新媒體環境下VR技術在建筑動畫中的應用研究

王星博，祝鑫

(長春建筑學院，吉林 長春 130000)

VR技術在規劃設計中的應用，主要是通過構建建筑動畫的方式，來把規劃的區域展示出來，從而可以站在各個角度上全方位的進行審視，并站在更高決策層進行完善；在建筑設計中的應用，同樣通過構建建筑動畫的方式，不但能夠對建筑物的外觀進行觀察，從而判斷其有沒有滿足業主要求。而其還能夠判斷建筑和周圍環境的和諧與否，避免了建造完成之后才發現和所在區域原本風格不協調的問題；在裝飾設計中的應用，也是通過構建建筑動畫的方式，設計師可以把設計的方案展現給客戶，客戶能夠從中觀察，從而發現問題提出要求，和設計師進行交流，表達他們的想法，更好地完善方案，從而更符合客戶要求。

當然，除了上述所說的應用領域，VR技術還被廣泛的應用于制造業、軍事等多種領域，總的來說，VR技術下營造的虛擬現實是極富活力且有著廣闊應用前景的，它的發展是傳統交流方式的革命性飛躍，實現了人機的更人性化交互，是一種值得推廣和使用的技術。

1 VR與建筑動畫

“VR”技術，又稱“虛擬現實技術”。是隨著人類社會經濟的發展、科學的進步、現代生活的需求而發展起來的新興三維動畫表現技術。其最先廣泛應用在城市規劃中，通過人機交互，使人體驗身臨其境的感覺，給人們帶來極大的愉悅感和刺激感。“VR”技術是一項綜合集成技術，涉及多個領域，包括人機交互技術、傳感技術、人工智能以及計算機圖形學等。通過計算機輔助設計，利用電腦模擬產生一個三度空間的虛擬世界，能夠生成逼真的視覺、聽覺、觸覺立體化的特殊虛擬環境，能讓讀者細致地觀察三維空間內的事物，如身臨其境般的感知呈現的對象。建筑動畫作為近年來衍生出來的新興設計，是建筑與動畫技術及藝術的結合，具有很強的創新性，運用動畫原理、虛擬現實技術并結合電影的表現手法，根據建筑、園林、室內等規劃設計圖紙或實物，將建筑外觀、室內結構、環境、生活配套等已存在或未來建成的生活場景進行演繹展示，讓人們直觀地了解要表達的內容。建筑動畫廣泛應用于城市規劃、建筑展示、房產宣傳、數字城市、電影虛擬場景中，虛擬現實技術以其強大的逼真性、交互性、沉浸感在建筑設計和表現等相關領域，發揮著重要作用。

2 VR應用于建筑動畫領域的探索

2.1 “VR”技術應用于建筑動畫的優勢

“可視化”是建筑動畫的最佳表現方法，“VR”技術的應用為建筑的展示提供了極大便利，改變了先前應用平面手工繪圖和制作模型的表現方式，建筑及周圍環境或動態的施工過程可以在計算機上制作，根據工程設計，也可以復原古建筑外貌與結構特征向今人展現古文明的魅力，還能夠讓觀眾實現提前在未興建的虛擬建筑里實現“走一走、看一看”的愿望。通過虛擬技術結合動畫藝術表現，可以讓建筑動畫達到虛擬的“真實”，為設計師和觀眾的交流合作提供了理想的橋梁，能觀眾在動畫的視聽世界里輕松地了解要表達的內容，并通過人機交互，使觀眾輕松選擇想看的內容。既能近距離觀察細微處，也能遠距離觀察建筑的整體面貌。

2.2 虛擬現實技術在建筑動畫中應用的探索

(1)虛擬古代建筑遺產

古代建筑由于年代久遠等各種原因，很多都淹沒在歷史進程中，后人只能通過文字資料、圖畫等了解古代建筑的風貌，當然局限較多。古代建筑遺產大多都具有重要的歷史、科學和藝術價值，在古建筑保護的特殊性和虛擬現實技術優勢的基礎上，可以通過對資料的收集、整理、研究把取得的信息進行數字化重建，建立虛擬漫游系統，從而順利地保留古建筑遺產的原始數據，供后人研究和瀏覽。目前，利用虛擬現實技術對古建筑進行“重建”在國際上已經得到廣泛認同，故宮博物院與北京建筑工程學院便合作了“激光雷達故宮古建筑數字化保護與應用”項目，并建成了“虛擬故宮博物”，讓人們足不出戶，就可以欣賞到故宮的全貌。

