虛擬現(xiàn)實技術在環(huán)境藝術設計中運用

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摘要:文中對于虛擬現(xiàn)實技術進行了簡要地論述，并對于虛擬現(xiàn)實技術在環(huán)境藝術設計中的優(yōu)勢進行了分析，最后再通過幾個不同的方面探索了虛擬現(xiàn)實技術在環(huán)境藝術設計中的運用，旨在提高我國虛擬現(xiàn)實技術的運用水平。

關鍵詞:虛擬現(xiàn)實技術;環(huán)境藝術設計;運用

虛擬現(xiàn)實技術(VirtualReality，英文字母的縮寫為“VR”)，該項技術可以說是21世紀最具影響力的技術之一。從宏觀的角度來看，虛擬現(xiàn)實技術是一門交叉性強的實用型信息技術，它既擁有多媒體技術、多元圖形學科的特點，同時又具備了人工智能和網(wǎng)絡化特征。它是由電子計算機技術、電子信息工程技術、人體工程學、生物仿真學等綜合而成的，其主要的運用方式就是利用電子計算機的軟件和硬件功能，為體驗者構建出一個高度真實的數(shù)字化情境。把虛擬現(xiàn)實技術運用在環(huán)境藝術設計中，除了可以提高環(huán)境藝術設計的質(zhì)量和效率，還能夠為客戶帶去更豐富、直觀的視覺體驗。

1虛擬現(xiàn)實技術的概述

虛擬現(xiàn)實技術最為明顯的特征就是可以為設計者提供最佳體驗感，這種獨特的感受也被稱之為“存在感”和“浸入感”，它能夠讓設計者全身心地投入到了由計算機軟、硬件構成的三維立體環(huán)境中，并讓設計者和使用者認為自身是整個虛擬環(huán)境里的組成部分，并非一個獨立客觀存在的個體。利用虛擬現(xiàn)實技術構建出的環(huán)境能夠讓設計者與使用人員獲得直接的感官體驗，人們可以按照自己的意愿與想法，在虛擬的世界里行走、奔跑，甚至可以和虛擬世界的景物進行簡單的語言交流等等。由于體驗者所獲得的感受和真實生活中的感受高度接近，而且還能夠按照實際的需要即時地變換出各種不同功能、不同需求的情境，并按照體驗者視點的變更，配上不同的音樂與燈光效果還可以讓體驗者產(chǎn)生不同的視覺或者幻覺效果。

2虛擬現(xiàn)實技術在現(xiàn)代環(huán)境藝術設計中的優(yōu)勢

2．1直觀展現(xiàn)藝術設計。社會的進步與發(fā)展也讓房地產(chǎn)行業(yè)開始受到社會各界的關注，人們對于公共環(huán)境空間設計的要求日益嚴格。就以城市規(guī)劃設計為例，傳統(tǒng)的城市規(guī)劃設計流程是以人力手動的方式進行圖紙的設計與繪制，雖然這些手工繪制而成的圖紙能夠達到項目要求，但是投入的人力與時間資本過大。為了提高繪圖效率和精確性，人們開始探索更能夠展現(xiàn)建筑藝術性和技術性特點的方法。而虛擬現(xiàn)實技術的出現(xiàn)剛好解決了這些問題。虛擬現(xiàn)實技術利用計算機軟件與硬件所組成的平臺，為設計者營造出一個高度真實、仿真的虛擬情境，客戶在此情境中可以利用自身的聽覺、視覺，甚至觸覺進行感受，同時這種感官上的刺激也可以讓顧客獲得最佳體驗［1］。

2．2提高預算精確性。把虛擬現(xiàn)實技術運用到現(xiàn)代環(huán)境藝術設計環(huán)節(jié)中，除了可以提高整體的設計水平和客戶體驗感之外，還有一點就是可以節(jié)約大量的項目成本。通過對建筑工程材料以及整體結構的精確預算，能夠有效地規(guī)避許多因人力估算中會出現(xiàn)的錯誤與問題比如在進行城市的建設與規(guī)劃、各種功能的建筑物(大規(guī)模的廠房、藝術中心、體育場館等等)、各種需求的室內(nèi)裝修等等，都能夠讓項目設計者對于整個工程結構有一個系統(tǒng)性、全面性的了解，有效地防止了因為建筑工程材料或者施工預算不足而引起的損失。

