虛擬現實技術在環境藝術設計中的應用

摘 要：隨著科學技術的發展，人們的生產和生活方式在一定程度上有所改變，面臨更多的發展機遇。特別是計算機科學技術的發展，極大地方便了人們的生產和生活，在環境藝術設計領域，以計算機科學技術為基礎和前提的虛擬現實技術的出現和應用為其帶來了新的發展契機，突破了以往環境藝術設計中的維度限制，具有非常廣闊的發展前景。但是由于虛擬現實技術的發展還不太成熟，在應用的過程中不可避免地會遇到一些問題，因此相關部門和人員必須要積極采取有效措施加以應對和解決，使虛擬現實技術發揮出最大的價值。本文主要從對虛擬現實技術的基本認識、以及虛擬現實技術在環境藝術設計中的應用等兩方面來進行分析。

關鍵詞：虛擬現實技術；環境藝術設計；應用

經濟全球化趨勢的發展，使得世界上各個國家和地區在政治、經濟、文化等方面的交流和交往更加密切和頻繁，為彼此間的發展帶來了更多的機遇，但是激烈的市場競爭也同時使得企業面臨更多的困難和挑戰。為此，在新的時代和社會背景下，設計企業必須要充分利用科學技術的優勢，將虛擬現實技術應用到環境藝術設計工作中去，提高設計的質量和效率，從而增強市場競爭力，促進企業的健康長遠發展。

一 對虛擬現實技術的基本認識

1. 虛擬現實技術的概念

虛擬現實技術又被稱作靈境技術，它主要利用多媒體技術、計算機網絡技術、計算機圖形技術、仿真技術、人工智能技術、以及多傳感技術等多種技術手段，生成逼真的三維虛擬環境，并通過一定的交互設備進入其中。總的來說，它是一門綜合性的新型信息技術，創建了一種多維信息空間，具有較為廣闊的發展和應用前景。

2. 虛擬現實技術的特征

1）多感知性

多感知性指的是除了視覺感知之外，同時還具有聽覺感知、觸覺感知、力覺感知，甚至是嗅覺感知、以及味覺感知等功能，理想狀態下的虛擬感知技術應當具備人所具有的一切感知功能。但是受科技水平的限制，當前的虛擬現實技術還不能達到這種水平。

2）交互性

交互性指的是人可以對于模擬環境內的物體進行操作，并能夠從中得到反饋。例如，可以用手去抓取虛擬物體，這時可以實際感知物體重量，并且所抓的物體能夠隨著受的移動而相應移動。

3）構想性

構想性也可以被稱作自主性，它要求虛擬現實技術應當具備豐富的可想象空間，能夠拓寬人的知識范圍和視野，而不是僅僅限制于再現實際存在的環境和物體，它應當能夠構想客觀不存在或者是不可能真實發生的環境。

4）浸入性

浸入性也可以成為臨場性或者存在性，它指的是人作為主角所能感受到的模擬環境的真實程度。理想的模擬環境應當達到使人難辨真假的程度，如同在真實的環境中是一樣的。

3. 虛擬現實技術中的關鍵技術

1）環境建模技術

環境建模技術主要是通過獲取真實三維環境中的三維數據，并根據實際應用的需要，來建立相應的虛擬環境模型，從而為實際工作提供科學有效的參考和依據，提高工作質量和效率。

2）觸覺反饋技術

觸覺反饋技術是利用高科技手段，在虛擬現實系統中讓人直接操作所生成的虛擬物體，來感覺虛擬物體所產生的反作用力，從而達到身臨其境的效果，更加精確地反映出實際狀況。

3）系統集成技術

在虛擬現實系統中，包含有大量的感知模型和感知信息，因此系統集成技術就顯得至關重要。一般，信息集成技術又包括模型標定技術、信息同步技術、數據轉換技術、以及合成技術等。

二 虛擬現實技術在環境藝術設計中的應用

1. 彌補了環境藝術設計中的不足

環境藝術設計過程中，往往由于經費、場地、設備等方面的限制，使一些設計工作無法順利進行，造成環境設計的實際效果不能得到保證。而虛擬現實技術的應用恰好彌補了這一缺陷，設計人員可以足不出戶，僅僅依靠電腦來完成具體場景的展現，不僅減少了成本支出，同時也豐富感了性認識，進而加深對環境藝術設計內容的理解和掌握。

2. 避免了實際操作帶來的潛在威脅

在環境藝術設計中，一些設計工作會存在潛在的危險，以往一般是通過電視錄像來替代實際操作，這樣雖然避免了對人身造成的傷害，但是也使得設計人員無法獲得感性認識。而虛擬現實技術的應用，可以使設計師在虛擬的實驗環境中，隨心所欲地進行各項操作和實驗，例如房屋建筑實驗，能夠消除實際房屋建造中的安全隱患；室內室外裝修可以避免考慮不周全造成的材料浪費。

3. 打破了時間和空間的限制

在環境藝術設計中，不管是宇宙天體，還是原子粒子，設計人員都可以利用虛擬現實技術進入到物體內部進行全面細致的研究和分析，考察各個環節的工作狀況以及各環節之間的聯系，進而了解整個建筑功能的使用效果，以便及時發現設計中存在的問題，積極采取有效措施加以改進和解決。同時，虛擬現實技術使得需要經過幾年、十幾年、甚至幾十年才能觀察到的變化能夠在短時間內呈現，可以有效提高環境藝術設計的質量。

4. 虛擬現實技術提高了項目成本預算的精確度

在環境藝術設計中，設計人員需要對設計方案進行成本預算，但是由于項目成本的影響因素較多，僅僅依靠設計方案無法準確地預算處實際所需的成本，從而對后期的工作造成不利影響。而虛擬現實技術在項目成本預算中具有明顯的優勢，它能夠虛擬大型城市規劃、室內外裝修、以及復雜建筑等，提高設計人員對建筑結構的認識，從而提高項目成本預算的精確度。

總結：與傳統的環境藝術設計相比，虛擬現實技術具有無可比擬的優勢，它突破了傳統思維的局限，充分挖掘了環境藝術設計潛能，有著較大的發展空間。但是由于虛擬現實系統所需的硬件設備較為昂貴，在設計領域還沒有得到普及，使得虛擬現實技術在環境藝術設計中的應用范圍還不是很廣，為此國家和相關部門要在盡可能地給予一些優惠政策，來促進虛擬現實技術的廣泛應用。

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