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虚拟现实技术在建筑设计中的应用探析宋韧

发表时间：2020/10/29 来源：《基层建设》2020年第21期作者：宋韧

[导读] 摘要：在20世纪90年代，建筑设计仍然以手绘为主，但是随着计算机技术的广泛应用，3D建模逐渐替代了传统手绘方式，成为建筑设计领域的主流，这无疑对建筑设计产生了巨大影响。

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        摘要：在20世纪90年代，建筑设计仍然以手绘为主，但是随着计算机技术的广泛应用，3D建模逐渐替代了传统手绘方式，成为建筑设计领域的主流，这无疑对建筑设计产生了巨大影响。进入21世纪后，虚拟现实技术应运而生，成为继3D建模后建筑设计领域的重要突破，其对建筑设计的影响是任何行业都无法取代的。虚拟现实技术是指当下流行的VR技术，虚拟现实技术通过专业设备并利用互联网手段建立虚拟环境，透过虚拟环境达到建筑多方位的感官触碰，从而提高建筑设计的直观体验。虚拟现实技术的技术含量相对较高，对于所建立的虚拟环境也有相对较高的要求，这使得虚拟环境能够十分真实地传达出建筑施工时的现场效果，从而为后续完善建设设计提供有效的参考和依据。文中从技术角度着手，对虚拟现实技术在建筑设计方面的应用情况及实践方法进行简要分析，以期推动建筑设计领域的信息化发展。
        关键词：计算机技术；虚拟现实技术；建筑设计
        引言
        随着计算机硬件与数字化技术的发展，虚拟现实技术已经普遍渗透到建筑设计中的各个角落。随着建筑设计要求的不断升级，建筑模型的不断复杂化，同时计算机技术的融入，建筑设计中的虚拟现实技术也顺势而生。虚拟现实技术其将建筑工程技术与计算机技术结合，形成一种全新的设计模式，提高了设计方案的质量和效率，建筑具有更直观清晰的效果，建筑过程科学合理，将我国建筑行业的发展带上了一个新台阶。
        1、虚拟现实技术的概述
        虚拟现实技术依托于互联网创造出人们需要的空间场景，用户在交互设备的辅助下通过技术手段获得真实的情感体验。虚拟现实技术作为信息背景下的实践产物，已普遍应用于各行各业的发展中，尤其是设计行业。通过计算机网络技术与设计思维的契合，还原出真实的效果，为用户与设计者之间建构起良好的沟通桥梁，有利于实现用户与设计者的实时交流。在室内设计行业的发展中，其工作本质就是满足用户的个性化需求，这需要工作人员与用户的高效交流，以达到最佳的设计效果。这种交流媒介经过纸张设计图、电脑3D效果图及动画效果图等发展历程，虽然在某种意义上将作品还原出来，但与用户的亲身体验是难以相提并论的。通过VR技术的应用，为用户营造真实的情景感受，极大增加了室内设计工作的便捷性，加强了设计人员与用户之间的交流，对于室内装修设计行业的发展具有重要意义。
        虚拟现实技术是仿真技术发展的必然趋势，其通过建构起与真实的虚拟场景，通过应用现实三维图像生成技术等，对用户的行为进行追踪，并通过该技术与用户之间展开交流。在应用信息技术形成的模拟环境中，为用户提供更为优质的设计服务，提升用户的满意度。由此可见，虚拟现实技术的诞生是技术与思想交融的发展产物，在电脑技术的应用中渗透空间艺术的设计原则，展现直观立体的效果，其诞生是历史发展的必然趋势。
        2、虚拟现实技术在建筑设计领域的理论和实践意义
        （1）在实际的建筑施工过程中，由于一部分工程的施工范围较大，其会对周围的环境产生比较大的影响，甚至可能改变周围的环境。同时，这些工程所需要的建筑成本比较高，对资源以及经济的要求较高。因此，这些工程的前期设计和策划十分重要。在建筑设计初期，是否能够有效地进行建筑的建模以便更好地控制项目成本和施工问题，直接关乎后续建筑工作的正常施工。在实际建筑设计的过程中，建模总会不可避免地出现细微的数据偏差，而这些数据偏差可能直接导致施工过程中巨额成本的产生。因此，如何有效地建立虚拟建筑模型，成为设计者最关心的问题之一。应用虚拟现实技术就能有效解决这一问题，并能保证项目建筑工程施工的有效实施。
        （2）虚拟现实技术的有效应用能够促进设计者研制出更好的设计方案，从而提升建筑最终呈现的效果，也能满足用户的需求，从消费者的心理出发，为消费者提供更优质的服务和用户体验。

