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        虛擬現(xiàn)實(shí)在園林景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

        2022-01-01 20:15:58連云港徐圩城建工程有限公司萬千
        區(qū)域治理 2021年30期
        關(guān)鍵詞:園林設(shè)計(jì)園林景觀虛擬現(xiàn)實(shí)

        連云港徐圩城建工程有限公司 萬千

        在當(dāng)前可以明確的是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),該屬于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域當(dāng)中出現(xiàn)的一種新型的前沿的技術(shù)手段,這一技術(shù)的應(yīng)用具有明確的方向,并且在工作過程當(dāng)中通過使用這一技術(shù)能夠擁有更高的效率水平,同時(shí)還能夠盡量地縮減時(shí)間,提高工作的質(zhì)量水平。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在當(dāng)下園林設(shè)計(jì)當(dāng)中的有效使用,能夠針對(duì)設(shè)計(jì)工作的輸入以及輸出進(jìn)行優(yōu)化,改良這方面的工作狀況,也能夠使得有關(guān)涉及人員對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行科學(xué)的使用,展開園林設(shè)計(jì),避免以往復(fù)雜的手繪工作,也不需要花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在園林設(shè)計(jì)當(dāng)中得到的科學(xué)應(yīng)用,可以說對(duì)于我國(guó)的園林設(shè)計(jì)工作是一場(chǎng)重要的變革,在這一技術(shù)的幫助下,促使我國(guó)園林設(shè)計(jì)迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。

        一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述

        對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行有效的分析,能夠發(fā)現(xiàn)的是,這一技術(shù)也被叫做是靈境技術(shù),還有人工環(huán)境或者是賽博空間,是由美國(guó)的一家公司所創(chuàng)造出來的一個(gè)新的詞語概念。VR也就是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),利用計(jì)算機(jī)技術(shù),還有多種不同的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備,包括相應(yīng)的軟件直接創(chuàng)設(shè)出來一種虛擬的環(huán)境,目的是能夠?qū)崿F(xiàn)人和虛擬環(huán)境彼此之間的溝通和有效的交流,進(jìn)行地自然交流,也能夠促進(jìn)各項(xiàng)工作的展開。人們?cè)谶@種虛擬的環(huán)境當(dāng)中能夠直接獲得和自然環(huán)境中相同的感受,不會(huì)有較多的區(qū)別,能夠真正的對(duì)視覺、聽覺還有觸覺進(jìn)行感知,產(chǎn)生更加直觀的體驗(yàn)感受效果。

        虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)出現(xiàn)的時(shí)間并不是非常的長(zhǎng)在,20世紀(jì)90年代的時(shí)候才被社會(huì)各界所關(guān)注,并且還在科技以及醫(yī)學(xué)等多方面領(lǐng)域得到了應(yīng)用,從而促使其得到了進(jìn)一步的發(fā)展。但是在近20年的發(fā)展過程當(dāng)中,VR技術(shù)也會(huì)受到一些因素的限制,比如說計(jì)算機(jī)軟硬件的性能限制還有成本,包括技術(shù)難度等多方面所產(chǎn)生的制約,在實(shí)際應(yīng)用的過程當(dāng)中也會(huì)面臨一定的問題,所以說應(yīng)用范圍并不是較為廣泛的。

        直到近幾年以來信息產(chǎn)業(yè)得到了快速的發(fā)展和進(jìn)步,這一產(chǎn)業(yè)面臨了新的發(fā)展機(jī)遇,得到了革新,使得民用計(jì)算機(jī)的性能也得到了快速的提高,出現(xiàn)了較多的改善,相應(yīng)的價(jià)格依然在不斷的下降,因此虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)才能夠得到更加廣泛地使用在園林設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中也能夠凸顯出其作用以及進(jìn)行設(shè)計(jì)的最終效果。

