摘要：在现代化科技层出不穷的背景下，要将科技有效的应用到各领域当中，使科技技术能够发挥最大的作用。通过VR技术在环境艺术设计当中的运用效果，可以发现该技术能够使环境艺术设计从传统形式上加以改进，并且也促进了其经济效益。本文以VR技术的发展和特点为切入点，分析环境艺术设计及其应用VR技术的现实需求，重点研究了VR技术在环境艺术设计中的应用，并通过实例进行了探讨，以供参考。
关键词：环境艺术设计；VR技术；应用
前言：近年来，网络信息技术的深入发展及广泛应用，特别是VR技术、CAD建模、现代多媒体等各种数字技术的宣传运用，为科学研究、工程建设、艺术设计等提供了更加先进强大的技术支撑。随着VR技术在艺术设计领域中的普及，已成为设计师重要的辅助工具，真正让设计师实现了其作品设计理念与形式的完美有机融合，更好地展现了作品的主题，为受众理解作品提供了较多便利。
1、VR技术发展及其特征
1.1VR技术的发展概述
VR技术又被称作是虚拟现实技术，这项技术是一种综合性信息技术。其实质是将一系列先进技术进行集合，比如计算机仿真技术、网络技术以及多媒体技术，通过将这些技术进行集合营造出一个三维立体的虚拟环境，并且利用多种设备来使虚拟环境能够支撑，最后实现多维度的信息空间。通过VR技术实时的三维立体展示，以及人机交互的操控触感，为人类带来较好的立体体验感。应用这项技术可以改变人与计算机之间的联系。纵观世界，VR技术的价值逐渐被人们应用，其强大的作用是人们生活中不可或缺的一部分。工业计划和产业布局在日本和国外的各个领域加速发展，设计行业也不例外。在艺术设计领域，VR技术相关产业开始诞生。
1.2VR技术的应用特点
将VR技术融入到环艺设计中，在应用上呈现出以下几个特征：
（1）效率性
VR技术发展迅猛，我们将其融入到现代环境设计中，简化了复杂的原始设计，在长期反复的模拟和建模过程中，VR技术摒弃了传统设计的形式，设计的成本和时间大大减少；同时，利用VR技术，可以在模拟的环境中便捷的修改参数，呈现设计者的各种思路，大大地提高了设计的效率和产出。
（2）交互性
在环境设计中应用VR技术，利用VR技术极强的交互能力的特质，通过各种视角的设计和变化，调节反馈到体验者五官的感受，通过逼真的交互体验，带给用户更优质的体验和服务。
（3）艺术性
将VR技术融入环境艺术设计中，需要VR技术十分地成熟，要求非常的高。图像处理的先进是VR技术如此火爆的关键优势。多种多样的手段和技术，有利于完美地呈现出图像效果，给人美和艺术的感受。
（4）侵入性
VR技术能够带给用户很强的代入感，如同用户自己亲身到达那个场所，真实地在那个场景中。特别地，VR技术可以充分考量用户的感官和心理，而不仅仅是视觉，还有触觉，听觉等等，通过特殊研制的设备，比如头盔和手套，实现极强的效果，如同在最真实的环境之中。
（5）多感知
外部世界对人造成的刺激是多样的，有感知、运动、听觉、触觉等等，这就造成了人的感知是多种多样的，VR技术也是基于此，通过研究多感知，使用户有最佳的体验，相信在不久的将来，味觉和嗅觉的感知也会出现。
2、现代环境艺术设计
现代环境艺术设计指的是按照现代环境设计工作开展需求，将整个环境设计中的要素明确，并且借助现代环境艺术设计中的技术处理，对环境设计进行科学化分析。同时在环境艺术设计规划分析中，还将空间装饰、造型构造和色彩装饰等都作为整个环境艺术设计中的关键性技术进行规划，以这种技术的应用规划实现了整体环境设计工作的科学性转变。按照我国现代化社会经济建设发展中对于现代环境艺术设计的定义来看，其整体艺术设计的内涵主要指的是按照环境整合中的需求，将区域性环境设计要点明确，保障在整个区域性环境设计要点的整合处理中，能够为整体的景观设计奠定基础。因此，现代环境艺术设计也可以被称之为景观艺术设计。其对应艺术设计中需要按照具体的居住需求进行景观的选择与设置，这样才能满足整个环境内的居住生活应用需求。随着我国环境艺术设计工作开展需求越来越多，为了将整体的环境艺术设计能力提升，已经在高校学生教育工作开展中，将现代环境艺术设计作为一门专门的课程和学生教育结合，力求通过环境艺术设计工作的开展整合，提升其整体艺术设计能力。
