虚拟现实技术与风景园林设计探究沈森猷

虚拟现实技术与风景园林设计探究沈森猷

恒大园林集团有限公司,广东广州510665

摘要:虚拟现实技术有较强的研究意义,其于二十世纪八十年代问世于美国的Ames实验室,经过多年的发展,以其前沿的概念和较高的技术含量而成为了广大学者研究的重点。近年来,虚拟现实技术经过多年的发展已经进入了一个新的阶段,在较多领域得到了应用,在园林设计中应用这种技术也是相当成熟的,应用范围也很广。在园林设计中应用虚拟现实技术一般涉及到各种技术,其对园林设计起着重要作用。这些技术都使园林设计效率得到大幅度提升,进而实现园林设计的既定目标。

关键词:虚拟现实技术;风景园林设计

1引言

面对当今社会的迅速发展,园林行业的激烈竞争,高效率的工作强度,客户个性化的设计追求,风景园林设计师很难快速、有效、系统性和全方位地考虑到各个学科及技术领域的要求,使风景园林设计高效完成。虚拟现实技术具备速度快以及工作水平高等特征,可以大大提高园林设计信息处理水平,有利于设计师提供园林设计工作效率,进而满足园林设计的需求。

2虚拟现实技术的概念及特征

早在1965年,Sutherland博士就在其的一篇论文中提出了虚拟现实的概念,并对其进行了描述:虚拟现实是指计算机生成的一个虚拟的空间,人在这个虚拟空间中可以受到听觉、触觉、视觉等多种感官刺激,仿佛自己身处与真实的空间中,并于虚拟空间中的模拟对象进行交互式的操作。虚拟现实技术则是指为实现虚拟现实系统的构建而使用的一系列的硬件技术和软件技术。虚拟现实主要由介入者和虚拟环境两个部分组成,两者之间存在交互,即作为人的介入者在虚拟环境中可以得到一定的感官体验。虚拟现实技术具有三个基本的特征,分别为沉浸性、交互性、想象性,也可以称之为3I特征。沉浸性是指介入者身处于虚拟环境中仿佛在真实的环境中,在虚拟环境中的所有操作都和真实的客观世界非常相似,以至于对虚拟环境和真实世界难以分辨,使人有身临其境的感觉。交互性是指人处于虚拟环境中需要和虚拟系统进行一定的交互,人向虚拟环境通过感官操作发起需求,而后虚拟环境给人以一定的反馈,例如,人可以在虚拟环境中拿起物体,人手对虚拟环境中的物体有触觉,并可以拿着物体上下左右移动。想象性是指虚拟现实系统可以给人提供想象的空间,并激发人的创造性,可以根据任意的需求对虚拟现实系统进行创造,同时其能够实现思维的进一步创造。

3虚拟现实技术在风景园林设计中的应用概述

随着我国社会的不断进步和发展,国民经济和大众生活质量得到了较大提高。人们逐渐重视环境保护问题并关注风景园林的建设。计算机应用技术的不断革新,使得需要图纸制作的传统风景园林规划设计已经开始不能适应时代的需求,设计方案的传统绘制工作开始借助空间环境的VR(虚拟现实)并逐渐成为热门应用方向。风景园林规划设计过程借助的计算机辅助技术主要可以分为AutoCAD技术、ArcGIS技术和VR技术。通过以上几种技术和软件,设计人员可以更加迅速、方便地进行风景园林规划设计工作,特别是VR技术。有研究以北京林业大学学研中心景观为例进行了风景园林规划设计的数字实践。还有研究将VR技术中的AR系统作为技术基础,开发了基于iPad运行环境的景观设计虚拟平台APP。APP的交互界面简洁实用,实现了素材获取与编辑、景观要素插入、放线网格实时获取等功能。为了促进虚拟现实技术与风景园林规划设计的有机结合,从而增强设计人员在空间视觉上的直观性和真实性,以便更好地对园林场景设计工作进行计算机辅助,提出通过虚拟现实技术实现风景园林规划的数字化设计应用。