        在當(dāng)前經(jīng)過研究也能夠發(fā)現(xiàn)的是應(yīng)用的主流虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要包含以下5個(gè)不同的種類:首先第1種是動(dòng)態(tài)的建模技術(shù),這一技術(shù)將VR技術(shù)作為重要的核心,從而獲取三維的空間數(shù)據(jù)內(nèi)容,也需要根據(jù)業(yè)務(wù)的具體需求,從而建設(shè)相對(duì)應(yīng)的虛擬的環(huán)境模型。接下來就是實(shí)時(shí)的圖形技術(shù),在當(dāng)前圖像的處理工作,無論是二維的處理還是三維的處理都是相對(duì)比較成熟的,甚至多維的處理也發(fā)展到了一個(gè)新的階段,虛擬現(xiàn)實(shí)的圖像技術(shù)能夠得到及時(shí)的生成。第3種就是立體的傳感技術(shù),虛擬的人機(jī)交互要依賴于立體的顯示和相應(yīng)觸覺的傳感技術(shù)手段,在精度和范圍方面的需求也是比較多的。第4種則是要針對(duì)具體的系統(tǒng)開發(fā)做出一定的努力和研究,虛擬現(xiàn)實(shí)的有效實(shí)現(xiàn)需要找到更加合適的服務(wù)對(duì)象,相應(yīng)的也需要在特定的場(chǎng)所才能夠進(jìn)行有效的利用,對(duì)于系統(tǒng)開發(fā)的平臺(tái)要進(jìn)行試運(yùn)行,并且取得了一定的實(shí)踐效果后,才能夠有效地提高工作的效率水平。第5種則是系統(tǒng)中應(yīng)用的集成技術(shù)在VR系統(tǒng)當(dāng)中所包含的大量的虛擬模型以及相應(yīng)的感知數(shù)據(jù),還有信息同步以及識(shí)別技術(shù)集成等,也是當(dāng)下虛擬現(xiàn)實(shí)當(dāng)中所應(yīng)用到的一種關(guān)鍵的技術(shù)手段。

        二、園林設(shè)計(jì)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的價(jià)值

        (一)可以節(jié)省人力物力和財(cái)力

        在具體進(jìn)行園林設(shè)計(jì)施工的時(shí)候,設(shè)計(jì)者還有施工單位和決策者彼此之間并沒有更多的溝通和交流,他們之間往往存在著較遠(yuǎn)的距離,而且他們之間進(jìn)行的溝通和交流如果不會(huì)產(chǎn)生效果,那么對(duì)于最終的設(shè)計(jì)產(chǎn)生的影響就會(huì)比較大。因?yàn)楸舜酥g的信息無法同步,因此就無法順利地展開相應(yīng)的施工工作,傳統(tǒng)的方式下他們之間進(jìn)行了溝通,耗費(fèi)的時(shí)間不僅僅比較多,而且還需要耗費(fèi)更多的資金,更多的人力資源。通過對(duì)于VR技術(shù)的有效使用,他們就可以直接利用互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)距離的進(jìn)行瀏覽,從而產(chǎn)生最終的效果,也能夠幫助設(shè)計(jì)者以及有關(guān)施工單位還有進(jìn)行決策的領(lǐng)導(dǎo)人員,節(jié)約時(shí)間,節(jié)約一定的金錢。

        (二)可以真實(shí)體驗(yàn)最終效果

        在當(dāng)下園林造景工作的展開,對(duì)于環(huán)境變化的前瞻性以及和周邊景物所產(chǎn)生的關(guān)聯(lián)性要求相對(duì)來說是比較高的,所以說在進(jìn)行施工之前就需要明確在完成了施工工作后的具體環(huán)境,對(duì)此有一個(gè)更加清晰更加明確的了解和相應(yīng)的概念。一般情況下,設(shè)計(jì)者會(huì)利用三維的效果圖,包括一些其他方式來對(duì)設(shè)計(jì)的最終效果進(jìn)行展示,希望能夠通過這種方式幫助決策者以及設(shè)計(jì)人員進(jìn)行有關(guān)設(shè)計(jì)的理解,直觀地感受到最終的設(shè)計(jì)成果。雖然說以上的這些展示方式各自都有存在的優(yōu)點(diǎn),但是相應(yīng)的也有一些缺點(diǎn)存在,也就是不能夠以人的視點(diǎn)深入其中進(jìn)行分析,無法全方位的對(duì)此進(jìn)行觀察,感受到最終設(shè)計(jì)的成果。因?yàn)橐话闱闆r下人們觀察到的成果都是局部的,對(duì)于VR技術(shù)進(jìn)行利用,那么就可以盡量地克服這方面的一些缺陷和漏洞。在應(yīng)用了這一技術(shù)和決策人員,有關(guān)技術(shù)人員都能夠在任意角度對(duì)設(shè)計(jì)的效果進(jìn)行觀察,從而身臨其境的對(duì)環(huán)境進(jìn)行感受理解設(shè)計(jì)師進(jìn)行設(shè)計(jì)的效果意圖。

