论虚拟现实技术在环境空间设计中的应用

吕瑶磊 陈艳怡

摘 要：随着时代进步、科技革新，传统展示手段面临着巨大的改变，虚拟现实技术的发展是很具有代表性的技术革新。虚拟现实技术一方面可以帮助设计师打破传统设计思维的局限性，发挥更大的设计潜能;另一方面，通过虚拟现实技术的交互性和沉浸性，受众可以拥有更好的体验感。通过探索虚拟现实技术在环境空间设计方案中的融合，找到其应用思路。通过对虚拟现实技术的研究，将其应用到南京浦口码头社区中心保护与更新设计中，可以提升环境空间设计的表现力。运用虚拟现实技术可以丰富环境空间设计展示形式，用更加科技的方法呈现空间历史文化部分，从而形成现代空间与历史的对话，同时也可增加空间场所的趣味性表达。

关键词：虚拟现实技术;环境空间;体验感

目前，虚拟现实技术的应用已经非常广泛，随着其不断发展和探索，虚拟现实技术的应用领域也在不断扩大与深入，应用前景非常广阔。虚拟现实技术不仅可以提升环境空间设计的表现力，加强空间的真实性，而且更侧重于用户的主观感受，使所见更加现实。除了虚拟现实技术自身的发展外，设计领域的工作模式也需要进行优化，以便打破设计中时间和空间的限制。未来，虚拟现实技术会成为设计人员和用户之间联系更为紧密的桥梁，也会改变人们和其他新材质、新技术的关系，为人类的生产以及生活的各个方面带来全新的面貌。

一、虚拟现实技术在环境空间设计中的作用

（一）全方位模拟空间感受

目前，室内空间设计常用的方式是通过绘制平立面图，构建三维模型来完成设计，但这仅仅只是通过视觉这一部分来体验的。随着时代的发展，这已经不能满足我们的需求，我们需要获得更加直观且多感官的体验感。真实的空间体验感受包括视觉、听觉、触觉、嗅觉等感受，这是单一的视觉感受无法比拟的。此外，虽然空间是相对静止的，但是人相对于空间来说还是运动的，在现实世界模拟的时候，虚拟现实技术可以做到全方位展示构建的虚拟空间，并且有多条路线可供用户选择，让用户全方位地体验空间并获得不同感受。

（二）打破时间限制和空间限制

太阳从早上升起到傍晚落下，每一个时间段的光线都不一样，这就导致人们在空间中感受到的视觉光线不一样。如果我们想要研究不同的光线对空间设计有什么影响，就需要用一整天的时间进行观察，但是虚拟现实技术可以解决这个问题，它可以模拟出任意季节、任意时间段空间的光线效果。除了时间方面，空间有时也有局限，由于不同空间的位置不同、朝向不同，会导致光线、通风等情况有差别，考虑到各项成本问题，很难做到对每个空间都建模分析，这时候就需要用到虚拟现实技术，将真实场景进行还原。

（三）提高环境空间设计的真实性

在设计时，肯定会出现设计方案和真实场景存在差异的情况，如果合理地使用虚拟现实技术，则能够得到一定的改善。结合真实环境要素，将设计与真实环境进行良好的融合，能够促使空间的整体感和体验感得到进一步提升。运用虚拟现实技术有利于提高空间设计的交互性，设计师可以仔细观察空间中的每一个角落，认真分析空间中所需要设计的对象以及设计元素，从而达到提升整体真实性的目的。

（四）提高环境空间设计的创新性

虚拟现实技术的合理使用有助于提高设计的创新性，提升对设计事物的认知能力， 根据具体情况从多个角度入手，努力拓展新思维，完成更具创造性的设计。将空间设计和虚拟现实技术结合有利于设计师在虚拟环境中获得极佳的体验感，激发大脑的想象力，使设计能力得到提升，设计出更好的环境空间。

（五）降低各项成本

在传统的设计模式下，完成一整套室内设计大概需要几个月的时间，但是如果使用虚拟现实技术，就能够快速设计出虚拟样板间供顾客参考。这在显著提高设计师工作效率的同时，能够在一定程度上大幅度降低时间成本，节约总的资金成本。

