虚拟现实技术对于建筑景观设计应用

2023-08-14刘艺张婕琼

区域治理 2023年16期

刘艺，张婕琼

青岛市建筑设计研究院集团股份有限公司

前言

景观设计作为提升建筑项目视觉效果，改善居住体验的重要手段。现阶段，越来越多的设计团队尝试将虚拟现实技术纳入到设计体系之中，通过技术应用流程的完善与技术应用要点的把控，发挥虚拟现实技术优势，增强景观设计实用属性、美观属性，推动建筑景观设计机制的有效转换。

一、虚拟现实技术概述

总结梳理虚拟现实技术原理与构成，设计团员实现观念认知有效转换，转换工作重心，突出关键环节，为后续虚拟现实技术合理化运用奠定坚实基础。

虚拟现实技术涉及仿真技术、计算机图形技术、多媒体技术、传感技术、网络技术等多个门类，强调通过技术要素整合，构建起三维视觉、触觉、嗅觉等具有多种感官体验的虚拟化体验，实现抽象到具象的快速转化[1]。与传统技术相比，虚拟现实技术表现出更强的沉浸性、交互性、多感知性、构想性、自主性等特点，凭借技术特性，虚拟现实技术现阶段，被广泛应用于医学、教育、设计、航天、建筑项目开发、应急救援、地理监测、文物复原等多个领域，获得了较好地现实表现。随着建筑行业的发展，为满足消费者居住需求，提升居住体验，越来越多的设计团队尝试转换设计思路，有计划、有目标、有方向地将虚拟现实技术纳入到建筑景观设计活动中，通过虚拟技术针对性应用，提升建筑景观设计水平。

二、虚拟现实技术在建筑景观设计中的应用优势

全面确立虚拟现实技术的技术优势，推动建筑景观设计机制的健全与完善，确保设计团队可以更好地发挥主观能动性，将抽象设计信息转化为具象模型，实现建筑景观设计信息全方位呈现。

（一）展现建筑景观细节

现阶段，设计团队在建筑景观设计环节，倾向于选择二维或者三维绘图的方式，整合设计意图与要求，形成准确全面的建筑景观设计方案[2]。必须清楚地认识到，二维或者三维的建筑景观设计方案，难以全面清晰地展现出建筑景观设计方案的细节性要求，在很大程度上，影响了设计团队、施工企业以及业主单位的设计方案判断能力，对后续设计方案修改完善产生阻碍作用，图1 所示。

图1 某建筑项目虚拟现实模型

虚拟现实技术依托计算机技术等现代化技术手段，丰富数据呈现方式，更加充分展现出建筑景观设计方案的实用属性、美观属性，为施工企业与业主单位评估景观设计方案，设计团队修改景观设计方案提供便利条件。例如，在虚拟现实技术辅助下，将建筑景观设计方案中的比例信息、尺寸信息、景观要素空间位置以更为全方位的方式呈现出来，便于设计团队从全局角度出发，论证建筑景观与整体环境之间的和谐程度，再调整实现建筑景观的细节性把握。

（二）实现设计方案比选

在建筑景观设计过程中，设计团队往往需要从多个角度出发，考虑多元设计要求，形成多个建筑景观设计方案。为确保建筑景观设计方案的实用性、美观性与经济性，施工企业、业主单位往往需要从专业角度出发，对不同设计方案作出比选，形成最优化的建筑景观设计方案[3]。具体来看，设计团队充分利用虚拟现实技术，将不同设计方案直观呈现出来，在三维建筑模型的基础上，从细节调整角度出发，有效优化建筑景观设计方案，突出景观设计方案优势。例如，设计团队在虚拟现实技术应用过程中，可以修改某些建筑景观细节，修改过程中，设计团队可以拉伸设计时间维度，对比不同修改方案的实际表现，最终确定景观设计方案。同时，虚拟现实技术，在很大程度上，提升了施工企业、业主单位对设计活动参与度，打通了信息沟通渠道，疏通梗阻环节，设计团队既能够根据施工企业、业主单位的意见建议，定向修改建筑景观设计方案。施工企业、业主单位通过观察虚拟现实技术，提出建筑景观设计要求，确保设计方案最大程度地兼顾方案实用性属性、经济属性以及美观属性。

（三）提升方案实用属性

建筑景观施工周期较长，建设费用较高，在这种情况下，为更好地满足新时期消费者审美需求，设计团队在设计过程中，往往忽视了景观设计可操作性、经济成本，导致整个建筑景观设计方案效果不佳，影响后续开发建设活动有序开展。虚拟现实技术与建筑景观设计的全方位融合，无疑可以最大程度地提升设计方案实用属性，设计团队利用虚拟现实技术，对景观设计方案作出全方位呈现，经过多轮次修改、比对以及完善，实现景观设计方案的最优化设置，切实满足新时期建筑景观开发建设要求，总体较低项目开发建设难度。

