園林設(shè)計領(lǐng)域虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用

姜新功 李蒙 奎屯市園林管理處

一、虛擬現(xiàn)實的發(fā)展

VR作為一項尖端科技，它集成了技術(shù)的高新發(fā)展成果，是一種由計算機(jī)生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng)，它最早源于美國軍方的作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)，20世紀(jì)90年代初逐漸為各界所關(guān)注，虛擬現(xiàn)實率先在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、電影特效、電子游戲領(lǐng)域得到應(yīng)用，美國飛機(jī)制造商波音公司的波音777飛機(jī)，實現(xiàn)了無紙化計算機(jī)設(shè)計與模擬組裝，電影與電子游戲中的虛擬角色擁有了人類真實般表情與動作。21世紀(jì)的今天隨著計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展、互聯(lián)網(wǎng)和及5G技術(shù)的普及，這項技術(shù)已得到蓬勃發(fā)展，在房地產(chǎn)開發(fā)、建筑設(shè)計、工業(yè)產(chǎn)品展示、醫(yī)療、城市數(shù)字地圖導(dǎo)游等商業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

二、VR技術(shù)在園林設(shè)計上應(yīng)用的意義

1.全方位地觀察設(shè)計效果。園林造景對于環(huán)境變化的前瞻性和周圍景物的關(guān)聯(lián)性要求很高，因此在動工之前就必須對完工之后的環(huán)境有一個明確的、清晰的概念。通常情況下，設(shè)計者會通過沙盤、三維效果圖、漫游動畫等方式來展示設(shè)計效果，供決策者、設(shè)計者、工程人員以及公眾來理解和感受。以上的傳統(tǒng)展示方式都各有其不同的優(yōu)缺點(diǎn)，但有一個是共同的，即不能以人的視點(diǎn)深入其中，全方位地觀察設(shè)計效果，而運(yùn)用VR技術(shù)則可以很好地做到這一點(diǎn)，可身臨其境地感受綠化景觀，為綠化設(shè)計提供了真實的空間感受，加強(qiáng)了植物配置與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性。

2.實時的交互性：虛擬現(xiàn)實技術(shù)可實現(xiàn)園林綠化場景中植物的實時交互，通過設(shè)定鍵盤上的數(shù)字鍵或字母鍵來對應(yīng)場景中植物的大小、位置、色彩、紋理、方向等變化，在進(jìn)行虛擬場景演示時，只要按下鍵盤上相應(yīng)的鍵，場景中的植物就能立刻改變大小、位置、色彩、方向等，這樣園林綠化設(shè)計方案的修改就很方便，修改后的景觀效果也能立刻呈現(xiàn)，這比三維效果圖、漫游動畫等有著無與倫比的優(yōu)勢。

3.提高綠化施工效率：通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)對綠化工程景觀中的自然要素進(jìn)行詳細(xì)真實模擬，可使綠化景觀的各種變化效果形象直觀展現(xiàn)出來，使施工方對綠化工程有了清晰明確的認(rèn)識，為制定施工計劃提供了更加精確依據(jù)，有了詳實可行的施工計劃及步驟，就可以加快綠化施工進(jìn)度，進(jìn)一步提高綠化施工效率。

4.符合現(xiàn)代園林設(shè)計理念要求：現(xiàn)代園林注重的是空間環(huán)境的整體營造以及人的體驗和感受，園林設(shè)計理念更注重整體環(huán)境的和諧與統(tǒng)一。目前利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)可以模擬出城市區(qū)域內(nèi)整體景觀效果，這就為園林景觀設(shè)計提供了更廣闊的視野和平臺，使新景觀更好、更自然地融入到整體環(huán)境中。虛擬現(xiàn)實還可以生動地模擬出人與自然的互動，使園林設(shè)計更好地滿足人的需求感受。

