数字技术在环境设计中的应用

万国

摘 要：数字技术是一项与电子计算机相伴相生的科学技术，其与环境设计的结合，能模拟出立体的环境内容。基于此，本文首先分析数字技术与环境设计之间的关系，然后从多媒体技术与虚拟现实技术两方面来探讨数字技术在环境设计中的应用，以期为相关学者的研究提供参考。

关键词：数字技术；多媒体技术；计算机辅助技术；环境设计

中图分类号：J505；TU238 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）07-0029-02

Application of Digital Technology in Environmental Design

WAN Guo

（College of Chinese & ASEAN Arts， Chengdu University， Chengdu Sichuan 610106）

Abstract： Digital technology is a science and technology associated with the electronic computer， and its combination with environmental design can simulate the content of the three-dimensional environment. Based on this， this paper first analyzed the relationship between digital technology and environmental design， and then discussed the application of digital technology in environmental design from two aspects of multimedia technology and virtual reality technology， in order to provide reference for the research of related scholars.

Keywords： digital technology；multimedia；environment design；application

现代环境设计需要在满足基本建筑需求的前提下，突出建筑本身的艺术特性与文化特征。而数字技术中的虚拟仿真技术可以根据不同环境的结构特征进行立体化虚拟仿真环境的构建，用户可以通过相应的虚拟操作面板来实现与三维空间的交流互动。因此，利用数字技术进行建筑环境设计，可以有效提高环境设计效率，实现环境设计效益最大化。

1 数字技术与环境设计之间的关系

1.1 数字技术概述

数字技术主要包括多媒体技术、计算机辅助技术两方面内容，其被广泛应用于建筑环境设计领域。多媒体技术作为环境设计内容的呈现方式，其能借助LED显示屏完成与观众的实时互动[1]。多媒体技术在现代环境设计中的应用，可以通过互动装置实现参观者的行为体验。而计算机辅助设计主要包括虚拟现实技术、网络通信、地理信息系统、VR环境和产品数据管理等技术，这些技术都能应用于建筑环境设计中。数字技术具有空间感受性、交互性和多维感知性等特征，可以在虚拟空间中模拟三维环境，实现与用户之间的虚拟互动交流。环境设计人员通过操作虚拟软件，能对设计出的仿真环境进行相应更改与删除，从而完成环境设计项目的优化。设计者通过使用虚拟现实技术，可以更加直观地进行建筑方案的观察与讨论，为建设者提供相应的互动演示，并及时解决存在的不足与问题。

1.2 数字技术与环境设计之间的关系

现代环境设计不仅仅是对环境的平面设计，而是对整个设计空间的艺术加工。数字技术在环境设计中的应用，可以在满足基本建筑要求的情况下，实现对样板空间的三维仿真[2]。在建筑环境设计过程中，建筑与外部环境的协调性是环境设计的重中之重。而AutoCAD制图、SketchUp推敲、3DMAX可视化软件等，能搭建出立体化的三维建筑空间，并能完成对虚拟仿真空间的渲染，使其呈现出更加逼真的视觉效果。此外，与传统的图纸建筑设计相比，数字技术的可操作性与效率更高，在材质渲染中的透视感与立体感更强，最终可以呈现出更加真实的艺术效果。因此，数字技术在现代环境设计中的应用，完全可以打破传统设计的空间限制，实现建筑内容的立体化呈现与虚拟交互，从而完成环境设计工艺性与艺术性的融合。

2 多媒体数字技术在环境设计中的应用

2.1 借助多媒体技术的互动式环境设计

多媒体技术是虚拟现实技术的重要类型之一，其主要通过电脑或电子屏幕的操控面板来实现与用户的互动交流。当前建筑环境设计的艺术性较强，借助多媒体技术的互动装置，能为设计者带来更加多样化的审美体验。而在虚拟互动系统中的相应操作，计算机只需要读取设计者的动作信息，就能完成与用户之间的交互感应。由于人机交互过程中不存在其他感应设备的加入与干扰，因此多媒体技术所带来的参与感与真实感更强。建筑环境设计者可以通过观察虚拟仿真系统，讨论与更改建筑设计内容。这种集视听于一体的交互体验，能促进外部对象与信息、外部对象与外部对象之间的交流互动，并有效提升建筑环境设计的效率[3]。

