淺析VR 技術(shù)在園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與推廣

母俊景 陳子璇

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)，新疆 烏魯木齊 830052）

1 VR 技術(shù)與園林景觀

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是在20 世紀(jì)80 年代末才逐漸興起的一門以人機(jī)交互為主的多學(xué)科綜合性信息技術(shù)。園林景觀設(shè)計(jì)具有深刻的內(nèi)涵、豐富的內(nèi)容與獨(dú)特的個(gè)性，而在園林景觀設(shè)計(jì)方案展示的過(guò)程，就是將設(shè)計(jì)者自身的設(shè)計(jì)意圖通過(guò)更加直觀的表現(xiàn)方式向非專業(yè)的參觀者表達(dá)的過(guò)程。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)園林景觀設(shè)計(jì)方與施工方最大限度的溝通與交流，從而改善施工效果，減少傳統(tǒng)溝通過(guò)程中出現(xiàn)不理解和溝通不暢等原因造成成本上的浪費(fèi)。將園林景觀作品的宣傳環(huán)節(jié)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，完成對(duì)于空間及時(shí)間的跨越，更好地體現(xiàn)出園林景觀的特點(diǎn)，使景觀的觀賞性達(dá)到最高。

2 項(xiàng)目在應(yīng)用與推廣中遇到的難題

2.1 實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題

實(shí)驗(yàn)以Enscape、lumion、Mars 展開平行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)組所運(yùn)用的是Enscape 軟件。該軟件是基于SU 開發(fā)的插件，所以其自帶的模型庫(kù)在SU 里無(wú)法使用，因此，在其中加入樹木灌木等模型較lumion 和Mars 而言要更加困難，最終的成品設(shè)計(jì)效果也需要特別啟動(dòng)該插件來(lái)觀看，這在一定程度上影響了景觀模型整體的制作。但在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，Enscape 軟件可支持全景圖和VR 模式，對(duì)電腦配置要求較低，其使用模式與SU 相近，較為平民化，與lumion 和Mars 相較而言操作更為便捷。

Mars 的操作難點(diǎn)在于模型制作中移動(dòng)鍵的初始移動(dòng)速度過(guò)快，制作模型不方便。在導(dǎo)入自然樹木、灌木、花草、建筑物和園林小品時(shí)無(wú)法直接使用數(shù)據(jù)庫(kù)，使模型的對(duì)比制作產(chǎn)生了很大困難。而在模型的制作過(guò)程中，素材的移動(dòng)和取消鍵位也不夠明確，這導(dǎo)致素材本身的大小和方位變得很難改動(dòng)。在模型完成后，Mars 軟件的編輯器退出時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在重新登錄時(shí)導(dǎo)入的SU模型也會(huì)出現(xiàn)異常消失的現(xiàn)象。而在最終渲染視頻時(shí)，由于渲染時(shí)間是固定的，細(xì)部轉(zhuǎn)角時(shí)間過(guò)快，會(huì)影響到整體的渲染效果。同時(shí)，軟件在操作時(shí)還會(huì)出現(xiàn)編程語(yǔ)言的顯示bug，在點(diǎn)擊鏡頭中透視圖的兩點(diǎn)透視后不能隨意移動(dòng)鏡頭，不能向下俯視，對(duì)于模型的整體體驗(yàn)產(chǎn)生困難。除此之外，與Enscape 免費(fèi)開放平臺(tái)不同的是，Mars 專業(yè)操作平臺(tái)年均使用費(fèi)用相對(duì)較高。

作為之前僅有所了解而從未進(jìn)行過(guò)實(shí)踐操作的學(xué)生群體，雖然有平臺(tái)可以讓項(xiàng)目組成員慢慢熟悉體驗(yàn)，但建模工作中的難點(diǎn)并不少。項(xiàng)目組在實(shí)驗(yàn)中遇到了諸多問(wèn)題，例如，在植物景觀的編輯中，隨著季節(jié)的變化，園林景觀中處于同一地點(diǎn)的植物會(huì)出現(xiàn)完全不同的景觀效果，所以如何構(gòu)建模型、編輯程序才能體現(xiàn)出園林景觀應(yīng)有的時(shí)效性、使體驗(yàn)者更加身臨其境，這也是VR 技術(shù)應(yīng)用的難點(diǎn)之一。經(jīng)過(guò)討論與對(duì)相關(guān)資料的閱讀與查詢，項(xiàng)目組成員將所遇到的問(wèn)題大致總結(jié)如下：

(1)將植物群落四季交替的數(shù)據(jù)信息輸入VRML 的場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)需要觀察不同季節(jié)植物景觀特征時(shí)，需要實(shí)時(shí)改變場(chǎng)景信息。項(xiàng)目組在實(shí)驗(yàn)中利用了OnyxComputing 公司的TreeProfessional，這款插件有一定的樹木參數(shù)庫(kù)可以利用，然而數(shù)據(jù)的獲取過(guò)程仍然很艱難。

