建筑设计中虚拟现实技术的运用简述

户彦

【摘 要】在建筑设计中虚拟现实技术的具体应用有着极其明显的优势，尤其是在呈现建筑效果图方面比较的直观、全面、立体，更是能够有极强的身份应用价值表现出。因此，对于虚拟现实技术的研究加强则是作为一位建筑设计工作者极为重要的一项工作。本文就对虚拟现实技术引入建筑设计的发展过程进行了简单的介绍，并分析了建筑设计中虚拟现实技术的运用及实现方法，以供参考。

【关键词】建筑设计；虚拟现实技术；运用

随着网络的发达及计算机软硬件的进展，在建筑设计中应用虚拟现实技术的层面会更广，而且成长幅度会更大。网络传输的便捷与快速处理，对计算机科技利用来使建筑设计成果呈现，已成为新的趋势，而且技术日新月异。

一、虚拟现实技术方法

（一）桌面式虚拟现实系统。

建立在计算机和工作站基础之上的虚拟现实环境系统就是桌面式虚拟现实系统，用户体验虚拟环境下的物体模型是以计算机显示器作为虚拟世界和现实世界的传输媒介，并搭配输入设备用来驾驭该虚拟环境和操纵虚拟场景下的模型，能够对虚拟环境下的模型对象实现以360度的视角进行旋转和缩放浏览。由于具有成本相对较低的优势，桌面式虚拟现实系统更易于普及，使用者仅仅需要借助一台个人计算机和一些相关的输入输出等设备就可以营造一种三维立体空间的场景来加强沉浸的感觉。

（二）沉浸式虚拟现实系统。

沉浸虚拟现实技术是虚拟现实技术的一种主要形式，它能够给体验者营造一个全新的虚拟空间。通过搭配使用先进的虚拟现实设备，可以将用户的视觉、听觉和触觉等融为一体，使体验者置身于虚拟现实世界中，成为其中的一部分，如同身临其境一样。这样用户能够集中精神排除第三方干扰，全神贯注地融入到虚拟现实环境的学习中。

（三）分布式虚拟现实系统（DVR）。

分布式虚拟现实系统是通过网络通讯技术以及虚拟现实技术搭建的资源丰富的网络虚拟世界，它提供了一种可以通过网络共享的虚拟空间，打破了空间位置的限制，无论使用者在哪里，都可以使用虚拟环境进行互联网工作，达到虚拟现实资源的网络共享与学习交流目的。它还能够为虚拟现实系统提供高效的计算能力，其中某些功能具有一定的分布特性，因此虚拟现实系统才能稳定地运行在分布式环境中。

二、建筑设计中虚拟现实技术的运用

（一）准确呈现建筑信息

建筑效果图的表现其实主要就是为了较为全面准确的呈现出相应的建筑设计信息，在这一方面虚拟现实技术能够发挥出较强的运用效果，其能够基于建筑设计结果中存在的所有建筑信息进行准确的呈现。

（二）直观立体呈现建筑设计结果

对于建筑设计结果的呈现，虚拟现实技术的应用不仅仅是能够做到准确的反应，还能够表现出直观性和立体性特点，这种直观立体的呈现建筑效果图的方式也是该技术手段应用的主要价值所在，也是对于相关建筑信息准确呈现的一个重要补充。

（三）优化建筑设计方案

通过对于建筑效果图的直观、立体、准确呈现，还能够便于设计人员进行建筑设计方案的优化和完善，在建筑设计工作完成之后，其具体呈现出来的建筑设计效果图很可能会出现一些问题和缺陷，这些建筑效果图如果仅仅通过平面图的方式进行展现的话，很容易造成缺陷的遗留，难以进行优化，而采用虚拟现实技术进行呈现的话，就能够较为直观地发现这些问题，并且进行逐步完善。

（四）建筑设计方案的对比

基于当前很多建筑设计工作来说，其最终的建筑设计方案和效果图很多时候并不是唯一的，这也就涉及到了建筑设计方案的对比工作，而传统的建筑设计方案对比很难发现两者的优缺点，也难以做出较为准确的判断对比，从这一点上来看，虚拟现实技术的应用是极为必要的，其能够较为高效的发现两种不同建筑设计方案的优缺点，并且进行系统的对比分析，选择最佳的设计方案进行施工建设。

（五）建筑空间体验

建筑效果图表现中虚拟现实技术的应用在建筑空间的体验中更是得到了有效地运用，其能够通过相关VR设备来将建筑效果图转化为虚拟的建筑空间结构，进而也就能够给人一种身临其境的感觉，最大程度上表现出建筑效果图的细节，保障建筑设计水平的最大化提升。

三、建筑设计中实现虚拟现实技术的方法

（一）三维虚拟环境空间的建立

用虚拟现实技术构建虚拟环境空间需要对建筑物的平面图、立面图和剖面图等相关信息采集，以便将建筑物的立面、平面和剖面的真实效果反映出。将资料收集好后利用3DSMAX软件制作建筑的三维模型建模时需注意在使设计要求满足的前提下，使点和段的数量尽量减少，以使工作效率增加。可以对模型创建适当的光场景和背景，以便将建筑的特点真实的展现出。

（二）虚拟现实硬件系统

简单的虚拟现实系统的实现并不需要太多复杂的设备，只要能够使其具有输入、输出功能满足的设备即可，简单的计算机桌面互动系统就可以对一个简单的桌面虚拟现实系统构成。但要使虚拟现实技术带来的沉浸感、交互性、想象性三个特征就需要专业的信息输入设备和信息输出设备充分实现。信息输入设备包括键盘、鼠标等等，信息输出设备包括高性能显示器适配器、单通道或多通道投影响仪、偏振片、立体眼镜等等。借助于传感设备用户可以将自己在现实时空的行为通过用户化身映射给虚拟环境，反之亦然。

（三）虚拟现实软件系统

要想让设计者与用户或者其他人员对虚拟现实技术所带来的身临其境的临场感与沉浸感真正体验到，首先就要对一个与客观世界相符合或者与设计者头脑预想的设计方案相符合的虚拟三维模型建立，这个三维虚拟场景模型不但能够使建筑、环境、室内等客观存在准确的表现出，而且需要对场景的色彩、材质、阴影等较真实的反应出。建立可视化三维模型从技术实现上可分为三步：几何建模，主要建立所需三维场景的几何构形；形象建模，主要对几何建模的结果进行材质、颜色、光照等处理；行为建模，主要处理物体的运动和行为描述。

四、结束语

作为一项以计算机技术为基础的高新技术，虚拟现实技术具有交互性、想象性和沉浸性的特点，强调人在虚拟现实中的主导作用。建筑设计是技术、艺术和创新相结合的领域，虚拟现实技术的出现为建筑设计开辟了新思路，将其在建筑设计中应用能够打破传统表现模式，虚拟现实和计算机技术的结合，能够使设计人员的工作效率和设计质量大大提高，缩短设计周期，使投资成本减少。因此，虚拟现实技术应用于建筑设计具有重要的现实意义。

参考文献：

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