        (三)可以對(duì)不同的方案進(jìn)行比較和修改

        在進(jìn)行園林景觀的有效設(shè)計(jì)過程當(dāng)中,可以應(yīng)用的設(shè)計(jì)方案相對(duì)是比較多的,但是要有針對(duì)性地選擇設(shè)計(jì)方案,有所篩選,找到最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案,才能夠進(jìn)行后續(xù)的施工。在實(shí)際施工之前還需要對(duì)未來園林景觀的景象做出多種不同的設(shè)想,傳統(tǒng)的方式就是要直接繪制出相應(yīng)的效果圖,又或者是制作沙盤幫助公眾進(jìn)行了解,當(dāng)決策者或者是公眾針對(duì)這些沙盤提出來修改意見之后,肯定無法立刻及時(shí)的看到最終進(jìn)行修改的效果,也沒有辦法在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行比較。而對(duì)于VR技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的使用,就可以展開園林景觀的設(shè)計(jì),在不同的設(shè)計(jì)方案彼此之間進(jìn)行切換和溝通,從而在任意一個(gè)觀察點(diǎn)或者是同一個(gè)觀察序列當(dāng)中,直接獲得不同的園林景觀感受效果,這也能夠幫助他們找到不同方案之間存在的特點(diǎn)以及不同方案的缺陷和不足,使得最終決策的決定更加科學(xué),也能夠滿足客戶的具體需求。除此以外還可以有效的利用VR技術(shù)修改某些設(shè)計(jì)方案,實(shí)時(shí)的和在修改之前所應(yīng)用到的一些方案進(jìn)行對(duì)比和有效的研究。

        三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在園林設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

        (一)樹木等模型的制作問題

        在進(jìn)行的園林景觀設(shè)計(jì)以及相應(yīng)的制作過程當(dāng)中,數(shù)目是非常重要的,數(shù)目模型的制作質(zhì)量好壞將會(huì)影響到整個(gè)進(jìn)行施工的效果水平,但是因?yàn)橐豢脴浔旧砭蛽碛写罅康臉淙~,因此在做成了模型后,所能夠應(yīng)用到面能到百萬的數(shù)量級(jí),這對(duì)當(dāng)下民用計(jì)算機(jī)來說,真正的實(shí)現(xiàn)較為流暢較為合理的VR應(yīng)用效果是根本不可能的。為了能夠有效的解決在這方面出現(xiàn)的問題,一般情況下采取的方法就是利用左右對(duì)稱的植物關(guān)聯(lián)復(fù)制一棵樹木平面公告板之后,將這兩個(gè)平面的公告板相互垂直在一起,這樣無論從什么角度看到的數(shù)都是更加完整的。但是還是需要注意的,一方面問題就是如果攝像機(jī)和某一面垂直存在時(shí),那么就和另一面幾乎屬于平行存在的狀態(tài),那么在這個(gè)時(shí)候數(shù)目從視覺上進(jìn)行觀察和分析,就能夠看出會(huì)存在一定的不自然的情況,而對(duì)于這些不對(duì)稱的數(shù)目,就可以同時(shí)采取攝像機(jī)的對(duì)齊技術(shù)保證樹木正面始終都是直接面對(duì)攝像機(jī)的這一技術(shù)。利用3DSMAX可能無法直接的達(dá)到目標(biāo),不能直接實(shí)現(xiàn),所以說必須利用手動(dòng)修改相應(yīng)的代碼,從而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),當(dāng)然這也需要設(shè)計(jì)人員具備一定的編程技術(shù),在這里還需要注意的一部分就是攝像機(jī)的試點(diǎn)不能夠過于高,高出公告板太多,那么最后的效果肯定不太好,避免俯視模型的時(shí)候?qū)δP偷钠桨逍赃M(jìn)行展露。并且在場(chǎng)景當(dāng)中樹木的數(shù)量絕對(duì)不能夠過多樹木,樹木的體型也不能夠過大,因?yàn)橐S時(shí)地對(duì)公告板進(jìn)行旋轉(zhuǎn),確保公告板和攝像機(jī)的視線垂直,而這些操作會(huì)給計(jì)算機(jī)造成相對(duì)比較嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)。

