虚拟现实技术在风景园林专业教学和实践中的探索

2016-03-28张丽翠

赤峰学院学报·自然科学版 2016年16期

关键词：平面图风景园林虚拟现实

张丽翠

（河北美术学院，河北　石家庄　050700）

虚拟现实技术在风景园林专业教学和实践中的探索

张丽翠

（河北美术学院，河北石家庄050700）

进入二十一世纪之后，多媒体技术的发展进入了一个全新的阶段，虚拟现实技术作为多媒体技术的一个全新的分支，在专业的教学以及实践领域得到了极为广泛的应用.本文主要针对虚拟现实技术的基本概念以及发展的基本状况进行了概述，并且对目前风景园林设计专业当中虚拟现实技术使用的基本现状进行了分析探讨，以期为相关领域的研究提供参考.

风景园林；虚拟现实；实践；探索

随着多媒体技术的不断往前发展，我们对于风景园林设计的成果展现也从传统的手绘、电脑的二维平面图开始逐步的转向实景效果图、沙盘模型以及Flash动画等全新的展现模式进行转变和提升.计算机技术的不断发展使得我们的日常工作效率也获得了极大的提升，它不仅极大的提高了我们设计的效率而且对于提升设计的质量水准以及缩短整个的设计周期都起到了十分重要的作用.虚拟现实技术作为一种全新的技术手段对于以前的静态媒介形式的不足能够起到较好的改进作用，其可以采用多角度[1]，实时而且富有动态的表现形式来对于成果进行展示.我们在学校的教学当中引进虚拟现实技术，能够更好的让学生用最直观的方式来对于设计的方案进行感受，也因为虚拟现实技术的使用学生可以从以往的通过平面图来进行空想直接转变到直观的对于虚拟的真实空间来进行观察和学习.这对于增加学生的学习兴趣，提高学生的设计能力和实践能力具有促进作用.

1　虚拟现实技术的相关概述

1.1虚拟现实的基本概念

1.2虚拟现实技术的发展历程

20世纪的末期，虚拟现实技术开始出现的公众的视野当中，它是一门结合了诸多媒体技术而且具有很强综合性的多媒体信息技术.1929年，美国人爱德华·林克设计并且制造出了世界上第一台的飞行模拟器；1968年具有跟踪器的头盔式的立体显示器被伊凡·苏泽兰顺利的研发了出来；1976年美国人MyronKruger完成了Videoplace原型的创造，有参与者进行操作和控制的虚拟世界宣布虚拟现实技术获得了前所未有的发展；1984年，美国宇航与下属的MARS研究中心完成了对于火星探测的虚拟规划以及设计、网上世博、场馆的虚拟展示一共三个方面的展现，这对于虚拟现实技术的发展可以硕士前所未有的展现手段，这也极大的图懂了虚拟现实技术在我国进行发展.截止到目前，虚拟现实技术作为一门新兴的网络多媒体技术已经在军事、航天技术、医疗卫生、通信、娱乐、艺术、教育、商业以及建筑等领域获得了最为广泛的应用[3].

1.3常用的虚拟现实技术探析

在虚拟现实技术诞生到现在的几十年当中，伴随着信息技术和网络的不断快速发展，多种虚拟现实技术也是层出不穷，目前应用比较多的虚拟现实技术主要包括了：MultigenVega、VRML、Virtools、Cult3D、360全景；国产的虚拟现实技术则主要包括VR-Platform，3DVRI以及WEBMAX.

2　虚拟现实技术在风景园林当中的基本应用

2.1虚拟现实技术在风景园林设计当中的应用以及发展探析

截止目前，虚拟现实技术在园林方面的应用还处于比较初级的阶段，主要应用集中在建筑以及城市规划两个领域当中.比如美国就利用虚拟现实技术来对于拉斯维加斯以及洛杉矶两个城市在改造方面进行了虚拟的试验，采用虚拟现实技术来为整个城市的规划和设计方案提供参考依据[4].英国也将虚拟现实技术应用在了城市的规划上面将威斯敏斯特教堂以及其周边的相关建筑进行环境的模拟，最终达到了让人身临其境的目的；我国的上海浦东地区以及深圳的福田中心地区也各自建立了城市的模拟系统，通过城市模拟系统的使用进行人机的交互，从而达到了漫游城市的目的；浙江大学则是通过多年的研发顺利的研究出了能够让人身临其境的实时漫游环境；南京林业大学的风景园林学院则是通过该校的实验室来进行园林的虚拟现实模拟；故宫文化遗产数字化研究所采用虚拟现实技术成功的构建出了虚拟紫禁城，这都是我国在虚拟现实技术领域的成果.

3)0.9mm渗层刀片表面硬度最高，0.6mm渗层刀片表面硬度居中，0.3mm渗层刀片表面硬度最低。这说明0.9mm渗层刀片表层针状马氏体中碳含量最高，这必然导致淬火后马氏体的正方度最大、内应力最大，回火组织中的残余内应力最大。在机械性能上，这将会导致0.9mm渗层刀片的脆性最大。同样的，该理论也适用于0.6mm和0.3mm渗层刀片。

2.2虚拟现实技术在风景园林设计当中的应用

2.2.1能够多维度的进行风景园林的展示，可以提高效率，节约成本

在虚拟现实技术出现之前，我们通常都是采用效果图、设计图纸以及二维或者三维的图纸的方式来进行设计方案的全方位展示，但是有了虚拟现实技术以后，我们的设计师则可以通过不同的角度来对于整个的设计方案来进行检验以及审视，从而在最大的限度上对于环境做出预期的观测以及感受，这对于提高汇报方案以及工作的整体效率具有十分积极的意义，另外虚拟现实技术的应用还能够起到节约纸张和图纸打印费用的作用，在很大程度上减轻了成本.

