建筑設計虛擬現實技術探析范文

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摘要：

近年來，我國建筑行業在虛擬現實技術的應用上進行了全面的研究，取得了一定的科技成果。但是要想真正的將虛擬現實技術科學的用到建筑設計中，還需要建筑設計人員結合專業知識進行深入的研究。

關鍵詞：

虛擬現實技術；建筑設計；應用

1前言

在如今的信息技術時代，虛擬現實技術對建筑設計產生了深遠的影響，這種技術的應用，改變了傳統建筑設計的思維模式。虛擬現實技術能夠使現在的建筑設計進入一個虛擬逼真的環境，具有強大的發展意義。

2虛擬現實概念

(1)虛擬現實，顧名思義，是對現實的一種虛擬表達。它與多媒體技術、互聯網技術一起被公認為目前最有發展前途的新生計算機技術。這種虛擬技術可以通過計算機技術的高水平操作構造出非常接近現實情況的多維立體環境。它能讓人更直觀的看到虛擬出來的環境布置，能讓人對事物的認知一目了然。現代的虛擬現實技術已經能夠逼真的將視覺和聽覺感受融合到應用中來，也有一些可以將觸覺感觸融合進來，使人與虛擬環境能夠互動。人們能夠像在真實環境一樣去感受環境中的一些不足和問題。使設計能夠得到不斷的完善和優化，設計產品能夠更好地符合人們的感官感受。

(2)計算機輔助技術經過長時間的發展，已經被各領域公認為不可替代的創新性技術力量，在較早的建筑設計中，就采用計算機CAD畫圖軟件進行圖紙的設計，逐漸的，計算機技術的建筑設計優勢也日益明顯。它能幫助設計人員免除人工畫圖，修改，計算等一些繁瑣的數據和圖形處理工作。使設計周期縮短，設計效率提升。虛擬現實技術更是一項綜合性的、全面建筑設計方法。它能創建接近真實的三維效果環境。使建筑設計更加人性化，互動性強。

3建筑設計中虛擬現實技術的作用

3．1能將建筑設計效果直觀的展現出來

虛擬現實技術能將設計效果通過一種理想的角度全方位的展示出來，虛擬現實技術可以讓設計方能夠將設計方案以一個縱觀全局的形式展現給用戶，既方便設計講解又方便用戶全面了解設計效果。而且雙方還可以根據不同的意見交流進行及時的方案修改。虛擬現實技術的應用將建筑項目實際中的場景以真實的形式一一展現。比如:對地形的設計，人文景觀的構造，交通道路的規劃，橋梁施工方案等都納入到三維建筑設計系統中來。用戶可以像在環境中漫游一樣來審視建筑設計方案任何角度的建筑感受，及時發現建筑設計中需要修改和完善的地方。這就很大程度上提升了建筑設計的可操作性，特別是隨著互聯網技術的發展，可以將這種設計效果直接傳送到需求者眼前，通過遠程溝通形式就可以實現對設計效果的瀏覽和意見交流。

3．2虛擬現實技術可以方便多個方案的比較分析

在建筑設計中，往往要設計幾個備選方案，根據設計構想和用戶的意向，要規劃至少兩套設計方案，通過建模的形式進行展示。通過虛擬現實技術，可以方便的實現不同設計方案的隨時切換，讓用戶真夠體驗同一個位置不同的設計感受。從而能夠很直觀的比較分析出最佳設計圖案來。

3．3虛擬現實技術可以有效節省

項目投資成本通過虛擬技術在建筑設計階段的全方位演示，可以使設計方案經得起設計者和用戶的反復驗證和瀏覽，使設計產品最終是雙方最滿意的結果。按照這種設計方案進行施工，可以使工程項目基本上不用再進行大規模的返修，從而很大程度上節省了投資和運行成本。