2.2 多媒体技术呈现的环境设计感官体验

多媒体技术主要通過改变传统交互形式来实现数字系统与设计人员之间的信息传输。目前，建筑环境设计人员主要运用键盘、鼠标等进行建筑形式与人员之间的交互。但是，依靠外在部件的交互形式，不能带给设计人员沉浸式的立体感受。而多媒体技术在环境设计中的应用，带来了全新的数字信息交互模式。多媒体技术交互模式无需人为辅助，设计人员只需站在电子屏幕操控面板前，就可以完成动作识别。而动作信息的读取主要依靠图像应用技术中的触感系统。首先，触感软件会将相应的触感信息传输至触感硬件，触感硬件在完成内容识别后，将动作信息发送回触感系统。在多点触摸的行为体验设计中，设计师可以随意对环境设计内容进行更改，这就实现了数字系统与用户之间的交互扩展。

3 计算机数字技术在环境设计中的应用

3.1 虚拟三维建模技术在环境设计中的应用

AutoCAD制图、SketchUp推敲、3DMAX可视化软件、Photoshop、VRay等是环境设计的虚拟三维建模软件[4]。其中，AutoCAD软件主要负责建筑环境图纸的设计，从图纸的平面数据可以得到各个透视点的位置关系，然后再将平面建筑图纸导入至3DMAX可视化软件中。3DMAX可视化软件负责图纸的三维立体建模，并运用UVW贴图来营造更加真实的视觉效果。3DMAX三维建模软件能对建筑环境进行全面展示，并能借助VR技术完成建筑空间的漫游。之后，再通过VRay渲染软件进行三维立体模型的材质渲染。而Photoshop、Lightscape等计算机软件主要负责虚拟三维建模的辅助设计。其中，Photoshop可以对UVW贴图的大小进行裁剪，以满足3DMAX可视化软件的贴图需要。上述三维建模软件在环境设计中的应用，能有效摆脱传统图纸的平面化特征，实现更加精确、美观的建筑效果设计。其中，VR技术作为最先进的虚拟技术，在环境设计中应用广泛。

3.2 信息采集技术在环境设计中的应用

在建筑环境设计过程中，设计者需要采集与应用各种信息。特别是对于存在花园、广场、公园等外在环境的空间系统，需要使用AutoCAD平面制图、SketchUp三维制图软件等提高虚拟三维模型的绘图效率，完成建筑环境设计的计算机辅助制图。但是，对于场景较大的建筑环境空间，就需要通过地理空间信息系统进行地理分布数据信息的采集与计算。地理空间信息系统主要包括软件、硬件两方面内容，其中软件包括绘图与统计、图像处理、数据库等程序。各种软件能对搜集到的数据信息进行准确的查询分析。因此，对于存在风景园林的环境设计，需要借助地理空间信息系统、三维模型等数字技术来完成整个建筑环境的内容构建。虚拟三维建模可以与建筑结构动力学相结合，以完成建筑模型的参数化设计。信息采集技术与其他计算机辅助软件的协同使用，能实现对地理空间信息、建筑流体、建筑环境的准确分析，从而有效提高环境设计的质量与效率。

4 结语

在数字技术快速发展的新形势下，利用数字技术进行建筑环境设计成为最为有效的環境设计方案。多媒体技术和计算机虚拟软件技术共同构成了专业化的建筑环境设计平台。计算机虚拟软件技术能完成建筑环境三维模型的构建，而多媒体数字技术可以借助虚拟互动系统来完成用户与计算机之间的触感交互。数字技术在环境设计中的应用，能有效完成环境的艺术设计工作。

参考文献：

[1]甘俊.数字技术在环境艺术设计中的应用[J].现代装饰（理论），2013（10）：117.

[2]李熙成.虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用研究[J].美术教育研究，2014（17）：95-96.

[3]施艺.数字技术影响下的环境艺术设计方法研究[J].艺术科技，2017（8）：317.

[4]金涛.环境设计与数字技术的有机融合研究[J].芒种，2016（8）：137-138.