风景园林设计工作中运用虚拟现实技术的方法

万禹， 侯爱平

（中国市政工程西南设计研究总院有限公司）

1 引言

由于时代的快速发展，国内开始向信息时代迈进，电子计算机技术的深入推进，开始与很多领域紧密相关，和人们的生活密不可分。虚拟现实信息技术，它有着自身特点，一是工作效率高，二是速度快，可以自根源入手，使风景园林设计能力显著提高，在设计人员设计质量、效率提升等方面给予支持和帮助，从而使风景园林设计与具体需求相符。

2 项目背景

某城市风景园林项目，设计范围长超过3km，宽达到3.5km。总长度超过10km，总面积达到120000m2。在这一项目中有很多附属工程，例如园林绿化设施以及地面铺装等。以虚拟现实技术为依托，科学规划项目建设实际，使城市快速发展有序推进。

3 虚拟现实技术的概念

对于虚拟现实技术来说，它是计算机技术之一，通过用户接口，能够将视听觉感知交互技术提供给用户，这样可以使用户压力下降，从而显著提高工作效率。在具体使用时，虚拟现实技术可以充分发挥VR作用，体现不同形式，比如，科学实质化和可视化等，形成逼真的成效，与设计具体需求相符，同时这一技术能够在其他环境中完成模拟训练。这一技术就是以计算机软件为依托，结合设计用户具体需求，完成现场模拟，从而查找出设计过程中出现的问题，改进当前设计方案与模式，与具体需求相符[1]。

4 虚拟现实交互设计应用

4.1 多媒体触摸屏导览系统

对于智能导览系统来说，它的载体就是智能多媒体触摸屏，它的重点是AI智能，它是以公园实际数据为依托而建立的交互式系统。

在园区中，智能指示牌的类型有几种：①综合导览指示牌，大多位于园区入口以及景点处；②导览子系统；③科普问答子系统；④预约缆车子系统。在这之中，导览系统游客能够利用和AI对话，或完成手势交互，对公园介绍、地图等进行查看，也可以对平面地图、景观以及服务设施等进行查看。同时，导览系统能够结合游客需求制定适宜的浏览路线，游客能够利用手机APP完成AR导览，通过AR导览能够在目的地得到相应的指导，在游览时导览系统能够完成实时定位，在途中推送信息，还能够规划路径，这样人机一体化园林导览功能真正实现。还有一种是快速查询指示牌，大多居于公园路或是交通复杂的地点，这一指示牌交互界面有很多功能，不但能够定位、介绍景点，同时还能够查看以及定制路线，这样游客导航更加便利，可以制定个性化路线，提供超市查询等便民服务[2]。

4.2 手机APP多功能系统

通过需求分析，手机APP系统需求度要高一些，将中年游客排除在外，其他游客的需求度都要高一些，在科学规划园林设施的过程中，一定要开发手机APP，在设计过程中，还要开发手机软件，例如畅游园林等。

在畅游园林APP中，它的功能有很多，能够实现手机导览，利用手机能够查询到周边的服务点情况，同时APP 中还会介绍这些不同景点，将游览路线提供给游客。此外，这一软件还能够预约游园，十分便利，能够立即查看园区信息，通过手机APP完成智慧停车以及付费功能，还能够体验植物科普以及AI步道等功能。按下AI科普，系统能够结合游客游览地点，将附近植物种类呈现出来，游客识别更加便利，此外还能够通过AR技术来对植物进行识别，这一技术能够使游园趣味性提升，按下动物、植物AR图标，计算机形成的虚拟生物以及植物等能够在实际场景中加入进来，强化现实感。对于虚拟游览菜单来说，游客能够自主挑选所有景点，实施虚拟体验，在感受全方位游览的过程中，能够选择介绍功能，或是详细解说。在景区服务界面内，有很多公园服务，例如医疗救助等，游客以景区服务界面为依托，能够得到管理者的支持。在畅游园林页面，能够登录到健身积分系统，公园中人脸识别摄像设备，能够对游客运动轨迹追踪，游客运动具体情况与数据，例如速度以及里程等，均在手机APP中详细记录下来，系统能够将其向公园运动积分进行转换，游客花费积分就能够得到公园其他智慧设备的使用权[3]。这一手机APP的目的就是将便利的移动服务系统提供给游客，只要使用手机就能够预约、购买以及得到更多的智能服务使用权，这样一来，游客游览效率显著提升，公园设施利用率大大提高。

4.3 智能太极拳健身

在城市公园中，人们最喜欢的健身项目之一就是太极拳运动，这是当前全民健身时代背景下，人们最喜欢的一项运动，不单老年人将其当成是主要健身运动，同时大多数年轻人开始了解到这一运动的作用与价值，智慧AR 太极健身区，即以此背景而开发的。

