虛擬現實（VR）技術在風景園林規劃與設計中的應用研究

岳忙芳

（浙江地標建筑設計有限公司，杭州310000）

1 引言

目前，VR 技術在園林景觀規劃以及設計當中應用非常廣泛，其具備的直觀性以及交互性等特點獲得了園林設計師的喜愛，這些特點可以促進設計者對整個設計過程進行掌控，并自由地把握空間。社會公眾以及方案的決策者都可以在VR 技術的基礎上深入園林場景中，完成多角度體驗園林設計的目的。

2 項目概況

臨平副城處于余杭區東部，東連海寧、桐鄉、南臨下沙、北接德清，西靠余杭區良渚組團，屬于杭州的三大副城之一。該項目規劃設計范圍南至東湖公園文正路，西至世紀大道西，北到藕花洲大街以及東至東湖南路。南北長約3.1km，東西寬約3.5km。其控制范圍總長約10.44km，總面積約為120 000m2。在虛擬現實技術的基礎上，對未來副城的系統建設實施良好規劃，進一步推動“活力臨平創業城”的建設。

3 虛擬現實技術的理論

3.1 虛擬現實技術的作用

虛擬現實技術的作用包括：（1）可以使得真實環境得到還原，這種被還原的環境主要包含：存在的環境、正處于形成中的環境、之前遭受破壞的環境、居民區、戰場以及校園等。（2）對不存在的環境進行創造。這種不存在的環境主要處在人類的想象當中，比如，游戲場景以及科幻電影場景等，這些都可以表現在人類豐富的想象力當中。（3）恢復真實存在的場景，但是這些場景并沒有被人類察覺。這種環境主要包含微觀分子結構以及宏觀天體運動等，這些都是人類無法感知的環境，但是在利用虛擬現實技術的基礎上，可以完成其模擬，進而使得這種環境顯現在人們的面前。

3.2 虛擬現實技術存在的特征

虛擬現實技術存在的特征包括：（1）具備互動性的特征。交互性主要指的是用戶利用一些具備特殊性的輸入以及輸出設備完成虛擬環境當中存在的各種對象之間的具體交互行為。利用這些特殊的設備，可以對虛擬環境當中的對象進行制定，當然這一行為需要按照根據相關說明以及操作完成。（2）具備沉浸感的特征。沉浸感主要指的是用戶存在的沉浸感。利用專用的設備，用戶可以感知虛擬環境，并產生交互感，進而出現比較真實性的感覺，用戶以及真實環境之間的距離越近，那么用戶存在的沉浸感就會比較強。（3）想象力特征。主要指的是用戶在虛擬環境當中進行判斷以及推理過程中而出現的一種想象力，這種想象力會伴隨著對象的變化以及虛擬現實系統的變化而不斷地得到創造以及完善[1]。

3.3 虛擬現實系統的分類以及構建

VR 系統主要包含VR 數據庫、VR 軟件、VR 輸入設備以及VR 輸出設備等。

目前，在日常當中使用比較廣泛的虛擬現實系統主要包含臺式機、沉浸式、增強型以及分布式等。臺式機存在的特點：價格比較低廉以及易于攜帶等，使用非常廣泛。該系統在體驗場景中主要會利用到這些設備：三維鼠標、力反饋器、數據手套以及其他的一些輸入設備等。但是這種系統存在一定的缺點，即使用者的沉浸感比較低。沉浸式具備的特點：沉浸感比較強，帶給用戶的體驗真實性比較強。這種系統使用到的設備：三維投影、頭盔顯示器以及駕駛艙等，這些設備的價格比較昂貴，因此，其實用性和臺式機相比較差。增強式具備的特點：其可以完成虛擬環境的疊加，這種組合環境存在強大的交互性。其在醫療、軍事以及文化遺產的評估與修復領域當中得到了非常廣泛的應用。分布式：這種虛擬環境可以由多個戶同時進行參與，進而完成協同工作的效果，可以適用于遠程虛擬會議、多人在線游戲以及虛擬現實社區等領域當中[2]。

4 虛擬現實技術在園林中的應用

4.1 虛擬現實技術在景觀規劃項目建設中的應用優勢

虛擬現實技術在景觀規劃項目建設當中存在的優勢包括以下幾方面：

1）利用虛擬技術協助項目方案制作。在使用虛擬現實技術的基礎上，設計師可以把人機交互功能在多維模擬場景當中進行深化，并且可以任意地制訂觀察以及體驗計劃，從而保障設計具備直觀性，使受眾親自感受設計計劃、照明、材料以及空間等是否具備合理性，可以對多種解決方案實施詳細的分析以及比較，以便及時地發現一些問題并采取針對性的措施，阻止重大設計錯誤的出現。身臨其境體驗可以進一步地激發設計師的設計靈感并使得設計思維得到擴展。

2）利用多維全景圖以及實時交互來展示方案。在虛擬現實技術的基礎上，觀眾可以按照自身意愿從多個角度對該程序進行實時的觀察，從各種感官進行全身心的體驗，如聽覺、觸覺、視覺以及味覺等，還可以利用Internet 讓更多人體驗它。

3）提升公眾參與度。虛擬現實技術可以保障公眾參與其中，并在平臺上進行交流。公眾可以利用直觀的經驗來對設計方案實施評估，并提出一定的意見，從而成為設計方案當中的參與者。

4）模擬施工的具體過程。虛擬現實技術可以對園林建設的具體過程進行模擬，以進一步判斷其施工方案是否科學，從而判斷整個項目的建設進度是否合理，進一步調整施工方案，保障施工方案的可操作性，有效減少施工過程中的安全隱患，最終實現施工過程的可視化。

5）有效降低成本。虛擬現實技術的使用具備非常大的優勢，其可以降低模型、動畫以及打印制作等各種成本，在網絡平臺上可以實現互動以及溝通，進而降低通信成本[3]。

4.2 建模軟件以及關鍵技術的選擇與應用

三維建模技術可以使得虛擬現實環境得到實現。首先，需要保障場景模型的運行具備流暢性，因此，設置的3D 模型需要具備文件小、形狀準確以及面數少等特征，但這樣就會導致虛擬現實環境的三維建模具備很大的難度。在設置傳統的園林模型時，經常會使用AutoCAD 以及3DSMAX 聯合技術。先用AutoCAD 軟件編輯并導出平面圖，然后導入3DSMAX 建模。在園林景觀設計過程中往往需要和園林典型景觀元素相結合，因此，方案推敲過程中只需空間體塊進行推敲，無須過于精細處理，SketchUp 技術的使用會更加便捷。

5 結語

總之，人們對園林景觀的設計以及建設非常關注，而使用虛擬現實技術不僅可以使得城市環境得到進一步的美化，還可以使得城市的吸引力得到進一步的提升，在這個過程中可以為大眾打造一個具備絢爛多彩特點的游樂場所。在經濟的不斷發展中，人們對生活的追求比較高，在娛樂生活當中希望可以具備更加新鮮以及更加刺激的感受，因此，在園林景觀的設計當中進一步融入虛擬現實技術，可以使得園林景觀的整體建設水平得到大大的提升，也可以強化其景觀的美感。