論虛擬現實技術在環境空間設計中的應用

呂瑤磊 陳艷怡

摘 要：隨著時代進步、科技革新，傳統展示手段面臨著巨大的改變，虛擬現實技術的發展是很具有代表性的技術革新。虛擬現實技術一方面可以幫助設計師打破傳統設計思維的局限性，發揮更大的設計潛能;另一方面，通過虛擬現實技術的交互性和沉浸性，受眾可以擁有更好的體驗感。通過探索虛擬現實技術在環境空間設計方案中的融合，找到其應用思路。通過對虛擬現實技術的研究，將其應用到南京浦口碼頭社區中心保護與更新設計中，可以提升環境空間設計的表現力。運用虛擬現實技術可以豐富環境空間設計展示形式，用更加科技的方法呈現空間歷史文化部分，從而形成現代空間與歷史的對話，同時也可增加空間場所的趣味性表達。

關鍵詞：虛擬現實技術;環境空間;體驗感

目前，虛擬現實技術的應用已經非常廣泛，隨著其不斷發展和探索，虛擬現實技術的應用領域也在不斷擴大與深入，應用前景非常廣闊。虛擬現實技術不僅可以提升環境空間設計的表現力，加強空間的真實性，而且更側重于用戶的主觀感受，使所見更加現實。除了虛擬現實技術自身的發展外，設計領域的工作模式也需要進行優化，以便打破設計中時間和空間的限制。未來，虛擬現實技術會成為設計人員和用戶之間聯系更為緊密的橋梁，也會改變人們和其他新材質、新技術的關系，為人類的生產以及生活的各個方面帶來全新的面貌。

一、虛擬現實技術在環境空間設計中的作用

（一）全方位模擬空間感受

目前，室內空間設計常用的方式是通過繪制平立面圖，構建三維模型來完成設計，但這僅僅只是通過視覺這一部分來體驗的。隨著時代的發展，這已經不能滿足我們的需求，我們需要獲得更加直觀且多感官的體驗感。真實的空間體驗感受包括視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等感受，這是單一的視覺感受無法比擬的。此外，雖然空間是相對靜止的，但是人相對于空間來說還是運動的，在現實世界模擬的時候，虛擬現實技術可以做到全方位展示構建的虛擬空間，并且有多條路線可供用戶選擇，讓用戶全方位地體驗空間并獲得不同感受。

（二）打破時間限制和空間限制

太陽從早上升起到傍晚落下，每一個時間段的光線都不一樣，這就導致人們在空間中感受到的視覺光線不一樣。如果我們想要研究不同的光線對空間設計有什么影響，就需要用一整天的時間進行觀察，但是虛擬現實技術可以解決這個問題，它可以模擬出任意季節、任意時間段空間的光線效果。除了時間方面，空間有時也有局限，由于不同空間的位置不同、朝向不同，會導致光線、通風等情況有差別，考慮到各項成本問題，很難做到對每個空間都建模分析，這時候就需要用到虛擬現實技術，將真實場景進行還原。

（三）提高環境空間設計的真實性

在設計時，肯定會出現設計方案和真實場景存在差異的情況，如果合理地使用虛擬現實技術，則能夠得到一定的改善。結合真實環境要素，將設計與真實環境進行良好的融合，能夠促使空間的整體感和體驗感得到進一步提升。運用虛擬現實技術有利于提高空間設計的交互性，設計師可以仔細觀察空間中的每一個角落，認真分析空間中所需要設計的對象以及設計元素，從而達到提升整體真實性的目的。

（四）提高環境空間設計的創新性

虛擬現實技術的合理使用有助于提高設計的創新性，提升對設計事物的認知能力， 根據具體情況從多個角度入手，努力拓展新思維，完成更具創造性的設計。將空間設計和虛擬現實技術結合有利于設計師在虛擬環境中獲得極佳的體驗感，激發大腦的想象力，使設計能力得到提升，設計出更好的環境空間。

（五）降低各項成本

在傳統的設計模式下，完成一整套室內設計大概需要幾個月的時間，但是如果使用虛擬現實技術，就能夠快速設計出虛擬樣板間供顧客參考。這在顯著提高設計師工作效率的同時，能夠在一定程度上大幅度降低時間成本，節約總的資金成本。

二、虛擬現實技術在環境空間設計中的應用思路

（一）提升空間代入感

虛擬現實技術所提供的空間代入感能夠讓我們更好地感受其所營造的景象，了解社會風俗、歷史文化。以南京浦口碼頭社區中心保護與更新設計為例，游客可以先通過一層的南京VR歷史展廳中的一些圖片以及老物件了解老南京（圖1），利用虛擬現實技術將圖片跟老物件相關的故事場景虛構出來，生動形象地還原當時的社會背景以及隨著時代發展帶來的變遷，讓游客更加有代入感（圖2）。運用虛擬現實技術和全息投影技術可以將南京地區的劃分過程呈現出來，在不斷的發展中，區域的劃分也是在不斷變化著的，游客可以從中看到變化的過程。

通過虛擬現實技術復原中國最文藝的火車站之一浦口火車站，讓游客感受民國時期人們出行的方式，那時候比較先進的交通工具就是火車了，但是對于現在很多年輕人來說，他們可能甚至都沒有見過以前的老式火車。將浦口火車站復原出來，米黃色的墻面、紅色的屋頂、拱形雨廊都頗具民國特色，身處其中就會有種恍若隔世、時空穿梭的感覺， 極具代入感。

