关于虚拟现实技术在环境设计中的应用研究 于杰

发表时间:2020/9/9   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:于杰
[导读] 摘要:虚拟现实技术(VirtualReality,VR)亦可被称为灵境技术,是在20世纪崛起的一项全新实用技术。
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        摘要:虚拟现实技术(VirtualReality,VR)亦可被称为灵境技术,是在20世纪崛起的一项全新实用技术。近年来,我国科学技术的发展取得了很大的进步,虚拟现实技术在科技飞速发展的基础上应运而生。采用虚拟现实技术手段来进行环境设计,不仅能够极大地简化设计过程,设计效率也会在很大程度有所提升。然而,就当前的现状来看,虚拟现实技术还不是特别成熟,在应用过程中逐渐出现了一系列问题。基于此,本文主要对虚拟现实技术在环境设计中的应用进行分析,希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。
        关键词:虚拟;现实技术;环境;设计;应用
        引言
        伴随社会生产力以及科学技术的持续进步,各行各业都逐渐应用VR,因此,该技术取得了空前的进步,并且逐渐独自成为一个全新的科学技术领域。从理论层面来分析,VR是一种能够打造和体验虚拟世界的计算机仿真系统,该技术可以借助于计算机而产生一种模拟环境,用户可以沉浸在这个环境之中。VR本身就是运用现实生活中的数据资源,应用计算机技术产生的电子信号,在多种设备中将现实生活的数据转变为可以让人们亲身感受的景象,这些景象可以是实际生活中真实存在的物体,也可以是人们肉眼无法看到的物体,能够利用三维模型展现在用户的眼前。这些景象不是人们通过肉眼直接看到的,而是经过计算机技术模拟现实世界制造出来的景象,所以,称之为虚拟现实技术。
        1虚拟现实技术的特点
        虚拟现实技术的特点主要体现在以下两个方面:首先是交互性。交互性指的是用户在虚拟环境中能够操控物体的程度以及从环境中得到反馈的程度,用户进入模拟空间后,虚拟现实技术能够让用户与周围环境产生相互作用,用户在进行某项操作时,其周围的环境会给出相应的反应,比如用户在碰触虚拟空间中的某个物体时,其触觉就会有反应,如果用户对该物体有所动作,比如拨动物体,那么该物体的位置和形态就会有相应的改变。然而,VR在环境艺术设计中的应用,可以将该技术所具备的交互性特点合理利用起来,以创建出优质的虚拟场景。除此之外,环境设计者还可以利用交互性的特点,来设计和改进虚拟场景以及虚拟场景中的物体,并且在计算机显示屏上面会清晰地显示出每一项改动的具体情况。即便在某个平面上面不能清楚地观察到虚拟场景中产生的变化,在最后进入虚拟环境时却可以达到身临其境的优质效果。其次是构想性。构想性也可被称为想象性,用户在虚拟空间中能够与周围的物体进行互动,能够很好地扩展认知范围,打造出真实世界中不存在的场景或是根本不可能出现的场景。构想也能够理解为用户进入到虚拟空间中,凭借个人的感觉以及认知能力来掌握更多的知识,扩展思维想象空间,在大脑中创建出新的概念以及新的思维空间。然而,在环境艺术设计过程中应用VR,可以将该技术所具备的构想性特点合理利用起来,创建和改进各种虚拟模型。除此之外,该技术所具备的构想性特点主要是相关设计者通过大脑思维来设想虚拟环境,进而构建出一个简化、符合实际应用需要的虚拟结构,然后根据虚拟结构来调整虚拟环境中的具体内容。也就是说,VR在环境设计中的应用可以自觉实现模拟现实场景,并且通过这项操作来满足不同用户的个性化需求。
        2探究虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用
        2.1虚拟现实技术的实际应用为环境艺术设计带来的影响
        虚拟现实技术的应用给环境艺术设计产生的影响比较大,因为其能够将传统环境艺术设计中存在的问题和不足有效地解决,并避免实际操作中存在潜在的问题,从而促进环境设计的动态化。虚拟现实技术通过多媒体技术、计算机技术打造虚拟现实的空间,以此来促进环境设计构造的完善。


        2.2硬件系统设计
        系统硬件采用单片机为主控制器,控制处理一些特殊的环境计算过程。设计输入环境指标单元、输出单元,两个单元承载虚拟现实技术的输入与输出。设计系统的硬件,主要包括中央处理单元、存储器、输入/输出接口、设计设备、通信接口以及电源。控制器采用单片机为主的微控制器,单片机结构简单,拥有强大的编程功能,可以承载不断变化的环境设计数据。数据功能模块设计为地形数据模块、建筑物模块和植物位置模块,三个模块分别采集数据,然后进行数模转换。将三个模块统一连接数据传输单元,方便转换后的数据统一传输、统一处理。为保证处理过程的安全性、可靠性,传感器采用SP12多功能传感器,设计传感器内部时钟,在传感器内部放置2个振荡器,将振荡频率为2.5kHz的低功耗振荡器放置内部时钟里,将振荡频率为2MHz的振荡器用于数据功能模块中。传感器外接拓展接口,帮助实际环境设计数据输入到中央处理模块,中央处理模块外部输入部分连接计算机键盘,由键盘输入数据完成设计数据的输入。存储器设计分为两个模块,系统程序储存器与用户程序储存器。系统程序储存器主要负责储存编程器得出的系统数据;用户程序储存器用来记录设计者设计的数据。为了克服因计算机运行时间过长计算机发热,影响系统正常运行,硬盘驱动器数据接口采用SATA接口,至此设计系统的硬件设计完成,软件设计部分用以支持设计系统正常运行。
        2.3VR技术加强了交互性
        可以通过这项技术的具体应用来设计出未来环境设计表达方案,同时,能够通过代替感与客户进行更简单的交互,并且客户能够通过这项技术的应用来引导设计者结合客户本身个性化的需要来进行设计,通过对各个组成部分的虚拟现实演示,客户可以在最短时间内了解设计方案的整体效果,进而让客户真正体验到设计品的全部功能。VR技术的应用能够优化信息交互性,还能够拉近设计者与客户之间的距离。
        2.4实现创新性
        根据原始图纸进行照明设计,无法在脑海中勾勒出实际空间,在设计过程中欠缺创新能力,仅仅是依据传统步骤设计,整体学习中孤立了创新能力的培养,无法将其效果充分发挥出来只能在纸上构建二维平面设计,无法通过二维平面联想到三维空间照明布局,在二维设计中浪费过多时间,导致在三维设计时时间较少,并不能达到预期效果。虚拟技术可有效弥补此缺陷,利用虚拟环境迅速建设出三维立体空间,面对基础立体空间框架,可以此为基础,创新空间设计,不用将过长时间浪费在二维平面上,有效推动环境设计的进行,促进制图效率提高。
        结语
        总之,电子信息技术等现代化科技与更多实践项目的整合,能够为现代人们带来全新的虚拟现实场景体系,对降低环境艺术设计的成本、提升效益具有积极的作用。在环境艺术设计领域中应用虚拟现实技术,能够促进实体项目建设经济效益的有效提升,从而使虚拟现实场景技术能够在有关的产业项目中不断发展和进步。
        参考文献
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