数字虚拟技术在环境艺术设计中的应用现状及发展分析

钟景亮

摘要：随着我国经济的发展，人们生活水平提高，对生活环境的关注也日益提高，这对环境艺术设计提出了更高的要求。在这种背景下，随着数字虚拟技术的发展，给环境艺术设计的发展注入了新的生命力，促进了环境艺术设计的进一步发展。

虚拟现实技术应运而生。这种技术运用三维空间的模拟使人产生一种身临其境的逼真感，给人带来震撼的视觉体验。而环境艺术设计是设计师将精神层面的、虚拟的、想象的以一种艺术作品的形式展示给广大受众。因此，环境艺术设计与虚拟现实技术的结合，可以提高环境艺术设计设计师创意的实现，促进了环境艺术设计手法的多样化。数字化虚拟环境模拟实际运行效果、立体光影感受等新技术的出现使得环境艺术设计步入了信息化时代，设计效果、实际应用效果都显著提高。

一、虚拟现实技术的特征及其对环境艺术设计的影响

（一）虚拟现实技术的特征

1.虚拟现实技术具有浸入性特征

虚拟现实技术的浸入性可以让使用者有身临其境之感，构造的环境非常逼真，这主要是由于虚拟现实技术根据人类的感官特点和心理特点，利用计算机使图像变成具有三维空间的立体环境。使用者必须戴上特制的头盔和手套，才能将自身安置在一个虚拟的环境中。在这个环境里，使用者可以不受外界的干扰，全身心处于虚拟环境中。

2.虚拟现实技术具有交互性特征

虚拟现实技术的交互性使人类和机器的交流更加自然。使用者通过与特制头盔和手套的交互获得外界数据，也可以用鼠标与键盘和计算机进行交互，然后计算机根据指示调整艺术设计的图像，而使用者则根据获得的信息做出语言和身体运动等反应，对外界对象进行考察和操作。

3.虚拟现实技术具有多感知性特征

因为在虚拟现实技术中，视觉、听觉、触觉等各种感官装置是配备齐全的，所以虚拟现实技术拥有多感性的特征。使用者在这种虚拟环境下犹如处于真实的情境中，如现在流行的3D电影技术给观众以逼真的视觉体验，观众仿佛身临其境。

（二）虚拟现实技术运用对环境艺术设计中影响

1.虚拟现实技术可以增强环境艺术设计的画面感

近年来，随着经济的快速发展，我国的城市化进程越来越快，许多公共环境需要进行设计，虚拟现实技术的运用能够形成逼真的虚拟环境，以刺激公众的听觉、视觉、触觉等感官，使公众享受身临其境的感觉，也能够集中公众的注意力，加深记忆和印象，增强环境艺术设计的画面感。

2.虚拟现实技术可以减少费用损失

在建设一个重大工程之前，人们可以通过虚拟现实技术构建建筑的结构和图形，为建设项目提供框架引导。设计人员根据虚拟图的引导能够更精确地设计图纸、进行材料预算，从而减少不必要的损失，节省资金。

二、环境艺术设计应用虚拟现实技术存在的问题

（一）应用虚拟现实技术弥补环境艺术设计的缺陷

在环境艺术设计的过程中常常会出现现实条件限制的情况，如场地缺乏、经费不足等，导致环境艺术设计不能正常进行。而虚拟现实技术可以模拟各种场景，弥补了环境艺术设计中的缺陷。

（二）应用虚拟现实技术避免实际操作潜在的危险

在环境艺术设计中因为各种现实条件的限制和危险情况的存在，人们为了保障生命和健康安全往往不直接参与现实情境，进而不能亲身体验。虚拟现实技术的应用可以帮助人们模拟这些无法亲自参与的情境，人们可以在这种模拟的环境下进行作业，既避免了潜在的危险，又得到了切实的感受。

