程方园
哈尔滨市市政工程设计院
摘要:在建筑工程中一个尤为重要的环节便是建筑的设计，设计的合理性与可行性会对后续工程的施工和建筑的使用等方面产生直接的影响。因此为保障建筑设计的有效性，应用虚拟现实技术，取得了较好的应用效果，并在一定程度上促进了建筑设计水平的提升。
关键词:桌面式；分布式；沉浸式
科学技术水平的不断提升以及互联网技术的广泛应用，在很大程度上促进了各个领域的进步。在进行建筑工程的设计时，也应对先进的理念与技术进行充分应用，从而保障设计的合理性与可行性。如将虚拟现实技术应用到设计中，可将抽象的平面图纸变得更加立体化，从而及时发现其中存在的问题，并及时解决。
一、虚拟现实技术方法
1.桌面式虚拟现实系统
在虚拟现实技术中，将计算机技术与工作站作为重要基础，从而实现对显示环境进行虚拟的一个系统便是桌面式的虚拟现实系统。该系统将计算机的吸纳使其作为主要的传输媒介，从而将虚拟环境中的模型进行有效的展示。与输入设备共同搭配，可对虚拟环境中的模型进行有效的操纵，并可对该模型进行各个视角的浏览，在浏览过程中，还可进行旋转与缩放。该虚拟系统具有应用成本较低的特点，因此在实际应用中得到了较为广泛的普及。相关的建筑设计人员通过计算机和相应的输入设备、输出设备等便可实现虚拟环境的构建，通过三维的立体空间场景将二维平面的设计变得更加形象，从而及时发现设计中存在的问题，并及时通过合理的措施解决，保障设计的合理性与可行性。
2.沉浸式虚拟现实系统
在虚拟现实技术中另一个主要的形式便是沉浸式虚拟现实系统，通过该系统可以营造更具真实体验感的虚拟空间。与先进的设备共同使用，充分调动使用者的视觉听觉与触觉等，使使用者具有更深的体验感。在进行建筑设计时，应用该虚拟现实系统，使设计人员身临其境的感受自己的设计成果。有利于设计人员精神集中，排除外界的干扰，从而对设计中存在的问题及时发现。
3.分布式虚拟现实系统（DVR）。
分布式的虚拟现实系统也可以称之为DVR，主要是利用相应的虚拟现实技术、网络通讯技术，进行网络虚拟世界的构建，其中具有较为丰富的资源，并且构建的虚拟空间利用网络可进行空箱，有效打破空间上的限制。因此应用该虚拟现实系统，不会受到使用者自身所处位置的影响，通过互联网便可进入到该虚拟空间中，具有较好的共享和交流的效果。该系统在实际应用中，还可提供相应的计算，并且具有较为准确和可靠的计算结果，并具有一定的高效性。在该系统中各个功能的分布具有一定的特性，有利于保障整体系统实际运行的稳定性。
二、建筑设计中虚拟现实技术的运用
1.准确呈现建筑信息
建筑效果图的表现其实主要就是为了较为全面准确的呈现出相应的建筑设计信息，在这一方面虚拟现实技术能够发挥出较强的运用效果，其能够基于建筑设计结果中存在的所有建筑信息进行准确的呈现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.直观立体呈现建筑设计结果
对于建筑设计结果的呈现，虚拟现实技术的应用不仅仅是能够做到准确的反应，还能够表现出直观性和立体性特点，这种直观立体的呈现建筑效果图的方式也是该技术手段应用的主要价值所在，也是对于相关建筑信息准确呈现的一个重要补充。
3.优化建筑设计方案
在进行建筑设计时，对虚拟现实技术进行充分应用，可将建筑的效果图更加立体且直观的呈现在设计人员面前。有利于设计人员对其中缺乏合理性的部分进行修改，从而实现设计方案的完善与优化。以往在进行建筑设计时，往往采用的是二维平面图的方式，其设计的合理性与可行性在很大程度上受设计人员自身的专业性与工作经验等方面的影响，并且其中存在的问题很难在第一时间发现，往往到图纸会审或实际施工中才会发现。对施工的进行具有较大的影响，并且在对设计方案进行优化时，具有较大的工作量和工作难度。通过虚拟现实技术，将建筑效果完美呈现，从而可以直观的展现其中存在的问题，有利于进行完善与优化。
4.建筑设计方案的对比
