虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用策略探究

陳 璐 劉 傳

（池州學(xué)院，安徽 池州 247000）

現(xiàn)階段在信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下，各類多媒體技術(shù)涌向市場，為現(xiàn)實工作帶來了新的動力。以往環(huán)境設(shè)計受限制于經(jīng)費、運營設(shè)計思路和場地等因素，導(dǎo)致設(shè)計的不完全體現(xiàn)和推進。通過研究虛擬技術(shù)在環(huán)境設(shè)計中的應(yīng)用，可憑借虛擬現(xiàn)實技術(shù)的沉浸性、互動性、想象性等技術(shù)特征，彌補傳統(tǒng)環(huán)境設(shè)計表達(dá)的不足，強化環(huán)境設(shè)計的實用效率，擴大設(shè)計效益。

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概述

1.定義

虛擬現(xiàn)實技術(shù)(英文名稱：Virtual Reality，縮寫為VR)，是20 世紀(jì)發(fā)展起來的一項全新的實用技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)囊括計算機、電子信息、仿真技術(shù)，其基本實現(xiàn)方式是計算機模擬虛擬環(huán)境從而給人以環(huán)境沉浸感。隨著社會生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對VR 技術(shù)的需求日益旺盛。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)通常是針對用戶特定需求有序完成的，每一種虛擬場景都需要依靠相應(yīng)的技術(shù)來實現(xiàn)，從整體上說，大部分虛擬現(xiàn)實技術(shù)的實踐運用都要在虛擬現(xiàn)實平臺系統(tǒng)中設(shè)置數(shù)據(jù)輸入模塊，同時還要借助現(xiàn)代多媒體技術(shù)與數(shù)據(jù)搜集模塊的實際運行來安排設(shè)計虛擬環(huán)境，便于后期在這一基礎(chǔ)上創(chuàng)設(shè)立體空間環(huán)境，擺放相應(yīng)的虛擬物品，這些環(huán)境更為真實。其中最關(guān)鍵的是，虛擬現(xiàn)實技術(shù)互動感知特性模塊在實際運行中，實現(xiàn)了人與環(huán)境的交流，產(chǎn)生了人和環(huán)境良好的交互體驗。

2.特征

首先是沉浸性特征。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計主要是對室外空間環(huán)境進行藝術(shù)形式的整合與改造，虛擬現(xiàn)實技術(shù)為環(huán)境藝術(shù)項目設(shè)計提供濃厚的真實體驗環(huán)境，營造出虛擬現(xiàn)實體驗氛圍，更好地幫助受眾完全融入環(huán)境中。視覺上的沖擊是環(huán)藝設(shè)計帶給人最直接的感受，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)建虛擬生動的環(huán)境，可充調(diào)動豐富的想象力，打破以往設(shè)計的各種局限和約束，為受眾提供一個更加實用生動的環(huán)境藝術(shù)空間。受眾要在視覺以及逼真環(huán)境中積極進行物品交互，并對其做出正確的反應(yīng)，進一步感受虛擬現(xiàn)實技術(shù)的獨特魅力和震撼效果。

其次是互動性特征。其主要指的是受眾群體與網(wǎng)絡(luò)世界之間產(chǎn)生的應(yīng)急反饋感受。在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的支持下，環(huán)藝設(shè)計內(nèi)容可通過立體的方式來呈現(xiàn)，例如通過實時在線繪圖技術(shù)對物體展開模擬，使用戶真實地感受到表面的紋理，產(chǎn)生逼真的視覺感受。

最后則是想象性特征。虛擬現(xiàn)實空間環(huán)境是人所想象的一種特殊環(huán)境，實際上就是對傳統(tǒng)環(huán)藝設(shè)計的改革和創(chuàng)新。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在人所想象空間的基礎(chǔ)上進一步拓展，通過重新呈現(xiàn)真實環(huán)境這種方式，來滿足人們內(nèi)心對藝術(shù)的理想化需求。具體來說，虛擬現(xiàn)實技術(shù)將控制學(xué)、智能圖形學(xué)、藝術(shù)設(shè)計、心理學(xué)以及信息庫等領(lǐng)域的知識加以整合，以性能極高的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)為依托，為廣大用戶提供整體性的虛擬現(xiàn)實環(huán)境，滿足環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中不同感官的體驗需求。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)對環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的重要作用

