虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的運(yùn)用

臧谷鈺鑫

摘 要：文中對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行了簡要地論述，并對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的優(yōu)勢進(jìn)行了分析，最后再通過幾個不同的方面探索了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的運(yùn)用，旨在提高我國虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運(yùn)用水平。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù);環(huán)境藝術(shù)設(shè)計;運(yùn)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)（Virtual Reality，英文字母的縮寫為“VR”），該項技術(shù)可以說是21世紀(jì)最具影響力的技術(shù)之一。從宏觀的角度來看，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一門交叉性強(qiáng)的實用型信息技術(shù)，它既擁有多媒體技術(shù)、多元圖形學(xué)科的特點，同時又具備了人工智能和網(wǎng)絡(luò)化特征。它是由電子計算機(jī)技術(shù)、電子信息工程技術(shù)、人體工程學(xué)、生物仿真學(xué)等綜合而成的，其主要的運(yùn)用方式就是利用電子計算機(jī)的軟件和硬件功能，為體驗者構(gòu)建出一個高度真實的數(shù)字化情境。把虛擬現(xiàn)實技術(shù)運(yùn)用在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中，除了可以提高環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的質(zhì)量和效率，還能夠為客戶帶去更豐富、直觀的視覺體驗。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概述

虛擬現(xiàn)實技術(shù)最為明顯的特征就是可以為設(shè)計者提供最佳體驗感，這種獨(dú)特的感受也被稱之為“存在感”和“浸入感”，它能夠讓設(shè)計者全身心地投入到了由計算機(jī)軟、硬件構(gòu)成的三維立體環(huán)境中，并讓設(shè)計者和使用者認(rèn)為自身是整個虛擬環(huán)境里的組成部分，并非一個獨(dú)立客觀存在的個體。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建出的環(huán)境能夠讓設(shè)計者與使用人員獲得直接的感官體驗，人們可以按照自己的意愿與想法，在虛擬的世界里行走、奔跑，甚至可以和虛擬世界的景物進(jìn)行簡單的語言交流等等。由于體驗者所獲得的感受和真實生活中的感受高度接近，而且還能夠按照實際的需要即時地變換出各種不同功能、不同需求的情境，并按照體驗者視點的變更，配上不同的音樂與燈光效果還可以讓體驗者產(chǎn)生不同的視覺或者幻覺效果。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在現(xiàn)代環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的優(yōu)勢

2.1 直觀展現(xiàn)藝術(shù)設(shè)計

社會的進(jìn)步與發(fā)展也讓房地產(chǎn)行業(yè)開始受到社會各界的關(guān)注，人們對于公共環(huán)境空間設(shè)計的要求日益嚴(yán)格。就以城市規(guī)劃設(shè)計為例，傳統(tǒng)的城市規(guī)劃設(shè)計流程是以人力手動的方式進(jìn)行圖紙的設(shè)計與繪制，雖然這些手工繪制而成的圖紙能夠達(dá)到項目要求，但是投入的人力與時間資本過大。為了提高繪圖效率和精確性，人們開始探索更能夠展現(xiàn)建筑藝術(shù)性和技術(shù)性特點的方法。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的出現(xiàn)剛好解決了這些問題。虛擬現(xiàn)實技術(shù)利用計算機(jī)軟件與硬件所組成的平臺，為設(shè)計者營造出一個高度真實、仿真的虛擬情境，客戶在此情境中可以利用自身的聽覺、視覺，甚至觸覺進(jìn)行感受，同時這種感官上的刺激也可以讓顧客獲得最佳體驗[1]。

2.2 提高預(yù)算精確性

把虛擬現(xiàn)實技術(shù)運(yùn)用到現(xiàn)代環(huán)境藝術(shù)設(shè)計環(huán)節(jié)中，除了可以提高整體的設(shè)計水平和客戶體驗感之外，還有一點就是可以節(jié)約大量的項目成本。通過對建筑工程材料以及整體結(jié)構(gòu)的精確預(yù)算，能夠有效地規(guī)避許多因人力估算中會出現(xiàn)的錯誤與問題比如在進(jìn)行城市的建設(shè)與規(guī)劃、各種功能的建筑物（大規(guī)模的廠房、藝術(shù)中心、體育場館等等）、各種需求的室內(nèi)裝修等等，都能夠讓項目設(shè)計者對于整個工程結(jié)構(gòu)有一個系統(tǒng)性、全面性的了解，有效地防止了因為建筑工程材料或者施工預(yù)算不足而引起的損失。

