胡芹

摘 要：隨著人們物質(zhì)生活與精神生活水平不斷提升，他們對建筑設計提出的要求越來越高，一些先進的設計技術(shù)與方法也開始得到廣泛運用。以建筑設計為例，該門學科具有較強的專業(yè)性、綜合性與技術(shù)性，在新形勢下不僅要保障建筑整體的安全性與穩(wěn)定性，同時也要改善建筑物的外觀審美效果與功能的實用性。鑒于此，本文圍繞建筑設計中數(shù)字手段與虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行探討，并對其具體應用進行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：建筑設計 數(shù)字手段 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

引言

在上世紀90年代，建筑設計依然為傳統(tǒng)的手工制圖為主，而在計算機技術(shù)的普及與推廣之下，新的三維軟件在建筑設計中得到運用，這對于建筑行業(yè)的發(fā)展無疑有著重要的影響。例如建筑設計中的數(shù)字手段與虛擬現(xiàn)實技術(shù)就發(fā)揮著巨大作用，鑒于此，圍繞建筑設計中的數(shù)字手段與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用研究具有重要意義。

一、建筑設計中的數(shù)字手段

1、數(shù)字化表現(xiàn)技術(shù)

在建筑設計中，數(shù)字化表現(xiàn)是將數(shù)字作為工具。以室內(nèi)設計為例，通過實體靜態(tài)圖像與運動中的影像相互交映，將虛擬實體的表現(xiàn)形式呈現(xiàn)出來。在數(shù)字化表現(xiàn)技術(shù)的支持下，人們在視覺上可以對空間、色彩、物體形態(tài)等方面有一個藝術(shù)的體驗與感受。數(shù)字化表現(xiàn)技術(shù)涉及到十分廣泛的內(nèi)容，包括空間物體的存在形式、物質(zhì)大小以及色彩等各個方面，為了改善建筑設計效果，就需要采取相應的處理技術(shù)，并對相關(guān)軟件操作技術(shù)加以運用。

2、數(shù)字化表現(xiàn)技術(shù)的應用特點

對于建筑設計而言，通過數(shù)字化表現(xiàn)技術(shù)的應用，可以使設計效果得到本質(zhì)的提升，傳統(tǒng)建筑設計主要以建筑結(jié)構(gòu)安全與穩(wěn)定為主，對建筑外觀與審美的考慮不足。而通過數(shù)字化表現(xiàn)技術(shù)，就可以將建筑設計成果充分表現(xiàn)出來。以傳統(tǒng)室內(nèi)設計為例，在設計過程中往往采用的是手工圖繪制的方式，這種形式很容易存在設計人員主觀意識上的偏差，盡管在設計中運用了一些計算方法，看起來具有可行性與科學性，然而在具體施工過程中就會發(fā)現(xiàn)存在一些缺陷與不足，此時在進行修改顯然就會增加施工成本，并且難以完全符合設計者的主觀意圖。又比如效果的手工繪制，盡管在建筑外觀、室內(nèi)環(huán)境配置的設計看起來趨于理想，然而在實際施工過程中可能并不表現(xiàn)出想要的效果，究其原因，就在于材料選擇以及生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)中難免出現(xiàn)偏差，進而導致實際操作受到影響。而在數(shù)字化表現(xiàn)技術(shù)的運用之下，設計人員就可以首先查詢材料生產(chǎn)廠家提供的材料信息與參數(shù)，在充分了解之后，相關(guān)的人工設計就可以避免重復現(xiàn)象，設計誤差與成本就得到有效控制，進而整個設計效率就得到提升。此外，數(shù)字化表現(xiàn)技術(shù)在建筑設計中的應用價值還體現(xiàn)在用戶可以快速了解設計人員的設計意圖與目的，如此一來在實施設計圖紙的過程中就可以提高配合程度，進而使設計效果趨于理想。

二、建筑設計中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)

1、虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述

所謂的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，就是指基于計算機技術(shù)的一種技術(shù)方法，該項技術(shù)具有較強的綜合性，在應用實踐中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠基于計算機技術(shù)對三維立體環(huán)境進行合理構(gòu)建，如此一來就可以將一個直觀的景象呈現(xiàn)出來，使人們快速理解設計意圖與效果，并實現(xiàn)聽覺與視覺的有機結(jié)合，甚至還可以給人們帶來觸覺上的體驗。此外，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，設計人員還可以清晰的看住建筑環(huán)境中存在的不足，進而可以采取針對性的調(diào)整措施，使設計效果得到進一步強化。

