【摘 要】虛擬實(shí)境（VR）是近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外科技界關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)，發(fā)展迅速。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一項(xiàng)新興的電子技術(shù)，雖然有很多不完善的地方。但虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域有著廣闊前景。

【關(guān)鍵詞】虛擬實(shí)境 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 建筑設(shè)計(jì)

虛擬實(shí)境（也稱(chēng)虛擬現(xiàn)實(shí)）是計(jì)算機(jī)與使用者之間的一種更為理想的人-機(jī)界面模式。使用者通過(guò)頭戴一個(gè)頭盔，手上戴著傳感手套，就像在一個(gè)虛擬世界中，在虛擬環(huán)境中漫游，并可以操作其中的“物體”。

一、虛擬實(shí)境

（一）虛擬實(shí)境（也稱(chēng)虛擬現(xiàn)實(shí)）的定義

英國(guó)學(xué)者Jelena Petric和Tom Maver 曾經(jīng)試定義虛擬實(shí)境相關(guān)名詞，包括：1.真實(shí)的（Real），就是真實(shí)存在的、非想象的、實(shí)事上有的；2.虛擬的（Virtual），相對(duì)而言，和實(shí)際存在的物體有區(qū)別，是想象之產(chǎn)物；3.虛擬實(shí)境（ Virtual Reality）：曾經(jīng)存在、目前存在，或未來(lái)將存在于真實(shí)建筑造型或功能中之電子模擬；在這里加了時(shí)間的因素。4.Real Virtual：從來(lái)不存在。稱(chēng)其為不存在，是它為虛擬的，想象的。

（二）虛擬實(shí)境的特點(diǎn)

虛擬實(shí)境應(yīng)具有以下特點(diǎn)。一是通過(guò)計(jì)算機(jī)生成一個(gè)非常形象的足以讓我們認(rèn)為是真實(shí)的一個(gè)人類(lèi)視覺(jué)的虛幻的世界。我們不僅可以看到而且可以聽(tīng)到、還能摸到及聞到這個(gè)虛擬世界中發(fā)生的一切。這種感覺(jué)很真實(shí)，至于我們能在這個(gè)虛幻的世界中而感覺(jué)不到是虛擬的。這就是虛擬實(shí)境的第一個(gè)特點(diǎn)，即浸沒(méi)感（Immersion）或臨場(chǎng)參與感。一般來(lái)說(shuō)，虛擬系統(tǒng)的輸出設(shè)備應(yīng)盡可能面向使用者的感覺(jué)器官以保證良好的浸沒(méi)感。使用者在虛擬的環(huán)境中可以通過(guò)跟蹤使用者的身體的運(yùn)動(dòng)來(lái)完成，與虛擬物體的接觸通過(guò)戴在手上的傳感裝置檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

虛擬現(xiàn)實(shí)與通常CAD系統(tǒng)所產(chǎn)生的模型是不一樣的，它是一個(gè)動(dòng)態(tài)的世界，一個(gè)開(kāi)放的環(huán)境，它可以對(duì)使用者的指令作出響應(yīng)。比如你可以拿起一根尺子就可以在虛擬現(xiàn)實(shí)中畫(huà)圖一樣，你甚至可以用虛擬的手感觸到虛擬物體存在，虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境可以通過(guò)控制與監(jiān)視裝置影響或被使用者影響，這是VR的第二個(gè)特征，即交互性（Interaction）。

所以，虛擬現(xiàn)實(shí)是人們可以通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感受到設(shè)計(jì)者思想的一個(gè)高級(jí)界面。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念及其在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)這一名詞是由美國(guó)VPL公司創(chuàng)建人拉尼爾（Jargon Lanier）在20世紀(jì)80年代初提出的，也稱(chēng)靈境技術(shù)或人工環(huán)境。作為一項(xiàng)尖端科技，虛擬現(xiàn)實(shí)集成了計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果，是一種由計(jì)算機(jī)生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng)，它最早源于美國(guó)軍方的作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)，90年代初逐漸為各界所關(guān)注。

建筑活動(dòng)具有實(shí)際操作性，所以，建筑業(yè)主都希望在設(shè)計(jì)時(shí)能比較形象化地知道建成是什么樣子的，而設(shè)計(jì)者也希望在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，就能真實(shí)地表現(xiàn)建筑建成以后的樣子。

