虛擬現實建設方案精選(九篇)

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第1篇：虛擬現實建設方案范文

【關鍵詞】虛擬現實； 城市規劃

虛擬現實（ Virtual Reality，簡稱 VR） ，是一種基于可計算信息的沉浸式交互環境，具體地說，就是采用以計算機技術為核心的現代高科技生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環境，用戶借助必要的設備以自然的方式與虛擬環境中的對象進行交互作用、相互影響，從而產生親臨等同真實環境的感受和體驗。

1、虛擬現在在城市建設中的主要表現方面

虛擬現實是人類探索自然過程中創造形成的一種用于認識自然、模擬自然，進而更好地適應和利用自然的科學方法和技術。空間數據采集技術是城市三維虛擬技術中關鍵的技術。隨著城市化進程的不斷加快，大量的高科技技術進駐城市規劃建設領域，可視化技術需求不斷攀升，虛擬現實技術開始在城市規劃中發揮著重要的作用。在國內，特別是在“城市規劃、建設、管理與服務數字化工程”列入國家“十五”重點科技攻關計劃后，“數字城市”在全國已經形成一股勢不可擋的建設浪潮。各地爭相建立自己的數字城市或數字區域等，更有數字小區、數字校園等小規模的工程實施建設，并取得一定進展。因此如何發揮這一技術，并運用此技術對城市未來進行構建，為城市規劃的進一步發展提供有力的科學支持是本項目的研究重點。

1.1虛擬現實技術在城市景觀效果中的真實表現作用

利用虛擬現實技術可以實現真實的建筑、道路、小品、草坪、植物、天空及室外地形的表現。主要特點如下：

（1）運動中感受園林空間、多種運動方式模擬、特定角度園林觀察；特別是根據人的頭部運動特征和人眼的成像特征可進行步行、車行等逼真漫游方式，隨意的觀察任意一個人眼能夠觀察到的角落，這是“主題漫游”輔助設計理論的基礎。

（2）沉浸于其中的“游人”，可以感受到園林空間的“起承轉合”和園林”意境”氛圍。

（3）可以和地理信息系統相結合，通過地理信息系統的地圖可以清晰的得知“游”所處于園林的具置。

（4）可以應用于網絡，跨越時間和空間的鴻溝，進行虛擬漫游。

1.2虛擬現實技術在道路規劃及其它用地建設中的指導的作用

將虛擬現實技術和三維可視化仿真技術相結合應用于城市交通仿真中，以現實的城市道路為基本，仿真虛擬城市的每個街區，用戶將真實感受周圍的環境、交通管理控制設施，可以從任意角度、距離和精細程度觀察場景，實現多種設計方案、多種環境效果實時切換比較。通過相應的感官設備置身于虛擬城市交通之中，駕駛虛擬車穿行于城市交通干道，親自體驗虛擬城市交通的通行能力及各個交通路口的管理和控制情況；還可以利用虛擬技術合理有效的改變城市交通布局，完善城市道路，為尋找最佳的交通控制和管理提供有效手段。同時傳統的規劃設計方式一般為：建筑平面圖、效果圖、建筑沙盤模型、三維動畫.而將虛擬現實技術應用于其中，可以說是這些方式在更高層次的集成和提升，它不僅具有以前種種方式的優點，而且更具有其他方式無可比擬的優勢。它可以實現以下功能：

（1）真實的三維的場景.

（2）可以全方位、多角度、多種方式，完全由用戶自由控制在場景中漫游。

（3）多種城市規劃、建筑設計方案的對比.

（4）不同時期、不同階段的城市、建筑物的變化.

（5）滿足多種不同類型的觀察者需求.

（6）向評審者或公眾實時展示規劃設計方案.

（7）古跡或世界主要景點的計算機重建并沉浸式瀏覽.

利用虛擬現實技術進行城市規劃和建筑設計，其主要的目的之一就是在規劃、設計階段，就使人們能夠在一個虛擬的三維環境中，對場景進行身臨其境的全方位的觀察，這是傳統的建筑效果圖和預渲染的三維動畫所無法達到的[2].

2.虛擬現實應用的前景及其預期價值

用虛擬現實技術展示設計成果既可以面向大眾，作為宣傳的需要，又可以將方案展示給大眾，供其提出修改意見，及時修改，以增加方案的競爭能力。在設計階段，利用各種建模工具，數字化該擬建建筑物以及周圍環境，對其進行仿真建模，得到虛擬世界中該擬建建筑物的實體模型； 因此虛擬現實技術在城市景觀規劃、道路交通規劃等各個方面都有極大地發展前景。同時傳統的城市規劃主要是靠個人的經驗和感覺來確定，而虛擬現實技術能夠實現在計算機中建立城市建筑模型、自然環境、地物等，完全、逼真、生動的再現城市景物特征，通過實時三維場景的調整、信息查詢以及多媒體信息集成等有力技術的支持，規劃設計師在進行設計的時候可以利用規劃輔助、調整、分析等功能，進行方案的設計和優化，同時提高了設計質量，縮短了設計周期，減少了勞動強度； 公眾也可以利用豐富的規劃展示手段，參與監督規劃； 規劃管理者也可以直觀、快速的進行決策。

3、結束語

虛擬現實技術在城市建設領域有著極大的發展前景，同時也存在一些問題， 隨著科技的發展和社會的進步，這一類問題將會得到解決，虛擬現實技術必將會在城市規劃與設計領域得到廣泛的應用。

本文系2012年度保定市哲學社會科學規劃課題，課題編號：201202090

參考文獻：

第2篇：虛擬現實建設方案范文

近年來，我國建筑行業在虛擬現實技術的應用上進行了全面的研究，取得了一定的科技成果。但是要想真正的將虛擬現實技術科學的用到建筑設計中，還需要建筑設計人員結合專業知識進行深入的研究。

關鍵詞：

虛擬現實技術；建筑設計；應用

1前言

在如今的信息技術時代，虛擬現實技術對建筑設計產生了深遠的影響，這種技術的應用，改變了傳統建筑設計的思維模式。虛擬現實技術能夠使現在的建筑設計進入一個虛擬逼真的環境，具有強大的發展意義。

2虛擬現實概念

(1)虛擬現實，顧名思義，是對現實的一種虛擬表達。它與多媒體技術、互聯網技術一起被公認為目前最有發展前途的新生計算機技術。這種虛擬技術可以通過計算機技術的高水平操作構造出非常接近現實情況的多維立體環境。它能讓人更直觀的看到虛擬出來的環境布置，能讓人對事物的認知一目了然。現代的虛擬現實技術已經能夠逼真的將視覺和聽覺感受融合到應用中來，也有一些可以將觸覺感觸融合進來，使人與虛擬環境能夠互動。人們能夠像在真實環境一樣去感受環境中的一些不足和問題。使設計能夠得到不斷的完善和優化，設計產品能夠更好地符合人們的感官感受。

(2)計算機輔助技術經過長時間的發展，已經被各領域公認為不可替代的創新性技術力量，在較早的建筑設計中，就采用計算機CAD畫圖軟件進行圖紙的設計，逐漸的，計算機技術的建筑設計優勢也日益明顯。它能幫助設計人員免除人工畫圖，修改，計算等一些繁瑣的數據和圖形處理工作。使設計周期縮短，設計效率提升。虛擬現實技術更是一項綜合性的、全面建筑設計方法。它能創建接近真實的三維效果環境。使建筑設計更加人性化，互動性強。

