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虚拟现实技术范文精选

虚拟现实技术

虚拟现实技术范文第1篇

虚拟现实技术(ⅥrnJalReaJ时,简称vR技术)出现于20世纪60年代,随着处理器技术的大幅度提高以及图形绘制技术、数字信号处理技术、传感技术的发展,近几十年来在国内外形成了对虚拟现实的研究热潮。

虚拟现实系统提供了一种先进的人机界面,它通过为用户提供视觉、听觉、触觉等直观而自然的实时感知交互的方法和手段,最大程度地方便用户的操作,从而减轻了用户的负担,提高了系统的工作效率。虚拟现实技术具有3个突出特征:沉浸性、交互性、想象性。

虚拟现实系统由两部分组成:一部分为创建的虚拟环境,另一部分为介入者。虚拟现实的核心是强调两者之间的交互操作,即反映出人在虚拟环境中的体验。我们可以给出如图1的虚拟现实的概念模型。

二、虚拟实验系统

1.虚拟实验系统的特点

(1)共享程度高。虚拟实验系统不同于传统实验在地域和时间上的限制,它不仅可以接受本地用户的访问,有访问权限的异地用户也可以使用系统。并且也无需考虑使用时间的问题,实验者可以随时进行实验。虚拟实验系统为用户提供了一个可以在任何时间、任何地点访问的实验环境,极大地提高了信息与实验资源的共享程度。

(2)强大的交互能力。为了向用户提供一个逼真的实验环境,虚拟实验系统往往都具有强大的交互能力,实验者和虚拟实验对象之间可以通过鼠标的点击或者拖曳操作进行交互,实验者可以实时地观看实验现象和实验结果。

(3)支持协作。虚拟实验系统提供了多种方式来完成用户间的信息交流。

2.虚拟实验系统的建模

如何构建教学型虚拟实验系统,使其能够拥有丰富的实验内容表现方式、提供形象生动的实验内容,让让学生实现从感知到理解的过程,一直是研究教学型虚拟实验系统的热点问题之一。

虚拟实验系统的构建是将多种技术综合运用,首先构建实验过程所需要的各种仪器设备,对于场景进行建模。三维虚拟场景模块的建立是以某一实景为基础的,因此在虚拟场景建模之前需要对实验室环境进行实地考察并对建筑物进行筛选,从而构建具有真实感的实验环境。对于仪器设备完全用ⅥML语言建立复杂的三维模型是相当烦琐的,而且建模方法缺乏直观性,而3DSMAX强大的三维建模功能以及对具有转换为V文件格式输出的功能,使其在三维虚拟场景中广泛应用。我们在实际的建模过程中根据要建立模型的特点选择建模方法。简单模型,直接采用VRML中简单几何体拼贴纹理的方法,对于复杂场景则采用3DsMAx建模后以VRMI,文件格式输出。当然在虚拟实验的建模过程中的庞大建模工作量对软件的建模效率以提出了很高的要求,于是,在该建模过程中我还采用了高效的照片建模软件Canoma,Canoma是MetaCreations公司(即现在的Vie、vpoint公司)的软件产品,利用它可以让我们无需建模,即可直接从一张或几张照片制作三维模型,因为使用真实照片直接生成三维模型,所以效果非常真实;而且CaIloma可生成网络使用的VRM,文件格式。为了能够反映真实仪器设备的特性,有时还采用FLASH技术来达到仪器设备外观的逼真性,并提供一些基本的交互。

3.虚拟实验系统中的交互

交互性是虚拟实验系统中的一个重要问题。一类是用户在浏览场景的时候,主要的输入设备就是鼠标,这时候检测器实际上是检测用户对于鼠标的各种操作动作,如鼠标的单击、指向、拖动等等,从而场景做出相应的反应。检测这类动作的监测器是接触型监测器。描述这类监测器的节点有接触监测器节点TouchSensor以及PlaneSensor节点、SphereSensor节点、CylinderSenS0r节点;另一类是用户和场景中某对象接近的程度,对象做出相应的反应,使得用户和虚拟对象之间形成交互。

将所有仪器设备成功地加入到场景当中之后,用户应该可以随意地拿起自己需要的实验器材进行实验,所以要提供用户选取实验器材的接口。当用户在选择某件仪器,为了提供给用户选择的接口,我们在实验仪器原型中设计了供用户选择的按钮。如果选中时就可以点击按钮“tal(e,无需使用就只要点击“放回”按钮。由于用户需要与系统进行交互,同时系统需要根据用户的选择与后台数据库进行通信,因此我们使用JavaApplet。Applet具有良好的网络传输透明性,图2显示了浏览器通过Appl访问数据库的整个过程。

三、虚拟实验集成的系统结构

1.软件程序集成

软件程序是虚拟实验系统的重要内容,是系统的灵魂所在。在虚拟实验系统中,我们将软件程序部分按照层次化和模块化的设计模式进行集成。集成化的软件程序依据集成度的大小分为不同层次的模块,分属不同层次的模块充分体现了整体和部分的关系,各模块都可以看成是下一层次多个模块集成的整体,每一个模块又都可以看成是上一层次模块中的一部分,各层次之间互为整体和部分的关系为系统结构构架提供了灵活的方式。