計(jì)算機(jī)運(yùn)用ALV（Advance Lighting Visualization）語(yǔ)言，可以給設(shè)計(jì)者提供一個(gè)逼真的環(huán)境。目前Lightscape， 3DS MAX等這類(lèi)軟件就能夠建立復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型并完成光線效果的模擬。但是這些都是靜態(tài)的。如果進(jìn)一步把場(chǎng)地及環(huán)境的信息輸人計(jì)算機(jī)，使用計(jì)算機(jī)處理之后，把這些因素合成在一起，就能得到比傳統(tǒng)畫(huà)圖方式要真實(shí)得多的仿真效果。

建筑設(shè)計(jì)及教學(xué)中虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用可以使設(shè)計(jì)者感受時(shí)間與空間的轉(zhuǎn)變，輸人不同的變量參數(shù)能夠預(yù)測(cè)不同種類(lèi)的情況。例如變化室內(nèi)光線、溫度、及其他一些物理環(huán)境，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以使設(shè)計(jì)者和參觀人進(jìn)行交流和評(píng)價(jià)。

（一）設(shè)計(jì)方法

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)基本上是采用二維的繪圖和簡(jiǎn)單的實(shí)體模型來(lái)表達(dá)三維的空間，但是真實(shí)的建筑是三維及其環(huán)境組成的。所以這種方法一直制約著建筑師和建筑學(xué)的發(fā)展。

使用計(jì)算機(jī)技術(shù)在虛擬空間中建立的三維數(shù)據(jù)模型，可以從各個(gè)角度觀看、研究，而且可以快速、真實(shí)地表達(dá)各設(shè)計(jì)要素，如材質(zhì)、光線、高度、比例等，有利于設(shè)計(jì)者進(jìn)行推敲和修改。

（二）設(shè)計(jì)成果

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)成果主要是以圖紙來(lái)以及實(shí)體模型、動(dòng)畫(huà)來(lái)表達(dá)。而計(jì)算機(jī)的應(yīng)用則創(chuàng)造了新的成果形式：模擬空間數(shù)據(jù)。這種方式所傳遞的信息大大多于傳統(tǒng)方式，同時(shí)具有傳遞快捷、保存方便等優(yōu)勢(shì)。

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使得三維方式的成果表達(dá)將占據(jù)越來(lái)越重要的地位，目前在一些發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑行業(yè)，已經(jīng)嘗試?yán)糜?jì)算機(jī)來(lái)制作三維線框模型來(lái)繪制建筑施工圖，雖然這種方法的在實(shí)施過(guò)程中還有許多問(wèn)題，主要就是與多年來(lái)建立的建筑制圖的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)之間存在矛盾。但是也可以考慮建立一些電子化的三維標(biāo)準(zhǔn)。

（三）設(shè)計(jì)環(huán)境

建筑設(shè)計(jì)不只是一個(gè)簡(jiǎn)單的平面體現(xiàn)，而是系統(tǒng)化三維甚至加上時(shí)間因素的一個(gè)過(guò)程。從設(shè)計(jì)開(kāi)始的資料收集到設(shè)計(jì)的深人、表達(dá)和成果的展示、存貯，因?yàn)閼?yīng)用了信息技術(shù)，而變得更加連貫和系統(tǒng)。設(shè)計(jì)者之間，以及設(shè)計(jì)者與業(yè)主、設(shè)計(jì)者與公眾、設(shè)計(jì)與施工之間可以更好地交流和溝通，大大提高工作效率和質(zhì)量。

三、結(jié)語(yǔ)

而在信息時(shí)代，信息傳遞的手段大大增加，建筑設(shè)計(jì)也必然走入這個(gè)信息高速發(fā)展的環(huán)境?！翱臻g”不再局限在傳統(tǒng)的城市廣場(chǎng)、公園、街道等，還包括電腦空間、網(wǎng)絡(luò)空間、虛擬空間等。這種交往方式的改變，要求我們必須重新定義以往所熟知的建筑設(shè)計(jì)觀念。

作者簡(jiǎn)介：

王娟，女，漢族，1982.03.31—，籍貫：陜西綏德，工作單位：榆林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，助教，碩士研究生，研究方向：建筑設(shè)計(jì)。