3．4虛擬現實技術可以使施工方法得到有效的驗證

實踐證明，我國的建筑施工水平特別是高層的施工水平已經有了很大程度的提升。但是隨著施工新技術的不斷涌現，這些新技術是否存在著高風險，通過虛擬現實技術可以進行先期的建筑演示，從而避免了施工后發生重大建筑安全事故的發生。提高了施工方法的投入成功率。

4建筑設計中虛擬現實技術的實現方式

虛擬現實技術是一項難度較大的高科技技術，將虛擬現實熟練地運用到建筑設計領域中，目前來看雖然也是需要進行深入的研究和分析，但是，通過以上不難看出，通過虛擬現實技術在建筑設計領域中的運用，可以將設計效果很直觀形象的展示出來，而且還能大大節省投資成本和費用。還能有助于建筑設計者進行多種設計方案對比分析，最重的是可以使用戶以身臨其境的形式來體驗設計效果。所以，如果能將虛擬現實技術廣泛的用到建筑設計領域，對我國的建筑行業將起到一個歷史性的推動作用。根據最新的相關虛擬技術實現方法分析，目前的虛擬現實技術在建筑設計中的實現主要分為軟件和硬件兩個方面。

(1)虛擬現實技術的硬件系統方面。簡單的虛擬現實系統不涉及負責的硬件設備配置，系統主要有輸入和輸出兩種對應的設備即可，比如，計算機顯示器的桌面互動系統就類似一個簡單的虛擬現實系統。但要想使虛擬現實技術能夠在真實感、互動性、創造力三個方面有所突破，就必須配備專業的信息輸入和輸出設備。信息輸入設備包括電腦鍵盤、鼠標、手寫輸入板等。信息輸出設備則指電腦顯示器、多種通道形式的投影設備、3D眼鏡等。借助傳感設備可以將用戶實際的動作行為通過映射的形式傳給虛擬環境。用戶化身可以將用戶自己和虛擬環境進行實時的互動和交互。另外，具備測量功能的方位跟蹤器還可以將用戶實際的行為范圍進行取樣并映射給虛擬環境，虛擬環境又根據收到的映射信息進行用戶動作和傳感器力反饋技術將虛擬環境的測量信息反饋給用戶。這就使得客戶雖然置身境外但有身臨其境的感受，還能進行人機互動。這種對于個人和環境的有效感應和映射對建筑設計的虛擬現實技術有著非常重要的意義。

(2)虛擬現實技術的軟件系統方面。虛擬現實技術的軟件是指通過一種計算機程序，能夠實踐建筑設計與用戶都能看得見的一種虛擬環境。在這個虛擬環境中，用戶可以有置身其中的感覺，這就要求有一個軟件可以方便設計者建立一個與現實環境一直或者與設計設及用戶預想的一樣的虛擬三維模型設計。這個模型不僅可以準確的表現真實環境中的地形，建筑物，環境配套，室內布局等，還要非常真是的反映出將來的實際場景中色彩搭配、材料材質、光照陰影等。對三維模型的大件，主要分為三個步驟:①模型的幾何構造搭建。根據實際場景的建設比例建立虛擬標準尺寸幾何結構;②模型的外觀美化。對幾何構造進行虛擬的施工，具體有材料建模，建筑物上色，光照處理等;③模型的行為模擬。對虛擬模型進行一些逼近真實的動態模型塑造。這些模型的建造都可以通用，使整體模型看起來非常逼真。

5結語

綜上所述，建筑設計中虛擬現實技術的運用能夠有效的促進建筑行業的發展和創新。隨著虛擬現實技術的不斷提升，建筑設計也會獲得更高層次的升華。建筑設計專業人員要根據虛擬現實技術的發展不斷的進行新應用的掌握。在提高設計效率的同時，也能使自己的想象空間得到發揮。從而在建筑設計領域獲得更廣闊的發展空間。

參考文獻:

［1］奚闊達．在建筑設計中虛擬現實技術的運用［J］．民營科技，2015(04):193．

［2］吳炎娟．虛擬現實技術在未來建筑設計中的運用［J］．門窗，2014(09):412．

作者:楊昆 單位:甘肅省建材科研設計院