虛擬現實技術在園林設計方面的應用
來源：中國模型網 作者：佚名 更新于：2017-10-11 閱讀：
虛擬現實技術(Virtual Reality，簡稱VR)是利用計算機技術產生的一種人為虛擬的環境，這種環境可以通過視覺甚至聽覺、觸覺來感知，用戶通過自己的視點直接地、多角度地對環境進行觀察、發生“交互” 作用，使人和計算機很好地“融為一體”，給人一種“身臨其境”的感覺。這種技術運用在園林景觀設計上，能使我們更加直觀地面對設計對象，并且形成交互式的交流。 1 虛擬現實技術簡介 虛擬現實技術這一名詞是由美國VPL公司創建人拉尼爾（Jargon Lanier）在20世紀80年代初提出的，也稱靈境技術或人工環境。作為一項尖端科技，虛擬現實集成了計算機圖形技術、計算機仿真技術、人工智能、傳感技術、顯示技術、網絡并行處理等技術的最新發展成果，是一種由計算機生成的高技術模擬系統，它最早源于美國軍方的作戰模擬系統，90年代初逐漸為各界所關注，并且在商業領域得到了進一步的發展。 但是在近20年的發展過程中，VR技術由于受到計算機軟硬件性能、成本和技術難度等方面的制約，在實際應用上還不夠廣泛。 近幾年，信息產業的急速發展使一般民用計算機的性能突飛猛進、價格不斷下降，VR技術在各行業的廣泛應用成為可能。 2 虛擬現實技術在園林造景上的應用 2.1 園林造景中運用虛擬現實技術的意義 園林造景對于環境變化的前瞻性和周圍景物的關聯性要求很高，因此在動工之前就必須對完工之后的環境有一個明確的、清晰的概念。通常情況下，設計者會通過沙盤、三維效果圖、漫游動畫等方式來展示設計效果，供決策者、設計者、工程人員以及公眾來理解和感受。以上的傳統展示方式都各有其不同的優缺點，但有一個缺點是共同的，即不能以人的視點深入其中，得到全方位的觀察設計效果，而運用VR技術則可以很好地做到這一點。使用VR技術后，決策者、設計者、工程人員以及公眾可從任意角度，實時互動真實地看到設計效果，身臨其境地掌握周圍環境和理解設計師的設計意圖。這是傳統手段所不能達到的。 2.2 園林造景中運用虛擬現實技術存在的瓶頸 計算機創建的三維模型（Model）是由面（Face）組成的，模型的形體越復雜，所用的面也會越多，對計算機的運算速度要求也就越高。就目前相關設計領域來說，VR技術在城市規劃及建筑設計方面的應用相對較成熟，這主要是因為建筑多由規則的形體構成，在計算機的模型中所用的面相對較少，實現VR較為容易。而園林景觀中常用的設計要素，如植物、變化的地形、水體等都是不規則的形體，用計算機的模型表示會非常復雜，像一棵樹本身就有成千上萬片樹葉，做成模型后所用到的面能達到百萬的數量級，這對于現階段的一般民用計算機來說，實現流暢的VR效果是不可能的。因此VR技術在園林造景中的應用研究仍處于起步階段。 2.3 目前所能采取的應對方法 目前計算機的速度不能滿足完全建模情況下園林景觀的虛擬現實，所以只能使用貼圖(MAP)的方式來模擬其中的植物。使用一張處理好的樹木照片，就能在VR中用1個面來表現一棵樹，雖然在真實度方面會有一定的損失，但相對于完全建模所需的上百萬個面來說，這種損失是值得的。 3 園林造景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，現在較為流行的有JAVA3D、CUTE3D、VRML等多種實現方法，它們也各有其不同的優缺點。而對于大型場景的模擬，VRML較為適合。 VRML（Virtual Reality Modeling Language）是一個用于三維造型和渲染的圖形描述語言。用VRML我們可以創造一個能進入、能參與的虛擬世界。VRML2.0的新標準被廣泛地用于 Internet上創建虛擬三維空間，可以隨意創建任何虛擬的物體，像建筑物、城市、山脈、飛船、星體等對象，也可以在虛擬空間中添加聲音、動畫，使之更加生動。
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