智能化时代虚拟现实技术在园林绿化设计中的应用

韦海清 朱家全

（广西英华国际职业学院 广西壮族自治区钦州市 535000）

在人工智能背景下，虚拟技术在各行业都得到了有效应用，尤其是在设计行业中，虚拟技术对园林绿化设计有重要的推动作用。虚拟技术解决了在园林绿化设计中无法让人们真切感受到设计效果的问题，有利于推动园林绿化设计行业实现更好的发展。利用虚拟技术能够给人们带来不同感官体验，让设计师和客户能够从多个角度去观察空间，让设计和实际有机结合，构建出最合理化的设计方案。

1 当前园林绿化设计的现状

园林设计师绘制场景效果图基本上分为设计师绘制草图或者是AutoCAD 平面剖图，在这些基础由绿化设置设计师完成AutoCAD的植物配置，然后交给建模师利用3DSMAX 软件进行建模，最终设计师结合建好的模型给出修改意见，不断完善模型，进行贴图渲染。基本到此就完成了相关的设计工作，然后还需要设计师结合，最终建好的模型给出修改意见，不断完善模型。还有一种方式就是设计师借助草图的CAD 经过分析之后，直接用Sketch UP 进行方案设计。两种方案对比，第二种方案更为先进，利用三维建模软件可以让园林设计效率更高[1]。然而在这两种设计的背景下，都没有办法和效果图进行真正融合，这就导致最终景观设计的实际与效果图存在一定的差异。究其根本都是缺乏了虚拟现实技术的帮助，因此虚拟现实技术在园林绿化中的应用非常紧迫，智能化时代虚拟现实技术在园林绿化中的应用已经是必然趋势。

2 虚拟技术在绿化设计中的应用分析

虚拟现实技术已经被广泛用在众多领域，给人们的生活带来很大的转变，随着经济水平提高，景观规划相关从业者也紧跟时代潮流，利用虚拟现实技术的优势，有效地把握各类景观要素，能够做好园林绿化设计。虚拟现实技术就是利用互联网和计算机仿真技术，创造一个虚拟的世界，与实际环境相似度很高，又超越了时空的局限，在人机交互的环境中，让人们能够感受一种身临其境的效果。虚拟技术的出现给景观设计带来了新的转变，设计师可以利用于虚拟现实技术将他们的设计灵感呈现出来，用数字化的模式更直观地呈现在人们眼前，让人们更好的感受设计的效果[2]。设计师和客户能够从任何角度去观察空间，发现设计中存在的不足，有效的缩短项目的时间，这样能让整个绿化设计更加的科学化，虚拟技术对园林绿化设计有重要的意义，虚拟技术借助于交互性、想象力和感知能力，能够帮助园林绿化设计方案不断的优化，尤其是在园林绿化设计初期，借助虚拟技术，设计师能够具备更为直观性的空间感，为创新化的方案设计提供新型思路，让整体设计方案更加完美。利用虚拟技术和园林绿化设计的融合可以帮助虚拟现实技术模拟园林绿化施工现场安排施工进度，科学指导施工流程，从宏观层面对整个施工场地进行控制，在最大程度节约成本的同时让设计效果达到最佳。

图1：三维虚拟技术在园林绿化设计中的流程

3 虚拟现实技术在园林绿化设计中的实现策略

3.1 软硬件要求

虚拟现实技术在园林绿化设计中的实现策略，首当其冲的就是对软硬件的严格要求。这是虚拟现实技术在园林绿化中的实现前提，首先就是对硬件的要求，Sketch UP 对硬件没有很高的要求，Lumion 的最低配置为硬件要求基于2GB 以上内存，Windows XP、Vista 或者 Windows7 32 位或64 位操作系统就可以，同时配备最低的512MB 显存。SpeedTree 硬件要求基于Intel 奔腾4，2GHz 以上，512MB 以上的内存，1.5G 空间以上的硬盘，64MB 显存以上。园林绿化设计中创设虚拟场景用到Lumion，植物建模时要使用SpeedTree。这几种软件在应用的过程中需要结合园林绿化设计的实际情况，有选择地进行应用，这样能够让软硬件发挥最好的效果。

