虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在輔助城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的運(yùn)用論文
摘要:虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的使用,大大提升了設(shè)計(jì)工作的效率及質(zhì)量,能夠使設(shè)計(jì)師在城市規(guī)劃中設(shè)計(jì)初出優(yōu)化且完善的設(shè)計(jì)方案。主要是因?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有沉浸感和交互作用兩個(gè)基本特征,其關(guān)鍵技術(shù)有3D建模技術(shù)、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)繪制技術(shù)、人及自然交互技術(shù)以及立體顯示和傳感器技術(shù),這些技術(shù)是實(shí)現(xiàn)虛擬世界創(chuàng)建的關(guān)鍵。在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中,依靠虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)輔助,首先需要獲取城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的具體信息,然后選擇合適的VR系統(tǒng),將具體數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為圖像,進(jìn)行虛擬場(chǎng)景建模及渲染,最后進(jìn)行合成調(diào)試及漫游,確保場(chǎng)景能給人以真實(shí)感受。
關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);實(shí)時(shí)輔助;城市規(guī)劃設(shè)計(jì)
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)是一個(gè)可以根據(jù)使用者提供的信息創(chuàng)建虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)多源信息的融合,創(chuàng)建出交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為,讓使用者融入其中親身體驗(yàn)[1]。一個(gè)城市的規(guī)劃設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理,關(guān)系到這個(gè)城市在未來數(shù)十年的發(fā)展態(tài)勢(shì),因此必須確保規(guī)劃方案的科學(xué)合理性,在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的過程中,采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量,是一種極為便捷且高效的方式,能夠讓設(shè)計(jì)師及相關(guān)審核人員親身直觀全面地感受整個(gè)設(shè)計(jì),提出具有建設(shè)性的修改意見,不斷優(yōu)化城市規(guī)劃設(shè)計(jì)方案。
1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡(jiǎn)介
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用,必須滿足兩個(gè)基本要求,其一為沉浸感,即能夠讓使用者有身臨其境的感覺,這要求該系統(tǒng)必須通過一定的技術(shù)措施創(chuàng)造出逼真的具有視覺、觸覺、聽覺、嗅覺等感官形式的虛擬世界;其二為交互作用,就是使用者的行為會(huì)對(duì)虛擬世界產(chǎn)生影響,并且將這種影響反饋給使用者[2]。目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,還不能達(dá)到預(yù)期的效果,需要不斷改進(jìn)不斷磨合,且隨著城市的不斷發(fā)展,不斷調(diào)整規(guī)劃方案,不斷改變構(gòu)建的虛擬世界。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用效果顯著,設(shè)計(jì)師能夠直接在虛擬世界中進(jìn)行體驗(yàn)和考察,感受空間設(shè)計(jì)的合理性,同時(shí)結(jié)合其他審核人員及城市居民的感受及建議改進(jìn)設(shè)計(jì)方案,大大提升了城市規(guī)劃設(shè)計(jì)質(zhì)量及其工作效率。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)時(shí)輔助城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的過程中,主要應(yīng)用的技術(shù)有:①3D建模技術(shù),包括幾何建模和行為建模兩種,是實(shí)現(xiàn)虛擬世界創(chuàng)建的基礎(chǔ),根據(jù)設(shè)計(jì)部門提供的信息建立大量的三維模型;②實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)繪制技術(shù),這一技術(shù)能夠根據(jù)使用者的方位創(chuàng)建出相應(yīng)的畫面,并且隨著其方位的變化改變其所體驗(yàn)到的環(huán)境,這一過程數(shù)據(jù)處理量極大,且難度較高;③人及自然交互技術(shù),能夠消除人與虛擬世界之間的界限,以視覺、觸覺、聽覺等多種形式讓使用者真實(shí)感受到虛擬世界,并且對(duì)其產(chǎn)生真實(shí)的影響;④立體顯示和傳感器技術(shù),利用全息技術(shù)能夠真實(shí)還原物體的三維信息,逼真效果更佳,再通過傳感器技術(shù)讓使用者獲得真實(shí)的感知。
2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)時(shí)輔助城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的具體流程
2.1獲取城市規(guī)劃設(shè)計(jì)信息
