基于iPad運行環(huán)境的景觀設(shè)計虛擬平臺APP界面設(shè)計

樊俊澤 馮瑞芳

摘? 要： 為提高景觀設(shè)計虛擬平臺APP界面的實際應(yīng)用效果，結(jié)合iPad運行環(huán)境進行景觀設(shè)計虛擬平臺APP界面的設(shè)計。對景觀設(shè)計虛擬平臺處理結(jié)構(gòu)模塊進行改善，優(yōu)化環(huán)境景觀三維虛擬仿真框架，并結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理對三維景觀虛擬算法進行優(yōu)化。最終實現(xiàn)對景觀設(shè)計虛擬平臺APP界面的有效設(shè)計。最后通過實驗驗證，基于iPad運行環(huán)境的景觀設(shè)計虛擬平臺APP界面設(shè)計結(jié)果相對于傳統(tǒng)界面設(shè)計效果有更高的準確性和有效性，充分滿足研究要求。

關(guān)鍵詞： iPad界面設(shè)計; 運行環(huán)境; 景觀設(shè)計; 虛擬平臺; 算法優(yōu)化; 處理結(jié)構(gòu)

Abstract： In order to improve the practical application effect of landscape design virtual platform APP interface， the design of landscape design virtual platform APP interface is performed in combination with iPad operation environment. The processing structure module of the landscape design virtual platform is improved to optimize the environment landscape 3D virtual simulation framework and the 3D landscape virtual algorithm on the basis of neural network principle. The effective design of APP interface of landscape design virtual platform is realized. The experimental results prove that the design results of APP interface of landscape design virtual platform based on iPad operation environment is more accurate and effective than that of traditional interface design， which can fully meet the research requirements.

Keywords： iPad interface design; operating environment; landscape design; virtual platform; algorithm optimization; processing structure

0? 引? 言

隨著當前環(huán)境景觀設(shè)計需求日益加大，結(jié)合iPad運行環(huán)境對景觀設(shè)計虛擬平臺進行優(yōu)化和改善，基于群眾需求進行環(huán)境景觀的設(shè)計，由于傳統(tǒng)的環(huán)境景觀設(shè)計通常采用二維平面繪圖的模式，難以對環(huán)境景觀進行準確的景觀環(huán)境和細節(jié)仿真，保證景觀設(shè)計的合理性[1]。結(jié)合三維仿真技術(shù)在iPad運行環(huán)境中進行3D處理，實現(xiàn)對景觀環(huán)境的虛擬設(shè)計，并在虛擬平臺APP上進行環(huán)境景觀的三維展示。

為了更好地對復雜的景觀環(huán)境進行準確的模擬，結(jié)合無限傳感網(wǎng)絡(luò)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點原理進行景觀細節(jié)的描述和處理，針對復雜的環(huán)境和景觀細節(jié)進行圖像的立體繪制，結(jié)合無限網(wǎng)絡(luò)節(jié)點對空間環(huán)境景觀設(shè)計的需求進行有效處理和合理分配，利用三維虛擬視覺技術(shù)和全景信息記錄原理對環(huán)境景觀特征數(shù)值進行采集分析和有效傳輸，并存儲至客戶端平臺進行景觀環(huán)境的展示，從而實現(xiàn)對景觀設(shè)計虛擬平臺的合理設(shè)計[2]。

1? 景觀設(shè)計虛擬平臺APP界面設(shè)計

1.1? 環(huán)境景觀三維虛擬仿真界面

設(shè)計環(huán)境景觀設(shè)計虛擬平臺APP界面，需要采集環(huán)境景觀信息數(shù)據(jù)，并對采集的數(shù)據(jù)，在平臺中進行三維虛擬仿真[3]。為保障虛擬仿真的有效性，需要優(yōu)化虛擬仿真界面配置，在虛擬仿真界面中添加信息采集、信息交互、虛擬視覺和三維仿真處理模塊[4]。環(huán)境景觀三維虛擬界面結(jié)構(gòu)如圖1所示。