三、虛擬現(xiàn)實的實際應(yīng)用

在園林景觀設(shè)計中占主導(dǎo)地位的植物形態(tài)各異，植物的組合形成多樣的園林空間，虛擬現(xiàn)實的運(yùn)用使人更容易理解園林空間的形態(tài)、尺度、肌理、虛實等，這比CAD圖、平面效果圖、建筑動畫等有顯著的優(yōu)勢，是園林景觀設(shè)計領(lǐng)域最佳的選擇，目前在花卉造景、小區(qū)綠化景觀營造等方面得到大力應(yīng)用。

案例一：北京的國慶花壇設(shè)計已經(jīng)實現(xiàn)了計算機(jī)虛擬現(xiàn)實的輔助設(shè)計，虛擬現(xiàn)實輔助設(shè)計已成為國慶花壇工程整體工作最關(guān)鍵的一步，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅可以對花壇的花色、花量、造型進(jìn)行模擬演示，還可以模擬花壇的聲、光、電、水景等變化效果，這樣不僅能逼真模擬花壇白天景觀效果，還可以很好模擬花壇夜景，使各色花卉和燈光通過調(diào)配達(dá)到完美融合，使花壇夜景更加亮麗多彩。另外模擬花壇擺放場景完全按天安門廣場、長安街的實際場景進(jìn)行等比例布置，這樣就可以多角度觀察花壇擺放尺寸及效果，為方案的審定和施工計劃提供了更加精確、形象的依據(jù)。

案例二：2019年的國慶70周年天安門廣場花壇造景，正是運(yùn)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)真實模擬出主題花壇效果及擺花程序，為方案的確定和擺花步驟提供了確實可行的技術(shù)保障，僅用8小時就完成主題花壇10萬盆鮮花擺花布景任務(wù)，并呈現(xiàn)完美的花卉造景效果。

目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用正方興未艾，杭州等城市的數(shù)字化城市建設(shè)已全面啟動，屆時你在杭州街頭的觸摸屏電子導(dǎo)游圖前，就可虛擬漫游整個杭州的城市景觀，然后就可以方便快捷地選擇出想要去參觀的景點(diǎn)和路線。

近幾年的世博會利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在網(wǎng)上實現(xiàn)世博園區(qū)景觀及展館的虛擬展示和互動，在網(wǎng)上就可以隨意漫游觀賞世博園內(nèi)現(xiàn)代、時尚、多彩景觀，并可進(jìn)入各國展館內(nèi)體驗現(xiàn)代科技與文化。這是有著160多年歷史的世博會一個創(chuàng)舉，將會使全國乃至更多國外人士在網(wǎng)上感受上海世博會的精彩，領(lǐng)略到虛擬現(xiàn)實技術(shù)的魅力。

四、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的展望

近年來在園林設(shè)計領(lǐng)域虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用已得到快速發(fā)展，它已成為北京奧運(yùn)花卉造景、上海世博園景區(qū)營造、北京國慶花壇布景等綠化景觀設(shè)計中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，特別在住宅小區(qū)的綠化景觀設(shè)計中大量應(yīng)用，使這一技術(shù)日趨完善。但由于園林景觀設(shè)計中植物配置占很大比例而且植物種類繁多、形態(tài)各異這一特殊性，虛擬現(xiàn)實技術(shù)要想完全與其融合，達(dá)到“以假亂真”的自然景觀效果，能在整個城市景區(qū)中自由順暢地隨意漫游，并進(jìn)行全面的實時交互，還有很多技術(shù)問題需要解決。

隨著計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的快速普及，以及5G技術(shù)的普及把立體電視全面推向市場，這是成像技術(shù)的又一次革命，立體成像技術(shù)的推廣將會極大地推動虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展與提高。相信在廣大園林景觀設(shè)計者的積極參與下，在園林設(shè)計領(lǐng)域蓬勃發(fā)展的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，必將有著廣闊的發(fā)展前景，其在園林景觀設(shè)計上的應(yīng)用必將普及。