3建筑設計中虛擬現實技術的作用

3．1能將建筑設計效果直觀的展現出來

虛擬現實技術能將設計效果通過一種理想的角度全方位的展示出來，虛擬現實技術可以讓設計方能夠將設計方案以一個縱觀全局的形式展現給用戶，既方便設計講解又方便用戶全面了解設計效果。而且雙方還可以根據不同的意見交流進行及時的方案修改。虛擬現實技術的應用將建筑項目實際中的場景以真實的形式一一展現。比如:對地形的設計，人文景觀的構造，交通道路的規劃，橋梁施工方案等都納入到三維建筑設計系統中來。用戶可以像在環境中漫游一樣來審視建筑設計方案任何角度的建筑感受，及時發現建筑設計中需要修改和完善的地方。這就很大程度上提升了建筑設計的可操作性，特別是隨著互聯網技術的發展，可以將這種設計效果直接傳送到需求者眼前，通過遠程溝通形式就可以實現對設計效果的瀏覽和意見交流。

3．2虛擬現實技術可以方便多個方案的比較分析

在建筑設計中，往往要設計幾個備選方案，根據設計構想和用戶的意向，要規劃至少兩套設計方案，通過建模的形式進行展示。通過虛擬現實技術，可以方便的實現不同設計方案的隨時切換，讓用戶真夠體驗同一個位置不同的設計感受。從而能夠很直觀的比較分析出最佳設計圖案來。

3．3虛擬現實技術可以有效節省

項目投資成本通過虛擬技術在建筑設計階段的全方位演示，可以使設計方案經得起設計者和用戶的反復驗證和瀏覽，使設計產品最終是雙方最滿意的結果。按照這種設計方案進行施工，可以使工程項目基本上不用再進行大規模的返修，從而很大程度上節省了投資和運行成本。

3．4虛擬現實技術可以使施工方法得到有效的驗證

實踐證明，我國的建筑施工水平特別是高層的施工水平已經有了很大程度的提升。但是隨著施工新技術的不斷涌現，這些新技術是否存在著高風險，通過虛擬現實技術可以進行先期的建筑演示，從而避免了施工后發生重大建筑安全事故的發生。提高了施工方法的投入成功率。

4建筑設計中虛擬現實技術的實現方式

虛擬現實技術是一項難度較大的高科技技術，將虛擬現實熟練地運用到建筑設計領域中，目前來看雖然也是需要進行深入的研究和分析，但是，通過以上不難看出，通過虛擬現實技術在建筑設計領域中的運用，可以將設計效果很直觀形象的展示出來，而且還能大大節省投資成本和費用。還能有助于建筑設計者進行多種設計方案對比分析，最重的是可以使用戶以身臨其境的形式來體驗設計效果。所以，如果能將虛擬現實技術廣泛的用到建筑設計領域，對我國的建筑行業將起到一個歷史性的推動作用。根據最新的相關虛擬技術實現方法分析，目前的虛擬現實技術在建筑設計中的實現主要分為軟件和硬件兩個方面。

(1)虛擬現實技術的硬件系統方面。簡單的虛擬現實系統不涉及負責的硬件設備配置，系統主要有輸入和輸出兩種對應的設備即可，比如，計算機顯示器的桌面互動系統就類似一個簡單的虛擬現實系統。但要想使虛擬現實技術能夠在真實感、互動性、創造力三個方面有所突破，就必須配備專業的信息輸入和輸出設備。信息輸入設備包括電腦鍵盤、鼠標、手寫輸入板等。信息輸出設備則指電腦顯示器、多種通道形式的投影設備、3D眼鏡等。借助傳感設備可以將用戶實際的動作行為通過映射的形式傳給虛擬環境。用戶化身可以將用戶自己和虛擬環境進行實時的互動和交互。另外，具備測量功能的方位跟蹤器還可以將用戶實際的行為范圍進行取樣并映射給虛擬環境，虛擬環境又根據收到的映射信息進行用戶動作和傳感器力反饋技術將虛擬環境的測量信息反饋給用戶。這就使得客戶雖然置身境外但有身臨其境的感受，還能進行人機互動。這種對于個人和環境的有效感應和映射對建筑設計的虛擬現實技術有著非常重要的意義。

(2)虛擬現實技術的軟件系統方面。虛擬現實技術的軟件是指通過一種計算機程序，能夠實踐建筑設計與用戶都能看得見的一種虛擬環境。在這個虛擬環境中，用戶可以有置身其中的感覺，這就要求有一個軟件可以方便設計者建立一個與現實環境一直或者與設計設及用戶預想的一樣的虛擬三維模型設計。這個模型不僅可以準確的表現真實環境中的地形，建筑物，環境配套，室內布局等，還要非常真是的反映出將來的實際場景中色彩搭配、材料材質、光照陰影等。對三維模型的大件，主要分為三個步驟:①模型的幾何構造搭建。根據實際場景的建設比例建立虛擬標準尺寸幾何結構;②模型的外觀美化。對幾何構造進行虛擬的施工，具體有材料建模，建筑物上色，光照處理等;③模型的行為模擬。對虛擬模型進行一些逼近真實的動態模型塑造。這些模型的建造都可以通用，使整體模型看起來非常逼真。

5結語

綜上所述，建筑設計中虛擬現實技術的運用能夠有效的促進建筑行業的發展和創新。隨著虛擬現實技術的不斷提升，建筑設計也會獲得更高層次的升華。建筑設計專業人員要根據虛擬現實技術的發展不斷的進行新應用的掌握。在提高設計效率的同時，也能使自己的想象空間得到發揮。從而在建筑設計領域獲得更廣闊的發展空間。

參考文獻:

［1］奚闊達．在建筑設計中虛擬現實技術的運用［J］．民營科技，2015(04):193．

第3篇：虛擬現實建設方案范文

關鍵詞:虛擬現實技術  建筑設計  施工  裝修

“虛擬現實”(簡稱V R )，是一項綜合性計算機圖形交互技術，它利用計算機生成一種模擬的實物與環境，通過多種傳感器設備使用戶“投入”到該環境中，實現用戶與該環境的直接交互。目前，VR技術已經在各個領域被廣泛應用，如在建筑設計領域、城市建設領域等等。

一、 計算機技術的引入

計算機技術用于建筑設計領域已有多年，但最早的建筑設計領域是先模仿傳統工具的使用方式，表現為簡單地模仿傳統的圖紙、圖板、針管筆等的使用方法。例如計算機輔助設計 (CAD)主要是幫助設計者把設計、計算、畫圖、數據存儲和處理等繁重工作交給計算機完成 ，而設計者把主要精力用于創造性構思。計算機可通過圖形設備向設計者展示設計結果。之后發展起來的虛擬現實技術 (簡稱 VR)能創造身臨其境的感覺 ，虛擬現實技術是迅速發展的一項綜合性計算機圖形交互技術。它集成了計算機圖形學、多媒體、人工智能、多傳感器、網絡并行處理，利用計算機生成的三維空間圖像實現的目標合成技術，通過視、聽、觸覺，以圖表及動畫方式呈現，改變了傳統的計算機輔助設計被動靜態的信息傳遞方式。目前，虛擬現實技術已經在各個領域被廣泛應用，如在建筑設計領域、建筑施工領域、建筑裝修領域等等。

二 虛擬現實技術在建筑領域的應用 

1．建筑設計領域 

在建筑設計中既要進行空 間形象思維，又要考慮到以用戶的感受，是一系列的創新過程，包括規劃、設計等。建筑物的實際效果受設計者的藝術素養、生活閱歷、知識水平、設計水平、設計經驗等主觀因素的影響和限制，不同的設計者對于同樣功能要求的建筑所設計的作品在外觀上、環境的協調上可能截然不同。然而，如果應用基于真實感三維圖形的虛擬現實技術則可以將設計者心目中的建筑方案以可視、可觸、可聽的方式展現給專家、用戶，使他們能“身臨其境”，提出自己寶貴的意見，達到優化設計的目的。同時還能大大減輕設計人員的勞動強度，縮短設計周期，提高設計質量，節省投資。

