虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用 任海玉

发表时间:2020/11/19   来源:《基层建设》2020年第20期   作者:任海玉
[导读] 摘要:伴随着信息时代的到来,诸多现代化科技手段在不知不觉中改变着人们的生活。
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        摘要:伴随着信息时代的到来,诸多现代化科技手段在不知不觉中改变着人们的生活。对于环境艺术设计而言,计算机技术以及虚拟现实技术的涌现冲破了固有的传统模式,促使基于虚拟现实技术的环艺设计方案及其应用更具实践价值。本文针对虚拟现实技术及其在环境艺术设计中的实际应用状况进行阐述,探究虚拟现实技术对实际设计过程所带来的深远影响,以期为拓宽环艺设计思路提供借鉴。
        关键词:虚拟现实技术;环境艺术设计;应用研究
        现阶段,信息技术快速发展,与此同时,各类多媒体技术涌现出来,为实际工作带来了新的发展动能。在日益激烈的市场竞争环境中,如何提升现代环境艺术设计的水平成为该领域专家学者所共同关注的问题。在以往,环境艺术设计迫于经费、场地等因素的限制,往往令设计方案无法继续推进。因此,提出将虚拟现实技术与环艺设计相整合,借以强化环境艺术设计的高效性与经济性。在实际应用虚拟现实技术进行实际设计的过程中,凭借虚拟现实技术的多感知性、交互性、构想性等技术特征,能够弥补传统环艺设计中的不足之处。
        1 虚拟现实技术概述
        虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR 技术)集合了计算机图形学、仿真技术、多媒体传感技术、人工智能、网络技术、电子信息等诸多技术,能够实现三维现实,并模拟真实世界的交互环境,是一门新兴的综合性实用技术,应用前景极为广阔。也就是说,该技术能够实现虚拟情景模拟,依托高科技硬件和软件生成逼真的虚拟环境,给人一种身临其境的观看体验。虚拟现实技术具有交互性、多感知性、构想性等特征。其中交互性主要表现为人们可与虚拟场景和虚拟的物质内容进行互动,并对虚拟场景或物体进行设置和修改,并就此估算真实环境中可能出现的一些结果。多感知性主要表现为虚拟现实技术能够激发人们的视觉、触觉、听觉等感知能力,增强客户体验的真实感,进而实现统筹规划的目的。构想性主要表现为虚拟现实技术可满足人们对于客观上并不存在的场景的多样化的自由探索需求,并将人们的设想具象化。
        2 虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用
        2.1 运用虚拟现实技术构建环境空间模型
        与传统的环境艺术设计的工具相比,虚拟现实技术能够在短时间内完成一定数量的原始模型的制作,具有超高的效率性。具体来说,在制定完整套的空间模型设计方案之后,设计人员可先行在AutoCAD 上绘制三维平面图,并将其导入SketchUp 之中,以方便通过复制、插入和调用创建模型的基本框架;之后运用Lumion 等3D 软件对精简后的建模工程文件进行材质、灯光的创建,并依据渲染的效果进行修改和调整;最后依据不同的具体设计要求,对尺寸、材质等进行进一步的优化,并将效果图导出成图片、动画或者可执行文件。
        2.2 运用虚拟现实技术进行项目定位
        虚拟现实技术能够较为妥善地解决环境艺术设计中的项目定位问题,能够使设计者对于造型进行更好的把握。具体来说,设计者要先创建指定区域位置的二维平面图,之后运用3d s M a x 软件确定场景中物体的具体位置,并按照相关数据进行模型的构建,其中也包括材质贴图、灯光设计与调节、摄像头运动轨迹的设计等,最后经过渲染生成符合要求的视频或者静帧图等。除此之外,运用SketchUp 软件还可对3dsMax 软件制作的模型进行门窗、植物、家具、灯光、装饰物等方面的优化。虚拟现实技术能够快速进行三维虚拟场景的精确定位,并对其进行相关场景和物体的设计。


        2.3 运用虚拟现实技术进行超高速场景渲染
