建筑設計中虛擬現實技術的運用探微

文/欒松楠 遼寧省建筑設計研究院 遼寧沈陽 110000

建筑設計中虛擬現實技術的運用探微

文/欒松楠 遼寧省建筑設計研究院 遼寧沈陽 110000

眾所周知；隨著當前我國現階段建筑工程項目的不斷發展和進步；其規模和復雜性都得到了較為明顯的提升，基于這種規模和復雜性的提升來說，建筑設計工作同樣也就需要得到相應的發展，只有建筑設計工作和建筑工程項目的發展具備著較好的匹配性，才能夠提升其最終的設計價值。對于建筑設計水平的提升來說，恰當的運用各種合適的技術手段是比較重要的一環，虛擬現實技術的應用就能夠有效地提升建筑設計的水平和效果，促使建筑工程項目的設計結果得到較好的應用。

建筑設計；虛擬現實技術；運用

1、虛擬現實技術方法

1.1桌面式虛擬現實系統。桌面式虛擬現實系統是建立在計算機和工作站基礎之上的虛擬現實環境系統，用戶以計算機顯示器作為虛擬世界和現實世界的傳輸媒介來體驗虛擬環境下的物體模型，并搭配輸入設備用來駕馭該虛擬環境和操縱虛擬場景下的模型，能夠對虛擬環境下的模型對象實現以360度的視角進行旋轉和縮放瀏覽。由于具有成本相對較低的優勢，桌面式虛擬現實系統更易于普及，使用者僅僅需要借助一臺個人計算機和一些相關的輸入輸出等設備就可以營造一種三維立體空間的場景來加強沉浸的感覺。

1.2沉浸式虛擬現實系統。沉浸虛擬現實技術是虛擬現實技術的一種主要形式，它能夠給體驗者營造一個全新的虛擬空間。通過搭配使用先進的虛擬現實設備，可以將用戶的視覺、聽覺和觸覺等融為一體，使體驗者置身于虛擬現實世界中，成為其中的一部分，如同身臨其境一樣。這樣用戶能夠集中精神排除第三方干擾，全神貫注地融入到虛擬現實環境的學習中。

1.3分布式虛擬現實系統(DVR)。分布式虛擬現實系統是通過網絡通訊技術以及虛擬現實技術搭建的資源豐富的網絡虛擬世界，它提供了一種可以通過網絡共享的虛擬空間，打破了空間位置的限制，無論使用者在哪里，都可以使用虛擬環境進行互聯網工作，達到虛擬現實資源的網絡共享與學習交流目的。它還能夠為虛擬現實系統提供高效的計算能力，其中某些功能具有一定的分布特性，因此虛擬現實系統才能穩定地運行在分布式環境中

2、建筑設計中虛擬現實技術的應用

2.1 建筑信息的準確展示

對于建筑設計中虛擬現實技術的具體應用來說，其最為基本的一個應用表現就是能夠準確的展示相應的建筑信息，對于建筑工程項目中涉及到的各種參數信息都能夠得到較好的呈現，這也是建筑設計的最終目標和追求所在，只有促使各方面的建筑信息得到了準確的呈現才能夠保障相應的建筑設計得到較好的運用，在后續的施工建設環節中得到準確的落實。從這種建筑信息的準確展示上來看，其不僅僅能夠具備著較好的精確性效果，還能夠在全面性和立體性方面發揮出一定的作用，通過相關三維立體模型的虛擬化呈現來表現出整個建筑工程項目中的所有信息內容，如此也就能夠較好的提升其最終的設計可靠性，并且立體性的呈現方式也能夠較好的促使相應的設計人員進行較好的檢查和完善，更好地發現設計中存在的各類問題。

2.2 方案對比優化

建筑設計中虛擬現實技術的應用還能夠較好的在設計方案對比中發揮出較強的積極作用和價值，這種方案對比也是以往傳統建筑設計中比較困難的一個方面，而采用虛擬現實技術進行對比分析的話，就能夠較為直觀的發現其中存在的各類問題，進而也就能夠有效地對比兩者間的優劣，最終選擇一種最佳的施工設計方案。具體到這種方案對比中來說，虛擬現實技術的應用還能夠較好的實現相應的量化對比分析，基于兩者間不同的內容進行具體的量化分析，進而也就能夠得到最佳的對比結果；此外，對于相關對比結果的處理來說，這種虛擬現實技術的應用同樣具備著較為理想的應用價值，其能夠直接采用相關信息技術和計算機手段進行數據的修改，進而也就完成了相應的優化程序，不斷提升建筑設計方案的應用價值。