2．建筑施工領域

虛擬現實技術在建筑施工方面，也大有用武之地，可以進行大量方案的比較和優選。例如進行大型土方工程挖運系統的設計，最優設計是在日挖土量一定的情況下，如何確定挖土機與運土載重汽車的最優匹配，使挖運系統取得最好的整體效益。大型土方工程挖運系統的挖土機與載重汽車的匹配有很多方案，若要把全部方案的效益都計算出來進行比較，幾乎是不可能的。對這一類問題采用虛擬現實技術來比較、優選，則很容易實現。再如對于有風險的大型工程項目，投資一旦失敗，將會遭到巨大的經濟損失。對這一類問題，可以利用虛擬現實仿真技術，進行仿真試驗和評估，然后做出決策。同時還可以對不確定因素進行預先模擬。

3．建筑裝修領 

建筑裝修設計是一個復雜的綜合過程。在傳統的設計過程中，裝修設計師根據建筑圖紙構造出虛擬的室內模型，并將其設計理念應用于室內模型，最后以多面視圖、效果圖、家具圖、大樣 圖和結構圖等手段表達設計效果。然而，這種離散的平面表現模式使得客戶和施工方難以全面地了解裝修效果。另外，繁瑣的工程量和造價估算過程也使得客戶難以準確快速地對裝修方案進行評估平選。如果在計算機中輸入實際房間的模型，設計者身處所需裝飾的房間，按照自己的構思去裝飾、修改，并且可以變換 自己在房間中的位置，去觀察裝飾的效果 ，直到滿意為止，一切就將變得簡單輕松。可以設想，在未來的裝飾工程中虛擬現實技術將會代替現有的實際模型而顯示出其強大的生命力。利用虛擬現實技術有效地提高了裝修設計的效率，并且能夠增強設計師和客戶之間的溝通，增加客戶對設計方案的滿意程度。

三、虛擬現實的動態漫游技術

利用 VR技術在空間數據庫的支持下可以構造三維虛擬環境 ，人在進入這一環境后可以和計算機實現以視覺為主體的全方位的動態交互。一個建筑模型進行可視化具有多角度觀察、放大、漫游、旋轉、任意選定路線的飛行或點面結合行駛效果的動態顯示及可視點的判別等功能。虛擬現實建筑設計還可以讓人在虛擬的建筑環境甚至城市空間里，以不同的角度去窺視或欣賞其外部空間和內部空間的動感形象和平面布局特點。它所產生的融合性，要比模型或效果圖更形象、完整和生動。 

視景仿真和動態漫游技術，同時也是進行方案審察和評估的重要手段。利用VR技術在設計工程中可實時動態展示設計方案，可實時審視檢查規劃設計方案，及時發現問題，及時修改方案和細節。 

第4篇：虛擬現實建設方案范文

關鍵詞：虛擬現實技術；風景園林；設計

虛擬現實技術是在20世紀末興起的一門技術，該技術以計算機為基礎，涉及了多媒體技術、人工智能技術、網絡并行處理技術以及多傳感器技術等多個方面。在近些年虛擬現實技術被廣泛應用在工業、建筑以及城市設計等領域，并且取得了良好的應用效果。雖然在風景園林設計的時候，應用虛擬現實技術還比較少，如果可以將虛擬現實技術廣泛應用到風景園林的設計中來，可以有效地推動風景園林設計的發展。

1 虛擬現實技術概述

虛擬現實技術在應用的過程中具有感知性、交互性、自主性以及存在性，感知性的存在，確保了虛擬現實技術在應用過程中可以實現對于事物的感知功能，對人虛擬技術的終極目標是使其具有人類全部的感知能力，但是由于受到技術限制，現階段的虛擬現實技術僅具備了視覺觸覺聽覺幾方面的感知能力，感知性能的存在，可以實現對于設計現場的模擬，并且這種模擬出來的現場十分逼真，有效地幫助人們體驗身臨其境的感覺。交互性主要指的是，應用虛擬現實技術的時候，設計人員可以依靠虛擬的情景得到現實的靈感，實現對于設計方案的漏洞修復。至于自主性，則主要指的是在進行虛擬現實技術應用的時候，可以按照物體的物理定律自主的規范動作。

2 虛擬現實技術在風景園林實際中的應用特點分析

2.1 全方位的風景園林空間設計

在運用虛擬現實技術進行風景園林設計的時候，可以實現對于設計方案全方位的模擬，改變了傳統模擬方式僅能向人們傳達部分設計方案信息的弊病，虛擬現實技術可以將整個設計方案的整體空間全方位的進行模擬與展示，即使是很小的元素也不會出現遺漏，這種特點的存在可以幫助人們更好的實現對于園林設計方案的理解，保證設計的全面性。

2.2 可實現遠程的瀏覽

虛擬現實技術是運用計算機技術為基礎的技術，其具備網絡計算機的基本特性，在進行使用的時候，可以實現對于模擬空間的網絡傳輸，完美的實現對于模擬場景的遠程瀏覽，減少了地域的限制，可以在設計人員對于實際方案進行模擬之后，直接傳輸給建筑施工單位，便于風景園林設計各個環節之間的溝通與協調。

2.3 便于風景園林設計師工作

在進行風景園林設計的時候，虛擬現實技術的存在，可以幫助設計者在設計的每一個階段進行模擬，確保每一個階段的風景設計完整性，也可以更好的通過虛擬的技術，實時且真實的感受設計方案的空間、時間以及尺寸等方面的特性，更加有利于對設計方案進行精細的修改。

2.4 方便公眾共同參與

虛擬現實技術的存在，可以實現對于設計方案的真實模擬，可以運用模擬技術，讓公眾提前感受園林的特性，更加有利于增強公眾參與性，在參與過程中，整合公眾提出意見，更加便于設計者對于設計方案進行調整，增加園林設計人員與公眾之間的聯系，為全民參與提供了有效地平臺。

3 虛擬現實技術在風景園林設計中的應用

3.1 傳統風景園林設計方案弊端

在傳統的風景園林設計時，設計人員一般是通過手繪的三維效果圖對于設計方案進行展示，但是如果業主或者建筑施工人員并沒有很高的藝術審美性，就并不能對于設計圖案感同身受，并不能更好的領會出設計人員的實際目的，所以在施工中，很容易與設計方案出現偏差，影響風景園林設計的美感。

3.2 虛擬現實技術的應用

在風景園林設計工作中，設計師通常需要對園林景觀，如景觀構筑物、假山、池塘、雕塑等物體進行設計，而這些景觀形態通常結構復雜、形態變化較大，如通過手繪效果圖對這些景觀物體一一展示，則其展示過程復雜，工作時間長。應用虛擬現實技術，通過計算機三維模型對風景園林設計進行最終效果展示，其直觀性較之設計師的手繪圖紙或立體沙盤的展示更為逼真，實時討論性更強，而且通過三維動畫技術更可對設計成果進行運動模擬展示，同時達到時間、空間變化時的全方位、立體化展示。

（1）可通過計算機軟件工作的實時成像，讓設計師在進行設計工作的同時，同步展示設計三維效果，使設計工作更為直觀，從而讓設計師及時發現設計中存在的問題及缺陷，改進設計方案，提升工作效率。

（2）在風景園林設計工作中引入虛擬現實技術，可通過三維動畫效果，讓設計師對風景園林景觀的設計進行全方位感受，并可對風景園林景觀參與行為的運動方式進行模擬研究。設計師可以依據其各方面需求，對其風景園林設計選擇合適的模擬運動方式，從微觀角度及人體行為角度對風景園林設計的合理性與科學性進行研究與分析，有助于更好地把握風景園林細節設計，推動設計人員從多角度、全方位進行綜合設計，提高風景園林設計質量。