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        3、虚拟现实技术在建筑设计领域的具体应用
        3.1、构建虚拟的三维环境空间
        要想通过虚拟现实技术构建一个比较完整的三维立体环境空间，首先需要收集将要构造建筑物的相关数据，如待建造建筑物的平面图、剖面图以及立体图等，这样可以使该建筑物的各方面内容能以图像的形式更好地呈现出来，进而完善设计方案，有效识别建筑物的空间关系和参照物。然后，通过 3D 建模软件制作建筑三维模型。在三维建模的过程中，不需要极高的精度要求，应在满足设计要求的基础上，尽量减少模型的点、段数量，从而提升设计的工作效率。三维模型对光线的要求比较高，其对最终呈现的立体模型的真实性十分重要，若缺少光线，就不能真实地呈现建筑物所具有的通透感，会给人一种虚幻的感觉，无法保证用户或者体验者的真实感。因此，建筑设计人员需要把握好光线的设计，仔细区分真实光线和虚拟光线，从而更好地掌握光线变化对虚拟环境的影响，使虚拟光线能够真实地呈现出来。
        3.2、交互优化设计
        在建筑设计过程中应用虚拟现实技术还能增强场景与体验者的交互性。在设计建筑时，设计人员可以利用虚拟现实技术中的交互系统进行设计，充分发挥计算机所具有的软件优势，并在建筑设计的基础上结合社会条件、自然条件甚至社会背景，通过有效的对比分析以及多方参考客户的设计要求后，及时有效调整相关数据，并系统地修改特定的部分，通过虚拟现实技术对比修改后的方案与之前的方案，从而进一步满足客户的客观需求。此外，在不断深化建筑设计的过程中，通过对虚拟现实技术的应用，能够有效地避免设计中出现专业矛盾，从而优化空间设计工作，保证建筑设计工作的顺利进行。将虚拟现实技术应用在建筑设计领域，还能够有效利用互联网通道，通过互联网技术实现设计上的有效沟通交流，从而提升设计的完整度。
        3.3、保障建筑施工合理实施
        在施工开发建筑工程时，往往需要各个单位协作完成，如设计单位与施工单位的协作。而设计环节作为整个建筑完成的开端，其重要性不言而喻。在建筑设计开始之时，设计人员就要全盘考虑各个环节的要点，特别是建筑施工单位的施工要求以及在施工过程中可能遇到的问题，要保障建筑设计方案能够顺利实施。因此，在建筑设计过程中，需要有效分析建筑施工的可行性，而通过虚拟现实技术的应用，能够利用动力学的仿真效果，有效解决建筑施工过程中所遇到的问题，从而保证建筑施工能够合理实施。
        结束语
        综上所述，虚拟现实技术是当前的热门技术之一，在建筑设计中应用虚拟现实技术，不仅能改变传统建筑设计中存在的缺陷，帮助设计者提升整体的设计效率，同时还能促进设计者与用户的沟通交流，从而帮助设计者完善其建筑设计方案，使设计更符合用户的需求。但是，虚拟现实技术仍在不断的完善中，想要提升建筑设计的质量和水平，还需要更加详细地研究和应用虚拟现实技术，从应用中找出虚拟现实技术的发展突破点。在计算机技术快速发展的大背景下，虚拟现实技术的重要性得以充分体现，希望其能在未来建筑设计中得到更广泛的应用。
        参考文献
        [1]朱思洁.虚拟现实技术在建筑室内设计中应用研究[J].工业设计,2020(06):118-119.
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        [3]刘硕.虚拟现实技术在室内装饰设计中的应用方法研究[J].居舍,2020(04):13.
        [4]刘建村.建筑景观设计中虚拟现实技术的应用分析[J].科技资讯,2019,17(33):249-250.