虚拟现实技术在建筑领域中的应用
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摘要：随着科学技术的迅猛发展，特别是在计算机技术的领域，很多是建立在计算机技术的基础上，虚拟现实技术――VR就是众多技术中的一项，它是一项综合性的计算机图形交互技术，可以广泛应用在多个领域，例如在教育、军事、交通、医疗领域等等。
随着社会的发展进步，计算机科学逐步走进到我们生活的多方面的同时，也改变了传统的建筑设计方法。虚拟现实技术综合利用多种高新技术，创造出一个非常真实的虚拟世界。在建筑设计中运用虚拟现实技术可以实现设计人员的创作过程在其系统创建的可视、可听、可感的三维虚拟世界中完成。虚拟现实技术在建筑领域中不但提供出了创新的表现手法，同时也为创作方法和定义带来了变革。
一.计算机技术的引入
计算机技术在建筑设计中的应用已经走向成熟，不过在早期的建筑领域中，主要表面在模仿传统工具的使用方式，对传统的图纸、针管笔等的使用办法进行简易的模仿。比如计算机协助设计重点是用来协助工作者将设计、计算、画图、资料备份与处理，这些繁琐的项目都是由计算机完成，而设计者的工作重点在于创造性的构思，最后由计算机利用图形设备把最终的设计结果展示出来。随着技术的创新，虚拟现实技术――VR可以制造出一个身临其境的感觉，它是一项综合性的计算机图形交互技术。它将多项功能合于一体，包括计算机图形学、多媒体、多传感器等，通过计算机建立的三维空间图像来实现目标，传统的计算机协助设计是以静态的，而虚拟现实技术是利用视觉、听觉以及触觉，通过图表或者是动画的形态呈现，在建筑领域中可以应用到设计、施工、装修等。
二.虚拟现实技术在建筑领域中的应用
1.建筑设计领域
在建筑设计领域中，不仅需要空间形象思维，还需要周全用户的感受，是一个创新的设计过程，其中包括规划、设计等。建筑物的最终效果会受到多方面的因素影响与限制，比如：设计人员的艺术境界、生活阅历、设计的经验与水平等。在相同的建筑设计功能要求的基础上，每一位设计人员的作品都会有不同的外形、不同的格调。如果是采用真实感的三维图形的虚拟现实技术来设计，就可以把设计人员的构思利用视、听、触的方式展现出来，能够使用户、专家犹如身在其中，并给予意见和建议，使设计达到最优化。而且还可以减轻设计者的工作强度，减少设计周期，提升设计质量，降低投资。
2. 建筑施工领域
虚拟现实技术可以用于建筑施工领域，可以对繁杂的方案给予对照与优化。比如在设计大型的土方工程挖运系统的时候，在日挖土量一定的环境下，怎样确定挖土机与载重汽车的最佳匹配，从而使挖运系统达到最佳的整体效益就是最优设计。大型土方工程挖运系统中，挖土机与运土载重汽车的匹配方案繁多，如果把所有方案的效益逐一进行对比，是无法实现的。对于这一类似的问题可以采用虚拟现实技术来进行对比、优选。另外，一些有的大型工程项目来说，如果投资不幸没有成功，那么就会带来非常大的经济损失。对于这一类似的问题，也能够通过虚拟现实仿真技术来给予仿真试验及评估，之后再进行裁决。还能够对一些不确定因素给予预先模拟。
3. 建筑装修领域
建筑装修设计的综合过程十分的繁杂，在以往的设计过程中，装修设计人员依照建筑图纸组织出虚拟的室内模型，然后将设计理念运用到室内的模型中，最后通过多种视图等方式来展现设计效果。不过这种分散的平面展现方式不能使施方和用户全方位的明白装修效果。此外，琐碎的工作量与费用估算过程不能使用户快速无误的对装修方案给予评选。虚拟现实技术将实际房间的模型输入到电脑，设计人员在需要装修的空间内，根据其构思去进行装饰并改进，可以随时转换自己在空间中的位置，对所设计的结果进行多方位的观察，并进行动态装饰，直到最终确定结果，非常的轻松简单。在将来的装饰工程中，虚拟现实技术能够代替目前的实际模型，彰显出虚拟现实技术强大的生命力。同时有效的提升了装修设计的效率，方便了设计人员与用户之间的沟通，使用户的满意度达到最佳。
4.虚拟现实技术的动态漫游
利用虚拟现实技术在空间数据库的帮助下能够构造出三维虚拟环境，在这种环境下我们能够与计算机完成以视觉为主体的全方面的动态互动交流。建筑模型能够进行可视化的动态显示与可视点的判别等功能，包括多角度观察，进行放大，能够漫游、旋转、以及任意确定路线的飞行或者是点面结合行驶的效果。虚拟现实技术在建筑设计中还能够让我们在一个虚拟的环境下从多个角度去观察与欣赏它内部、外部空间的动感形象与平面布局。虚拟现实技术所产生的融合性，比传统的模型与效果图更加的形象与完整。视景虚拟与动态漫游技术，也是衡量方案的主要手段。利用虚拟现实技术在设计工程中能够实时动态展示设计的方案，能够实时对设计方案进行和规划，及时的发现问题并予以改进。
三.总结
建筑施工非常的复杂，在整个过程中会出现很多无法解决的难题。随着网络技术与计算机的快速发展，虚拟现实技术在建筑领域中的作用逐渐重要起来，尤其是在三维可视化发展的地理信息系统、虚拟和真实两者的合成等技术的支持下，虚拟现实技术发挥着重大的作用。
参考文献：
[1]赵能. 虚拟仿真技术在建筑设计中的应用研究[D].长沙理工大学，2009.
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[3]陈正华，李希华，王燕. 虚拟现实技术在建筑领域的应用[J]. 工程建设与设计，2005，08：88-90.
【作者简介】魏峰，（1978.11），男，河北唐山，硕士研究生，唐山市城乡规划局，规委会办公室，工程师，主要研究方向：城市规划。