结合公园在智能太极拳健身方面的需求分析，能够得出，老年人对这一运动十分喜爱，出于老年人运动需求以及习惯等考虑，这一设计对其全方位规划，在公园西侧设置智能太极拳健身设施，一处在健身小空间，一处在东北侧入口广场位置，其空间小，同时还有一定的私密性，所以，设置在与居民区入口近一些的空间为宜。AR技术，就是我们所说的增强现实技术，它是对摄像机影像位置进行计算，同时与图像、视频等相结合的技术。此技术主要就是通过屏幕把虚拟环境向现实转化，能够和其保持互动，同时感知体验。把太极拳和AR技术有机联系起来，能够完成现场教学，学习时间更加充足。

健身场中，结合场地具体情况，设置智能太极拳互动装置，数量在5个到8个左右，具体见下图，在游客使用过程中，能够结合屏幕指示实施，结合指示抬一抬手臂，可以转化到太极教学模式。太极教学包括很多部分，登录页面，游客能够以非接触式控制为主，立于屏幕前动动手，在屏幕下按下，就可以进入所需界面，通过手来触摸屏幕，按下教学模式，就可以学习。学习模式启动，屏幕中出现太极拳大师教学分解动作以及练习。屏幕中，还有学习人员的情况，可以结合屏幕中的动作，进行对比学习，这样能够查找自身问题，同时快速学会。学习结束，系统还能够给出相应的评分，游客结合自身分数获取相应的反馈，这样能够便利地对自身学习成效进行检验，从而使学习成效显著提升。图1 是AR 健身装置示意图。

4.4 自然声景观体验装置

结合游客需求调查分析能够得出，对于青年群体以及文化程度高的群体来说，在自然声景观装置方面的需求要高一些，这一设施的交互体验必须有相应的鉴赏力，体验情况和游客自身的审美素养等密切关联。想要使游客感知到声景观的价值，那么就要安装具象化发声装置，同时标识景点名称，从而使其展现更加具体。所谓声景观，就是通过人的听觉来传达，游客尽管没有见到景观，然而，凭借听觉能够沉浸在内，在传统造园中，最关键的一个方面就是声景观。结合形成性质的不同，它有两种类型，一种是人工设计，一种是自然设计，结合构成要素的不同，它有三种类型，一种是全自然声景观，一种是半人工声景观，还有一种是全人工声景观。这一园区自然声景观装置，以人为设计为主，结合场地的具体属性，将其划分成两种类型，一类是全自然声景观，一类是半自然声景观。

对于自然声景观体验装置来说，通过现代网络音频控制等AR 技术，结合季度以及节气、气候等不同，其中的动物、声音数据库达到数百种，一方面能够为游客创设自然声景观，另一方面还能够将相应的生境提供给野生动物，例如鸟类等，从而将其他野生动物的注意力吸引过来，在这里停留。倘若很多动物都在这里休息，那么就能够使一些模拟公园动物声景观缩减，用真实声音来将智能化发声装置全面取代。在公园的各个位置均有自然声景观体验装置，根据安置点具体实际，结合野生动物等具体活动，科学规划声景观。比如，在游客与公园水边太近时，红外传动器就能够检测到游客，同时开启智能声景观系统，或是游客按下声景观启动键，就能够听见蛙叫与水声等，或是还能够听到泉水声，或是风吹动树叶沙沙作响的声音，这样游客才能有身临其境的感觉，游客入园体验进一步强化[4]。

在这一设计中，声景观的类型有四种，一种是湿地，一种是水域，一种是森林，还有一种是动物，其他声景观结合具体情况设置，根据地理位置等情况，可以以全自然声景观为主，例如风泉清听等。对于湿地声景观来说，它有两个方面，一是湿地动物鸣叫，二是风吹植物声，创设出听取蛙声一片的情境。对于水域声景观来说，它包括很多声音，例如清泉、鸟莺、风雨、荷叶等声音，重点就是创设出“晓起雷声逗雨声”的氛围。对于森林声景观来说，它也包括很多不同声间，不单有鸟语，还有鹿叫，还有林叶声等，重点是创设出“林深无人鸟相呼”安静气氛。对于动物声景观来说，重点就是对公园中动物特点全面了解，例如叫声以及习性等，从而将叫声信息全面收集，在适宜的位置进行播放，对动物叫声进行模拟，从而将动物吸引过来在这里休息，此外，还可以创设相应的自然氛围。值得一提的是，这一设计以自然声景观安置法为主，重点是结合这里的情况，倘若公园中有其他声音特征时，声景观装置不启动，在特殊时间、天气等情况，导致自然声景观无法应用时，这一装置才启动，主要是对声景观起到补充作用。如此设计能够体现自然感，并不是人为感，关注自然，而不是人工处理，尽可能确保真实自然声音，声景观装置仅起到辅助作用。

5 结语

总的来说，虚拟现实技术可以在国内很多领域应用，在风景园林设计时，使用的技术日益完善，应用范围日益广阔。本文结合实例案例，对风景园林设计过程中虚拟现实技术全面论述，设计效率大大提升，设计质量显著强化，从而确保设计工作科学性。