虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在環(huán)境設(shè)計(jì)表達(dá)中的重要性探討

朱明珠 李其禎 李晶萍 趙開耀

摘? ?要：目前，計(jì)算機(jī)技術(shù)被應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在環(huán)境設(shè)計(jì)表達(dá)中，不但能夠彰顯藝術(shù)表現(xiàn)力，創(chuàng)新固有設(shè)計(jì)形式，還能夠滿足目前用戶的實(shí)際需要。VR是集合計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子信息技術(shù)、仿真技術(shù)于一體的新型技術(shù)，該技術(shù)的主要實(shí)現(xiàn)方式就是利用計(jì)算機(jī)來模擬環(huán)境，繼而給人以身臨其境的感覺。文章對(duì)此展開了分析。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);環(huán)境設(shè)計(jì);重要性

1? ? 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的定義

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality，VR）亦可被稱為靈境技術(shù)，是在20世紀(jì)崛起的一項(xiàng)全新使用技術(shù)[1]。伴隨社會(huì)生產(chǎn)力以及科學(xué)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，各行各業(yè)都逐漸應(yīng)用VR，因此，該技術(shù)取得了空前的進(jìn)步，并且逐漸獨(dú)自成為一個(gè)全新的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。從理論層面來分析，VR是一種能夠打造和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，該技術(shù)可以借助于計(jì)算機(jī)而產(chǎn)生一種模擬環(huán)境，用戶可以沉浸在這個(gè)環(huán)境之中。VR本身就是運(yùn)用現(xiàn)實(shí)生活中的數(shù)據(jù)資源，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生的電子信號(hào)，在多種設(shè)備中將現(xiàn)實(shí)生活的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢宰屓藗冇H身感受的景象，這些景象可以是實(shí)際生活中真實(shí)存在的物體，也可以是人們?nèi)庋蹮o法看到的物體，能夠利用三維模型展現(xiàn)在用戶的眼前。這些景象不是人們通過肉眼直接看到的，而是經(jīng)過計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬現(xiàn)實(shí)世界制造出來的景象，所以，稱之為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)[2]。

2? ? 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)

2.1? 沉浸性

沉浸性是VR的主要特點(diǎn)，是讓用戶親身感受到自己是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所創(chuàng)建環(huán)境中的一部分，該技術(shù)的沉浸性效果是由用戶的感知系統(tǒng)決定的，當(dāng)用戶感受到虛擬世界所帶來的刺激感時(shí)，涵蓋觸覺、嗅覺、味覺以及運(yùn)動(dòng)感知等，會(huì)立即產(chǎn)生大腦思維共鳴，使得心理和身體沉浸在其中，就如同在現(xiàn)實(shí)世界一樣。

2.2? 交互性

交互性指的是用戶在虛擬環(huán)境中能夠操控物體的程度以及從環(huán)境中得到反饋的程度，用戶進(jìn)入模擬空間后，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠讓用戶與周圍環(huán)境產(chǎn)生相互作用，用戶在進(jìn)行某項(xiàng)操作時(shí)，其周圍的環(huán)境會(huì)給出相應(yīng)的反應(yīng)，比如用戶在碰觸虛擬空間中的某個(gè)物體時(shí)，其觸覺就會(huì)有反應(yīng)，如果用戶對(duì)該物體有所動(dòng)作，比如撥動(dòng)物體，那么該物體的位置和形態(tài)就會(huì)有相應(yīng)的改變。然而，VR在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，可以將該技術(shù)所具備的交互性特點(diǎn)合理利用起來，以創(chuàng)建出優(yōu)質(zhì)的虛擬場景[3]。除此之外，環(huán)境設(shè)計(jì)者還可以利用交互性的特點(diǎn)，來設(shè)計(jì)和改進(jìn)虛擬場景以及虛擬場景中的物體，并且在計(jì)算機(jī)顯示屏上面會(huì)清晰地顯示出每一項(xiàng)改動(dòng)的具體情況。即便在某個(gè)平面上面不能清楚地觀察到虛擬場景中產(chǎn)生的變化，在最后進(jìn)入虛擬環(huán)境時(shí)卻可以達(dá)到身臨其境的優(yōu)質(zhì)效果。

2.3? 多感知性

多感知性指的是計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)該具備許多感知方式，比如觸覺、嗅覺、聽覺等。理想化的VR應(yīng)該具備人所具備的所有感知功能。由于受到相關(guān)技術(shù)的局限性，尤其是傳感技術(shù)的限制，當(dāng)前大部分VR所具備的感知功能都限制在視覺、觸覺、聽覺、運(yùn)動(dòng)等幾種功能中。與此同時(shí)，因VR應(yīng)用的時(shí)間并不是很長，在進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)工作過程中也沒有創(chuàng)建出一套健全的設(shè)計(jì)規(guī)范，所以，不能保證設(shè)計(jì)的整體品質(zhì)。此外，針對(duì)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)工作而言，一定要重視起人類的感官感受，而圖像顯示器就可以為用戶提供一種立體化的觀看感受;傳感器可以為用戶提供真實(shí)的觸覺感受;VR系統(tǒng)可以在用戶的周圍模擬虛擬環(huán)境，繼而使用戶在環(huán)境體驗(yàn)中的感受更加真實(shí)[4-5]。

