環(huán)境設(shè)計(jì)信息交流探索
——以5 G時(shí)代下的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為例

（景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué) 333403）

進(jìn)入信息時(shí)代以來(lái)，環(huán)境設(shè)計(jì)表現(xiàn)形式日新月異，從二維圖片、動(dòng)態(tài)圖片、動(dòng)畫(huà)視頻等，設(shè)計(jì)表現(xiàn)愈發(fā)突出設(shè)計(jì)內(nèi)容的全面表達(dá)，同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)+的概念引領(lǐng)著設(shè)計(jì)從線下走向線上，但從本質(zhì)而言，其最終目的都是為了促進(jìn)設(shè)計(jì)信息的有效表達(dá)，設(shè)計(jì)師作為表達(dá)者，思考著如何做到高效、全面、快速，甲方與施工人員作為接收者，考慮如何做到信息接受的準(zhǔn)確無(wú)誤，但這些所表現(xiàn)的信息傳達(dá)都是在基于一定的技術(shù)手段支撐之下，并且形成了以信息交流為主的當(dāng)代設(shè)計(jì)模式。

隨著面向2020及未來(lái)的5G（5th generation mobile networks）萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代的來(lái)臨，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)表現(xiàn)形式受其影響，必然會(huì)隨著技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生改變。而VR（Virtual Reality）技術(shù)作為近些年來(lái)在營(yíng)造場(chǎng)景上的優(yōu)異性，得到了眾多設(shè)計(jì)師及行業(yè)人員的青睞，逐漸被應(yīng)用到設(shè)計(jì)表現(xiàn)之中，隨著5G的發(fā)展，VR在信息交流上的應(yīng)用有了重要網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)支撐，也必將影響到接下來(lái)的環(huán)境設(shè)計(jì)，因而對(duì)于基于5G時(shí)代下的環(huán)境設(shè)計(jì)模式探索有著重要意義。

一、環(huán)境設(shè)計(jì)與信息交流

環(huán)境設(shè)計(jì)作為處理人與場(chǎng)地關(guān)系的重要手段，承擔(dān)著自然要素與人工要素的綜合信息處理的責(zé)任，完成設(shè)計(jì)便是將信息具象化的過(guò)程。傳統(tǒng)的信息交流模式局限于技術(shù)，以口頭傳述及手繪圖紙來(lái)完成這一過(guò)程，而當(dāng)代隨著電腦及各種軟件的普及，設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)表現(xiàn)方式愈加多樣化，各要素之間信息交流的效率得到快速發(fā)展，其主要流程為設(shè)計(jì)師對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行信息的收集與整理，并且將設(shè)計(jì)信息進(jìn)行解構(gòu)重組后，對(duì)委托者傳達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)思及設(shè)計(jì)需求，在經(jīng)過(guò)與委托者的磋商并同意后，與施工人員共同完成設(shè)計(jì)，其主要模式總結(jié)為：對(duì)場(chǎng)地信息的概括整理——信息的傳輸與表達(dá)——以信息為基礎(chǔ)的對(duì)于真實(shí)物體的重構(gòu)。

設(shè)計(jì)師與場(chǎng)地之間：信息的概括與整理。從環(huán)境設(shè)計(jì)的流程來(lái)說(shuō)，對(duì)場(chǎng)地信息的概括、收集是對(duì)場(chǎng)地設(shè)計(jì)的第一步，設(shè)計(jì)師需要搜集的信息主要包括兩個(gè)方面，以地理、氣候、植物等的自然信息以及以歷史、文化、使用習(xí)慣為主的人文信息，信息的繁瑣與收集過(guò)程的難度往往限制著設(shè)計(jì)進(jìn)度。在信息的聚合完成之后，設(shè)計(jì)師需要根據(jù)委托者的需求及場(chǎng)地實(shí)際情況，做出符合雙方預(yù)期的設(shè)計(jì)構(gòu)思，這個(gè)過(guò)程是設(shè)計(jì)師對(duì)于場(chǎng)地信息的整理的過(guò)程，也是設(shè)計(jì)師重塑場(chǎng)地的過(guò)程，根據(jù)已有的信息，建立相應(yīng)的模型，調(diào)整信息結(jié)構(gòu)，使其符合設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)預(yù)構(gòu)，在調(diào)整過(guò)程中，設(shè)計(jì)師需要對(duì)信息時(shí)刻進(jìn)行準(zhǔn)確高效的把握，從而使設(shè)計(jì)成果符合設(shè)計(jì)需求。

