淺析風景園林設計中虛擬現實技術的應用

宋泠熹

摘要：風景園林是國家建設發展中最為關鍵的環節，尤其是在城市發展建設的過程中，對風景園林設計均提出了較高的要求，按照以往常見的設計方 法及表現方式，園林的設計容易產生雷同性，或缺少一定的新意，無法給人留下深刻的印象，在趣味性或娛樂性等方面表現不佳。而將虛擬現實技術應用 在風景園林設計環節中，可以幫助設計人員更好地了解設計作品，把控整體效果，提高設計質量，設計效果也會得到有效改善。因此，加強對風景園林設 計中虛擬現實技術的應用分析具有非常重要的現實意義。基于此，對淺析風景園林設計中虛擬現實技術的應用進行研究，僅供參考。

關鍵詞：風景園林;虛擬現實;綠化建設;應用優勢

引言

在可持續發展理念下，風景園林設計必須要充分對接城市規劃，能夠 在充分了解水文、土質、周圍環境、當地文化特點的前提下展開綜合設計，讓風景園林成為城市的有機組成，既能讓其為城市生態提供助力，也能夠 成為城市人文建設代表，為市民走進自然、接觸自然提供方便。

1 風景園林設計概述

風景園林設計在現階段以在成熟城市系統展開為主，故而需要在設計 前進行必要的勘測，要清晰地了解項目所在地的水文、地質、地下管道、 周圍建筑環境等信息和數據。為了更好地做好風景園林設計，設計師甚至 于需要充分結合城市規劃圖來展開具體的設計工作。另外，給予園林景觀 之美的同時，設計人員必須要掌握風景園林的基本功能及作用，即生態調 節作用、社會文化活動場所、減震避災以及游憩、休閑場所。了解了這些 功能作用后，才能做好功能分區設計，能夠將植物、建筑、設施等很好地 組合起來，形成良好的整體設計。

2 虛擬現實技術概述

虛擬現實，即 VirtualReality，簡稱 VR，是利用電腦模擬產生一個三維?空間的虛擬世界，對視覺、聽覺、觸覺等感官體驗進行真實模擬，令體驗?者產生身臨其境之感，使其可以進行無限制、全方位的觀察和體驗。虛擬?現實可追溯到 20 世紀 50 年代。莫頓·海利希（MortonHeilig） 發明了全傳?感仿真器（SensoramaSimulato） r，體驗者借助三面屏形成的虛擬的空間感，獲得身臨其境的沉浸式體驗。這種仿真體驗使得人們可以在室內聞到香味、 感受到吹動的風和道路的顛簸。這種簡單的虛擬現實體驗實際上是由小風?扇、氣味散發和座位震動組成，由此使用戶獲得全面沉浸的體驗。此后，“計算機圖形學之父”、 1988 年圖靈獎獲得者伊萬·薩瑟蘭（IvanSutherland） 發明了頭戴式顯示器（HeadMountDevice，簡稱 HMD）。通過兩個顯示不同?視角圖像的 CRT2 虛擬現實顯示器來創造三維立體空間的感覺，使用者可?產生身臨其境之感。但由于體積大、過于笨重，HMD 并未在當時廣泛地使?用。1984 年，VPL 公司的 JaronLanier 首次提出“虛擬現實”的概念。虛擬?現實的關鍵技術主要包括動態環境建模技術、實時三維圖形生成技術、立?體顯示和傳感器技術和系統集成技術等，通過這些技術共同營造出虛擬現?實畫面，體驗者可獲得全方位、無限.

