浅析虚拟现实技术在城乡规划中的主要应用和发展前景

黄淑娟，刘颖明

（桂林理工大学）

1 引言

王瑞国等学者认为虚拟现实技术是由计算机、图像处理、人工智能技术、数据交互的多因素综合集成技术[1]。为了使复杂数据的内在联系和外部空间连接，从而较为直观的为客户所认识和理解，现可以在虚拟技术的帮助下实现空间数据的三维模拟，从而达到一个具有真实性、视觉效果的可互动的动态场景，以满足客户的要求。

2 正文

随着时代发展和科学技术的进步，快速的信息化建设已经是当今社会的发展潮流。计算机智能技术的应用出现在我们的工作生活中，在缓解人们工作压力的同时，使工作效率也得到大幅提升。随着计算机虚拟现实技术不断地普及，现已经涉及学术界研究的各个领域，特别是在城乡规划领域，虚拟技术的引进大大改变了传统的规划手段，因其应用深度广、结果直观、计算快捷等优点，注定了在未来城乡规划领域的应用中将会发挥越来越重要的作用。基于此，本文根据收集的相关文献资料，从三个维度介绍目前国内关于计算机虚拟技术在城乡规划领域应用的研究现状。

2.1 在宏观引入维度——计算机虚拟现实技术广泛应用于城市设计、规划方案评审和城市规划管理中

传统的城市规划中，设计思维和表达主要体现在设计文本说明书及图册上，对相关专业领域基础薄弱的大众而言，其成果的设计体验是无法理解的，使设计成果具有较强直观性和易于理解的表达技术迫在眉睫。最开始由淄博市规划信息中心开启了这片领域空白的部分。在2006年，信息中心加强了对虚拟现实技术的研究、开发和应用力度，针对城市规划设计与方案审批方面，运用计算机虚拟现实技术建立了一套完善的三维空间信息系统。具体成果包括了淄博核心区城市三维、商检局地块项目方案三维、中润大道城市三维等系统数据，其应用成果涉及了城市规划方案设计的各方面，在后续的城市规划方案审批中也起到了重要的作用。在辅助城市规划设计的方面，计算机虚拟技术能在设计概念构思、设计初稿、设计成果三者间反复为设计人员提供参考和修改意见，有利于符合设计地段现实情况的方案最终定型，具体包括设计鸟瞰、街道透视、街区立面设计、城市天际线、限高控制点选择等方面。

虚拟现实技术在城市规划中的应用使传统的设计概念和手法发生了转变，从以空间设计感为基础的设计变成了人机交互的直观设计过程。在进行城市设计时，设计者可将设计地区的空间数据进行三维处理，建立虚拟的三维设计场景，从而可以从各方面对设计地块进行了解和解析。从城市设计方法的改变而言是有利的，也说明了虚拟现实技术引入城市规划层面的可行性，它改变了设计者的设计思维、拓宽了设计视野，也使大众对自己所生活地区未来的发展方向更加直观明晰。因此，虚拟现实技术在城市规划领域的前景是光明无限的，具有巨大的发展潜力。

2.2 从中观扩展维度——虚拟现实技术在城乡规划基础教学中的应用

传统的城乡规划基础教学包括了理论学习、设计实践、设计方法学习等层面，主要的学习途径来源于老师与学生的互动交流和已有设计的学习，没有能让学生从设计开始体验到空间的感念，一味地靠学生的想象能力停留在二维层面，使教学效果不够理想。因此，虚拟现实技术在城乡规划学基础教学层面的引入和拓展，对于城乡规划的教学具有极大的推进作用。以往的教学中，学生只能从平面图、立面图、现场照片等图纸了解其平面布局、空间尺度等空间体量，但由于操作繁琐、时间短缺和经费限制等原因，很多距离较远的案例只能通过了解，学生接触的空间信息是有限的，很难形成对空间场所深入准确的印象[2]。在当今虚拟现实技术发展的趋势下，城乡规划基础教学与虚拟技术的结合，使学生们能更好地体会到二维空间与三维空间的交互过程，从而激发更多的设计灵感和学习热情。同时，作为一门新技术的植入，对于城乡规划学的学生而言也增加了许多新要求，包括空间体量认识、三维设计展示、设计空间动态模拟等方面。

2.3 从微观实用维度——虚拟现实技术在城乡规划建设中的现实应用

随着虚拟现实技术逐步深入到各行各业中，城乡规划建设中也充满了虚拟现实技术的身影。在城乡规划建设中，或多或少都会遇到现实中不可预测或模拟的状况，相应的虚拟现实技术能在较少的经济花费下得到这些模拟的结果和改善措施。在实际案例中，学者汪自军以鹿乡镇为例，结合虚拟现实技术模拟了鹿乡镇的水库淹没情况，从定性的设计转变为定量的可视化，对鹿乡镇的自然地貌进行空间模型建立，从而为镇区和镇域的规划提供了决策支持[3]。在建筑景观设计方面，学者田洁强调了虚拟现实技术的优点，包括对建筑物信息的展示、多个方案的对比研究、模型网络数据库的实用性等[4]。在村镇规划信息化层面，学者赵筱斌以浙江省某项目为例，为了使村镇规划信息更加易于明白和查看，该学者通过相应虚拟现实技术，初步搭建了B/S结构模型平台，一定程度上提升了浙江省村镇规划信息化水平[5]。信息化平台的建设是有利于地区规划的展示和网络互动，对于大众了解相应政策和规划方向是有帮助作用的，也能及时收到来自基层关于规划的反馈意见，通过该平台完善了政府部门—设计单位—当地居民三者间的互动过程。

3 结语

通过对收集文献资料的学习和解读，从上述三个维度浅析了虚拟现实技术在城乡规划领域的应用，笔者觉得虚拟现实技术在国内应用的相当广泛，主要涉及在城市规划设计层面的转变，由二维空间转为三维互动、由专业化转向大众化、由繁琐条款转向易懂明晰。对于城乡规划学的基础教学而言，虚拟现实技术的应用拓展了学生的设计思维，减轻了教师工作负担，完善了设计教学理念，为城乡规划培训新时代、新技术人才奠定了教学基础。对城乡规划实际建设而言，虚拟现实技术的应用完善了设计单位与政府部门的沟通流程，使成果展示、地区发展、危险预警等信息一目了然。既能使政府部门在灾害来临时及时反应，也能使当地居民看得懂图册、明白规划意义，使城乡规划成果能更好地实施，虚拟技术信息平台的建设也为后续规划做了充分的保障。

总而言之，虚拟现实技术与城乡规划结合的深度和广度在逐步衍生和扩展，对我国城市设计、城市管理、城市决策、村镇规划、景观设计有重要的指引作用，在未来虚拟现实技术与城乡规划及相关专业将会结合更加紧密。