建筑設(shè)計(jì)中的數(shù)字手段與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)探討

李志偉

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(jì)水平，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用其中，能夠讓人們有不一樣的體驗(yàn)感，還能夠很好的減少建筑設(shè)計(jì)人員的工作內(nèi)容，提高建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少成本投入。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì);數(shù)字手段;虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

引言

當(dāng)前社會(huì)水平的不斷提升，人們對(duì)于建筑的設(shè)計(jì)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(jì)需求，建筑設(shè)計(jì)人員就需要能夠從多個(gè)方面來(lái)進(jìn)行分析，進(jìn)而設(shè)計(jì)出符合人們需求的建筑。而建筑設(shè)計(jì)本身涉及材料、設(shè)備等等因素，所以很多建筑設(shè)計(jì)都不能夠達(dá)到理想的設(shè)計(jì)效果。針對(duì)這種情況，建筑設(shè)計(jì)人員就應(yīng)該運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的功能，推動(dòng)建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1數(shù)字技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的定義

1.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)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(jì)算機(jī)技術(shù)的重要表現(xiàn)形式。這種技術(shù)是通過(guò)相應(yīng)的設(shè)備來(lái)對(duì)用戶的實(shí)際感受進(jìn)行反饋，進(jìn)而來(lái)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(jué)。所使用到的設(shè)備大多都是由頭盔、手套等。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的最大特點(diǎn)就在于能夠直接和用戶進(jìn)行溝通，在虛擬現(xiàn)實(shí)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(shí)技術(shù)就會(huì)通過(guò)系統(tǒng)來(lái)將相關(guān)駕駛數(shù)據(jù)反饋給用戶，用戶能夠體驗(yàn)到和真實(shí)情景一樣的駕駛感覺(jué)。

1.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以根據(jù)自身特質(zhì)制定優(yōu)良的技術(shù)模式，從而達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有真實(shí)的沉浸式、豐富的想象性、實(shí)時(shí)的交互性等特征。

1.2.1真實(shí)的沉浸式

沉浸感是讓客戶感受到真實(shí)的虛擬世界，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)的輔助將場(chǎng)景參數(shù)模擬出來(lái)，而用戶則只需通過(guò)眼鏡或是頭盔等傳感工具的輔助實(shí)現(xiàn)真實(shí)場(chǎng)景的感同身受。從而通過(guò)自身感受來(lái)實(shí)際的表達(dá)和提議，使整體效率得到穩(wěn)步提升。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以模擬真實(shí)世界，用戶能夠在虛擬世界中感受到與現(xiàn)實(shí)一樣的感覺(jué)，這種技術(shù)是對(duì)人類感官的全面模擬，能夠帶來(lái)極為真實(shí)的體驗(yàn)。

1.2.2豐富的想象性

豐富的想象性是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的重要特點(diǎn)，基于這種特點(diǎn)能夠讓用戶充分感受到虛擬世界的真實(shí)感，并完全沉浸在其中。由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種模擬技術(shù)（未來(lái)事物或虛擬事物），因而用戶可以在實(shí)際的模擬場(chǎng)景中通過(guò)豐富的聯(lián)想開(kāi)闊思維，使得創(chuàng)造力得到有效提升，達(dá)到建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)的綜合效果，拓寬人們的認(rèn)知限度。

1.2.3實(shí)時(shí)的交互性

交互性主要指的是用戶能夠根據(jù)自己的需求對(duì)虛擬世界進(jìn)行操作，這種操作具有一定的實(shí)時(shí)性，通過(guò)對(duì)虛擬世界操作能夠獲得及時(shí)的反饋，常用的交互方式包括動(dòng)作捕捉、觸覺(jué)反饋等。例如，在某個(gè)虛擬的場(chǎng)景中拿物體，這樣就可以使客戶感受到真正拿住物體的感覺(jué)，還能夠體驗(yàn)物體自身的重量。

1.3數(shù)字技術(shù)

電子計(jì)算機(jī)和數(shù)字技術(shù)是科學(xué)技術(shù)的結(jié)合，借用建筑設(shè)計(jì)中必需的工具，以將語(yǔ)言、文本、音頻、圖像等信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀挥?jì)算機(jī)識(shí)別的二進(jìn)制，做好還原、計(jì)算、存儲(chǔ)、處理和發(fā)送。諸如編碼、壓縮和解碼之類的信息也稱為數(shù)字技術(shù)或計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)，這些信息媒體（例如文本、音頻和圖像）存在常見(jiàn)問(wèn)題，首先是溝通和交流困難，其次是信息太少。

