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虛擬現實技術在園林景觀設計中的應用分析論文

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摘要:隨着科學技術的不斷進步,虛擬現實技術作爲一項先進技術被廣泛的應用於園林景觀設計當中,爲人們對客觀世界的行爲與特徵的觀察提供便利,並能夠讓設計人員在多維化資訊環境交互作用過程中得到啓發,從而激發其創造性思維。但是,當前在園林景觀設計中虛擬現實技術的應用仍處在一個探索時期,仍需相關人員進行積極的探索,將虛擬現實技術進行進一步完善。

虛擬現實技術在園林景觀設計中的應用分析論文

關鍵詞:虛擬現實技術;園林景觀;設計;應用

1虛擬現實技術的概念

虛擬現實(VirtualReality,簡稱VR)技術與網絡一樣是20世紀末興起的一門綜合性資訊技術,包含了資訊技術、圖形處理技術、計算機技術、行爲學技術、傳感器技術、影像學技術等,是集各種不同技術爲一體的綜合性技術體系。它的應用突破了傳統計算機與工作人員之間的界限,爲了人類研究微觀、宏觀世界提供了極大便利,也爲社會經濟發展做出了應有貢獻。近幾年來,國內外開始將虛擬現實技術應用到工業設計、建築設計和城市設計領域,以虛擬城市系統方向的研究爲主,並取得了一些成果在園林景觀設計、規劃和建造中發揮着重要作用。選擇虛擬現實技術中能夠滿足園林景觀設計規劃的方法對於建造科學、合理的研究平臺有着重要的意義,同時有着廣泛的推廣作用。

2虛擬現實技術的應用特色

2.1設計資訊分析科學準確

因爲VR系統具有較強的綜合性,具有強大的功能性,能夠透過程序接口匯入並分析複雜系統模型,從而爲設計者提供客觀、正確以及全面的.理解。另外,其還能夠提供地理資訊系統(GIS)、光學摹視系統以及大氣分析系統等先進系統促使創作資訊更爲準確、真實、有效。

2.2設計構思動態空間化

VR技術不但能夠讓園林景觀設計師將抽象思維表現的更接近實際,而且還能夠突破以往表現方法的侷限,讓園林設計師的構思得以在三維世界中充分發展。將人們的注意力從園林景觀的表面引導到園林景觀空間的塑造,透過VR技術能夠讓園林景觀空間的構思有着雕塑般的自由隨意。

2.3景園林表現的臨場感

浸入式虛擬現實可以讓觀者彷彿置身在虛擬世界當中,可以在全形度觀察與瞭解園林景觀的空間塑造;也可以利用飛行模式來對整體風景園林的形態以及其和環境的關係進行了解與觀賞。在風景園林內外的實時漫遊,可以讓其在較小的距離內對細節進行觀察,實地進行空間體驗,甚至能夠戴上數據手套觸摸園林景觀表面的材料,使其彷彿置身其中一般。

2.4園林景觀體驗的交互性

採用虛擬交互接口設備,能夠達到人類自然技能對虛擬環境對象的交互考察與操作的目的,讓園林景觀設計中的空間體驗具有一定的靈活性與交互性,其所呈現出的精神也更爲形象與真實。在虛擬現實中,既可以自由編輯風景園林元素,還能夠自主對觀察視點、觀看角度以及線路進行切換,而且可以根據相關數據來獲得重要節點的資訊,虛擬現實給了設計師和用戶更多的自主性。

3園林景觀中虛擬現實技術的實現方法

3.1虛擬現實技術的選擇

經過多年的發展,虛擬現實技術的實現也派生出多種不同的方法。目前較爲流行的有JAVA3D、CUTE3D、VRML等多種實現方法,它們也各有其不同的優缺點。對於大型場景的模擬,VRML較爲適合,VRML(VirtualRealityModelingLanguage)是一個用於塑造和渲染的圖形描述語言。我們可以透過VRML創造出一個可參與、可進入的虛擬世界。在Internet上廣泛的應用VRML2.0的新標準用以創建虛擬三維空間,不但能夠自由創造物體,如飛船、山脈、星體、城市、建築物等對象,而且能夠將動畫、聲音添加到虛擬空間當中,提高其真實性。

3.2基本流程

創作者可以在3DSMAX中建立三維場景,首先,嚴格依照設計方案創作出場景內所需的不同要素模型,並且賦予其相對應的材質貼圖。然後,增加燈光,以照亮整體場景。最後,依據設定好的視高與視域,明確攝像機(Freecamera)的位置以及鏡頭類型。

4虛擬現實技術在園林景觀設計中的應用

城市園林景觀規劃設計是一個複雜的系統工程,尤其是城市重點區域規劃,好壞直接關係到城市的整體佈局和形象。利用數字動畫中虛擬現實系統的實時調整功能,進行規劃項目的輔助設計,可以更好地對城市園林景觀形態、輪廓線、空間佈局等進行總體構思,減少規劃設計缺陷,提高規劃設計質量和進度。設計者按照設計構想建立虛擬的三維場景,按真實場景的體量來建造三維幾何模型,包括建築、場地、園林小品以及道路等硬質景觀三維數字模型。接着對光照、陰影以及材質等場景環境內容進行佈置,將園林景觀設計的虛擬場景表現出來,將山水、植物等配景與人、自然以及環境間的和諧關係凸現出來。

考慮到園林景觀設計的特點,園林設計中的硬質景觀形式多樣、造型各異,其三維模型的紋理貼圖的要求也各不相同,而且可以綜合色彩壓縮、色彩合併和柔化等技術,以達到預期效果。園林景觀設計中的虛擬現實場景,往往是將環境與植物間的關係體現出來。針對園林中大量的樹木,可以將樹圖片採用鏤空貼圖的方式,並且將樹圖片尺寸設定爲2的冪次,來提高顯示精度。在動畫製作方面,系統採用多視窗交互方式,並設定路徑各關鍵點的參數,完成較爲複雜的相機動畫及場景切換效果。

伴隨着城市化進程的不斷推進,城市園林景觀設計行業必將會與地理資訊、規劃、建築以及生態等行業關係更爲密切,因此在“大園林”、“大景觀”的背景下,虛擬現實技術的應用將顯得極爲重要。

參考文獻

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