設(shè)計(jì)師與委托者之間：信息的傳輸與表達(dá)。設(shè)計(jì)師在完成對(duì)于場(chǎng)景的基本構(gòu)建后，首先需要對(duì)委托者進(jìn)行信息的傳達(dá)，表明設(shè)計(jì)的基本處理情況是否滿足委托者的基本要求，而在當(dāng)代環(huán)境設(shè)計(jì)中信息的基本表現(xiàn)形式一般為圖形、視頻、模型等，委托者通過(guò)這些經(jīng)過(guò)處理的信息來(lái)得知設(shè)計(jì)的情況，一般情況下這些信息都是固定場(chǎng)景的固定畫(huà)面而或者固定流程的視頻，因而得知的是設(shè)計(jì)師想讓委托者了解的信息。而另一方面，設(shè)計(jì)師還需要對(duì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的其他參與人員進(jìn)行信息的表述，以此達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)場(chǎng)景的構(gòu)建。而不管是哪個(gè)方面的人員，其間都是一個(gè)相互交流探討的過(guò)程，需要對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行不斷的修改，也是因此，一個(gè)場(chǎng)地的設(shè)計(jì)往往需要經(jīng)過(guò)冗長(zhǎng)的設(shè)計(jì)磋商。

設(shè)計(jì)師與施工人員之間：信息的重構(gòu)。在經(jīng)過(guò)最終信息的確認(rèn)后，需要使信息傳達(dá)到場(chǎng)地之中，完成信息的再次構(gòu)建，這也是設(shè)計(jì)中的最終施工階段，在這一階段中，施工人員在接收到設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)構(gòu)想后，根據(jù)其要求完成場(chǎng)景的組建，同時(shí)基于場(chǎng)地自身的大體量原因，此階段一旦開(kāi)始，便很難再對(duì)方案進(jìn)行大范圍的修改，因此從信息到實(shí)體的轉(zhuǎn)換是基于信息調(diào)整階段的完整之下。在組建過(guò)程中，要對(duì)信息的載體——材料進(jìn)行形狀與體量的調(diào)整，以此來(lái)適應(yīng)場(chǎng)地的基本情況，承載設(shè)計(jì)師所需要表達(dá)的所有信息，最終達(dá)到信息到場(chǎng)景的轉(zhuǎn)化。

在環(huán)境設(shè)計(jì)的信息交流過(guò)程中，設(shè)計(jì)師需要與各方進(jìn)行磋商探討，因而，信息交流需要滿足快速、高效、全面等要求。但基于以往的技術(shù)條件下，設(shè)計(jì)交流的效率往往并不盡如人意，主要原因是技術(shù)很難支持設(shè)計(jì)師能夠形象完全的闡述出自己的設(shè)計(jì)想法，而委托者也就很難理解到設(shè)計(jì)是否符合自己的要求。

二、傳統(tǒng)的信息交流手段

在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)信息交流過(guò)程中，與其緊密相連的很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都是藝術(shù)領(lǐng)域，建筑設(shè)計(jì)師通過(guò)繪畫(huà)表現(xiàn)效果圖，達(dá)到對(duì)設(shè)計(jì)最終成果的初步傳遞。另一個(gè)與設(shè)計(jì)信息交流還有很大聯(lián)系的是模型，主要是沙盤(pán)模型與建筑模型。近代以來(lái)，伴隨著一系列的設(shè)計(jì)革命以及技術(shù)的迅速發(fā)展，設(shè)計(jì)表現(xiàn)的方法進(jìn)行著極快的革新，但基本上是圖版與模型上的制作。

