移动虚拟现实设备用于植物景观改造设计表达

汤兴宇

随着社会经济以及城市化进程的快速发展，其在很大程度上促进了我们国家对于生态环境的升级与改造，其中植物景观作为城市重要的生态系统链组成部分，其质量以及可持续性将会直接影响到城市的建设与发展。但是在传统的植物景观设计过程中，由于受到选择植物类型不当、区域设计不合理等诸多因素的制约，使得其植物景观在建成投入使用的过程中面临很多现实问题，因此也就对其植物景观的功能发挥造成影响。但是在社会科学技术的推动下，虚拟现实技术已经逐步成为各个领域创新发展的重要支持，因此本文在对该技术进行详尽分析的基础上，将其与植物景观改造设计相联系，从而促进植物景观的功能持续性。

近些年来，随着社会科学技术的飞速发展，其在很大程度上促进了很多行业领域的协同发展，其中最为重要的技术之一就是对虚拟现实技术的研究与应用。虚拟现实技术作为一种可视化的新型技术，能够实现对未知事物的有效呈现，从而在很大程度上提升工作者对于其产品的感受性，从而更好的对其进行升级改造。但是事物发展必有其两面性，虽然虚拟现实技术能够有效实现产品的可视化研究，但是该技术的科技含量比较高，因此在对其进行实际应用的过程中自然需要投入大量的资源。与此同时，在社会经济的推动下，很多行业产品的设计与实现离不开对手机、平板电脑等的应用，而虚拟现实技术能够与这些产品有着良好的融合效果，因此就可以使得虚拟现实技术的应用媒介问题得到有效解决。因此，为了避免植物景观改造过程中出现了各类现实问题，就需要将可视化的虚拟现实技术更好的应用在其中，通过对植物群落的空间构成、植物生长的习性特点、植物群落间复合层次的丰富等进行合理分析，从而最终有效指导植物景观改造设计的可持续性发展。

一、虚拟现实技术概述

（一）虚拟现實技术

虚拟现实技术，简称为VR，其最早的研究者是美国VPL公司创始人拉尼尔。虚拟现实技术的研究与应用，主要是依托于计算机设备以及相关的移动终端设备，并且是由内部系列计算机编程技术来实现对相关事物的虚拟呈现;该技术能够将其产品通过系列编程来进行可视化的呈现，并且还能够参考相关的数据下对其产品进行一定的具体操作，从而帮助操作者和体验者更加直观明了的对产品进行感受。由于虚拟现实技术的结构组成，要想实现对该技术的实际应用，就需要设计者不仅要掌握所属产品领域的专业知识，同时也要对计算机编程等有较好的了解与掌握。因此，虚拟现实技术的产生与创新应用不仅能够为相关产品的融合发展提供新思路、新视角，而且这些融合发展背景下的虚拟现实技术又能够实现对其VR技术的反哺，最终达到虚拟现实技术与行业领域发展的共生。

（二）虚拟现实技术的应用环境

虚拟现实技术的结构组成以及功能性就决定了该技术在实际应用的过程中需要具备一定的环境，一般而言，往往需要外界环境能够具备以下三种条件，具体分析如下所示：

1.实物虚化

所谓的实物虚化，就是需要通过利用建模、空间跟踪、视觉定位等技术的支持下，实现对现实世界中相关物体的映射，从而使得这些组成部分在虚拟现实技术的应用中对相关景观的改造设计进行参考性辅助。同时，与其他的一些建模相比较而言，虚拟现实技术中的实物虚化则更多是一种开放的、虚拟与现实结合的动态世界，因此其难度、复杂度也相应比较高。

2.虚物实化

虚物实化，其通俗来讲，即利用相关的技术支持来利用虚拟构造的环境给用户提供一个相对真实的体验，为了有效提升用户的感知程度，这类体验往往涉及到视觉、听觉、触觉等多方面的感官刺激。与此同时，通过利用数据手套、3D眼睛等外部的硬件设备来增加用户的控制感，从而在很大程度上削弱计算机设备本身给用户带来的枯燥感和疲劳感。

3.高性能计算处理技术

与其他的社会科学技术相比较而言，虚拟现实技术更多注重其实时交互性，因为在虚拟现实技术中需要将虚拟的基础环境与用户体验之间建立有效的联接反应，从而有效的促进用户的感知体验值。为了实现虚拟基础环境与用户感知之间的粘合度，往往就需要实现良好的实时交互性，对于计算机编程等相关技术来讲，就需要计算机提高其数据处理方式以及相应的处理速度。与此同时，在虚拟现实技术中，为了更好实现实时交互，不仅需要高性能计算处理技术，同时还离不开立体头盔、3D眼睛、数据手套等多重媒介设备的支持，从而给用户提供涉及视觉、听觉、触觉等多方面的感觉，最终让用户更好的体验其虚拟环境中的产品。

二、植物景观改造设计

（一）植物景观设计改造的意义

随着城市化进程以及绿色环保设施的建设，使得城市绿地建设以及升级改造工作愈发的重要;与此同时随着人们环保意识、价值观念的不断改善，也就进一步对当前的很多城市绿地建设质量以及可持续性发展等有了更高的期待与要求;并且在城市绿地、植物景观在投入使用的过程中，由于受到外界环境、地质条件等多方面的影响，其自身的功能性发挥也就日趋下降;面对以上因素，就不得不对当前的植物景观进行一定的改造升级，从而实现城市绿地空间的生态环保性、可持续发展性以及科学合理性。

