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論文關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實技術(shù)建筑設(shè)計施工裝修

論文摘要:本文分析了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用．井對相關(guān)問題進行了研究，最大限度地實現(xiàn)對建筑設(shè)計、施工、裝修等的現(xiàn)實可行性與指導(dǎo)性。

“虛擬現(xiàn)實”(簡稱VR)，是一項綜合性計算機圖形交互技術(shù)，它利用計算機生成一種模擬的實物與環(huán)境，通過多種傳感器設(shè)備使用戶“投入”到該環(huán)境中，實現(xiàn)用戶與該環(huán)境的直接交互。目前，VR技術(shù)已經(jīng)在各個領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，如在建筑設(shè)計領(lǐng)域、城市建設(shè)領(lǐng)域等等。

一、計算機技術(shù)的引入

計算機技術(shù)用于建筑設(shè)計領(lǐng)域已有多年，但最早的建筑設(shè)計領(lǐng)域是先模仿傳統(tǒng)工具的使用方式，表現(xiàn)為簡單地模仿傳統(tǒng)的圖紙、圖板、針管筆等的使用方法。例如計算機輔助設(shè)計(CAD)主要是幫助設(shè)計者把設(shè)計、計算、畫圖、數(shù)據(jù)存儲和處理等繁重工作交給計算機完成，而設(shè)計者把主要精力用于創(chuàng)造性構(gòu)思。計算機可通過圖形設(shè)備向設(shè)計者展示設(shè)計結(jié)果。之后發(fā)展起來的虛擬現(xiàn)實技術(shù)(簡稱VR)能創(chuàng)造身臨其境的感覺，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是迅速發(fā)展的一項綜合性計算機圖形交互技術(shù)。它集成了計算機圖形學(xué)、多媒體、人工智能、多傳感器、網(wǎng)絡(luò)并行處理，利用計算機生成的三維空間圖像實現(xiàn)的目標合成技術(shù)，通過視、聽、觸覺，以圖表及動畫方式呈現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)的計算機輔助設(shè)計被動靜態(tài)的信息傳遞方式。目前，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)在各個領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，如在建筑設(shè)計領(lǐng)域、建筑施工領(lǐng)域、建筑裝修領(lǐng)域等等。

二虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用

1．建筑設(shè)計領(lǐng)域

在建筑設(shè)計中既要進行空間形象思維，又要考慮到以用戶的感受，是一系列的創(chuàng)新過程，包括規(guī)劃、設(shè)計等。建筑物的實際效果受設(shè)計者的藝術(shù)素養(yǎng)、生活閱歷、知識水平、設(shè)計水平、設(shè)計經(jīng)驗等主觀因素的影響和限制，不同的設(shè)計者對于同樣功能要求的建筑所設(shè)計的作品在外觀上、環(huán)境的協(xié)調(diào)上可能截然不同。然而，如果應(yīng)用基于真實感三維圖形的虛擬現(xiàn)實技術(shù)則可以將設(shè)計者心目中的建筑方案以可視、可觸、可聽的方式展現(xiàn)給專家、用戶，使他們能“身臨其境”，提出自己寶貴的意見，達到優(yōu)化設(shè)計的目的。同時還能大大減輕設(shè)計人員的勞動強度，縮短設(shè)計周期，提高設(shè)計質(zhì)量，節(jié)省投資。

2．建筑施工領(lǐng)域

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑施工方面，也大有用武之地，可以進行大量方案的比較和優(yōu)選。例如進行大型土方工程挖運系統(tǒng)的設(shè)計，最優(yōu)設(shè)計是在日挖土量一定的情況下，如何確定挖土機與運土載重汽車的最優(yōu)匹配，使挖運系統(tǒng)取得最好的整體效益。大型土方工程挖運系統(tǒng)的挖土機與載重汽車的匹配有很多方案，若要把全部方案的效益都計算出來進行比較，幾乎是不可能的。對這一類問題采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來比較、優(yōu)選，則很容易實現(xiàn)。再如對于有風(fēng)險的大型工程項目，投資一旦失敗，將會遭到巨大的經(jīng)濟損失。對這一類問題，可以利用虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)，進行仿真試驗和評估，然后做出決策。同時還可以對不確定因素進行預(yù)先模擬。

3．建筑裝修領(lǐng)

建筑裝修設(shè)計是一個復(fù)雜的綜合過程。在傳統(tǒng)的設(shè)計過程中，裝修設(shè)計師根據(jù)建筑圖紙構(gòu)造出虛擬的室內(nèi)模型，并將其設(shè)計理念應(yīng)用于室內(nèi)模型，最后以多面視圖、效果圖、家具圖、大樣圖和結(jié)構(gòu)圖等手段表達設(shè)計效果。然而，這種離散的平面表現(xiàn)模式使得客戶和施工方難以全面地了解裝修效果。另外，繁瑣的工程量和造價估算過程也使得客戶難以準確快速地對裝修方案進行評估平選。如果在計算機中輸入實際房間的模型，設(shè)計者身處所需裝飾的房間，按照自己的構(gòu)思去裝飾、修改，并且可以變換自己在房間中的位置，去觀察裝飾的效果，直到滿意為止，一切就將變得簡單輕松?？梢栽O(shè)想，在未來的裝飾工程中虛擬現(xiàn)實技術(shù)將會代替現(xiàn)有的實際模型而顯示出其強大的生命力。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)有效地提高了裝修設(shè)計的效率，并且能夠增強設(shè)計師和客戶之間的溝通，增加客戶對設(shè)計方案的滿意程度。超級秘書網(wǎng)

三、虛擬現(xiàn)實的動態(tài)漫游技術(shù)

利用VR技術(shù)在空間數(shù)據(jù)庫的支持下可以構(gòu)造三維虛擬環(huán)境，人在進入這一環(huán)境后可以和計算機實現(xiàn)以視覺為主體的全方位的動態(tài)交互。一個建筑模型進行可視化具有多角度觀察、放大、漫游、旋轉(zhuǎn)、任意選定路線的飛行或點面結(jié)合行駛效果的動態(tài)顯示及可視點的判別等功能。虛擬現(xiàn)實建筑設(shè)計還可以讓人在虛擬的建筑環(huán)境甚至城市空間里，以不同的角度去窺視或欣賞其外部空間和內(nèi)部空間的動感形象和平面布局特點。它所產(chǎn)生的融合性，要比模型或效果圖更形象、完整和生動。

視景仿真和動態(tài)漫游技術(shù)，同時也是進行方案審察和評估的重要手段。利用VR技術(shù)在設(shè)計工程中可實時動態(tài)展示設(shè)計方案，可實時審視檢查規(guī)劃設(shè)計方案，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時修改方案和細節(jié)。

四、結(jié)束語

隨著數(shù)字城市建設(shè)的蓬勃發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)達以及計算機軟硬件的進展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用會更廣，特別是隨著三維可視化地理信息系統(tǒng)、真實與虛擬現(xiàn)實的集成、視景仿真和海量數(shù)據(jù)漫游等關(guān)鍵技術(shù)完善和走向?qū)嵱?，為在真實三維環(huán)境中實現(xiàn)虛擬建筑，提供了良好的技術(shù)條件和拓展空間。