建筑设计中虚拟现实技术的应用

摘 要：针对虚拟现实技术在建筑设计中的应用现状，进行合理分析，并详细介绍虚拟现实技术的特点，如设计效果清晰、设计方案合理、降低施工成本等，虚拟现实技术在建筑设计中的应用要点，希望能够给相关工作人员提供一定的参考与帮助。

关键词：建筑设计；虚拟现实技术

1 前言

在建筑设计过程中，通过应用合理的虚拟现实技术，能够帮助建筑设计人员全面了解建筑工程结构特点，降低建筑工程的总体施工成本。伴随计算机网络技术的高速发展，虚拟现实技术的应用范围越来越广泛，能够构建更加合理的虚拟模型，减少施工材料的损耗。鉴于此，本文主要分析虚拟现实技术在建筑设计的具体应用，保证建筑设计方案得到更好的实施。

2 建筑设计中应用虚拟现实技术的重要性

虚拟现实技术能够将传感器技术、计算机技术与行为技术进行有效结合，打破了人与计算机之间的信息传输方式，能够帮助建筑设计人员全面了解建筑结构特点，构建一个妥善的建筑信息模型。在建筑设计中，通过合理应用虚拟现实技术，能够保证建筑设计空间更加灵活，有效提升建筑模型的真实性。对于建筑设计人员来说，要对建筑结构特点有初步认识，并结合各类媒介的特点，构建合理的虚拟现实模型，让观看者更加直观的了解建筑模型。

除此之外，将虚拟现实技术应用到建筑设计中，能够减少建筑设计方案的修改次数，有效提升建筑设计方案的合理性。在一些大型建筑工程中，设计人员要处理大量的图形数据，在一定程度上延长建筑建设时间，影响建筑设计方案的合理性，应用虚拟现实技术，能够减少设计时间，保证建筑设计工作得以顺利开展。将虚拟现实技术应用到建筑设计中，能够帮助设计人员构建更加完善的建筑虚拟模型，保证建筑设计方案更加人性化，建筑模型与设计人员之间的互动性不断加强[1]。

3 虚拟现实技术的特点

3.1 设计效果清晰

与传统的建筑设计技术相比，虚拟现实技术的设计效果更加清晰，建筑设计人员可以以利用平面图形，构建更加完善的虚拟模型，有效满足用户对建筑设计方案的要求，为用户提供更加直观、清晰的建筑虚拟模型。虚拟现实技术具有良好的交互性，能够增强建筑模型与设计人员之间的沟通，建筑设计人员可以结合建筑模型的运行特点，不断完善建筑设计方案，提高建筑设计方案的合理性。

另外，通过应用先进的虚拟现实技术，建筑设计人员对设计方案进行动态修改，具有良好的实时性。在科学技术不断进步的今天，虚拟现实技术也在不断改进，建筑设计人员在实际工作当中，要结合建筑设计方案内容，合理应用虚拟现实技术，构建科学的建筑模型，针对建筑模型运行中出现的问题，妥善修改建筑设计方案，保证建筑设计方案得到更好的实施。

3.2 设计方案更加合理

对于建筑设计人员来说，通过运用虚拟现实技术，能够将多个建筑设计方案进行妥善对比，保证建筑设计方案更加完善。由于建筑工程的建设施工规模比较大，建筑设计人员往往制定多个设计方案，并结合用户的各项需求，选择合理的设计方案，运用虚拟现实技术，设计人员可以根据用户的各项需求，将设计方案进行有效调整，为用户能够更加清晰的了解建筑特点，在满足用户实际需求的基础上，有效提升建筑设计方案的合理性。

建筑设计人员在实际工作当中，要将各项设计方案进行科学对比，选择两套比较完善的设计方案，构建相应的建筑模型，让用户能够更加全面的了解建筑设计方案内容，针对建筑设计方案不合理处，提出相应的建议，保证建筑设计方案更加完善。对于用户来说，通过合理观察建筑设计模型，能够更好的与建筑设计人员沟通，减少建筑设计方案的修改次数[2]。

3.3 降低施工成本

在建筑设计阶段，设计人员需要结合用户的需求，为用户提供更加完善的虚拟模型，让用户能够更加直观的了解建筑特点，有效降低建筑工程的施工成本，提升用户的满意度。与传统的建筑设计方法相比，虚拟现实技术能够保证建筑特点更好的展示出来，不仅能够降低建筑工程的施工成本，而且减少工程项目的返修次数，有效提升建筑工程的整体经济效益。