3.3 虛擬現實技術在園林設計中的主要應用手段

在虛擬現實技術系統中，設計人員可以自主選擇觀察角度，選擇行進路線。視覺畫面的變化屬于虛擬空間的第一感觸，在行進中，可以感受到明暗、冷熱、鬧靜等感受，在運動中感受風景園林空間；在風景園林設計中，特定觀察角度的景觀設計屬于設計的重要內容，應用虛擬現實技術，可以讓設計人員在風景園林中選擇多種角度進行觀察，也可以轉到特定角度進行環境觀察；在虛擬現實技術中，用戶可以對某些風景園林景觀進行色彩替換，布置環境及綠化，隨時間變化其景觀會出現變化，支持對風景園林樹種進行實時調換，可以模擬出樹種在不同生長階段與不同季節中的綠化效果；應用虛擬現實技術，可以為設計單位、業主、建設單位與管理部門提供較為理想的合作平臺，讓其可以準確認識風景園林設計現狀，并準確理解設計意圖，發揮輔助決策作用。

3.4 虛擬現實技術在風景園林設計中的應用展望

當前，虛擬現實技術獲得快速發展，但其技術還存在著較多不完善問題，在風景園林設計中的應用還處于初期階段。然而它在風景園林設計中的應用，打破了二維設計方式的限制，在信息傳輸上更為方便，可以對園林景觀進行虛擬展示，可以對景觀進行色彩、聲音、空間等多角度模擬，便于設計人員自由展示其設計構想，可以對設計效果進行細微觀察，及時發現設計中存在問題，從而提高風景園林設計質量及水平。

4 結論

虛擬現實技術作為一門綜合性極強的技術，其可以應用的領域廣泛，將其應用于風景園林的設計中，可以有效地實現對于設計方案的三維、實時的模擬，改變了二維模擬對于設計的限制，為設計人員提供了更真實的呈現方式，幫助設計人員更好的發現設計中的問題，推進風景園林設計的合理性。雖然在先進社會，虛擬現實的技術還沒有得到很好的完善，但是其在風景園林設計中的應用優勢已經逐漸展線，相信隨著其技術手段的進步，虛擬現實技術的全部功效將得到有效的發揮，其對于風景園林設計的作用也會也來越突出。

參考文獻

第5篇：虛擬現實建設方案范文

【關鍵詞】虛擬現實技術 建筑領域 應用

一、虛擬現實技術概述

虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR）技術，又稱靈境技術，是迅速發展的一項綜合性計算機、圖形交互技術。它綜合利用了計算機圖形學、仿真技術、多媒體技術、人工智能技術、計算機網絡技術、并行處理技術和多傳感器技術，模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感官功能，使人能夠沉浸在計算機生成的虛擬境界中，并能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進行實時交互，創建了一種適人化的多維信息空間。使用者不僅能夠通過虛擬現實系統感受到客觀物理世界中所經歷的“身臨其境”的逼真性，而且能夠突破空間、時間以及其他客觀限制，感受到真實世界中無法親身經歷的體驗。

虛擬現實技術具有沉浸感、交互性、想象力三個基本特征。

沉浸感，是指用戶感到作為主角存在于虛擬環境中的真實程度，即讓用戶由觀察者變為參與者，覺得自己是計算機系統所創建的虛擬環境的一部分，并能全身心地沉浸于虛擬實踐中。沉浸感被認為是VR最主要特征，導致這種沉浸感的原因是用戶對計算機環境中的虛擬物體產生了類似于面對現實物體時才有的意識或幻覺。

交互性，指用戶對虛擬環境中對象的可操作程度和從虛擬環境中得到反饋的自然程度。主要借助于各種專用設備（如頭盔顯示器、數據手套等）產生，從而使用戶以自然方式如手勢、體勢、語言等，如同在真實世界中一樣考察和操作虛擬環境中的對象。

想象力，指用戶在虛擬世界中根據所獲取的多種信息和自身在系統中的行為，通過邏輯判斷、推理和聯想等思維過程，隨著系統的運行狀態變化而對其未來進展進行想象的能力。對適當的應用對象加上虛擬現實的創意和想象力，可以大幅度提高生產效率、減輕勞動強度、提高產品開發質量。

虛擬現實技術的出現為人類認識世界開辟了一條新途徑，為我們創建和體驗虛擬世界它提供了有利的支持。它逐漸成為21世紀廣泛應用的一種新技術，目前已經被廣泛應用到如建筑施工、教育培訓、醫療、軍事模擬、工業仿真等諸多領域。

二、虛擬現實技術在建筑規劃中的應用

1. 在城市規劃中的應用

現在建筑規劃應用到的信息系統，主要有土質數據庫系統、地域信息系統、地理信息系統、城市政策信息系統等，多采用數據庫系統的形式。這些數據庫的一個重大缺陷在于數字化程度高，可視化程度低，表現的是抽象信息，非專業人員可接受性差。例如：地理信息系統對地形地貌的表現，如果只是由數字來表現，則可讀性會很差，表現為地形圖的形式，則相對容易接受。而采用虛擬現實技術，在系統中輸入地形、地貌的數據，則可以從不同的角度去觀察，在取得必要數據的同時，使人有直觀的感受，不用再勞神費力地想象地形圖所表現的實際地形情況。這種直觀的表現形式為規劃審批、決策帶來了極大便利，最大限度地提高了公眾的參與程度，有效降低了規劃師的勞動強度。而合理的規劃，又能最大限度地降低了工程投資。

2.在建筑裝修過程中的應用

工程項目進入室內裝修階段通常就臨近預定的竣工日期。由于裝飾施工圖等技術原因造成裝修工程返工、工期延長、造價增加是屢見不鮮的，外觀效果與內在質量達不到理想效果也是常有的事。利用虛擬現實和CAD技術在施工前事先在計算機上進行室內裝飾的數字仿真，在計算機系統上進行修改，以解決裝修設計中某些與實際脫節的現象，就可以有效避免上述弊病。

現在越來越多的建筑物外墻貼鋪面磚，面磚的色彩豐富，規格多樣，加之建筑造型各異，使得面磚貼鋪方案的確定大有文章可做。常規方法是在建筑手工立面圖上劃出面磚的分隔，并著色來觀察效果，確定方案。這種做法缺點是立面越多，考慮的方案越多，要繪的圖紙就越多，工作量很大。而運用VR結合CAD技術在計算機上模擬貼面磚，模擬面磚色彩，可減少重復制圖。還可以用繪圖儀繪制出模擬效果以便進行比較。該技術除了可用于外墻貼面磚的模擬，還可用于模擬室內外鋪貼地磚、花崗石、大理石等。由于在施工過程中，模擬繪制是按現場粉刷后的實際尺寸進行模擬和繪制的，這樣的模擬與實際非常貼近，使得現場施工時定位放線與模擬圖十分吻合，從而避免了以往施工放線時的尺寸與原施工圖尺寸誤差而帶來的麻煩。

三、虛擬現實技術的現實意義

1.先期技術成果演示與論證

大型建筑工程建成后往往會對周圍的景觀、環境產生較大影響。他們建設成本高，社會影響大，安全性、經濟性以及功能合理性的意義更加重大。目前，這種重大項目建設的初期經濟評價一般是建立在高度抽象的模型基礎上，不容易避免。項目建設前的功能評價通常也是建立在想象和經驗的基礎上，出現偏差也是常有的事，而這種偏差造成的功能上的缺陷幾乎是無法彌補的。也有一些功能評價建立在物理模型和計算機仿真模型分析的基礎上。但物理模型是縮小比例的模型，試驗和評價難免出現誤差，而且試驗周期長，費用較高。如何利用新技術，在建筑的設計階段就對方案進行全面、客觀的盡可能貼近建成事實的評價，是人們所關心的問題。

2.改善設計

采用虛擬現實技術實現的虛擬環境系統，可以向建筑設計單位提供一套進行建筑性能評價的有效工具，以利于更好地認識設計參數與設計結果之間的關系，發現設計中潛在的缺陷和問題，試探解決問題的不同方法，從而使整個設計更加完善。

