浅谈建筑设计中虚拟现实技术的应用

彭飞

摘 要：在当下这个信息技术与互联网全球化飞速发展的时代大背景下，人们赖以生存的建筑与城市都发生了翻天覆地的变化，而建筑设计工具及设计模式也在不断更新，建筑学以其特有的方式不断拓展着其发展空间。

关键词：虚拟现实技术;建筑设计;市场应用

1 建筑设计的发展现状

众所周知，在当今大的社会背景下，随着时代的变迁，科学技术发展日新月异，我国的建筑施工水平得到了不断地提高，设计方案有了更强的实施可行性，建筑的设计理念也因此更加的多元化。与此同时，随着我国经济社会的发展，消费者的审美观念发生了很大变化，建筑的设计风格和设计理念也随之发生很大的改变。由于生活节奏的加快，人们对建筑设计的要求由轻奢型转变为简约型，人们开始追求简单中的美感，追寻事物的内在美，所以建筑师们设计风格的转变既是紧跟时代的步伐，也是社会审美的体现。而这种变化，实际上降低了建筑施工的难度，但另一方面也无形中对建筑设计提出了新的要求，如何在简约的设计风格中，营造出建筑的独特魅力，引领行业的持续发展，这将是建筑设计工作的重要课题。

2 虚拟现实的内涵及发展状况

2.1 虚拟现实的内涵。

（1）虚拟现实，顾名思义，是对现实的一种虚拟表达。它与多媒体技术、互联网技术一起被公认为目前最有发展前途的新生计算机技术。这种虚拟技术可以通过计算机技术的高水平操作构造出非常接近现实情况的多维立体环境。它能让人更直观的看到虚拟出来的环境布置，能让人对事物的认知一目了然。现代的虚拟现实技术已经能够逼真的将视觉和听觉感受融合到应用中来，也有一些可以将触觉感触融合进来，使人与虚拟环境能够互动。人们能够像在真实环境一样去感受环境中的一些不足和问题。使设计能够得到不断的完善和优化，设计产品能够更好地符合人们的感官感受。

（2）计算机辅助技术经过长时间的发展，已经被各领域公认为不可替代的创新性技术力量，在較早的建筑设计中，就采用计算机CAD画图软件进行图纸的设计，逐渐的，计算机技术的建筑设计优势也日益明显。它能帮助设计人员免除人工画图，修改，计算等一些繁琐的数据和图形处理工作。使设计周期缩短，设计效率提升。虚拟现实技术更是一项综合性的、全面建筑设计方法。它能创建接近真实的三维效果环境。使建筑设计更加人性化，互动性强。

2.2 虚拟现实的发展历程。

虽然虚拟现实技术自2016年才开始大热，但从虚拟现实技术最初的起源来看，在1956年虚拟现实就已出现了，只是在那时，虚拟现实技术的发展还不完善，它与公众生活的关联性还很小。而自1956年至2016年，虚拟现实技术经历了60年的不断发展和進步，在2016年虚拟现实技术才真正得以进入公众视野，在市场中火热起来。也是在这一年，虚拟现实技术出现在大街小巷，开始进入人们的日常生活，大大小小影视作品、精彩刺激的电子游戏给观众带来了更多的欢乐，人们期盼已久的虚拟现实时代终于来临。从起源到发展，从逼真到立体，虚拟现实技术经历了漫长的发展历程，而如今相关技术已逐步走向成熟。

3 虚拟现实在现代建筑设计中的应用

如上所述，影视作品、电子游戏大多是虚拟现实技术在人们的娱乐生活中的应用，那么如果将虚拟现实技术运用到现代建筑的设计中，将会是什么样的效果呢？会对建筑设计有怎样的提升和帮助呢？

3.1 设计检测手段。

将虚拟现实技术运用到现代建筑的设计检测中，可以在建筑设计的过程中，让设计师更加了解自己设计思路的可行性以及设计的合理程度，在敲定最终的设计方案前有更加深入的评测措施，减轻设计师的工作难度，让设计方案变得更加高效可行。