2．3加強雙方互動性。在和客戶交流與溝通方面，虛擬現(xiàn)實技術比傳統(tǒng)的人工手繪圖紙更加直觀、更具互動效果，客戶能夠按照自身的需要向設計者提出要求，隨后就可以進入到設計者設計好的房間里，通過自身的感官了解虛擬現(xiàn)實技術構建的空間里的各項功能，為客戶展示不同方案里的設計元素之間內(nèi)在的關聯(lián)性。此外，客戶也可以通過這種立體化、直觀化展示和設計者進行深入溝通交流，針對設計中的問題以及功能上的完善等方面進行協(xié)同化溝通。而這些是傳統(tǒng)的電腦繪圖設計和建筑設計軟件所無法做到的，所以虛擬現(xiàn)實技術也受到越來越多客戶喜愛，并成為廣大客戶認可和接受的方案演示模式。

3虛擬現(xiàn)實技術在現(xiàn)代環(huán)境藝術設計中的運用

3．1對環(huán)境藝術設計進行補充。和其他的設計模式相比，環(huán)境藝術設計更具多元性和綜合性特點，它對于設計中所涉及的細節(jié)部分(例如場地的大小、投入成本的高低、人力物力資源是否齊全等等)有著嚴格要求。若是在環(huán)境設計中因為其中的某一個條件沒有達到所需要標準，那么最后設計出的效果只能夠起到“事倍功半”的效果。而把虛擬現(xiàn)實技術引入到現(xiàn)代環(huán)境藝術設計中，利用VR技術的優(yōu)勢把所需要的環(huán)境內(nèi)容錄入計算機內(nèi)，再利用軟件進行后期立體化處理，通過高度仿真的視覺技術把所需要滿足的設計條件用數(shù)字化的方式進行呈現(xiàn)，模擬出各種設計過程中所需要的環(huán)境與場景。這樣不但減少了大量的成本投入，還能夠按照實際需求進行靈活化、效率化調(diào)控，用最短的時間把設計方案進行完善。

3．2讓環(huán)境藝術設計體驗更安全。因為環(huán)境藝術設計的過程較為復雜，而且涉及的技術較多，一旦其中的某個細節(jié)位置出現(xiàn)問題或者錯漏都會給整體的設計效果造成影響。但是在具體的設計過程中，許多現(xiàn)實環(huán)境和建筑布局往往并不符合設計要求，因此要對其進行調(diào)整、修改，但是在這個過程中經(jīng)常會出現(xiàn)各種問題，甚至發(fā)生危險。此外，參與環(huán)境設計的工作人員為了能夠得到更多的資料和了解場景的實際情況，就要親自參與到情境之中感受真實。例如一些驚險、刺激的運動(蹦極、高空跳水、滑翔翼、熱氣球等等)，設計人員如果參與這些具有高危險性的運動，不僅需要大量的成本，而且還會發(fā)生安全事故。而利用VR技術就可以通過構建虛擬情境的方式，把所需要的場景或者環(huán)境設計好，再按照視覺體驗的不同調(diào)整實際的數(shù)據(jù)結構，做到高度還原真實的效果。而這個過程中設計人員是不會出現(xiàn)任何危險行為的，也無須投入大量的成本，這也是VR技術被廣泛普及與推廣的原因之一［2］。

3．3使用時間上沒有限制。虛擬現(xiàn)實技術在實踐和運用的時候，是不會受到環(huán)境和時間的影響而產(chǎn)生變化，它可以按照設計者的設計需要和設計目標把各種場景進行高度還原。以空間發(fā)展的角度來看，在人們認知的事物中無論是廣袤無邊的宇宙，還是微小到極致塵的病毒、細菌，都可以利用虛擬現(xiàn)實技術在時間上進行任意調(diào)整，可以把幾千萬、幾億年前的情況模擬出來，也可以把未來的場景描述出來。例如科學家在研究恐龍的時候，因為所處的年代距離現(xiàn)在太過久遠，不能夠把當時的氣候環(huán)境、地理情況等準確地反映出來，但是運用VR技術之后，就可以把恐龍生存年代的環(huán)境、氣候進行模擬，包括各種植物、動物、昆蟲、魚類等等都可以模擬，在提供高度真實體驗感的同時，還可以為科學研究或者生態(tài)探索提供了良好的近距離接觸環(huán)境。

