虚拟现实在环境艺术设计中的运用

田野

【摘 要】 近年来，在社会经济发展和科技力量进步的推动之下，虚拟现实技术开始在环境设计中被广泛应用，并极大地促进了该领域的发展。本文首先对虚拟现实技术的基本特征进行了阐述，然后分析了该技术在环境艺术设计中的相关应用，并对其未来应用的前景进行了探讨。

【关键词】 虚拟现实技术 环境艺术设计 应用效果

一、虚拟现实技术的概念及其特点

虚拟现实技术一经问世，就引发了社会各领域的关注与讨论，这项强大的技术不仅涉及到医学、军事、房地产、设计、考古、艺术、娱乐等领域，而且还给社会带来了巨大的经济效益。因此不少业内人士提出这样的观点：20世纪80年代是个人计算机的时代，90年代是网络、多媒体的时代，而21世纪则将是虚拟现实技术的时代。

1、虚拟现实技术的概念

虚拟现实技术又被称作灵境技术，它主要利用多媒体技术、计算机网络技术、计算机图形技术、仿真技术、人工智能技术、以及多传感技术等多种技术手段，生成逼真的三维虚拟环境，并通过一定的交互设备进入其中。总的来说，它是一门综合性的新型信息技术，创建了一种多维信息空间，具有较为广阔的发展和应用前景。

2、虚拟现实技术的特征

虚拟现实是计算机与用户之间的一种更为理想化的人-机界面形式。与传统计算机接口相比，虚拟现实系统具有三个重要特征：沉浸感（Immersion），交互性（Interactivity），想像力（Imagination），任何虚拟现实系统都可以用三个“I”来描述其特征。其中沉浸感与交互性是决定一个系统是否属于虚拟现实系统的关键特征。

1.沉浸感（Immersion）

沉浸感又称临声感。虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉的生理心理特点，由计算机产生逼真的三维立体图像，使用者通过头盔显示器、数据手套或数据衣等交互设备，便可将自己置身于虚拟环境中，成为虚拟环境中的一员。使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用，就如同在现实世界中的一样。当使用者移动头部时，虚拟环境中的图像也实时地跟随变化，物体可以随着手势移动而运动，还可听到三维仿真声音，给人以身临其境之感。

2.交互性（Interaction）

虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎自然的交互，使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互，而且能够通过特殊头盔、数据手套等传感设备进行交互。计算机能根据使用者的头、手、眼、语言及身体的运动，来调整系统呈现的图像及声音。使用者通过自身的语言、身体运动或动作等自然技能，对虚拟环境中的任何对象进行观察或操作。

3.想像性（Imagination）

由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置，因此，使用者在虚拟环境中可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知，从而达到身临其境的感受。

二、虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用

事实上，虚拟现实不仅仅是作为一个演示媒体，而且还是一个高效实用的设计工具。它以视觉形式反映了设计者的思想，设计师在将设计思想经过多重表现后呈现在设计图纸上，而这些设计图纸具有一定的专业性和抽象性，在设计没有具体落地之前，甲方并不能完全清楚最终的实际效果，即使表现手段是通过3D软件做成，但最终呈现图的也是二维画面，而虚拟现实技术能够实现将任何设计思想快速转换到可以身临其境的虚拟物体和环境之中，极大地节约了成本和实践，方便了设计师与是甲方的沟通与交流。另外虚拟现实技术对环境艺术设计的是在应用还体现在一下几个方面：

1、弥补了环境艺术设计中的不足。环境艺术设计过程中，往往由于经费、场地、设备等方面的限制，使一些设计工作无法顺利进行，造成环境设计的实际效果不能得到保证。而虚拟现实技术的应用恰好弥补了这一缺陷，设计人员可以足不出户，仅仅依靠电脑来完成具体场景的展现，不仅减少了成本支出，同时也丰富感了性认识，进而加深对环境艺术设计内容的理解和掌握。2、避免了实际操作带来的潜在威胁。在环境艺术设计中，一些设计工作会存在潜在的危险，以往一般是通过电视录像来替代实际操作，这样虽然避免了对人身造成的伤害，但是也使得设计人员无法获得感性认识。而虚拟现实技术的应用，可以使设计师在虚拟的实验环境中，随心所欲地进行各项操作和实验，例如房屋建筑实验，能够消除实际房屋建造中的安全隐患；室内室外装修可以避免考虑不周全造成的材料浪费。3、打破了时间和空间的限制。在环境艺术设计中，不管是宇宙天体，还是原子粒子，设计人员都可以利用虛拟现实技术进入到物体内部进行全面细致的研究和分析，考察各个环节的工作状况以及各环节之间的联系，进而了解整个建筑功能的使用效果，以便及时发现设计中存在的问题，积极采取有效措施加以改进和解决。

三、虚拟现实技术在环境艺术设计中的未来应用前景

现阶段，虚拟现实技术的发展成势不可挡之趋势被不断运用与社会各行各业，虽然该技术还处于初级阶段，在各方面上还存在不足够成熟的地方，但与传统的环境艺术设计相比，虚拟现实技术具有无可比拟的优势，它突破了传统思维的局限，充分挖掘了环境艺术设计潜能，有着较大的发展空间。但是由于虚拟现实系统所需的硬件设备较为昂贵，在设计领域还没有得到普及，使得虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用范围还不是很广，为此国家和相关部门要在尽可能地给予一些优惠政策，来促进虚拟现实技术的广泛应用。

总的来说，虚拟现实是一个充满活力、具有巨大应用前景的高新技术领域。经济全球化趋势的发展，使得世界上各个国家和地区在政治、经济、文化等方面的交流和交往更加密切和频繁，为彼此间的发展带来了更多的机遇，但是激烈的市场竞争也同时使得企业面临更多的困难和挑战。为此，在新的时代和社会背景下，设计企业必须要充分利用科学技术的优势，将虚拟现实技术应用到环境艺术设计工作中去，提高设计的质量和效率，从而增强市场竞争力和行业的更高层次发展。

【参考文献】

[1] 李玲，探讨环境艺术设计中虚拟现实技术的应用效果[J]，中国房地产业，2015年11月.

[2] 赵燕，虚拟现实技术在环境艺术中的应用[J]，桂林工学院学报，2002年3月.