浅析风景园林设计中虚拟现实技术的应用

高菲，翟玮

（中国城市建设研究院有限公司）

1 引言

在信息时代环境下，虚拟现实技术依托于计算机软硬件技术的飞速发展日趋成熟。目前，虚拟现实技术已普遍应用到风景园林设计中，该技术在应用的过程中，设计者可通过直接或间接形式提取模块并进行使用。打破传统的建模设计过程，为风景园林的设计工作提供了更为高效的手段。

2 虚拟现实技术概述

虚拟现实技术又被称为ⅤR技术，是20世纪末兴起的一种综合性信息技术，它将计算机技术、多媒体技术、人工智能、传感器技术、网络技术、并行处理等先进技术相结合，通过各类参数构建虚拟空间，为用户提供沉浸式体验。目前，该技术已广泛应用于建筑设计、城市设计和风景园林景观设计中。虚拟现实技术的出现和应用改变了传统的设计模式，只需要通过智能绘图就能为设计者提供逼真的信息处理效果，较大提升了设计效率，推进设计质量的有效提高。设计者可在虚拟现实编辑器内，可以直接调取3DMAX、SketchUp和Lumion等软件下的模型和渲染效果数据，编辑器通过调用相关模型快速建立三维立体化场景，并依据数据及参数模拟不同视角下的渲染效果变化。这一切均可由智能系统自动完成，不需要设计者进行二次编辑，编辑器甚至还可以为设计者提供多样化的设计方案草图，进一步提升设计效率[1]。

3 虚拟现实技术应用在风景园林专业中的特点

3.1 整体展现风景园林的设计空间

通常情况下，风景园林二维以及三维空间设计，仅能通过图片展示出部分效果。应用虚拟现实技术之后，可以将受访者带入独立的立体空间中，呈现更加完整的设计效果，甚至还可以体现一定的设计细节。

3.2 实现设计期间中的真实与创新

设计者可以通过虚拟现实技术，展示出更加贴近人文的真实设计意图，以及突破自我的设计创新性。应用虚拟现实技术的设计环境与实际环境成正比。设计者在设计当中能够欣赏自己的作品。甚至去改变整个园林设计的每个角落和细节。如此一来，不仅增加设计自身的交互性，还能提升设计者的操作兴趣。通过这种交互属性，设计者可以在独立的虚拟空间进行类似漫游行为，还可以通过对时间、行动路径、光影情况的调整和变化来观察空间在不同状态下的效果，更加真实地感受自己的设计作品，同时也能更为真实的感知自己的设计。这种情况下，设计者不仅可以获得更多的感知知识，还能得到感知反馈，并且在某种程度上激起设计师的灵感，较好地呈现了虚拟现实技术的特别之处[2]。

4 虚拟现实技术在风景园林设计中的应用过程

4.1 初始阶段的可操纵性分析

作为整体设计中的主要合成环节以及设计第一阶段，通过数据汇总处理和比例建模渲染，可直接模拟得出整个项目的基本效果和可行性状况。对注意事项、合理情况都能提前做出一定的了解，进而避免资源浪费。事实上，风景园林的设计工作本身就是动态的，环境以及气候的变化都可能改变整个设计，存在着极大的不确定性。所以，在设计之初就要对一系列数据和资料进行系统的整理、收集、分析，进而推定设计中存在的问题，以此拟定对应的处理办法，进一步推动设计工作的完成。应用虚拟现实技术后，可将采集到的相关数据信息载入到系统中进行自动生成，辅助设计者完成推演工作，并且对整个设计进行初步了解，全面掌握设计进度和相关事宜。为了良好地了解和捕捉风景园林中可能发生的各类元素，以此来促成设计理念，并进行较为有效、可行的判断[3]。因此，在这期间，虚拟现实技术主要用于分析各类数据，然后进行总体规划，以保证风景园林设计的可操纵性。

4.2 实行理念设计

在风景园林设计中，设计理念是作品的核心。事实上，设计本身就起源于抽象理念。在传统的风景园林设计方法中，无法将设计者的抽象想法和个人理解完美体现和验证，导致很多设计思路无法尝试和实现。而计算机技术不只是在一定程度上扩展了设计师的视线，在风景园林理念的设计中也起着重要作用（见图1）。

通过构建模型，将虚拟现实技术应用到风景园林设计中，可以使设计更加贴近现实效果，在沉浸式的体验过程中激发设计师的思维，从而形成初步的设计理念。将数据模型储存到计算机中，为设计师以后的设计提供思路，保证设计的效果与真实性。一旦设计师的思维和图形表现出现不稳定性，那么就有必要将信息录入到虚拟现实系统中，并对其设计进行修改与调整，促使设计者把握住转瞬即逝的设计思想，帮助设计者采用不同的设计理念。虚拟现实技术在理念设计中的应用促进了风景园林设计的发展。

4.3 发展环节设计的主体构思工作

在风景园林设计中应用虚拟现实的技术，设计师能够精确地绘画设计场景，从而建成三维图像。经过变换场景的形态与特征，不仅有利于激发设计师的感官，而且有利于设计师思维的拓展。风景园林设计的不断发展，导致设计形式出现多样化和复杂化的表现形式，人们也更加注重文化和自然等因素。因此，在设计过程中设计师更多的考虑到当地的文化和气候环境，以及风景园林中的社会环境和空间环境相结合。此外，虚拟现实技术的应用，也促进了风景园林设计图像和图形的表现，展现了风景园林的多维空间，对风景园林艺术氛围的再现具有现实意义。

例如，在XX城市的展馆建设中，其选址在繁华路口的坡地上，政府相关部门要求展厅的高度不超过20m。在设计方案时设计师应选择将现场的主要建筑物进行摘选，并对设计方案进行虚拟现实技术模拟。根据展馆的建设实时更新虚拟场景的建设，并对不同的方案进行评选，在对不同的方案进行比较后，挑选最有效的方案实行展厅的建设。

5 虚拟现实技术在风景园林设计中的应用展望

虚拟现实技术在风景园林设计中的应用，不只是给设计者带来了较大的便捷，还为设计者提供了现实的虚拟场景，让设计师的设计能更有效的施行。因为虚拟技术在一定程度上为设计提供了更科学的建设和更立体的感受。

图1 VR系统里不同观察角度的空间景观体验

虽然虚拟技术的应用仍存在很多问题需要改进。但是设计师已经能够突破二维束缚，实现三维立体模型，这对提高设计水平具有关键作用。同时，能更便捷地传递模拟出的声音、空间、色彩等风景园林的信息，使设计师更密切地观察设计效果，并及时发现设计的不足。这对鼓励设计师持续创新，提升风景园林设计的质量有重要作用。

6 结语

虚拟技术逐渐成熟，在园林设计中发挥了重要作用。虚拟技术改变了传统的设计模式，突破了二维技术的禁锢，这样不仅提升了设计的效果，还明显提升了设计质量，在保障风景园林设计可靠性的同时，增强了风景园林设计效果的无可替代性。设计师也能展现自身的创意灵感，从而较好地实现风景园林的设计工作。