虛擬現實技術在建筑設計方面的實踐應用

劉鑄

虛擬現實技術是人們借助計算機而創設出的獨有“環境”，這一環境是多媒體介質，由信息數據組合而來，但卻能給人以真實的感官感受。虛擬現實技術應用于建筑設計中，可有效彌補傳統設計工作中出現的不足，提升設計工作效率。文章結合工作經驗，淺談虛擬現實技術在建筑設計方面的實踐應用。

隨著科學技術的不斷發展，人們對建筑設計的要求越來越高。傳統的建筑設計工作，成本投入巨大，耗時久，需要大量的人力、物力，而產出效果卻不甚理想。應用虛擬現實技術在建筑設計中，可幫助設計人員突破時間、空間限制，快速完成設計工作，并借助虛擬現實技術進一步提高建筑設計質量。

1 虛擬現實技術在建筑設計方面的應用

虛擬現實技術在建筑設計方面的應用，主要體現在以下兩個方面：首先，構建建筑的信息模型。虛擬現實技術所創設的環境、氛圍，畢竟是虛幻的，它能給予用戶十分形象、逼真的感官感受，但歸根結底是結合人體的感官特點來加以創設。建筑的信息模型，是應用虛擬現實技術的主要方式。相對于二維平面而言，虛擬現實技術在構建信息模型時，需要結合的因素更多，而不僅僅是對點、線、面的排列組合。比如說，在建筑物內部，客觀上存有門、窗、墻壁、橫梁等建筑部件，基于此，在應用虛擬現實技術時，就需要將門、窗的部件逐一分解、排列，然后在將其組合起來，形成完整的、立體化的信息模型體系。用戶觀察到一面墻壁，墻壁在視覺感官上屬于平面投影，因而在信息模型中對其進行對應方向的投影即可。同理，對于剖面圖，在信息模型中通過剖面投影也可實現。而環境中的固有的面積大小、物體尺寸大小等，則需要信息模型的選型來加以完成。

其次，項目修改智能化。應用虛擬現實技術在建筑設計工作中，所設計的建筑結構、形態、尺寸等，并非是一成不變。工作實踐中，對于建筑內部的子項目，需不時加以修改、優化，如此才能讓建筑設計變得更加完善。修改建筑項目，主要是更改數據庫中的參數信息。項目參數信息發生變化，所給用戶呈現出的視覺、聽覺感受也就隨之發生變化。相對于傳統設計工作來說，虛擬現實技術對項目的修改，無疑要保障其時效性、一致性。以計算機系統高強度的運算能力作為基礎，當項目中的任一參數發生變化后，數據庫立刻進行重新的搭配、組合，反應生成新的參數信息。而這一全新的參數信息通過虛擬現實技術的硬件設備輸出，給予用戶全新的體驗。虛擬現實技術在建筑設計中應用，相比較圖紙設計而言，其出錯的可能性大幅度降低，而在設計中存有的不合理之處，也能及時的反饋出來，提高了建筑設計的指向性，針對性。

2 虛擬現實技術在建筑設計中的實踐方法

虛擬現實技術最重要的內容是為用戶營造出“身臨其境”的感知感受。如何才能做到“身臨其境”？在硬件方面，虛擬現實技術對硬件的要求，主要集中在信息的輸入設備和輸出設備兩個方面。硬件設備發揮著載體的功能，將軟件系統運算后的信息數據，有效的加以呈現出來。衡量虛擬現實技術硬件系統的好與壞，主要就是觀察硬件設備對信息的反饋能力、體現能力。簡單的說，一個普通的計算機桌面系統，即是一個簡單的虛擬現實技術硬件系統。為了給用戶帶來更加全面、豐富、立體、逼真的體驗，要強化虛擬現實技術與用戶的交互性，讓用戶能輕松沉浸在虛擬的環境中。硬件系統包括：鼠標、鍵盤數據手套、力反饋方向盤、手柄等信息輸入設備，以及立體眼鏡、偏振片等信息輸出設備。在未來，隨著人們在工作中對虛擬現實技術的不斷應用，將對虛擬現實技術的硬件設備提出更高的要求，如設備的信息反饋能力更強，敏感度更高，以及設備體積、質量不斷減小等等，現行的硬件系統仍然具有很大的提升空間。

在軟件方面，虛擬現實技術應用實踐在建筑設計方面，而建筑作為客觀存在的實體，其基本屬性已然深入人心，如建筑的結構、室內空間、室外環境等等。為此，作為設計工作人員，應在軟件系統中強化或塑造出等比例的“環境”，用戶置身于期間，所觀察或感受到的事物大小，需與現實情況高度契合。其次，建筑設計中，如室內環境內，人們所觀察到的物體，在材質、顏色等方面不盡相同。為此，提高用戶的沉浸感，要注重優化軟件系統中的形象建模，使其能夠在物理層面凸顯出不同物質的材質、顏色、光照等基本屬性。最后，創設出的虛擬環境，其內部的物質具有運動及行為特征，而這一層面，也是將虛擬現實技術所創設出的虛擬環境點“活”的關鍵所在。用戶在體驗時，不會感覺到環境內的事物死板、僵硬，而是與現實生活中的事物相互一致，給人靈動的感覺。

3 結語

工欲善其事，必先利其器。虛擬現實技術在建筑設計中的實踐，離不開完善的軟、硬件系統支撐，也只有充分且先進的軟、硬件系統，才能切實發揮出虛擬現實技術的使用功效，帶給用戶良好的使用體驗。

（作者單位：四川機電職業技術學院）