淺談建筑VR在設計過程中的應用

譚書毅

摘要：VR技術的概念是在80年代初提出來的，其具體是指借助計算機及最新傳感器技術創造的一種嶄新的人機交互手段。近年來，隨著科學技術的突飛猛進，VR技術得到了應用上的推廣。在建筑行業VR技術能夠以參數和基礎信息為基礎，采取三維建模的方式模擬出過去、現在和未來的建筑物，保證真實的視聽感受。本文就針對目前這一高新科學技術進行了特征的闡述和分類，并分析了VR技術在建筑行業中的應用方法和特征。

關鍵詞：VR技術；虛擬現實；建筑行業；應用

中圖分類號：TU201.4文獻標識碼：A文章編號：1674-3024（2017）02-0171-01

前言

VR技術，中文名虛擬現實技術，其實現的技術基礎就是計算機技術，以此為依托模擬現實環境。此項技術不受空間、時間的限制可實現網絡遠距離傳輸。某種程度上，虛擬現實技術可以將現有的、或者是已有過的事物、環境等進行物理上的還原，并進行數字化儲存于計算機中，如建筑設計。

1.VR技術的類別、特點

虛擬現實技術能夠在當前實現的主要支撐就是軟件技術和硬件技術，其中視覺、聽覺相關設備已較為完善，尚需研究開發的是嗅覺和味覺設備。虛擬現實技術的分類是根據不同的依據來劃分的，具體來說虛擬現實技術可以這樣來劃分：如根據使用特點來劃分可分為二維模型式、全景圖式；如果根據交互和浸潤的程度可以劃分為桌面式、分布式、浸潤式、疊加式。

虛擬現實技術的特點主要包括三個方面：（1）沉浸性。虛擬現實技術所模擬出的事物或環境是以用戶為主導者的，如果設置較高的系統，用戶在這種虛擬環境中會無差別的感受到“現實世界”，呈現出沉浸性。（2）交互性。交互性意味著VR技術可以實現人與計算機的交流，用戶可以在計算機系統提供的虛擬現實環境中進行主動操作和計算機實現互動和交流。（3）想象性。VR系統的應用離不開想象和創造。想象和創造能夠無限大的擴大VR系統的作用，包括醫療、教育、軍事等方方面面。可以說VR系統設計的依據和基礎就是想象力和創造力。

2.VR技術應用在建筑行業中

近些年來出現很多可以實現VR技術的方法，如VRMAP、iJAVA3D、VRP等，可以應用的領域也非常廣泛如城市規劃、地質勘探、遙感測繪等等。在建筑行業中，可以采用VR技術繪制建筑物的平面景觀圖，并利用數據來建模，相比以前的計算機繪圖，VR技術的繪圖給人的感覺更加的真實、全面、直觀、形象。

2.1建筑設計

2.1.1展示建筑物全貌。在建筑設計中，如果采取普通的計算機技術構建二維或者是三維的圖像所能夠展示出的信息是非常有限的，而且每次能夠顯示出的參數只是部分參數，這是無法全面、直觀、形象的展示給設計人員觀看和了解的。VR技術的出現就很好的彌補了這一缺陷，通過VR技術可以非常直觀、全面的把建筑物的全貌立體的展現給工作人員看，工作人員能夠在VR系統中實實在在的看到、感受到建筑物的參數，設計人員甚至可以根據自己對于建筑物的感受對建筑設計進行適當的改進，這對提升建筑設計的水平有著非常大的助力。

2.1.2實現遠距離瀏覽。VR技術同時具有遠距離傳輸的功能。在設計場所和施工單位的距離較遠的情況下，可以使用VR技術把圖像進行遠距離的傳輸、瀏覽，對于施工單位了解建筑的實際構造設想提供了很大的便利。

2.1.3多方案進行比較。建筑設計之初可能會同時存在多種方案，為了擇取最優方案需要對方案予以比較。VR技術可將方案中的設計用模型的方式展現出來，既可以觀察建筑物的全貌，又可以切換到不同的角度或部位，對建筑方案的細節進行考量。

2.2結構可視化

建筑物的內部結構也是可視的，這一系統利用有限元方法對建筑物結構進行模擬，可以分析當前建筑物結構的承受力等。這一系統可以設定地震、滑坡等虛擬環境，觀察建筑物在這種環境下的受力反應，如果建筑物的受力情況較差，設計人員可以及時對其進行改進，然后再進行模擬實驗，對其予以考察。

2.3城市規劃

2.3.1實時瀏覽。VR系統的應用可以對城市規劃工作予以簡化，它能夠將城市規劃的全貌完整的展現出來，既可以從全局發展進行布局，也可以從某一小塊區域的布局開始進行逐步完善。對不合理的規劃布局可以在系統中進行實時修正，并對前后規劃布局的參數進行列舉加以對比。

2.3.2空間分析。城市規劃中應用的VR系統能夠對城市建筑、地形與道路進行三維建模，在三維模擬中的瀏覽模式包括駕駛、行走與飛行等，用戶可以自主對路徑進行設定。該系統不僅可以對現階段的城市空間布局進行模擬，也可以對城市的未來發展做出預設，探究城市未來發展的空間變化，對空間布局進行分析，探究其在未來幾年中的發展價值。

2.3.3信息查詢。VR系統可對現實的空間規劃狀況進行模擬并儲存，當用戶需要對某一區域信息進行查詢時，可以將該區域的規劃布局三維模型調取出來，對其進行瀏覽與查詢，如調查某地住宅區的分布就可以利用這一系統迅速地找到實時布局情況，簡化了搜索的程序與時間。

2.4虛擬重建

虛擬重建技術主要應用于歷史遺跡等古代建筑的重建。以古籍資料為依據，對殘缺或者已將消失的古代建筑進行三維建模處理，將其保存與計算機中，并傳輸到網絡實現共享，將文物古跡永久性的保存。用戶在網絡中看到的建筑物是直觀的，能夠營造出一種身臨其境之感，產生一種互動。

3.結語

VR技術的出現讓建筑行業出現了新的改革浪潮，雖然目前VR技術尚不完善，很多地方依然有很大的進步空間，但是作為建筑企業一定要緊抓這次技術更新，讓自己緊跟時代的腳步。