2.系统功能集成

系统功能集成是建立在软件程序集成的基础之上的,系统功能集成是系统结构集成的重要体现,系统结构的有效集成度是系统功能集成的重要基础。在虚拟实验系统中,软件程序的集成保证了系统功能在不同层面上的集成度和在各层面之间的灵活性。以不同集成度来形成的系统功能整体在系统构建、修改、维护等方面起到了重要的结构化支持作用。

3.仪器软面板集成

仪器软面板是虚拟实验系统的重要特色之一。在传统实验系统中,仪器设备一般会自带一个显示屏,以及相关的操作组件和按钮来形成一个操作面板,这个面板的形式以及各组件和按钮的功能是固定的,不能修改和设置。在虚拟实验系统中,各种仪器设备的操作面板集中显示在计算机的显示屏幕上,这种面板由软件程序来形成和设置,由键盘、鼠标以及其他的外部输入设备来控制,面板的形式以及各组件和按钮的功能可以根据需要自定义,可以将多个仪器的面板组合在一起,也可以将某一个仪器的面板简化。仪器软面板形式和功能上的这种灵活性正是系统集成度的体现。

4。网络集成

网络的出现使得分布式结构成为可能。在虚拟实验系统中,我们通过网络可以突破时间和空间的限制,将更多的协议方和操作方以一定的集成度集成在一起,共同完成实验项目。我们在谈集成性的问题的时候,一定是和相应的分散度联系在一起的,就如同整体和部分之间的关系,每一个整体都可以看作更大的整体的一部分,而每一个部分又都可以看成更多小部分的整体。网络的分布式保证了系统结构的集成性。

四、虚拟实验教学应用的优势

从虚拟实验的技术优势和实验教学的现状需求出发,其优势主要体现在以下几个方面:

1.资源开放

从虚拟实验的技术实现角度来看,实验教学中的有效资源全部开放,这使得实验项目从开发到操作,再到后期数据处理与实验课程的复习全部开放给学生,学生可以利用系统软件程序模块和实验项目设计模板等帮助实验设计方案的形成与开发;利用数据分析与处理工具包进行实验数据的分析与处理,获得规律性认识:教师的指导性意见、学生的交流信息和实验故障和误差分析等信息资料,可以帮助学生在实验课程总结和复习中取长补短、巩固知识。

虚拟现实技术范文第2篇

[关键词]风景园林;虚拟现实;绿化建设;应用优势

引言

风景园林是国家建设发展中最为关键的环节,尤其是在城市发展建设的过程中,对风景园林设计均提出了较高的要求,按照以往常见的设计方法及表现方式,园林的设计容易产生雷同性,或缺少一定的新意,无法给人留下深刻的印象,在趣味性或娱乐性等方面表现不佳。而将虚拟现实技术应用在风景园林设计环节中,可以帮助设计人员更好地了解设计作品,把控整体效果,提高设计质量,设计效果也会得到有效改善。因此,加强对风景园林设计中虚拟现实技术的应用分析具有非常重要的现实意义。

1虚拟现实技术的概述

虚拟现实技术借助计算机技术实现的,旨在生成出一种虚拟化、模拟化、仿真化的环境,为用户带来沉浸式体验。在虚拟现实技术使用过程中需要利用大量现实真实数据,配合输出设备打造出三维立体模型,虽然在虚拟环境中,物体可以是真实存在的,但也有一些是尚未完善的内容。虚拟现实技术又被称为VR技术,发展至今已经实现了人机交互功能,用户在实际操作过程中,五感上能够得到最直接的体会,因此在多个领域中得到了广泛应用。尤其是虚拟现实技术在设计、建筑类领域中,因其本身的交互性、多感知性、存在性得到了广泛应用。

2虚拟现实技术在风景园林设计工作中的基本原则

虚拟现实技术在风景园林设计工作中需要坚持相应的原则,才能够真正呈现出虚拟现实技术的特点和优势。虚拟现实技术可以将风景园林空间完整地展现给设计师,并且让设计师更好的进行创新性设计。不仅如此,用户也能够借助虚拟现实技术提前享受到风景园林的设计效果,设计质量也会得到保证。在应用虚拟现实技术进行风景园林设计工作时,必须坚持以下几点原则。

2.1体现以人为本的原则

在实际设计过程中,很多风景园林节点小品、休息区域等都要和人体工程学相互结合,借助虚拟现实技术能够更好地完成细节上的设计和尺度优化。例如风景园林设计中对于基础地形的再塑造,如果借助虚拟现实技术可以更加直观地展现地形的高差及视觉感官,通过对设计地块的高差尺度进行细致推敲,控制全局设计效果。通过虚拟现实技术的全面应用,将人本原则彻底落实,满足不同人群对绿地空间的需求。符合人体工程学需求的设计是虚拟现实技术中的重要环节,在风景园林设计中利用好人体工程尺度,通过不同年龄段、不同身高比例等特点确定受众人群的尺度范围,继而模拟不同身高的视觉范围,落实相应的设计工作。比如,在某风景园林节点小品设计过程中,根据受众人群的视觉和身高特点,可以创作出符合人体工程学的小品,通过对虚拟现实场景的模拟、应用,能够让风景园林更好的服务群众,让服务对象可以更好地享受园林。