4虚拟现实技术在风景园林设计中的应用

4.1初期阶段的可操作性分析

第一,确定设计条件,对现场情况进行实地勘察。充分认识现场业主造价、环境以及气候条件等多方面情况。通过认真搜集和分析了解,将设计过程中很多遇到的难题全部清楚列出来;第二,在虚拟现实系统中输进搜集的文字智能型,而且完成初期的探究以及模拟,要求设计师在思维方面整体了解其场地;第三,运用地理信息技术,结合实际环境做出模拟,对场地中所有河流以及道路情况进行分析,这样在很大程度上可以为形成一种正确的设计理念提供合理的判断。在该过程中一般运用虚拟现实技术中包含的模型建构技术,这样能够总体规划和全面分析现场情况。如:在园林水景建设过程中,首先设计师需要实际调查当地的水文条件,制作有关的水文调查表;然后,设计师根据其他关键的因素,通过运用虚拟现实技术对其作出全面分析,将所选地址科学划分成各个属性。最后,结合地区自身的特点,运用Auto技术设计整个园林水景的平面图,而且将其融入到3DMAX技术中,结合跌但起伏的地形条件,能够构建相应的水体模型。

4.2设计阶段的概念设计分析

概念设计是整个风景园林设计的基础。所有的风景园林设计都源自抽象概念,以往的设计中存在难以验证与落实相关概念。而近年来计算机技术的发展开拓设计人员的视野,计算机技术作为现阶段设计中的其中一项重要工具,对风景园林概念设计发挥巨大的作用。虚拟现实技术可以通过构建模型使设计者能够与自己的设计更好的接触,这意味着设计者打破了图纸的限制,可以在虚拟环境中,全方位、多角度地分析与探究风景园林。使设计者的思维能够活跃起来,形成与设计构想相对应的设计概念。设计者可将相关资料保存到计算机中,确保概念设计准确与合理,为未来设计过程打下基础。如果设计者的思维构成的图形信息在这个阶段不够稳定,也可以将相关信息输入到虚拟现实系统中,方便设计者可以随时调整设计元素,既能保存设计灵感,又能方便设计者筛选设计概念。如果设计师有较为丰富的三维造型经验,利用虚拟现实技术则能够更好地进行风景园林概念设计,体现在设计者可通过计算机构成图像情景,通过视觉体验,方便设计。

4.3发展阶段的主体构思分析

实现设计主题构想是整个设计过程中的难点,其也影响整个设计方案的质量。现阶段虚拟现实技术打破传统设计规范,设计师能够更好地发挥想象力,将想象力运用到风景园林设计中。将虚拟现实技术应用到风景园林设计发展阶段,设计者能够对设计场景进行比较准确的刻画,进而形成三维图像。通过对场景中的造型、特征等进行改变,不仅有利于刺激设计者的感官,同时也能够扩散设计者的思维。随着风景园林设计内容的不断拓展,其设计形式与内容逐渐呈现复合特性和复杂性,逐渐对文化、自然界等有关因素的复核关注和重视。因此,设计师在方案设计过程中,不但要对物体造型本身进行充分的考虑,而且要与周围的文化因素、自然环境、空间情况进行有机结合,在社会与空间环境背景下,设计风景园林。此外,利用虚拟现实技术,还有利于表现风景园林的设计图像与图形,展示了风景园林的多维空间,对风景园林艺术气息的呈现具有重要的意义。而采用虚拟现实技术中的交互功能,设计师还能对场景进行控制,为设计师提供了一个有效的交互平台,设计师可以对园林中的要素模型进行及时调整或者更换,进而使其设计方案更加科学合理。

5结束语

虚拟现实技术改变传统的设计理念与模式,能够大幅提升风景园林设计工作效率,确保风景园林设计的设计效果,有利于设计者更好地掌握相关设计信息,保障风景园林设计的合理性。总而言之,虚拟现实技术在未来风景园林设计中必然发挥重要的作用。

参考文献

[1]李彦雪.基于“虚拟现实技术”下风景园林专业教学改革的研究[J].黑龙江教育(理论与实践),2018,06:56-57.

[2]王珏.轨道交通出口处园林景观设计的虚拟现实技术应用[D].西安建筑科技大学,2013.

[3]高传友.风景园林设计中虚拟现实技术的应用剖析[A].旭日华夏(北京)国际科学技术研究院.首届国际信息化建设学术研讨会论文集(一)[C].旭日华夏(北京)国际科学技术研究院:旭日华夏(北京)国际科学技术研究院,2016:2.

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