虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在風(fēng)景園林中的應(yīng)用研究

朱曉雅

摘 要：風(fēng)景園林設(shè)計(jì)技術(shù)的完善和發(fā)展，衍生出相關(guān)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。本文主要從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主要特征入手，進(jìn)行研究分析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在風(fēng)景園林設(shè)計(jì)中的具體運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);風(fēng)景園林設(shè)計(jì);運(yùn)用

通俗而言，所謂的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要是利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、仿真技術(shù)及相關(guān)系統(tǒng)構(gòu)建而成的一種模擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的信息技術(shù)，其特點(diǎn)具有信息融和性、交互性、三維動(dòng)態(tài)性以及仿真性，是一種新型技術(shù)。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)

（1）多感知性：除卻計(jì)算機(jī)所具備的一般性視覺感外，同時(shí)還具備我們?nèi)怂糜诘母兄憩F(xiàn)，主要是觸、聽、味、嗅、運(yùn)動(dòng)等方面。（2）交互性：指的是對(duì)模擬環(huán)境內(nèi)的物體具有較靈活的可操作性能和控制程度，以及從模擬環(huán)境當(dāng)中還可得到反饋?zhàn)匀坏某潭萚1]。而存在感：指的是在模擬環(huán)境中，用戶以體驗(yàn)者的身份存在。相對(duì)理想的模擬環(huán)境，給體驗(yàn)者感覺具有高度的真實(shí)性，其能促使用戶，也就是體驗(yàn)者難以分清模擬環(huán)境的真假。（3）自主性：就是在虛擬狀態(tài)下物體可依據(jù)現(xiàn)實(shí)世界的物理運(yùn)動(dòng)定律，從而達(dá)到一定運(yùn)作程度。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的類型

（1）虛擬環(huán)境建模技術(shù)：風(fēng)景園林場(chǎng)景的構(gòu)建主要是采用3DMAX、CAD等軟件技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。應(yīng)用CAD來完成園林場(chǎng)景平面體，進(jìn)而采用3DMAX來完成園林模型的構(gòu)建，再將這些元素整合后加入到三維模型中，從而得到豐富的風(fēng)景園林場(chǎng)景。（2）實(shí)時(shí)三維圖像生成技術(shù)：數(shù)據(jù)較大是設(shè)計(jì)虛擬環(huán)境的主要特點(diǎn)，這一特點(diǎn)會(huì)給大規(guī)模的園林場(chǎng)景建模帶來一定的困難，從而導(dǎo)致難以達(dá)到預(yù)期的技術(shù)要求[2]。因此，需要配置高性能的計(jì)算機(jī)，以確保圖形質(zhì)量和場(chǎng)景復(fù)雜程度的不下降，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)圖像的事實(shí)目的和技術(shù)效果。（3）交互技術(shù)：在風(fēng)景園林設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)不斷提高虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的交互性，才能有效解決交互系統(tǒng)中有待解決的問題。（4）系統(tǒng)集成技術(shù)：主要是由五種技術(shù)合成的，即數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、信息同步技術(shù)、數(shù)據(jù)管理模型、模型的標(biāo)定技術(shù)以及識(shí)別合成技術(shù)。

3 園林景觀設(shè)計(jì)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

（1）設(shè)計(jì)前，應(yīng)根據(jù)園林景觀設(shè)計(jì)的規(guī)模和特點(diǎn)，合理選擇CAD和3DMAX技術(shù)。在創(chuàng)建虛擬環(huán)境之前，可以利用計(jì)算機(jī)，通過采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建一個(gè)園林景觀三維模型的效果圖，讓設(shè)計(jì)師對(duì)其設(shè)計(jì)后的環(huán)境有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。因此，設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)給改變傳統(tǒng)的沙盤和效果圖的檢測(cè)方式，采用科學(xué)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，并將石頭、植物，建筑等主要元素和相關(guān)模型充分融入到計(jì)算機(jī)中的三維模型當(dāng)中，從而構(gòu)建一個(gè)三維風(fēng)景園林模型，來檢測(cè)風(fēng)景園林設(shè)計(jì)的效果。

