虛擬現(xiàn)實技術(shù)與建筑設(shè)計的運用思考

邱禹

摘要：隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，為了能夠更好地提高建筑設(shè)計水平，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用其中，能夠讓人們有不一樣的體驗感，還能夠很好的減少建筑設(shè)計人員的工作內(nèi)容，提高建筑設(shè)計質(zhì)量，減少成本投入。本文就先了解虛擬現(xiàn)實技術(shù)的內(nèi)容，然后說明虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用建筑設(shè)計運用的價值，了解當(dāng)前能夠?qū)⑻摂M現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計的類型，最后說明虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用建筑設(shè)計的應(yīng)用策略，為相關(guān)研究人員提供參考。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù);建筑設(shè)計;運用

中圖分類號： TP37? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）09-0231-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

當(dāng)前社會水平的不斷提升，人們對于建筑的設(shè)計要求也在不斷增加。但是，如果想要滿足人們的多樣化建筑設(shè)計需求，建筑設(shè)計人員就需要能夠從多個方面來進(jìn)行分析，進(jìn)而設(shè)計出符合人們需求的建筑。而建筑設(shè)計本身涉及材料、設(shè)備等等因素，所以很多建筑設(shè)計都不能夠達(dá)到理想的設(shè)計效果。針對這種情況，建筑設(shè)計人員就應(yīng)該運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，發(fā)揮虛擬現(xiàn)實技術(shù)的功能，推動建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)而言，是當(dāng)前一種較為先進(jìn)的技術(shù)形式，與網(wǎng)絡(luò)、多媒體共同為計算機(jī)技術(shù)的重要表現(xiàn)形式。這種技術(shù)是通過相應(yīng)的設(shè)備來對用戶的實際感受進(jìn)行反饋，進(jìn)而來完成三維建模和仿真，讓用戶能夠利用設(shè)備有一種身臨其境的感覺。所使用到的設(shè)備大多都是由頭盔、手套等[1]。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的最大特點就在于能夠直接和用戶進(jìn)行溝通，在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的被幫助下，用戶能夠?qū)Ω鞣N虛擬事物進(jìn)行控制，比如汽車模擬駕駛，虛擬現(xiàn)實技術(shù)就會通過系統(tǒng)來將相關(guān)駕駛數(shù)據(jù)反饋給用戶，用戶能夠體驗到和真實情景一樣的駕駛感覺。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用建筑設(shè)計中的價值

2.1 真實與虛擬共存

通過利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，能夠很好地展示現(xiàn)實生活，也能夠展示虛擬空間，讓用戶在體驗的時候給予不一樣的感覺，形成三維交互效果，這樣就能夠讓用戶提前了解建筑設(shè)計內(nèi)容，說出自己的感受，以此來為建筑設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。此外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)還能夠通過計算機(jī)的處理，以此來對建筑進(jìn)行重現(xiàn)，并且利用技術(shù)來展示并不存在的建筑，讓用戶能夠有所了解，這樣建筑設(shè)計人員就能夠根據(jù)用戶的實際情況來對建筑設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到更好的建筑設(shè)計效果[2]。

2.2 提供可行設(shè)計方案

虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠構(gòu)建一個虛擬的計算機(jī)系統(tǒng)，然后讓建筑設(shè)計使用VR設(shè)備進(jìn)入到其中，讓建筑設(shè)計的整個設(shè)計過程實現(xiàn)可視化，這樣建筑設(shè)計人員就能夠從實際出發(fā)，來調(diào)整建筑設(shè)計內(nèi)容，并且了解自己所設(shè)計的建筑物功能和布局是否正確，是否與外界環(huán)境和諧統(tǒng)一，為建筑設(shè)計人員提供可行的建筑設(shè)計方案。

2.3 實際考察

在運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)后，能夠?qū)⒏鞣N設(shè)計方案應(yīng)用于實際環(huán)境下，了解這種方案對于現(xiàn)實環(huán)境的具體影響，其設(shè)計方案是否合理，相關(guān)部門也能夠從多個方面來了解建筑設(shè)計人員方案的具體應(yīng)用效果，能夠明確設(shè)計的目的和設(shè)計內(nèi)容[3]。因此，通過運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，就能夠為建筑設(shè)計創(chuàng)作實際條件，能夠很好地保證建筑設(shè)計人員方案的可行性，減少設(shè)計成本投入。與此同時，還能夠有效地縮短設(shè)計時間。

