虚拟现实技术在园林绿化设计中的应用探讨

发表时间:2021/5/12   来源:《城镇建设》2021年第4期   作者:何红霞
[导读] 随着我国现代科学技术的飞速发展,虚拟现实技术已在多个领域中得到了广泛的应用。
        何红霞
        棕榈设计有限公司   广东广州   510000
        摘要:随着我国现代科学技术的飞速发展,虚拟现实技术已在多个领域中得到了广泛的应用。在园林绿化设计过程中,设计人员可依托虚拟现实技术,提高园林绿化设计方案的科学性与合理性。本文以园林绿化设计为切入点,分析虚拟现实技术在园林绿化设计过程中的应用,仅供参考。
        关键词:虚拟现实技术;园林绿化设计;应用分析
        引言:当前,虚拟现实技术在园林绿化设计中应用广泛,并取得了一定的成效。但应用过程中,受客观因素与主观因素影响,其应用水平仍有待提升。因此在园林绿化设计过程中,技术人员应充分掌握虚拟现实技术的应用要点,确保园林绿化景观成品与设计方案内容相一致,提高园林绿化设计方案的科学性,为城市居民创造一个舒适的居住环境。
        一、虚拟现实技术概述
        虚拟现实技术具有交互性、沉浸性与幻想性特点。交互性是指在虚拟系统中,人们不但能够利用键盘或鼠标进行交互,还可以利用特殊的传感器设备进行交互。计算机能够通过模拟人的肢体语言,调整系统所展现的图像、声音内容,还能够利用自身的动作或语言,考察虚拟环境中的各个对象。对于沉浸性来说,是指利用虚拟现实技术,可依托人类的生理及心理特点,通过计算机生成真实、生动的三维立体图像,用户可利用交互设备使自己处于虚拟的空间内,并成为虚拟空间的一项构成部分,提高自身感觉的真实性。幻想性是指虚拟现实技术具备视觉传感装置、听觉传感装置及触觉传感装置等,因此用户可以在虚拟空间中获取更加丰富的感知体验,并在大脑中形成画面,产生各类直观联想。
        二、园林绿化设计概述
        随着我国经济发展水平的不断提升,人们的生活质量也有所提高。现阶段,人类的物质需求已初步得到满足,因此其更加追逐精神领域的享受。在新时代背景下,人们更加推崇于与自然和谐相处。在人工环境中更加倾向于构建自然景色,园林绿化及景观设计与规划就由此诞生。园林绿化设计能够给人一种舒适安静的心灵与身体的享受,使其心灵与身体得到前所未有的放松。在园林规划设计过程中,不仅是传统的治山理水,利用现代科学技术能够使园林绿化设计水平上升到一个新的高度,进而满足人们对观景的需求。
        三、虚拟现实技术应用的现实意义
        在园林绿化设计过程中,利用虚拟现实技术具有积极的现实意义。由于虚拟现实技术具有诸多优势,可以提高园林绿化方案的科学性与合理性。在园林绿化设计时,利用虚拟现实技术能够使设计人员的空间体验更加直观,为设计人员提供新的设计思路,使设计方案内容更加完美。此外,委托方可依托虚拟现实技术,更加真实、直观、互动的感受到设计方案的实质内容,并实现身临其境的体验效果。再者,利用虚拟现实技术对园林绿化施工环节进行模拟,还能够对施工进度进行科学合理的调整,并对施工过程加以有效规范,提高施工现场的控制能力,避免资源浪费,节约施工成本。
        四、虚拟现实技术在园林绿化设计中的应用
        (一)3D建模技术
        3D建模技术是虚拟现实技术中的重要构成部分,能够充分发挥出虚拟现实技术的各项优势。在3D建模技术应用过程中,提高3D模型的准确性,降低其文件大小是3D建模技术应用的关键所在,也是提高场景模型流畅性的基础保障。