（2）在創(chuàng)建虛擬場(chǎng)景的過程當(dāng)中，應(yīng)嚴(yán)格按照以下要求進(jìn)行建模和設(shè)計(jì)：①在確保一定的視覺效果的基礎(chǔ)上，盡可能的減少模型的面數(shù)，而創(chuàng)建完園林景觀模型后，正確的使用3DMAX中的優(yōu)化修改器優(yōu)化園林場(chǎng)景視覺效果，并適當(dāng)?shù)臏p少模型面數(shù)。②合理使用Instances copy，也就是關(guān)聯(lián)復(fù)制。在建立園林景觀虛擬場(chǎng)景的過程當(dāng)中，使用關(guān)聯(lián)復(fù)制組成關(guān)聯(lián)復(fù)制對(duì)象，進(jìn)而采用VRML對(duì)關(guān)聯(lián)復(fù)制對(duì)象的象面進(jìn)行定義，也可多次使用該種處理方法，從而增加文件的下載時(shí)間。③在創(chuàng)建虛擬場(chǎng)景的過程當(dāng)中，盡可能忽略次要物體的細(xì)節(jié)處理，盡可能的使用“模擬的”幾何體。例如，對(duì)周圍次要的場(chǎng)景可采用“幾何體+貼圖”的方式進(jìn)行制作，從而減少建模時(shí)間。④虛擬場(chǎng)景中所使用的貼圖，可采用JPG的圖片壓縮格式，并根據(jù)實(shí)際情況，合理縮小尺寸，從而節(jié)省下載時(shí)間。⑤由于VRML職能搜索一個(gè)指定的貼圖目錄，因此，在創(chuàng)建虛擬場(chǎng)景的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)目錄，將虛擬場(chǎng)景中所用的貼圖全部放在該目錄當(dāng)中，從而便于VRML的圖片搜索。⑥合理使用燈光和攝像機(jī)，從而確保風(fēng)景園林設(shè)計(jì)的視覺效果。

（3）創(chuàng)建虛擬環(huán)境過程當(dāng)中，對(duì)構(gòu)成園林景觀植物、建筑、石頭等構(gòu)成因素的要求：由于構(gòu)成園林景觀的石頭、植物和建筑不斷變化，因此設(shè)計(jì)師在進(jìn)行制作效果圖和三維建模時(shí)，首先，應(yīng)當(dāng)從風(fēng)景園林模型構(gòu)成物的空間、時(shí)間、色彩、聲音等各個(gè)方面進(jìn)行全方位的模擬，從而不斷豐富園林景觀三維模型的內(nèi)容。與此同時(shí)，將園林設(shè)計(jì)中經(jīng)常用到的石頭、植物、建筑等事物，利用VRNL的處理方法對(duì)三維圖像語言予以系統(tǒng)、全面的描述，進(jìn)而營(yíng)造出一個(gè)全新、系統(tǒng)、合理的虛擬化園林景觀。最后，充分利用攝像頭在虛擬三維園林場(chǎng)景中進(jìn)行導(dǎo)航，并利用相關(guān)操作和活動(dòng)來豐富園林景觀的瀏覽圖，從而提高風(fēng)景園林設(shè)計(jì)的效果。

4 結(jié)語

總而言之，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)被用于我國(guó)的多個(gè)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，在風(fēng)景園林設(shè)計(jì)領(lǐng)域的運(yùn)用技術(shù)也越來越成熟、運(yùn)用范圍也越來越廣。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在風(fēng)景園林設(shè)計(jì)當(dāng)中涉及到了多方面的技術(shù)，其對(duì)風(fēng)景園林的設(shè)計(jì)具有一定的關(guān)鍵作用。這些關(guān)鍵技術(shù)都從一定程度上提高了風(fēng)景園林設(shè)計(jì)的效果，從而促使風(fēng)景園林設(shè)計(jì)達(dá)到了一定的設(shè)計(jì)目的。

參考文獻(xiàn)

[1]蘇小惠.探討虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在風(fēng)景園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2014（2）

[2]翁南藍(lán).探究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在風(fēng)景園林設(shè)計(jì)中的運(yùn)用[J].綠色科技，2014

（作者單位：大連工業(yè)大學(xué)）