上個(gè)世紀(jì)80年代初期，美國(guó)著名的雷蒙·羅維設(shè)計(jì)事務(wù)所，雇用人員多達(dá)幾百人，他們的主要任務(wù)便是完成手稿的繪制，但在90年代之后伴隨著微軟推出了windows 95系統(tǒng)，蘋(píng)果公司引入與IBM兼容的Power Mac系統(tǒng)，電腦與相應(yīng)設(shè)計(jì)軟件的高度發(fā)展，逐步取代了大量的人力勞動(dòng)，并且節(jié)約了大量的時(shí)間。電腦與設(shè)計(jì)開(kāi)始了劃時(shí)代的聯(lián)系?；诩夹g(shù)的快速發(fā)展，設(shè)計(jì)師的信息交流效率得到了極大的提升，同時(shí)，新技術(shù)也處于不斷的蓬發(fā)的階段，VR，即虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)由其特性也逐漸開(kāi)始被應(yīng)用到設(shè)計(jì)領(lǐng)域，其主要功能為給予用戶沉浸式的交互體驗(yàn)，從“感官欺騙”的角度出發(fā)，通過(guò)對(duì)于場(chǎng)景的實(shí)時(shí)渲染，達(dá)到虛擬場(chǎng)景的“真實(shí)性”模擬。場(chǎng)景的構(gòu)建目前主要有兩種方式，一種是基于計(jì)算能力極強(qiáng)的設(shè)備，在終端進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染，這一種對(duì)于成本要求較高，需要較好的硬件設(shè)備的支撐，但同時(shí)也賦予了較強(qiáng)的交互能力。另外一種則是預(yù)先對(duì)于產(chǎn)品進(jìn)行視頻處理，利用手機(jī)與VR盒子共同完成虛擬場(chǎng)景的構(gòu)建。根據(jù)這兩種場(chǎng)景的構(gòu)建，也分別組成了當(dāng)前市場(chǎng)上主要的兩類(lèi)VR產(chǎn)品：主機(jī)VR及移動(dòng)VR，其針對(duì)不同場(chǎng)景有著不同的應(yīng)用，基本原理一致，同時(shí)也存在著相似的問(wèn)題：分辨率要求、延時(shí)、場(chǎng)地與硬件限制以及缺乏統(tǒng)一的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)等。這些問(wèn)題限制著VR技術(shù)的深度發(fā)展，直到5G的來(lái)臨。

三、基于5G下的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

5G（5th generation mobile net works）的全稱為第五代移動(dòng)通信技術(shù)，作為新的信息傳輸?shù)臉蛄?，其突出特征為高帶寬、低延時(shí)，相比于以往的2G文字、3G圖片、4G視頻時(shí)代，因其極高的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，使海量的移動(dòng)終端成為可能，在此基礎(chǔ)上，移動(dòng)終端也不再局限于智能手機(jī)，逐漸走向了萬(wàn)物互聯(lián)的無(wú)線時(shí)代。

同時(shí)，VR作為依賴于網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)支撐的場(chǎng)景制造技術(shù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)有著極高的依賴性。以視頻而言，為了營(yíng)造良好的視聽(tīng)體驗(yàn)，在滿足人的雙眼需求的左右分屏基礎(chǔ)上，分辨率至少需求達(dá)到4K及以上，才能提供較高體驗(yàn)的畫(huà)質(zhì)，同時(shí)為了減輕因延時(shí)而導(dǎo)致的眩暈感，增強(qiáng)交互性，極高的畫(huà)質(zhì)品質(zhì)和低延時(shí)的要求框定了VR產(chǎn)品的基本面貌。