2.2.2能够有效的引导公众参与并且能够实时互动

进行风景园林的设计其主要目的是为了能够为民众提供更好的居住环境，风景园林一般由政府承担建设任务.风景园林的设计本身是一项具有较强专业性的专业领域，因此我们在风景园林项目建设的时候通常会向社会大众进行意见的征求，然后采用虚拟现实技术来进行展现，从而更好的让民众、决策者以及投资者这类非专业的人士能够更好的参与到设计当中，从而能够更加真实的看到设计的效果并且能够实时的与民众进行互动，这对于民众更好的了解周围的环境以及设计师在进行园林景观设计时的思想和理念都有十分积极的作用[5].

2.2.3能够更加直观的感受实景，更好的应用到教学当中，最终提高整体学习效率

学生目前仍处于学习的阶段，而学习阶段的设计还停留在进行平面图的布局当中，对于立体空间的构想并不能完全的进行领会.因此我们通常可以采用虚拟现实技术当中的人机交互方式来进行模拟，并且可以将已经设计成功的作品通过屏幕来进行展示，并且可以通过场景的模拟设计来直观的对于方案来进行比对和感受，从而更有针对性的来提升学生学习的效率以及设计的基本能力，这比上课时老师反复的抽象描述更加的具有意义.

3　在园林专业教学当中虚拟现实技术的专业实践探索

3.1掌握教学软件的操作，探索教学的基本内容

要想最终完美的进行效果的展现，我们通常需要以下几个步骤：第一，进行平面图的绘制；第二，进行三维场景的构建；第三，在相关平台之下实现集成.要想能够让学生更好的对于相关的知识进行展现，笔者认为应该掌握以下几款软件的相关知识.

3.1.1二维平面相关软件

进行建模的主要基础是平面图的绘制，而要想更好的进行平面图的绘制我们则需要掌握Auto deskCAD软件的基本操作，只有我们掌握了Auto deskCAD软件的操作才能够更加的规整而且准确的来对于平面图来畸形展现.而在AutodeskCAD平台上的相关软件我们的软件商又在此基础上进行二次的软件开发，比如我们常用的湘源控规软件、天正软件等等都是在此平台上研发出来的二维设计的软件，我们在进行选择时可以根据自己的专业灵活的进行选择并且进行学习和掌握.如果在此过程当中我们还需要进行平面图的编辑那么则需要掌握Photoshop软件的操作，该软件最大的优势就是可以进行立面图和彩色的平面图的设计，并且可以进行后期的排版以及贴图等的相关制作.

3.1.2三维建模软件

在虚拟现实技术的使用下，我们可以对于很多的软件来进行建模，而我们在进行实际教学的过程当中，经常的选用那些使用频率较高、应用性较强而且比较容易掌握的软件来作为我们进行教学的重点.具体到风景园林的设计专业当中学生必须掌握SketchUp以及3DMAX软件的操作，这也是在该专业当中最为经常使用的建模软件.SketchUp软件的最主要的特点就是能够快速、高效而且更加容易的掌握模型的建立，我们在进行设计效果的时效性展现的时候我们通常会用SketchUp软件，其能够在很大程度上提高设计的效率.而3DMAX软件我们则更多的应用到对最终的效果进行展现的时候.

3.2虚拟现实软件

目前，我们较为常用的虚拟现实软件平台主要包括：Virtools，VRML，Vrp，Vrmap，Multigencreator&vega，等.我们在进行楼盘以及建筑的展示和游戏的开发时我们通常会用到Virtools软件；我们在进行基于网络开发的虚拟现实的体现时我们则经常会用VRML软件；我们在进行汽车、飞机以及视景的仿真等相关领域的系统模拟时我们则通常会用到Multigencreator&vega软件平台；Vrmap以及Vrp软件则是我们国内自己研发的虚拟现实软件，我们通常会将其应用在更加广泛的领域当中，比如电子沙盘、数字城市、房地产项目的展示、智能大厦、仿真地形以及房地产展示等相关的领域当中，另外在自然灾害以及水利的专题分析、遥感测绘等方面我们也会很多的用到Vrmap以及Vrp软件.

3.3实践的探索——构建虚拟实验室

目前，风景园林专业的高校都以建立虚拟实验室作为一种趋势，其本身可以起到增加学生学习兴趣，进行辅助教学以及提高学生进行学习的兴趣和学习的效率等作用.比如，天津城市学院就于2007年率先引进并且投入是痛了“数字化城市的虚拟现实”实验室；另外曼恒数字建设了“环境模拟分析以及绿色建筑虚拟设计实验室”也在四川大学得到了施工和建设.曼恒数字所开发的风景园林虚拟仿真系统在南京林业大学得到了广泛的应用；通过这些系统的实施和应用，通过仿真技术、交互设备以及智能控制技术和虚拟现实技术来进行三维的展示，从而起到进行园林与风景专业教学的促进作用，另外对于高校产业合作、科研等方面也会起到重要的作用.