3.2 园林绿化设计基本的流程

当前园林绿化设计中，虽然融入了虚拟技术，但是其中也包含了CAD 的传统三维软件应用：例如在对园林绿化设计过程中，实施虚拟现实技术要确定整体设计方案，确定方案后Auto CAD 三维软件中对园林绿化设计的构建场景进行基本的描绘，整理好各种线条导入Sketch UP 中，对线条进行三维虚拟模拟创建和贴图的处理，在建模完成之后，将模型导入三维虚拟VR 技术平台中，在对各个细节进行进一步的调整[4]。在三维虚拟VR 技术平台对物体进行大小材质等细节调整后得到最终的效果，主要的实施流程如图1所示。

在当前的智能化时代，园林绿化设计中应用到虚拟现实技术，它是直接把Sketch UP 建立的三维场景导入到Lumion，按照相关的设计方案，将针对性的图导出必要的文件格式后，根据设计方案的需要，可以在Lumion 中选择合适的模型作为场景，然后在该场景中对整体环境进行充分的优化编辑，进行该步骤操作时一定要注意格式的选择，如果没有做好格式选择，就可能会出现模型贴图丢失的情况所以对Sketch UP 支持最好的格式就是DNA 格式，这种模式能够最大程度的保障模型贴图的安全性，减少丢失情况的出现。在建模的过程中要做好坐标设置，保障建模和远点距离的情况。要求和远点距离很近，因为它的模型定位是结合与坐标原点的距离实施的，如果没有按照相关的要求处理距离远近情况，在导入文字时，就会发现在场景中无法找到文字，或者出现严重操作不便的情况。同时在Sketch UP 文件中导出为DAE 选出选项必须要全部平面，分为三角形/保留组件层次结构和导出纹理地图。还要记得图像在导出过程中，模型如果没有办法调整，没有选择双面材质，这个选项就会让反面在Lumion 中显示异常情况。

3.3 虚拟场景中植物水体地形等种植要素添加

在园林绿化设计中，最重要的就是绿色植物了，因此将植物作为基础进行相关说明，在绿化配置中利用Lumion 自带的丰富动态植物库是有效的。使用这些植物大部分都是来自于SpeedTree，品种非常丰富，造型逼真，能够结合实际情况找到最合适的绿化配置。这些植物的添加，只需要在组件面板中选择合适的树种后，轻轻点击鼠标左键，然后在需要种植的位置直接添加，就能够看到种植后的效果，让整个植物的组成情况立刻呈现在人们眼前，如果需要大量的添加树木配合Carl,然后轻点左边鼠标左键，就能够十分快捷地实现大量的群落效果。

同时SketchUp 的三维植物模型也能够导入Lumion，这样可以进行水生植物配置，配置后能够直接观察到水生植物，浮水植物，沉水植物和鱼虾在水下的生动场景。除了植物之外，整个地形的选择也是园林绿化设计中的关键要素，Lumion 主要提供了三种制作形式，其一就是直接通过地形面板中的工具挤压地面，形成差异化的地形，这种操作方法简便，第二种是导入已经创建好的地形实体模型，为模型添加材质，最后是导入黑白地形图生成地图，这三种方式都可以结合实际情况进行有选择的应用。在园林绿化设计过程中，植物种植会和水环境有密切关系，Lumion 主要有两种的水体做法，第一种方法可以放置水体工具，作为长方形和正方形的平面，另外一种是对导入的模型，给予模型水的性质，这种方式能够更加灵活地控制水的边缘，让场景更加的逼真，同时还能够利用Lumion 的瀑布材质制成瀑布。

