虛擬現實技術在喀什生土民居建筑中的應用研究

隨著時代的不斷進步，虛擬現實技術越來越廣泛的運用在生活的每個角落。虛擬現實技術被人們稱為是靈境的一種技術，其主要是通過計算機的應用技術，將現實很好的呈現在虛擬的境界之中，同時能夠將手勢、語言及其自然的方式更好的進行實時的交互，在計算機虛擬技術中呈現一種多方位多角度的立體空間展示。在當今，虛擬化的技術應用已經很好的將許多物理資源數據更好的進行應用及分配，并呈現許多現實中不可實現的立體效果，因此本文主要探討虛擬現實技術在喀什生土民居中的應用，從而更好的改造以及構造設計出全新的民居居住及室外場景環境，對其今后的改造及發展更加的具有現實性以及可行性作為鋪墊。

虛擬技術的起源及其發展

關于虛擬技術的起源，它并不是在近幾年才發展起來的。早在1962年Morton Heilig就研究出來了這一虛擬現實技術，這種虛擬現實技術在當時被稱為是Sensorama，這種在聽覺上能夠讓人感受到立體音效效果的功能，同時能夠讓人感受到不通氣味的三處以及讓人能夠感受到多種感官刺激的立體電影設備，讓人真正感受到了一種“虛擬現實的”超凡體驗。

早在1965年，一篇名為《終極顯示》的論文，其中有這樣寫到“計算機的屏幕看起來就像是一個小窗口，但是通過這樣的一種小窗口，我們便可以從中仿佛看到了樂意和現實不一樣的世界——虛擬世界，我們想要做到的事情就是在這個用小窗口透漏出來的虛擬世界中怎么能讓這樣的一個場景看起來更加的真實摸起來更加的現實以及聽起來更加的形象。”

1968年，第一臺HMD產生了，是由Sutherlan組織設計的，這讓虛擬現實技術的發展水平又上了一個層面。

在七十年代，虛擬現實技術隨著計算機圖形技術的快速發展也逐漸步入了新的時代，這種計算機圖形的快速發展為以后的計算機仿真系統的實時、高質量以及相互交互的三維圖形技術奠定了強有力的技術基礎。

八十年代后，在計算機的應用以及技術方面都得到了很大的發展和提高，直到九十年代，虛擬顯示技術開始了進行全面的高速度的發展，同時在這個時期，一些先進的技術人員不斷開發出一些先進的、優秀的軟件開發平臺，從此以后，虛擬顯示技術開始應用于世界發展的各個領域，同時隨著技術及人員的研制開發，一些先進的虛擬現實技術硬件設備也隨之開發研制出來，大大提高了這種技術的應用以及推廣。

直至現今，我國的虛擬現實技術也在飛速的發展中，在國家計委以及國防科工委都將這種虛擬現實技術列入了我國的重要以及重點將要去進行攻關的主要項目，同時在我國的許多院校也同時開始對這一技術進行了應用和推廣。著名的波音777，則是波音公司通過這種先進的技術——虛擬現實技術開發研制出來的。

什么是虛擬現實技術及虛擬現實技術所具有的重要特征

美國作為虛擬現實技術的領頭羊，是早期在虛擬現實技術上發展最早及最快的國家之一，美國的虛擬顯示技術水平可以毫不夸張的說是代表著全世界虛擬現實技術的最高水準。所謂的虛擬現實技術就是一種能夠通過科技手段進行可以創造以及讓能夠讓現實中的人們去體驗虛擬世界的一種計算機技術，這種虛擬的環境則是運用計算機手段去生成及制造出一種模擬的空間環境，同時這種計算機技術則是一種通過多元化的信息進行融合并且交互式的三維動態的一種虛擬場景，和現實中的行為系統相似，和同時能形象的表現出顯示情景和現實中難以實現的場景，這種模擬的虛擬場景可以借助一些先進的科學技術將這種虛擬空間傳達到現實空間同時讓現實的人們能夠感受到這種感覺，比如通過數據手套或者是通過一些傳感頭盔等專業的設備，讓使用的人員能夠直接感受到仿佛進入了真是的世界一樣，去感受這虛擬世界的感覺，打到從視覺、聽覺、觸覺等各個方面去體會這種虛擬效果。

虛擬現實技術在當今現實生活的各個方面運用都是十分廣泛的，運用這種虛擬現實技術我們能夠很好的創造出一些產品及建筑景觀的模型空間的仿真，虛擬現實技術作為一種運用綜合性的應用多種技術手段對與現實生活中的場景規劃進行虛擬仿真，形象有效的模擬人在自然社會中的各種場景，比如感知、視覺、聽覺、觸覺等方面加以仿真模仿。

