建筑设计中虚拟现实技术的应用浅述

来源 :中国房地产业·上旬 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zqtoo
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  [摘要]本文主要研究关于建设环境设计等方面应用到虚拟现实技术的可行性,以及虚拟现实技术对于建筑环境设计中的主要影响。通过对于建筑表层进行虚拟现实技术的应用与研究,进一步讨论了关于虚拟现实技术应用到建筑环境设计的工作中,其主要的设计思路以及创作过程。进一步刺激虚拟现实技术的发展方向。进一步增强虚拟现实技术的创新思维,从而不断拓展创作思虑,进一步提高建筑环境设计的质量。
  [关键词]虚拟现实技术;计算机;建筑设计;应用
  1、虚拟现实技术应用对建筑效果呈现的影响
  当今,建筑学已形成一套完整的理论体系,设计人员茌进行建筑设计的时候需要充分利用建筑学理论来设计好的建筑方案。在计算机技术还没有出现之前,建筑设计主要是将图纸作为设计平台,对于三维平面图也只能通过二维草图来描绘,建筑的立体结构不能完全在图纸上反映出来,在对设计进行评定和审核的时候也只能通过图纸来进行。随着科学技术和计算机技术的发展,建筑学领域传统的设计理念和手法、建筑技能都发生了较大的变化,在建筑设计方面,传统的图纸、三角板、绘图笔等建筑设计工具逐渐被以计算机为主的设计软件取代,大大提高了建筑设计工作效率,降低了设计人员的工作强度。
  2、建筑空间模型与虚拟现实技术的结合
  虚拟现实技术能够模拟出真实的物体,也可以创造出抽象的模型。比如房屋、家具、家电等物品或者分子结构、细胞结构等。这些物体都是我们世界中真实存在的,并且能够通过各种各样的工具与设备来被人类所接收,从而能够进一步感受到我们的世界。在虚拟现实技术中,建筑师能够将本来不存在的物体进行重构,而且也能够随心所欲的按照自己的设计来进行调节,包括各种各样的家具材料、环境设计等。通过虚拟现实技术来确定建筑的尺寸与实际的设计,从而保证建筑建成之后与设计完全一致,从而避免出现偏差的情况。而且通过虚拟现实技术进行的设计能够随时改变视角与光线下所呈现出的不同景象,建筑师也能够通过这样的模型构建选择出自己满意的方案,如果不满意还可以随时进行修改。
  3、虚拟现实技术在建筑设计中的实际应用
  3.1硬件与软件系统
  3.1.1虚拟现实技术的硬件系统方面
  简单的虚拟现实系统不涉及负责的硬件设备配置,系统主要有输入和输出两种对应的设备即可,比如,计算机显示器的桌面互动系统就类似一个简单的虚拟现实系统。但要想使虚拟现实技术能够在真实感、互动性、创造力三个方面有所突破,就必须配备专业的信息输入和输出设备。信息输入设备包括电脑键盘、鼠标、手写输入板等。信息输出设备则指电脑显示器、多种通道形式的投影设备、3D眼镜等。借助传感设备可以将用户实际的动作行为通过映射的形式传给虚拟环境。用户化身可以将用户自己和虚拟环境进行实时的互动和交互。
  3.1.2虚拟现实技术的软件系统方面
  虚拟现实技术的软件是指通过一种计算机程序,能够实践建筑设计与用户都能看得见的一种虚拟环境。在这个虚拟环境中,用户可以有置身其中的感觉,这就要求有一个软件可以方便设计者建立一个与现实环境一直或者与设计设及用户预想的一样的虚拟三维模型设计。这个模型不仅可以准确的表现真实环境中的地形,建筑物,环境配套,室内布局等,还要非常真是的反映出将来的实际场景中色彩搭配、材料材质、光照阴影等。对三维模型的大件,主要分为三个步骤:模型的几何构造搭建。根据实际场景的建设比例建立虚拟标准尺寸几何结构;模型的外观美化。对几何构造进行虚拟的施工,具体有材料建模,建筑物上色,光照处理等;模型的行为模拟。对虚拟模型进行一些逼近真实的动态模型塑造。这些模型的建造都可以通用,使整体模型看起来非常逼真。
  3.2建筑虚拟三维空间模型
  模拟建筑环境空间首先要建立建筑三维模型,但我们通过显示器观察它时却只能是一个角度,一个侧面;如何能够表现建筑的整体环境空间呢?以前主要采用浏览动画的方式,如建立一个样条曲线作为浏览路径,将模拟“人眼”的摄像机架设在这条路径上以求得一种进入建筑环境空间的动态变化。但这种动画的可操作性、人机交互性较差。因此如何模拟真正意义上的三维建筑环境空间是现代建筑表现的一个议题。
  这里利用3DStudioMAX软件中VRML语言输出功能可以实现以鼠标导航的三维建筑虚拟空间。3DStudioMAX软件中VRML选项是可以用来建立可被网络浏览器浏览的三维场景文件,同时可以为场景中的三维物体指定活动控件和触发器。如可以将建筑场景中的电视机设置为触发器,当浏览到电视机前,用鼠标点触电视机,场景会自动播放已设置好的一段浏览动画,使建筑三维虚拟环境更丰富有趣。
  4、模拟建筑建设全过程三维视觉展示
  在一般的计算机辅助设计技术的应用中,往往只能呈现出建筑的二维空间或三维空间状态.仅能够表达出建筑物的部分参数信息.且所提供的信息只是单一的某种尺度.这种模拟表达方式太过单调.很难使设计人员以及其他管理人员对设计进行全面直观的了解。而采用虚拟现实技术则可以很好的解决这一问题。虚拟现实技术能够模拟出一套完整的建筑物模型.其中包含了建筑物的所有信息与参数.能够给人一种现实生活中看到的建筑物的感觉。这就为设计人员、用户、管理人员等相关人员了解建筑设计方案提供了很大的帮助.极大的提高了建筑设计的质量与水平。
  结语:
  虚拟现实技术发展到现在这样的阶段,已经不再是科技方面的幻想,而是能够真正为我们人类社会带来巨大进步的影响力,可以说虚拟现实技术通过应用到社会各界以及各个领域之间的关系来取得明顯的社会经济效益。伴随着虚拟现实技术与建筑环境设计与技术的不断结合,能够为建筑设计提供更加创新的设计方法与方式,也必然对于建筑设计领域的发展起到改革的作用。
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