2.2体现风景园林的交互原则

虚拟现实技术不仅能够真实地表达出风景园林内的环境特点,更能够生动地展现出园林中的环境意境,设计人员要保证受众群体在欣赏园林自然环境的过程中也能够全面地感受园林中的氛围特点。虚拟现实技术除了根据人体特征进行视角模拟,还可以对行驶速度进行模拟,通过设定步行或车行的速度进行景色动态模拟,使得人与环境可以完美交融。除此之外,虚拟现实系统中还具体设定了园林中的环境质感,模拟不同环境下的自然景观,在短时间内,感受时间、天气和季节的变化,并且结合拟声学,配合回声、混响等声音,让场景更加的真实可感。利用虚拟现实技术对风景园林不同的功能性进行模拟,帮助设计师更加真实的进行设计,设计师在设计完善自己作品的同时,也可以对细节进行修改,增加不同风景场所的交互性。在实际建设过程中,根据模拟行动路径、时间、光影情况,表达空间不同状态下的效果,切实提高风景园林的整体设计水平。

2.3展现风景园林的时效原则

虚拟现实技术在风景园林设计中,不仅需要处理视觉信息,还要处理其他的信息内容。园林设计中最具特色的就是园林中的景观会随着季节的变化而发生改变,因此,在设计过程中,也要全面考虑植物的季节性和实效性。依靠虚拟现实技术可以更加方便地感受植物在不同时节的变化效果,让景观设计变得更加真实完美。采用数据库和三维动画的方法,对植物动态进行创作,并输入到虚拟场景中,简单快捷地实现了植物群落的季节更替模拟。不同时节的乔木、花卉等植物生长情况均不相同,再结合光线、气候、等多方面信息,借助虚拟技术可以让设计师更好地感知自己设计的场地在不同时节的景观效果,设计整体的层次性、美观性都会得到极大的保证,方案设计的合理性也会进一步提高,工作效率也将得到明显改善。景观设计会受到多方面因素的影响,如果可以借助虚拟现实技术把握设计的时效性,就可以更好地联系环境和情境设计之间的关系,传达设计者的设计意图。

3虚拟现实技术在风景园林设计工作中的具体应用

虚拟现实技术相比较传统技术,突破了二维设计的局限性,借助丰富的设计手段可以更好地帮助设计人员解决细节问题,设计者在设计过程中需要考虑到不同方面的情况,在现今的理念和技术支持下,设计也要更加全面、多元化发展。

3.1在设计初期设计方案中的应用

虚拟现实技术在风景园林初期设计方案的过程中,发挥着至关重要的作用,设计人员可以透过虚拟现实系统完善相应的概念设计,不同专业的设计人员也可以借助虚拟现实技术参与其中,更好的配合设计,满足总体的设计理念。可以借助VR技术模拟自然环境,树木、道路、河流、地形、光源、气候等方面。比如,某风景园林设计工作中模拟设计出不同需求人群的运动特点,结合风景园林中的道路情况,确保设计路径适合散步、跑步、骑行等不同人群的需求,确保园林中的路径满足实际情况。这种借助VR技术可以让道路的延展性、可视性和眺望性得到充分的落实。而且其他的景观小品也可以在虚拟现实技术的辅助下和道路进行全面的配合,打造出风景园林中良好的路径休闲区域。除此之外,在风景园林初期设计中,借助BIM技术可以将施工图纸立体化的落实,设计人员可以更好将设计理念落实到实际,相应的设计方法也会得到进一步落实。另外,在初期设计方案中概念上的优化非常重要,借助3DMAX、SketchUp、BIM等技术进行模型建设,可以保证设计师的灵感,同时将设计效果得到根本上的完善,形成全新的设计理念。

3.2在设计中期施工图中的应用

在设计中期可以结合BIM技术进行虚拟现实设计的推进工作。BIM技术在风景园林和单体景观小品施工中的应用存在一定的不同,但整体上需要完成的工作基本一致,分为动态模拟、质量管控、安全控制以及精度控制等。由于风景园林中的植物数量较多,因此对动态模拟、三维软件、施工计划、空间运动轨迹等内容要求较高。比如,可以在施工开始前,利用虚拟现实技术进行施工动态模拟,对比不同的施工方案,并且根据实际情况进行优化,确保后续施工稳定有效地进行。另外,在进度控制中,借助4D-BIM模型可以及时发现风景园林之间空间冲突问题,对工程施工前后顺序进行妥善安排,有效缩短工期,节约成本,充分体现出BIM技术的经济价值。除此之外,借助虚拟现实技术可以更好地模拟风景园林中的风景园林、石料等不同元素并进行三维造型设计,采用VRML处理方法,更好地进行处理,包括石头、植物、小品雕塑等切实提高景观设计效果,借助虚拟软件中的摄像机通过场景导览润色景观浏览地图,向其他观赏群众呈现出一个高质量的场景效果。设计者的整体设计意图及思路本身就需要考虑多种因素,除了要理解地域环境特征还要结合当地居民的文化和社会需求。借助虚拟现实技术,可以让方案更加合理。

