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[摘要]現如今,虛擬現實技術水平不斷提高,相關行業也隨之完善,尤其是在風景園林行業中的應用效果尤為突出,為了更好地在風景園林設計工作中發揮出該項技術的優勢,本文結合風景園林設計工程案例項目圍繞著虛擬現實技術的應用展開探討分析,明確虛擬現實技術在風景園林設計中的應用范圍、應用方法、應用模式和應用效果,打造出一個完善的技術應用體系,在提高設計水平的同時,豐富設計手法。
[關鍵詞]風景園林;虛擬現實;綠化建設;應用優勢
引言
風景園林是國家建設發展中最為關鍵的環節,尤其是在城市發展建設的過程中,對風景園林設計均提出了較高的要求,按照以往常見的設計方法及表現方式,園林的設計容易產生雷同性,或缺少一定的新意,無法給人留下深刻的印象,在趣味性或娛樂性等方面表現不佳。而將虛擬現實技術應用在風景園林設計環節中,可以幫助設計人員更好地了解設計作品,把控整體效果,提高設計質量,設計效果也會得到有效改善。因此,加強對風景園林設計中虛擬現實技術的應用分析具有非常重要的現實意義。
1虛擬現實技術的概述
虛擬現實技術借助計算機技術實現的,旨在生成出一種虛擬化、模擬化、仿真化的環境,為用戶帶來沉浸式體驗。在虛擬現實技術使用過程中需要利用大量現實真實數據,配合輸出設備打造出三維立體模型,雖然在虛擬環境中,物體可以是真實存在的,但也有一些是尚未完善的內容。虛擬現實技術又被稱為VR技術,發展至今已經實現了人機交互功能,用戶在實際操作過程中,五感上能夠得到最直接的體會,因此在多個領域中得到了廣泛應用。尤其是虛擬現實技術在設計、建筑類領域中,因其本身的交互性、多感知性、存在性得到了廣泛應用。
2虛擬現實技術在風景園林設計工作中的基本原則
虛擬現實技術在風景園林設計工作中需要堅持相應的原則,才能夠真正呈現出虛擬現實技術的特點和優勢。虛擬現實技術可以將風景園林空間完整地展現給設計師,并且讓設計師更好的進行創新性設計。不僅如此,用戶也能夠借助虛擬現實技術提前享受到風景園林的設計效果,設計質量也會得到保證。在應用虛擬現實技術進行風景園林設計工作時,必須堅持以下幾點原則。
2.1體現以人為本的原則
在實際設計過程中,很多風景園林節點小品、休息區域等都要和人體工程學相互結合,借助虛擬現實技術能夠更好地完成細節上的設計和尺度優化。例如風景園林設計中對于基礎地形的再塑造,如果借助虛擬現實技術可以更加直觀地展現地形的高差及視覺感官,通過對設計地塊的高差尺度進行細致推敲,控制全局設計效果。通過虛擬現實技術的全面應用,將人本原則徹底落實,滿足不同人群對綠地空間的需求。符合人體工程學需求的設計是虛擬現實技術中的重要環節,在風景園林設計中利用好人體工程尺度,通過不同年齡段、不同身高比例等特點確定受眾人群的尺度范圍,繼而模擬不同身高的視覺范圍,落實相應的設計工作。比如,在某風景園林節點小品設計過程中,根據受眾人群的視覺和身高特點,可以創作出符合人體工程學的小品,通過對虛擬現實場景的模擬、應用,能夠讓風景園林更好的服務群眾,讓服務對象可以更好地享受園林。
2.2體現風景園林的交互原則
虛擬現實技術不僅能夠真實地表達出風景園林內的環境特點,更能夠生動地展現出園林中的環境意境,設計人員要保證受眾群體在欣賞園林自然環境的過程中也能夠全面地感受園林中的氛圍特點。虛擬現實技術除了根據人體特征進行視角模擬,還可以對行駛速度進行模擬,通過設定步行或車行的速度進行景色動態模擬,使得人與環境可以完美交融。除此之外,虛擬現實系統中還具體設定了園林中的環境質感,模擬不同環境下的自然景觀,在短時間內,感受時間、天氣和季節的變化,并且結合擬聲學,配合回聲、混響等聲音,讓場景更加的真實可感。利用虛擬現實技術對風景園林不同的功能性進行模擬,幫助設計師更加真實的進行設計,設計師在設計完善自己作品的同時,也可以對細節進行修改,增加不同風景場所的交互性。在實際建設過程中,根據模擬行動路徑、時間、光影情況,表達空間不同狀態下的效果,切實提高風景園林的整體設計水平。
2.3展現風景園林的時效原則
虛擬現實技術在風景園林設計中,不僅需要處理視覺信息,還要處理其他的信息內容。園林設計中最具特色的就是園林中的景觀會隨著季節的變化而發生改變,因此,在設計過程中,也要全面考慮植物的季節性和實效性。依靠虛擬現實技術可以更加方便地感受植物在不同時節的變化效果,讓景觀設計變得更加真實完美。采用數據庫和三維動畫的方法,對植物動態進行創作,并輸入到虛擬場景中,簡單快捷地實現了植物群落的季節更替模擬。不同時節的喬木、花卉等植物生長情況均不相同,再結合光線、氣候、等多方面信息,借助虛擬技術可以讓設計師更好地感知自己設計的場地在不同時節的景觀效果,設計整體的層次性、美觀性都會得到極大的保證,方案設計的合理性也會進一步提高,工作效率也將得到明顯改善。景觀設計會受到多方面因素的影響,如果可以借助虛擬現實技術把握設計的時效性,就可以更好地聯系環境和情境設計之間的關系,傳達設計者的設計意圖。
3虛擬現實技術在風景園林設計工作中的具體應用
