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摘要：强现实技术在建筑设计中具有较大作用，可以增强现实技术实现设计仿真目标，具有自身应用优势。详细来说，其减低了设计工作人员工作压力，在短时间实现可建筑设计目标，提高设计效率基础上，提高了设计质量，可以结合周围环境特点，保证设计方案合理性，利于作出科学评估。
关键词：增强现实技术；建筑设计仿真；应用；分析和阐述
引言
随着技术的不断发展，在进行建筑仿真的设计时，虚拟现实技术已经在逐渐的发展中不能够满足建筑的实际需要。因此，增强现实技术成为全新的技术形式，在进行建筑仿真系统的设计时能够更加方便，步骤也比较简洁。便于做出实施的评估，从而使得建筑仿真系统的设计更贴合实际。
1 增强现实技术概述
计算机的发展是增强现实技术出现的基础和前提，另外增强现实技术通过虚拟现实的方法逐渐发展成型，总的来说该技术是通过计算机技术对现实的场景进行虚拟，把数据影像进行叠加分析，形成虚拟真实的场景的一种技术类型。该技术不仅能够通过虚拟技术把真实环境体现，而且能够把虚拟对象加入到真实环境之中，让虚拟对象体现出有别于真实又能够表达真实场景的特征。这种技术能够让人更加真实、全面的了解建筑设计的内容，表达出最为真实的信息，便于人们掌握和理解。该技术的发展为我国的建筑设计提供了更多、更好的保障，在认识该技术过程中，我们必须理解增强现实技术的实现原理：实现原理其实就是通过特定的拍摄设备把真实的建筑场景以视频的方式进行体现，然后以跟踪算法，对视频中的每个环节的数据进行分析，以此通过计算真实的建筑场景的具体信息并将计算结果经几何变换用于注册虚拟对象在真实场景中的位置和姿态（又称三维注册，生成虚拟场景；再通过视频融合技术，将虚拟场景与真实世界的视频流融合，得到融合结果（视频流）实时输出到显示设备。
2 现实技术在建筑设计仿真中可能存在问题及应用优势
2.1存在问题
虽然通过虚拟现实场景来进行仿真的技术能够最大真实的反映所需要的实际情况，但是其局限性依然存在：首先，虚拟设计的场景都是虚拟的，虽然该技术系统能够最大真实的发展周围环境，但是仍然无法完全体现真实，如果有一点失误，其所反映的周围环境必然会不同，进而影响进行建筑设计的评价和判断；其次，这种仿真系统的稳定性受制于外界因素的影响，比如电量、操作人员、建模参数管理等，一旦某一个方面出现问题，整个工作就会中断。
2.2应用优势
建筑设计仿真技术的作用越来越大，足以体现该技术所具有优势，尽管存在上述问题，但只要认真、全面，做好保障工作，该技术的优势还是会比较完整的体现。总的来说，基于现实的仿真技术与虚拟的设计技术相比，优势主要体现在以下方面：首先，节约了资源，在前者技术中，设计者和建筑师不需要对周边环境进行考察就能够通过技术的方式对环境进行考量和设计，保障整体建筑设计的稳定性和可行性；其次，通过基于现实仿真技术能够清楚反映现实的环境，同时其输出的环境结果中，也是真实可靠的，能够保障建筑师对建筑设计作出科学合理的评价。
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3 运用AR技术进行建筑设计仿真中的应用优势
3.1 设备成本低
AR技术的影像依托于现实场景，其与现实场景的融合只需要配套软件和一块显示器。人们常用的手机、平板电脑下载AR室内设计相关的软件后都可以作为AR显示设备。与VR技术需要配备专用的头盔、手柄相比，AR技术更加经济，而且易于实现。
3.2 激发创作灵感，提高创作效率和质量
AR技术可以为设计师提供更加全面、丰富的设计素材，甚至是一些超现实元素，而且在激发设计师灵感方面具有以往的设计方法无法比拟的效果。场景中的所有附加物体可以随意、快速地调整位置或进行更换，这是以往的设计方式（包括VR技术）甚至现实中都难以实现的。另外，设计师用AR成像可以大胆地在现实场景中添加自己的想法，并全方位地观看设计效果，最大限度地接近最终的真实效果。这样就保证了设计师的想法与最后呈现的效果一致，提高了创作的质量。