在进行建筑的设计时，最终所使用的设计图不具有唯一性。在设计阶段往往设计出多个方案，并通过层层筛选与对比，从而选出最优的方案。以往在进行设计方案的对比时，具有较大的判断难度，并且无法保障判断的准确性与可靠性。应用虚拟现实技术，可对不同的设计方案进行模型的构建，从而更加直观的对各个方案进行比较。通过系统性的比较，对不同方案的有点与缺点可有效掌握，有利于筛选出最佳的设计方案进行后续的施工。
5.建筑空间体验
建筑效果图表现中虚拟现实技术的应用在建筑空间的体验中更是得到了有效地运用，其能够通过相关VR设备来将建筑效果图转化为虚拟的建筑空间结构，进而也就能够给人一种身临其境的感觉，最大程度上表现出建筑效果图的细节，保障建筑设计水平的最大化提升。
三、建筑设计中实现虚拟现实技术的方法
1.三维虚拟环境空间的建立
用虚拟现实技术构建虚拟环境空间需要对建筑物的平面图、立面图和剖面图等相关信息采集，以便将建筑物的立面、平面和剖面的真实效果反映出。将资料收集好后利用3DSMAX软件制作建筑的三维模型建模时需注意在使设计要求满足的前提下，使点和段的数量尽量减少，以使工作效率增加。可以对模型创建适当的光场景和背景，以便将建筑的特点真实的展现出。
2.虚拟现实硬件系统
简单的虚拟现实系统的实现并不需要太多复杂的设备，只要能够使其具有输入、输出功能满足的设备即可，简单的计算机桌面互动系统就可以对一个简单的桌面虚拟现实系统构成。但要使虚拟现实技术带来的沉浸感、交互性、想象性三个特征就需要专业的信息输入设备和信息输出设备充分实现。信息输入设备包括键盘、鼠标等等，信息输出设备包括高性能显示器适配器、单通道或多通道投影响仪、偏振片、立体眼镜等等。借助于传感设备用户可以将自己在现实时空的行为通过用户化身映射给虚拟环境，反之亦然。
3.虚拟现实软件系统
要想让设计者与用户或者其他人员对虚拟现实技术所带来的身临其境的临场感与沉浸感真正体验到，首先就要对一个与客观世界相符合或者与设计者头脑预想的设计方案相符合的虚拟三维模型建立，这个三维虚拟场景模型不但能够使建筑、环境、室内等客观存在准确的表现出，而且需要对场景的色彩、材质、阴影等较真实的反应出。建立可视化三维模型从技术实现上可分为三步：几何建模，主要建立所需三维场景的几何构形；形象建模，主要对几何建模的结果进行材质、颜色、光照等处理；行为建模，主要处理物体的运动和行为描述。
四、结语
计算机技术得到了较为广泛的应用，并在一定程度上促进了各个领域的进步。在虚拟现实技术的应用中需要将计算机技术作为重要的基础，并且具有较好的交互性等特点，对人的主导作用进行重点强调。在进行建筑设计时，对虚拟现实技术进行充分应用。在虚拟空间中按照设计人员的设计思路进行模型的构建，不仅为设计人员的设计过程提供了新的思路，还有利于设计人员对设计中存在的不足、缺陷等及时发现，并及时进行解决。保障设计的合理性与可靠性，并为后续工程的施工提供指导，保障整体建筑的稳定性与安全性。相关人员对虚拟现实技术的应用应进行深入的研究，从而使虚拟现实技术的使用价值充分发挥。
参考文献:
[1]任远方. 浅析虚拟现实技术在建筑设计中的实际应用[J]. 建材发展导向:下, 2016, 14(1).
[2]陶然. 浅析建筑空间设计中虚拟现实技术的应用与实现--虚拟的世界、完美的表现、艺术的欣赏[J]. 数字化用户, 2014(4).
[3]吕媛媛, 常洋. 虚拟现实技术在建筑设计的应用浅析[J]. 电子技术与软件工程, 2012(20):45-45.
[4]俞俊毅. 浅析公共建筑设计中的桌面交互虚拟现实技术应用[J]. 城市建筑, 2014(18):267-267.
论文作者:程方园
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/29
标签：虚拟现实论文; 技术论文; 建筑论文; 建筑设计论文; 系统论文; 设计人员论文; 模型论文; 《防护工程》2018年第25期论文;