风景园林设计中虚拟现实技术应用

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［摘要］现如今，虚拟现实技术水平不断提高，相关行业也随之完善，尤其是在风景园林行业中的应用效果尤为突出，为了更好地在风景园林设计工作中发挥出该项技术的优势，本文结合风景园林设计工程案例项目围绕着虚拟现实技术的应用展开探讨分析，明确虚拟现实技术在风景园林设计中的应用范围、应用方法、应用模式和应用效果，打造出一个完善的技术应用体系，在提高设计水平的同时，丰富设计手法。

［关键词］风景园林；虚拟现实；绿化建设；应用优势

引言

风景园林是国家建设发展中最为关键的环节，尤其是在城市发展建设的过程中，对风景园林设计均提出了较高的要求，按照以往常见的设计方法及表现方式，园林的设计容易产生雷同性，或缺少一定的新意，无法给人留下深刻的印象，在趣味性或娱乐性等方面表现不佳。而将虚拟现实技术应用在风景园林设计环节中，可以帮助设计人员更好地了解设计作品，把控整体效果，提高设计质量，设计效果也会得到有效改善。因此，加强对风景园林设计中虚拟现实技术的应用分析具有非常重要的现实意义。

1虚拟现实技术的概述

虚拟现实技术借助计算机技术实现的，旨在生成出一种虚拟化、模拟化、仿真化的环境，为用户带来沉浸式体验。在虚拟现实技术使用过程中需要利用大量现实真实数据，配合输出设备打造出三维立体模型，虽然在虚拟环境中，物体可以是真实存在的，但也有一些是尚未完善的内容。虚拟现实技术又被称为VR技术，发展至今已经实现了人机交互功能，用户在实际操作过程中，五感上能够得到最直接的体会，因此在多个领域中得到了广泛应用。尤其是虚拟现实技术在设计、建筑类领域中，因其本身的交互性、多感知性、存在性得到了广泛应用。

2虚拟现实技术在风景园林设计工作中的基本原则

虚拟现实技术在风景园林设计工作中需要坚持相应的原则，才能够真正呈现出虚拟现实技术的特点和优势。虚拟现实技术可以将风景园林空间完整地展现给设计师，并且让设计师更好的进行创新性设计。不仅如此，用户也能够借助虚拟现实技术提前享受到风景园林的设计效果，设计质量也会得到保证。在应用虚拟现实技术进行风景园林设计工作时，必须坚持以下几点原则。

2.1体现以人为本的原则

在实际设计过程中，很多风景园林节点小品、休息区域等都要和人体工程学相互结合，借助虚拟现实技术能够更好地完成细节上的设计和尺度优化。例如风景园林设计中对于基础地形的再塑造，如果借助虚拟现实技术可以更加直观地展现地形的高差及视觉感官，通过对设计地块的高差尺度进行细致推敲，控制全局设计效果。通过虚拟现实技术的全面应用，将人本原则彻底落实，满足不同人群对绿地空间的需求。符合人体工程学需求的设计是虚拟现实技术中的重要环节，在风景园林设计中利用好人体工程尺度，通过不同年龄段、不同身高比例等特点确定受众人群的尺度范围，继而模拟不同身高的视觉范围，落实相应的设计工作。比如，在某风景园林节点小品设计过程中，根据受众人群的视觉和身高特点，可以创作出符合人体工程学的小品，通过对虚拟现实场景的模拟、应用，能够让风景园林更好的服务群众，让服务对象可以更好地享受园林。

2.2体现风景园林的交互原则

虚拟现实技术不仅能够真实地表达出风景园林内的环境特点，更能够生动地展现出园林中的环境意境，设计人员要保证受众群体在欣赏园林自然环境的过程中也能够全面地感受园林中的氛围特点。虚拟现实技术除了根据人体特征进行视角模拟，还可以对行驶速度进行模拟，通过设定步行或车行的速度进行景色动态模拟，使得人与环境可以完美交融。除此之外，虚拟现实系统中还具体设定了园林中的环境质感，模拟不同环境下的自然景观，在短时间内，感受时间、天气和季节的变化，并且结合拟声学，配合回声、混响等声音，让场景更加的真实可感。利用虚拟现实技术对风景园林不同的功能性进行模拟，帮助设计师更加真实的进行设计，设计师在设计完善自己作品的同时，也可以对细节进行修改，增加不同风景场所的交互性。在实际建设过程中，根据模拟行动路径、时间、光影情况，表达空间不同状态下的效果，切实提高风景园林的整体设计水平。

2.3展现风景园林的时效原则

虚拟现实技术在风景园林设计中，不仅需要处理视觉信息，还要处理其他的信息内容。园林设计中最具特色的就是园林中的景观会随着季节的变化而发生改变，因此，在设计过程中，也要全面考虑植物的季节性和实效性。依靠虚拟现实技术可以更加方便地感受植物在不同时节的变化效果，让景观设计变得更加真实完美。采用数据库和三维动画的方法，对植物动态进行创作，并输入到虚拟场景中，简单快捷地实现了植物群落的季节更替模拟。不同时节的乔木、花卉等植物生长情况均不相同，再结合光线、气候、等多方面信息，借助虚拟技术可以让设计师更好地感知自己设计的场地在不同时节的景观效果，设计整体的层次性、美观性都会得到极大的保证，方案设计的合理性也会进一步提高，工作效率也将得到明显改善。景观设计会受到多方面因素的影响，如果可以借助虚拟现实技术把握设计的时效性，就可以更好地联系环境和情境设计之间的关系，传达设计者的设计意图。