3、VR技术在现代环境艺术设计中的需求分析
在我国现代化经济建设发展速度逐渐提升背景下，针对于现代环境艺术设计工作开展也越来越重视，在完善整体环境艺术设计工作开展的同时，应该按照现代环境艺术设计工作开展中的整合需求，将整体的环境艺术设计技术应用能力提升，借助VR技术进行现代环境艺术设计工作开展就是对现代环境艺术设计工作开展提出的一项新型技术应用。借助VR技术应用中的三维立体展示技术，能够将整个技术应用中的环境设计工作开展实践好，保障了其整体技术应用的科学性提升。同时按照VR技术应用中对于现代环境艺术设计的模型构建分析，能够将整体设计中的科学性展现，这对于现代环境艺术设计工作开展而言是非常重要的一项技术应用。另外在我国现代化城市化建设发展进程逐渐转变提升背景下，针对于现代环境艺术设计工作开展也提出了新的要求，而借助VR技术应用是转变和提升现代环境艺术设计工作开展的一项关键性因素，因此必须要注重对二者技术应用的整合控制。
4、VR技术应用于环境艺术设计之中的应用优势
4.1将艺术设计的效果直观展现
环境艺术设计的展现从最早的手绘图纸到电脑的效果图制作再到建筑动画制作这一发展进程，已经经历了多次展现手段的变更。而VR技术在当今时代的广泛应用也为环境艺术提供了新的展现形式。与传统的展现形式相比，通过虚拟现实的场景来对环境艺术设计的内容加以展现，可以使客户在虚拟环境中通过触觉、视觉以及听觉全方位加强对感官的刺激，使环境艺术的效果展现的更加直观。
4.2有效避免环境艺术设计方案中的问题
在环境技术设计中，往往需要借助多种知识体系，将其融合才能对设计的内容达到完善效果，如果在其中运用的部分知识出现了错误性的理解，就会对整体的环境艺术设计产生影响，甚至要重新整体进行修改。而运用VＲ技术则可以使这种问题在操作中得到避免，虚拟现实系统当中由于对虚拟环境进行建模的技术，在构建开始以前需要通过表格图示等形式来对数据进行统计，并且对概念达到深层次的理解。VＲ技术在应用中还可以实现后台的处理效果，使环境艺术设计能够在运用VＲ技术的基础上，有序的进行运作，每一个环节的技术都能够在特殊情况进行单独处理，使环境艺术设计方案出现问题时第一时间就得以解决，大大提升了设计的效率。
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4.3摆脱空间与时间的约束
VR技术最大的优点就是能够让设计者进入到设计环境中去，摆脱空间与时间的束缚，进入到物体内部进行全面、综合性分析，对环境中的各个环节以及运行状况都能进行详细的了解与掌握，尤其在建筑环境设计中，更能清楚地了解整个建筑功能的设计效果，一旦发现问题可以及时采取有效的措施予以解决。在环境艺术设计中涉及到需要了解物体长时间的变化趋势，通过VR技术可以马上呈现于设计者眼前，大大提高了设计效率。
5、环境艺术设计中VR技术的具体运用
5.1在建筑环境艺术设计中的应用
（1）建筑外观及周围环境的视景生成