2.3 加強(qiáng)雙方互動性

在和客戶交流與溝通方面，虛擬現(xiàn)實技術(shù)比傳統(tǒng)的人工手繪圖紙更加直觀、更具互動效果，客戶能夠按照自身的需要向設(shè)計者提出要求，隨后就可以進(jìn)入到設(shè)計者設(shè)計好的房間里，通過自身的感官了解虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建的空間里的各項功能，為客戶展示不同方案里的設(shè)計元素之間內(nèi)在的關(guān)聯(lián)性。此外，客戶也可以通過這種立體化、直觀化展示和設(shè)計者進(jìn)行深入溝通交流，針對設(shè)計中的問題以及功能上的完善等方面進(jìn)行協(xié)同化溝通。而這些是傳統(tǒng)的電腦繪圖設(shè)計和建筑設(shè)計軟件所無法做到的，所以虛擬現(xiàn)實技術(shù)也受到越來越多客戶喜愛，并成為廣大客戶認(rèn)可和接受的方案演示模式。

3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在現(xiàn)代環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的運(yùn)用

3.1 對環(huán)境藝術(shù)設(shè)計進(jìn)行補(bǔ)充

和其他的設(shè)計模式相比，環(huán)境藝術(shù)設(shè)計更具多元性和綜合性特點，它對于設(shè)計中所涉及的細(xì)節(jié)部分（例如場地的大小、投入成本的高低、人力物力資源是否齊全等等）有著嚴(yán)格要求。若是在環(huán)境設(shè)計中因為其中的某一個條件沒有達(dá)到所需要標(biāo)準(zhǔn)，那么最后設(shè)計出的效果只能夠起到“事倍功半”的效果。而把虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入到現(xiàn)代環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中，利用VR技術(shù)的優(yōu)勢把所需要的環(huán)境內(nèi)容錄入計算機(jī)內(nèi)，再利用軟件進(jìn)行后期立體化處理，通過高度仿真的視覺技術(shù)把所需要滿足的設(shè)計條件用數(shù)字化的方式進(jìn)行呈現(xiàn)，模擬出各種設(shè)計過程中所需要的環(huán)境與場景。這樣不但減少了大量的成本投入，還能夠按照實際需求進(jìn)行靈活化、效率化調(diào)控，用最短的時間把設(shè)計方案進(jìn)行完善。

3.2 讓環(huán)境藝術(shù)設(shè)計體驗更安全

因為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的過程較為復(fù)雜，而且涉及的技術(shù)較多，一旦其中的某個細(xì)節(jié)位置出現(xiàn)問題或者錯漏都會給整體的設(shè)計效果造成影響。但是在具體的設(shè)計過程中，許多現(xiàn)實環(huán)境和建筑布局往往并不符合設(shè)計要求，因此要對其進(jìn)行調(diào)整、修改，但是在這個過程中經(jīng)常會出現(xiàn)各種問題，甚至發(fā)生危險。此外，參與環(huán)境設(shè)計的工作人員為了能夠得到更多的資料和了解場景的實際情況，就要親自參與到情境之中感受真實。例如一些驚險、刺激的運(yùn)動（蹦極、高空跳水、滑翔翼、熱氣球等等），設(shè)計人員如果參與這些具有高危險性的運(yùn)動，不僅需要大量的成本，而且還會發(fā)生安全事故。而利用VR技術(shù)就可以通過構(gòu)建虛擬情境的方式，把所需要的場景或者環(huán)境設(shè)計好，再按照視覺體驗的不同調(diào)整實際的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，做到高度還原真實的效果。而這個過程中設(shè)計人員是不會出現(xiàn)任何危險行為的，也無須投入大量的成本，這也是VR技術(shù)被廣泛普及與推廣的原因之一[2]。

3.3 使用時間上沒有限制

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實踐和運(yùn)用的時候，是不會受到環(huán)境和時間的影響而產(chǎn)生變化，它可以按照設(shè)計者的設(shè)計需要和設(shè)計目標(biāo)把各種場景進(jìn)行高度還原。以空間發(fā)展的角度來看，在人們認(rèn)知的事物中無論是廣袤無邊的宇宙，還是微小到極致塵的病毒、細(xì)菌，都可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在時間上進(jìn)行任意調(diào)整，可以把幾千萬、幾億年前的情況模擬出來，也可以把未來的場景描述出來。例如科學(xué)家在研究恐龍的時候，因為所處的年代距離現(xiàn)在太過久遠(yuǎn)，不能夠把當(dāng)時的氣候環(huán)境、地理情況等準(zhǔn)確地反映出來，但是運(yùn)用VR技術(shù)之后，就可以把恐龍生存年代的環(huán)境、氣候進(jìn)行模擬，包括各種植物、動物、昆蟲、魚類等等都可以模擬，在提供高度真實體驗感的同時，還可以為科學(xué)研究或者生態(tài)探索提供了良好的近距離接觸環(huán)境。