一些建筑物，如圖書館的閱覽室等，對建筑內部的采光要求比較高。為了達到最佳的采光效果，設計人員可以把建筑物模型及各種環境條件輸入到虛擬現實系統中，通過日照和燈光的模擬，讓人感受到光照的質量。建筑師可以采用不同的方案比較，實時修改方案，實驗不同種類的反光材料，直到得到最佳采光結果。

3. 展示設計成果

用虛席現實技術展示設計成果是一種理想的方法。這種設計成果的展示，既可以面向大眾，作為宣傳的需要，又可以將方案展示給業主，供其提出修改意見，以增加方案的競爭能力。在設計階段，利用各種建模工具，數字化模擬建筑物以及周圍環境，對其進行仿真建模（此時的模型比例為1：1），得到虛擬世界中該建筑物的實體模型；而后按真實三維位置放置建筑物，同時考慮周圍地形的輪廓；再次加上建筑細節，如門和窗設計，以便準確地表現該環境的美學特征。綜合編輯各種對象（文字、表格、圖形、虛擬世界中用多維信息所描述的對象以及真實世界在虛擬空間中的映射），在其中增加動畫和對象的動態行為。同時利用虛擬藝術制作工具和虛擬世界編輯器，形成一個存在于虛擬世界中擬建建筑物的“客觀實體”。最后在各種輸入、輸出軟件和設備的支持下就可以實現對該建筑物設計成果的預先展示，據此對擬建建筑物結構進行創建。修改和可視化。

4. 節省投資和運行費用

采用虛擬現實技術進行先期技術成果的演示和論證有助于發現設計中多余的措施和各專業不協調的部分，及時修正以節省投資和運行費用。同時，演示論證也可以發現設計中可能導致無法滿足要求的設計不當之處，避免了建筑物建造完成后的返工。

5. 促進房地產業的發展

虛擬現實技術在房地產開發中具有很廣闊的應用前景。房地產的銷售分為現房出售和預售（樓花），由于預售的房屋實際上市并不存在的，購買者很難在一片荒涼的空地上激起美麗的環向，而圖紙上的平面圖形也不具有空間感，有條件的房地產商建造樣品屋，表現未來產品的布局和機能，并加強裝潢，讓消費者產生身臨其境的感覺。但是樣品屋具有一次性的局限而且成本較高，并難以表現出實際房產的外部環境，對于復雜或龐大的房地產品更是幾乎無能為力。如果換之以虛擬現實技術生成的虛擬房地產，不僅可以獲得遠遠超過樣品屋所具有的使用范圍和效果，而且更為經濟合算。心存疑惑的買家可以借助系統在自己未來的房屋中盡情徜徉，直到做出明智決斷。

6. 更好地激發設計師的靈感

在現實世界中，人們花了很大精力去創造特定的場所作為社會交往的背景――設想陳列櫥窗、藝術博物館、建筑物及內部設計。虛擬現實技術的出現，使得空間能夠呈現一種更豐富多彩、更復雜的結構，是一種允許廣泛創新的媒體，由于它有著全面的靈活性，因而是非常適合于建筑師、構筑工程師、藝術家的一種工具。

設計師可以在虛擬的世界里去創作、去觀察、去修改，不受條件的制約，他可以從各個角度去設計一個建筑，設計成各種形狀，采用各種建筑形式，從中比較優劣，而不再像以前一樣植在頭腦中想象，同時，計算機多樣的表現形式、豐富的色彩也極大的激發了設計師的創作靈感，使其有可能設計出更好的建筑。

【參考文獻】

[1]方正圓.試論虛擬現實技術在將來建筑設計中的應用[J].城市建設理論研究.2014（2）

第6篇：虛擬現實建設方案范文

關鍵詞：虛擬現實；虛擬校園；優化

虛擬校園是指運用虛擬現實技術構建一個逼真的，具有視覺、聽覺、觸覺的虛擬校園景觀，用戶可以通過計算機在這個虛擬環境中自主選定方位進行漫游，并可以與虛擬環境中的對象進行交互，從而有身臨其境的感覺。

虛擬校園是虛擬現實技術在現代教育中的一項應用，它實現了對校園三維景觀和教學環境的數字化，在學校招生宣傳、發展規劃、教學管理等諸多方面發揮著重要作用。

一、虛擬校園系統設計的一般流程

1.需求分析

虛擬校園構建的意義在于輔助解決校園規劃、設計、日常管理中出現的問題。因此首要的是對即將構建的虛擬校園進行需求分析，明確虛擬校園的預期功能。一個虛擬校園系統至少應該滿足以下三項基本需求：（1）為參觀者提供校園漫游環境；（2）為教師提供教學管理環境；（3）為學生提供自主學習環境。

2.功能設計

為了讓一個虛擬校園系統具有更強的交互性和沉浸感，虛擬校園的構建要力求實現以下三項重要功能：（1）基于鼠標、鍵盤等輔助工具進行操作的交互式漫游功能；（2）虛擬校園環境定對象的信息觸發及進一步的數據查詢功能；（3）避免出現類似“遁地”、“穿墻”等與現實世界不符的碰撞檢測響應功能。

3.系統開發

虛擬校園系統開發大致可以遵循數據收集、數據處理、三維建模、功能實現這四個階段。

（1）在數據收集階段，需要根據不同環境的需要選擇不同分辨率或精確度的數據和圖片。一般包括校園地形圖、平面圖，單體建筑工程圖，各建筑物、道路、樹木等的表面紋理圖等。

（2）在數據處理階段，需要對之前得到的各類工程圖紙進行簡化、拆分、縮放等操作，同樣也需要對前期拍攝好的紋理貼圖進行去雜質、去透視、統一明暗等相關處理，以方便進行后期的三維建模和漫游構建操作。

（3）在三維建模階段，需要運用專業的三維建模軟件進行建模、貼圖、烘焙等一系列操作，進而完成整個虛擬校園場景的構建。目前比較主流的三維建模軟件有SketchUp、SkyLine、MultiGen Creator、3DS MAX等。在這些三維建模軟件中，MultiGen Creator和3DS MAX的功能較強，且渲染效果較好，但貼圖過程較為復雜。SkyLine的三維場景展示效果較好，但對于單個物體的建模能力相對較弱。SketchUp建模速度較快，但功能有限，且不支持曲線建模。由于三維建模是整個虛擬校園建設中的關鍵環節，這就需要學校根據自身的軟硬件配置情況，地形、地貌、建筑及周邊景觀的復雜程度來選擇合適的三維建模軟件，以提高建設效率和場景效果。

（4）在功能實現階段，需要借助于虛擬現實平臺軟件在之前構建好的三維場景中加入人機交互功能。考慮到用戶的實際漫游需要，除了必備的視點控制、場景切換、信息查詢等基本功能外，還可以根據需要添加地圖導航、景觀管理、音頻解說、視頻演示等功能。目前可供選擇的虛擬現實平臺軟件有很多，包括國外的EON、VEGA、Quest3D、Virtools，以及國產的VR-Platform、WebMax、Converse3D等。國內的虛擬現實行業雖然相比國外起步較晚，但發展很快。隨著國產虛擬現實軟件的兼容性逐漸增強，畫面質量不斷提升，再加之其需求配置較低、操作界面友好的優點，越來越受到國內用戶的青睞。