另外，伴随我国高层建筑工程数量不断增多，应用虚拟现实技术，能够保证建筑施工方案得到更好的验证，针对不合理的施工方案，及时淘汰，有效提升建筑工程的总体设计水平。由于施工技术的不断改进，提升工程的施工质量，但是，很多新技术存在较大的施工风险，建筑设计人员可以利用虚拟现实技术，构建建筑模型，不断降低施工风险的发生率，保证各项先进的施工技术得到更好的运用[3]。

4 虚拟现实技术在建筑设计中的具体应用

4.1 虚拟现实硬件系

建筑设计人员在应用虚拟现实技术的过程中，不需要使用大量的复杂设备，设备具有良好的输入、输出功能即可，并在计算机桌面构建虚拟现实系统，并准确输入各项建筑信息，构建更加合理的建筑虚拟模型，为用户提供良好的视觉感受，进一步提升用户的满意度。用户也可以根据建筑虚拟模型的特点，及时与建筑设计人员沟通，针对建筑虚拟模型运行中存在的問题，提出自己的看法，建筑设计人员可以结合用户的各项需求，不断改进建筑设计方案[4]。

对于用户来说，可以利用传感设备，将自己置身于虚拟环境中，并结合建筑模型的结构特点，向设计人员提出自己的各项要求，建筑设计人员可以结合用户提出的需求，不断完善原有的设计方案。建筑设计人员在应用虚拟现实技术的过程中，还要根据方位跟踪器中的各项测量数据，对用户的行为做出准确判断，运用碰撞检测算法，为用户提供更加精确的测量信息，让用户更加直观的了解建筑特点。

4.2 虚拟现实软件系统

为了保证建筑设计人员与用户能够更好的体验到虚拟现实技术带来的身临其境的感受，建筑设计人员需要提前构建三维模型，该三维模型能够真实反映出建筑室内环境与室外环境，让用户能够更好的认识到建筑结构特点。在构建建筑模型的过程中，设计人员可以结合施工现场情况，不断改进建筑三维模型。例如，在几何建模过程中，建筑设计人员可以将三维空间中的物体进行几何变换，保证建筑模型更加立体化。

现阶段，建模软件主要有3DMAX、SKECHUP、REVIT等，利用以上软件构建的建筑模型，均可以进行互换。建筑设计人员在实际工作当中，要构建合理的建筑场景，并将建筑模型中的三角形面进行有效结合，将建筑模型中的三维形体有效分离，并不断细化，保证建筑模型更加真实。研究表明，建筑模型中的三维形体越细化，建模的速度越慢，因此，建筑设计人员要结合模型的构建情况，运用合理的运算方法，有效提升建模速度[5]。

利用几何建模法构建的建筑模型，只能够描述虚拟环境的结构特点，不能够完全反映出建筑的形体颜色与材质等。为了保证虚拟环境中的建筑形体颜色与材质得到更好的体现，建筑设计人员可以结合建筑模型的运行情况，合理描述建筑模型的形体颜色与材质，构建一个更加完善建筑三维立体模型。例如，建筑设计人员可以运用先进的虚拟现实技术，适当增强建筑模型光照效果，从而有效提升建筑虚拟场景的真实感。

5 结束语

综上所述，通过合理运用虚拟现实硬件系统、虚拟现实软件系统，能够保证虚拟现实技术在建筑设计中得到更好的运用，提升建筑模型的合理性。对于建筑设计人员来讲，要结合建筑场景特点，运用IBR理念，将几何算法与混合算法进行有效结合，有效提升建筑场景绘制水平。

参考文献：

[1] 曹稳，吴伟东，周玉佳.探析建筑设计教学中虚拟现实技术的应用[J].安徽建筑，2017（6）：207～209.

[2] 张敏华.虚拟现实技术对于建筑景观设计应用[J].城市建设理论研究（电子版），2017（4）：128～129.

[3] 刘壮.虚拟现实技术在建筑环境设计中的应用研究[J].现代装饰（理论），2016（7）：135.

[4] 关若愚.三维虚拟现实技术特点及其在建筑改造设计中的应用分析[J].信息系统工程，2016（4）：19～20.

[5] 曹晓丽，潘颖.虚拟现实技术对于建筑景观设计应用[J].中国建材科技，2016（1）：39～40.

作者简介：

唐铭（1986-），男，助理工艺美术师，本科，主要从事立体设计工作。