秦傳文　李闖

摘 要：虛擬現(xiàn)實技術(shù)是近年來電子信息技術(shù)發(fā)展的一個新領(lǐng)域，發(fā)展前景廣泛，發(fā)展速度很快，應(yīng)用范圍很廣。本文以吉林建筑大學(xué)為案例，探討了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在校園環(huán)境設(shè)計中的應(yīng)用流程，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的現(xiàn)狀以及發(fā)展前景，分析了在校園環(huán)境設(shè)計中，如何利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來完善校園景觀環(huán)境，建立一個虛擬化校園系統(tǒng)，展示校風(fēng)校貌、豐富校園文化。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù)；校園環(huán)境設(shè)計；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.108

0 前言

隨著社會和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，基于圖像繪制的虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)成為計算機視覺，圖像處理，計算機圖形學(xué)，人工智能研究的熱點。雖然虛擬現(xiàn)實技術(shù)目前在很多領(lǐng)域中的實際應(yīng)用已有很大進展，例如虛擬現(xiàn)實技術(shù)己經(jīng)廣泛地應(yīng)用于軍事、醫(yī)學(xué)、建筑、商業(yè)等領(lǐng)域。

伴隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR技術(shù)）的日益成熟和飛速發(fā)展，在園林景觀設(shè)計中，對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用也不斷加強。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的簡介

虛擬現(xiàn)實技術(shù)又稱VR技術(shù)，是20世紀90年代伴隨著計算機技術(shù)而興起的新興技術(shù)，主要特點是可沉浸式的與虛擬場景進行交流互動，它的基礎(chǔ)媒介和載體是計算機和互聯(lián)網(wǎng)，利用計算機生成一種仿真系統(tǒng)來模擬真實環(huán)境，利用互聯(lián)網(wǎng)充分傳播虛擬現(xiàn)實技術(shù)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)被應(yīng)用在軍事、醫(yī)學(xué)、商業(yè)、建筑規(guī)劃等多個領(lǐng)域，具有廣泛的發(fā)展前景。

而近幾年隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展，人機交互技術(shù)成為了虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域的一項重要研究方向，由此而引發(fā)了一系列的交互性硬件載體的出現(xiàn)，如3D虛擬眼鏡、浮動鼠標器、頭盔式虛擬顯示器、數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣、語音識別器等，通過這些傳感設(shè)備，體驗者可以對虛擬世界中的物體進行觀察和操作，使體驗者擁有沉浸式的體驗感受，融入五感體驗（視覺、嗅覺、聽覺、味覺、觸覺）的虛擬現(xiàn)實技術(shù)與以前的單純通過視覺來刺激體驗者的模式發(fā)生了質(zhì)的變化。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在校園環(huán)境設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 虛擬現(xiàn)實軟件

虛擬現(xiàn)實技術(shù)所應(yīng)用的軟件主要分為前期建模階段的軟件和后期渲染的軟件，前期建模階段的主流軟件有：MAYA、3Dsmax、犀牛、Google Sketchup，后期渲染的軟件主要有l(wèi)umion、unity3D、C4D、Vray、光輝城市、酷家樂。

2.2 應(yīng)用特點介紹

（1）準確性：利用計算機輔助系統(tǒng)下的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，在虛擬場景建立方面具有很強的精準度，根據(jù)實際設(shè)計中的真實尺寸可以創(chuàng)造出真實建立之后的效果感受，供使用者觀察。（2）實時渲染：利用虛擬現(xiàn)實軟件生成的實時渲染場景，具有良好的可視化效果，通過實時渲染技術(shù)，生成真實的陽光、風(fēng)向、天氣、季節(jié)，模擬大自然的真實光照，使體驗者沉浸于場景的游覽交互中，而且無需像傳統(tǒng)渲染那樣耗費大量時間。（3）想象力：除了虛擬現(xiàn)實校園環(huán)境具有模擬真實場景外，還可以進行模擬某些不可能發(fā)生的場景環(huán)境，使得游覽體驗過程中的趣味性得到極大的提高，超越體驗者的想象。

