钱智洁 李冰
沈阳师范大学 沈阳 110034）
【摘要】：虚拟现实技术是以电子计算机作为载体的一款新兴技术，在我国已经得到了重视并且在各行各业都得到了广泛的应用。随着电子计算机技术的改革，传统的手绘工程制图模式已经得到了改变，随着虚拟现实技术的发展，虚拟现实技术作为效果图的表现阶段所应用的载体势必会成为可能。
【关键词】：VR技术；环境设计；效果图；研究
一、虚拟现实技术及目前发展水平
1.1、虚拟现实技术
虚拟现实技术、灵境技术（Virtual Reality，缩写为VR，以下简称虚拟现实技术为VR），是近十几年发展起来的一项具有一定潜力、值得进行深入研究并且具有较高发展上限的新兴技术。VR技术综合了计算机、电子信息、仿真技术，其基本的实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。作为科幻电影之中最为常见、也是目前的科技水平最为容易实现的科学技术，VR技术从诞生之初乃至到目前为止，大多数情况都是在对影视、游戏的服务。这是VR刚刚起步的应用点，但是这却不是VR技术最终所停留、并且服务一生的目标。
1.2虚拟现实技术在我国的发展水平
我国的VR技术发展相比西方来说较晚、但是我国已经充分的意识到了VR技术的重要性，根据我国的国情已经将VR技术的发展列为重点研究项目。目前，我国在城市规划、教育培训、文物保护、医疗、房地产、因特网、勘探测绘、生产制造和局势航天等数十个重要的行业得到了广泛的应用，这不难看出VR技术在我国未来的发展项目之中的重要地位。另外在娱乐方面，最近爆火的穿越机和VR游戏便是VR技术最前沿的应用技术之一。
1.3限制VR技术发展的因素
现阶段的VR技术已经进入了一个瓶颈期，在横向（将技术的应用方面假设为横向，技术的发展高度假设为纵向）的发展方面来说VR技术如今已经在越来越多的行业将VR技术与现有技术相结合来更加方面使用者，但是在纵向方面VR技术却难以在进行大的跨越，民用技术方面一直处于原地踏步的状态。
VR技术难以继续发展的原因有很多，主要分为计算机和神经学两方面。计算机方面而言现在的民用计算机设备还难以进行VR的复杂数据运算，专业级计算机设备又体型庞大难以携带无法做到便携性。但是随着5G时代的到来传统的服务器模式即将得到颠覆，5G时代计算机即将进入云数据时代，届时单个电脑运算将被庞大的、运算帧数更高的集中服务站取缔，在5G速度的支持下这种云数据将成为现实，华为最新发布的新旗舰机鲲鹏云手机便是云数据实际应用的体现。而在数据运算上得到解决以后 VR技术在计算机方面的限制便会得到一定的缓解，VR技术便有可能得到纵向的新的突破。
而在神经学方面对VR的限制便更为苛刻，在中、日小说中都曾描绘过一种完全沉浸式的游戏设别，这种设备便是VR设备在神经学方面得到突破后的产物。届时VR设备所呈现的画面将通过微电源键发出的微电流刺激大脑后直接出现在视觉神经之中，使用者的行为和语言也将通过脑细胞直接体现在设备之中而不是需要再依靠身体带动VR头盔的移动来达到目的。然而这方面目前想要做到突破还需要科技水平的一个大的跨越，暂时便无法列入下文假设的情况当中了。
二、制图技术随着时代发展产生的的改变
2.1.、 最初的手工绘图阶段
在过去设计师们都是靠着一张纸、一杆笔、一把尺子亲手来画设计图纸。我国隋唐时代，便已经使用了百分之一比例尺的图样和建模进行设计。在宋代，《营造法式》一书之中更是绘有了精美的建筑图纸，其中囊括了建筑平面图、建筑立面图、建筑轴侧图以及建筑透视图，这本书便是中国最早的建筑制图著作。
2.2、计算机技术的出现带来的改革