3虚拟现实技术在风景园林设计工作中的具体应用

虚拟现实技术相比较传统技术，突破了二维设计的局限性，借助丰富的设计手段可以更好地帮助设计人员解决细节问题，设计者在设计过程中需要考虑到不同方面的情况，在现今的理念和技术支持下，设计也要更加全面、多元化发展。

3.1在设计初期设计方案中的应用

虚拟现实技术在风景园林初期设计方案的过程中，发挥着至关重要的作用，设计人员可以透过虚拟现实系统完善相应的概念设计，不同专业的设计人员也可以借助虚拟现实技术参与其中，更好的配合设计，满足总体的设计理念。可以借助VR技术模拟自然环境，树木、道路、河流、地形、光源、气候等方面。比如，某风景园林设计工作中模拟设计出不同需求人群的运动特点，结合风景园林中的道路情况，确保设计路径适合散步、跑步、骑行等不同人群的需求，确保园林中的路径满足实际情况。这种借助VR技术可以让道路的延展性、可视性和眺望性得到充分的落实。而且其他的景观小品也可以在虚拟现实技术的辅助下和道路进行全面的配合，打造出风景园林中良好的路径休闲区域。除此之外，在风景园林初期设计中，借助BIM技术可以将施工图纸立体化的落实，设计人员可以更好将设计理念落实到实际，相应的设计方法也会得到进一步落实。另外，在初期设计方案中概念上的优化非常重要，借助3DMAX、SketchUp、BIM等技术进行模型建设，可以保证设计师的灵感，同时将设计效果得到根本上的完善，形成全新的设计理念。

3.2在设计中期施工图中的应用

在设计中期可以结合BIM技术进行虚拟现实设计的推进工作。BIM技术在风景园林和单体景观小品施工中的应用存在一定的不同，但整体上需要完成的工作基本一致，分为动态模拟、质量管控、安全控制以及精度控制等。由于风景园林中的植物数量较多，因此对动态模拟、三维软件、施工计划、空间运动轨迹等内容要求较高。比如，可以在施工开始前，利用虚拟现实技术进行施工动态模拟，对比不同的施工方案，并且根据实际情况进行优化，确保后续施工稳定有效地进行。另外，在进度控制中，借助4D-BIM模型可以及时发现风景园林之间空间冲突问题，对工程施工前后顺序进行妥善安排，有效缩短工期，节约成本，充分体现出BIM技术的经济价值。除此之外，借助虚拟现实技术可以更好地模拟风景园林中的风景园林、石料等不同元素并进行三维造型设计，采用VRML处理方法，更好地进行处理，包括石头、植物、小品雕塑等切实提高景观设计效果，借助虚拟软件中的摄像机通过场景导览润色景观浏览地图，向其他观赏群众呈现出一个高质量的场景效果。设计者的整体设计意图及思路本身就需要考虑多种因素，除了要理解地域环境特征还要结合当地居民的文化和社会需求。借助虚拟现实技术，可以让方案更加合理。

3.3在设计后期其他设计的应用

在实际应用过程中，为了保证整体结构的合理性、科学性，将BIM技术下的结构模型导入其中，建立形成风景园林的有限元模型，在此基础上进一步计算出该风景园林中的实际情况。三维实体模型包括各种符合风景园林功能的多种构件组成，相关内部构件的详细信息也被记录于BIM软件内，对于工程中定制加工材料，需要在BIM模型内实施分割排版，通过NAVISWORKS对复杂部位进行整合审阅，如：景观廊架的设计，利用BIM构建模型信息，再通过NAVISWORKS整合仿真展示出具体工艺并指导施工顺利进行，降低专业之间的干扰和影响。最终，确定景观廊架各部件结构，建立4D-BIM模型，根据这一模型确定具体的工期和成本。在此基础上还可以利用BIM技术对整体结构的安全性进行判断。随着BIM技术的发展成熟，结构设计工作也将得到进一步发展。在此基础上，引入虚拟现实技术，让平面二维设计图，变成三维立体可感的风景园林设计作品，提高公众的参与度。3.4风景园林设计中虚拟现实技术的应用前景目前，虚拟现实技术得到飞速发展，在许多设计领域中得到广泛应用，为许多设计人员带来便利条件，搜集大量信息，激发设计人员的灵感。当前，虚拟现实技术还存在一定的问题，不能充分将形态各异的实物进行高效还原。不过，虚拟现实技术可以创建三维模型，突破传统二维平面的影响，为设计人员提供充分的信息。在三维模型中，可以充分展现风景园林的各项数据，为设计者提供合理的依据。通过虚拟现实技术可以缔造逼真的虚拟空间，最大程度还原时间、空间、声音、色彩，有助于激发设计者的设计灵感。虚拟现实技术依托于现代科技，将风景园林的物质性与信息性赋予不同的内涵，将物质性的信息的载体由一元变为多元，从而使风景园林的虚拟化更加完善，也促进设计师不断创新设计手段与设计形式，使风景园林设计符合实际要求。

4总结

综上所述，风景园林设计过程中虚拟现实技术发挥着至关重要的作用，并且其未来拥有广阔的前景。虚拟现实技术可以帮助设计人员更好地进行分析，为其提供强有力的技术的支撑。现阶段，虚拟现实技术还处于发展阶段，随着技术、功能上的发展和完善，对声音、颜色、感知等多方面内容进行模拟，设计师可以更好地进行整体性的把控调整，让风景园林的设计效果得到根本上的改善，完善设计思路、提高设计质量。

参考文献

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作者:王颖 单位:江苏交科交通设计研究院有限公司