1.有效彌補傳統(tǒng)設(shè)計不足

在過去因長時間受到傳統(tǒng)藝術(shù)設(shè)計觀念的影響，設(shè)計師在設(shè)計中通常無法自由發(fā)揮，多會因空間不足而影響設(shè)計，如果設(shè)計方案遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出指定的空間范疇，將會明顯表現(xiàn)出強烈的不適應(yīng)，導(dǎo)致整個設(shè)計方案的失敗。針對這一問題，可充分借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)來解決，在它的支撐下，環(huán)藝設(shè)計打破了傳統(tǒng)的空間限制，創(chuàng)造了一個嶄新獨立的藝術(shù)設(shè)計空間，讓受眾群體融入到這一情景中，深切感受環(huán)藝設(shè)計的獨特魅力與價值內(nèi)涵。虛擬現(xiàn)實平臺有著互動性、多重感知性以及侵入性等鮮明特征，正因虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以將實踐者及受眾群體帶入一個貼近真實的模擬空間環(huán)境中，所以才成為了人機交互的一種便捷方式，相對于以往的人機互動界面和操作視窗來說，虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)生了顛覆性的轉(zhuǎn)變，尤其是思想的進步，展現(xiàn)出異乎尋常的出色效果。

2.及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計方案隱患

由于環(huán)藝設(shè)計在技術(shù)方面有特殊要求，通常需要整合多個領(lǐng)域的知識來制定設(shè)計方案，明確主要內(nèi)容。一旦在技術(shù)方面出現(xiàn)失誤，那么整個設(shè)計將無法實施，從以往的實踐經(jīng)驗來看，虛擬技術(shù)的合理運用極大程度地規(guī)避了很多技術(shù)層面問題。比如，虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的立體模型架構(gòu)技術(shù)，其指的是利用表格、圖形以及曲線等多元化方式，將原本較為抽象且難以理解的統(tǒng)計數(shù)據(jù)或定義等相關(guān)內(nèi)容展示出來。從整體上看，當(dāng)前虛擬現(xiàn)實技術(shù)平臺主要包括前臺和后臺兩個處理中心，依托計算機軟硬件來架構(gòu)模擬系統(tǒng)模型。事實上，虛擬現(xiàn)實技術(shù)平臺本就集多種技術(shù)于一體，利用模擬系統(tǒng)的穩(wěn)定運行促進各個模塊優(yōu)勢作用的發(fā)揮，實現(xiàn)特定情境的虛擬現(xiàn)實。這時，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的實踐運用就真正具有了模擬系統(tǒng)以及現(xiàn)代多媒體系統(tǒng)等多個優(yōu)勢，徹底擺脫過去設(shè)計效率方面的問題。同時還能消除各部門信息不對稱的現(xiàn)象?？傊h(huán)藝設(shè)計方案的構(gòu)建需要有關(guān)專業(yè)人員積極融合各自知識體系，如果將環(huán)藝設(shè)計的重點全部集中在一個設(shè)計系統(tǒng)中，信息交流互動會更加高效，設(shè)計漏洞也會越來越少。當(dāng)前，越來越多的行業(yè)領(lǐng)域在科學(xué)技術(shù)的支持下，開啟了整合運作模式，有效提高了業(yè)內(nèi)整體效益。應(yīng)用于環(huán)藝設(shè)計中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有這么重要的職能作用，集中表現(xiàn)在交互性方面，它不同于以往大型整合項目的施工，在人和電腦進行虛擬互動時，所體驗的是利用平臺某些模擬功能板塊與核心系統(tǒng)展開，由此出現(xiàn)了這一類型的互動型立體虛擬環(huán)境模型高新技術(shù)整合效能?？扇羰黔h(huán)藝設(shè)計方案中出現(xiàn)了某些不協(xié)調(diào)或是不合理的問題，也同樣會在虛擬場景中真實地反映出來，幫助設(shè)計師及時調(diào)整和優(yōu)化設(shè)計方案，保障環(huán)藝工程項目順利進行。