2.4 優(yōu)化計算內(nèi)容

在建筑設(shè)計過程中，一些建筑結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，需要很多的計算來了解結(jié)構(gòu)是否合理，這對于建筑設(shè)計人員是一個非常大的挑戰(zhàn)。而通過運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，就能夠構(gòu)建三維模型，在這其中的三維模型能夠進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，根據(jù)最終調(diào)整的具體效果來讓建筑設(shè)計人員與設(shè)計方案進(jìn)行合理調(diào)整，最終保證建筑結(jié)構(gòu)的合理。

3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用建筑設(shè)計的方面

3.1 應(yīng)用于建筑效果圖

在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用下，建筑效果圖是其中非常重要的一個方面：第一，能夠很好地明確建筑信息。建筑效果圖的特點就是能夠?qū)ㄖ木唧w數(shù)據(jù)和相關(guān)信息進(jìn)行有效呈現(xiàn)，在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的幫助下，讓建筑數(shù)據(jù)可視化，保證各類建筑信息的有效體現(xiàn)。第二，立體呈現(xiàn)建筑設(shè)計效果[4]。對于建筑設(shè)計效果而言，通過利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)立體呈現(xiàn)，不僅能夠?qū)嶋H內(nèi)容進(jìn)行技術(shù)反饋，而且還能夠體現(xiàn)出立體的效果，這樣的表現(xiàn)形式，也是虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于建筑效果圖的重要體現(xiàn)。第三，優(yōu)化設(shè)計方案。通過提供直觀的建筑效果圖，能夠更好地讓建筑設(shè)計人員對建筑方案進(jìn)行優(yōu)化。在完成建筑設(shè)計后，通過了解建筑效果圖，來解決其中的一些問題。以往建筑效果圖都是平面圖，對于其中的問題并不容易看出，而通過利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)就能夠改變哪種情況，更好的直觀看到這些問題。第四，建筑空間體驗。建筑設(shè)計人員能夠通過使用VR設(shè)備來進(jìn)入到建筑效果圖中，了解建筑結(jié)構(gòu)，明確建筑細(xì)節(jié)，更好的保證建筑設(shè)計質(zhì)量。

3.2 應(yīng)用于交互系統(tǒng)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)并不需要過多的設(shè)備來進(jìn)行應(yīng)用，通過利用簡單的交互系統(tǒng)，就能夠為其構(gòu)建虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，但是如果想要更好的體現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的沉浸感，那么就必須有專門的設(shè)備來進(jìn)行，利用專門設(shè)備能夠讓建筑設(shè)計人員了解自己的設(shè)計內(nèi)容，并且系統(tǒng)會根據(jù)自身的情況來做出相應(yīng)反饋，建筑設(shè)計人員能夠很好地深入到建筑設(shè)計方案中，有利于優(yōu)化建筑設(shè)計人員的設(shè)計方案，幫助建筑設(shè)計人員更好的完善建筑設(shè)計方案[5]。

3.3 應(yīng)用于建筑施工中

從虛擬現(xiàn)實技術(shù)的實際應(yīng)用情況上來看，不僅僅會在設(shè)計環(huán)節(jié)有著很好的效果。在建筑施工方面也能夠很好地發(fā)揮著自身的作用，還能夠幫助建筑設(shè)計完成到建筑施工之間的聯(lián)系。在應(yīng)用過程中，建筑設(shè)計人員可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來了解施工方案，以及在施工過程中可能出現(xiàn)的問題，以便于提前做好準(zhǔn)備工作，減少問題對于建筑施工的影響，讓建筑設(shè)計方案能夠更好地落實到建筑施工中。

4 虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用建筑設(shè)計的應(yīng)用策略

4.1 明確虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展方向

第一，展示建筑數(shù)據(jù)。通過利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，來為建筑設(shè)計人員通過多個方面的建筑信息，以此來滿足人們對于建筑的實際需求[6]。通過了解能夠看出，運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠收集建筑設(shè)計有關(guān)信息，讓建筑設(shè)計人員對建筑設(shè)計過程中所涉及的各個過程進(jìn)行了解，對于在這其中的相關(guān)信息進(jìn)行交流。與此同時，如果建筑設(shè)計人員與建筑方案存在著不同時，就可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來了解建筑設(shè)計方案的實際應(yīng)用情況，以此為基礎(chǔ)再進(jìn)行修改，就能夠設(shè)計出更加合理的建筑。第二，遠(yuǎn)距離瀏覽。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來將建筑模型進(jìn)行傳輸，讓建筑設(shè)計人員能夠更好地掌握建筑設(shè)計情況，進(jìn)而來讓建筑單位和設(shè)計單位進(jìn)行有效溝通，幫助建筑單位更好地明確設(shè)計單位的具體設(shè)計內(nèi)容，以便于在施工過程中能夠嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行施工。第三，分析多方案。通過運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，來分析不同方案，以此來修正其中的不合理問題，更好的保證設(shè)計合理。在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用下，能夠構(gòu)建三維建筑模型，對不同的設(shè)計方案進(jìn)行切換，從整體上了解建筑設(shè)計方案的具體應(yīng)用效果。建筑設(shè)計人員通過這樣的方案就能夠更加準(zhǔn)確的了解建筑方案的問題，以便于有效解決，提高建筑設(shè)計質(zhì)量。

