虚拟现实技术在我国风景园林景观设计中的应用与发展
施勇
浙江南方园林有限公司 浙江省杭州市 310008
摘要：在城市化快速推进及建设园林城市的背景下，可在风景园林设计中应用虚拟现实技术。当前，我国大部分设计人员在进行风景园林设计时，对现代化的信息技术应用不充分，导致在概念设计和主体构思设计过程中，缺乏形象特征，无法形成可操作性强，落地性强的设计方案。基于此，风景园林工程设计人员要重视虚拟现实技术，并通过不断加强加强实践操作，丰富设计手段，提高设计水平。
关键词：风景园林设计；虚拟现实技术；应用；
1虚拟现实技术概述
虚拟现实技术又被称为VR技术，是20世纪末兴起的一种综合性信息技术，它将计算机技术、多媒体技术、人工智能、传感器技术、网络技术、并行处理等先进技术相结合，通过各类参数构建虚拟空间，为用户提供沉浸式体验。目前，该技术已广泛应用于建筑设计、城市设计和风景园林景观设计中。虚拟现实技术的出现和应用改变了传统的设计模式，只需要通过智能绘图就能为设计者提供逼真的信息处理效果，较大提升了设计效率，推进设计质量的有效提高。设计者可在虚拟现实编辑器内，可以直接调取3DMAX、SketchUp和Lumion等软件下的模型和渲染效果数据，编辑器通过调用相关模型快速建立三维立体化场景，并依据数据及参数模拟不同视角下的渲染效果变化。这一切均可由智能系统自动完成，不需要设计者进行二次编辑，编辑器甚至还可以为设计者提供多样化的多样化的方向，多维度的概念构思，进一步提升设计效率。
2 虚拟现实技术在景观规划项目建设中的应用优势
2.1利用虚拟技术协助项目方案制作。在使用虚拟现实技术的基础上，设计师可以把人机交互功能在多维模拟场景当中进行深化，并且可以任意地制订观察以及体验计划，从而保障设计具备直观性，使受众亲自感受设计的植物空间，景观照明，材料的运用和色彩的搭配等是否具备合理性，可以对多种解决方案实施详细的分析以及比较，以便及时地发现一些问题并采取针对性的措施，阻止重大设计错误的出现。身临其境体验可以进一步地激发设计师的设计灵感并使得设计思维得到扩展。
2.2利用多维全景图以及实时交互来展示方案。在虚拟现实技术的基础上，观众可以按照自身意愿从多个角度对该程序进行实时的观察，从各种感官进行全身心的体验，如听觉、触觉、视觉以及味觉等，还可以利用网络平台或者手机应用app让更多人体验它。作为设计师可以在虚拟的场景内添加标注文字或者音频阐述该方案。
2.3提升公众参与度。虚拟现实技术可以保障公众参与其中，并在平台上进行交流。公众可以利用直观的经验来对设计方案实施评估，并提出一定的意见，从而成为设计方案当中的参与者。
2.4模拟施工的具体过程。虚拟现实技术可以对园林建设的具体过程进行模拟，以进一步判断其施工方案是否科学，从而判断整个项目的建设进度是否合理，进一步调整施工方案，保障施工方案的可操作性，有效减少施工过程中的安全隐患，最终实现施工过程的可视化。
2.5有效降低成本。虚拟现实技术的使用具备非常大的优势，其可以降低模型、动画以及打印制作等各种成本，在网络平台上可以实现互动以及沟通，进而降低通信成本。
3园林景观设计中虚拟现实技术的实际应用
设计前应根据景观设计的规模和特点，合理选择CAD和3DMAX技术。运用虚拟现实技术，在虚拟环境形成之前，通过计算机建立三维景观模型，使设计者对设计环境有一个清晰的认识。
因此，设计师应改变传统的沙盘效果图检测方法，采用科学的虚拟现实技术，将石头、植物、建筑等主要元素及相关模型全面整合进计算机三维模型中，建立起能够检验景观效果的三维景观模型。