在进行园林绿化设计时，涉及到了时间的变化，因为外界的时间有白天和黑夜，所以为了场景更加真实，就需要在虚拟场景中设置时间的变化，利用灯光这种工具。光在夜间对植物种植照射的效果也需要进行借鉴，利用灯光观察植物在夜间的具体情况，在内容的素材库中，有很多的灯光和项目，能够对不同灯光类型进行有效选择，在虚拟场景中实现的灯光照射效果和最终现实中的效果都是相同的，都是由下往上照射灯光的颜色也可以进行适当调节，这样的效果下就能够帮助园林绿化设计者看到设计出来的场景，在夜幕下的效果。最终输出文件，Lumion 在导出动画时，会添加各种视频滤镜，有简单行走的、剖面的、高级位移、天空掉落和景深动画等，这样就能够在导出时形成更为丰富的图片效果，帮助园林绿化设计师和客户对此有更深刻的印象。

3.4 虚拟现实技术在园林绿化中的技术

在设计的过程中用运用到了动态感官技术，传统的园林绿化设计中，设计师常采用的感光使用图片和声音，这些是来自人们的视觉和听觉感官系统，但是这样的方式不能够让人们感受到综合性的感受，缺少触觉和嗅觉的感官体验相对较差。借助虚拟现实技术在园林绿化中的应用，实现了多种感官的综合，能够让人们真实的感受到园林设计效果。能够从多个角度进行感官模拟运动的方式，在对园林绿化设计效果进行观赏的时候，通过设置参数可以改变相应的运动，通过多种方式感受到园林绿化的景观构建。同时，观测的角度也更加的广泛，有不同的观测角度观看园林绿化设计的最终景观效果，这项技术可以结合现实中对园林绿化地区最真实的情况，然后做好规划设计，这样的设计可以实现对现实中资源的充分利用，虚拟技术可以对园林绿化进行实时的编辑，通过合理的设计，将不同的设计效果进行对比，形成最终最完美的设计。

4 虚拟现实技术在园林绿化的积极作用

由于当前园林绿化设计的主要途径就是以保护自然环境和保护生态平衡为基础，在此基础上进行生态景观规划，在布局的时候需要结合当地的自然景观特色，展开相应的设计[5]。

4.1 提升园林绿化建设的整体性

虚拟现实技术能够让园林绿化设计更具有整体性，它能够结合当地特色，因地制宜的进行设计规划。例如在实际的园林绿化建设中存在山水，就能够在山水的基础上，对园林绿化进行相关的设计，形成统一的园林绿化设计体，让最终的设计和实际情况更能融合，这样的园林绿化设计，借助于虚拟现实技术能够将其展现在人们面前，方便直观看到效果。更重要的是，这样的绿化建设是从整体宏观角度出发的，考虑了工程的整体性，这样就能让后续施工过程中减少施工浪费，提高园林绿化工程的整体效益。

4.2 激发园林绿化建设的创新性

随着当前可持续发展的要求，园林绿化建设逐渐增多，但是在当前的园林绿化建设中，普遍出现的问题就是缺乏创新性，没有当地特色，千篇一律的园林绿化场景让人们看起来倍觉无聊。因此在建设过程中利用创新化的元素，设计师们可以借助虚拟现实技术将脑海中的想法展现出来，更好地凸显当地的特色，让园林绿化建设有创新性，本土性和特色性。因此，在当前利用虚拟现实技术可以让设计师发挥想象力，结合园林绿化地区的自然特色，对当地的环境进行有机的应用，设计出人与自然和谐相处的园林绿化景观。

5 结束语

总结全文，当前在园林绿化设计中，虚拟现实技术主要用到了SketchUp、Lumion、 SpeedTree。Lumion 建立完美对接方案的虚拟现实平台，SpeedTree 可以提供丰富的素材进行应用，利用各种树木等性质的软件完成园林绿化设计。然而在实际园林景观设计规划中，却无法有效地应用以上文中所提到的这些虚拟现实技术，实现更科学设计，大部分的园林绿化设计还是以传统的CAD 和photoshop 等成就方式来进行工作，伴随着当前信息技术的发展，虚拟现实技术在园林绿化中的应用必然成为现实，它能够更好地满足人们的需求，从宏观层面进行整体设计。因此设计师们需要学会运用。智能化时代的虚拟现实技术帮助园林绿化设计工作有效进行。