基于VR技术真实体验感的建筑设计则可以通过模拟视觉、听觉、触觉等感官把设计师的构思展现出来，不仅能使体验者身临其境，感同身受，同时根据体验的反馈能够真实准确的将体验者对于设计所存在的亮点或不足反映出来，以便设计师能够察纳雅言，取长补短进而增进技艺、优化设计。其便捷的三维建模，对于建筑材料材质、色彩的把握以及对光环境的模拟等方面具有较为明显的优势。虚拟现实场景的三维模型创建是通过OpenGL工业标准为基础，使用计算机图形显示硬件来实现表现效果。计算机图形显示硬件要求能够支持抗锯齿、硬件光照实时渲染、和凹凸纹理等功能。图形显示硬件性能决定了虚拟现实场景的图像质量。
（2）对建筑方案虚拟环境的漫游
外在方面，通过头戴式显示仪、三百六十度全向跑步机和动作捕捉服与虚拟现实引擎相连接，实现动作捕捉并在虚拟场景中完全镜像，用户就可以在虚拟场景中体验沉浸感极强的虚拟漫游体验。用户在设计前期体验虚拟场景的漫游就像是在整个建筑项目已经完成后进行漫游观赏一样。可以随意的选择观看建筑中的任一细节设计节点，也可以宏观的从整体感受整个设计的所营造的氛围，甚至可以通过场景中听到反射回来的脚步声来感受空间的美感。
（3）与人体工程学的结合
在建筑设计过程当中，应考虑所设计的空间形态布局是否合理，空间中的人体工程学是否科学合理更应该得到充分论证。VR技术通过动作捕捉设备将使用者现实生活中的行为动作反馈到虚拟场景中的人物之上，进行双向交互。虚拟现实动作捕捉设备能够对用户的动作行为数据精确测量形成数据链并发射给虚拟场景，虚拟场景通过虚拟现实引擎中的物理碰撞检测和力矩计算再将虚拟场景中的碰撞和力量反馈传递给穿戴设备的使用者，让使用者不仅能在虚拟场景中进行视觉和听觉上的逼真体验，就连触觉也能够准确的配合视听模拟出来。
5.2在城市交通环境艺术设计中的应用
利用三维虚拟VR技术构建城市交通环境系统有利于缓解城市交通压力，三维虚拟VR技术采用各种感知设备对城市道路进行有效的监管。城市交通环境设计以真实的道路对基础、对城市交通中各条街道进行三维虚拟仿真。设计者能针对不同的道路交通状况对城市交通环境进行调整，寻求最佳的城市交通环境实现合理的交通规划。城市交通环境艺术中虚拟道路的设计，不同的对象之间采用不同的空间位置关系进行组合，首先需要构建其中一个对象，其余对象的位置关系根据该对象进行放置。综合整个城市交通环境，建立街道路口为最优选择，因为路口除作为基本对象外，还能起到基线作用。应以路口实际交通状况来构建虚拟道路，接着以其他参考物为参照，把交通信号灯、往来的车辆情况等分别放在合适的位置；对道路发生的不同情况，利用JavaScript进行脚本语言修改。
5.3在小区环境艺术设计中的应用
将三维虚拟VR技术应用于城市小区环境艺术设计中，基础建模阶段要准备的内容包括小区内各种建筑特征以及自然环境特征，采用三维虚拟VR技术改变传统小区环境艺术设计中与周边环境无法融合、突兀性强的弊端。将规划建设好的建筑安置于三维虚拟环境中，达到要求即可进行真实城市小区环境建设，缩短环境艺术设计时间。采用三维虚拟VR技术构建的虚拟小区，随时可对小区任何地点进行漫游，对绿化建设以及设施配置等进行监控和管理。
6、VR技术在环境艺术设计中的应用案例
在某大型建筑外观、建筑周围环境的设计中，通过使用VR技术，对建筑的整体结构、材质、灯光等进行快速调整。
首先利用建筑数据信息进行整体框架的搭建，设计人员需要按照原有建筑的尺寸，进行等比例的三维框架搭建，以完成对现实建筑环境的虚拟模拟。之后针对不同用户的环境艺术设计需求，进行行人、植物、马路、汽车等物件的添加，同时也要在环境中添加声音、图像、动画、工程背景等信息，以带给客户一种身临其境的视觉感受。然后根据虚拟技术中的电子地图信息，来确定建筑背景等真实场景的区域位置，再根据某一区域位置的景物结构排布，进行各个场景细节的调整。因此VR技术在环境艺术设计中的应用，能够在完成建筑三维空间搭建的情况下，提升虚拟场景的精度与细节模拟程度，以带给客户更加真实的观看体验。同时借助VR技术中的建筑数据、景物素材，可以有效提升环境艺术设计的效率，并减少环境艺术设计的错误与漏洞。因此将VR技术应用到环境艺术设计中，便于环境景观的设计与修改。