在虚拟场景的制作过程中，应严格按照要求进行建模和设计。（1）在保证一定视觉效果的前提下，尽可能减少模型面的数量；在三维模型建立后，在3DMAX中适当使用优化修改工具，以优化景观场景的视觉效果，并适当减少模型面。（2）合理使用instance，即关联复制。首先用关联复制生成关联复制对象，然后用VRML定义关联复制对象的图像平面；还可以多次使用这种处理方法来增加文件下载时间。（3）在创造虚拟场景的过程中，尽量忽略小物体的细节，尽量使用“模拟”几何体。例如，“几何+地图”可用于生成周边次级场景，从而减少建模时间。（4）采用JPG图像压缩虚拟场景中的地图，并根据实际情况合理缩小地图尺寸，节约下载时间。由于VRML用于搜索特定的地图目录，因此在创建虚拟场景时需要设计一个目录。（5）为方便VRML的图像搜索，应将虚拟场景中所使用的地图全部放入目录。
在虚拟环境中，园林植物、建筑、石料等元素的创造要求如下：由于园林石材、植物、建筑等元素是不断变化的，因此在进行三维造型时，首先要从空间、时间、色彩、音质等方面进行全方位的模拟，以便不断丰富三维景观模型的内容。采用vrml处理方法，系统全面地描述园林设计中常用的石、植物、建筑等元素，从而创造出一个新颖、系统、合理的虚拟景观。该系统充分利用摄像机导航虚拟三维景观场景，并利用相关操作和活动丰富景观地图的浏览范围，提高景观设计效果。
将虚拟现实技术应用于景观设计中，有助于设计师更好地呈现场景。实时性三维影像回馈有助于设计师改变场景的形状与特征。利用影像即时反馈，激发设计师思考，促进思考更新。此外，景观设计也趋于复杂多变。设计者的整体构思结构必须考虑到多种因素，不仅要理解场地本身的地理特征，还要结合甲方业主方的诉求，包括文化和社会因素，把一般的空间和社会环境作为设计的前提，景观是由各种文化因素综合而成的。利用虚拟现实技术的交互性，为实时控制场景提供更高效的交互性平台，为设计者在虚拟平台中进行环境与情境设计提供及时的适应性选择，有效节约了比较和审查时间，提高了工作效率，使方案设计更为合理。
4.VR系统主要包含VR数据库、VR软件、VR输入设备以及VR输出设备等。
目前，在日常当中使用比较广泛的虚拟现实系统主要包含台式机、沉浸式、增强型以及分布式等。台式机存在的特点：价格比较低廉以及易于携带等，使用非常广泛。该系统在体验场景中主要会利用到这些设备：三维鼠标、力反馈器、数据手套以及其他的一些输入设备等。但是这种系统存在一定的缺点，即使用者的沉浸感比较低。沉浸式具备的特点：沉浸感比较强，带给用户的体验真实性比较强。这种系统使用到的设备：三维投影、头盔显示器以及驾驶舱等，这些设备的价格比较昂贵，因此，其实用性和台式机相比较差。增强式具备的特点：其可以完成虚拟环境的叠加，这种组合环境存在强大的交互性。其在医疗、军事以及文化遗产的评估与修复领域当中得到了非常广泛的应用。
5结语
作为一种多技术融合的现代化技术形式，虚拟现实技术与风景园林设计的结合已经成为一种必然趋势。以现阶段风景园林设计的要求为核心，在设计时，要因地制宜、因人而异，体现出设计方案的科学性与人性化特征。在具体应用虚拟现实技术时，要整体了解各类型技术，并依据设计流程要求合理融入虚拟现实技术。同时，要严格遵循虚拟现实技术在风景园林设计中应用的具体要求，把握应用要点，并以重要软件为依托，优化设计方案细节，提升设计方案质量，最终提高风景园林设计成效。
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