3.3在设计后期其他设计的应用

在实际应用过程中,为了保证整体结构的合理性、科学性,将BIM技术下的结构模型导入其中,建立形成风景园林的有限元模型,在此基础上进一步计算出该风景园林中的实际情况。三维实体模型包括各种符合风景园林功能的多种构件组成,相关内部构件的详细信息也被记录于BIM软件内,对于工程中定制加工材料,需要在BIM模型内实施分割排版,通过NAVISWORKS对复杂部位进行整合审阅,如:景观廊架的设计,利用BIM构建模型信息,再通过NAVISWORKS整合仿真展示出具体工艺并指导施工顺利进行,降低专业之间的干扰和影响。最终,确定景观廊架各部件结构,建立4D-BIM模型,根据这一模型确定具体的工期和成本。在此基础上还可以利用BIM技术对整体结构的安全性进行判断。随着BIM技术的发展成熟,结构设计工作也将得到进一步发展。在此基础上,引入虚拟现实技术,让平面二维设计图,变成三维立体可感的风景园林设计作品,提高公众的参与度。3.4风景园林设计中虚拟现实技术的应用前景目前,虚拟现实技术得到飞速发展,在许多设计领域中得到广泛应用,为许多设计人员带来便利条件,搜集大量信息,激发设计人员的灵感。当前,虚拟现实技术还存在一定的问题,不能充分将形态各异的实物进行高效还原。不过,虚拟现实技术可以创建三维模型,突破传统二维平面的影响,为设计人员提供充分的信息。在三维模型中,可以充分展现风景园林的各项数据,为设计者提供合理的依据。通过虚拟现实技术可以缔造逼真的虚拟空间,最大程度还原时间、空间、声音、色彩,有助于激发设计者的设计灵感。虚拟现实技术依托于现代科技,将风景园林的物质性与信息性赋予不同的内涵,将物质性的信息的载体由一元变为多元,从而使风景园林的虚拟化更加完善,也促进设计师不断创新设计手段与设计形式,使风景园林设计符合实际要求。

4总结

综上所述,风景园林设计过程中虚拟现实技术发挥着至关重要的作用,并且其未来拥有广阔的前景。虚拟现实技术可以帮助设计人员更好地进行分析,为其提供强有力的技术的支撑。现阶段,虚拟现实技术还处于发展阶段,随着技术、功能上的发展和完善,对声音、颜色、感知等多方面内容进行模拟,设计师可以更好地进行整体性的把控调整,让风景园林的设计效果得到根本上的改善,完善设计思路、提高设计质量。

参考文献

[1]高菲,翟玮.浅析风景园林设计中虚拟现实技术的应用[J].智能风景园林与智慧城市,2021(5):10-11.

[2]罗雨星.虚拟现实技术在我国风景园林景观设计中的应用与发展[J].智能风景园林与智慧城市,2021(5):12-13.

[3]泮灵童,洪莹.虚拟现实技术在风景园林设计中的运用[J].现代园艺,2021,44(4):108-109.

[4]岳忙芳.虚拟现实(VR)技术在风景园林规划与设计中的应用研究[J].工程建设与设计,2021(2):163-164.

虚拟现实技术范文第3篇

关键词:数字技术;建筑设计;虚拟现实技术

0引言

在20世纪90年代,仍然以传统方式手绘建筑设计,但是随着计算机技术的广泛普及,新的3D软件被用于建筑设计,这无疑对建筑业的发展产生了重要影响。计算机数字手段和虚拟现实技术对建筑设计的影响是其他任何行业都无法比拟的。视频架构、数字仿真和虚拟场景为用户提供了更加逼真的感觉和体验。建筑设计本身在过去已经发生了巨大改变,无论是设计方法,还是工具和媒介,都发生了变化。设计对象的变化导致建筑师的角色变化,以及建筑专业,甚至是新建筑物和新建筑师的方向发生变化。分析计算机数字虚拟现实技术在建筑设计中的应用可以帮助阐明建筑设计教育模型如何适应这种变化,如何将传统建筑设计的优势与计算机数字和虚拟现实技术相结合,以及如何适应快速发展的数字和虚拟现实技术时代[1]。

1虚拟现实的研究现状

所谓的虚拟现实指的是存在于计算机中的虚拟空间而不是真实世界,是由各种计算机网络技术创建的空间,包括视觉、听觉和触觉的虚拟环境。通过某种连接,人们可以在这种环境中拥有身临其境的体验,并且通过人机连接,实现人与虚拟环境之间的交流。虚拟现实技术包括计算机图形学、人机交互技术、传感器技术和人工智能等领域,其中计算机用于生成逼真的三维视觉、听觉和嗅觉,体验者进入虚拟世界体验并互动。

2数字技术与虚拟现实技术的定义

2.1数字技术

电子计算机和数字技术是科学技术的结合,借用建筑设计中必需的工具,以将语言、文本、音频、图像等信息转变为可被计算机识别的二进制,做好还原、计算、存储、处理和发送。诸如编码、压缩和解码之类的信息也称为数字技术或计算机数字技术,这些信息媒体(例如文本、音频和图像)存在常见问题,首先是沟通和交流困难,其次是信息太少。

2.2虚拟现实技术

虚拟现实技术包括传感技术、人工智能、人机交互技术和计算机图形学等领域。使用计算机系统生成模拟的三维情感,例如听觉和视觉。一个人可以通过适当的设备并将其输入为参与者,以交互和体验虚拟世界。当参与者改变位置时,计算机会立即执行复杂的计算并发送准确的3D世界图像以创建状态。

