园林规划设计中虚拟现实技术的应用分析

李伟 郭君洁 吴素花

摘 要：本文首先针对虚拟现实技术的概念及特征进行论述，并在此基础上，详细讲解了虚拟现实技术在园林规划设计过程中的具体使用。希望通过此次经验交流，能够为从事园林规划设计的相关工作人员带来一定有价值的参考，并起到抛砖引玉的效果。

关键词：虚拟现实技术；园林规划设计；应用

虚拟现实技术是目前十分流行的一种计算机辅助技术，其最大的特点便是可以极为逼真地营造出一个三维立体虚拟空间。而人类则可以使用一些特制的仪器器材，同该虚拟空间进行信息的交互，由此获得较为真实的体验。基于以上特性，虚拟现实技术在近几年的园林规划设计当中，被大规模地使用，并收获了良好的使用情况反馈。

1 关于虚拟现实技术的概念和理论解析

1.1 虚拟现实技术和虚拟环境

虚拟现实技术是20世纪80年代末开始流行的一种综合性信息技术。该技术融合了多项科学领域。此技术最早只是使用在计算机的仿真行业，但此项技术在近三十多年的时间当中不断走向成熟，在多媒体、图像学、传感学领域，虚拟现实技术也逐渐发挥出了其重要作用。

该技术的运行原理是凭借计算机和所研发的软件对某一真实特定的环境进行模拟，使用者可以使用专业的设备进入到该虚拟环境当中，由此实现虚拟环境和现实环境之间的互动交流。虚拟现实技术对于真实环境的模拟，主要展现在以下三个方面：首先是对特定真实环境的还原，该种环境已经真实存在，有些正在形成，但是因为某种特殊的原因造成了损坏，如战场、住宅等。再有就是对不存在的环境进行还原，该种环境不存在于现实中，只存在于人们的脑海，如科幻电影、游戏中的场景等，虚拟现实技术的使用可以很好地将人们的想象力进行表达。最后是对真实存在但并没有被人类发现的环境进行模拟，这种情况绝大多数出现在人们对天体和宇宙的探索当中。虚拟现实技术的出现，可以帮助人们证实这种猜想。

1.2 虚拟现实技术的特征

当前人们普遍认为，虚拟现实技术在使用过程当中，涵盖以下特征：

第一，交互性。该种特性指的是使用者使用专业的输出、输入仪器，完成同虚拟环境当中各种物品之间的交互。并且凭借电脑下达的指令，用户可以对虚拟环境当中的物品下达各种命令。

第二，沉浸性。沉浸性指的是用户在使用虚拟现实技术的过程当中，身临其境的程度。在特定设备仪器的帮助下，用户可以同虚拟环境进行互动，让用户有更加逼真的体验。

第三，想象力。虚拟现实技术之中的想象力，指的是使用者在虚拟环境当中，对事物进行判断、推理的能力，设备可以按照用户的想象力对技术环境进行不断改良设计，使得虚拟现实技术更加完善。

2 虚拟现实技术在园林规划设计中的使用

2.1 虚拟现实技术在园林规划设计当中所展现的优点

第一，对规划设计方案进行有效辅助。在虚拟现实技术的辅助之下，对园林开展规划设计的工作人员能够使用人机交互的办法，深入到三维立体仿真场景之中，从任意角度对自己的园林设计进行观察，由此让园林设计人员所创造出的设计图纸显得更加直观。并能够从设计材料、某地区的光照情况、空间布置的合理性等多方面来对自己的设计作品进行考量，尽早找出设计过程中存在的问题，杜绝设计缺陷的发生。

第二，增强公众的参与性。利用虚拟现实技术建立同园林使用者之间交流的平台，让公众更好地帮助园林设计人员提出意见和建议，从而让工作人员所设计的园林更加满足大众的审美要求。

第三，对施工过程进行模拟。使用虚拟现实技术于园林规划设计工作当中，还可以完成对施工过程的模拟。以求检查施工过程是否合理，提早杜绝安全隐患的产生。并帮助施工单位降低施工材料的无端浪费。

第四，提供园林设计人员沟通的平台。利用虚拟现实技术进行设计展示时直观生动的优勢性，有效减少设计人员在园林动画设计制作过程中所消耗的金钱、时间和精力。并帮助园林设计人员，为其提供一个可以良好交流沟通的平台环境。

2.2 园林规划设计中使用虚拟现实技术的技术重点和建模软件的甄选

第一，三维建模技术。三维建模技术是为了实现对现实环境的模拟，为了使场景流畅地运行，所以需要构建的三维模型文件小、造型精确、面数低，虚拟现实环境的三维建模技术存在较大的难度。在构建传统的园林模型过程之中，运用次数较高的为AutoCAD和3DSMAX相互结合的组合方式。即先使用AutoCAD来进行平面图的导入，再使用3DSMAX软件进行建模操作。并且虚拟现实环境还需要衡量园林的典型风景特征，所以还需要使用SketchUP。

第二，立体声技术与图像立体显示技术。在虚拟现实技术当中，使用图像立体显示技术的目的是增强虚拟现实技术在使用过程中的真实感。当前世界范围内，使用较多的图像立体显示技术有全真式、立体式、全息式、补色法、时分法、光分法等。其中，中国使用最多的为补色法、时分法、光分法，而立体声技术可以让虚拟现实技术在听觉方面产生更加真实的感受。当参与者与声源距离比较近时，感受到的声源就会更强，反之则会更弱，由此增强了参与者的体验性。

第三，三维立体图像的实时生成。在传统的三维图像生成过程中，一直以来都有静态渲染生成时间存在偏差这一问题。并且渲染图片的时间过于冗长，动画渲染帧数很大，消耗的时间也很多，所以一般的办法不能满足虚拟场景图的基本生成需求。在使用虚拟现实技术的过程当中，工作人员可以使用烘焙技术，让整个虚拟场景一次性生成，最大程度降低动画制作的时间。

在建模软件甄选这一环节，工作人员可以使用一些常见的建模软件，如3DSMAX、Maya等。在上述的建模软件当中，Maya的建模能力最强，SketchUP的修改方便性最强，建模速度也最快。因此在园林规划设计当中，SketchUP是最为常用的建模软件。

2.3 建立在SketchUP软件上的园林景观模型建设

第一，园林建筑建模。在我国的园林景观当中，建筑物往往是其中非常重要的一部分，在使用虚拟现实技术的过程当中，也有着极高的建模量。而在SketchUP当中，使用照片建模是极佳的一种园林建筑建模方式。

第二，植物的建模。在园林建模当中，因为数量、种类较多，所以植物的建模一直是较为困难的一大技术问题。但SketchUP软件提供了良好的树木建模功能，为园林设计师们妥善地解决了这一问题。

3 结语

在进行园林规划设计的过程当中，合理使用虚拟现实技术，能够有效地增强设计人员的工作效率，减低工作中出现纰漏的可能性，并最大程度地节约经济成本。因此在近几年当中，虚拟现实技术在我国园林设计专业大面积使用，并收到了良好的效果，值得相关设计行业进行借鉴和参考。

参考文献：

[1] 李国松，杨柳青.虚拟现实技术在风景园林规划与设计中的应用研究——几种常见虚拟现实技术的应用评价分析[J].中国园林，2008（02）：32-36.

[2] 郭蕊，杨立新，赵伟韬.虚拟现实技术在园林设计中的应用研究[J].沈阳农业大学学报（社会科学版），2009（06）：738-741.