建筑设计中的数字手段与虚拟现实技术

胡芹

摘 要：随着人们物质生活与精神生活水平不断提升，他们对建筑设计提出的要求越来越高，一些先进的设计技术与方法也开始得到广泛运用。以建筑设计为例，该门学科具有较强的专业性、综合性与技术性，在新形势下不仅要保障建筑整体的安全性与稳定性，同时也要改善建筑物的外观审美效果与功能的实用性。鉴于此，本文围绕建筑设计中数字手段与虚拟现实技术进行探讨，并对其具体应用进行分析，以供参考。

关键词：建筑设计 数字手段 虚拟现实技术

引言

在上世纪90年代，建筑设计依然为传统的手工制图为主，而在计算机技术的普及与推广之下，新的三维软件在建筑设计中得到运用，这对于建筑行业的发展无疑有着重要的影响。例如建筑设计中的数字手段与虚拟现实技术就发挥着巨大作用，鉴于此，围绕建筑设计中的数字手段与虚拟现实技术的应用研究具有重要意义。

一、建筑设计中的数字手段

1、数字化表现技术

在建筑设计中，数字化表现是将数字作为工具。以室内设计为例，通过实体静态图像与运动中的影像相互交映，将虚拟实体的表现形式呈现出来。在数字化表现技术的支持下，人们在视觉上可以对空间、色彩、物体形态等方面有一个艺术的体验与感受。数字化表现技术涉及到十分广泛的内容，包括空间物体的存在形式、物质大小以及色彩等各个方面，为了改善建筑设计效果，就需要采取相应的处理技术，并对相关软件操作技术加以运用。

2、数字化表现技术的应用特点

对于建筑设计而言，通过数字化表现技术的应用，可以使设计效果得到本质的提升，传统建筑设计主要以建筑结构安全与稳定为主，对建筑外观与审美的考虑不足。而通过数字化表现技术，就可以将建筑设计成果充分表现出来。以传统室内设计为例，在设计过程中往往采用的是手工图绘制的方式，这种形式很容易存在设计人员主观意识上的偏差，尽管在设计中运用了一些计算方法，看起来具有可行性与科学性，然而在具体施工过程中就会发现存在一些缺陷与不足，此时在进行修改显然就会增加施工成本，并且难以完全符合设计者的主观意图。又比如效果的手工绘制，尽管在建筑外观、室内环境配置的设计看起来趋于理想，然而在实际施工过程中可能并不表現出想要的效果，究其原因，就在于材料选择以及生产厂家在生产中难免出现偏差，进而导致实际操作受到影响。而在数字化表现技术的运用之下，设计人员就可以首先查询材料生产厂家提供的材料信息与参数，在充分了解之后，相关的人工设计就可以避免重复现象，设计误差与成本就得到有效控制，进而整个设计效率就得到提升。此外，数字化表现技术在建筑设计中的应用价值还体现在用户可以快速了解设计人员的设计意图与目的，如此一来在实施设计图纸的过程中就可以提高配合程度，进而使设计效果趋于理想。

二、建筑设计中的虚拟现实技术

1、虚拟现实技术概述

所谓的虚拟现实技术，就是指基于计算机技术的一种技术方法，该项技术具有较强的综合性，在应用实践中，虚拟现实技术能够基于计算机技术对三维立体环境进行合理构建，如此一来就可以将一个直观的景象呈现出来，使人们快速理解设计意图与效果，并实现听觉与视觉的有机结合，甚至还可以给人们带来触觉上的体验。此外，通过虚拟现实技术，设计人员还可以清晰的看住建筑环境中存在的不足，进而可以采取针对性的调整措施，使设计效果得到进一步强化。

2、虚拟现实技术在建筑设计中的应用价值

关于建筑设计中虚拟现实技术的应用特点主要可以从以下几个方面得到表现：

第一，直观性。在建筑设计中，虚拟现实技术的直观性特点十分突出，通过虚拟现实技术，可以形象的呈现出设计成果，这一点在展示具体情境时尤为突出，通过该项技术的运用，建筑设计基于三维立体的表现形式，使整个设计的可靠性得到有效提升。

第二，远距离浏览优势。在建筑设计实践中，虚拟现实技术能够表现出良好的远距离浏览效果，作为建筑设计人员，通过虚拟现实技术，他们可以减少对实地的考察，只需要通过计算机就可以感受到当前位置的实际情况，如此一来操作就更加便捷。再加上网络技术、共享技术的发展，虚拟现实技术的作用与价值得到进一步强化，远距离浏览效果也更加突出，对于建筑设计监察完善水平的提升无疑有着积极影响。

第三，便捷性。在建筑设计中，虚拟现实技术的便捷性也非常显著。通过虚拟现实技术，设计人员能够充分了解设计内容，对其中存在的问题有一个直观的认识，如此就可以采取具有针对性的优化方法，使建筑设计水平得到有效提升。

三、建筑设计中数字化虚拟现实技术的具体应用

1、人机界面虚拟现实

虚拟现实技术的高级技术就是计算机人机界面的运用，该项技术具有较强的交互性、构想性与沉浸性。计算机人机界面对计算机各项综合技术加以运用，在计算机现实的虚拟世界中，对语言与手势加以利用，打造出一种具有人性化与多维性的信息空间。该项技术的基本原理是通过具有高级性能的计算机或图形工作站，在相关软件的支持下，真实、立体、直观的表现出设计目标。

2、现代建筑设计中虚拟现实技术的运用

在现代建筑设计中，虚拟现实技术无疑具有很高的应用价值，该项技术打破了传统设计中效果图单一性、直观性缺失的限制，对于提高设计方案的准确性，改善设计效果而言有着十分积极的作用。站在用户的角度，他们可以通过虚拟现实技术对设计方案有一个直观、亲切的体验，并基于此作出准确判断，如此一来，对建筑设计方案的评价就更加有效，整体设计效率得到极大的提升。以建筑室内设计为例，应用虚拟现实技术的过程中主要通过两个部分实现，即穿件三维模型、VRML交互设计。根据室内空间真实尺寸，对常见的建模软件加以利用，例如3dsmax、sketchup等等，在虚拟室内空间的建立之后，对后续的互动予以考虑与分析，基于对视觉外观效果的保障，对模型面数进行缩减。在设计中不需要创建灯管，只需要默认即可。在场景设计中，需要合理控制家具与物体贴图大小，通常采用16bit或24bit的位图。

虚拟现实建模语言VRML则是一种具有交互性、实用性特点的三维造型与渲染的设计语言。该项技术将二维、三维、文本与多媒体素材结合到一起，用户可以模拟操作虚拟建设环境与空间中的物体，并且通过反馈信息对其真实性有所体验。其交互平台设计可以通过多种方法实现，目前主要以交互传感器、外部创作结构EAI以及Script脚本设计为主，整个设计围绕用户进行，设计人员提供的素材十分丰富，对于提高室内设计个性化特点而言无疑有着积极作用。

总而言之，在建筑设计中，数字手段与虚拟现实技术具有极高的应用价值，作为设计人员，在工作实践中必须将二者充分结合到一起，提高设计水平，改善设计效果，为提高建筑整体质量与性能提供强有力的保障。

参考文献

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