二、虚拟现实技术在环境空间设计中的应用思路

（一）提升空间代入感

虚拟现实技术所提供的空间代入感能够让我们更好地感受其所营造的景象，了解社会风俗、历史文化。以南京浦口码头社区中心保护与更新设计为例，游客可以先通过一层的南京VR历史展厅中的一些图片以及老物件了解老南京（图1），利用虚拟现实技术将图片跟老物件相关的故事场景虚构出来，生动形象地还原当时的社会背景以及随着时代发展带来的变迁，让游客更加有代入感（图2）。运用虚拟现实技术和全息投影技术可以将南京地区的划分过程呈现出来，在不断的发展中，区域的划分也是在不断变化着的，游客可以从中看到变化的过程。

通过虚拟现实技术复原中国最文艺的火车站之一浦口火车站，让游客感受民国时期人们出行的方式，那时候比较先进的交通工具就是火车了，但是对于现在很多年轻人来说，他们可能甚至都没有见过以前的老式火车。将浦口火车站复原出来，米黄色的墙面、红色的屋顶、拱形雨廊都颇具民国特色，身处其中就会有种恍若隔世、时空穿梭的感觉， 极具代入感。

（二）提升空间体验感

虚拟现实技术的体验是充满趣味的且互动性十足，例如，体验者的脚踩在地面上，会有水波纹出现并逐渐散开，它会通过人的重量、脚下的动作、活动的范围随机散开纹路，每个人的纹路都是独一无二的，且上一秒跟下一秒也是不断变化的，如果错过了就无法再次还原。与此同时，还会有很多不同种类的船只从水波纹中出来，它们会根据体验者的行为改变行驶的方向、速度、范围等。

在VR划船游戏中（图3），通过虚拟现实技术可以提升划船游戏的体验感。虽然是坐在室内一个静止的船上，但游戏开始后，体验者会发现自己已经身处水面上，拿起船桨，就可以开始自己的旅程了。沿途体验者会看到南京百年的变化，有1902年的鼓樓、1910年的江南贡院、1925年的中山码头、1930 年的下关火车站、1940年的玄武湖公园、1970年的火车站等。随着时代的发展，这些建筑也在不断变化。遇到自己感兴趣的地方，体验者可以将船只临时靠岸，靠近一点仔细地观看，也可以用手去触摸，感受变迁过程中建筑材质的变化，增加不一样的体验感。

虚拟现实技术通过沉浸式体验，可以让儿童以及成人在感受游戏的过程中，加强人与环境的交互体验，真正进入设计中，体验和享受科技的全新表达，让生活与科技相结合。随着时代的更迭，通过科技、艺术、人文手段打造多感官的沉浸式交互体验是未来空间设计的发展趋势。

（三）提升空间展示性

全景效果图的展示效果是沙盘模型和普通效果图无法比拟的，在渲染浦口码头效果图的时候，运用虚拟现实技术渲染全景图可以使效果展示更加全面直观且生动有趣，极具吸引力，有助于解决视角单一的问题，提供多视角的全方位体验。全景效果图的互动性强，用户可以任意调节方向，多角度观察空间，仿佛置身于其中，最大可能地提升空间真实性以及用户体验感。

用户可以在显示界面随意选择想去的空间，例如仿民国故居、售票大厅、模型展示区、手工室等。点击后，场景将会瞬间变化，快速转换到用户选择的空间，没有视觉死角，用户可以观看整个空间设计的内容，打破时间和空间的限制。通过将虚拟现实技术与真实环境要素结合，不仅可以使空间的代入感与体验感得到进一步提升，而且还能起到丰富展示形式的作用。

三、结语

在信息化时代的背景下，虚拟现实技术与环境空间设计结合成为一种必然的趋势。虚拟现实技术可以为环境空间设计注入新鲜血液，为整个设计行业带来生机活力，但是，虚拟现实技术在实际的使用中还是会面临诸多障碍，只有通过不断磨合、不断改进、不断完善，才能将虚拟现实技术与环境空间设计完美结合，推动二者共同进步。虚拟现实技术在环境空间设计中占有重要地位，它将视觉、触觉、听觉等融入构建的虚拟空间中，给用户全方位的体验感，使体验更加具有真实性。虚拟现实技术与环境空间设计密切相关，在虚拟技术中融入设计师的创意概念，可以大幅提高设计师的积极性、创新性和想象力，也能促使设计方案具有多样性，提高设计质量，为整个设计行业的发展提供强有力的保障。在环境空间设计中合理地使用虚拟现实技术，有利于降低成本，提高资金利用率，更好地提升建设水平。

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作者单位：

浙江工商大学杭州商学院