基于以上環(huán)境景觀三維虛擬界面結(jié)構(gòu)對立體圖形的仿真效果進行設(shè)置和展示，并在交互平臺中進行信息的存儲和排序，以待處理[5]。在環(huán)境景觀三維虛擬界面結(jié)構(gòu)中添加中心計算機處理器，可以更好地對環(huán)境景觀特征信息進行定義、分類、存儲和調(diào)整。根據(jù)重新調(diào)整后的信息特征進行景觀細節(jié)參數(shù)的關(guān)聯(lián)處理，在三維虛擬仿真界面中添加隨機調(diào)控觀察點，以便更好地對市內(nèi)景觀信息進行合理調(diào)控和改善，更加全面對景觀位置進行修改和處理。并根據(jù)處理結(jié)果，對不同的景觀數(shù)據(jù)交互模式進行優(yōu)化，對景觀設(shè)計平臺結(jié)構(gòu)進行改善，具體如圖2所示。

針對采集到的環(huán)境景觀信息，進行待處理景觀位置的定位處理，進一步利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無限網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行環(huán)境景觀設(shè)計的全面虛擬輔助處理，從而提高環(huán)境景觀虛擬設(shè)計效率[6]。環(huán)境景觀三維仿真模擬過程中，需要兼顧區(qū)域景觀地形地貌信息、植被種植信息、建筑外觀及建筑特征數(shù)據(jù)等因素，進行場景的立體設(shè)計和渲染，實現(xiàn)對景觀信息進行多角度、多方位的構(gòu)建、編輯和修復[7]。具體的環(huán)境景觀三維仿真模擬信息處理模塊如圖3所示。

基于以上環(huán)境景觀三維仿真模擬框架對采集到的景觀實際環(huán)境信息的分析和模擬，結(jié)合設(shè)計要求，對景觀輔助模擬功能進行完善，并對采集到的信息文件進行編碼讀寫，記錄在資源庫中。根據(jù)仿真數(shù)據(jù)進行三維景觀的模型設(shè)計，將地形地理和環(huán)境信息添加到虛擬景觀設(shè)計中，并對其合理性進行計算和規(guī)范，以保證環(huán)境景觀設(shè)計的準確性[8]。

1.2? 三維景觀虛擬算法

在上述虛擬環(huán)境下對三維景觀虛擬算法進行改善和優(yōu)化，添加環(huán)境影響數(shù)值和地形地貌特征信息進行界面展示和設(shè)計，以便達到預(yù)期虛擬仿真效果[9]。設(shè)景觀設(shè)計過程中信息特征的傳輸速率為r，平臺信息的共性特征為z，信息特征的傳輸和接收時間分別為t1和t2。則建筑仿真規(guī)范數(shù)值算法為：

基于上述算法進一步對景觀的三維數(shù)字化平臺的處理層級進行優(yōu)化，分別對景觀環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)字控制模塊、三維景觀圖像掃描模塊、數(shù)據(jù)信息存儲模塊等層級進行優(yōu)化[10]。針對環(huán)境景觀的三維數(shù)字化平臺和TPM三維仿真圖像模擬展示平臺進行優(yōu)化，對信息仿真數(shù)據(jù)進行有效管理，具體的平臺結(jié)構(gòu)如圖4所示。

基于上述虛擬景觀管理界面，引進離散高程算法，優(yōu)化三維數(shù)據(jù)虛擬仿真算法進行立體圖像的展示算法，根據(jù)反距離權(quán)重插值算法計算高程的原理進行三維圖像的仿真計算，若仿真權(quán)重數(shù)值為x，三維仿真的離散數(shù)值為n，則三維空間標準展示算法為：

采集到的數(shù)據(jù)編碼離散法為：

式中：w為對景觀環(huán)境采集到的權(quán)值穩(wěn)定性信息;h為三維虛擬仿真平臺中的圖像轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)權(quán)值;u為虛擬平臺展示圖像的像素分辨率[11];q為平臺界面中的三維圖像反距離加權(quán)系數(shù)。

根據(jù)計算結(jié)果展示三維虛擬環(huán)境景觀，并在平臺驅(qū)動程序中進行展示和處理。結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理對實際景觀空間進行特征定位和嵌入處理，輸出嵌入結(jié)果。結(jié)合 ZigBee程序進行三維仿真虛擬展示驅(qū)動處理，建立相應(yīng)的三維虛擬界面。結(jié)合Java腳本語言和C語言對界面信息重新編譯和展示設(shè)計[12]，以保證界面具有靈活方便的特點。結(jié)合三維模擬仿真虛擬算法進行虛擬景觀的展示。

1.3? 虛擬平臺界面展示的實現(xiàn)