（二）植物景观改造设计原则

1.生态性

城市绿地建设中的植物景观，其必然是城市生态系统链中的重要组成部分，因此从生态系统的稳定性方面来讲，如果植物景观在改造设计的过程中遭到较大程度的破坏，其必然就会直接影响到城市的生态系统平衡，因此在对其进行改造设计的过程中要注重其生态性。要综合考虑每一种植物的生长形态、生活习性以及人居环境等，力求做到因地制宜、适地植树等。

2.功能性

植物景观的兴建，其最基本也是最为重要的功能就是能够为人们的生活提供诸多观赏性、娱乐性，因此不管如何对其植物景观进行改造设计，其功能性的正常发挥则是不能被破坏的。因此，在对其进行改造设计的过程中，要充分研究和整合该园林中的绿地空间与人们所需之间的互动关系，从而最终能够有效指导植物景观改造设计的具体方式方法。

3.景观艺术性

如前文所述，植物景观的主要功能是为城市生活的个体提供重要的欣赏、娱乐价值，并且要能够很好的维持生态系统的平衡。因此在对其进行改造设计的过程中自然要注重其艺术价值，要充分发挥其植物的颜色、气味以及姿态等多方面的观赏性，最终形成丰富多彩的植物景观。

4.可持续性

为了有效提升其植物景观改造的经济性以及降低成本的过度投入，就需要在植物景观改造设计的时候考虑其可持续性，只有在植物景观获得可持续发展的前提下，才能够更好的服务于生态系统、为人们提供更多的艺术价值与观赏性。所以在植物改造时可以将速生、中生、慢生等多个种类的植物在科学合理的选择之后进行种植，从而保证其植物群落的持久性与生态性。

三、基于虚拟现实技术的植物景观设计多角度表达

（一）虚拟现实技术支持环境

1.硬件设备：在虚拟现实技术的实际应用过程中，首先就需要硬件设备来实现对现场情况的收集与处理，并且随后利用系列设备进行产品的呈现;一般情况下，所涉及到的硬件基础为计算机系统、移动智能终端设备等。

2.软件构成：软件系统即指对植物景观中的组成部分进行一定的建模處理，并且能够根据实际情况实现对其的修正，在本文中所涉及到的软件开发包括unity的C#系统的编程。

（二）软件功能

1.室外植物景观改造设计模块

在该类植物景观改造设计中的功能主要有以下几方面：

拍照功能：即通过该功能将植物景观中的组成部分以图片的形式呈现出来，并且与其他植物群落、环境等一同被导入相关设备当中。

素材调用：在该软件中可以通过选中素材这项功能来对植被种类、根系类型等进行选择和使用;与此同时借助于旋转、放大缩小等实现对素材之间的优化调整。

橡皮擦功能：该功能能够很好的实现对植物周边的环境进行复制等，并且对于想要删除的植被区域进行有效的覆盖。

设置群落平面图网格：通过对被改造群落长、宽数值设置来设定其平面面积，数值范围（10m×10m）～（50m×50m）。通过此功能用以查看效果图中所配置植物在平面图中的位置是否合理，避免空间结构上植物的拥挤、杂乱与稀疏等分布问题，同时平面图还能够指导设计方案的实施

植物素材的年龄、季相变化：植物素材初始默认为0年时的状态，点击树龄按钮选择不同的树龄年限，即可显示其所选时间点的状态。

方案展示：系统设置了对设计方案进行多视角展示功能，从植物群落整体以及多角度审视方案的合理性与可持续性

环境对比展示：将改造设计方案与周边植物群落环境进行协调与统一的对比，审视其改造设计方案的观赏性与绿地空间功能性是否合理。

2.室内植物景观设计

在对室内的植物景观进行改造设计的过程中，所使用的软件系统以及硬件设备等与室外植物景观设计是一样的;但是与室外植物景观设计所不同的是，在软件中会设有专门用于室内的盆栽素材供其选择与使用，并且在其环境的设计与改造中均会有相对应的优化分析处理。

（三）基于虚拟现实技术的植物景观改造设计多视角表达

在借助于虚拟现实平台进行的植物景观改造设计方案表达中，首先能够观察到的是植物生长变化的状态，通过抓取多个植物生长过程中的时间点和观察四季更替中植物的生长变化，用以审视植物生长过程中的形态变化、群落变化以及绿地空间所提供的功能，实现植物景观最终方案的美观与生态性。同时，还可以看到植物景观可持续性改造设计方案中植物群落整体生态效果，从时间和空间等多个角度综合评价分析。

四、结语

将VR技术（虚拟现实技术）运用在园林植物景观可持续性改造设计中是一次尝试，也是园林景观设计方案表达方式的创新应用，它不仅能多角度实时展示实际景观场景，更重要的是它可以虚拟未来整体群落的生长和生态变化，有利于优化方案设计，使设计方案更具有科学性，更有利于实现植物景观改造设计的可持续性。（作者单位：长沙职业技术学院）