3．4虛擬現(xiàn)實技術與現(xiàn)實環(huán)境相互融合。環(huán)境藝術設計的目的就是幫助設計者進行場景或者環(huán)境的還原，而且還原之后的環(huán)境或者場景要具備一定的藝術價值和真實體感。而要在現(xiàn)實環(huán)境下滿足這樣的效果是十分困難的。值得注意的是，如果缺少某些實際環(huán)境或者真實場景作為技術支撐，那么虛擬現(xiàn)實技術的作用和應有的視覺體驗也無法被展現(xiàn)出來。所以在運用虛擬現(xiàn)實技術的時候還要從現(xiàn)實環(huán)境進行著手，首先要了解現(xiàn)實環(huán)境的特點以及各項數(shù)據(jù)，然后再利用先進的圖像錄入設備進行現(xiàn)場影像數(shù)據(jù)采集，最后進行仿真技術性處理，實現(xiàn)人與虛擬環(huán)境的高度融合。就以某廣場為例，該廣場中所使用的大型天幕就是把虛擬現(xiàn)實技術和實際環(huán)境相融合的成功例子。在設計的時候把VR技術和寬大的廣場進行結合，能夠在廣場中央形成一個透明的巨大天幕，在接通電源之后能夠把夏夜里的星空用動態(tài)化的方式還原，所有在場的觀眾有如身處在浩渺無垠的夏夜繁星海洋之中。

3．5虛擬現(xiàn)實技術的運用提升了成本預算的精確值。和新時期的環(huán)境藝術設計模式相比，傳統(tǒng)的環(huán)境藝術設計者在設計之前最為關心的是預算是否足夠。因為環(huán)境藝術設計所需要的人力物力資源多，需要耗費的時間周期較長，而且其中所包括的各種因素都會給整個項目的資本投入造成巨大的影響，如果只是單純地通過設計方案所給出的結果是無法保障其準確性的。把虛擬現(xiàn)實技術運用到其中之后，就能夠把項目中的各個細節(jié)進行準確地成本估算，而且還可以避免人為因素所造成的成本計算錯誤問題，為項目的順利制作與完成做好了充分準備。此外，利用虛擬現(xiàn)實技術能夠減少大量的開支和人力成本，例如說在進行室內(nèi)外裝潢設計、大規(guī)模的廠房建造、城鎮(zhèn)規(guī)劃等等，都可以利用虛擬現(xiàn)實技術在短時間內(nèi)完成，在顯著提升了設計人員的設計效率的同時，還降低整個項目的預算成本。

4結語

綜上所述，在信息化時代的大趨勢下，虛擬現(xiàn)實技術在環(huán)境藝術設計中的作用也變得越來越大，虛擬現(xiàn)實技術的運用不但幫助設計者和體驗者擺脫了傳統(tǒng)環(huán)境設計思維上的局限性，還能夠激發(fā)出環(huán)境設計者的創(chuàng)意思維和設計潛能。在實踐與運用方面，要想在環(huán)境藝術設計中發(fā)揮出該項技術的應有價值，就要采取對環(huán)境藝術設計進行補充、讓環(huán)境藝術設計體驗更安全、使用時間上沒有限制、虛擬現(xiàn)實技術與現(xiàn)實環(huán)境相互融合、虛擬現(xiàn)實技術的運用提升了成本預算的精確值等五個方面進行著手，這樣才能夠發(fā)揮出虛擬現(xiàn)實技術的作用。

參考文獻:

［1］閔睿熙．淺談虛擬現(xiàn)實技術在環(huán)境藝術設計教學中的應用［J］．電腦知識與技術:學術版，2019，015(017):157-158．

［2］陳尚軍．虛擬現(xiàn)實技術在環(huán)境藝術設計中的應用研究［J］．百科論壇電子雜志，2019，000(022):110．

［3］王艷．論三維虛擬VR技術對環(huán)境設計專業(yè)實踐課程建設的功能作用［J］．設計藝術研究，2020，10(04):82-85+113．

作者:臧谷鈺鑫 單位:華南理工大學設計學院