虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用

王敏

【摘 要】随着计算机技术的日新月异，虚拟现实技术在环境艺术设计的应用优势已突显。将虚拟现实技术引入到环境艺术设计中，能提高设计效率和质量，从而节约设计成本。因此，在环境艺术设计中应用虚拟现实技术具有非常重大的现实意义。文章着重分析了虚拟现实技术的应用特征和优势，以及在环境艺术设计各个领域中的应用前景。

【关键词】虚拟现实技术;环境艺术设计;计算机技术

【中图分类号】TU238.2;TP391.9【文献标识码】A【文章编号】1674-0688（2019）09-0159-02

随着以互联网为主的信息技术迅速发展，各式各样的高新技术不断出现。许多领域都因虚拟现实技术的出现而迎来了新的发展动力和机遇。作为服务百姓、提高人民群众生活质量的环境艺术设计行业，如何有效利用虚拟现实技术提升现有的设计水平，保障和落实设计质量，成为行业从业者需要考虑的问题。

1 虚拟现实技术概述

虚拟现实技术是利用以计算机技术为核心的现代先进信息技术生成真实的视觉、听觉、触觉一体化的虚拟环境。设计双方能够利用必备的输入、输出设备和先进的软件产生交互效应，在生成的虚拟环境中体验、交流和反馈。这种由计算机生成的虚拟环境可以是某一特定客观世界的再现，也可以是纯粹虚构的世界。输入、输出设备包括立体头盔显示器、数据手套、数据衣服等穿戴式设备，还包括不直接穿戴在身上的传感设备。用户对虚拟现实的交互包括手的移动、头的转动等，虚拟现实中的物体能做出实时的反馈[1]。

1.1 虚拟现实技术的特征

虚拟现实技术主要包含沉浸性、交互性、构想性、效率性等特征。其中，沉浸性特征是指虚拟现实系统不再像以往的计算机一样使用接口进行交互，而是通过情景模拟实现自然的交互，使用户完全沉浸在虚拟现实系统建设的虚拟环境中。交互性是指用户可以不再被动地接受计算机提供的信息，而是通过虚拟现实设备与虚拟环境中的事物交流或者操纵这些事物，从而改变虚拟环境中的世界。构想性特征是指用户可以通过虚拟现实系统在虚拟环境中根据现实的需求创建虚拟模型，并且可以对其进行修改。效率性是指虚拟现实技术能够以极高的效率完成某项工作或者任务。

1.2 虚拟现实技术发展现状

虚拟现实技术广泛已应用于社会的各个领域，比如教育领域、军事领域、建筑领域、艺术领域等，它是集计算机技术、微电子技术、网络技术、多媒体技术、传感技术、仿真技术、测量技术及图像、语音、声音处理技术、模式识别技术等多种先进技术的集合体[2]。理想中的虚拟现实技术能够通过触发用户的嗅觉、视觉、听觉、触觉、味觉，使用户在虚拟的环境中产生如同在现实中一般的感觉，犹如身临其境，还可以完成用户现实和虚拟的交互。目前，世界上的虚拟现实技术还不能完全达到理想中的效果，但是已经逐步完善和改进，能够给用户提供一定的功能体验。

2 虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用优势

虚拟现实技术在环境艺术设计中应用的主要路径是将设计双方引入到一个由计算机合成的虚拟环境中，通过用户、设计师和虚拟环境的交互作用，使三方产生互动效果。设计师能够第一时间了解用户对作品的感受和想法，并记录反馈信息，快速对设计作品进行调整和补充，达到最佳的设计质量。

2.1 利用虚拟现实技术能够直观地展现环境艺术设计作品

传统的作品汇报展示环节，表现形式仅停留在手绘或电脑效果图、漫游动画和建筑模型阶段，这些表现形式都有单一、片面、不够生动的缺陷，无法充分展示设计效果。因此，设计师不断尝试新型表现形式来提高用户的观感体验，希望更加直观、便捷地呈现出设计作品。虚拟现实技术的出现刚好吻合环境艺术设计方案的表现诉求。相对于传统的表现手段，虚拟现实技术所生成的表现效果更加逼真，能够让客户有一种身临其境的感觉，通过感官上的刺激使客户的大脑在极度活跃和高度集中的状态下完成整个展示内容的记忆，更能吸引客户的注意力，也能促使记忆的内容更加深刻和持久[4]。