2.3 建筑空間的體驗

虛擬現實技術的應用還能夠較好的進行體驗，這種體驗功能同樣能夠在建筑設計中得到較好的應用，其應用的途徑就是直觀感受建筑空間結構，促使呈現在人們眼前的具體建筑設計結果能夠更好地符合于人們的主觀意識，進而也就能夠給人以身臨其境的感覺，尤其是對于建筑設計中和人關系最為密切的一些部位來說，這種建筑空間的體驗也確實發揮出了較強的積極作用效果，進而也就能夠有效地提升了人們對于建筑空間的感受性效果，其實這也就是模擬場景的運用。在這種建筑空間的具體體驗過程中，人們還能夠自由的選擇想要感受的一些場景，進而也就提升了感受的實際價值，促使其更為有效的了解到人們想要了解的建筑信息。建筑空間的體驗還能夠較好的促進公眾參與度的提升，這也是今后建筑設計發展的一個重要方面，更好地融合甲方的相關設計需求和理念也就能夠有效地提升其最終的設計價值，保障其更有助于建筑施工的進行。

3、建筑設計中虛擬現實技術的實現方式

3.1 虛擬現實技術的硬件系統方面

簡單的虛擬現實系統不涉及負責的硬件設備配置，系統主要有輸入和輸出兩種對應的設備即可，比如，計算機顯示器的桌面互動系統就類似一個簡單的虛擬現實系統。但要想使虛擬現實技術能夠在真實感、互動性、創造力三個方面有所突破，就必須配備專業的信息輸入和輸出設備。信息輸入設備包括電腦鍵盤、鼠標、手寫輸入板等。信息輸出設備則指電腦顯示器、多種通道形式的投影設備、3D 眼鏡等。借助傳感設備可以將用戶實際的動作行為通過映射的形式傳給虛擬環境。用戶化身可以將用戶自己和虛擬環境進行實時的互動和交互。另外，具備測量功能的方位跟蹤器還可以將用戶實際的行為范圍進行取樣并映射給虛擬環境，虛擬環境又根據收到的映射信息進行用戶動作和傳感器力反饋技術將虛擬環境的測量信息反饋給用戶。這就使得客戶雖然置身境外但有身臨其境的感受，還能進行人機互動。

3.2 虛擬現實技術的軟件系統方面

虛擬現實技術的軟件是指通過一種計算機程序，能夠實踐建筑設計與用戶都能看得見的一種虛擬環境。在這個虛擬環境中，用戶可以有置身其中的感覺，這就要求有一個軟件可以方便設計者建立一個與現實環境一直或者與設計設及用戶預想的一樣的虛擬三維模型設計。這個模型不僅可以準確的表現真實環境中的地形，建筑物，環境配套，室內布局等，還要非常真是的反映出將來的實際場景中色彩搭配、材料材質、光照陰影等。對三維模型的大件，主要分為三個步驟：模型的幾何構造搭建。根據實際場景的建設比例建立虛擬標準尺寸幾何結構；模型的外觀美化。對幾何構造進行虛擬的施工，具體有材料建模，建筑物上色，光照處理等；模型的行為模擬。對虛擬模型進行一些逼近真實的動態模型塑造。這些模型的建造都可以通用，使整體模型看起來非常逼真。

結語：

總之，虛擬現實技術在建筑設計中的應用隨著網絡的發達及計算機軟硬件的進展，應用層面會更廣，成長幅度會更大。網絡傳輸的便捷與快速處理，利用計算機科技來呈現建筑設計成果，已成為新的趨勢，而且技術日新月異。

[1]吳濤.虛擬現實技術在建筑設計領域的應用[J].工程設計CAD與智能建筑，2013（02）.

[2]巫仲強.虛擬現實技術在建筑設計中的應用[J].城市建設理論研究,2013(7).