其次，进行建筑景观的设计，包括大型场景、三维建筑模型、公共设施等三方面设计。①在三维大型场景模型的搭建中，主要通过对整体环境的测绘进行建模，再运用材质贴图、灯光等形成建筑的基本表皮纹理，最后进行外观造型的精细化调整。②三维立体模型的设计，这一设计可以先制作出一个建筑框架，再通过批量复制、精细化调整，来完成整个房产框架的搭建。③针对水景、花卉、树木、草地等环境景观，可以利用模型库中选取的素材进行创建，并通过调整灯光来形成统一的视觉风格。
7、VR技术在艺术设计中的应用前景
7.1重视技术与环境艺术的结合
从本质上来看，VR技术尽管改变了环境艺术设计的流程，但没有改变环境艺术设计的初衷与基本目标。由此可见，在将VR技术应用于环境艺术设计时，依然需要突出环境艺术设计的艺术性与创造性。在设计过程中，还应该重点强化设计师的设计能力与专业素养，不可过度依赖VR技术的技术优势，否则就会本末倒置，影响环境艺术设计的整体进步与发展。另外，重视技术与艺术的结合还包括环境艺术设计人员参与技术软件的开发环节、不断提升设计人员利用VR技术的操作水平等方面，从而真正实现技术与艺术的巧妙结合，为VR技术应用于环境艺术设计奠定良好的基础。
7.2注重VR技术与环境艺术设计的人性化
随着社会和科学技术的进步和发展，环境艺术设计需要在被大众理解的层次上进行。环境艺术设计很大程度上需要被理解为对人性的关怀和渴望，才能更好地表现艺术效果。因此，艺术设计师需要借助现代设计理论，运用现代科技技术，并采用人性化的观念，进行科学性、艺术性的设计。无论采用何种新技术，都必须通过最人性化的设计来填补人类的情感生活和精神需求，并以现代技术为基础创造一个优美的艺术设计作品。同时，世界VR技术的发展释放了传统的概念和生活方式。在环境艺术设计创作的各个阶段，可以充分展示VR技术的先进性，以实用的方式实施技术设计，从用户的角度出发，使设计与人之间的距离更近。
7.3建立完善的研究环境与培训模式
完善的研究环境与培训模式不但可以提升VR技术的开发水平，而且可以促进技术与环境艺术设计的进一步融合。在技术开发过程中，除了要创设出有利的研究环境之外，还应该通过灵活运用各种先进的技术实现设计的构想与创意，进而利用设计与技术手段为人们服务。这不但是VR技术与艺术融合的主要途径，更是环境艺术设计的基本理念。随着我国环境艺术设计领域对于VR技术的重视程度不断提升，相信研究环境与培训模式的革新换代也将逐步实现。
结语
综上所述，就我国现代化VR技术的应用发展来看，其整体技术应用发展已经实现了是可视化及智能化发展。这对于未来环境艺术设计工作开展的科学化转变而言是非常重要的一项技术转变，为了提升整体的环境艺术设计能力转化需要按照具体的技术应用进行二者技术实施的整合发展，这样才能促进两者技术应用的双向化发展。
参考文献
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论文作者:黄淋雨
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/27
标签：技术论文; 环境艺术设计论文; 环境论文; 建筑论文; 环境设计论文; 虚拟现实论文; 城市交通论文; 《建筑学研究前沿》2018年第27期论文;