刍议虚拟现实技术在建筑设计中的应用

发表时间:2020/12/31   来源:《城镇建设》2020年第29期   作者:徐云鹏
[导读] 在当前时代背景下,虚拟现实技术已经在多个领域中得到渗透。
        徐云鹏
        沈阳建筑大学  辽宁沈阳  110168
        摘要:在当前时代背景下,虚拟现实技术已经在多个领域中得到渗透。尤其是建筑设计工作中,通过合理应用,可以在视觉、听觉以及触感方面对原有环境予以模拟,从而让工作人员更好地把握各类条件和实际效果,以此提升建筑设计的整体水平。本篇文章主要描述了建筑设计中虚拟现实技术的主要作用,并对于具体应用发表一些个人的观点和看法。
        关键词:虚拟现实技术;建筑设计;实践应用
引言:
        对于我国建筑设计行业而言,整体发展的速度越来越快,人们对于建筑设计的要求也变得越来越高。为此,相关人员就需要积极理应虚拟现实技术,通过创设三维模型的方式,直接对其进行展现,以此弥补图纸的缺陷,缩减时间成本的投入。
        一、建筑设计中虚拟现实技术的主要作用
        (一)修正设计错误
        对于建筑设计工作来说,本身涉及的内容有很多,各个工作相互交叉,但凡有任何一个环节没有处理到位,就会有一定概率出现错误。诸如,建筑设计不够合理,内部结构存在矛盾,抑或者图纸不清晰,未能合理传达设计理念。而在应用了虚拟现实技术后,可以直接创设建筑模型,工作人员通过佩戴VR眼镜,直接进入到建筑场景之中,直观地观察整个建筑物设计完成时的样子。如果有任何缺陷,都能直接看到。如果一来,设计人员的工作难度便会有所降低,从而有效提升了错误的排查效率,进而提升设计质量[1]。
        (二)理解设计理念
        早期施工人员在实际工作的过程中,往往面对的都是一些二维图纸或者三维图纸,由于一些设计内容过于抽象,因此很难做到全方位理解,导致最终的设计内容和实际建筑之间存在一定的偏差,影响了项目的正常开展。而在应用了虚拟现实技术之后,设计者就可以将自己真实的想法直观地呈现出来,不仅包括整体结构,还包括很多细节部分,诸如墙体比例、门窗比例、墙体尺寸、玻璃材质等,促使施工人员更好地理解自己的真实想法,按照规定要求完成建筑工作。如果发现有任何不懂的地方,也可以直接和设计者联系。如此一来,整个建筑物将会变得更具经济性特点,质量水平和美观程度也都能达到预期[2]。
        (三)多样化设计方式
        设计人员在对建筑设计的时候,通常会遇到多方面矛盾,究其原因便是图纸设计的效果不佳。而在应用了虚拟现实技术之后,就能将其交互性思维全部发挥出来,与现有的建筑理念全面整合。其一,所有参建人员可以通过设备使用,将自己代入到其中的环境之中,直接替换。其二,参建人员还能及时通过设备和设计者交互,沟通想法,促使各方面的成本投入有所降低,突破地域条件的限制,进而使得设计工作变得更具广域化特点。
        二、建筑设计中虚拟现实技术的具体应用
        (一)配套设施
        在虚拟现实技术中,无论是全景还是三维互动,都需要相关硬件和软件作为支撑。在整个虚拟环境中,所有信息内容都有着很强的实时性特点。技术人员通过三维建模软件的方式,将工程信息录入进来,之后再依靠计算机,对系统传达命令,调整原有的模型信息,呈现出工程设计的全部进程,并适时跟进。同时还可以通过功能编程软件,对其他多种不同软件予以协调,以此使得建筑模型、建筑场景、场地声音、场地灯光都能完成转化,确保虚拟仿真空间时刻有着较高的真实性特点。

所有参与者能够将自己代入到技术模拟的虚拟空间之中,自主观察灯光的变化状态,了解建筑物的整体格局、造型设计、周边环境条件,只要通过放大,所有细节内容全部都能看清楚。
        (二)模型创建
