基于移动设备的虚拟实境技术在景观设计中的应用

发表时间:2017/11/28   来源:《防护工程》2017年第17期   作者:孙曼妮
[导读] 虚拟现实技术是一项综合集成技术,涉及的领域比较广泛,包括传感技术、人机交互技术、显示技术。

天津春易景观工程设计有限公司  天津  300350
  摘要:随着计算机技术的不断发展,各个行业的新技术与新方法层出不穷。园林景观设计由于与计算机计算联系十分密切,设计过程中需要大量的计算机辅助设计,因此,伴随着计算机的更新,园林设计方法也获得了扩展。其中,虚拟现实技术就是随着计算机技术发展所兴起的一门综合性技术。本文分析了基于移动设备的虚拟景观设计,探讨了虚拟现实技术在景观设计中的应用。
  关键词:计算机技术;移动设备;虚拟现实技术;景观设计
  
  
  1虚拟现实技术概述
  1.1虚拟现实技术
  虚拟现实技术是一项综合集成技术,涉及的领域比较广泛,包括传感技术、人机交互技术、显示技术、人工智能、计算机图形(CG)技术等,是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。从狭义的上讲,虚拟现实技术的涵义为:利用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉,使使用者通过一定的装置,轻松地对虚拟世界进行体验,并且两者能够自然的进行交互作用。使用者进行位置移动时,电脑可以利用辅助工具立即进行感应,并通过复杂的运算,将精确的3D世界影像传回到使用者眼前,使其产生临场感。从广义上讲,虚拟现实技术的概念为:泛指在功能意义或者是物理意义上存在于世界上的任何事物或环境,它可以是实际上能够实现的,也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的,如赛伯空间等。
  1.2虚拟现实技术的特征
  (1)沉浸感。沉浸感可理解为浸入性。通过计算机的超逼真模拟,使用户产生融入虚拟世界的幻觉,因而从被动的观察者成为主动的参与者,甚至可以操控改变虚拟世界的虚拟物体,参与虚拟活动。目前科学技术发展具有局限性,无法达到理想中使用户难分真假的程度。(2)交互性。指的是用户操作虚拟物体和从虚拟环境中得到反馈的程度。虚拟现实技术强调人机交互的自然性,不再局限于传统鼠标键盘等基于一维或二维的操作体验。不过,交互的有效性和实时性需要强大的硬件系统(数据手套、力回馈等设备)提供支持。(3)想象力。虚拟现实具有十分开放的构想性,这是由于虚拟现实基于现实而又高于现实的性质决定的。用户沉浸在虚拟的环境中,除了体验真实的自然感觉,甚至可以模拟某些不可能发生的环境。
  1.3虚拟现实技术应用的意义
  景观设计是一门运用艺术与工程手段,通过改造地形、种植花木,配置小品、园林建筑等多种因子而建成的集工程美学与自然艺术为一体的综合设计。其核心思想是处理复杂的关系,达到和谐优美、生态良好的效果。在传统的景观设计中,设计师通过自身对环境艺术的理解,结合自身设计经验,通过配置植物、布置园林小品等来营造景观,传统的景观设计从设计层面对于景观意境的营造、到决策层面评测设计成果,理解设计意图方面,都很难把握,评价评价因人而异。通过运用虚拟现实技术,决策者、设计者、工程施工人员以及公众可以从任意角度,任意时间点,观看设计效果,身临其境的掌握周边环境和理解设计意图,从而突破传统设计方法的瓶颈。
  2虚拟现实技术在景观设计中的应用
  2.1设计层面
  在景观设计中,AR的可以应用于很多方面,例如,在景观植物配置中,同一种植物,受地理、气候、生态习性等因素影响下,长势及季相变化效果很难把控,多种植物组合后,不同景观视角下产生的景观效果也多种多样。所以,通过AR技术,能够实时、动态的观察景观植物生长年限变化引起的不同景观效果。从不同视角比对不同植物组群所产生的效果。


