增強現實技術在建筑設計仿真中的應用分析

李軒

新疆有色冶金設計研究院有限公司 新疆烏魯木齊 830000

1 增強現實技術概述

社會的發展對建筑設計提出了更嚴格的標準。建筑設計過程當中不僅必須滿足實際的工作和生活需求，而且必須與周圍環境相結合，以使建筑設計與實際需求相匹配。隨著計算機網絡的發展，虛擬技術在建筑設計行業中的應用越來越廣泛。在進行特定的體系結構設計之前，可以使用虛擬仿真設計來更全面地評估和預測周圍環境。考慮了可行性，易用性和其他考慮因素，從而大大節省了人力，物力和財力。在這種情況下，測量和評估可以為建筑設計提供正確的參考[1]。

計算機開發是增強現實技術出現的基本和前提。并且，增強現實技術已經通過虛擬現實方法逐漸發展和形成。通常，該技術用于通過計算機技術虛擬現實場景以及覆蓋和分析數據圖像。形成虛擬現實場景的一種技術。該技術不僅通過虛擬技術反映了現實世界，而且還向現實世界添加了虛擬對象，從而使虛擬對象能夠反映與現實不同的特征并代表真實場景。這種技術可以使人們更現實，更全面地理解建筑設計的內容，并且可以代表對人們理解和理解有用的最現實的信息。

該技術的發展為中國建筑設計提供了越來越好的保證，了解這項技術的過程需要了解增強現實技術的實現，實現原理是用特定的拍攝設備拍攝實際的建筑場景。以視頻的形式體現，通過跟蹤算法分析每個鏈接的數據，視頻用于計算實際建筑場景的某些信息，幾何轉換用于通過幾何轉換來計算實際場景。在其中注冊虛擬對象。位置和姿勢（也稱為3D配準，創建虛擬場景）；然后使用視頻融合技術將虛擬場景與實際視頻流融合以獲得融合結果（視頻流）實時輸出到顯示設備。

2 基于增強現實的建筑設計仿真系統

該系統是依據實際建筑設計需要從而設計和研發的，該系統正在從簡單的建筑設計發展到對周圍環境和施工現場壽命因素的綜合考慮。

2.1 仿真系統的構思

該系統使用網絡虛擬化技術實時分析和組合建筑物周圍的環境，以形成動態流程場景（也稱為視頻）。基于現實的仿真系統可以顯示周圍的環境，但這不是必需的。在建筑設計中對周圍環境進行建模，但是可以在考慮環境的情況下對系統進行建模，這可以反映建筑物的特征。合理的周圍環境，模擬效果是最清晰的。此外，該系統節省了各個方面的資源，保證了建筑設計評估的有效性，并解決了傳統建模方法的誤解和局限性。

2.2 系統的關鍵技術

該仿真系統是基于最新計算機技術的一項創新。在建筑設計仿真中，該系統是現實世界中建筑場景，周圍環境，未來建筑等的實時表示。技術是虛擬的表示形式，但是其位置已注冊，實際位置具有定位準確，響應迅速的特點。基于標記卡跟蹤對象的實際位置和姿勢的目的是根據相機捕獲的圖像序列中的任何圖像來獲得標記卡相對于相機的位置和姿勢。由于標記卡固定在被跟蹤物體上，即標記，因此標記卡的位置和方向可以表示物體的實際位置和方向。

2.3 系統效果

基于現實的仿真系統還結合了3D建模的思想和模式，但是與傳統的3D建模相比，它具有更多的技術優勢。例如，在建筑設計中，該技術使建筑設計師可以通過實時觀察來理解。在沒有角度的真實情況下，系統可以及時獲取每個角度和每個位置的信息。讀取標記卡后，仿真系統將跟蹤并掌握建筑物的位置和姿勢，通過虛擬和實際融合技術將建筑物與周圍環境融合，最后形成完整的建筑物模型并進行仿真，該系統可以高精度地實現建筑物信息的各個角落[2]。

3 可能存在問題及應用優勢

3.1 存在問題

通過虛擬現實場景進行仿真的技術可以反映最需要的現實情況，但其局限性仍然存在。首先，雖然虛擬設計場景都是虛擬的，但技術系統可以最大限度地提高周圍環境的實際開發水平，但仍不能完全反映現實。如果有錯誤，周圍環境會有所不同，這會影響建筑設計的評估和判斷。其次，如果動力，操作員或建模參數管理等方面存在問題，則此仿真系統的穩定性會受到外部因素的影響，例如整個工作的中斷。

3.2 應用優勢

建筑設計仿真技術的作用正在不斷增強，可以大大表現該技術的優勢。盡管存在上述問題，但只要上述問題是認真，全面和良好的安全實踐，該技術的好處就會得到更充分的體現。通常，基于現實的仿真和虛擬設計技術的好處主要體現在以下幾個方面：首先，它可以節省資源。前一種技術允許設計師和建筑師這樣做，而不必研究周圍的環境。通過技術措施來考慮和設計環境，以確保整體建筑設計的穩定性和可行性。其次，基于現實的仿真技術可以清晰地反映實際環境，輸出環境的結果也真實可靠。允許建筑師對建筑設計進行科學合理的評估。

4 結語

由于是根據增強現實的建筑設計仿真系統需要進行大量計算才能跟蹤真實對象的位置和方向，因此該技術對運行計算機硬件有特定要求。其次，標簽卡在使用過程中必須固定在軌道上。只能跟蹤對象的位置和方向，這在一定程度上限制了基于增強現實的建筑設計仿真技術的應用。快速有效地跟蹤非標記卡上實際物體位置和方向的方法是未來研究的方向之一[3-4]。