(2)城市規劃藝術

城市規劃是提前對未來城市的整體或局部進行的設計、描繪，在進行城市規劃設計之前可以采用虛擬現實技術進行真實的“再現”，依據真實數據并通過強大的三維建模技術建立逼真的場景。在虛擬系統中，可以全方位、多樣式地由用戶控制在建筑中漫游，產生一種身臨其境的錯覺。這樣，規劃決策者、公眾、設計者等都能從任意角度、實時互動并“真實”地看到規劃效果，人人參與到城市設計中來。同時，可以在規劃設計投入使用之前，重復檢驗和論證，從而避免出現的缺陷和問題，這是效果圖、文字、沙盤等傳統手段無法比擬的。

(3)數字樓盤藝術

數字樓盤是隨著房產業的發展而出現的，近幾年，房產競爭越來越激烈，僅靠平面圖、沙盤、樣板房等展示已滿足不了用戶的需求，房產開發商為了宣傳和提高市場競爭力，開始嘗試用交互式動畫來展示房產的面貌。現在，基于虛擬現實的交互式動畫已成為房地產商最重要的營銷手段之一，客戶可以在虛擬系統中提前看到“真實”的小區規劃、硬件設施、房間布置，并可以在數字樓盤中任意行走和觀看，給觀者帶來超強的真實感和沉浸感，觀察得更具體。更重要的是在沒有實物的情況下，能夠打動客戶，幫助客戶做出購房選擇。

3 如何在建筑動畫中合理運用虛擬現實技術

首先，虛擬現實技術作為新興技術，是為制作服務的，合理利用技術有利于快速、準確地表達設計者的意圖。在建筑動畫制作過程中，要避免出現重技術而忽略動畫藝術的現象，需要二者的配合。例如，我國奧運會和世博會很多場館都運用了虛擬現實技術結合動畫藝術語言來展現建筑的魅力。其次，利用虛擬現實技術制作建筑動畫，既要生活中的“真實”也要藝術上的加工。例如，在做城市規劃動畫和房產宣傳動畫時，不僅要完整再現規劃中的場景，也要運用鏡頭語言、色彩語言、聲音等對動畫進行一定的藝術處理，使其讓觀者在輕松、愉悅的視聽中了解相關信息。所以，對于基于虛擬現實的相關設計來說，技術是實現的基礎，而對藝術性地把握和追求則是更高的要求，在實際項目制作中要合理運用技術來實現作品的藝術表達。

近年來，虛擬現實技術有了很大發展，但是我們也必須清醒地認識到，雖然這個領域的應用前景和技術潛力是巨大的，但是還存在著許多未解決的技術難題和理論問題。虛擬現實相關設計以其直觀性、身臨其境性和交互性等特點，在諸多領域有所應用，特別是擴大了藝術設計在數字時代的實踐，給人們帶來新的創作方式和藝術語言。未來，隨著計算機技術尤其是網絡技術的發展，其必將在各行各業中得到廣泛應用，并發揮其神奇作用，給人類的生產生活帶來全新的面貌。

參考文獻：

[1] 李四達.數字媒體藝術概論[M].北京:清華大學出版社,2006.

[2] 段大娟,張濤,李丙發.園林建筑設計的現狀分析與改進對策[J].河北林果研究,2000.

[3] 宋書立,鄭周元.淺談數字特效在電影中的應用[J].山東省經濟管理干部學院學報,2007.

[4] 姚德義.水晶石技法NUKEX 6.2影視后期合成[M].北京:人民郵電出版社,2011.

[5] 姚海燕,范麗麗.淺論園林建筑在園林中的作用[J].中國農業信息,2012.

[6] 火星時代.Maya白金手冊6[M].北京:人民郵電出版社,2011.