2.4? 構(gòu)想性

構(gòu)想性也可被稱為想象性，用戶在虛擬空間中能夠與周圍的物體進(jìn)行互動(dòng)，能夠很好地?cái)U(kuò)展認(rèn)識(shí)范圍，打造出真實(shí)世界中不存在的場景或是根本不可能出現(xiàn)的場景。構(gòu)想也能夠理解為用戶進(jìn)入到虛擬空間中，憑借個(gè)人的感覺以及認(rèn)知能力來掌握更多的知識(shí)，擴(kuò)展思維想象空間，在大腦中創(chuàng)建出新的概念以及新的思維空間。然而，在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用VR，可以將該技術(shù)所具備的構(gòu)想性特點(diǎn)合理利用起來，創(chuàng)建和改進(jìn)各種虛擬模型。除此之外，該技術(shù)所具備的構(gòu)想性特點(diǎn)主要是相關(guān)設(shè)計(jì)者通過大腦思維來設(shè)想虛擬環(huán)境，進(jìn)而構(gòu)建出一個(gè)簡化、符合實(shí)際引用需要的虛擬結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)虛擬結(jié)構(gòu)來調(diào)整虛擬環(huán)境中的具體內(nèi)容。也就是說，VR在環(huán)境設(shè)計(jì)中的應(yīng)用可以自覺實(shí)現(xiàn)模擬現(xiàn)實(shí)場景，并且通過這項(xiàng)操作來滿足不同用戶的個(gè)性化需要[6]。

3? ? 環(huán)境設(shè)計(jì)表達(dá)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的重要性

3.1? VR能夠加強(qiáng)環(huán)境設(shè)計(jì)表達(dá)的實(shí)時(shí)畫面感

近年來，伴隨我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)進(jìn)步，我國的城市化進(jìn)展歷程也在大步邁進(jìn)，而VR的應(yīng)用能夠讓環(huán)境設(shè)計(jì)的表達(dá)效果更加逼真，能夠讓用戶的視覺感覺、觸覺感覺以及聽覺感覺效果大不相同，讓用戶能夠通過虛擬環(huán)境的多樣變化體驗(yàn)不同的、身臨其境的感覺，同時(shí)，也能夠在不同程度上將用戶分散的注意力集中起來，繼而可以讓用戶在親身體驗(yàn)的過程中加深對(duì)環(huán)境藝術(shù)的印象。

3.2? VR能夠降低環(huán)境設(shè)計(jì)表達(dá)的成本損失

目前，城市化發(fā)展速度愈來愈快，很多城市建筑也開始趨于大規(guī)模建設(shè)方向。在建設(shè)大規(guī)模建筑之前，設(shè)計(jì)人員可以利用VR來創(chuàng)建出建筑物的結(jié)構(gòu)以及整體外形效果，進(jìn)而構(gòu)建出建筑物項(xiàng)目的整體框架，使得建筑設(shè)計(jì)師能夠借助VR在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作過程中獲取更多的方便條件。環(huán)境設(shè)計(jì)相關(guān)表達(dá)工作人員能夠結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)建筑的整體結(jié)構(gòu)清楚地設(shè)計(jì)出環(huán)境，并且可以計(jì)算出材料使用的預(yù)算。從而能夠最大限度地降低一些沒有必要的經(jīng)濟(jì)損失，節(jié)約更多的成本。同時(shí)，也能夠更好地順應(yīng)我國節(jié)能減排的需求，以實(shí)現(xiàn)減少能源消耗的長期穩(wěn)定發(fā)展，進(jìn)而提升社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)收益。

3.3? VR能夠使得環(huán)境技術(shù)品更加直觀地呈現(xiàn)出來

伴隨我國城市化快速的進(jìn)步以及房地產(chǎn)行業(yè)的快速發(fā)展，很多公共環(huán)境空間中都應(yīng)該融入環(huán)境設(shè)計(jì)表達(dá)。著眼于城市的整體規(guī)劃，在具體設(shè)計(jì)過程中，建筑環(huán)境藝術(shù)的表達(dá)形式也開始從原有手工繪制轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)渲染圖，再發(fā)展到3D動(dòng)畫的過程。人們對(duì)藝術(shù)品質(zhì)表現(xiàn)也有了更好的標(biāo)準(zhǔn)，由此使得VR應(yīng)運(yùn)而生，其主要特征在于能夠不間斷地將環(huán)境設(shè)計(jì)表達(dá)方案中的特點(diǎn)凸現(xiàn)出來。與原有的環(huán)境設(shè)計(jì)表達(dá)方案相比，VR利用計(jì)算機(jī)軟件以及計(jì)算機(jī)平臺(tái)可以將環(huán)境設(shè)計(jì)表達(dá)更加清晰地呈現(xiàn)出來，能夠讓廣大用戶體驗(yàn)到聽覺、視覺等方面的全部信息內(nèi)容，進(jìn)而可以為廣大用戶體驗(yàn)者帶來身臨其境的感覺，能夠最大限度地吸引到用戶的關(guān)注，同時(shí)，可以加深用戶的記憶[7]。