（三）应用虚拟现实技术打破空间和时间的限制

虚拟现实技术是一种超空间、超时间的技术，它可以打破空间和时间的限制，模拟任何一种场景，从巨大的宇宙天体到渺小的微尘粒子，从几亿年前到当今，设计人员都可以在模拟的环境中探索研究，打破了空间和时间的限制。如在研究恐龙时代时，由于恐龙在地球上已经销声匿迹，人们无从考证与研究，但是通过虚拟现实技术，人们可以模拟出恐龙生存的时代。人们置身其中，与恐龙零距离接触，加快了对恐龙时代的研究进程。这种场景的模拟就是打破了时间和空间的限制，模拟出了人们想要的真实场景。

三、现代技术手段在环境艺术设计中的应用现状

（一）AUTOCAD辅助设计软件的应用

AUTOCAD 有着强大的制图功能，经常作为建筑、机械、电子等领域的设计工具。设计师借助这一软件，将抽象的思维用电脑屏幕更加具体形象地展示给客户，客户可以通过虚拟的图像提前感知未来的产品，并可以根据自己的需要，提出进一步改进的地方。设计师再根据客户的要求作出修改，直到满意再对实物加以操作，从而节省了不必要的浪费，也为创作提供范本，同时也造成了环境艺术设计从业者的进一步分工。

（二）Photoshop的应用

我们通常称其为 PS，这一软件不仅在很多设计领域受宠，如今它已成为家喻户晓的图形编辑软件。它的图形修剪能力非常强，而且在光影处理方面有着非常棒的表现。通过为效果图附加光影效果，使图形表现地更加立体，更加真实。同时也可以模拟光线的变化，模拟出每天光线照射角度不同对环境及室内景观造成的影响。其不仅能够很好地展示设计师们的想法，还具有强大的渲染功能，其软件自带的及第三方编制的滤镜更是为初学者提供了简便的实现效果的方法。这些都为环境艺术的设计提供了支持。

（三）遥感影像辅助设计技术的应用

遥感影像技术能够分析地形，景点、广场、建筑等的位置尺寸，使得整个城市在一个平面上体现出来。设计者可以有效地掌握环境景观的格局、位置、尺寸、植被分布情况，这样设计规划者就可以从整体上规划设计方案，同时环境景观的热效应也会被计算出来，有利于生态文明的建设。

（四）数据分析软件的应用

环境艺术设计一般都是有一定要求的，比如光线、通风、植被、客流量、交通、成本等。数据种类繁多，数据量庞大，采用人工计算耗时太多，且效率底下。这样就须要进行计算机数据分析，这方面软件众多，技术也比较成熟，比如 Clementine、Spss、E-plus、State、Foxtable 等软件。

四、环境艺术设计的发展趋势

在现代社会人们工作繁忙生活节奏快，人们越来越关注环境质量与艺术氛围。环境艺术不再是学者的专有名词、不再是普通人眼里的高深、神秘、遥不可及的事物，我们的室内、室外以及工作场所，都在应用和追求环境艺术，她与人们的日常生活越来越密切，人们生活在环境艺术当中，环境艺术也与人们息息相关。在工作之余、闲暇时光中，人们欣赏自身所处的环境，感受着环境艺术给人带来的审美的感受、精神的放松，疲劳的缓解。一个充满美与自然的环境，已经成为人们追求的目标。环境艺术设计者，正是为人们创造诗情画意的意境的画师，给人们带来他们独一无二的审美作品。随着人们对周围生活、工作环境美感的要求越来越高、愈加复杂，设计师的工作量显著增加，原来一个人很快就能完成的工作现在需要更多的人相互配合，且需要花费更多的时间来创作及实现。计算机技术的发展，为环境艺术设计行业带来了新的生命力，它强大的绘图、设计、计算能力成为设计师的工作帮手和利器。掌握软件技术是新科技革命时代的要求，是我国建设社会主义事业对人才提出的要求，从现实的角度更是设计师的生存必需品。

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【作者单位：辽宁师范大学海华学院】