3数字化技术在建筑设计中的应用特点

在建筑设计中,应用数字表达技术可以显著提高设计效果。传统建筑设计主要关注建筑结构的安全性和稳定性,以及对建筑物外观和美学的关注,借助数字表示技术,可以充分表示建筑设计的结果。以传统的室内设计为例,在设计过程中经常采用手工绘制方法,这种形式倾向于偏离设计者的主观意识。尽管在设计中使用了一些计算方法,这似乎是可行的,但是在科学上,混凝土施工过程存在缺陷,由于修改而导致的施工成本明显增加,并且难以符合设计师的主观意图。另一个点是手绘效果,虽然建筑物的外观设计和室内环境的组成看起来很理想,但它们在实际的建筑过程中可能没有理想的效果,原因是在制造商的生产环境中不可避免地会出现材料选择和偏差,并影响实际施工效果[2]。首先,设计人员可以应用数字技术查询材料制造商提供的材料信息和参数,一旦完全了解,相关的手动设计可以避免重复,并有效地控制设计错误和成本。其次,它提高了整体设计效率。另外,数字表现技术在建筑设计中的应用价值体现为用户可以快速了解设计者的设计意图和目的,因此可以在实施设计图纸和设计过程中提高调整程度,效果可以很理想。

4虚拟现实技术在建筑设计中的应用价值

4.1显示建筑物的全部信息

在建筑设计中应用虚拟现实技术,可以完整的显示建筑物的整体信息内容,使人们更好的了解设计布局,从而最大限度地发挥想象力和创新能力。你可以发现,通过虚拟现实技术,设计部门、管理部门和用户可以查看建筑物空间的整体信息,并通过良好的沟通来优化设计效果。

4.2可以实现远程浏览

虚拟现实技术不仅直观,而且可以实现远程浏览。换句话说,虚拟现实技术使您可以在Internet上作品,而施工单位可以远程查看它,并使用虚拟现实平台进行在线远程通信[3]。

4.3多个程序的实时比较

在建筑设计中,通常会提出几种不同的设计方案。通过虚拟现实技术来对不同的方案进行切换评审,这样可以帮助设计人员在同一观察点对不同的建筑物的设计外观进行比较。同时,这可以使查找架构设计缺陷和优化设计计划变得更加容易。虚拟现实技术使设计人员可以比较不同的方案,更改某些部分,并与更改前的方案进行实时比较。

5数字技术与虚拟现实技术的发展

数字技术通常与计算机密切相关,并且数字技术在建筑设计中的应用也可以通过计算机来完成。在建筑设计中,有必要根据用户的经验来创新空间图像的概念,例如构造、设计规划和完成维护。由于不可逆的执行步骤和巨大的架构设计成本,因此不能出现错误,要求非常严格。虚拟现实技术是使用计算机系统来实现和创建虚拟世界,虚拟世界是一个完整的模拟对象或整个虚拟环境,必须将计算机系统用于虚拟现实和辅助设计,以减少设计人员的设计时间和工作量,并减少投资,提高设计质量。建筑设计中的数字方法和虚拟现实技术主要应用于以下方面:

5.1显示建筑物信息

使用数字方法和虚拟现实技术,可以生动地显示虚拟建筑物,使人们身临其境,不仅设计师可以设计,还可以由管理部门和居民设计参与进来,并且可以在支持决策中发挥作用。

5.2远程浏览

使用数字手段和虚拟现实技术设计的模型使工程部门和设计人员可以在设计建筑模型中相互通信,并可以使用万维网从远处查看建筑设计。

5.3多种方案的比较

在对建筑设计进行投标时,大多数都必须针对建筑设计提出不同类型的设计建议,以对建筑物的未来形象做出不同的假设。在现实生活中,使用数字手段和虚拟现实技术,不仅可以比较不同的方案,还可以修改某些组件并与变更前的设计进行比较和分析。3D空间中的虚拟建筑物对于不同的建筑物解决方案意义重大,因为设计师不仅可以对不同的选项进行实时选择,而且还可以感受到建筑物的外观在相同的观察序列或相同的观察点处是不同的,通过比较分析,以找出缺点和优点并做出更好的决策[4]。

6建筑设计中数字化虚拟现实技术的具体应用

城市和3D模拟是数字城市表示的主要形式,借助虚拟现实技术的支持,用于解释、分析和讨论设计思想以及城市的发展,并以生动的画面呈现在用户面前,具有照片纹理的3D城市模型可为人们提供数字城市身临其境的体验。

6.1为三维建筑搭建虚拟环境空间

要使用虚拟现实技术,首先需要构建3D模型。通过这种在3D虚拟环境空间中观看动画的方法,我们将摄像机设置为人眼的观看路径,以获得进入建筑物环境空间的动态感觉。也就是说,使用VRML选项创建3D场景以触发指定的活动。3D场景的控制和触发,可以用鼠标单击3D对象,场景将自动播放设置的浏览动画,从而使3D虚拟环境空间更加生动。

6.2互动设计的优化

通过应用计算机人机交互界面,可以实现各种综合的计算机技术应用。同时,使用语言和手势功能,根据用户需求设计不同的程序。在进行比较的基础上调整相关数据,对局部进行合理的更改,并实时比较修订前和修订后的程序以选择最佳解决方案。

