虚拟现实技术在园林设计方面的应用

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内容 摘要介绍了虚拟现实技术的概念以及在园林设计领域的 应用 情况。同时结合我国园林设计领域 计算

内容 摘要介绍了虚拟现实技术的概念以及在园林设计领域的 应用 情况。同时结合我国园林设计领域 计算 机软硬件普及的现状,探讨实现虚拟现实的 方法
  虚拟现实技术(VirtualReality,简称VR)是利用计算机技术产生的一种人为虚拟的环境,这种环境可以通过视觉甚至听觉、触觉来感知,用户通过自己的视点直接地、多角度地对环境进行观察、发生“交互”作用,使人和计算机很好地“融为一体”,给人一种“身临其境”的感觉。这种技术运用在园林景观设计上,能使我们更加直观地面对设计对象,并且形成交互式的交流。

1虚拟现实技术简介
  虚拟现实技术这一名词是由美国VPL公司创建人拉尼尔(JargnLanier)在20世纪80年代初提出的,也称灵境技术或人工环境。作为一项尖端 科技 ,虚拟现实集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、 网络 并行处理等技术的最新 发展 成果,是一种由计算机生成的高技术模拟系统,它最早源于美国军方的作战模拟系统,90年代初逐渐为各界所关注,并且在商业领域得到了进一步的发展。
  但是在近20年的发展过程中,VR技术由于受到计算机软硬件性能、成本和技术难度等方面的制约,在实际应用上还不够广泛。
  近几年,信息产业的急速发展使一般民用计算机的性能突飞猛进、价格不断下降,VR技术在各行业的广泛应用成为可能。

2虚拟现实技术在园林造景上的应用
2.1园林造景中运用虚拟现实技术的意义
  园林造景对于环境变化的前瞻性和周围景物的关联性要求很高,因此在动工之前就必须对完工之后的环境有一个明确的、清晰的概念。通常情况下,设计者会通过沙盘、三维效果图、漫游动画等方式来展示设计效果,供决策者、设计者、工程人员以及公众来理解和感受。以上的传统展示方式都各有其不同的优缺点,但有一个缺点是共同的,即不能以人的视点深入其中,得到全方位的观察设计效果,而运用VR技术则可以很好地做到这一点。使用VR技术后,决策者、设计者、工程人员以及公众可从任意角度,实时互动真实地看到设计效果,身临其境地掌握周围环境和理解设计师的设计意图。这是传统手段所不能达到的。
2.2园林造景中运用虚拟现实技术存在的瓶颈
  计算机创建的三维模型(del)是由面(Fae)组成的,模型的形体越复杂,所用的面也会越多,对计算机的运算速度要求也就越高。就 目前 相关设计领域来说,VR技术在城市规划及建筑设计方面的应用相对较成熟,这主要是因为建筑多由规则的形体构成,在计算机的模型中所用的面相对较少,实现VR较为容易。而园林景观中常用的设计要素,如植物、变化的地形、水体等都是不规则的形体,用计算机的模型表示会非常复杂,像一棵树本身就有成千上万片树叶,做成模型后所用到的面能达到百万的数量级,这对于现阶段的一般民用计算机来说,实现流畅的VR效果是不可能的。因此VR技术在园林造景中的应用 研究 仍处于起步阶段。
2.3目前所能采取的应对方法
  目前计算机的速度不能满足完全建模情况下园林景观的虚拟现实,所以只能使用贴图(AP)的方式来模拟其中的植物。使用一张处理好的树木照片,就能在VR中用1个面来表现一棵树,虽然在真实度方面会有一定的损失,但相对于完全建模所需的上百万个面来说,这种损失是值得的。

3园林造景中虚拟现实技术的实现方法
3.1虚拟现实技术的选择
  经过多年的发展,虚拟现实技术的实现也派生出多种不同的方法,现在较为流行的有JAVA3D、UTE3D、VRL等多种实现方法,它们也各有其不同的优缺点。而对于大型场景的模拟,VRL较为适合。
  VRL(VirtualRealitydelingLanguage)是一个用于三维造型和渲染的图形描述语言。用VRL我们可以创造一个能进入、能参与的虚拟世界。VRL2.0的新标准被广泛地用于Internet上创建虚拟三维空间,可以随意创建任何虚拟的物体,像建筑物、城市、山脉、飞船、星体等对象,也可以在虚拟空间中添加声音、动画,使之更加生动,更接近真实[1]。同时,VRL程序所占的磁盘空间非常小,便于网络间的相互传输。

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