(2)雖然目前的動(dòng)畫技術(shù)比較成熟，四季、天氣與人工景觀的情景都很容易模擬，但這樣的景觀情景在實(shí)地運(yùn)用VR 技術(shù)建模操作時(shí)缺點(diǎn)極為明顯。因?yàn)樵诓僮鲿r(shí)，動(dòng)畫每幀的順序都是固定與編輯好的，這會(huì)大大降低VR 技術(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整的交互性，同時(shí)動(dòng)畫也不能向參觀者提供應(yīng)有的互動(dòng)，所以浸入性也會(huì)大打折扣。在實(shí)踐過(guò)程中，關(guān)于計(jì)算機(jī)等硬件設(shè)備的要求也非常之多。眾所周知，在風(fēng)景園林景觀設(shè)計(jì)中需要用到的各種植物與建筑的三維模型均是由許多面組成，如果想要達(dá)到理想中的虛擬場(chǎng)景效果，需要計(jì)算機(jī)擁有很強(qiáng)的運(yùn)算能力。一株最基礎(chǔ)的景觀樹模型就大概需要幾千個(gè)面來(lái)建模，而如果要模擬一個(gè)較大的景觀場(chǎng)景，可能就會(huì)需要成千上萬(wàn)個(gè)面，這對(duì)于計(jì)算機(jī)本身的壓力非常巨大，對(duì)于我們實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行也是一種挑戰(zhàn)。而在VR 設(shè)備方面，HTCvive 對(duì)于電腦的硬件要求較高，且VR 設(shè)備對(duì)于場(chǎng)地有一定的要求（場(chǎng)地的最低限度為0.9m×0.9m）。與此同時(shí)，雖然VR眼鏡的沉浸式體感體驗(yàn)較好，有利于體驗(yàn)人的體驗(yàn)效果，但有時(shí)會(huì)因?yàn)槭直D(zhuǎn)向過(guò)快等原因，導(dǎo)致在體驗(yàn)后存在一定的眩暈感。

2.2 推廣上的難題

2.2.1 在教學(xué)中推廣時(shí)遇到的制約因素

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)如果真正在專業(yè)學(xué)科中應(yīng)用，軟件方面需要同時(shí)具有較高的風(fēng)景園林專業(yè)水平和較為出類拔萃的計(jì)算機(jī)創(chuàng)新能力的教師，硬件方面需要足夠的硬件設(shè)施作為基礎(chǔ)條件、以及成熟且穩(wěn)定的操作平臺(tái)，這兩者嚴(yán)重制約了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在園林設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用與推廣。

2.2.2 社會(huì)適應(yīng)性

新興的技術(shù)在被普遍認(rèn)同和應(yīng)用前還用經(jīng)歷一個(gè)相對(duì)漫長(zhǎng)的過(guò)程。目前從事風(fēng)景園林景觀設(shè)計(jì)主要還是像以效果圖、模擬動(dòng)畫與沙盤這種傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式為主流，平面方案的建立與改進(jìn)等等全靠設(shè)計(jì)者思考與手繪推敲，然后再進(jìn)行建模與PS。與建筑專業(yè)的BIM 類比，園林景觀的規(guī)劃設(shè)計(jì)個(gè)專業(yè)的協(xié)同工作聯(lián)系低。合適的VR 操作平臺(tái)可以使得園林景觀相關(guān)設(shè)計(jì)人員甚至是甲方同時(shí)進(jìn)入虛擬環(huán)境進(jìn)行在線編輯，即時(shí)提高工作效率。

3 討論與建議

通過(guò)實(shí)驗(yàn)采，用合適VR 技術(shù)并將之運(yùn)用在園林設(shè)計(jì)項(xiàng)目分析、方案設(shè)計(jì)和施工演示等階段中，讓參觀者可以身臨其境地感受到園林景觀場(chǎng)景的空間開合與景觀在不同季節(jié)不同時(shí)間所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)演替，這樣會(huì)使原有的設(shè)計(jì)更加立體化、直觀化地呈現(xiàn)在非設(shè)計(jì)人員面前。基于此，我們所做的一切研究與實(shí)驗(yàn)，希望能夠起到拋磚引玉的效果，使VR 技術(shù)在園林專業(yè)的教與學(xué)中得到普及，讓學(xué)生群體在今后的學(xué)習(xí)與實(shí)際項(xiàng)目中也能更多地學(xué)習(xí)和應(yīng)用VR 技術(shù)，以期做出更好更優(yōu)秀的園林景觀作品，也能夠讓更多的人更加直觀地了解園林景觀設(shè)計(jì)。