6.3显示建筑物的整体信息

典型的计算机设计技术应用程序只能显示建筑物的2D或3D空间效果。换句话说,只能表达有关建筑物的特定信息。它还提供了单一的视觉度量,设计人员和其他管理人员没有完整的信息。因为它是方向信息,所以不可能准确地了解设计特征和设计缺陷。虚拟现实技术可以模拟一个完整的建筑模型,其中包括所有建筑参数信息,使设计人员、管理人员和用户充分了解拟议建筑的信息内容。

6.4建立虚拟现实系统

基于模型的虚拟现实系统主要基于VRML语言,VRML语言定义了与万维网上更多信息相关的3D世界内容,并表现一个交互式3D空间。启动VRML语言浏览器时,语言信息将被解释为语言空间中建筑物的几何描述。6.5虚拟场景中色彩、灯光效果等技术扩展通过应用虚拟现实技术,建筑景观设计已开始向影像媒体时代迈进。虚拟现实语言可帮助实时查看建筑景观虚拟场景的色彩、灯光、声音和视频效果,这是传统的建筑景观设计。实现的是数字化且可读的全面、生动的视觉效果的盛宴。虚拟场景设计对建筑景观设计的影响,是建筑景观设计实现“时空重构”的关键性能特征之一。色彩通常用于建筑景观设计中以区分不同的环境,设计师巧妙地为不同的设计主题赋予不同的设计颜色。在大多数情况下,可以使用模型图和模型照明来实现颜色和灯光效果,但是应通过虚拟现实技术的支持来实现声音和阴影效果。虚拟场景中的灯光效果与植染图像的效果完全不同。结果,设计师不得不放弃以前的设计经验,并再次进行探索。与全局声音效果不同,局部声音效果与建筑景观中虚拟场景的各个环境结合存在。

7结束语

总体而言,在建筑设计中,数字手段和虚拟现实技术具有很高的应用价值。作为设计师,需要将两者充分融合,提高设计水平和设计效果,并提高建筑物的整体质量和性能。

参考文献

[1]罗庭.探析建筑设计教学中虚拟现实技术的应用[J].数字化用户,2018,24(25):161.

[2]胡芹.建筑设计中的数字手段与虚拟现实技术[J].魅力中国,2016(46):86.

[3]马心将,张晓文,乔壮.虚拟现实技术在建筑设计中的应用:以上海宛平剧院为例[C]//共享•协同:2019全国建筑院系建筑数字技术教学与研究学术研讨会论文集,2019.

虚拟现实技术范文第4篇

在20世纪80年代,虚拟现实技术的概念被正式提出。自90年代以来,随着计算机技术的不断发展和创新,虚拟现实技术也得以迅速发展。现如今,计算机网络技术已经渗透发展到各个领域,虚拟现实技术也挺进了设计的每个角落。风景园林设计虽还处于初级发展阶段,但是虚拟现实技术却在其中被大量地运用开来。例如,设计者如果想要对风景园林空间有一个全方位的、真实切身的体验,通过虚拟现实技术多角度变化运动方位,便可轻松实现。另外,这种设计的运动变化模式正呈现出多样化的趋势,其利用人们对运动模式数据的不同选择,便可以掌握受众的切身感受。虚拟现实技术在这一运用中具有很大的真实性,这是因为虚拟现实技术不但能够从各种细节上掌控园林设计,还可以做到美而有序。同时,还能够根据不同的季节变化、不同的节气色彩,做到时空的双重真实性。最重要的是,通过这一虚拟现实,在园林设计过程中可以引入人们的各种意见和建议,使设计又多了一层成功的保障。

2应用中的特点

2.1设计空间展示的全面性

传统的表现形式只可以传输一种空间信息,而且无法做到完整性。虚拟现实技术利用三维立体的表现形式,可以完整地把每一个细节予以呈现,让人有一种身临其境的真实感,不再只是看着图纸来想象,而是身临其境进行感受。

2.2浏览的快捷性

利用发达的计算机网络,设计者和施工单位可以联系的更为快捷。设计者的“想法”不必亲手送到施工单位,立体的设计样品利用远程浏览便可商榷,不但节省了时间,而且提高了工作效率。另外,浏览的快捷性还可以让大部分群众参与到决策中来,让群众在享受虚拟的园林设计活动中,可以提出自己的建议,有助于施工单位和设计者的工作。

2.3设计趋于完美性

虚拟现实技术具有很强的可操作性,设计者在整个风景园林的设计过程中能够随意进入任何一个设计阶段进行切身的体验,从而客观地审查自己的作品,如果发现不足,可及时进行修改。此外,在虚拟的现实环境中审视自己的作品,有利于提高设计者的水平。

2.4决策的准确性

风景园林设计的实施过程中受到的影响因素较多,因为风景园林设计与周遭环境氛围以及和大众审美趣味是息息相关的。人们利用虚拟现实技术对园林设计的整体过程知晓的越来越多,越来越具体,就越能提出建设性的建议及意见。简而言之,虚拟现实技术是连接大众和设计者的纽带。只有前期人们对园林设计进行了整体的了解,施工方的后期施工过程才能得到人们的宽容和见谅,此种人性化、大众化的园林设计才能获得双赢。