在當(dāng)前的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)條件下，渲染往往是建立在極好的硬件設(shè)備支撐下，這種模式下的VR只能存在于固定場(chǎng)所，而移動(dòng)終端的VR技術(shù)基于自身計(jì)算能力很難做到對(duì)場(chǎng)景的實(shí)時(shí)渲染，陳學(xué)亮等人在《基于5G網(wǎng)絡(luò)的虛擬現(xiàn)實(shí)優(yōu)化方案研究》一文中，提到將渲染放在云端完成的想法，通過(guò)5G高速率、低延時(shí)的特性，徹底解放VR的場(chǎng)地及硬件限制問(wèn)題，解決因?yàn)閳?chǎng)景渲染信息量極大所導(dǎo)致的延遲較高、信道質(zhì)量不穩(wěn)定，使得用戶體驗(yàn)較差等情況。

根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）提出的標(biāo)準(zhǔn)，5G網(wǎng)絡(luò)的峰值速度為每秒數(shù)十Gbit/s，但端口之間的延時(shí)將會(huì)降到幾毫秒，并且提升了系統(tǒng)容量允許大規(guī)模設(shè)備同時(shí)連接，在這種情況下，VR將會(huì)獲得在移動(dòng)端處理好實(shí)時(shí)渲染的能力，同時(shí)使得成本降低從而得到大范圍的應(yīng)用。因此，移動(dòng)端的VR產(chǎn)品將在擁有場(chǎng)地優(yōu)勢(shì)的同時(shí)也解決了渲染和時(shí)延問(wèn)題，獲得了更好的交互體驗(yàn)，也為其在環(huán)境設(shè)計(jì)上的深度應(yīng)用提供了可行性。

四、環(huán)境設(shè)計(jì)信息交流的新發(fā)展

環(huán)境設(shè)計(jì)基于自身的特性，對(duì)高效、全面、快速的信息交流有著極高的依賴性，從文字、圖片、視頻到傳統(tǒng)VR技術(shù)等，不斷趨向更好的信息交流模式。移動(dòng)端VR技術(shù)的構(gòu)想，為環(huán)境設(shè)計(jì)的發(fā)展提供更多的可能性，同時(shí)從用戶體驗(yàn)而言，VR技術(shù)的應(yīng)用能夠給用戶沉浸式、構(gòu)想性、交互性、實(shí)時(shí)性等多方面的交流體驗(yàn)。

在5G的時(shí)代背景下，VR技術(shù)的應(yīng)用從線下發(fā)展到了線上，對(duì)基于傳統(tǒng)VR技術(shù)下的環(huán)境設(shè)計(jì)信息交流進(jìn)行深化，表現(xiàn)在人與人之間、人與物之間的交流。人與人之間的交流是指設(shè)計(jì)師與委托者以及設(shè)計(jì)系統(tǒng)內(nèi)的其他人員的交流，在基于VR場(chǎng)景建立的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)師可以和委托者談?wù)撛O(shè)計(jì)構(gòu)思、設(shè)計(jì)尺度、設(shè)計(jì)風(fēng)格等，并能及時(shí)得出設(shè)計(jì)報(bào)價(jià)，使設(shè)計(jì)步驟一目了然，極大提升設(shè)計(jì)交流效率，而與設(shè)計(jì)系統(tǒng)內(nèi)的其他人員的交流則主要表現(xiàn)在對(duì)于設(shè)計(jì)創(chuàng)意、設(shè)計(jì)表達(dá)、設(shè)計(jì)施工等方面。人與物之間的交流表現(xiàn)在設(shè)計(jì)師對(duì)于場(chǎng)地的處理，在VR場(chǎng)景下，設(shè)計(jì)師可以及時(shí)有效的對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)更改，并且可以極好的把握設(shè)計(jì)的尺度問(wèn)題，場(chǎng)景可以得到預(yù)先完整的構(gòu)建，深刻感受設(shè)計(jì)成果。

而除此之外，5G時(shí)代下的VR還將為我們提供環(huán)境設(shè)計(jì)信息交流其他方面的創(chuàng)新。

第一，實(shí)時(shí)交互。傳統(tǒng)VR技術(shù)局限于渲染硬件的限制，無(wú)法隨時(shí)隨地的滿足構(gòu)建場(chǎng)景的需求，設(shè)計(jì)師需要提前構(gòu)建好相應(yīng)的內(nèi)容呈現(xiàn)給委托者及施工方，而移動(dòng)端VR技術(shù)滿足了設(shè)計(jì)師和委托者就場(chǎng)景的探討的需求，設(shè)計(jì)師可以和任何人在任何地方進(jìn)行遠(yuǎn)距離的場(chǎng)景構(gòu)建，而VR則可以實(shí)時(shí)對(duì)二者的意見(jiàn)作出反應(yīng)，這也為非專(zhuān)業(yè)性的委托者提供了參與場(chǎng)景構(gòu)建的可能性。

