園林規劃設計中虛擬現實技術的應用分析

李偉 郭君潔 吳素花

摘 要：本文首先針對虛擬現實技術的概念及特征進行論述，并在此基礎上，詳細講解了虛擬現實技術在園林規劃設計過程中的具體使用。希望通過此次經驗交流，能夠為從事園林規劃設計的相關工作人員帶來一定有價值的參考，并起到拋磚引玉的效果。

關鍵詞：虛擬現實技術；園林規劃設計；應用

虛擬現實技術是目前十分流行的一種計算機輔助技術，其最大的特點便是可以極為逼真地營造出一個三維立體虛擬空間。而人類則可以使用一些特制的儀器器材，同該虛擬空間進行信息的交互，由此獲得較為真實的體驗。基于以上特性，虛擬現實技術在近幾年的園林規劃設計當中，被大規模地使用，并收獲了良好的使用情況反饋。

1 關于虛擬現實技術的概念和理論解析

1.1 虛擬現實技術和虛擬環境

虛擬現實技術是20世紀80年代末開始流行的一種綜合性信息技術。該技術融合了多項科學領域。此技術最早只是使用在計算機的仿真行業，但此項技術在近三十多年的時間當中不斷走向成熟，在多媒體、圖像學、傳感學領域，虛擬現實技術也逐漸發揮出了其重要作用。

該技術的運行原理是憑借計算機和所研發的軟件對某一真實特定的環境進行模擬，使用者可以使用專業的設備進入到該虛擬環境當中，由此實現虛擬環境和現實環境之間的互動交流。虛擬現實技術對于真實環境的模擬，主要展現在以下三個方面：首先是對特定真實環境的還原，該種環境已經真實存在，有些正在形成，但是因為某種特殊的原因造成了損壞，如戰場、住宅等。再有就是對不存在的環境進行還原，該種環境不存在于現實中，只存在于人們的腦海，如科幻電影、游戲中的場景等，虛擬現實技術的使用可以很好地將人們的想象力進行表達。最后是對真實存在但并沒有被人類發現的環境進行模擬，這種情況絕大多數出現在人們對天體和宇宙的探索當中。虛擬現實技術的出現，可以幫助人們證實這種猜想。

1.2 虛擬現實技術的特征

當前人們普遍認為，虛擬現實技術在使用過程當中，涵蓋以下特征：

第一，交互性。該種特性指的是使用者使用專業的輸出、輸入儀器，完成同虛擬環境當中各種物品之間的交互。并且憑借電腦下達的指令，用戶可以對虛擬環境當中的物品下達各種命令。

第二，沉浸性。沉浸性指的是用戶在使用虛擬現實技術的過程當中，身臨其境的程度。在特定設備儀器的幫助下，用戶可以同虛擬環境進行互動，讓用戶有更加逼真的體驗。

第三，想象力。虛擬現實技術之中的想象力，指的是使用者在虛擬環境當中，對事物進行判斷、推理的能力，設備可以按照用戶的想象力對技術環境進行不斷改良設計，使得虛擬現實技術更加完善。

2 虛擬現實技術在園林規劃設計中的使用

2.1 虛擬現實技術在園林規劃設計當中所展現的優點

第一，對規劃設計方案進行有效輔助。在虛擬現實技術的輔助之下，對園林開展規劃設計的工作人員能夠使用人機交互的辦法，深入到三維立體仿真場景之中，從任意角度對自己的園林設計進行觀察，由此讓園林設計人員所創造出的設計圖紙顯得更加直觀。并能夠從設計材料、某地區的光照情況、空間布置的合理性等多方面來對自己的設計作品進行考量，盡早找出設計過程中存在的問題，杜絕設計缺陷的發生。

第二，增強公眾的參與性。利用虛擬現實技術建立同園林使用者之間交流的平臺，讓公眾更好地幫助園林設計人員提出意見和建議，從而讓工作人員所設計的園林更加滿足大眾的審美要求。

第三，對施工過程進行模擬。使用虛擬現實技術于園林規劃設計工作當中，還可以完成對施工過程的模擬。以求檢查施工過程是否合理，提早杜絕安全隱患的產生。并幫助施工單位降低施工材料的無端浪費。

第四，提供園林設計人員溝通的平臺。利用虛擬現實技術進行設計展示時直觀生動的優勢性，有效減少設計人員在園林動畫設計制作過程中所消耗的金錢、時間和精力。并幫助園林設計人員，為其提供一個可以良好交流溝通的平臺環境。

2.2 園林規劃設計中使用虛擬現實技術的技術重點和建模軟件的甄選

第一，三維建模技術。三維建模技術是為了實現對現實環境的模擬，為了使場景流暢地運行，所以需要構建的三維模型文件小、造型精確、面數低，虛擬現實環境的三維建模技術存在較大的難度。在構建傳統的園林模型過程之中，運用次數較高的為AutoCAD和3DSMAX相互結合的組合方式。即先使用AutoCAD來進行平面圖的導入，再使用3DSMAX軟件進行建模操作。并且虛擬現實環境還需要衡量園林的典型風景特征，所以還需要使用SketchUP。

第二，立體聲技術與圖像立體顯示技術。在虛擬現實技術當中，使用圖像立體顯示技術的目的是增強虛擬現實技術在使用過程中的真實感。當前世界范圍內，使用較多的圖像立體顯示技術有全真式、立體式、全息式、補色法、時分法、光分法等。其中，中國使用最多的為補色法、時分法、光分法，而立體聲技術可以讓虛擬現實技術在聽覺方面產生更加真實的感受。當參與者與聲源距離比較近時，感受到的聲源就會更強，反之則會更弱，由此增強了參與者的體驗性。

第三，三維立體圖像的實時生成。在傳統的三維圖像生成過程中，一直以來都有靜態渲染生成時間存在偏差這一問題。并且渲染圖片的時間過于冗長，動畫渲染幀數很大，消耗的時間也很多，所以一般的辦法不能滿足虛擬場景圖的基本生成需求。在使用虛擬現實技術的過程當中，工作人員可以使用烘焙技術，讓整個虛擬場景一次性生成，最大程度降低動畫制作的時間。

在建模軟件甄選這一環節，工作人員可以使用一些常見的建模軟件，如3DSMAX、Maya等。在上述的建模軟件當中，Maya的建模能力最強，SketchUP的修改方便性最強，建模速度也最快。因此在園林規劃設計當中，SketchUP是最為常用的建模軟件。

2.3 建立在SketchUP軟件上的園林景觀模型建設

第一，園林建筑建模。在我國的園林景觀當中，建筑物往往是其中非常重要的一部分，在使用虛擬現實技術的過程當中，也有著極高的建模量。而在SketchUP當中，使用照片建模是極佳的一種園林建筑建模方式。

第二，植物的建模。在園林建模當中，因為數量、種類較多，所以植物的建模一直是較為困難的一大技術問題。但SketchUP軟件提供了良好的樹木建模功能，為園林設計師們妥善地解決了這一問題。

3 結語

在進行園林規劃設計的過程當中，合理使用虛擬現實技術，能夠有效地增強設計人員的工作效率，減低工作中出現紕漏的可能性，并最大程度地節約經濟成本。因此在近幾年當中，虛擬現實技術在我國園林設計專業大面積使用，并收到了良好的效果，值得相關設計行業進行借鑒和參考。

參考文獻：

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