3应用的展望

3.1不断进行创新

首先要加快计算机技术的创新和革新,不断发展现代虚拟技术系统,制造出高性能、低成本的计算机设备,要在技术层面为虚拟现实技术的发展提供有力的支持。此外,在运用过程中,要根据风景园林设置的理念进行再创新,使其具备风景园林设计的特色。技术的创新是风景园林设计的内核动力,是虚拟现实技术进步发展的源泉。

3.2加强参与的大众化程度

要充分利用虚拟现实技术的自身优越性,让更多的人们参与到风景园林设计中来。利用虚拟现实技术可以通过网络传播,利用各种网络、电视等新媒体进行更大、更广范围内的网络虚拟活动,使园林设计有更多的大众参与,这样将有助于决策者的科学准确决策,最终得出既科学准确而又人性化的风景园林设计方案。

3.3充分利用其他科学技术发展自身

例如,与环境和空间技术的结合,便能够应用到城市的规划、修复与重建、城市的绿化等各个方面,这不但可以使虚拟现实技术的应用更加科学化,而且更加人性化、更加环保。

4结语

虚拟现实技术范文第5篇

关键词:虚拟现实技术;环境艺术设计;运用

虚拟现实技术(VirtualReality,英文字母的缩写为“VR”),该项技术可以说是21世纪最具影响力的技术之一。从宏观的角度来看,虚拟现实技术是一门交叉性强的实用型信息技术,它既拥有多媒体技术、多元图形学科的特点,同时又具备了人工智能和网络化特征。它是由电子计算机技术、电子信息工程技术、人体工程学、生物仿真学等综合而成的,其主要的运用方式就是利用电子计算机的软件和硬件功能,为体验者构建出一个高度真实的数字化情境。把虚拟现实技术运用在环境艺术设计中,除了可以提高环境艺术设计的质量和效率,还能够为客户带去更丰富、直观的视觉体验。

1虚拟现实技术的概述

虚拟现实技术最为明显的特征就是可以为设计者提供最佳体验感,这种独特的感受也被称之为“存在感”和“浸入感”,它能够让设计者全身心地投入到了由计算机软、硬件构成的三维立体环境中,并让设计者和使用者认为自身是整个虚拟环境里的组成部分,并非一个独立客观存在的个体。利用虚拟现实技术构建出的环境能够让设计者与使用人员获得直接的感官体验,人们可以按照自己的意愿与想法,在虚拟的世界里行走、奔跑,甚至可以和虚拟世界的景物进行简单的语言交流等等。由于体验者所获得的感受和真实生活中的感受高度接近,而且还能够按照实际的需要即时地变换出各种不同功能、不同需求的情境,并按照体验者视点的变更,配上不同的音乐与灯光效果还可以让体验者产生不同的视觉或者幻觉效果。

2虚拟现实技术在现代环境艺术设计中的优势

2.1直观展现艺术设计。社会的进步与发展也让房地产行业开始受到社会各界的关注,人们对于公共环境空间设计的要求日益严格。就以城市规划设计为例,传统的城市规划设计流程是以人力手动的方式进行图纸的设计与绘制,虽然这些手工绘制而成的图纸能够达到项目要求,但是投入的人力与时间资本过大。为了提高绘图效率和精确性,人们开始探索更能够展现建筑艺术性和技术性特点的方法。而虚拟现实技术的出现刚好解决了这些问题。虚拟现实技术利用计算机软件与硬件所组成的平台,为设计者营造出一个高度真实、仿真的虚拟情境,客户在此情境中可以利用自身的听觉、视觉,甚至触觉进行感受,同时这种感官上的刺激也可以让顾客获得最佳体验[1]。

2.2提高预算精确性。把虚拟现实技术运用到现代环境艺术设计环节中,除了可以提高整体的设计水平和客户体验感之外,还有一点就是可以节约大量的项目成本。通过对建筑工程材料以及整体结构的精确预算,能够有效地规避许多因人力估算中会出现的错误与问题比如在进行城市的建设与规划、各种功能的建筑物(大规模的厂房、艺术中心、体育场馆等等)、各种需求的室内装修等等,都能够让项目设计者对于整个工程结构有一个系统性、全面性的了解,有效地防止了因为建筑工程材料或者施工预算不足而引起的损失。

2.3加强双方互动性。在和客户交流与沟通方面,虚拟现实技术比传统的人工手绘图纸更加直观、更具互动效果,客户能够按照自身的需要向设计者提出要求,随后就可以进入到设计者设计好的房间里,通过自身的感官了解虚拟现实技术构建的空间里的各项功能,为客户展示不同方案里的设计元素之间内在的关联性。此外,客户也可以通过这种立体化、直观化展示和设计者进行深入沟通交流,针对设计中的问题以及功能上的完善等方面进行协同化沟通。而这些是传统的电脑绘图设计和建筑设计软件所无法做到的,所以虚拟现实技术也受到越来越多客户喜爱,并成为广大客户认可和接受的方案演示模式。

3虚拟现实技术在现代环境艺术设计中的运用

3.1对环境艺术设计进行补充。和其他的设计模式相比,环境艺术设计更具多元性和综合性特点,它对于设计中所涉及的细节部分(例如场地的大小、投入成本的高低、人力物力资源是否齐全等等)有着严格要求。若是在环境设计中因为其中的某一个条件没有达到所需要标准,那么最后设计出的效果只能够起到“事倍功半”的效果。而把虚拟现实技术引入到现代环境艺术设计中,利用VR技术的优势把所需要的环境内容录入计算机内,再利用软件进行后期立体化处理,通过高度仿真的视觉技术把所需要满足的设计条件用数字化的方式进行呈现,模拟出各种设计过程中所需要的环境与场景。这样不但减少了大量的成本投入,还能够按照实际需求进行灵活化、效率化调控,用最短的时间把设计方案进行完善。

