基于虛擬現實的森林公園景觀的節能設計

鮑艷紅+武明

摘 要： 針對傳統方法存在節能效果差的問題，提出基于虛擬現實的森林公園景觀的節能設計方案。對數據采集系統進行了節能優化設計，數據采集系統中的數據采集器是利用視覺影像的反襯圖像的方法進行數據采集的，因此在使用過程中消耗電量極大，故對數據采集器以及控制電力系統進行了優化設計，這樣能夠有效地減少能源的消耗。在虛擬影像建立的過程中會使用邊緣關聯算子進行相關計算，實現電能的低量消耗。實驗結果表明，采用基于虛擬現實的森林公園景觀的節能效果較好，具有一定的優勢。

關鍵詞： 虛擬現實； 森林公園景觀； 節能設計； 電能消耗； 數據采集器； 邊緣關聯算子

中圖分類號： TN911.73?34； TP311 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2018）04?0124?03

Abstract： Aiming at the problem of poor energy?saving effect of the traditional methods， the forest park landscape′s energy?saving design scheme based on virtual reality is put forward. The energy?saving optimization for the data acquisition system is designed. The data collector in the data acquisition system performs data acquisition by using the method of reflecting images from visual images. As a result， the power consumes greatly during the operating process. Therefore， the design of data collector and power control system is optimized to effectively reduce energy consumption. The edge correlation operator is used for correlation calculation during the process of virtual image establishment to realize low consumption of power energy. The experimental results show that the forest park landscape based on virtual reality has certain advantages in energy saving.

Keywords： virtual reality； forest park landscape； energy?saving design； power consumption； data collector； edge correlation operator

隨著虛擬現實技術應用的普及，在一些大型森林公園景觀設計重建中使用虛擬現實模型成像已經成為必要的一個環節[1]。在此過程中，由于現有技術的水平有限，能源消耗嚴重，尤其是對電能消耗非常巨大。中國能源短缺問題空前突出，各行各業的節能已成為當務之急。虛擬現實技術的節能設計，不僅對設備性能提出挑戰，更是對設計師的挑戰。虛擬現實技術節能設計的一個重要方面是優化虛擬現實3D成像技術的過程。前期的數據采集過程中，因為利用了視覺影像的反襯圖像，因此耗電量極大；再者是虛擬影像圖像建立的過程中的相關計算十分的繁雜，消耗電量也極其的龐大。對此本文提出一種基于虛擬現實的森林公園景觀的節能設計方案，并通過實驗的有效證明驗證了所設計的有效性。

1 數據采集系統的節能設計

1.1 數據采集器的節能計算

本節建立森林公園景觀的虛擬現實技術的數據采集系統的硬件設備，其主要由數據采集傳感器、數字控制器、圖像掃描器、數據存儲系統、電力控制系統等組成。森林公園景觀虛擬現實技術軟件部分包括TPM圖像分析及數據轉換系統，其模塊間連接轉換節能計算，公式如下：

2 虛擬影像系統節能設計

2.1 成像系統節能計算

在上述優化了數據采集系統能源消耗基礎上，進行虛擬影像系統節能設計，據虛擬成像重構構建圖像三維數據庫[6]，虛擬現實的森林公園景觀圖像高程以及高程擴散權值系數需要取絕對值，分別表示為：

3 仿真實驗分析

3.1 參數設定

為了保證本文設計的基于虛擬現實的森林公園景觀的節能設計方案的有效性，對參數進行設定，設置虛擬成像數據庫的成像計算上限值、下限值、上行傳送值、前行值這4個控制參量[A1]，[B2]，[C3]，[D4]的范圍在[12.8，66.7]值域內[9?10]。本文設計的試驗在運行控制參量上進行一定的設置，保證圖像輪廓方向和遠紅外圖像邊緣方向有一定的夾角。設置前后變化如圖1所示。

3.2 節能數據誤差調節

為了保證本文設計的基于虛擬現實的森林公園景觀的節能設計方案的有效性，需要對節能數據誤差進行一定數據優化以及調節，其調整數據需要對參照常規限定數據表。參考數據如表1所示。

3.3 結果對比分析

圖2為測試得到的實驗結果，虛線是選取的兩個時間節點，可以看出傳統方法消耗的電能要遠遠高于本文的設計；本文設計的方案所消耗的電能遠低于傳統方法，能夠更有效地節省電能。

4 結 語

本文提出一種基于虛擬現實森林公園景觀節能設計方案，并驗證虛擬現實的森林公園景觀節能設計的有效性，設計了仿真對比實驗，通過實驗數據分析，充分證明了基于虛擬現實的森林公園景觀節能設計的有效性。endprint

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