（二）提升空間體驗感

虛擬現實技術的體驗是充滿趣味的且互動性十足，例如，體驗者的腳踩在地面上，會有水波紋出現并逐漸散開，它會通過人的重量、腳下的動作、活動的范圍隨機散開紋路，每個人的紋路都是獨一無二的，且上一秒跟下一秒也是不斷變化的，如果錯過了就無法再次還原。與此同時，還會有很多不同種類的船只從水波紋中出來，它們會根據體驗者的行為改變行駛的方向、速度、范圍等。

在VR劃船游戲中（圖3），通過虛擬現實技術可以提升劃船游戲的體驗感。雖然是坐在室內一個靜止的船上，但游戲開始后，體驗者會發現自己已經身處水面上，拿起船槳，就可以開始自己的旅程了。沿途體驗者會看到南京百年的變化，有1902年的鼓樓、1910年的江南貢院、1925年的中山碼頭、1930 年的下關火車站、1940年的玄武湖公園、1970年的火車站等。隨著時代的發展，這些建筑也在不斷變化。遇到自己感興趣的地方，體驗者可以將船只臨時靠岸，靠近一點仔細地觀看，也可以用手去觸摸，感受變遷過程中建筑材質的變化，增加不一樣的體驗感。

虛擬現實技術通過沉浸式體驗，可以讓兒童以及成人在感受游戲的過程中，加強人與環境的交互體驗，真正進入設計中，體驗和享受科技的全新表達，讓生活與科技相結合。隨著時代的更迭，通過科技、藝術、人文手段打造多感官的沉浸式交互體驗是未來空間設計的發展趨勢。

（三）提升空間展示性

全景效果圖的展示效果是沙盤模型和普通效果圖無法比擬的，在渲染浦口碼頭效果圖的時候，運用虛擬現實技術渲染全景圖可以使效果展示更加全面直觀且生動有趣，極具吸引力，有助于解決視角單一的問題，提供多視角的全方位體驗。全景效果圖的互動性強，用戶可以任意調節方向，多角度觀察空間，仿佛置身于其中，最大可能地提升空間真實性以及用戶體驗感。

用戶可以在顯示界面隨意選擇想去的空間，例如仿民國故居、售票大廳、模型展示區、手工室等。點擊后，場景將會瞬間變化，快速轉換到用戶選擇的空間，沒有視覺死角，用戶可以觀看整個空間設計的內容，打破時間和空間的限制。通過將虛擬現實技術與真實環境要素結合，不僅可以使空間的代入感與體驗感得到進一步提升，而且還能起到豐富展示形式的作用。

三、結語

在信息化時代的背景下，虛擬現實技術與環境空間設計結合成為一種必然的趨勢。虛擬現實技術可以為環境空間設計注入新鮮血液，為整個設計行業帶來生機活力，但是，虛擬現實技術在實際的使用中還是會面臨諸多障礙，只有通過不斷磨合、不斷改進、不斷完善，才能將虛擬現實技術與環境空間設計完美結合，推動二者共同進步。虛擬現實技術在環境空間設計中占有重要地位，它將視覺、觸覺、聽覺等融入構建的虛擬空間中，給用戶全方位的體驗感，使體驗更加具有真實性。虛擬現實技術與環境空間設計密切相關，在虛擬技術中融入設計師的創意概念，可以大幅提高設計師的積極性、創新性和想象力，也能促使設計方案具有多樣性，提高設計質量，為整個設計行業的發展提供強有力的保障。在環境空間設計中合理地使用虛擬現實技術，有利于降低成本，提高資金利用率，更好地提升建設水平。

參考文獻：

[1]閔睿熙.虛擬現實技術在室內設計中的應用[J].信息通信，2019（10）：249-250.

[2]郭鵬程，劉杰.虛擬現實技術在室內空間設計中的應用與發展趨勢[J].中國住宅設施，2019（9）：49-50.

[3]賴偉成，汪大洋.VR（虛擬現實）技術對未來室內設計的影響[J].藝術大觀，2021（7）：42-43.

[4]徐鵬程，王剛.景觀設計中虛擬現實技術的應用研究[J].產業科技創新，2020（27）：52-53.

[5]臧谷鈺鑫.虛擬現實技術在環境藝術設計中的運用[J].科技風，2021（5）：75-76.

[6]吳燕青，彭思婕.虛擬現實技術在建筑室內設計中的應用[J].工業設計，2021（1）：124-125.

[7]薛皓，樊龍龍，李子銀.虛擬現實技術在居住空間室內設計中的應用[J].安徽建筑，2021（2）：92，101.

[8]李佼陽.虛擬現實技術在風景園林設計中的應用[J].住宅與房地產，2021（3）：101-102.

[9]尚百平.VR 技術在建筑室內設計應用中的應用淺析[J].居舍，2018（31）：62，132.

[10]王志鴻.室內設計中的虛擬現實技術[J].科技創業月刊，2007（10）：181-182.

[11]陳尚軍.虛擬現實技術在環境藝術設計中的應用研究[J].百科論壇電子雜志，2019（22）：110.

作者單位：

浙江工商大學杭州商學院