2.2 利用虚拟现实技术能够提高设计项目双方的交流成效

虚拟现实技术能够凭借其强大的功能性帮助项目双方提高交流成效，这样的成效主要表现在以下3个阶段。初期设计阶段：虚拟现实技术能够将设计方案在虚拟的环境中创建出来，如果初期设计方案中存在错误或者缺陷，虚拟模型可以快速地将问题或者缺陷真实地反映出来，设计师可以及时对设计方案做出改进，避免后期出现严重问题，造成设计资源的浪费。设计方案汇报阶段：用户能够真实、有效地体验到整个设计方案。虚拟现实技术所呈现出的完整性和统一性能够极大地提升用户的体验感受，掌握整个虚拟空间的功能使用过程和功能使用频率。在体验过程中，设计双方还能够交流与探讨设计中存在的各种问题，节省彼此的时间成本。设计方案修改阶段：如果设计方案需要调整，只需要在虚拟模型中进行调整即可，无需像以往一样要对实体设计内容进行重新架构。总之，无论是避免资源浪费、节省时间成本还是节省设计成本，将虚拟现实技术引入到环境艺术设计中都会提升设计双方的交流成效。

2.3 利用虚拟现实技术能够有效地表现多种设计元素，烘托设计氛围

环境艺术设计作品的统一性和完整性要求其作品由主场景和配景共同表现，因此配景在整个设计表现中具有非常重要的作用。配景包括绿植、人物、车辆、市政设施等部分，都是烘托气氛的重要设计元素。虚拟现实技术能够将配景中琐碎的元素集体形象化，弥补传统设计表现环节主场景夺目而配景草率带过的弊端，从而增強用户的沉浸式体验。虚拟现实技术还能够变换各种场景、人物身份甚至模拟不同动物角色。场景和角色的不同切换，能够使对象更加深入地了解设计意图，直观地感受设计氛围。

3 虚拟现实技术在环境艺术设计不同领域的运用

随着计算机硬件设备价格的降低和显示设备质量的提高，加上配套应用软件的不断更新和开发，虚拟现实技术在环境艺术设计中已被迅速推广和应用，特别是在室内设计、景观设计、建筑外观设计领域，取得了不错的效果。

3.1 虚拟现实技术在室内设计中的运用

虚拟现实技术在室内设计的运用主要体现在室内设计的3个阶段。首先，虚拟现实技术对室内空间环境的展现，需要利用虚拟现实技术的三维建模技术在虚拟环境中構建出室内空间和室内物体的虚拟模型，并且使这个虚拟模型可以利用外部操作设备进行操控，吸引用户积极参与。其次，可以利用虚拟现实技术的三维渲染技术将模型中的物体或者空间进行渲染，将室内的空间和物体通过渲染变得真实感更强，能够让用户体验更加真实的虚拟场景。最后，利用虚拟现实技术中的三维动画技术，将声光电结合起来，设计出动态的虚拟环境，让用户在其中尽情畅游。

3.2 虚拟现实技术在景观设计中的运用

在景观设计中，通常设计师要对景观的构筑物，例如雕塑、湖泊、假山等物体进行设计，然而这些物体的形态结构通常都很复杂，变化也比较大，如果采用以往的方式对这些物体进行展示，需要花费很长的时间和设计人员很多的精力。但是虚拟现实技术一方面可以利用计算机对这些物体进行实时成像，使设计工作更为直观，使设计师更加容易地发现设计中存在的问题;另一方面可以利用虚拟现实技术中的三维动画技术将整个景观进行三维动画展示，让设计师对景观有全面的感受。设计师还可以以各方的需求为基础，通过虚拟现实技术从更加细微角度来研究整个景观，做出更好的设计方案。此外，利用虚拟现实技术对景观所在环境的时间、位置、天气等进行动态模拟，了解这些因素对整个景观设计的影响，进而能够更加全面的进行设计。

3.3 虚拟现实技术在建筑外观设计中的运用

虚拟现实技术在建筑外观设计中有着良好的发展前景，首先，在以往对建筑外观设计的过程中，需要不断地往返于项目施工现场对设计方案进行优化，而虚拟现实技术可以把相关的一些数据信息通过计算机转化为信息化背景，将整个建筑的外观在虚拟空间内建立相应的模型，设计者可以轻松地在虚拟环境中进行设计、修改等操作，不用频繁到现场进行考察。并且，设计者还可以通过虚拟模型看到更加准确的设计效果。其次，在设计完成后能够添加一些辅助信息如动画、图像、声音等，使作品更加生动形象，能够让用户更加直观地看到作品的效果，能够提供给用户更加准确的数据信息。总之，虚拟现实技术能够大大地提高建筑外观设计的工作效率和资源利用率。

虚拟现实技术作为现在的高端技术之一，它能够通过传感、显示、操作等完成对现实事物的模拟。将虚拟现实技术应用于环境艺术设计中，不仅可以弥补传统设计的不足和规避其中存在的风险，还可以大大地提升工作效率，降低设计成本，进而提升整个环境艺术设计的质量和水平。

参 考 文 献

[1]王增.基于虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用研讨[J].山东工业技术，2016（2）：275.

[2]王荣华.论虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用[J].艺术教育，2016（2）：212-213.

[3]万国.虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用分析[J].现代信息科技，2018（4）：88-90.

[4]曹哲.虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用浅析[J].艺术科技，2017，30（8）：313.