為了保障虛擬界面設(shè)計效果，提取虛擬展示平臺設(shè)計干擾數(shù)值，對三維虛擬仿真交互景觀信息進行映射處理，通過3ds MAX等相關(guān)軟件對景觀環(huán)境的三維模型進行構(gòu)建。在模型構(gòu)建過程中，對景觀周圍環(huán)境干擾因素以及仿真過程中的網(wǎng)絡(luò)信息干擾因素進行剔除[13]。假定在進行景觀設(shè)計過程中會受到n個因素干擾，其干擾度可記為[xii=1，2，…，n]，若建模過程中的干擾線性混合數(shù)值為[sii=1，2，…，n]，則信息抗擾算法可記為：

根據(jù)上述計算結(jié)果對信息數(shù)據(jù)進行處理，并對景觀三維進行縮放和移動處理[14]。基于真實環(huán)境采集到的數(shù)據(jù)進行虛擬視覺轉(zhuǎn)換并利用3ds MAX對景觀環(huán)境映射關(guān)系進行處理，確保對景觀進行多角度多維度的觀察和設(shè)計。結(jié)合平臺界面中的旋轉(zhuǎn)、縮放等相關(guān)功能進行細節(jié)優(yōu)化，實現(xiàn)對環(huán)境景觀的合理改善[15]。利用API軟件進行三維信息的虛擬處理，結(jié)合3ds MAX， MAYA， Auto CAD等建模工具，進行環(huán)境景觀的VR顯示。為保障數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)建模等相關(guān)步驟處理的有效性，需要在多次信息數(shù)據(jù)集格式的轉(zhuǎn)換過程中建立空間數(shù)據(jù)存儲庫及索引路徑，以便對信息進行有效存儲和轉(zhuǎn)換。

在環(huán)境景觀虛擬平臺界面進行設(shè)計過程中，需要改善景觀界面修改參數(shù)步驟，具體包括：確定環(huán)境景觀三維坐標信息，對相應(yīng)的環(huán)境景觀光源、透明度、建模結(jié)構(gòu)進行采集和縮放處理，并在APP界面中進行實體建筑結(jié)構(gòu)的模擬和后期修正。規(guī)劃景觀虛擬平臺處理信息，明確景觀角度及縮放比例，保證虛擬平臺展示的最佳位置和最佳角度，呈現(xiàn)出良好的界面設(shè)計效果。最后添加植被和任務(wù)配景，保證建筑界面展示效果圖更加真實，以完善景觀虛擬平臺界面設(shè)計和展示流程，具體流程如圖5所示。

2? 實驗結(jié)果分析

為了驗證基于iPad運行環(huán)境的景觀設(shè)計虛擬平臺APP界面的設(shè)計效果，進行對比檢測，對檢測環(huán)境進行統(tǒng)一設(shè)置以保障檢測效果。

2.1? 實驗環(huán)境

采用CAD和3ds MAX軟件進行景觀的模擬，對景觀中的信息進行采集，對景觀虛擬項目信息從上至下進行處理，實驗展示過程中采用UZI900主頻處理器、CAN總線、圖像存儲器，以及Windows 2007，internet@cvp.IP231系統(tǒng)進行實驗檢測。

2.2? 實驗結(jié)果

對虛擬平臺界面展示效果進行對比檢測，在檢測過程中添加一定的干擾數(shù)值，觀察兩種平臺模擬界面的模擬準確性，并記錄成圖，具體如圖6所示。

2.3? 實驗結(jié)論

基于上述檢測結(jié)果，相對于傳統(tǒng)虛擬平臺界面設(shè)計結(jié)果而言，本文提出的基于iPad運行環(huán)境的景觀設(shè)計虛擬平臺APP界面設(shè)計效果即使在干擾較強的情況下，其整體虛擬也具有相對較高的準確性與有效性，由此證實基于iPad運行環(huán)境的景觀設(shè)計虛擬平臺APP界面具有較高的實用性，充分滿足研究要求。

3? 結(jié)? 語

結(jié)合虛擬仿真技術(shù)進行環(huán)境景觀的三維虛擬設(shè)計，優(yōu)化相應(yīng)的虛擬平臺APP界面，提高環(huán)境景觀設(shè)計的有效性和真實性，提高了虛擬界面對環(huán)境景觀模擬和展示的精準性。

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