对于大型的综合类景观设计,通过VR基于真实数据而建立的数字模型,让设计者、决策者亲自体验三维空间,身灵其境,可以通过跑步、漫游等不同方式感受景观空间中场景的变化,这种体验可区别于三维动画那类艺术类作品不真实的感受,也是传统纸质图纸、沙盘等表现手法无法达到的。
  此外,在改造项目中,AR的应用价值更加明显,改造项目的共同特点是场地内及场地周边环境因素复杂,现状景观是设计的最大限制因素,如何能够处理好各方面的关系,做到协调自然是该类项目的重点,与新建工程不一样的是,在效果展示和评测方面,传统的三维效果图往往容易误导决策者,设计效果图和现场实际情况差异较大,方案实施后所形成的效果不能达到设计意图,所以,此种情况,通过使用AR,将虚拟对象,通过穿透性显示设备,叠加在真实的场景或者对象上,用于增强、辅助表现对象的特性,以及展示真实场景与设计对象实际叠加后的效果,通过这种技术,不管是设计者或者是决策者,都能更直观的、合理的制定、决策设计方案。
  2.2评测层面
  由于设计的过程中,只能通过有限的方式来和决策者沟通,比如平面示意图、意向图、场景效果图等,因此沟通的效率在一定程度上就有所降低,往往因为决策者没能第一时间理解、掌握设计者的真是意图和方案优缺点,在后期实施过程中产生了一些不可避免的设计变更,严重的甚至是产生废止工程。然而VR技术的引用,将扭转传统设计的不良局面。VR的核心价值在于通过虚拟的平台,简化工作步骤,提高工作效率。因此,从设计者的层面出发,VR能够将景观设计中地理、气候、水文、视线等多种因素融入场景信息,在设计过程中,更直观、准确的将设计意图和理念传达给决策者,减少不必要的反复。真正的让决策者清晰、理性的看待设计成果。
  3虚拟平台应用
  3.1虚拟平台功能设计
  便捷性是虚拟平台的研究核心,简化工作步骤,提高工作效率是虚拟平台的开发意义。因此平台在提供了对素材的添加、挪动、大小、角度、前后等调节功能来满足基础的景观设计工作需求的同时,还提供了以下传统景观设计方法所不具备的功能,也是AR技术应用在移动设备上的优势所在:(1)实时展示景观植物生长年限变化所引起的景观变化;(2)无需对现场建模,可从现场多角度生成局部效果图;(3)在一定范围内根据效果图实时生成施工平面图;(4)借助移动网络,多方互联,对现场实时进行设计工作。
  3.2虚拟平台应用
  (1)软件界面与IOS7系统风格整体相似,为现代简约扁平化风格,提供素材选择与删除、放大与缩小、拖拽和旋转、添加和修改以及素材的生长展示和一键生成平面图等功能。(2)根据平台功能性设计,虚拟平台在现场便可实时完成景观设计效果图的制作,体现了虚拟实境技术的实时性和移动设备的便捷性,但运用AR技术的优势并不仅仅如此。平台提供的展示植物生长变化效果和实时生成施工平面图功能是传统景观设计工作所无法实现的,并且对传统景观设计工作进行了步骤简化,提升了工作效率。(3)虚拟平台自身并未提供大量的植物素材,但预留主动添加窗口,可调用相册内PNG格式素材文件,因此虚拟平台不仅可以随意增添所需植物素材,还可以添加道路、景石、路灯、喷泉等景观小品。
  4结束语
  综上所述,虚拟现实技术是现阶段比较新型的设计方式。与传统设计方式相比,虚拟现实技术不再受二维设计方式限制,能够帮助设计人员全面的掌握多方面的设计信息。本文从功能设计和系统应用等方面介绍了虚拟现实技术在景观设计中的应用方法。但本文的研究仅选择虚拟现实技术多种实现方法中适用于移动设备的AR形式,并不适用于所有的景观设计;并且根据设计项目需求不同,也需要配备不同的虚拟现实硬件设备以及相应的软件系统进行辅助。
  参考文献
  [1]景观设计的数字化抽象[J].钟华颖.风景园林.2013(01)
  [2]刍议数字技术与景观设计[J].庞伟.风景园林.2013(01)
  [3]计算机图形图像在景观设计中的应用[J].于飞,张燕琼.大众文艺.2013(16)
  [4]解析虚拟动画Lumion软件在景观设计中的应用[J].石鹏明.电脑编程技巧与维护.2016(18)

投稿 打印文章
留言编辑 收藏文章 推荐图书 返回栏目 返回首页

  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: