數字虛擬技術在環境藝術設計中的應用現狀及發展分析

鐘景亮

摘要：隨著我國經濟的發展，人們生活水平提高，對生活環境的關注也日益提高，這對環境藝術設計提出了更高的要求。在這種背景下，隨著數字虛擬技術的發展，給環境藝術設計的發展注入了新的生命力，促進了環境藝術設計的進一步發展。

虛擬現實技術應運而生。這種技術運用三維空間的模擬使人產生一種身臨其境的逼真感，給人帶來震撼的視覺體驗。而環境藝術設計是設計師將精神層面的、虛擬的、想象的以一種藝術作品的形式展示給廣大受眾。因此，環境藝術設計與虛擬現實技術的結合，可以提高環境藝術設計設計師創意的實現，促進了環境藝術設計手法的多樣化。數字化虛擬環境模擬實際運行效果、立體光影感受等新技術的出現使得環境藝術設計步入了信息化時代，設計效果、實際應用效果都顯著提高。

一、虛擬現實技術的特征及其對環境藝術設計的影響

（一）虛擬現實技術的特征

1.虛擬現實技術具有浸入性特征

虛擬現實技術的浸入性可以讓使用者有身臨其境之感，構造的環境非常逼真，這主要是由于虛擬現實技術根據人類的感官特點和心理特點，利用計算機使圖像變成具有三維空間的立體環境。使用者必須戴上特制的頭盔和手套，才能將自身安置在一個虛擬的環境中。在這個環境里，使用者可以不受外界的干擾，全身心處于虛擬環境中。

2.虛擬現實技術具有交互性特征

虛擬現實技術的交互性使人類和機器的交流更加自然。使用者通過與特制頭盔和手套的交互獲得外界數據，也可以用鼠標與鍵盤和計算機進行交互，然后計算機根據指示調整藝術設計的圖像，而使用者則根據獲得的信息做出語言和身體運動等反應，對外界對象進行考察和操作。

3.虛擬現實技術具有多感知性特征

因為在虛擬現實技術中，視覺、聽覺、觸覺等各種感官裝置是配備齊全的，所以虛擬現實技術擁有多感性的特征。使用者在這種虛擬環境下猶如處于真實的情境中，如現在流行的3D電影技術給觀眾以逼真的視覺體驗，觀眾仿佛身臨其境。

（二）虛擬現實技術運用對環境藝術設計中影響

1.虛擬現實技術可以增強環境藝術設計的畫面感

近年來，隨著經濟的快速發展，我國的城市化進程越來越快，許多公共環境需要進行設計，虛擬現實技術的運用能夠形成逼真的虛擬環境，以刺激公眾的聽覺、視覺、觸覺等感官，使公眾享受身臨其境的感覺，也能夠集中公眾的注意力，加深記憶和印象，增強環境藝術設計的畫面感。

2.虛擬現實技術可以減少費用損失

在建設一個重大工程之前，人們可以通過虛擬現實技術構建建筑的結構和圖形，為建設項目提供框架引導。設計人員根據虛擬圖的引導能夠更精確地設計圖紙、進行材料預算，從而減少不必要的損失，節省資金。

二、環境藝術設計應用虛擬現實技術存在的問題

（一）應用虛擬現實技術彌補環境藝術設計的缺陷

在環境藝術設計的過程中常常會出現現實條件限制的情況，如場地缺乏、經費不足等，導致環境藝術設計不能正常進行。而虛擬現實技術可以模擬各種場景，彌補了環境藝術設計中的缺陷。

（二）應用虛擬現實技術避免實際操作潛在的危險

在環境藝術設計中因為各種現實條件的限制和危險情況的存在，人們為了保障生命和健康安全往往不直接參與現實情境，進而不能親身體驗。虛擬現實技術的應用可以幫助人們模擬這些無法親自參與的情境，人們可以在這種模擬的環境下進行作業，既避免了潛在的危險，又得到了切實的感受。

（三）應用虛擬現實技術打破空間和時間的限制

虛擬現實技術是一種超空間、超時間的技術，它可以打破空間和時間的限制，模擬任何一種場景，從巨大的宇宙天體到渺小的微塵粒子，從幾億年前到當今，設計人員都可以在模擬的環境中探索研究，打破了空間和時間的限制。如在研究恐龍時代時，由于恐龍在地球上已經銷聲匿跡，人們無從考證與研究，但是通過虛擬現實技術，人們可以模擬出恐龍生存的時代。人們置身其中，與恐龍零距離接觸，加快了對恐龍時代的研究進程。這種場景的模擬就是打破了時間和空間的限制，模擬出了人們想要的真實場景。

三、現代技術手段在環境藝術設計中的應用現狀

（一）AUTOCAD輔助設計軟件的應用

AUTOCAD 有著強大的制圖功能，經常作為建筑、機械、電子等領域的設計工具。設計師借助這一軟件，將抽象的思維用電腦屏幕更加具體形象地展示給客戶，客戶可以通過虛擬的圖像提前感知未來的產品，并可以根據自己的需要，提出進一步改進的地方。設計師再根據客戶的要求作出修改，直到滿意再對實物加以操作，從而節省了不必要的浪費，也為創作提供范本，同時也造成了環境藝術設計從業者的進一步分工。

（二）Photoshop的應用

我們通常稱其為 PS，這一軟件不僅在很多設計領域受寵，如今它已成為家喻戶曉的圖形編輯軟件。它的圖形修剪能力非常強，而且在光影處理方面有著非常棒的表現。通過為效果圖附加光影效果，使圖形表現地更加立體，更加真實。同時也可以模擬光線的變化，模擬出每天光線照射角度不同對環境及室內景觀造成的影響。其不僅能夠很好地展示設計師們的想法，還具有強大的渲染功能，其軟件自帶的及第三方編制的濾鏡更是為初學者提供了簡便的實現效果的方法。這些都為環境藝術的設計提供了支持。

（三）遙感影像輔助設計技術的應用

遙感影像技術能夠分析地形，景點、廣場、建筑等的位置尺寸，使得整個城市在一個平面上體現出來。設計者可以有效地掌握環境景觀的格局、位置、尺寸、植被分布情況，這樣設計規劃者就可以從整體上規劃設計方案，同時環境景觀的熱效應也會被計算出來，有利于生態文明的建設。

（四）數據分析軟件的應用

環境藝術設計一般都是有一定要求的，比如光線、通風、植被、客流量、交通、成本等。數據種類繁多，數據量龐大，采用人工計算耗時太多，且效率底下。這樣就須要進行計算機數據分析，這方面軟件眾多，技術也比較成熟，比如 Clementine、Spss、E-plus、State、Foxtable 等軟件。

四、環境藝術設計的發展趨勢

在現代社會人們工作繁忙生活節奏快，人們越來越關注環境質量與藝術氛圍。環境藝術不再是學者的專有名詞、不再是普通人眼里的高深、神秘、遙不可及的事物，我們的室內、室外以及工作場所，都在應用和追求環境藝術，她與人們的日常生活越來越密切，人們生活在環境藝術當中，環境藝術也與人們息息相關。在工作之余、閑暇時光中，人們欣賞自身所處的環境，感受著環境藝術給人帶來的審美的感受、精神的放松，疲勞的緩解。一個充滿美與自然的環境，已經成為人們追求的目標。環境藝術設計者，正是為人們創造詩情畫意的意境的畫師，給人們帶來他們獨一無二的審美作品。隨著人們對周圍生活、工作環境美感的要求越來越高、愈加復雜，設計師的工作量顯著增加，原來一個人很快就能完成的工作現在需要更多的人相互配合，且需要花費更多的時間來創作及實現。計算機技術的發展，為環境藝術設計行業帶來了新的生命力，它強大的繪圖、設計、計算能力成為設計師的工作幫手和利器。掌握軟件技術是新科技革命時代的要求，是我國建設社會主義事業對人才提出的要求，從現實的角度更是設計師的生存必需品。

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【作者單位：遼寧師范大學海華學院】