3 虛擬現實技術在風景園林設計工作中的具體應用制的沉浸式體驗。

3.1 在設計初期設計方案中的應用

虛擬現實技術在風景園林初期設計方案的過程中，發揮著至關重要的?作用，設計人員可以透過虛擬現實系統完善相應的概念設計，不同專業的?設計人員也可以借助虛擬現實技術參與其中，更好的配合設計，滿足總體?的設計理念。可以借助 VR 技術模擬自然環境，樹木、道路、河流、地形、 光源、氣候等方面。比如，某風景園林設計工作中模擬設計出不同需求人?群的運動特點，結合風景園林中的道路情況，確保設計路徑適合散步、跑?步、騎行等不同人群的需求，確保園林中的路徑滿足實際情況。這種借助?VR 技術可以讓道路的延展性、可視性和眺望性得到充分的落實。而且其他?的景觀小品也可以在虛擬現實技術的輔助下和道路進行全面的配合，打造?出風景園林中良好的路徑休閑區域。除此之外，在風景園林初期設計中，借助 BIM 技術可以將施工圖紙立體化的落實，設計人員可以更好將設計理?念落實到實際，相應的設計方法也會得到進一步落實。另外，在初期設計?方案中概念上的優化非常重要，借助 3DMAX、SketchUp、BIM 等技術進行?模型建設，可以保證設計師的靈感，同時將設計效果得到根本上的完善，形成全新的設計理念。

3.2 方案比較與優化

在 VR 技術平臺中，可以方便地實時轉換不同的方案，對不同方案進 行比較優選。在不同的方案中設置相同的觀察角度或者漫游序列進行觀察 比較，檢視方案的優缺點，便于判斷決策。在虛擬場景中進行漫游，能夠 以真實的或非常規視覺角度觀察體驗植物造景效果，觀察體驗方式的轉變 直接影響到判斷與創造，能夠幫助學生直觀地發現問題，優化設計方案，重構植物造景的形式。

3.3 在設計中期施工圖中的應用

在設計中期可以結合 BIM 技術進行虛擬現實設計的推進工作。BIM 技 術在風景園林和單體景觀小品施工中的應用存在一定的不同，但整體上需 要完成的工作基本一致，分為動態模擬、質量管控、安全控制以及精度控 制等。由于風景園林中的植物數量較多，因此對動態模擬、三維軟件、施 工計劃、空間運動軌跡等內容要求較高。比如，可以在施工開始前，利用 虛擬現實技術進行施工動態模擬，對比不同的施工方案，并且根據實際情 況進行優化，確保后續施工穩定有效地進行。另外，在進度控制中，借助 4D-BIM 模型可以及時發現風景園林之間空間沖突問題，對工程施工前后順 序進行妥善安排，有效縮短工期，節約成本，充分體現出 BIM 技術的經濟 價值。

3.4 積極地豐富景觀設計手法

聘用經驗豐富的設計人員，這是保證景觀園林涉及質量的前提。一般 良好的景觀設計首先要明確分區，分區要以基本功能來進行區分，例如生 態區、休息區、文化區、康養區、兒童區、抗震避災區等。功能分區確定 后，來對應設計軟硬景，軟景包括水、花、草、樹、木、土，硬景包括石 頭、建筑、設施。例如自然生態區，這里包括水、水生植物、水旁亭榭、 水上橋梁等。并能夠針對性地選擇材料，如湖泊邊緣安全欄材質、橋梁材 質，這些都完成后，詳細考慮如何融入夾景、借景、對景、框景、抑景等 來美化景色。誠然，也可以融入滲透和延伸，引導和指示，能夠讓游人身 處其中卻不會迷失方向。以功能分區來展開設計，可以有效避免設計手法 單一，能夠達到一功能區一景的目的。

結束語

近幾年，我國虛擬現實產業創新成果不斷涌現。在 2021 世界 VR 產業 大會開幕式現場，15 項中國虛擬現實產業重要成果隆重發布，它們代表了 我國虛擬現實產業三年來取得的技術突破和應用成果，覆蓋工業制造、文 娛、體育、醫療等各行業。虛擬現實產業聯盟連續第三次發布“中國 VR50 強企業”名單，聚焦整機設備、VR 文旅應用、VR 教育應用三大領域，此 外還有分發平臺、行業解決方案、開發工具軟件等各細分領域的優秀企業 入圍。名單顯示出，我國 VR 企業產業鏈分布更趨均衡。

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