虛擬現實技術相比較傳統技術,突破了二維設計的局限性,借助豐富的設計手段可以更好地幫助設計人員解決細節問題,設計者在設計過程中需要考慮到不同方面的情況,在現今的理念和技術支持下,設計也要更加全面、多元化發展。
3.1在設計初期設計方案中的應用
虛擬現實技術在風景園林初期設計方案的過程中,發揮著至關重要的作用,設計人員可以透過虛擬現實系統完善相應的概念設計,不同專業的設計人員也可以借助虛擬現實技術參與其中,更好的配合設計,滿足總體的設計理念??梢越柚鶹R技術模擬自然環境,樹木、道路、河流、地形、光源、氣候等方面。比如,某風景園林設計工作中模擬設計出不同需求人群的運動特點,結合風景園林中的道路情況,確保設計路徑適合散步、跑步、騎行等不同人群的需求,確保園林中的路徑滿足實際情況。這種借助VR技術可以讓道路的延展性、可視性和眺望性得到充分的落實。而且其他的景觀小品也可以在虛擬現實技術的輔助下和道路進行全面的配合,打造出風景園林中良好的路徑休閑區域。除此之外,在風景園林初期設計中,借助BIM技術可以將施工圖紙立體化的落實,設計人員可以更好將設計理念落實到實際,相應的設計方法也會得到進一步落實。另外,在初期設計方案中概念上的優化非常重要,借助3DMAX、SketchUp、BIM等技術進行模型建設,可以保證設計師的靈感,同時將設計效果得到根本上的完善,形成全新的設計理念。
3.2在設計中期施工圖中的應用
在設計中期可以結合BIM技術進行虛擬現實設計的推進工作。BIM技術在風景園林和單體景觀小品施工中的應用存在一定的不同,但整體上需要完成的工作基本一致,分為動態模擬、質量管控、安全控制以及精度控制等。由于風景園林中的植物數量較多,因此對動態模擬、三維軟件、施工計劃、空間運動軌跡等內容要求較高。比如,可以在施工開始前,利用虛擬現實技術進行施工動態模擬,對比不同的施工方案,并且根據實際情況進行優化,確保后續施工穩定有效地進行。另外,在進度控制中,借助4D-BIM模型可以及時發現風景園林之間空間沖突問題,對工程施工前后順序進行妥善安排,有效縮短工期,節約成本,充分體現出BIM技術的經濟價值。除此之外,借助虛擬現實技術可以更好地模擬風景園林中的風景園林、石料等不同元素并進行三維造型設計,采用VRML處理方法,更好地進行處理,包括石頭、植物、小品雕塑等切實提高景觀設計效果,借助虛擬軟件中的攝像機通過場景導覽潤色景觀瀏覽地圖,向其他觀賞群眾呈現出一個高質量的場景效果。設計者的整體設計意圖及思路本身就需要考慮多種因素,除了要理解地域環境特征還要結合當地居民的文化和社會需求。借助虛擬現實技術,可以讓方案更加合理。
3.3在設計后期其他設計的應用
在實際應用過程中,為了保證整體結構的合理性、科學性,將BIM技術下的結構模型導入其中,建立形成風景園林的有限元模型,在此基礎上進一步計算出該風景園林中的實際情況。三維實體模型包括各種符合風景園林功能的多種構件組成,相關內部構件的詳細信息也被記錄于BIM軟件內,對于工程中定制加工材料,需要在BIM模型內實施分割排版,通過NAVISWORKS對復雜部位進行整合審閱,如:景觀廊架的設計,利用BIM構建模型信息,再通過NAVISWORKS整合仿真展示出具體工藝并指導施工順利進行,降低專業之間的干擾和影響。最終,確定景觀廊架各部件結構,建立4D-BIM模型,根據這一模型確定具體的工期和成本。在此基礎上還可以利用BIM技術對整體結構的安全性進行判斷。隨著BIM技術的發展成熟,結構設計工作也將得到進一步發展。在此基礎上,引入虛擬現實技術,讓平面二維設計圖,變成三維立體可感的風景園林設計作品,提高公眾的參與度。3.4風景園林設計中虛擬現實技術的應用前景目前,虛擬現實技術得到飛速發展,在許多設計領域中得到廣泛應用,為許多設計人員帶來便利條件,搜集大量信息,激發設計人員的靈感。當前,虛擬現實技術還存在一定的問題,不能充分將形態各異的實物進行高效還原。不過,虛擬現實技術可以創建三維模型,突破傳統二維平面的影響,為設計人員提供充分的信息。在三維模型中,可以充分展現風景園林的各項數據,為設計者提供合理的依據。通過虛擬現實技術可以締造逼真的虛擬空間,最大程度還原時間、空間、聲音、色彩,有助于激發設計者的設計靈感。虛擬現實技術依托于現代科技,將風景園林的物質性與信息性賦予不同的內涵,將物質性的信息的載體由一元變為多元,從而使風景園林的虛擬化更加完善,也促進設計師不斷創新設計手段與設計形式,使風景園林設計符合實際要求。
4總結
綜上所述,風景園林設計過程中虛擬現實技術發揮著至關重要的作用,并且其未來擁有廣闊的前景。虛擬現實技術可以幫助設計人員更好地進行分析,為其提供強有力的技術的支撐?,F階段,虛擬現實技術還處于發展階段,隨著技術、功能上的發展和完善,對聲音、顏色、感知等多方面內容進行模擬,設計師可以更好地進行整體性的把控調整,讓風景園林的設計效果得到根本上的改善,完善設計思路、提高設計質量。
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作者:王穎 單位:江蘇交科交通設計研究院有限公司