3.增加設(shè)計項目經(jīng)濟效益

當(dāng)前虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑工程、環(huán)藝設(shè)計、仿真操作系統(tǒng)等各個行業(yè)項目中得到了廣泛應(yīng)用，這主要得益于虛擬現(xiàn)實技術(shù)自身的優(yōu)勢，它可以在計算機軟件的支持下，短時間內(nèi)架構(gòu)出立體仿真模型的核心框架結(jié)構(gòu)，極大程度地提高了行業(yè)項目設(shè)計效率。如果在設(shè)計進程中，設(shè)計方案需要修改的情況下，便不需要依照以往環(huán)境藝術(shù)設(shè)計做法，否定所有設(shè)計內(nèi)容而重新制定，應(yīng)在有關(guān)的設(shè)計應(yīng)用軟件中對特定的內(nèi)容加以調(diào)整和優(yōu)化，以此來降低項目設(shè)計支出成本，有效防止人為因素導(dǎo)致的設(shè)計失誤，最大限度地保障環(huán)藝設(shè)計項目的總體質(zhì)量。與此同時，還提高了環(huán)藝設(shè)計過程中某些資源的利用率，為日后設(shè)計項目經(jīng)濟效益的提升奠定了堅實基礎(chǔ)。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用原則和步驟

1.基本原則

環(huán)境藝術(shù)設(shè)計最基本的要求就是設(shè)計方案必須符合客戶需求，這是設(shè)計的根本目標(biāo)所在。在應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的過程中，涉及到不同的設(shè)計要素，應(yīng)在滿足客戶需求、表達(dá)他們設(shè)計理念及提升設(shè)計呈現(xiàn)效果的基礎(chǔ)上，遵循以下幾項原則。第一是目的性原則。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計主要是對具體環(huán)境空間進行科學(xué)規(guī)劃與合理布局，因此在應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)時，也要基于這一目的，高度重視環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的主要內(nèi)容、有關(guān)要素和呈現(xiàn)效果，防止設(shè)計師因個人主觀判斷影響環(huán)境藝術(shù)設(shè)計目標(biāo)的實現(xiàn)。第二是藝術(shù)性原則。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計關(guān)鍵要體現(xiàn)出自身與眾不同的藝術(shù)特色，彰顯環(huán)藝設(shè)計的審美觀和價值觀，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)來激發(fā)設(shè)計項目的生機與活力。環(huán)藝設(shè)計師要善于挖掘自身藝術(shù)靈感，總結(jié)以往實踐經(jīng)驗，爭取賦予設(shè)計項目更多的藝術(shù)魅力。第三是互動性和整體性原則。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計原本就是對各種空間環(huán)境要素實施全面整合，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，協(xié)助設(shè)計師實現(xiàn)軟件技術(shù)的改進和組合，以便滿足廣大客戶對設(shè)計的互動需求，保證他們的良好體驗。第四則是準(zhǔn)確性與科學(xué)性原則。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計主要面向全體社會群眾，因此必須要同時考慮設(shè)計項目與社會的實際效益，設(shè)計師只有在具備科學(xué)合理的設(shè)計方向時，才能使設(shè)計方案契合實際需求，才能與客戶產(chǎn)生情感共鳴。

2.詳細(xì)步驟

在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計進程中，合理應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要可按照以下的步驟進行。首先，明確虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)計方案。根據(jù)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的現(xiàn)實需求，設(shè)計師親自到實地考察，對周圍環(huán)境有關(guān)的信息數(shù)據(jù)進行搜集和整理，并全面調(diào)查用戶的具體需求，以便合理把控設(shè)計方案總體思路。其次，根據(jù)實際設(shè)計場景，通過CAD 設(shè)計軟件繪出實際場景，再借助草圖大師精修個別線條，完成立體模型建構(gòu)與貼畫處理。再次，要將所創(chuàng)建的立體虛擬模型依次導(dǎo)入，仔細(xì)調(diào)整、修飾及拓展。最后則是通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)對不同的設(shè)計元素形態(tài)還有質(zhì)感進行優(yōu)化，充分提高環(huán)境設(shè)計的立體效果。

四、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用策略

1.設(shè)計效果展示

近些年來隨著城市化建設(shè)速度持續(xù)加快，房地產(chǎn)行業(yè)迎來了黃金發(fā)展期，越來越多的人對公共空間環(huán)境愈發(fā)關(guān)注，并相繼提出了許多要求，為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的創(chuàng)新發(fā)展帶來了良好機遇和挑戰(zhàn)。詳細(xì)來看，在藝術(shù)設(shè)計呈現(xiàn)上，虛擬現(xiàn)實技術(shù)占據(jù)著至關(guān)重要的位置，比如在城市環(huán)境藝術(shù)設(shè)計，過往設(shè)計師向客戶介紹設(shè)計方案時，只能通過手繪的形式來表現(xiàn)，這種單一傳統(tǒng)的方式通?；ㄙM的時間較多，最終呈現(xiàn)的效果也不太理想。后來隨著動畫的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)手繪方式逐漸被取而代之，在一定程度上節(jié)約了設(shè)計時間，能更加直觀的呈現(xiàn)設(shè)計方案。但由于動畫設(shè)計的操作過程太過復(fù)雜，呈現(xiàn)效果無法帶給客戶較強的感官刺激，很難將他們帶進空間場景中，因此也就無法實現(xiàn)交互性設(shè)計。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的出現(xiàn)，則為設(shè)計效果呈現(xiàn)帶來了全新的呈現(xiàn)方式。通過軟件和硬件打造一個仿真環(huán)境，讓客戶自主感受和體驗，以感官刺激來強化設(shè)計方案的實用性，以此來增強呈現(xiàn)效果，加深客戶印象。

