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摘要:随着时代的发展和科学技术的进步,建筑设计中数字手段和虚拟现实技术的应用引起越来越多的设计人员的注意,数字手段与虚拟现实技术的应用不仅能够有效地提高建筑设计的有效性,还能更加全面的展示所设计建筑的有效信息,所以对数字手段与虚拟现实技术和建筑设计之间关系的探索就显得尤为重要。
关键词:建筑设计;数字手段;虚拟现实技术
引言
计算机数字技术与虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术为建筑设计的发展带来了新的契机,影像建筑、数字仿真、虚拟场景等技术,可以使建筑师在设计过程中更加真实地感受建筑、体验建筑。设计对象的变化促进了建筑师角色的变化,建筑设计也要随之进行变革,才能更好地适应技术发展。VR技术是一种辅助手段,在建筑设计中优势非常突出,在建筑设计中引入VR技术就是为建筑设计注入了新的活力。不过VR技术的普及及应用还需要一个长期摸索、创新的过程。
1 数字技术与虚拟现实技术的定义
1.1 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。
1.2 虚拟现实技术
随着时代的发展和科技的进步,虚拟现实技术已经被广泛的应用到我们的生活之中了,所谓虚拟现实技术其实也就是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术、等多种技术的集合,是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。VR艺术是伴随着“虚拟现实时代”的来临应运而生的一种新兴而独立的艺术门类,在《虚拟现实艺术:形而上的终极再创造》一文中,关于VR艺术有如下的定义:“以虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等人工智能技术作为媒介手段加以运用的艺术形式,我们称之为虚拟现实艺术,简称VR艺术。该艺术形式的主要特点是超文本性和交互性。”虚拟现实技术具有多感知性、存在感、交互性以及自主性的特点,所以虚拟现实技术能够广泛的融入到医学应用、娱乐应用、军事航天、室内设计、房产开发以及工业仿真、应急推演、文物古迹、游戏、道路桥梁、地理监测等领域之中。
2 数字化技术在建筑设计中的应用价值
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。此外,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。
3 虚拟现实技术在建筑设计中的应用价值
3.1 展示整个建筑物信息
在传统建筑设计的过程中,经常会采用二维或三维绘图的方式来构建,专业图纸对于将要使用建筑的客户及管理部门们来说较为专业性,很多他们不了解的专业表达手法不仅大幅度降低了他们的判断能力,也会给后期修改时双方意见的同意造成阻碍。
但是在实际生活中这样的绘图方式并不能够全面客观地展示整个建筑物的信息,只能单一的传递建筑物部分属性的信息,例如比例、尺寸以及门窗位置等,但是在虚拟现实的应用下,就能够完全真实地展示一整栋建筑物信息,让人有身临其境的感受,能够更加真实的感受到建筑和整体环境二者之间的关系和搭配是否恰当。
3.2 提高网络的实用性
随着互联网技术的高效发展,虚拟现实技术在建筑模型中的应用能够将网络的实用性更加高效的发挥出来,在传统网络应用过程中,建筑是指能够应用网络发送自己的设计图纸,这样的发展背景之下,网络所扮演的也就知识传递信息的角色,而在线建筑模型的建立能够更加深刻的展现网络的实用性,设计师利用虚拟现实技术建立起相应的建筑模型,然后就可以通过互联网电子技术将自己的作品快速的发给建筑的承包商,承包商的决策人就可以在线观看建筑师所设计的建筑模型,也能够对建筑之间的配合以及建筑物本身作出判断,将语言和虚拟现实技术模型结合在一起,能够更加具体的描述建筑物的可行性以及完整性提高网络的实用性,网络在建筑模型设计的过程中还扮演着重现、展示建筑物以及辅助决策的作用。
3.3 进行多方案分析比较
在建筑设计的过程中,往往需要建筑设计师涉及很多个版本后由开发商或者承包商进行比对之后才能够正式的投入到使用生产中,所以虚拟现实技术在实际生活中的建筑设计中的应用能够有效地 解决多方案比较的问题,设计师在设计的过程中根据自己的想法制作相应的模型建筑,在虚拟的三维建筑模型之中,能够根据实际情况来切换不同的模型方案,还能够实现在同一个观察点观察不同的建筑或者是在不同的角度观察同一个建筑物,能够更加具体、细致的将不同的建筑方案放在一起进行对比,更加突出项目优势,还可以更加具体的修改某个局部建筑部位,并实时在线对比修改前后的方案之间的差别,有助于建筑承包商能够更加客观地作出决策。
4 建筑设计中数字化虚拟现实技术的具体应用
4.1 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。
4.2 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。
5结语
虽然虚拟现实技术在建筑设计中已经得到了很广泛的应用,但是还是有很多问题需要我们去不断的优化和完善的,只有通过不断提高三维空间中模型的细化程度,并设置光度的可快捷调节性等方式才能其实提高虚拟现实的应用效率,也只有这样,才能够从根本上促进我国景观行业的不断发展。
参考文献:
[1]周文哲.虚拟现实技术在园林景观设计中的应用[J].住宅与房地产,2017(06):01-02.
[2]聂昕.浅析虚拟现实建筑设计的定位和发展走向[J].商业文化(学术版),2019(1):93.