虛擬現實技術與傳統的技術手段有所不同，在現實生活中，虛擬現實技術的出現，是的人們對于體驗夢境中的環境更加真實，在3D運用之中，每個用戶都可以通過自己的意愿自己去選擇想要觀察的路線以及想要觀看的角度，不僅能夠感受到室內空間的明、暗而且也能夠很好的去感受到由冷到熱、由靜到鬧的各種場景。在這一模型空間之中，我們能夠隨意設定出各種場景的觀察高度以及運動速度和索要想運動的路徑。

虛擬現實主義對于各種視覺的人以轉換，對于色彩運用的方便快捷的轉換，對于大氣、光線強弱以及人群的分布就如現實生活中的真是場景一樣逼真。對于每個人所需求的不同，以及所喜歡的角度不同，可以很好的通過這一虛實現實主義進行很好的轉換。

關于喀什民居建筑特點的分析及文化傳承解析

喀什民居建筑的是以自然地理環境作為自己的物質基礎，位于多民族匯聚的新疆喀什地區東面接臨塔克拉瑪干大沙漠地區，南面依靠喀喇昆侖山脈，在西面緊靠帕米爾高原地區，北面緊靠天山地區，在這個三面環山的地區，氣候干旱，雨水稀少，喀什人民居住的民居場所，院子周圍都設有廊，在廊的廂房都砌有土炕。

喀什的民居建筑大多以兩到三層的小樓以及和平方為主，在每個單體建筑的內部結構大多分為臥室、客房、水房以及雜物間等等。整個民居建筑大多呈現出U型特征，每個房屋內部都有一個小庭院，在院內主要是種植一些葡萄、無花果以及石榴等等，來協調周圍的環境。

在新疆喀什地區，鄉土建筑文化則是一個能夠在特定的社會變化活動中所能呈現出來的一種多樣化的鄉土建筑形態，在這一地去最具表現特征的建筑則是喀什維吾爾族地區的高臺民居的老房子建筑，在這一最具代表性的建筑外表上就如同蜂房一般，這種蜂房能夠很好的與周圍的環境相結合，經過當地人民和百姓的工匠之手創造的一種沒有任何建筑師進行設計的建筑，巧妙的于文華自然相結合，形成了強烈具有濃厚的鄉土氣息的文化寶地。

在新疆喀什地區是現今我國唯一的一處保存的比較完整的能夠很好的代表著伊斯蘭教的文化特征的一座城市街區，在這座老城當中總共存在著二十多條古老的街巷，如今隨著社會的不斷發展，許多建筑都在面臨著破話與消逝，為了研究和很好的集成和發展喀什街區所蘊含的文化內涵以及所保留的歷史足跡，我們應該對這座城市以后的發展和改造方面都應該有素思索與謹慎。

喀什生土民居建筑中的虛擬現實技術應用

對于虛擬現實技術在喀什生土民居建筑中的運用，他不僅僅是交互式的三維技術，而且這種虛擬現實技術能夠很好的在現實的技術上提供許多與其他傳統表現方式無法相比的、新型的信息交流的一種界面。

1.能夠使得設計師的設計構思達到動態空間話。所謂的設計構思動態化就是能夠運用VR技術手段，使得設計師能夠很好的將喀什生土民居建筑中的二維表現形式轉換成三維空間模式進行設計構思，使得對于考慮和保護傳承及改造喀什生土民居建設更加的具有可塑性。

2.在信息方面能夠使得搜集以及運用設計信息得到系統化。在對于喀什生土民居建筑中的設計改造中能夠很好的通過網絡技術去搜集相關的信息資料，運用3D技術更好的將卡式民居建筑形象的進行模型畫的展示，并通過VR系統中的應用技術相結合，將現實空間抽象現實在計算機之中。

3.能夠對設計所需要的信息進行科學準確的分析。作為綜合性能非常強大的高新信息技術的VR系統，能夠很好的將應用程序接口將一些應用程序直接導入比較復雜的模型系統之中進行準確的分析，能夠很好的輔助設計者對于整個空間進行客觀、全面、準確有效的分析，并且能夠很好的模擬現實空間中的一些光影效果以及大氣分析系統進行結合。去使得創造，改造以及分析這些模型空間更加的真實化、科學化、可視化、準確化。