二、虛擬校園系統設計中的優化方案分析

1.建模優化分析

虛擬校園場景中所涉及的大量復雜模型會增加計算機硬件負擔，進而降低系統交互速度，因此在三維建模時要盡量采用標準幾何體。比如虛擬校園中的行政樓、教學樓、食堂等建筑形狀一般都較為規則，這時就可以采用規格不等的長方體進行組合拼接。但如果采用的是在原有長方體的基礎上進行分割消減的方法，則很有可能大量增加不可見的冗余面，從而降低系統效能。像欄桿、窗欞等細長形的物體可以不做成模型，而是采用面片的方式實現。因為細長型的三維模型不但會增加當前場景的模型數量，而且在使用某些三維建模軟件渲染時有可能會出現閃爍與鋸齒的現象。而虛擬校園環境中的植物模型可以使用十字片面法來建立。這不但可以得到較好的立體畫面效果，也可以減輕系統負荷，提高系統運行效率。同時在三維場景中大量重復使用的如路燈、植物、門窗等模型，可以對其進行實例化而非復制操作。這樣可以在增加模型數量的同時不增加多邊形的數量，從而節省內存空間。

2.貼圖優化分析

由于貼圖主要來自數碼相機拍攝的實景照片，若不加以處理，直接使用這些高分辨率的紋理貼圖，勢必會加重系統負擔。因此除了可以視情況降低貼圖分辨率以外，對于大幅的單一紋理貼圖（如草地、水面、道路等）還可以使用PhotoShop軟件將其拆分成若干小紋理，然后在其中尋找具有代表性的紋理圖案作為拼接因子，最后利用這些有代表性的小紋理貼圖模擬出大幅貼圖的效果。而對于欄桿、植物等具有復雜結構的特殊物體，直接進行紋理貼圖的效果不佳。這時就可以利用PhotoShop軟件對紋理貼圖進行刪除背景保留紋理的處理，從而制作出透明紋理的效果。

另外，大部分的虛擬現實平臺軟件還提供貼圖管理器。它能檢測當前場景中貼圖的總消耗量，并通過比較總顯存消耗量和可用顯存總量的大小，自動判斷是否對當前場景進行貼圖壓縮，從而可以在保證顯示質量的同時減少貼圖文件所占用的內存。

3.烘焙優化分析

在烘焙操作前需要先檢查場景中三維模型的命名情況，從而避免由于貼圖命名重復導致烘焙后部分物體的貼圖被覆蓋的情況。同時還需要復查所創建模型的完整度，包括是否存在重復面、破損面、冗余面等問題。然后分別從不同角度對整個虛擬場景進行快速渲染，若初步渲染的效果不佳，則重新設置燈光效果，并再次進行渲染。在實際操作中，還需要根據具體情況設置三維建模軟件中渲染器的工作參數，比如場景整體照明等級、場景中物體的光線反射等級、向每個像素投射的光線數量等，以達到最佳的烘焙效果。一般來說，得到的烘焙紋理尺寸越大，三維景觀的顯示效果越好，但渲染速度會越慢。所以對于一個較為復雜的三維場景，應該對主要的、形狀復雜的物體優先使用較大的烘焙紋理尺寸，而對于次要的、形狀簡單的物體則可以適當降低烘焙時的紋理尺寸。這樣就可以在保證高品質烘焙效果的同時，節約有限的系統資源。

在大力推廣校園數字化建設的背景下，不但像清華大學、浙江大學等知名高校在虛擬校園建設方面取得了顯著的成果，就連杭州電子信息職業學校、福州衛生職業技術學校等中職類學校也初步完成了虛擬校園的建設。虛擬校園的形式在互聯網高速發展與普及的今天已經成為各大院校提高影響力的重要窗口。同時隨著功能的逐步完善和提升，虛擬校園的核心作用也逐漸沿著強化管理、輔助決策的方向轉變。可以預見，依托于虛擬現實技術的虛擬校園作為數字化校園建設的重要組成部分，將會具有更高的應用價值和更廣闊的發展前景。

參考文獻：

[1] 李星，段渭軍，. 虛擬現實技術在數字化校園中的應用[J]. 中國教育信息化. 2011（03）

[2] 劉海川，王小鵬，王磊. 虛擬校園模型構建及優化[J]. 電子科技. 2010（11）

第7篇：虛擬現實建設方案范文

【關鍵詞】虛擬現實技術 VR 土木工程 應用

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：

前言

隨著我國經濟的不斷發展，對土木工程建設的要求也越來越高。在當前信息技術日益發達的社會大環境下，如何實現土木工程設計的可視化、信息化、智能化將成為土木工程領域的研究熱點。虛擬現實技術的提出可以有效滿足土木工程的發展需求，而且虛擬現實技術在土木工程中的應用已經涉及到很多的學科，并且已經顯示出了一定的實用性，技術潛力十分巨大，虛擬現實技術將在土木工程領域具有非常廣闊的應用前景。

一、虛擬現實技術概述

（一）虛擬現實技術的概念

虛擬現實(Virtual Reality－VR)，有的也被稱為靈境技術，虛擬現實技術是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機系統。所謂的虛擬世界就是給定仿真對象的全體所構成的虛擬環境。這里的虛擬環境是由相應的軟件來設計生成的，它們可以用來與用戶進行交互，可以使用戶產生一種身臨其境的感覺，就如同身置于一個虛擬的第三環境里，而一個具有交互功能的虛擬環境系統的實現，還需要以高性能的計算機為平臺，由圖象處理與模式識別、計算機圖形學、智能接口技術、人工智能技術、語音處理與音像技術、多傳感器技術、網絡并行處理技術提供的技術支撐來實現的。

（二）虛擬現實技術的特點

虛擬現實技術主要具有如下三個方面的特點：

1、沉浸性

基于人類的視覺、聽覺等生理和心理的特點和規律，虛擬現實技術所依靠的三維建模軟件可以建立逼真的三維立體模型，這些三維模型就構成了虛擬環境中的場景等相關元素，然后用戶在利用頭盔顯示器和數據手套等交互設備，便可將自己置身于所設計的具有交互功能的虛擬環境中，從而在心理上產生一種置身于這一虛擬環境中的感覺。基于虛擬現實技術下的虛擬環境中的各種對象通過與用戶進行力反饋的交互，可以使用戶感覺到就如同在現實世界中的一樣，仿佛有一種身臨其境的感覺，從而完全沉浸在其中。

2、交互性

虛擬現實系統中的人機交互是與人與真實自然環境的交互相似，用戶不僅可以利用電腦的一些設備進行交互，而且還可以通過數據頭盔、數據手套等具有傳感和力反饋效果的設備進行人機交互。并且支持用戶對虛擬環境中的相關元素的操作。

3、多感知性

基于虛擬現實技術的虛擬現實系統中多集成有視覺、聽覺、觸覺以及動覺的傳感及反應裝置，因此，用戶在與虛擬環境中的相關場景元素進行交互的過程中就可以可獲得視覺、聽覺、觸覺、動覺等多種感知效果。

二、虛擬現實技術應用于土木工程領域的優勢

正是由于虛擬現實技術對身臨其境的真實感和對超越現實的虛擬性的不斷追求，以及該技術所具有的沉浸性、交互性、多感知性的特點，該技術在土木工程領域中的應用，有效的推動了土木工程的發展。當前，土木工程中的虛擬現實技術已經涉及土木工程的各個學科，并且取得了很好的應用效果，顯而易見，虛擬現實技術在土木工程領域中的應用所具有的優勢非常明顯。

三、圖像虛擬現實技術在土木工程中的應用

（一）在虛擬施工過程和施工結構計算中的應用

圖像虛擬現實技術在土木工程中的施工過程和施工結構計算中的應用主要體現在如下幾個方面：

第一、在土木工程中的施工過程和施工結構計算中，可以通過虛擬現實技術，在虛擬的環境中，建立工程施工的周圍場景、施工構件以及機械設備等三維模型，從而可以形成基于計算機的具有一定功能的仿真系統。

第二、圖像虛擬現實技術在土木工程中的施工過程和施工結構計算中可以對系統中的模型進行虛擬裝配，從而讓系統中的模型具有動態性能，然后根據虛擬裝配的結果，可以通過虛擬現實技術所提供的人機交互功能來對施工方案進行修改。