4.2 構(gòu)建信息模型

建筑信息模型并不是簡單的排列點線面，而且能夠?qū)⒔ㄖ械母鱾€結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理搭配，以此來讓其形成一個三維立體的模型。將建筑物的結(jié)構(gòu)圖應(yīng)用于建筑信息模型中，這樣就能夠了解各個方面的實際情況[7]。此外，對于施工材料的信息和價格，也能夠在建筑信息模型中得以有效體現(xiàn)，更好的控制建筑成本投入。所涉及的智能化控制，就是利用所建立的數(shù)據(jù)庫，來保證建筑信息模型的先進(jìn)性，利用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，能夠讓建筑信息模型修改后的效果直接展示在建筑設(shè)計人員的面前。比如，當(dāng)建筑信息模型的尺寸出現(xiàn)變化時，那么通過應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中的信息，就能夠?qū)⒔ㄖ畔⒛Ｐ椭械钠渌麅?nèi)容也有效優(yōu)化，更好地提高建筑設(shè)計工作效率，建筑設(shè)計人員在這種情況下，就能夠了解建筑設(shè)計內(nèi)容是否合理，存在著哪些的缺陷等等。

4.3 應(yīng)用技術(shù)內(nèi)容

第一，應(yīng)用硬件系統(tǒng)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)所使用的硬件設(shè)備，其應(yīng)用目的就是為了能夠?qū)⒛繕?biāo)轉(zhuǎn)化為具體的輸出和輸入，以此來減少復(fù)雜性。通過構(gòu)建交互系統(tǒng)，能夠有效地聯(lián)系相關(guān)信息數(shù)據(jù)，形成一個虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)[8]。但是，如果應(yīng)用于建筑設(shè)計中，讓系統(tǒng)更好地表現(xiàn)出交互性特點，就需要保證所使用的設(shè)備要具備專業(yè)性。所以，相關(guān)人員就應(yīng)該以此為基礎(chǔ)來提高設(shè)備的專業(yè)性，保證所使用的設(shè)備，如手套、頭盔等等更加專業(yè)。第二，應(yīng)用軟件系統(tǒng)。在實現(xiàn)建筑設(shè)計目標(biāo)時，需要設(shè)計人員能夠構(gòu)建一個滿足實際需求的建筑設(shè)計方案，也就是要讓建筑設(shè)計人員能夠保證所設(shè)計的內(nèi)容與構(gòu)建的建筑信息模型相符。在這其中不僅要展示出建筑物的外觀，還應(yīng)該能夠?qū)ㄖh(huán)境、室內(nèi)情況等等都有所體現(xiàn)，以此來為建筑設(shè)計人員提供一個正確的虛擬系統(tǒng)。其中所利用的幾何建模，就是為其提供虛擬場景的幾何構(gòu)建。而形象建模，則是對建筑虛擬模型的材料、顏色等等進(jìn)行渲染。第三，室內(nèi)設(shè)計。我國針對室內(nèi)設(shè)計這一環(huán)節(jié)而言，一些企業(yè)就已經(jīng)將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用其中。在這過程中，如果用戶對于設(shè)計內(nèi)容不夠滿意，那么工作人員就可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)來將室內(nèi)設(shè)計內(nèi)容展示給用戶[9]。此外，還能夠在這其中為用戶提供具體家具，讓用戶自行搭配，在這其中用戶能夠有很好的沉浸感。在未來發(fā)展過程中，技術(shù)人員就應(yīng)該積極地引進(jìn)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，減少成本投入，讓虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠更好地應(yīng)用于建筑設(shè)計中。

5 結(jié)語

總而言之，在建筑設(shè)計過程中，通過對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，能夠更好地保證建筑設(shè)計質(zhì)量，讓設(shè)計人員能夠利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來對設(shè)計方案進(jìn)行調(diào)整，保證設(shè)計方案能夠滿足人們的實際需求，推動我國建筑行業(yè)的穩(wěn)定向前發(fā)展。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】