2建筑設(shè)計(jì)中數(shù)字手段與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1互動(dòng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化

通過(guò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)人機(jī)交互界面，可以實(shí)現(xiàn)各種綜合的計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用。同時(shí)，使用語(yǔ)言和手勢(shì)功能，根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)不同的程序。在進(jìn)行比較的基礎(chǔ)上調(diào)整相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)局部進(jìn)行合理的更改，并實(shí)時(shí)比較修訂前和修訂后的程序以選擇最佳解決方案。

2.2顯示建筑物的整體信息

典型的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用程序只能顯示建筑物的2D或3D空間效果。換句話說(shuō)，只能表達(dá)有關(guān)建筑物的特定信息。它還提供了單一的視覺(jué)度量，設(shè)計(jì)人員和其他管理人員沒(méi)有完整的信息。因?yàn)樗欠较蛐畔?，所以不可能?zhǔn)確地了解設(shè)計(jì)特征和設(shè)計(jì)缺陷。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以模擬一個(gè)完整的建筑模型，其中包括所有建筑參數(shù)信息，使設(shè)計(jì)人員、管理人員和用戶充分了解擬議建筑的信息內(nèi)容。

2.3應(yīng)用于建筑效果圖

在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用下，建筑效果圖是其中非常重要的一個(gè)方面：第一，能夠很好地明確建筑信息。建筑效果圖的特點(diǎn)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(shí)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(jì)效果。對(duì)于建筑設(shè)計(jì)效果而言，通過(guò)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)立體呈現(xiàn)，不僅能夠?qū)?shí)際內(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(shí)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(jì)方案。通過(guò)提供直觀的建筑效果圖，能夠更好地讓建筑設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑方案進(jìn)行優(yōu)化。在完成建筑設(shè)計(jì)后，通過(guò)了解建筑效果圖，來(lái)解決其中的一些問(wèn)題。以往建筑效果圖都是平面圖，對(duì)于其中的問(wèn)題并不容易看出，而通過(guò)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就能夠改變哪種情況，更好的直觀看到這些問(wèn)題。第四，建筑空間體驗(yàn)。建筑設(shè)計(jì)人員能夠通過(guò)使用VR設(shè)備來(lái)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(jì)質(zhì)量。

2.4應(yīng)用于交互系統(tǒng)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)并不需要過(guò)多的設(shè)備來(lái)進(jìn)行應(yīng)用，通過(guò)利用簡(jiǎn)單的交互系統(tǒng)，就能夠?yàn)槠錁?gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，但是如果想要更好的體現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸感，那么就必須有專門的設(shè)備來(lái)進(jìn)行，利用專門設(shè)備能夠讓建筑設(shè)計(jì)人員了解自己的設(shè)計(jì)內(nèi)容，并且系統(tǒng)會(huì)根據(jù)自身的情況來(lái)做出相應(yīng)反饋，建筑設(shè)計(jì)人員能夠很好地深入到建筑設(shè)計(jì)方案中，有利于優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)方案，幫助建筑設(shè)計(jì)人員更好的完善建筑設(shè)計(jì)方案。

2.5應(yīng)用于建筑施工中

從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況上來(lái)看，不僅僅會(huì)在設(shè)計(jì)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(jì)完成到建筑施工之間的聯(lián)系。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(jì)水平，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用其中，能夠讓人們有不一樣的體驗(yàn)感，還能夠很好的減少建筑設(shè)計(jì)人員的工作內(nèi)容，提高建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少成本投入。在應(yīng)用過(guò)程中，建筑設(shè)計(jì)人員可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)了解施工方案，以及在施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，以便于提前做好準(zhǔn)備工作，減少問(wèn)題對(duì)于建筑施工的影響，讓建筑設(shè)計(jì)方案能夠更好地落實(shí)到建筑施工中。

結(jié)束語(yǔ)

在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)數(shù)字手段與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，能夠更好地保證建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量，讓設(shè)計(jì)人員能夠利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整，保證設(shè)計(jì)方案能夠滿足人們的實(shí)際需求，推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的穩(wěn)定向前發(fā)展。

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