虛擬現實在園林景觀設計中的應用

連云港徐圩城建工程有限公司 萬千

在當前可以明確的是虛擬現實技術，該屬于計算機領域當中出現的一種新型的前沿的技術手段，這一技術的應用具有明確的方向，并且在工作過程當中通過使用這一技術能夠擁有更高的效率水平，同時還能夠盡量地縮減時間，提高工作的質量水平。虛擬現實技術在當下園林設計當中的有效使用，能夠針對設計工作的輸入以及輸出進行優化，改良這方面的工作狀況，也能夠使得有關涉及人員對計算機進行科學的使用，展開園林設計，避免以往復雜的手繪工作，也不需要花費更長的時間。虛擬現實技術在園林設計當中得到的科學應用，可以說對于我國的園林設計工作是一場重要的變革，在這一技術的幫助下，促使我國園林設計迎來了新的發展機遇。

一、虛擬現實技術概述

對虛擬現實技術進行有效的分析，能夠發現的是，這一技術也被叫做是靈境技術，還有人工環境或者是賽博空間，是由美國的一家公司所創造出來的一個新的詞語概念。VR也就是虛擬現實技術，利用計算機技術，還有多種不同的虛擬現實設備，包括相應的軟件直接創設出來一種虛擬的環境，目的是能夠實現人和虛擬環境彼此之間的溝通和有效的交流，進行地自然交流，也能夠促進各項工作的展開。人們在這種虛擬的環境當中能夠直接獲得和自然環境中相同的感受，不會有較多的區別，能夠真正的對視覺、聽覺還有觸覺進行感知，產生更加直觀的體驗感受效果。

虛擬現實技術出現的時間并不是非常的長在，20世紀90年代的時候才被社會各界所關注，并且還在科技以及醫學等多方面領域得到了應用，從而促使其得到了進一步的發展。但是在近20年的發展過程當中，VR技術也會受到一些因素的限制，比如說計算機軟硬件的性能限制還有成本，包括技術難度等多方面所產生的制約，在實際應用的過程當中也會面臨一定的問題，所以說應用范圍并不是較為廣泛的。

直到近幾年以來信息產業得到了快速的發展和進步，這一產業面臨了新的發展機遇，得到了革新，使得民用計算機的性能也得到了快速的提高，出現了較多的改善，相應的價格依然在不斷的下降，因此虛擬現實技術才能夠得到更加廣泛地使用在園林設計的過程當中也能夠凸顯出其作用以及進行設計的最終效果。

在當前經過研究也能夠發現的是應用的主流虛擬現實技術主要包含以下5個不同的種類：首先第1種是動態的建模技術，這一技術將VR技術作為重要的核心，從而獲取三維的空間數據內容，也需要根據業務的具體需求，從而建設相對應的虛擬的環境模型。接下來就是實時的圖形技術，在當前圖像的處理工作，無論是二維的處理還是三維的處理都是相對比較成熟的，甚至多維的處理也發展到了一個新的階段，虛擬現實的圖像技術能夠得到及時的生成。第3種就是立體的傳感技術，虛擬的人機交互要依賴于立體的顯示和相應觸覺的傳感技術手段，在精度和范圍方面的需求也是比較多的。第4種則是要針對具體的系統開發做出一定的努力和研究，虛擬現實的有效實現需要找到更加合適的服務對象，相應的也需要在特定的場所才能夠進行有效的利用，對于系統開發的平臺要進行試運行，并且取得了一定的實踐效果后，才能夠有效地提高工作的效率水平。第5種則是系統中應用的集成技術在VR系統當中所包含的大量的虛擬模型以及相應的感知數據，還有信息同步以及識別技術集成等，也是當下虛擬現實當中所應用到的一種關鍵的技術手段。

二、園林設計中虛擬現實技術應用的價值

（一）可以節省人力物力和財力

在具體進行園林設計施工的時候，設計者還有施工單位和決策者彼此之間并沒有更多的溝通和交流，他們之間往往存在著較遠的距離，而且他們之間進行的溝通和交流如果不會產生效果，那么對于最終的設計產生的影響就會比較大。因為彼此之間的信息無法同步，因此就無法順利地展開相應的施工工作，傳統的方式下他們之間進行了溝通，耗費的時間不僅僅比較多，而且還需要耗費更多的資金，更多的人力資源。通過對于VR技術的有效使用，他們就可以直接利用互聯網遠距離的進行瀏覽，從而產生最終的效果，也能夠幫助設計者以及有關施工單位還有進行決策的領導人員，節約時間，節約一定的金錢。

（二）可以真實體驗最終效果

在當下園林造景工作的展開，對于環境變化的前瞻性以及和周邊景物所產生的關聯性要求相對來說是比較高的，所以說在進行施工之前就需要明確在完成了施工工作后的具體環境，對此有一個更加清晰更加明確的了解和相應的概念。一般情況下，設計者會利用三維的效果圖，包括一些其他方式來對設計的最終效果進行展示，希望能夠通過這種方式幫助決策者以及設計人員進行有關設計的理解，直觀地感受到最終的設計成果。雖然說以上的這些展示方式各自都有存在的優點，但是相應的也有一些缺點存在，也就是不能夠以人的視點深入其中進行分析，無法全方位的對此進行觀察，感受到最終設計的成果。因為一般情況下人們觀察到的成果都是局部的，對于VR技術進行利用，那么就可以盡量地克服這方面的一些缺陷和漏洞。在應用了這一技術和決策人員，有關技術人員都能夠在任意角度對設計的效果進行觀察，從而身臨其境的對環境進行感受理解設計師進行設計的效果意圖。