第三、復雜結構施工所涉及的環節較為復雜，起重機的布置位置、高度，纜風繩著力點的選擇，構件堆場的位置，等等都是設計施工方案時所必須考慮的問題。虛擬現實技術在復雜結構施工中的應用可以實現對這些因素進行綜合分析，然后對實際施工進行指導，從而可以有效避免施工時安全事故的發生。

（二）在施工方案的選擇及優化中的應用

就土木工程的施工而言，工程施工方案的選擇和優化是工程施工的重要工作，同時也是確保工程施工質量的重要保證，可以對施工流向和施工程序進行明確，然后選擇施工方法和施工機械，來安排施工順序等。虛擬現實技術在施工方案的選擇及優化中的應用，可以對各工程的施工方案進行虛擬施工和演示，通過虛擬演示結果來對施工方案進行比對，從而有效實現施工方案的選擇及優化。

（三）在土木工程可視化計算領域的應用

可視化計算將是土木工程今后一個重要的發展方向，而虛擬現實技術在土木工程可視化計算領域中的應用，更是有效的推動了土木工程可視化計算技術的發展。其中虛擬現實技術在土木工程可視化計算領域的應用主要體現在如下幾個方面：

第一、在對土木工程的可視化計算運用有限元法進行結構分析時，虛擬現實技術的應用，可以將三維物體中各點力的大小用深淺程度不同的顏色來進行標示，并用不同顏色來表示出不同的等力面。

第二、虛擬現實技術的應用在進行可視化計算時也可以任意變換角度，從任何點去觀察。同時還可以利用虛擬現實技術所提供的人機交互功能，來對各種計算數據進行實時的修改，從而可以對各種方案及結果進行詳細的比較。

第三、把基于虛擬現實的可視化計算技術應用于土木工程超大型復雜結構的設計、工程控制和結構分析中，可以有效增強相關可視化計算軟件的處理能力。

第四、虛擬現實技術的應用，可以實現工程施工的動態演示以及施工預告圖形的顯示等。

第五、虛擬現實技術的應用，可以借助相關的圖形或圖像來實時動態地控制工程施工的相關數據，同時能實時動態的演示和控制設計相關的施工過程。

（四）建筑物、大型結構的風洞試驗的可視化計算

虛擬現實技術在建筑物、大型結構的風洞試驗的可視化計算中的應用可以有效克服傳統的可視化計算中存在的各種缺陷。基于虛擬實驗技術的風洞試驗可以讓用戶提前感受到模擬的空氣流場，如同站在真實的風洞里一樣。而模擬出來的虛擬風洞效果可以讓工程相關人員對多漩渦的復雜三維性質和效果以及空氣循環區域的亂流現象進行分析，而這些分析，利用傳統的數字仿真技術是很難實現的，而虛擬現實技術的應用就可以很好的解決這個問題。

顯然，虛擬現實技術在建筑物、大型結構的風洞試驗的可視化計算中的應用將有效推動土木工程的發展。

結語：隨著虛擬現實技術的不斷進步和發展，再加上計算機處理速度和性能的不斷優化，虛擬現實技術的應用層面會越來越廣，成長幅度會更大，尤其是在土木工程方面的應用。現在，虛擬現實技術還有很多技術有待進一步完善，而且在土木工程方向的研究方面還欠缺很多東西。所以我們還應該繼續努力，開發有價值的虛擬現實技術和土木工程領域相結合的應用系統，使其在土木工程領域能夠得到更廣泛的應用。

參考文獻：

[l]張玲. VR技術土木工程中的應用[J]．沿海企業與科技，2008(10).

第8篇：虛擬現實建設方案范文

【關鍵詞】計算機技術建筑設計單位應用

一、概述

信息時代的來臨，各種計算機技術給建筑設計這一古老的行業注入了新的血液，帶來了前所未有的巨大沖擊，促進了建筑設計單位更好地發展。越來越多先進、便捷的計算機技術的出現，使得建筑設計師在進行建筑設計時，可以顯著提高設計效率，優化設計方案，縮短設計周期，減少設計人員繁雜的操作，對建筑設計產生了十分重要的意義。今天的建筑師似乎已經離不開電腦，無論是最初計算機對于建筑圖形繪制的貢獻，還是今天它對于復雜、宏大建筑的設計，其實都已經與計算機技術發生了密切的關系。

二、各種計算機技術在設計單位中的應用

信息時代的建筑設計應綜合社會、環境、技術、美學與新媒介系統為一體。借助互聯網絡的信息檢索，建筑師可以獲取存儲、管理、顯示最新專業信息，了解相關法規、符號及設計細節信息，為建筑設計提供展示其設計理念的開放平臺。通過信息網絡的設計集成，可實現設計傳達過程的雙向化，變工地為設計現場，形成動態設計過程，從而提高設計效率。

在建筑設計過程中，一項工程一般包括方案策劃，初步設計，深入設計，施工圖紙設計等不同階段。在方案策劃，初步設計，深入設計這三個階段中，是建筑師將自己的想法不斷形象化、具體化的過程，也是推敲方案，使方案設計不斷完善的過程。隨著計算機軟硬件技術的發展，建筑師在計算機的幫助下可以運用各種方法幫助自己進行建筑設計。

1、數字化技術

文字處理、數據庫管理與電子表格技術對建筑設計的影響日益顯現，將計算機生成的虛擬圖像放在現實的環境照片中，可以快速驗證和表現設計方案。在一些改建或擴建項目中，這種方式十分有用。可以檢驗新建的部分與原有的建筑及周圍環境的關系是否搭配恰當，很容易就能判斷出來。設計者可以事先拍攝一些環境照片，然后在3Dmax等三維軟件中根據這些照片，將計算機中的攝像機與照片的視點相匹配，再將渲染出來的模型圖片在Photoshop軟件與原環境照片相融合，同樣的方式還可以生成許多不同角度的合成圖像。利用這種融合的圖像有利于確定最后的設計方案。在現代建筑設計中，許多設計單位都運用這種方式，取得了很好的效果。

2、光照模擬技術

對于建筑師來說，建筑的各種光影效果也是在推敲方案階段所關注的問題之一。許多CAD軟件系統在怎樣模擬真實的光照效果方面做了很多有益的嘗試。比如，Lightscape軟件在它的2.0版本中實現了光能傳遞技術，這種技術能夠對場景中的漫射光線進行精確模擬，可以讓物體把光線反射到周圍環境和其它物體上，從而產生柔美的陰影。Lightscape不僅能計算太陽光，還能計算天空光，它只需按真實燈光布置晴況放置光源，就可以計算出真實的效果，不需要另加輔助光源。光照模擬的技術對于建筑師推敲建筑光照效果很有幫助。

3、動畫與虛擬現實技術

動畫在設計成果演示過程中的應用已經很成熟、很普遍了。特別是對于大型設計項目，在設計初期階段利用三維軟件制作一些分析性和研究性的動畫，非常有利于建筑師思考和對比各種可行性方案。虛擬現實技術，又稱靈境技術，具有超越現實的虛擬性。它利用三維圖形生成技術、多傳感交互技術以及高分辨率顯示技術，生成三維逼真的虛擬環境，虛擬現實技術可展示一棟鮮明立體的虛擬建筑物，給人一種身臨其境之感。作為建筑師可以利用該技術從多個角度觀察建筑方案。因而虛擬現實技術不僅可以使用于建筑表現，而且也是一種推敲方案的有利手段。

在建筑設計中發現不理想的情況能及時更正，提高勞動效率。在三維的環境中從任意角度和方位觀察設計本身，在虛擬現實的設計環境中，組成一幢建筑的各個部分并不是固定的，而是可以在設計過程中根據建筑設計師的想法予以改變和發展的。墻壁可以被建立和刪除，開闊的廣場可以被穿越，地板可以改變款式和圖案。觀察者能以一種比傳統的那種查看圖紙更為直觀的方式在作為設計對象的建筑空間進行想象的漫步。就這一點而言，虛擬現實技術也有可能成為設計者之間以及設計者與客戶之間有效的交流工具。