        (二)復(fù)雜地形的制作

        對(duì)于一些簡(jiǎn)單的地形的制作,可以通過利用3DSMAX中位移這一部分的功能,通過位移修改器進(jìn)行制作,通過位移修改器從而直接施加一個(gè)灰度圖,在三維物體上面,從而使得三維物體對(duì)硬件的地方直接產(chǎn)生凸起亮度的不同,那么也就會(huì)導(dǎo)致存在的凹起的程度是不一樣的。之后設(shè)計(jì)地形的時(shí)候也可以利用一些軟件直接處理成灰度圖,在3DSMAX作為位移修改器的貼圖施加直接放在一個(gè)平面上,人們就能夠得到相應(yīng)的處理地形,如果說在設(shè)計(jì)的時(shí)候遇到的地形比較復(fù)雜,從遠(yuǎn)處看和近處看的最終效果是不一樣的,那么就可以利用LOD技術(shù)生成相應(yīng)的模型,那么在這種情況下所達(dá)到的就是遠(yuǎn)近看起來都不同的效果。

        (三)在園林景觀中人物的制作

        在園林在園林景觀當(dāng)中對(duì)于人物的制作,一般情況下會(huì)采取兩種不同的方式,首先第一種是動(dòng)態(tài)的,而另一種則是靜態(tài)的人物,可以是鏤空的貼圖,當(dāng)然也可以是實(shí)際的模型。實(shí)際的模型人物和鏡頭以及相應(yīng)的禪景匹配起來是比較完美的,但是因?yàn)槿宋锏拿鏀?shù)比較多,所以渲染的時(shí)候要有較大的負(fù)擔(dān),因此在實(shí)際園林景觀當(dāng)中一般情況下都會(huì)應(yīng)用鏤空貼圖制作人物,序列圖片一般也都是來源于具體的照片,因?yàn)槿宋锸且粋€(gè)走路的序列幀文件,所以說在攝像機(jī)鏡頭和人物面片特體兩者形成角度的時(shí)候,人物就會(huì)出現(xiàn)變形的狀況。因?yàn)閞pc插件是在360度的鏤空貼圖基礎(chǔ)之上所產(chǎn)生的,所以說如果視覺出現(xiàn)了改變,那么人物是三維的效果也會(huì)有所改變,所以說不能夠采用rpc插件來對(duì)人物動(dòng)畫進(jìn)行制作。但是對(duì)rpc使用的缺點(diǎn)就是不會(huì)受到光照變化的影響,因此需要經(jīng)常通過后期和其他場(chǎng)景其他畫面的色彩相互匹配。

        四、結(jié)束語

        在這樣的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境當(dāng)中,設(shè)計(jì)者能夠更加合理地展開有效的設(shè)計(jì),在園林設(shè)計(jì)領(lǐng)域當(dāng)?shù)倪\(yùn)用的技術(shù)將會(huì)變得更加的成熟,直接優(yōu)化了原先應(yīng)用的設(shè)計(jì)理念以及相應(yīng)的設(shè)計(jì)模式,打破了二維設(shè)計(jì)方式存在的嚴(yán)重限制和約束,也能夠幫助設(shè)計(jì)者更加靈活的掌握有關(guān)信息。

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