VR在城市设计中的应用初探

曾祥珂 蒋伟明

华蓝设计（集团）有限公司，广西南宁 530001

VR即虚拟现实技术，综合了计算机图形学、语音与音响技术等多门学科，将计算机处理的数字化信息变为人们所能感受的具有各种表现形式的多维信息。作为一种图形图像领域的综合型高新技术，VR已经普遍运用于建筑、室内、景观等设计领域。在相关领域中，VR主要服务于设计的公众参与或末端环节，起到取代传统效果图及模型表现的作用。运用VR展示建筑、室内、景观设计方案，为参与者带来身临其境的沉浸式体验，具有体验性强、操控性强等特点。

城市设计是对城市形体和空间环境所做的整体构思和安排，贯穿于城市设计全过程，而环境效益是城市设计工作追求的主要目标。结合城市设计工作的自身特征，VR技术在城市设计中如何应用，以及扮演何种角色都是需要关注的问题。

1 城市设计特征

城市设计在工作对象上由传统城市规划的二维平面功能布局转向三维空间形体，侧重从空间构成方面，研究城市空间体系和环境景观，体现城市特色和风貌。

1.1 建筑与城市

城市设计涉及尺度多样，大的有超出感知范畴的总体城市设计，小的有涉及具体微观尺度的街区城市设计；即包括建筑群落、天际线轮廓、公共空间的塑造，也包括街道家具、城市色彩、标识系统的引导。

以建筑设计视角切入的城市设计通常被看作是放大的建筑设计。设计师可以把个人的主观因素发挥其中，最终成果由充满创造性的设计构成，这些设计注重构图，形态优美。

以城市规划视角切入的城市设计更多的是从姿态各异的建筑单体之间获得一种整体性与协调性，以规范化、制度化的指标控制，营造高品质环境[1]。

1.2 形态设计与引导控制

不同于建筑、室内、景观专业偏向形态设计，他们通常给人们呈现一个具体的需实施建造落地的结果；城市设计在注重形态设计的同时注重引导控制，即兼具创造力与刚性管理体制。

2 VR在城市设计中的应用

城市设计具有建筑、室内、景观设计的属性，涉及多种尺度空间塑造，注重充满创造性的形态设计。城市设计同时具有城市规划属性，讲求引导控制，配合城市规划，以三维空间形态验证与反馈城市规划在功能、技术和经济方面指标的合理性。

面对不同的对象，城市设计需要展示和表达的信息不一样。公众关注的是城市的蓝图和未来体验；城市执行长官需要关注城市定位与健康发展，以及各种指标权衡；城市设计师关注城市的艺术性与创新性。因此，VR在城市设计中的应用在面对不同人群时拥有不同的作用。

2.1 对于公众：简单易懂，沉浸式体验多尺度城市设计

传统城市规划设计基本是一个自上而下的制定过程。随着我国城市化进程的加快，城市受公众关注的程度日益加大，自下而上的方式也将逐渐融入城市规划设计。VR作为一种易被人们理解、接触的全新体验方式，能更快速、有效地使公众参与到城市设计中来。

（1）沉浸式体验多尺度城市设计。VR技术在公众感知具体空间尺度、视景空间序列变化等方面具有优势。公众可以通过VR技术中飞行的方式实现对于虚拟城市空间的鸟瞰，鸟瞰能提供更大范围、更多的观察视角，更易获取空间特征的集成，加速对城市空间认识。同时，VR技术多视点的观察方式满足人们对中微观层面空间的认知需求，更贴近人们通常倾向地从局部到整体的空间对象认知习惯。公众可借助VR技术感受利用车行、步行等漫游模式，对多个局部具体小空间多视点观察，集成空间各局部属性特征，实现对空间整体的认识[2]。

（2）动态的空间感知方式。人们对于空间的感知，并未以静态观看的方式进行，而是在漫游与视角的不断变化中以动态的、第一视角的体验积累形成。第一视角具有本人亲眼所见的角度对客观事物的观察和描述。传统效果图和实体模型的展示方法无法为公众提供准确、仿真的空间体验。VR技术的动态仿真模拟，有利于调动人们对现实城市空间环境的联想、更易于产生心理感受评价。