2.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)與3D動畫的區(qū)別

傳統(tǒng)的3D動畫與虛擬現(xiàn)實表現(xiàn)技術(shù)表面上看起來都具有動態(tài)效果，但實質(zhì)卻完全不同。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以進行人機交互，由人控制虛擬場景的鏡頭，具有實時渲染的效果，而3D動畫雖然也是動態(tài)效果，卻是不可操控的，由設(shè)計師事先做好播放的，更不能進行場景切換和鏡頭操控等動作。在虛擬場景下操控者可以對設(shè)計方案進行創(chuàng)作、修改和優(yōu)化，而3D動畫無法進行二次修改，只能重新制作而耗費了大量人力物力和時間成本。

2.4 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在景觀設(shè)計中的應(yīng)用特色

傳統(tǒng)校園景觀設(shè)計的表現(xiàn)多側(cè)重于手繪圖和平面CAD圖和PS效果圖，在對外宣傳過程中，CAD圖和PS效果圖這些表現(xiàn)方法，無法提供給體驗者沉浸感和真實的3維感受，也無法根據(jù)意愿自由旋轉(zhuǎn)視角，通過平面圖推敲想象方案，無法以人的視角進行活動。而在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的校園景觀，我們利用計算機可以對不同人物的視線高度進行設(shè)置調(diào)整，體驗者可以隨意觀察場景內(nèi)的任意角度，讓體驗者有親臨現(xiàn)場的真實感受。

3 交互性設(shè)備在校園環(huán)境設(shè)計中的應(yīng)用發(fā)展

虛擬現(xiàn)實技術(shù)經(jīng)過十幾年的快速發(fā)展，在傳統(tǒng)的建模方法、效果表現(xiàn)等方面，已經(jīng)有了較大的突破和發(fā)展，隨著交互性設(shè)備在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的應(yīng)用，校園環(huán)境設(shè)計領(lǐng)域的效果表現(xiàn)也迎來了新的改變。lumion6.3結(jié)合虛擬3D眼鏡，把lumion中的場景導(dǎo)出全景模式，將3D眼鏡與lumion連接，就可以進行3維全景觀看效果圖，伴隨著頭部的晃動，3D眼鏡內(nèi)的的場景也會隨之變化。利用3D眼鏡觀察虛擬校園場景方案，相比傳統(tǒng)2維效果圖和平面圖，有了質(zhì)的飛越，對于校園方案的效果感受將會更強烈。國內(nèi)新晉軟件光輝城市也在虛擬現(xiàn)實表達領(lǐng)域有所發(fā)展，可以通過該軟件進行虛擬場景內(nèi)的互動，漫游和修改場景，利用外接鼠標可以對場景內(nèi)的鏡頭進行控制，利用鍵盤可以實現(xiàn)場景內(nèi)的移動與行走，全方位觀察場景內(nèi)的物體?？峒覙纷鳛樾滦突ヂ?lián)網(wǎng)+的設(shè)計軟件，在室內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域的虛擬場景表現(xiàn)上技術(shù)很成熟，通過該軟件制作的虛擬校園室內(nèi)實時渲染場景，體驗用戶可以通過鼠標進行3維角度旋轉(zhuǎn)進行瀏覽，比傳統(tǒng)3Dsmax渲染效果更直觀，最重要的是通過該軟件進行實時渲染效果好，速度快，節(jié)省了大量的渲染時間，從而節(jié)約了時間成本。

4 發(fā)展展望

伴隨著電腦和手機客戶端的日益強大、交互性硬件設(shè)施越來越完善，虛擬現(xiàn)實技術(shù)也將會越來越成熟，虛擬現(xiàn)實技術(shù)未來的兩大發(fā)展方向便是手機客戶端和交互性硬件的應(yīng)用，伴隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，在校園景觀環(huán)境設(shè)計中，也將更多的被應(yīng)用于方案設(shè)計階段、方案表達階段、以及后期虛擬校園運營服務(wù)階段，在21世紀，可視化的表達已經(jīng)不僅限于傳統(tǒng)二維平面的形式。

參考文獻：

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[2]蘆建國，蘇同向.虛擬現(xiàn)實技術(shù)與風(fēng)景園林設(shè)計[A].南京林業(yè)大學(xué)，2007.

科研項目：本文是吉林建筑大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目研究課題《虛擬校園漫游系統(tǒng)制作研究》成果，項目批準號：201510191033。

作者簡介：秦傳文（1994-），男，吉林長春人，本科，研究方向：景觀園林設(shè)計。