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虚拟现实技术在园林景观设计中的应用分析

减小字体 增大字体 作者:李雪  来源:本站整理  发布时间:2019-10-24 13:13:28


摘 要:随着科学技术的不断进步,虚拟现实技术作为一项先进技术被广泛的应用于园林景观设计当中,为人们对客观世界的行为与特征的观察提供便利,并能够让设计人员在多维化信息环境交互作用过程中得到启发,从而激发其创造性思维。但是,当前在园林景观设计中虚拟现实技术的应用仍处在一个探索时期,仍需相关人员进行积极的探索,将虚拟现实技术进行进一步完善。

关键词:虚拟现实技术;园林景观;设计;应用

1 虚拟现实技术的概念

虚拟现实(VirtualReality,简称VR)技术与网络一样是20世纪末兴起的一门综合性信息技术,包含了信息技术、图形处理技术、计算机技术、行为学技术、传感器技术、影像学技术等,是集各种不同技术为一体的综合性技术体系。它的应用突破了传统计算机与工作人员之间的界限,为了人类研究微观、宏观世界提供了极大便利,也为社会经济发展做出了应有贡献。近几年来,国内外开始将虚拟现实技术应用到工业设计、建筑设计和城市设计领域,以虚拟城市系统方向的研究为主,并取得了一些成果在园林景观设计、规划和建造中发挥着重要作用。选择虚拟现实技术中能够满足园林景观设计规划的方法对于建造科学、合理的研究平台有着重要的意义,同时有着广泛的推广作用。

2 虚拟现实技术的应用特色

2.1 设计信息分析科学准确

因为VR系统具有较强的综合性,具有强大的功能性,能够通过程序接口导入并分析复杂系统模型,从而为设计者提供客观、正确以及全面的理解。另外,其还能够提供地理信息系统(GIS)、光学摹视系统以及大气分析系统等先进系统促使创作信息更为准确、真实、有效。

2.2 设计构思动态空间化

VR技术不但能够让园林景观设计师将抽象思维表现的更接近实际,而且还能够突破以往表现方法的局限,让园林设计师的构思得以在三维世界中充分发展。将人们的注意力从园林景观的表面引导到园林景观空间的塑造,通过VR技术能够让园林景观空间的构思有着雕塑般的自由随意。

2.3 景园林表现的临场感

浸入式虚拟现实可以让观者仿佛置身在虚拟世界当中,可以在全角度观察与了解园林景观的空间塑造;也可以利用飞行模式来对整体风景园林的形态以及其和环境的关系进行了解与观赏。在风景园林内外的实时漫游,可以让其在较小的距离内对细节进行观察,实地进行空间体验,甚至能够戴上数据手套触摸园林景观表面的材料,使其仿佛置身其中一般。

2.4 园林景观体验的交互性

采用虚拟交互接口设备,能够达到人类自然技能对虚拟环境对象的交互考察与操作的目的,让园林景观设计中的空间体验具有一定的灵活性与交互性,其所呈现出的精神也更为形象与真实。在虚拟现实中,既可以自由编辑风景园林元素,还能够自主对观察视点、观看角度以及线路进行切换,而且可以根据相关数据来获得重要节点的信息,虚拟现实给了设计师和用户更多的自主性。

园林景观中虚拟现实技术的实现方法

3.1 虚拟现实技术的选择

经过多年的发展,虚拟现实技术的实现也派生出多种不同的方法。目前较为流行的有JAVA3D、CUTE3D、VRML等多种实现方法,它们也各有其不同的优缺点。对于大型场景的模拟,VRML较为适合,VRML(VirtualRealityModelingLanguage)是一个用于塑造和渲染的图形描述语言。我们可以通过VRML创造出一个可参与、可进入的虚拟世界。在Internet上广泛的应用VRML2.0的新标准用以创建虚拟三维空间,不但能够自由创造物体,如飞船、山脉、星体、城市、建筑物等对象,而且能够将动画、声音添加到虚拟空间当中,提高其真实性。

3.2 基本流程

创作者可以在3DSMAX中建立三维场景,首先,严格依照设计方案创作出场景内所需的不同要素模型,并且赋予其相对应的材质贴图。然后,增加灯光,以照亮整体场景。最后,依据设置好的视高与视域,明确摄像机(Freecamera)的位置以及镜头类型。

4 虚拟现实技术在园林景观设计中的应用

城市园林景观规划设计是一个复杂的系统工程,尤其是城市重点区域规划,好坏直接关系到城市的整体布局和形象。利用数字动画中虚拟现实系统的实时调整功能,进行规划项目的辅助设计,可以更好地对城市园林景观形态、轮廓线、空间布局等进行总体构思,减少规划设计缺陷,提高规划设计质量和进度。设计者按照设计构想建立虚拟的三维场景,按真实场景的体量来建造三维几何模型,包括建筑、场地、园林小品以及道路等硬质景观三维数字模型。接着对光照、阴影以及材质等场景环境内容进行布置,将园林景观设计的虚拟场景表现出来,将山水、植物等配景与人、自然以及环境间的和谐关系凸现出来。

考虑到园林景观设计的特点,园林设计中的硬质景观形式多样、造型各异,其三维模型的纹理贴图的要求也各不相同,而且可以综合色彩压缩、色彩合并和柔化等技术,以达到预期效果。园林景观设计中的虚拟现实场景,往往是将环境与植物间的关系体现出来。针对园林中大量的树木,可以将树图片采用镂空贴图的方式,并且将树图片尺寸设置为2的幂次,来提高显示精度。在动画制作方面,系统采用多视窗交互方式,并设置路径各关键点的参数,完成较为复杂的相机动画及场景切换效果。

伴随着城市化进程的不断推进,城市园林景观设计行业必将会与地理信息、规划、建筑以及生态等行业关系更为密切,因此在“大园林”、“大景观”的背景下,虚拟现实技术的应用将显得极为重要。

参考文献

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[4] 唐洪滨.分析虚拟现实技术在风景园林设计中的应用[J].吉林农业,2013(04).