3.4 虛擬現(xiàn)實技術(shù)與現(xiàn)實環(huán)境相互融合

環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的目的就是幫助設(shè)計者進(jìn)行場景或者環(huán)境的還原，而且還原之后的環(huán)境或者場景要具備一定的藝術(shù)價值和真實體感。而要在現(xiàn)實環(huán)境下滿足這樣的效果是十分困難的。值得注意的是，如果缺少某些實際環(huán)境或者真實場景作為技術(shù)支撐，那么虛擬現(xiàn)實技術(shù)的作用和應(yīng)有的視覺體驗也無法被展現(xiàn)出來。所以在運(yùn)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的時候還要從現(xiàn)實環(huán)境進(jìn)行著手，首先要了解現(xiàn)實環(huán)境的特點以及各項數(shù)據(jù)，然后再利用先進(jìn)的圖像錄入設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場影像數(shù)據(jù)采集，最后進(jìn)行仿真技術(shù)性處理，實現(xiàn)人與虛擬環(huán)境的高度融合。就以某廣場為例，該廣場中所使用的大型天幕就是把虛擬現(xiàn)實技術(shù)和實際環(huán)境相融合的成功例子。在設(shè)計的時候把VR技術(shù)和寬大的廣場進(jìn)行結(jié)合，能夠在廣場中央形成一個透明的巨大天幕，在接通電源之后能夠把夏夜里的星空用動態(tài)化的方式還原，所有在場的觀眾有如身處在浩渺無垠的夏夜繁星海洋之中。

3.5 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運(yùn)用提升了成本預(yù)算的精確值

和新時期的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計模式相比，傳統(tǒng)的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計者在設(shè)計之前最為關(guān)心的是預(yù)算是否足夠。因為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計所需要的人力物力資源多，需要耗費(fèi)的時間周期較長，而且其中所包括的各種因素都會給整個項目的資本投入造成巨大的影響，如果只是單純地通過設(shè)計方案所給出的結(jié)果是無法保障其準(zhǔn)確性的。把虛擬現(xiàn)實技術(shù)運(yùn)用到其中之后，就能夠把項目中的各個細(xì)節(jié)進(jìn)行準(zhǔn)確地成本估算，而且還可以避免人為因素所造成的成本計算錯誤問題，為項目的順利制作與完成做好了充分準(zhǔn)備。此外，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠減少大量的開支和人力成本，例如說在進(jìn)行室內(nèi)外裝潢設(shè)計、大規(guī)模的廠房建造、城鎮(zhèn)規(guī)劃等等，都可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在短時間內(nèi)完成，在顯著提升了設(shè)計人員的設(shè)計效率的同時，還降低整個項目的預(yù)算成本。

4 結(jié)語

綜上所述，在信息化時代的大趨勢下，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的作用也變得越來越大，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運(yùn)用不但幫助設(shè)計者和體驗者擺脫了傳統(tǒng)環(huán)境設(shè)計思維上的局限性，還能夠激發(fā)出環(huán)境設(shè)計者的創(chuàng)意思維和設(shè)計潛能。在實踐與運(yùn)用方面，要想在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中發(fā)揮出該項技術(shù)的應(yīng)有價值，就要采取對環(huán)境藝術(shù)設(shè)計進(jìn)行補(bǔ)充、讓環(huán)境藝術(shù)設(shè)計體驗更安全、使用時間上沒有限制、虛擬現(xiàn)實技術(shù)與現(xiàn)實環(huán)境相互融合、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運(yùn)用提升了成本預(yù)算的精確值等五個方面進(jìn)行著手，這樣才能夠發(fā)揮出虛擬現(xiàn)實技術(shù)的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]閔睿熙.淺談虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù)：學(xué)術(shù)版，2019，015（017）：157-158.

[2]陳尚軍.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].百科論壇電子雜志，2019，000（022）：110.

[3]王艷.論三維虛擬VR技術(shù)對環(huán)境設(shè)計專業(yè)實踐課程建設(shè)的功能作用[J].設(shè)計藝術(shù)研究，2020，10（04）：82-85+113.

作者簡介：臧谷鈺鑫（1994— ），男，漢族，甘肅蘭州人，華南理工大學(xué)設(shè)計學(xué)院碩士研究生，研究方向：設(shè)計學(xué)（環(huán)境藝術(shù)設(shè)計方向）景觀規(guī)劃。