虚拟现实在园林景观设计中的应用

连云港徐圩城建工程有限公司 万千

在当前可以明确的是虚拟现实技术，该属于计算机领域当中出现的一种新型的前沿的技术手段，这一技术的应用具有明确的方向，并且在工作过程当中通过使用这一技术能够拥有更高的效率水平，同时还能够尽量地缩减时间，提高工作的质量水平。虚拟现实技术在当下园林设计当中的有效使用，能够针对设计工作的输入以及输出进行优化，改良这方面的工作状况，也能够使得有关涉及人员对计算机进行科学的使用，展开园林设计，避免以往复杂的手绘工作，也不需要花费更长的时间。虚拟现实技术在园林设计当中得到的科学应用，可以说对于我国的园林设计工作是一场重要的变革，在这一技术的帮助下，促使我国园林设计迎来了新的发展机遇。

一、虚拟现实技术概述

对虚拟现实技术进行有效的分析，能够发现的是，这一技术也被叫做是灵境技术，还有人工环境或者是赛博空间，是由美国的一家公司所创造出来的一个新的词语概念。VR也就是虚拟现实技术，利用计算机技术，还有多种不同的虚拟现实设备，包括相应的软件直接创设出来一种虚拟的环境，目的是能够实现人和虚拟环境彼此之间的沟通和有效的交流，进行地自然交流，也能够促进各项工作的展开。人们在这种虚拟的环境当中能够直接获得和自然环境中相同的感受，不会有较多的区别，能够真正的对视觉、听觉还有触觉进行感知，产生更加直观的体验感受效果。

虚拟现实技术出现的时间并不是非常的长在，20世纪90年代的时候才被社会各界所关注，并且还在科技以及医学等多方面领域得到了应用，从而促使其得到了进一步的发展。但是在近20年的发展过程当中，VR技术也会受到一些因素的限制，比如说计算机软硬件的性能限制还有成本，包括技术难度等多方面所产生的制约，在实际应用的过程当中也会面临一定的问题，所以说应用范围并不是较为广泛的。

直到近几年以来信息产业得到了快速的发展和进步，这一产业面临了新的发展机遇，得到了革新，使得民用计算机的性能也得到了快速的提高，出现了较多的改善，相应的价格依然在不断的下降，因此虚拟现实技术才能够得到更加广泛地使用在园林设计的过程当中也能够凸显出其作用以及进行设计的最终效果。

在当前经过研究也能够发现的是应用的主流虚拟现实技术主要包含以下5个不同的种类：首先第1种是动态的建模技术，这一技术将VR技术作为重要的核心，从而获取三维的空间数据内容，也需要根据业务的具体需求，从而建设相对应的虚拟的环境模型。接下来就是实时的图形技术，在当前图像的处理工作，无论是二维的处理还是三维的处理都是相对比较成熟的，甚至多维的处理也发展到了一个新的阶段，虚拟现实的图像技术能够得到及时的生成。第3种就是立体的传感技术，虚拟的人机交互要依赖于立体的显示和相应触觉的传感技术手段，在精度和范围方面的需求也是比较多的。第4种则是要针对具体的系统开发做出一定的努力和研究，虚拟现实的有效实现需要找到更加合适的服务对象，相应的也需要在特定的场所才能够进行有效的利用，对于系统开发的平台要进行试运行，并且取得了一定的实践效果后，才能够有效地提高工作的效率水平。第5种则是系统中应用的集成技术在VR系统当中所包含的大量的虚拟模型以及相应的感知数据，还有信息同步以及识别技术集成等，也是当下虚拟现实当中所应用到的一种关键的技术手段。

二、园林设计中虚拟现实技术应用的价值

（一）可以节省人力物力和财力

在具体进行园林设计施工的时候，设计者还有施工单位和决策者彼此之间并没有更多的沟通和交流，他们之间往往存在着较远的距离，而且他们之间进行的沟通和交流如果不会产生效果，那么对于最终的设计产生的影响就会比较大。因为彼此之间的信息无法同步，因此就无法顺利地展开相应的施工工作，传统的方式下他们之间进行了沟通，耗费的时间不仅仅比较多，而且还需要耗费更多的资金，更多的人力资源。通过对于VR技术的有效使用，他们就可以直接利用互联网远距离的进行浏览，从而产生最终的效果，也能够帮助设计者以及有关施工单位还有进行决策的领导人员，节约时间，节约一定的金钱。

（二）可以真实体验最终效果

在当下园林造景工作的展开，对于环境变化的前瞻性以及和周边景物所产生的关联性要求相对来说是比较高的，所以说在进行施工之前就需要明确在完成了施工工作后的具体环境，对此有一个更加清晰更加明确的了解和相应的概念。一般情况下，设计者会利用三维的效果图，包括一些其他方式来对设计的最终效果进行展示，希望能够通过这种方式帮助决策者以及设计人员进行有关设计的理解，直观地感受到最终的设计成果。虽然说以上的这些展示方式各自都有存在的优点，但是相应的也有一些缺点存在，也就是不能够以人的视点深入其中进行分析，无法全方位的对此进行观察，感受到最终设计的成果。因为一般情况下人们观察到的成果都是局部的，对于VR技术进行利用，那么就可以尽量地克服这方面的一些缺陷和漏洞。在应用了这一技术和决策人员，有关技术人员都能够在任意角度对设计的效果进行观察，从而身临其境的对环境进行感受理解设计师进行设计的效果意图。