        三维空间的场景渲染是环境艺术设计必不可少的一个环节。在调整好摄像机角度、材质贴图、灯光等因素保证场景环境的统一的前提下,虚拟现实技术的GPU 超高速处理系统能够对场景进行即时渲染,使客户能够在短时间内就看到渲染效果,并且在客户对渲染结果提出修改意见后能够做到及时调整,极大地节省了设计者和客户的时间。在此期间,客户还能够得到沉浸式的空间体验,真正参与到设计的细节中去。
        2.4 运用虚拟现实技术进行场景效果展示
        客户可佩带V R 头盔或者V R 眼镜,进入设计好的三维虚拟场景,并观看各部分的设计效果。虚拟现实技术中搭配着高性能大范围的全景显示器,能够放大虚拟场景中的小体积配景,方便客户观看。并且设计者还可运用3dsMax、SketchUp、Flash、AE 等软件进行虚拟场景的漫游路径设计,并加入水声、鸟叫声、风声、水景、景观小品、实时跟踪的移动光影等元素,丰富客户的细节体验和感知体验。
        3 虚拟现实技术的实际应用给环境艺术设计所带来的影响
        鉴于环境艺术设计的技术要求较为特殊,往往需要融合多学科的知识体系来完成设计方案内容,如若出现技术疏漏,则整个环艺设计方案就可能被推翻。实践过程显示,虚拟现实技术的应用能够有效避免环艺设计方案中的潜在问题。从具体情况来看,虚拟现实系统中的三维建模技术是通过表格、曲线、图例等方式来表现抽象化的统计数据或概念等内容。从总体来看,虚拟现实系统可以分为前台模拟呈现与后台技术处理两个主要部分,在计算机硬件、软件的支撑下,完成仿真系统模型的架设。
        实际上,虚拟现实系统本身是一系列技术的集成,通过仿真系统平台的有序运作,令每一个模块发挥出最大效用,从而实现某一具体情境的虚拟现实。这样一来,虚拟现实技术的应用便集合了仿真系统、多媒体技术系统等的优势,从而避免出现既往设计效率的问题。此外,虚拟现实技术的实际应用还能够有效避免环境艺术设计过程中各部门信息的不对称效应,简而言之,环艺设计方案制定的过程中需要各专业人员知识体系的融合过程,如若将环境艺术设计的要点集中在统一的设计平台上,便可以改善信息交互的问题,这就避免了设计失误情况的发生。在目前,很多行业领域都已经实现了科技化整合运作,从而提高行业效益。在实际模拟操作过程中,借助投影设备以及物理规划模型的情景布设,并且,通过数据库系统及其相关技术的整合运用,将各类信息资源、地理位置资源、媒体储备资源等内容录入到核心系统之中,以便于系统随时调用各类型的信息资源,这就能够突显出虚拟现实技术在环境艺术设计领域应用的实效。
        环境艺术设计的过程中所应用的虚拟现实技术最重要的职能作用主要体现在它的互动性方面,这就有别于单纯的大型融合显示项目的实施,在人机互动虚拟环境中,体验着可通过系统的部分模拟功能模块,与中心系统进行互动与交流,以此便能够呈现出此类型交互式三维虚拟环境模型的高技术融合效能。这样一来,一旦环境艺术设计方案中存在不合理、不协调等问题,便于通过虚拟场景反映出来,从而有利于技术设计者进行调整或改进设计方案,避免在实际的环境施工的过程中出现问题,而且,又在一定程度上避免了资源浪费等情况的发生。
        结语
        电子信息技术等现代化科技与诸多实践项目的整合应用给人们以新的体验,逼真的虚拟现实场景给人们带来更为极致的多重感观感受。虚拟现实技术在环境艺术设计领域的实际应用,弥补了传统环境艺术设计的不足之处,有效避免实际操作中的潜在问题,改善了实体项目建设的经济效益,因此,该技术的应用值得在相关产业项目中进行推广。
        参考文献:
        [1]曹博闻.虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用[J].产业与科技论坛,2019,18(06):62-63.
        [2]高玉龙.环境艺术设计中虚拟现实技术的应用策略[J].山东农业工程学院学报,2018,35(12):123-124.
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