3.2让环境艺术设计体验更安全。因为环境艺术设计的过程较为复杂,而且涉及的技术较多,一旦其中的某个细节位置出现问题或者错漏都会给整体的设计效果造成影响。但是在具体的设计过程中,许多现实环境和建筑布局往往并不符合设计要求,因此要对其进行调整、修改,但是在这个过程中经常会出现各种问题,甚至发生危险。此外,参与环境设计的工作人员为了能够得到更多的资料和了解场景的实际情况,就要亲自参与到情境之中感受真实。例如一些惊险、刺激的运动(蹦极、高空跳水、滑翔翼、热气球等等),设计人员如果参与这些具有高危险性的运动,不仅需要大量的成本,而且还会发生安全事故。而利用VR技术就可以通过构建虚拟情境的方式,把所需要的场景或者环境设计好,再按照视觉体验的不同调整实际的数据结构,做到高度还原真实的效果。而这个过程中设计人员是不会出现任何危险行为的,也无须投入大量的成本,这也是VR技术被广泛普及与推广的原因之一[2]。

3.3使用时间上没有限制。虚拟现实技术在实践和运用的时候,是不会受到环境和时间的影响而产生变化,它可以按照设计者的设计需要和设计目标把各种场景进行高度还原。以空间发展的角度来看,在人们认知的事物中无论是广袤无边的宇宙,还是微小到极致尘的病毒、细菌,都可以利用虚拟现实技术在时间上进行任意调整,可以把几千万、几亿年前的情况模拟出来,也可以把未来的场景描述出来。例如科学家在研究恐龙的时候,因为所处的年代距离现在太过久远,不能够把当时的气候环境、地理情况等准确地反映出来,但是运用VR技术之后,就可以把恐龙生存年代的环境、气候进行模拟,包括各种植物、动物、昆虫、鱼类等等都可以模拟,在提供高度真实体验感的同时,还可以为科学研究或者生态探索提供了良好的近距离接触环境。

3.4虚拟现实技术与现实环境相互融合。环境艺术设计的目的就是帮助设计者进行场景或者环境的还原,而且还原之后的环境或者场景要具备一定的艺术价值和真实体感。而要在现实环境下满足这样的效果是十分困难的。值得注意的是,如果缺少某些实际环境或者真实场景作为技术支撑,那么虚拟现实技术的作用和应有的视觉体验也无法被展现出来。所以在运用虚拟现实技术的时候还要从现实环境进行着手,首先要了解现实环境的特点以及各项数据,然后再利用先进的图像录入设备进行现场影像数据采集,最后进行仿真技术性处理,实现人与虚拟环境的高度融合。就以某广场为例,该广场中所使用的大型天幕就是把虚拟现实技术和实际环境相融合的成功例子。在设计的时候把VR技术和宽大的广场进行结合,能够在广场中央形成一个透明的巨大天幕,在接通电源之后能够把夏夜里的星空用动态化的方式还原,所有在场的观众有如身处在浩渺无垠的夏夜繁星海洋之中。

3.5虚拟现实技术的运用提升了成本预算的精确值。和新时期的环境艺术设计模式相比,传统的环境艺术设计者在设计之前最为关心的是预算是否足够。因为环境艺术设计所需要的人力物力资源多,需要耗费的时间周期较长,而且其中所包括的各种因素都会给整个项目的资本投入造成巨大的影响,如果只是单纯地通过设计方案所给出的结果是无法保障其准确性的。把虚拟现实技术运用到其中之后,就能够把项目中的各个细节进行准确地成本估算,而且还可以避免人为因素所造成的成本计算错误问题,为项目的顺利制作与完成做好了充分准备。此外,利用虚拟现实技术能够减少大量的开支和人力成本,例如说在进行室内外装潢设计、大规模的厂房建造、城镇规划等等,都可以利用虚拟现实技术在短时间内完成,在显著提升了设计人员的设计效率的同时,还降低整个项目的预算成本。

4结语

综上所述,在信息化时代的大趋势下,虚拟现实技术在环境艺术设计中的作用也变得越来越大,虚拟现实技术的运用不但帮助设计者和体验者摆脱了传统环境设计思维上的局限性,还能够激发出环境设计者的创意思维和设计潜能。在实践与运用方面,要想在环境艺术设计中发挥出该项技术的应有价值,就要采取对环境艺术设计进行补充、让环境艺术设计体验更安全、使用时间上没有限制、虚拟现实技术与现实环境相互融合、虚拟现实技术的运用提升了成本预算的精确值等五个方面进行着手,这样才能够发挥出虚拟现实技术的作用。

参考文献:

[1]闵睿熙.浅谈虚拟现实技术在环境艺术设计教学中的应用[J].电脑知识与技术:学术版,2019,015(017):157-158.

[2]陈尚军.虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用研究[J].百科论坛电子杂志,2019,000(022):110.