第二，云端共享。指基于線上的云端庫(kù)的建立和云端設(shè)計(jì)。云端庫(kù)是在云端建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，如同谷歌在2016年5月所提出的VR行業(yè)的daydream標(biāo)準(zhǔn)一樣，建立一個(gè)統(tǒng)一的VR數(shù)據(jù)地球，其地理環(huán)境和場(chǎng)所構(gòu)建基本與地球相同，設(shè)計(jì)師提供相應(yīng)的坐標(biāo)則可以參與具體地點(diǎn)的設(shè)計(jì)，其他設(shè)計(jì)師也可以在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行VR場(chǎng)景的共享與交流。云端設(shè)計(jì)則是基于VR移動(dòng)端技術(shù)的構(gòu)想下，設(shè)計(jì)師直接在云端庫(kù)進(jìn)行的實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)，VR根據(jù)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)要求，完成設(shè)計(jì)信息的運(yùn)算、傳輸，為設(shè)計(jì)相關(guān)人員提供設(shè)計(jì)信息交流的平臺(tái)。

第三，場(chǎng)景突破。主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)場(chǎng)所的改變和設(shè)計(jì)場(chǎng)景的多重構(gòu)建。5G的發(fā)展，使得環(huán)境設(shè)計(jì)在VR移動(dòng)終端上的應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)師不再拘泥于固定場(chǎng)所的設(shè)計(jì)活動(dòng)，可以實(shí)時(shí)在任何場(chǎng)地完成設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)由一個(gè)重復(fù)枯燥的活動(dòng)轉(zhuǎn)向了趣味性的游戲，對(duì)場(chǎng)地信息進(jìn)行更高效率的收集與整理，余下更多時(shí)間考慮靈感的表達(dá)，很大程度上改善了設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)體驗(yàn)，也為設(shè)計(jì)師與委托者之間的交流提供了更多機(jī)會(huì)。

設(shè)計(jì)場(chǎng)景的多重構(gòu)建是基于5G在系統(tǒng)容量的增加的背景下，其結(jié)果便是允許了海量終端的同時(shí)連接與信息處理，可同時(shí)處理同一位置的多個(gè)場(chǎng)景，這就為各種場(chǎng)景的共同營(yíng)建提供了可能性，如在統(tǒng)一現(xiàn)實(shí)場(chǎng)所內(nèi)，可以為每個(gè)人提供相應(yīng)需求的場(chǎng)景，同時(shí)也形成多個(gè)終端共同交流的場(chǎng)面。

五、總結(jié)

5G通信技術(shù)的應(yīng)用使得虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將得以突破，移動(dòng)終端下的VR技術(shù)成為VR發(fā)展的一大趨勢(shì)，環(huán)境設(shè)計(jì)由此在信息交流上有了新的發(fā)展方向，使高效、全面、快速的信息交流更進(jìn)一步。而基于VR技術(shù)自身的優(yōu)越性，也能為用戶提供基本不亞于現(xiàn)實(shí)世界的體驗(yàn)，環(huán)境設(shè)計(jì)因此不再受到場(chǎng)地的局限，設(shè)計(jì)本身也會(huì)變得更加趣味性，同時(shí)5G通訊技術(shù)使得通訊成本降低，VR技術(shù)的推廣應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)，因而，在5G時(shí)代背景下，環(huán)境設(shè)計(jì)以VR技術(shù)為基礎(chǔ)，表現(xiàn)形式將由平面實(shí)現(xiàn)向三維實(shí)景的跨越，設(shè)計(jì)本身也會(huì)因此而深受裨益。