在园林绿化设计过程中,3D建模技术的应用成效能够直接影响园林绿化设计方案的水平。但由于表达方式与观察角度的不同,建模方式与建模要求也存在着一定的差异。例如,在园林绿化静态效果图设计过程中,由于用户只能从一个角度欣赏效果图内容,难以完全掌握场景内部所有景物的具体特点。所以在建模时。可将用户无法看到的部分进行隐藏,降低场景面数,提高模型的精细化水平。对于效果图内部的植物景观与人工景观来说,可通过后期贴图的方式,将其展现于效果图内。因此,在静态效果图建模时,建模人员无需考量模型量与模型面数,只需要明确如何才能够把模型构建的更加优美即可。此外,由于建模过程较为繁琐,因此建模人员可对部分模型的缺陷加以删除,进而提高建模效果。
        (二)立体显示技术及立体声技术
        虚拟现实技术具有沉浸性特点,借助该技术能够有身临其境的感觉,更立体的体验园林绿化景色的特点,可通过实现听觉感受、触觉感受及视觉感受的方式,使客户参与到园林绿化景色中。但在现有的技术条件下,在园林绿化虚拟设计过程中,触觉感受仍未得到有效的实现,而听觉感受与视觉感受已完全可以实现。现阶段,常见的三维立体显示技术主要包括补色技术、时分技术、全真技术,全息技术等,设计人员应根据园林绿化方案的实际特点,选择科学有效的3D立体显示技术,并对场景内部的音源加以设置。当3D音源设计完成后,用户距音源距离越近,音量越大,据音源距离越远,其音量越小。此外,可通过增加鸣笛声、风吹声及鸟鸣声的方式,对音量衰减度及角度进行科学合理的设置,提高用户参与感,使园林绿化设计方案更加科学合理。
        (三)三维图像实时生成技术
        就目前来说,3D图像生成是一项相对较为简单的操作过程,例如在3DSMAX三维建模系统应用过程中,其可通过渲染器或渲染插件生成精美的图像内容。但渲染时间受场景模型及渲染精度影响,少则几秒多则几小时,渲染图片则需要几分钟时间,因此渲染生成的时间是不固定的,所以此项技术难以适用于虚拟场景图像生成过程中。由于动画渲染需要逐帧进行渲染,因此其是静态图像渲染时间的数倍以上。在虚拟现实技术运用过程中,首先应解决实时成像的三维图像生成问题。技术人员可通过贴图烘焙技术降低三维图像生成时间,例如利用3DSMAX系统进行建模后,再进行烘培处理,将光照信息渲染为贴图,随后将贴图贴回至场景内部,通过这种方式可在经历过一次烘培后就生成场景图像。现阶段,许多虚拟显示系统涵盖烘培功能,其能够将模型导入,随后再对其进行烘培,部分虚拟现实系统甚至已结合了CPU渲染技术。在系统运行过程中,可在CPU的影响下,实时的对3D空间加以编辑。此外,通过LOD技术能够提高场景的整体流畅性。对于部分新型的虚拟现实技术来说,例如交互技术与系统集成技术等,研究人员应对其加以优化与完善,进而提高其在园林设计中的应用成效。
        结语:
        综上所述,利用虚拟现实技术能够依托计算机,使用户感受到虚拟环境的景物特点。虚拟环境可利用视觉、听觉及触觉感知,使用户更加直观、准确、生动、多角度的对环境加以考量,实现交互体验,获得一种身临其境的感受。将此项技术应用至园林绿化过程中,能够使客户更加准确、直观的掌握园林绿化设计方案内容,以此为基础对其加以调整与修正,利用交互的方式提高园林绿化设计方案的科学性与合理性。
        参考文献:
        [1]倪一平.园林设计中虚拟现实技术的合理运用分析[J].城市建筑.2016(21):88-89.
        [2]张华.浅谈虚拟现实技术在我国风景园林景观设计的应用与发展[J].文摘版:工程技术,2015,000(051):148-148.
        [3]韦海清,朱家全.智能化时代虚拟现实技术在园林绿化设计中的应用[J].电子技术与软件工程,2020,189(19):44-45.
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