        相比于早期的二维图纸或者三维图纸,在建筑模型创设过程中应用虚拟现实技术,不但能够有效降低成本投入,而且十分易于保存,促使参与人员能够深入了解方案的设计理念,把握建筑物的各个部位、细节内容以及施工要求。在模型创设时,设计者要提高对于三维信息模型的关注度,按照规定要求,将其数值全部标注出来,明确各方面信息资料。以此就能防止施工过程中,由于图纸内容未能正确读取,造成施工事故产生,抑或者施工工期被严重拖延,为后期的正常修改以及优化创设良好的条件,同时设计保存也变得更为便利,有利于设计对比更新。在虚拟真实场景之中,虚拟模型一直都是重要的基础部分,无论是自身的尺寸比例、参数资料还是整体结构,都会对场景的呈现效果带来直接影响。需要注意的是,在进行创设的时候,基本上都以毫米作为单位,设计者依靠比例调节的方式,促使最终的模型更具仿真性特点和客观性特点[3]。
        (三)仿真空间制造
        在对三维模型设置的时候,通过采用虚拟现实技术,可以打造一个具有较高真实度的模拟环境。在整个虚拟世界中,可以将外部环境全部模拟出来,不仅包括三维场景,还会有立体化的声音表现以及仿真光线。由于环境极为真实,可以促使工作人员更好地把握施工条件,仿佛置身于真实环境一般,将其中的安全隐患全部排除干净。如果施工场地的地形较为复杂,早期提供的设计图基本上都以平面为主,很多内容都是灰度图像,极为抽象,无法正常理解,使得工作人员的工作难度有所增加。而在对虚拟现实技术予以利用之后,通过其提供的沉浸感,可以对现有的三维模型的建立起到化简的效果,将一些不必要的步骤全部去除,参照现实建筑物的基本尺寸和画面比例,持续调整整体结构、内部装饰以及其他结构的添加。诸如房屋墙体、门窗、阳台、桥梁桩基、墩柱、箱梁、路床、路面以及盖梁等。此外,设计人员还能通过内部电脑系统,对当前的设计方案展开深入计算,并以图像、灯光以及声频整合的方式,运用与现实世界完全相同的仿真场景。为了提升场景设计的真实性,还可以通过此类技术对模型的光源表现予以设置,提升模型表现的精致程度。尽管早期工作人员可以基于图纸资料,从不同角度出发,对其进行缩放或者放大,将设计细节全部展示出来,但却很容易导致模型的真实度下滑。而对于虚拟现实技术来说,可以创设仿真场景,真实度能够得到有效保障。
        (四)自动化修正
        对建筑设计工作来说,本身涉及的部分有很多。但凡有任何一个部分出现参数误差,都会使得最终的参数内容发生改变,从而导致错误施工。此时就需要选择立刻停工,对整个方案展开全面修改。显然,如此就会浪费大量的时间,导致施工效率降低。而在应用虚拟现实技术之后,就可以在现有的环境中对立体模型进行创立。但由于涉及的技术种类较多,对设计人员自身能力有着较大要求,因此就需要配置相应的数据库,持续展开采集。并对内部设计信息予以分析,把握其中是否有任何不合理的地方,如果有,可以及时展开优化,如果没有,则继续对细节模型展开观察。依靠这一模式,可以有效保证建筑模型更为真实,促使施工项目更为完善。最终的建筑物不但能够满足经济性、美观度的条件,而且还能充分贯彻绿色化原则[4]。
        三、结束语
        综上所述,现如今虚拟现实技术已经在多个领域之中得到应用。而在建筑设计行业中应用之后,设计人员可以更好地传达自己的意图,确保设计内容更具精确性。同时,施工人员也可以深入其中,仔细观察,了解建筑设计的每一个环节。如此一来,建筑设计的效果就会得到大幅度提升,不仅质量较高,而且还有着很高的美观度,进而满足更多人群的实际需求。
参考文献:
[1]吴炎娟.虚拟现实技术在未来建筑设计中的运用[J].门窗,2014(09):418.
[2]张敏.虚拟现实技术在未来建筑设计中的运用[J].华中建筑,2017(01):51-52.
[3]朱宁克,邹越.虚拟现实技术在建筑设计中的应用[J].北京建筑工程学院学报,2018,24(1):34-38.
[4]熊世民.虚拟现实技术在未来建筑设计中的运用[J].城市建筑,2015(27):41-41.
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