一般情況下虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用,都是以相關(guān)設(shè)計(jì)院與專業(yè)的VR技術(shù)公司合作的形式進(jìn)行的,所以首先VR技術(shù)部門需要先了解虛擬世界創(chuàng)新的一些基本信息。以廣州珠江新城的城市仿真系統(tǒng)為例,珠江新城連接著廣州越秀區(qū)、海珠區(qū)和天河區(qū),地理位得天獨(dú)厚,交通便利,在規(guī)劃設(shè)計(jì)方案中,該地區(qū)被劃分為以居住為主的東區(qū)和以商務(wù)辦公為主的東區(qū)。在了解這些信息時(shí),需明確該區(qū)域城市規(guī)劃的空間設(shè)計(jì),以及相關(guān)標(biāo)志建筑物的地理位置,然后結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦蔚丶畔ⅰ⒁?guī)劃設(shè)計(jì)方案建立三維模型。
2.2選擇合適的'VR系統(tǒng)
在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)用的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)的組成部分為:①硬件系統(tǒng),包括服務(wù)器、工作站等形式的計(jì)算機(jī)平臺(tái),頭盔、立體眼鏡等形式的顯示系統(tǒng),以及虛擬音效系統(tǒng)、交互設(shè)備系統(tǒng)等虛擬外設(shè);②軟件系統(tǒng),包括建模軟件和演示軟件。根據(jù)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)質(zhì)量的要求選擇合適的VR系統(tǒng),配置合適的開發(fā)工具,一般為了保證虛擬世界的運(yùn)行效果,會(huì)選擇較高的配置。
2.3具體數(shù)據(jù)信息的采集轉(zhuǎn)換
虛擬世界的創(chuàng)建,其實(shí)就是將真實(shí)的場(chǎng)景轉(zhuǎn)化為數(shù)字化信息,再將這些信息轉(zhuǎn)化為仿真場(chǎng)景的過程。因此,在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中建立虛擬世界,首先需要獲取大量的真實(shí)測(cè)繪信息,采用航拍等方式獲取真實(shí)影像并通過相關(guān)測(cè)繪軟件轉(zhuǎn)化提取出模型數(shù)據(jù)信息,包括各個(gè)區(qū)域的建筑模型地理位置及相關(guān)屬性數(shù)據(jù),然后將這些信息分門別類,輸入VR軟件技術(shù)系統(tǒng)中。
2.4虛擬場(chǎng)景建模及渲染
在收集到足夠的建模信息后,就可以開始建立虛擬的場(chǎng)景,利用專業(yè)的虛擬形式建模語言VRML解決實(shí)景建模問題,制作大量的以建筑物為主體的是三維實(shí)體模型,然后利用MultiGenCrestor軟件生成實(shí)體的紋理、質(zhì)地、光影變化等三位效果,讓實(shí)體模型在視覺效果上更加真實(shí)。三維效果是確保場(chǎng)景真實(shí)性的必要因素,而且隨著使用者視角的變化這些效果也應(yīng)該隨之改變,這樣能夠提升虛擬世界的沉浸感,消除使用者與虛擬世界之間的隔閡。
2.5虛擬環(huán)境的合成調(diào)試及漫游
在最終階段,需要對(duì)虛擬世界的漫游系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試,然后再調(diào)整相關(guān)的使用設(shè)備,比如說投影屏幕和頭盔等。在這一階段,技術(shù)人員通常會(huì)讓設(shè)計(jì)師或者是找一些群粽體驗(yàn)一下,抗是否在感官上有異常的或者不真實(shí)的感覺,不斷調(diào)試,設(shè)置最佳的感官路線,確定最佳的創(chuàng)建方案。
3結(jié)語
一個(gè)城市要想長(zhǎng)期穩(wěn)定地發(fā)展,必須要找準(zhǔn)城市發(fā)展的定位,制定符合城市發(fā)展現(xiàn)狀的長(zhǎng)期戰(zhàn)略,同時(shí)做好規(guī)劃設(shè)計(jì)工作,確保各項(xiàng)城市基礎(chǔ)設(shè)施的建立及相關(guān)區(qū)域劃分的科學(xué)性[3]。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,能夠讓設(shè)計(jì)師及其他使用者真真切切地感受到設(shè)計(jì)方案實(shí)施之后整個(gè)城市的模樣,全面而直觀感受到設(shè)計(jì)方案是否科學(xué)合理,做出真實(shí)的評(píng)價(jià),這對(duì)于設(shè)計(jì)部門而言是最大的幫助,能夠大大提高其工作效率,確保規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量,給人民交出一份滿意的答卷。
參考文獻(xiàn):
。1]王瓊.多媒體DLLs在數(shù)字城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].四川建筑,2012,01:29-30.
。2]馬妍,沈振江,高曉路,黨安榮.城鄉(xiāng)規(guī)劃支持服務(wù)資源聚合現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2013,11:1670-1680.
【虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在輔助城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的運(yùn)用論文】相關(guān)文章:
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)室內(nèi)設(shè)計(jì)論文11-21
城市規(guī)劃的設(shè)計(jì)與管理新技術(shù)探析論文10-31
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的論文(精選6篇)04-19
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與工業(yè)設(shè)計(jì)互融的發(fā)展論文05-10
運(yùn)用教練技術(shù)輔助體育教學(xué)提高學(xué)習(xí)效率的嘗試論文09-17
電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用論文11-11
CAID技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用論文11-11
數(shù)字技術(shù)在景觀設(shè)計(jì)中的運(yùn)用論文07-02
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用論文03-29