三、虚拟现实技术在建筑景观设计中的应用场景

虚拟现实技术应用场景多元，可以充分满足不同场景下的使用要求，不断拓宽使用场景，推动建筑景观设计的体系化与现代化，实现现有景观设计机制有效转型。

随着虚拟现实技术应用，实践经验的积累，越来越多的设计团队在建筑景观设计中，将虚拟现实技术与古建筑修复、景观评估等活动结合起来，依托建筑景观设计场景持续延伸，不断提升景观设计总体水平例如，在古建筑景观修复中，设计人员通过引入虚拟现实技术，借助虚拟现实技术强大的技术能力，设计人员在录入测量数据后，利用数据分析，进行古建筑修复，实现建筑景观细节化修复，帮助设计人员直观感受到古建筑的艺术风格、文化特点，引导设计人员调整修复方案，将古建筑修复与外部环境协同起来，实现景观设计环境融入能力。同时，虚拟现实技术在建筑景观设计中，设计人员可以更好地延续景观设计风格，使用更为多元设计语言，切实满足不同公众群体的审美需求。

四、虚拟现实技术在建筑景观设计中的应用策略

虚拟现实技术在建筑景观设计中的应用，要求设计人员吸收借鉴意过往经验，立足虚拟现实技术使用场景，调整方式方法，改进完善路径举措，实现虚拟现实技术与建筑景观设计深度融合。

（一）优化建筑景观设计虚拟现实技术应用流程

虚拟现实技术应用环节，为确保建筑景观设计效果，设计团队要吸收借鉴过往经验，从收集资料、构建三维场景、平台基层流程出发，完善建筑景观设计要点[4]。具体来看，设计人员要从实践角度出发，应当充分发挥主观能动性，从建筑角度出发，围绕景观设计目标，定向收集设计数据，将空间要素、人文要素、技术要素等纳入到建筑景观设计之中。充分利用虚拟现实技术，依托计算机技术、传感技术、三维技术，通过收集到的有关数据资料，快速生成建筑景观设计效果图，设计人员综合评估景观设计方案的基础上，优化景观设计方案，如图2 所示。

图2 建筑景观设计虚拟示模型意图

在经过多轮设计方案，设计团队将最终设计方案与施工企业、业主单位进行共享，更好地发挥虚拟现实技术优势。虚拟现实技术模型创建过程中，要将场景尺寸、模型归类塌陷、名节编辑、纹理尺寸、材质等细节纳入到景观设计之中，以最大程度地提升景观模型实用性。为保证整个虚拟现实技术应用水平，设计人员灵活控制模型尺寸、建筑比例[5]。同时，将视频、图片等内容纳入到设计模型中，通过设计要素全方位整合，可以最大程度地保证设计效果，增强建筑景观细节处置能力。以奥林匹克公园植物景观为例，设计团队使用虚拟现实技术，选择相应的植被模型，对植物景观类型作出优化选择，借助植物景观类型针对性布局，将植物景观与建筑结构协同起来，凸显审美价值。如图3 所示。

图3 绿色植物景观虚拟示意图

（二）明确建筑景观设计虚拟现实技术应用要点

1.实现设计与施工的协同化

建筑景观设计项目设计任务量较大、专业要求较高，往往需要不同专业背景的人员共同参与，才能够保证设计方案的科学性与可行性。为提升不同专业人员对设计方案的参与度，降低设计管理准入门槛，在建筑景观设计全寿命周期内，工作人员基于虚拟现实技术，进行协同化设计管理工作模式的探索，旨在借助设计协同、管理联动，确保建筑景观设计项目设计管理活动有序开展。建筑景观施工周期较长，施工对象多元，涉及地形地质勘测、枢纽布置、施工导流、场内交通、施工组织、竣工验收、维护管理等不同内容，设计与施工协同化，实现了不同专业领域有效贯通，保持了建筑景观设计设计标准统一性。具体来看，通过虚拟现实技术的合理化应用，勘测团队可以将建筑景观设计施工区域的地质、地形、水文等环境条件进行定向获取，从总体上论证目标区域施工可行性。

2.打造5D 设计管理模式

考虑到建筑景观设计总体规模较大、施工周期较长，技术难度较高，为更好地提升施工进度，控制总体成本，在应用虚拟现实技术的过程中，工作人员有必要立足已有的成熟技术手段，通过将施工进度、施工成本等纳入到设计活动中，构建水抽蓄能电站5D 设计管理模式，打造垂直化、扁平化的管理机制。具体来看，工作人员在建筑景观设计设计过程中形成的三维模型设计的基础上，立足施工进度计划，将相关施工进度软件集成到虚拟现实系统平台，在原有3D模型上增加时间参数，形成全新的4 维模型，使得该模型可以按照施工进度计划，对整个开发建设进度进行模拟。并对施工进度模拟过程中发现的问题及时进行反馈，设计团队、施工企业根据反馈信息，及时优化设计方案，修正施工计划，借助这种方式，最大程度地排除干扰因素的影响，推动建筑景观设计开发建设活动平稳有序开展。以4 维建筑景观设计模型为基础，工作人员可以将项目成本信息添加到模型内部，将虚拟现实模型扩展为5D 模型，便于施工企业、业主单位全方位掌握不同开发阶段，项目资金投入规模以及资金使用情况，有效调试资金管理效能。