2.設(shè)計費用估算

在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)對設(shè)計費用也有一定的影響和作用，特別是在項目成本的費用估算中，借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以有效地幫助設(shè)計師精確把控設(shè)計結(jié)構(gòu)及相關(guān)材料，從根本上減少因費用評估失敗而引發(fā)的一系列問題。以城市環(huán)境規(guī)劃和相對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑設(shè)計來說，設(shè)計師需要在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的科學(xué)指導(dǎo)和幫助下，全方位地了解設(shè)計項目所在城市及建筑的組織和結(jié)構(gòu)等方面的情況，確保精準(zhǔn)估算設(shè)計所需費用，從根本上避免因預(yù)算判斷失誤造成巨大成本支出的問題。

3.客戶滿意程度

虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到環(huán)藝設(shè)計中，能最大限度的發(fā)揮其自身互動性作用，突出設(shè)計方案的專業(yè)性與針對性，以此來滿足客戶的個性化需求，提高客戶群體的滿意度。在闡述設(shè)計方案過程中，設(shè)計師可通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)將客戶帶入真實的環(huán)境空間中親身感受，為他們呈現(xiàn)動態(tài)化的設(shè)計效果，徹底擺脫以往平鋪直敘的文字介紹，充分激發(fā)廣大客戶的興趣。對于客戶來說，身臨其境更好地幫助他們了解設(shè)計方案內(nèi)容，還能在互動操作中嚴(yán)格把控每個細(xì)節(jié)，全面了解設(shè)計亮點與其起到的作用。同時，也能在體驗中及時發(fā)現(xiàn)方案中的不足問題，及時與設(shè)計師交流探討，共同調(diào)整和完善設(shè)計方案，真正完成這一合作式的設(shè)計過程。由此可見，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，能明顯增強環(huán)藝設(shè)計師與客戶間的互動，體現(xiàn)了從客戶角度出發(fā)，以客戶需求為核心的設(shè)計原則，從而實現(xiàn)了設(shè)計價值，贏得客戶贊揚與認(rèn)可。

4.不同配景選擇

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的配景方面也有著非常重要的作用，配景的選擇將直接關(guān)系到環(huán)境藝術(shù)設(shè)計方案的整體性，可更好地烘托設(shè)計方案氛圍，使環(huán)藝設(shè)計的氣氛及各個要素特性更濃厚和鮮明。單純地依靠建筑動畫或是藝術(shù)效果圖無法有效地進行合理的環(huán)境配景，在呈現(xiàn)效果上相對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)來說也要薄弱很多。但通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)則能讓環(huán)境配景清晰協(xié)調(diào)。具體可選擇的配景有人物、動物和植物，還可包括一些虛擬化的場景或是抽象性的事物，多元化的配景能夠讓環(huán)境藝術(shù)設(shè)計方案更具人性化，將其充分運用到設(shè)計項目中，會極大程度強化方案的呈現(xiàn)效果，從而使整體設(shè)計更加生動和形象。

結(jié)語

虛擬技術(shù)本身所特有的技術(shù)性特征，可以賦予環(huán)境藝術(shù)設(shè)計新型的多變性和新穎技術(shù)表達(dá)的感觀特征，且技術(shù)的支撐以增添環(huán)境藝術(shù)設(shè)計概念化色彩。虛幻和多變的交互性打破了原有實體項目的現(xiàn)實概念，添加非現(xiàn)實性設(shè)計元素。因此，虛擬技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計應(yīng)用過程中，設(shè)計人員需要從不同方向?qū)υO(shè)計對象進行多元素思考，進而使環(huán)境中的空間與設(shè)計要素更加緊密結(jié)合，使其設(shè)計作品能夠更加出色。