園林設計領域虛擬現實技術的應用

姜新功 李蒙 奎屯市園林管理處

一、虛擬現實的發展

VR作為一項尖端科技，它集成了技術的高新發展成果，是一種由計算機生成的高技術模擬系統，它最早源于美國軍方的作戰模擬系統，20世紀90年代初逐漸為各界所關注，虛擬現實率先在工業產品設計、電影特效、電子游戲領域得到應用，美國飛機制造商波音公司的波音777飛機，實現了無紙化計算機設計與模擬組裝，電影與電子游戲中的虛擬角色擁有了人類真實般表情與動作。21世紀的今天隨著計算機技術的迅猛發展、互聯網和及5G技術的普及，這項技術已得到蓬勃發展，在房地產開發、建筑設計、工業產品展示、醫療、城市數字地圖導游等商業領域得到了廣泛的應用。

二、VR技術在園林設計上應用的意義

1.全方位地觀察設計效果。園林造景對于環境變化的前瞻性和周圍景物的關聯性要求很高，因此在動工之前就必須對完工之后的環境有一個明確的、清晰的概念。通常情況下，設計者會通過沙盤、三維效果圖、漫游動畫等方式來展示設計效果，供決策者、設計者、工程人員以及公眾來理解和感受。以上的傳統展示方式都各有其不同的優缺點，但有一個是共同的，即不能以人的視點深入其中，全方位地觀察設計效果，而運用VR技術則可以很好地做到這一點，可身臨其境地感受綠化景觀，為綠化設計提供了真實的空間感受，加強了植物配置與周圍環境的協調性。

2.實時的交互性：虛擬現實技術可實現園林綠化場景中植物的實時交互，通過設定鍵盤上的數字鍵或字母鍵來對應場景中植物的大小、位置、色彩、紋理、方向等變化，在進行虛擬場景演示時，只要按下鍵盤上相應的鍵，場景中的植物就能立刻改變大小、位置、色彩、方向等，這樣園林綠化設計方案的修改就很方便，修改后的景觀效果也能立刻呈現，這比三維效果圖、漫游動畫等有著無與倫比的優勢。

3.提高綠化施工效率：通過虛擬現實技術對綠化工程景觀中的自然要素進行詳細真實模擬，可使綠化景觀的各種變化效果形象直觀展現出來，使施工方對綠化工程有了清晰明確的認識，為制定施工計劃提供了更加精確依據，有了詳實可行的施工計劃及步驟，就可以加快綠化施工進度，進一步提高綠化施工效率。

4.符合現代園林設計理念要求：現代園林注重的是空間環境的整體營造以及人的體驗和感受，園林設計理念更注重整體環境的和諧與統一。目前利用虛擬現實技術已經可以模擬出城市區域內整體景觀效果，這就為園林景觀設計提供了更廣闊的視野和平臺，使新景觀更好、更自然地融入到整體環境中。虛擬現實還可以生動地模擬出人與自然的互動，使園林設計更好地滿足人的需求感受。

三、虛擬現實的實際應用

在園林景觀設計中占主導地位的植物形態各異，植物的組合形成多樣的園林空間，虛擬現實的運用使人更容易理解園林空間的形態、尺度、肌理、虛實等，這比CAD圖、平面效果圖、建筑動畫等有顯著的優勢，是園林景觀設計領域最佳的選擇，目前在花卉造景、小區綠化景觀營造等方面得到大力應用。

案例一：北京的國慶花壇設計已經實現了計算機虛擬現實的輔助設計，虛擬現實輔助設計已成為國慶花壇工程整體工作最關鍵的一步，運用虛擬現實技術不僅可以對花壇的花色、花量、造型進行模擬演示，還可以模擬花壇的聲、光、電、水景等變化效果，這樣不僅能逼真模擬花壇白天景觀效果，還可以很好模擬花壇夜景，使各色花卉和燈光通過調配達到完美融合，使花壇夜景更加亮麗多彩。另外模擬花壇擺放場景完全按天安門廣場、長安街的實際場景進行等比例布置，這樣就可以多角度觀察花壇擺放尺寸及效果，為方案的審定和施工計劃提供了更加精確、形象的依據。

案例二：2019年的國慶70周年天安門廣場花壇造景，正是運用虛擬現實技術真實模擬出主題花壇效果及擺花程序，為方案的確定和擺花步驟提供了確實可行的技術保障，僅用8小時就完成主題花壇10萬盆鮮花擺花布景任務，并呈現完美的花卉造景效果。

目前虛擬現實技術的發展與應用正方興未艾，杭州等城市的數字化城市建設已全面啟動，屆時你在杭州街頭的觸摸屏電子導游圖前，就可虛擬漫游整個杭州的城市景觀，然后就可以方便快捷地選擇出想要去參觀的景點和路線。

近幾年的世博會利用虛擬現實技術在網上實現世博園區景觀及展館的虛擬展示和互動，在網上就可以隨意漫游觀賞世博園內現代、時尚、多彩景觀，并可進入各國展館內體驗現代科技與文化。這是有著160多年歷史的世博會一個創舉，將會使全國乃至更多國外人士在網上感受上海世博會的精彩，領略到虛擬現實技術的魅力。

四、虛擬現實技術的展望

近年來在園林設計領域虛擬現實技術的應用已得到快速發展，它已成為北京奧運花卉造景、上海世博園景區營造、北京國慶花壇布景等綠化景觀設計中不可缺少的重要環節，特別在住宅小區的綠化景觀設計中大量應用，使這一技術日趨完善。但由于園林景觀設計中植物配置占很大比例而且植物種類繁多、形態各異這一特殊性，虛擬現實技術要想完全與其融合，達到“以假亂真”的自然景觀效果，能在整個城市景區中自由順暢地隨意漫游，并進行全面的實時交互，還有很多技術問題需要解決。

隨著計算機技術的迅猛發展和互聯網的快速普及，以及5G技術的普及把立體電視全面推向市場，這是成像技術的又一次革命，立體成像技術的推廣將會極大地推動虛擬現實技術的發展與提高。相信在廣大園林景觀設計者的積極參與下，在園林設計領域蓬勃發展的虛擬現實技術，必將有著廣闊的發展前景，其在園林景觀設計上的應用必將普及。