4 增强现实技术在建筑设计仿真中的应用
4.1增强现实技术仿真系统构思
增强现实技术的仿真系统是在将虚拟模型与现实立体三维景象相结合的基础上进行的，其相互协调，能够建立虚拟与实际相组合的场景，并通过视频的方式被传播出现在客户眼前。在实际使用增强建筑设计的仿真系统时，建筑师不需要对建筑周围的环境建立建筑模型，只需要对建筑本身建立建筑模型，建筑师可以通过增强现实技术对真实对象的跟踪，将建筑的虚拟模型与真正存在的建筑及其地理位置进行精准的匹配，在不用建模的基础上使建筑师能够身临其境地感受到建筑模型未来的发展。由于周围环境都不是建筑师建模得出，周围体现出的都是新建筑周围的真实环境，可以让建筑师对建筑进行更加科学合理的设计，再对建筑设计的虚拟模型进行定位和投影变换，与建筑周围的真实景象相融合，就可以得出新建筑与周围建筑环境相融合的仿真效果。增强现实技术仿真系统在继承虚拟仿真建筑的优点的同时，对虚拟仿真建筑的两个局限性做出很好的解决。
4.2增强现实系统关键技术
摄像头对现实研究对象的姿态跟踪是增强现实仿真技术应用过程中最为关键的一门技术，对现实对象的位置及姿态的跟踪程度能够决定新型建筑的三维模型与周围环境是否相符并能够进行匹配。基于增强现实系统的设计与普通基于虚拟的建筑设计相比具有较大优势，一方面建筑设计师不用对建筑周围的景观进行虚拟建模，能够极大程度地缩短建筑师的工作量，减少建筑使用工期。另一方面，在利用增强现实技术对周围环境进行描述的过程中，环境是真实存在的，相比虚拟建模更具有准确性，建筑师在此基础上的评估能够更加科学。
4.3增强现实的建筑设计仿真系统的结果
这个课堂是以广场中的凉亭为主要参考依据，并验测出增强现实的建筑设计系统的构思情况。软件系统的应用：1、3DMax建模软件，主要的作用就是便于凉亭模型的建立以及修改。2、增强现实的建筑仿真系统。这个仿真系统主要是依据AR－ToolKit和OpenGL来进行自主研发的，在进行运用的过程中能够实现标记卡的位置和状态进行实时的跟踪，能够实现凉亭虚拟模型和建筑周边环境的虚实进行有效的结合以及对视频流进行输入和输出的处理等。在三模软件将凉亭的三维模型设计完毕之后，相关的设计人员能够利用摄像头来进行任意角度的拍摄带有标记卡的建筑周边环境。并且利用增强现实的建筑设计仿真系统来对标记卡的位置状态情况进行实时的跟踪处理，在此基础上，将标记卡相对于相机的具体位置有效的求解出来。再通过几何变换的形式来实现虚拟凉亭的模型与建筑周边环境的融合情况，输出的结果就是结合的视频流。相关的设计人员也能够自主的对拍摄视角进行随意的切换，从而就能够通过不同的角度来观测到凉亭建筑成功后应该呈现的视觉效果。
结束语
根据以上具体的分析与阐述，建筑设计师在进行概念模拟仿真的环节，应根据实际建筑设计需求选取科学的技术手段。原因在于，传统的实际建筑与模拟概念相结合的情况存在缺陷与不足。而随着建筑领域的日益发展，用户对于房屋建筑结构的需求日益增加，以往的虚拟现实技术与日渐兴起的建筑产业之间的矛盾逐步加深，技术与需求难以达成正比。基于此类情况，创新型的增强显示技术能够充分满足时下的建筑设计需要，成为当前建筑设计模拟阶段的主要措施，方便快捷的同时，节约了建筑设计的人力、物力，逐步满足建筑需求的同时，带动建筑领域模拟概念设计工作的飞跃。
参考文献
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[2]崔海英.建筑设计中虚拟现实技术的运用浅析[J].江西建材.2016（06）
[3]曹稳，吴伟东，周玉佳.探析建筑设计教学中虚拟现实技术的应用[J].安徽建筑.2017（06）
论文作者:李丽
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/29
标签：技术论文; 现实论文; 建筑设计论文; 建筑论文; 真实论文; 系统论文; 场景论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;