4.使得對于喀什生土民居建設系統化的貫穿整個過程。在喀什生土民居的建設之中，從資料收集開始進行，整理整合有關方面的大量信息，并且通過3D技術進行建造模型，從基地信息的分析醫治到整個概念性觀念的設計，從一些簡單空間的發展階段到一些空間形體的組合變化以及與周圍環境相結合，直到施工階段進行技術性的模擬，VR技術都能夠很好的發揮很大的作用。

虛擬現實技術運用在喀什生土民居建筑中重要意義

在如今各行各業發展速度都非常的快速，人們的生活腳步也在進一步的提高。隨著人們生活水平的提高，越來越的的人都開始關注自身文化素質的提高，這些因素促使這旅游業在當今社會迅速的開始發展起來。

喀什在歷史上素有漢城以及回城之分，先當今保留下來的比較完整的民居建筑——高臺民居，其則是屬于回城的范圍之內的。作為歷史比較悠久的喀什地區，其本地區自然盡力過許多復雜的文化及宗教歷史的沖擊，形成了自己獨有的文化藝術以及審美觀念，同時吸引著許多當今的學者以及旅游者前來當地旅游觀光以及調研，這為當地的旅游事業的快速發展提供了必要的前提。

通過現有的計算機手段，能夠很好的將喀什生土民居的建筑整體的概括出來并且用多種角度像旅游這以及調查者去闡述整個觀光場景的整體畫面。

起初可以很好的通過資料收集，對于生土民居建筑的尺寸，位置，氣候以及材料等等進行歸類整理。了解新疆喀什民居建筑的整體規劃以及每個單體民居建筑院落不知及房屋內部結構等等，將周圍環境與建筑物相結合，運用3D技術將模型空間進行建模布局，在建模過程之中參考當時搜集出來的資料對又特別要求的地方加以精細的數據化假設，真是的表現場景的分布。

模型空間建模展示之后可以通過對當地實際的材料進行調查分類，很好的了解每部分喀什建筑物的材料質感及屬性，例如：門、窗、梁、龕等等。通過一些軟件對于上面的操作加以表現，形象的將模型中建筑物的材質特性與現實中場景的想接近，達到虛擬與現實相仿的程度。

對于再虛擬場景中的燈光、大氣及周圍環境的設計。再次過程中，根據現實場景中的情況，對于模型中的環境加以改善，更好的吸取現實中能夠保存及傳承下去的文化特征，對于一些不利的條件進行很好的改善處理。真正的達到環境與人文環境的結合，在保留原始歷史文化的足跡下增添人文特征與場景中進行合理的安排，更好的將這些文化場景展現在旅游者的面前。

多角度多方法的進行展現和表現。通過當代的科技手段，將三維立體效果通過影視播放效果相結合，很好的通過熒屏將這些立體效果展現在人們的視野中，在人們進行旅游的過程中，設置室內熒屏播放或者是室外播放效果，將之前按照數據搜集所建造出來的虛擬場景配備語言方面的解說以及介紹，讓旅游者更加清晰去昂放為的了解喀什生土民居的歷史以及是發展的前景展望。通過對與角度的轉換，將場景播放由室外場景很好的轉向室內場景，將光線、風、雨以及四季節氣變化的特征如入模型空間之中，加上配備的植物、動物來活躍場景中的動態效果，讓人們很好的通過熒屏效果去感受四季變化，歷史的重現等特征。從視覺、聲覺、觸覺、心里等方面去感受喀什民居建筑的特點，讓人們能夠真正的去保護歷史文化產物，真正的去進行深入的了解和延續。

結論

虛擬現實技術在喀什生土民居中的應用不僅很好的改變了文化傳播波在當今社會中的傳統模式，同時也很好的將原本不可能實現的快速季節轉換效果很好的展現到了人們的視野之下。運用現實場景所搜集到的數據很好的模擬相似環境將之建造在虛擬環境之中，敬愛那個藝術與技術相結合，將自然環境與現實場景相協調，更好的把技術和藝術提高到了更高的層次，大大改善了現實場景在人們眼中單一僵硬的視覺效果，提高人們的審美要求，為以后能夠很好的去了解開發新技術以及提高藝術感知起到了很好的效果，為以后迎接新的挑戰打下堅實的基礎。

（作者單位：新疆師范大學）

作者簡介：全寧 （1987.10-），男，籍貫：湖南懷化，學歷：2011級研究生，研究方向：工藝美術理論研究。

【本論文為新疆師范大學“藝術設計學”校級重點學科研究生創新基金項目研究成果】 項目編號：SDMS—1308