（3）简单易懂的多元展示方式。常用的VR沉浸式体验可一键切换VR模式，在创作阶段就能够体验到项目建成的真实效果。除此之外，VR技术还可提供包括3D立体漫游、全景图、全景动画、PC漫游汇报、AR文本汇报的新方式。3D立体漫游一键切换3D立体电影效果，配合快门式眼镜增强漫游沉浸感，适用于多人同时观看。全景图可实时输出高清全景图，配合Venus制作成全景故事，通过二维码快速分享，全方位展示方案。全景动画极速输出高清全景动画，通过便携VR设备，在固定路径中沉浸式体验。PC漫游汇报实时渲染、无须输出，PC端通过快捷键切换场景效果与动画播放，可实时与画面内容进行互动和编辑修改，实现全新可交互式的效果图和动画汇报。AR文本汇报将3D模型、视频等虚拟信息与真实空间场景进行无缝结合，实现传统2D文本的3D可视化功能与可交互功能的升级，让设计方案的展示更直观与全面。

2.2 对于城市的执行长官：高效专业，提高管理效率

城市长官关注城市发展中存在的各种问题，需对城市发展定位以及其他领域给出准确判断。VR是一种全新的汇报方式，在城市设计交流汇报过程中，能有效减缓沟通过程中信息衰减，使城市执行长官更精准得获取城市设计信息以及做出相应判断。

（1）针对城市执行人员专业背景。城市执行长官由政府领导班子、各职能部门相关领导组成，涉及多种专业背景。利用VR技术结合城市设计进行效果表现，与文本、图纸、说明书等庞杂的规划设计成果相比，更有助于城市执行长官对项目的理解，使城市执行长官能从各自不同的专业背景角度快速精准地对项目提出改进优化意见。

（2）提高城市执行长官工作效率。城市管理者，专家、学者在城市规划专家审查会或城市规划委员会中通常需要在有限时间内对多项城市规划设计项目进行审查。通常而言一天会多达十个以上项目，因此，每个城市规划设计项目所占有的时间会比较少。利用VR技术结合城市设计进行项目展示，可减少或直接替代传统以口头结合文本、图纸、说明书汇报的形式，同时城市管理者，专家、学者可基于VR对城市设计项目展示直接反馈存在的问题，压缩每个项目审查的时间，提高城市执行长官的工作效率。

（3）多角度、多视角展示城市设计。相较于效果图的特定单视点观察和模型展示的鸟瞰视角，VR支持人们对城市空间环境进行任意视角、任意视点的观察，拓展的观察视角、视点避免了单视角或单视点带来的空间信息“盲点”，使人们更全面、更主动地获取空间信息。简言之，VR技术展示城市设计可5个面的旋转，各个角度的验证，也避免了效果图的最优角度给城市执行长官的片面展示。

2.3 对于城市设计师：精准设计，加强设计在规划管理中的落地性

城市设计师在城市设计创造中与建筑设计师有相似之处，都会关注作品的空间形态、艺术性与创新性。VR结合城市设计，对于城市设计师而言，将城市空间环境仿真模拟，有助设计师在讲究创造性的同时把握真实空间尺度，在虚拟现实环境中提升作品创作性，同时确保作品落地性。

（1）便捷创建，调整虚拟环境。VR技术的便捷创建和实时调整设计要素等特征能够有效减少城市设计师设计过程中创建模型、修改模型耗费的时间成本。

（2）精准设计，加强设计在规划管理中的落地性。传统城市设计重编制，轻实施，导致很多设计落地性不强。城市公共空间包括街道、人行道、自行车道、广场、滨水区、花园和公园等。安全、包容、便利、绿色和优质的多功能使用是公共空间的评价标准。城市设计关注人居空间环境，核心问题是要能够“落地”。过于宏观的城市设计项目如“城市设计轮廓线设计”“城市整体色彩设计”“城市整体照明色彩设计”等，对创建具有实效的公共空间与创造宜居场所，贡献有限。利用VR结合城市设计，用虚拟技术模拟真实空间场景，从尺度、材质等多方面辅助设计师对城市空间环境塑造的再认识，针对具体城市或节点，创造有实效的、能够真正为公众利用的、受公众欢迎的、公众参与的公共空间场所，而不只是一个脱离实际的、没有人的空间。

3 结语

城市设计包罗万象，需要拥有非常广博的背景知识和理解力，它涵盖了城市系统的方方面面。除了具有建筑、室内、景观等设计领域的艺术与创新属性之外，城市设计工作还有一个很重要的内容，就是与权力、社会的沟通和协调。VR技术作为一种全新的表现及汇报与创作方式，从公众、城市执行长官、城市设计师三者的角度出发，对促进城市设计的发展与落地具有一定积极作用。未来，利用VR技术拓展其功能结合城市设计，将从更高的层面积极参与城市的发展与决策。