（三）可以對不同的方案進行比較和修改

在進行園林景觀的有效設計過程當中，可以應用的設計方案相對是比較多的，但是要有針對性地選擇設計方案，有所篩選，找到最優的設計方案，才能夠進行后續的施工。在實際施工之前還需要對未來園林景觀的景象做出多種不同的設想，傳統的方式就是要直接繪制出相應的效果圖，又或者是制作沙盤幫助公眾進行了解，當決策者或者是公眾針對這些沙盤提出來修改意見之后，肯定無法立刻及時的看到最終進行修改的效果，也沒有辦法在現場進行比較。而對于VR技術進行科學的使用，就可以展開園林景觀的設計，在不同的設計方案彼此之間進行切換和溝通，從而在任意一個觀察點或者是同一個觀察序列當中，直接獲得不同的園林景觀感受效果，這也能夠幫助他們找到不同方案之間存在的特點以及不同方案的缺陷和不足，使得最終決策的決定更加科學，也能夠滿足客戶的具體需求。除此以外還可以有效的利用VR技術修改某些設計方案，實時的和在修改之前所應用到的一些方案進行對比和有效的研究。

三、虛擬現實技術在園林設計中的具體應用

（一）樹木等模型的制作問題

在進行的園林景觀設計以及相應的制作過程當中，數目是非常重要的，數目模型的制作質量好壞將會影響到整個進行施工的效果水平，但是因為一棵樹本身就擁有大量的樹葉，因此在做成了模型后，所能夠應用到面能到百萬的數量級，這對當下民用計算機來說，真正的實現較為流暢較為合理的VR應用效果是根本不可能的。為了能夠有效的解決在這方面出現的問題，一般情況下采取的方法就是利用左右對稱的植物關聯復制一棵樹木平面公告板之后，將這兩個平面的公告板相互垂直在一起，這樣無論從什么角度看到的數都是更加完整的。但是還是需要注意的，一方面問題就是如果攝像機和某一面垂直存在時，那么就和另一面幾乎屬于平行存在的狀態，那么在這個時候數目從視覺上進行觀察和分析，就能夠看出會存在一定的不自然的情況，而對于這些不對稱的數目，就可以同時采取攝像機的對齊技術保證樹木正面始終都是直接面對攝像機的這一技術。利用3DSMAX可能無法直接的達到目標，不能直接實現，所以說必須利用手動修改相應的代碼，從而實現這一目標，當然這也需要設計人員具備一定的編程技術，在這里還需要注意的一部分就是攝像機的試點不能夠過于高，高出公告板太多，那么最后的效果肯定不太好，避免俯視模型的時候對模型的平板性進行展露。并且在場景當中樹木的數量絕對不能夠過多樹木，樹木的體型也不能夠過大，因為要隨時地對公告板進行旋轉，確保公告板和攝像機的視線垂直，而這些操作會給計算機造成相對比較嚴重的負擔。

（二）復雜地形的制作

對于一些簡單的地形的制作，可以通過利用3DSMAX中位移這一部分的功能，通過位移修改器進行制作，通過位移修改器從而直接施加一個灰度圖，在三維物體上面，從而使得三維物體對硬件的地方直接產生凸起亮度的不同，那么也就會導致存在的凹起的程度是不一樣的。之后設計地形的時候也可以利用一些軟件直接處理成灰度圖，在3DSMAX作為位移修改器的貼圖施加直接放在一個平面上，人們就能夠得到相應的處理地形，如果說在設計的時候遇到的地形比較復雜，從遠處看和近處看的最終效果是不一樣的，那么就可以利用LOD技術生成相應的模型，那么在這種情況下所達到的就是遠近看起來都不同的效果。

（三）在園林景觀中人物的制作

在園林在園林景觀當中對于人物的制作，一般情況下會采取兩種不同的方式，首先第一種是動態的，而另一種則是靜態的人物，可以是鏤空的貼圖，當然也可以是實際的模型。實際的模型人物和鏡頭以及相應的禪景匹配起來是比較完美的，但是因為人物的面數比較多，所以渲染的時候要有較大的負擔，因此在實際園林景觀當中一般情況下都會應用鏤空貼圖制作人物，序列圖片一般也都是來源于具體的照片，因為人物是一個走路的序列幀文件，所以說在攝像機鏡頭和人物面片特體兩者形成角度的時候，人物就會出現變形的狀況。因為rpc插件是在360度的鏤空貼圖基礎之上所產生的，所以說如果視覺出現了改變，那么人物是三維的效果也會有所改變，所以說不能夠采用rpc插件來對人物動畫進行制作。但是對rpc使用的缺點就是不會受到光照變化的影響，因此需要經常通過后期和其他場景其他畫面的色彩相互匹配。

四、結束語

在這樣的虛擬現實環境當中，設計者能夠更加合理地展開有效的設計，在園林設計領域當的運用的技術將會變得更加的成熟，直接優化了原先應用的設計理念以及相應的設計模式，打破了二維設計方式存在的嚴重限制和約束，也能夠幫助設計者更加靈活的掌握有關信息。