（三）可以对不同的方案进行比较和修改

在进行园林景观的有效设计过程当中，可以应用的设计方案相对是比较多的，但是要有针对性地选择设计方案，有所筛选，找到最优的设计方案，才能够进行后续的施工。在实际施工之前还需要对未来园林景观的景象做出多种不同的设想，传统的方式就是要直接绘制出相应的效果图，又或者是制作沙盘帮助公众进行了解，当决策者或者是公众针对这些沙盘提出来修改意见之后，肯定无法立刻及时的看到最终进行修改的效果，也没有办法在现场进行比较。而对于VR技术进行科学的使用，就可以展开园林景观的设计，在不同的设计方案彼此之间进行切换和沟通，从而在任意一个观察点或者是同一个观察序列当中，直接获得不同的园林景观感受效果，这也能够帮助他们找到不同方案之间存在的特点以及不同方案的缺陷和不足，使得最终决策的决定更加科学，也能够满足客户的具体需求。除此以外还可以有效的利用VR技术修改某些设计方案，实时的和在修改之前所应用到的一些方案进行对比和有效的研究。

三、虚拟现实技术在园林设计中的具体应用

（一）树木等模型的制作问题

在进行的园林景观设计以及相应的制作过程当中，数目是非常重要的，数目模型的制作质量好坏将会影响到整个进行施工的效果水平，但是因为一棵树本身就拥有大量的树叶，因此在做成了模型后，所能够应用到面能到百万的数量级，这对当下民用计算机来说，真正的实现较为流畅较为合理的VR应用效果是根本不可能的。为了能够有效的解决在这方面出现的问题，一般情况下采取的方法就是利用左右对称的植物关联复制一棵树木平面公告板之后，将这两个平面的公告板相互垂直在一起，这样无论从什么角度看到的数都是更加完整的。但是还是需要注意的，一方面问题就是如果摄像机和某一面垂直存在时，那么就和另一面几乎属于平行存在的状态，那么在这个时候数目从视觉上进行观察和分析，就能够看出会存在一定的不自然的情况，而对于这些不对称的数目，就可以同时采取摄像机的对齐技术保证树木正面始终都是直接面对摄像机的这一技术。利用3DSMAX可能无法直接的达到目标，不能直接实现，所以说必须利用手动修改相应的代码，从而实现这一目标，当然这也需要设计人员具备一定的编程技术，在这里还需要注意的一部分就是摄像机的试点不能够过于高，高出公告板太多，那么最后的效果肯定不太好，避免俯视模型的时候对模型的平板性进行展露。并且在场景当中树木的数量绝对不能够过多树木，树木的体型也不能够过大，因为要随时地对公告板进行旋转，确保公告板和摄像机的视线垂直，而这些操作会给计算机造成相对比较严重的负担。

（二）复杂地形的制作

对于一些简单的地形的制作，可以通过利用3DSMAX中位移这一部分的功能，通过位移修改器进行制作，通过位移修改器从而直接施加一个灰度图，在三维物体上面，从而使得三维物体对硬件的地方直接产生凸起亮度的不同，那么也就会导致存在的凹起的程度是不一样的。之后设计地形的时候也可以利用一些软件直接处理成灰度图，在3DSMAX作为位移修改器的贴图施加直接放在一个平面上，人们就能够得到相应的处理地形，如果说在设计的时候遇到的地形比较复杂，从远处看和近处看的最终效果是不一样的，那么就可以利用LOD技术生成相应的模型，那么在这种情况下所达到的就是远近看起来都不同的效果。

（三）在园林景观中人物的制作

在园林在园林景观当中对于人物的制作，一般情况下会采取两种不同的方式，首先第一种是动态的，而另一种则是静态的人物，可以是镂空的贴图，当然也可以是实际的模型。实际的模型人物和镜头以及相应的禅景匹配起来是比较完美的，但是因为人物的面数比较多，所以渲染的时候要有较大的负担，因此在实际园林景观当中一般情况下都会应用镂空贴图制作人物，序列图片一般也都是来源于具体的照片，因为人物是一个走路的序列帧文件，所以说在摄像机镜头和人物面片特体两者形成角度的时候，人物就会出现变形的状况。因为rpc插件是在360度的镂空贴图基础之上所产生的，所以说如果视觉出现了改变，那么人物是三维的效果也会有所改变，所以说不能够采用rpc插件来对人物动画进行制作。但是对rpc使用的缺点就是不会受到光照变化的影响，因此需要经常通过后期和其他场景其他画面的色彩相互匹配。

四、结束语

在这样的虚拟现实环境当中，设计者能够更加合理地展开有效的设计，在园林设计领域当的运用的技术将会变得更加的成熟，直接优化了原先应用的设计理念以及相应的设计模式，打破了二维设计方式存在的严重限制和约束，也能够帮助设计者更加灵活的掌握有关信息。