4、協同設計技術

隨著組織架構的發展及業務量的高速增長，多部門、跨區域的工作特點對設計單位的工作管理模式提出了更高的要求，傳統的工作管理模式已經難以滿足設計單位協同工作的需求，越來越多的問題困擾著設計單位。而現今常用的CAI）技術目前基本限于平面和單人作業。隨著并行工程的廣泛推行，以及計算機支持的協同工作領域研究的迅速發展，人們正在尋求將建筑設計技術與協同設計技術結合起來的方法，以開發計算機支持的協同設計系統。目前，協同設計技術主要應用在計算機輔助設計、遠程計算與程序設計、工作流程管理、虛擬產品設計與可視化等方面。現代建筑設計正從傳統的單獨作戰，發展成一個設計團隊甚至幾個設計團隊的協作設計開發。

5、虛擬設計室

隨著計算機網絡技術的發展，世界已經真正變成一個地球村，距離已經不再成為障礙，交流無處不在。對于建筑師來說，遠程的交流與合作也變得很方便。通過互聯網，可以將影像、聲音及其它資料在世界上任意兩點之間傳輸；建筑師通過遠程討論組功能，在網上實現遠程討論與交流，讓更多的設計師參與方案設計、推敲，這就是所說的“虛擬設計室”。這種國際化的交流方式更有利于不同文化背景下的建筑師之間互相學習，使整個建筑設計過程趨于不斷完善。

第9篇：虛擬現實建設方案范文

關鍵詞：虛擬現實；數據采集；檔案數字化

中圖分類號：TP311.1文獻標識碼：A 文章編號：

the Application and Research ofWorkflow Model in the Construction of Digital Estate Management

System

SUN De-chao, SHEN Xu-dong

(Ningbo real estate property section, Ningbo315100, China)

Abstract: This article takes the paper file digitization as a starting point, through the establishment based on digital image's three dimensional file virtual system model, utilizes the technology of imagery processing, WEB application and virtual reality and so on, realizes the function of the digital image gathering input, processing, the memory and the three dimensional virtual call, and this function supports the B/S pattern .

Key Words: Virtual reality; Data acquisition; File digitization

1 引言

信息技術的快速發展與廣泛應用給檔案工作帶來新的契機和新的研究課題。檔案作為一種原生的信息資源，其重要性正日益凸顯出來，采用先進的信息技術對檔案進行管理，開展檔案數字化系統建設勢在必行。目前國外的檔案數字化建設在檔案管理信息系統的建設方面比較成熟，關于網絡環境下的數據庫、搜索引擎、檢索服務、信息資源共享、三維虛擬等方面技術在檔案管理中的應用研究比較活躍，已經達到新的。相比較，國內的檔案數字化建設相對滯后，在檔案管理信息系統的建設方面尚處在起步的階段， WEB技術與虛擬現實技術方面在檔案管理中的應用非常局限，雖有虛擬檔案館一詞，但僅僅停留在展示方面，還未真正達到有效虛擬管理作用的目的，有關檔案管理的三維虛擬現實方面的課題研究剛處在起步階段。因此，建立檔案管理的三維虛擬現實系統有重要的現實應用，將對檔案管理模式產生深遠的影響與變革。

目前中國許多檔案部門著手進行擋案的數字化工作，檔案整理工作量龐大，設計一套有效的檔案數字化模型是非常必要及時的，對檔案數字化工程的推進有著非常重要的意義，通過數字圖象三維虛擬系統模型的建立，可保護實物檔案形成電子檔案，有助于電子查閱和網上瀏覽，降低辦公成本，提高檔案管理效率，而且使用直觀方便，接近現實世界。

2 系統實現

2.1 主要內容介紹

系統深入研究檔案數字化進程中的檔案三維虛擬現實管理問題，包括紙質檔案的拍攝或掃描采集錄入系統與檔案電子庫房的三維虛擬管理如虛擬檔案袋與檔案架的創建、上架下架位置排列與虛擬檔案袋的調閱等問題，充分利用理論、硬件、軟件與技術應用相結合，對檔案的三維虛擬現實管理方面進行獨特而全面的研究。

系統主要運用Visual Studio 2005和.Net框架建立一套基于B/S模式的數字圖象三維虛擬現實系統模型，主要分成兩大塊：電子檔案數字圖象的采集錄入系統與三維檔案虛擬現實系統。系統實現工作流程如圖1所示。

圖1 系統工作流程

電子檔案數字圖象的采集錄入系統主要是通過錄入系統程序客戶端運用USB接口控制技術控制數碼相機或高速掃描儀進行檔案紙質材料的拍攝或掃描錄入，以TIFF/JPEG等主要圖象格式進行數字圖象的分布式存儲并上傳到文件目錄服務器與數據庫服務器，為三維虛擬現實管理系統提供數據來源；三維虛擬現實系統主要建立三維虛擬檔案袋與虛擬檔案庫，根據檔案的空間位置信息與上架信息，通過虛擬檔案袋載入數字圖象信息，自動形成三維圖形展示的檔案庫房密集架直觀圖，通過該圖可以直接定位檔案的具置，可以直接對該卷電子檔案進行操作，如調閱、遷出、銷毀、借閱登記等，實現三維電子檔案的模擬實物查詢與操作，以簡化檔案管理的業務工作環節。

2.2 關鍵技術

(1)USB接口控制數碼相機技術：支持JPEG、GIF、PDF、BMP、DWG、DXF、TIFF等多種圖象格式，支持黑白二值、灰度和彩色拍攝或掃描錄入，支持多種數碼相機或高速掃描儀的錄入接口，支持遠程服務應用，能進行拍攝或掃描模板及參數的設置。

（2）數字圖象處理、圖象存儲安全與圖象壓縮技術：能對圖象進行縮小放大、去噪去污等處理，以保證圖象質量；鑒于檔案種類繁多，數據量龐大，考慮到虛擬現實管理的實時性與快速性，本系統具有高效圖象處理的功能，并采用LZW無損壓縮算法對彩色數字圖象進行高比例無損壓縮存儲，以滿足數字圖象訪問速度的需要，具有良好的實時性、擴展性和伸縮性。

（3）虛擬電子檔案袋建立技術：將文本數據與圖象數據關聯，存取在虛擬電子檔案袋中，形成完整的電子檔案；

（4）三維虛擬現實技術：能形象逼真地模擬檔案的查詢與調閱；三維虛擬現實提供電子庫房虛擬管理和虛擬檔案的調檔查閱，具有生動逼真和模擬實物檔案管理的效果。同時，具有虛擬檔案位置信息大變動調整速度比實物檔案位置信息大變動快的得多。。

（5）數據庫存取與數字多媒體技術：能實現圖象文件的分布式存儲 ，能快速讀取圖象數據；支持聲音，實現多媒體漫游；

3 結論

該系統針對數字化檔案工程，提出了用三維虛擬現實技術、USB接口技術、圖象處理技術和WEB技術相結合來解決電子檔案數字圖象采集、存儲、三維虛擬調閱等問題的方案，給檔案數字化管理提供了有力的應用工具，有利于信息共享，大大提高了數字化效率,圖2為系統在寧波數字化檔案管理使用過程中虛擬現實的圖片。該作品具有較好的前瞻性和實用性，不僅局限于檔案領域，可以擴展到多種行業多種領域，具有很好的使用價值、社會效益和市場前景。

圖2 虛擬現實系統

參考文獻

[1] 胡西偉.基于三維動畫與虛擬現實技術的理論研究[D].武漢大學碩士論文,2005,4.

[2] 古玲,苑志勇.基于B/S結構的檔案管理信息系統研究貝華[J].華中科技大學學報,2005,1.