3.2 市场手段。

将虚拟现实技术运用到现代建筑的市场可行性评测中，通过虚拟现实，让公众在建筑尚未进行施工的阶段，更进一步地感受到这个建筑设计的可行性，让人身临其境，更好地了解到这个设计方案的优点和缺点，设计师也能更加准确地了解市场，以便准确做出相应的调整和改变，从而促使设计方案更加的完善，起到事半功倍的效果。

3.3 设计手段。

将虚拟现实技术运用到现代建筑的设计当中，通过虚拟现实技术，设计图将不再是一张简单的图纸或一张平面的图片，而是一个立体的空间，设计方案将活灵活现，变得更加鲜活、立体起来，在虚拟的设计里，设计师将自己置身设计方案之中，也能及时地发现设计中考虑不足的问题，更快速地完善设计、解决问题，提高建筑设计的效率和水平。

4 建筑设计中虚拟现实技术的实现方式

虚拟现实技术是一项难度较大的高科技技术，将虚拟现实熟练地运用到建筑设计领域中，目前来看虽然也是需要进行深入的研究和分析，但是，通过以上不难看出，通过虚拟现实技术在建筑设计领域中的运用，可以将设计效果很直观形象的展示出来，而且还能大大节省投资成本和费用。还能有助于建筑设计者进行多种设计方案对比分析，最重的是可以使用户以身临其境的形式来体验设计效果。

4.1 虚拟现实技术的硬件系统方面。简单的虚拟现实系统不涉及负责的硬件设备配置，系统主要有输入和输出两种对应的设备即可，比如，计算机显示器的桌面互动系统就类似一个简单的虚拟现实系统。但要想使虚拟现实技术能够在真实感、互动性、创造力三个方面有所突破，就必须配备专业的信息输入和输出设备。信息输入设备包括电脑键盘、鼠标、手写输入板等。信息输出设备则指电脑显示器、多种通道形式的投影设备、3D眼镜等。借助传感设备可以将用户实际的动作行为通过映射的形式传给虚拟环境。用户化身可以将用户自己和虚拟环境进行实时的互动和交互。另外，具备测量功能的方位跟踪器还可以将用户实际的行为范围进行取样并映射给虚拟环境，虚拟环境又根据收到的映射信息进行用户动作和传感器力反馈技术将虚拟环境的测量信息反馈给用户。这就使得客户虽然置身境外但有身临其境的感受，还能进行人机互动。这种对于个人和环境的有效感应和映射对建筑设计的虚拟现实技术有着非常重要的意义。

4.2 虚拟现实技术的软件系统方面。虚拟现实技术的软件是指通过一种计算机程序，能够实践建筑设计与用户都能看得见的一种虚拟环境。在这个虚拟环境中，用户可以有置身其中的感觉，这就要求有一个软件可以方便设计者建立一个与现实环境一直或者与设计设及用户预想的一样的虚拟三维模型设计。这个模型不仅可以准确的表现真实环境中的地形，建筑物，环境配套，室内布局等，还要非常真是的反映出将来的实际场景中色彩搭配、材料材质、光照阴影等。对三维模型的大件，主要分为三个步骤：①模型的几何构造搭建。根据实际场景的建设比例建立虚拟标准尺寸几何结构;②模型的外观美化。对几何构造进行虚拟的施工，具体有材料建模，建筑物上色，光照处理等;③模型的行为模拟。对虚拟模型进行一些逼近真实的动态模型塑造。这些模型的建造都可以通用，使整体模型看起来非常逼真。

5 结语

虚拟现实技术的发展，丰富了我们的生活，在将它应用到生活娱乐领域的同时，我们也可以利用它的功能，多渠道促进社会的进步。将虚拟现实技术与建筑设计技术进行结合，不仅体现了行业发展的需求，也为建筑行业节约了更多的资源，促进了本行业更好更快的发展。未来虚拟现实技术将更多的被应用到经济社会的各个方面，推动社会更具前瞻性的发展，对我国综合国力的进一步提升提供有效帮助。

参考文献

[1]李苏旻.虚拟现实技术在建筑与城市规划中的应用研究[D].长沙理工大学，2008.

[2]章立.虚拟现实技术在建筑遗产保护中的应用研究[D].江南大学，2009.