在五十年代的初期，科学家根据数控床的原理发明了第一台平板式数控图机，随着电子计算机技术的普及，在几个世纪以前人们难以做到甚至是难以想象的事情越多的被实现了，同时也代表着很多过去的技术在计算机的冲击下被迫产生了改革，其中就包括图纸的绘制以及效果图的表现。从原本的笨重的机房到如今轻薄的笔记本电脑，计算机的硬件在进行更迭的同时，各种的设计软件也在不断地向着迎合使用者意见的速度化、简便化的方向上进行发展。
2.3、工程制图未来发展的猜想
工程制图依靠着电子计算机得以得到了飞快的发展，但是这并不是发展的最终结果。作为沉浸式虚拟现实技术的过渡阶段，目前的虚拟现实技术虽然并不是很完整，应用的范围也并不是很广，但是VR技术的潜力是有目共睹的。就影视和游戏而言，目前阶段的VR技术已经足以让使用者在视觉上拥有身临其境的体验。而如果将这种身临其境的体验和效果图相结合，这便是我所认为的工程制图发展的新的方向。三维空间之中的建筑在将二维空间作为载体时，并不能将三维空间之中建筑的原貌完全得以体现。但是在VR技术当中，完全可以构造出一个三维的世界，使得客户与设计师之间的交流能够更加直接。
三、设想中将VR技术作为效果图载体的发展阶段
3.1将VR作为展示的载体
虚拟现实技术效果图展示的第一阶段，是单纯的将VR设备作为载体进行效果图的展示，类似构建游戏的场景。第一阶段的意义在一将二维模式的效果图，修改为三维模式进行展示，客户可以在效果图之中进行简单的行走。
这一阶段的优点是通过这种形式可以使客户更为直接的观看到建筑完成的摸样，可以从模拟真实的角度在对建筑进行观察、并且可以同设计师直观的指出所要修改的问题。从三维角度进行观察可以将效果图到最终结果之中的因为想象力所产生的期待误差减少到最小。这一阶段的缺点也极其明显，效果图导入VR设备之中的过程繁琐，相比起建模和效果图更为复杂；构建较为大型的建筑物时所需要的人力、物力庞大，普通的民用计算机储存设备难以承担庞大的计算量和储存空间。
3.2将对效果图的修改带入到VR当中
第二阶段所需要的发展形式是在第一阶段的基础上进行便携式的修改，这个阶段需要依靠5G技术的普及。5G技术带来的改变不仅仅是网络传播速度的加快，还有便是储存的模式将会从原本的独立储存变为云储存，届时电子设备将更为便捷。届时，可以对虚拟现实效果图表现进行第二阶段的研发，可以对在VR载体之中构造三维虚拟模型的过程进行缩减，做到可以根据导入的工程制图直接生成建筑的毛胚，随后根据所需的要求对毛胚进行修改。
同时客户可以根据自己的需求对建筑在VR设备之中便直接进行修改，做到第二阶段。在这一阶段方案一之中的缺点基本上已经得到了解决，三维效果图生成的过程更为简便、设备的携带也更为便捷。客户、设计师之间可以进行更为简便的修改交流。但是仍旧需要手动对毛坯进行修改，做不到完全的自动化。
3.3完全将VR设备作为设计的基础工具
第三阶段在第二阶段的基础上进行进一步的发展，可以根据工程制图直接生成建筑物的最终结果，不用设计师对建筑进行手动调整。并且可以在VR载体之中模拟时间、季节的不同，并且可以模拟自然灾害、人为灾害等，对建筑进行抵抗力测试。此时的虚拟现实技术已经可以完全做到对现实世界的模拟，做到完全一比一仿真的对现实进行模拟。
参考文献：
（1）、《vr虚拟技术在影视艺术中应用与探讨》【D】 徐忆新 长春光华学院 2019
（2）、《BLM+VR在打造精品住宅工程中的应用》【D】 路曦 陕西国际商贸学院 2019
作者简介：
钱智洁，男，沈阳师范大学美术与设计学院，环境设计专业
李冰（通讯作者），女，沈阳师范大学美术与设计学院，副教授职称，专业环境设计