4? ? VR在環(huán)境設(shè)計(jì)表達(dá)中的具體應(yīng)用

4.1? VR技術(shù)優(yōu)化了多向感知性

在以往的環(huán)境設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員始終期望設(shè)計(jì)方案中可以涵蓋多種要素，以提升客戶的多向感知性，進(jìn)而提升設(shè)計(jì)方案的成功概率。然而，因受到科學(xué)技術(shù)條件的局限，以往的設(shè)計(jì)不能將全部功能展現(xiàn)出來。伴隨3D建模技術(shù)的進(jìn)步，原有配置音樂播放功能的單效果渲染以及顯示模式已經(jīng)不能吸引客戶的關(guān)注。VR利用虛擬模仿現(xiàn)實(shí)情景將客戶帶入到虛擬世界之中，這項(xiàng)技術(shù)打破了以往設(shè)計(jì)的感知特性，能夠利用虛擬現(xiàn)實(shí)化為客戶帶來多種不同效果的體驗(yàn)，比如視覺、觸覺、聽覺以及運(yùn)動(dòng)感官等，這些感官能夠?yàn)榭蛻籼峁┒喾N不同類型的刺激體驗(yàn)感。

4.2? VR技術(shù)提升了預(yù)算準(zhǔn)確性

VR不但能夠?qū)崿F(xiàn)客戶的多向感知性，還能夠達(dá)到預(yù)算精準(zhǔn)化的目標(biāo)。通過該技術(shù)的運(yùn)用，相關(guān)設(shè)計(jì)人員能夠明確環(huán)境設(shè)計(jì)過程中會(huì)涉及的所有指標(biāo)以及裝飾材料。經(jīng)過仿真模擬設(shè)計(jì)整體結(jié)構(gòu)以及預(yù)算出全部所用裝飾材料，相關(guān)人員能夠精準(zhǔn)地推算出具體數(shù)值。精準(zhǔn)的預(yù)算可以最大限度地預(yù)防因預(yù)算效果不佳而使得客戶對(duì)整體設(shè)計(jì)效果不滿意的情況出現(xiàn)。

4.3? VR技術(shù)加強(qiáng)了交互性

自VR技術(shù)日漸成熟以來，該技術(shù)在環(huán)境設(shè)計(jì)表達(dá)中具備了獨(dú)有的魅力?？梢酝ㄟ^這項(xiàng)技術(shù)的具體應(yīng)用來設(shè)計(jì)出未來環(huán)境設(shè)計(jì)表達(dá)方案，同時(shí)，能夠通過代替感與客戶進(jìn)行更簡單的交互，并且客戶能夠通過這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用來引導(dǎo)設(shè)計(jì)者結(jié)合客戶本身個(gè)性化的需要來進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過對(duì)各個(gè)組成部分的虛擬現(xiàn)實(shí)演示，客戶可以在最短時(shí)間內(nèi)了解設(shè)計(jì)方案的整體效果，進(jìn)而讓客戶真正體驗(yàn)到設(shè)計(jì)品的全部功能。VR技術(shù)的應(yīng)用能夠優(yōu)化信息交互性，還能夠拉近設(shè)計(jì)者與客戶之間的距離。

5? ? 結(jié)語

總而言之，伴隨信息時(shí)代的到來，計(jì)算機(jī)技術(shù)也有了提升，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)時(shí)而生。此外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用起到了非常重要的作用，不但有益于環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)的革新，而且可以輔助設(shè)計(jì)者優(yōu)化設(shè)計(jì)作品。

[參考文獻(xiàn)]

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Discussion on the importance of virtual reality technology in environmental design expression

Zhu Mingzhu， Li Qizhen， Li Jingping， Zhao Kaiyao

（Tianjin Sino-German University of Applied Sciences， Tianjin 300350， China）

Abstract：At present， computer technology has been applied in various fields， and the application of virtual reality technology in environmental design expression can not only show artistic expression， innovate the inherent design form， but also meet the actual needs of current users. VR is a new technology which integrates computer technology， electronic information technology and simulation technology. The main way to realize this technology is to use computer to simulate the environment and then give people a sense of being on the spot. The paper analyses this.

Key words：virtual reality technology; environment design; importance