2、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑設計中的應用價值

關(guān)于建筑設計中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用特點主要可以從以下幾個方面得到表現(xiàn)：

第一，直觀性。在建筑設計中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的直觀性特點十分突出，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以形象的呈現(xiàn)出設計成果，這一點在展示具體情境時尤為突出，通過該項技術(shù)的運用，建筑設計基于三維立體的表現(xiàn)形式，使整個設計的可靠性得到有效提升。

第二，遠距離瀏覽優(yōu)勢。在建筑設計實踐中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠表現(xiàn)出良好的遠距離瀏覽效果，作為建筑設計人員，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，他們可以減少對實地的考察，只需要通過計算機就可以感受到當前位置的實際情況，如此一來操作就更加便捷。再加上網(wǎng)絡技術(shù)、共享技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的作用與價值得到進一步強化，遠距離瀏覽效果也更加突出，對于建筑設計監(jiān)察完善水平的提升無疑有著積極影響。

第三，便捷性。在建筑設計中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的便捷性也非常顯著。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，設計人員能夠充分了解設計內(nèi)容，對其中存在的問題有一個直觀的認識，如此就可以采取具有針對性的優(yōu)化方法，使建筑設計水平得到有效提升。

三、建筑設計中數(shù)字化虛擬現(xiàn)實技術(shù)的具體應用

1、人機界面虛擬現(xiàn)實

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的高級技術(shù)就是計算機人機界面的運用，該項技術(shù)具有較強的交互性、構(gòu)想性與沉浸性。計算機人機界面對計算機各項綜合技術(shù)加以運用，在計算機現(xiàn)實的虛擬世界中，對語言與手勢加以利用，打造出一種具有人性化與多維性的信息空間。該項技術(shù)的基本原理是通過具有高級性能的計算機或圖形工作站，在相關(guān)軟件的支持下，真實、立體、直觀的表現(xiàn)出設計目標。

2、現(xiàn)代建筑設計中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用

在現(xiàn)代建筑設計中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)無疑具有很高的應用價值，該項技術(shù)打破了傳統(tǒng)設計中效果圖單一性、直觀性缺失的限制，對于提高設計方案的準確性，改善設計效果而言有著十分積極的作用。站在用戶的角度，他們可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)對設計方案有一個直觀、親切的體驗，并基于此作出準確判斷，如此一來，對建筑設計方案的評價就更加有效，整體設計效率得到極大的提升。以建筑室內(nèi)設計為例，應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的過程中主要通過兩個部分實現(xiàn)，即穿件三維模型、VRML交互設計。根據(jù)室內(nèi)空間真實尺寸，對常見的建模軟件加以利用，例如3dsmax、sketchup等等，在虛擬室內(nèi)空間的建立之后，對后續(xù)的互動予以考慮與分析，基于對視覺外觀效果的保障，對模型面數(shù)進行縮減。在設計中不需要創(chuàng)建燈管，只需要默認即可。在場景設計中，需要合理控制家具與物體貼圖大小，通常采用16bit或24bit的位圖。

虛擬現(xiàn)實建模語言VRML則是一種具有交互性、實用性特點的三維造型與渲染的設計語言。該項技術(shù)將二維、三維、文本與多媒體素材結(jié)合到一起，用戶可以模擬操作虛擬建設環(huán)境與空間中的物體，并且通過反饋信息對其真實性有所體驗。其交互平臺設計可以通過多種方法實現(xiàn)，目前主要以交互傳感器、外部創(chuàng)作結(jié)構(gòu)EAI以及Script腳本設計為主，整個設計圍繞用戶進行，設計人員提供的素材十分豐富，對于提高室內(nèi)設計個性化特點而言無疑有著積極作用。

總而言之，在建筑設計中，數(shù)字手段與虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有極高的應用價值，作為設計人員，在工作實踐中必須將二者充分結(jié)合到一起，提高設計水平，改善設計效果，為提高建筑整體質(zhì)量與性能提供強有力的保障。

參考文獻

[1]林生文.建筑設計中的數(shù)字手段與虛擬現(xiàn)實技術(shù)[J].建筑與文化，2013，（10）：269-270.

[2]謝歐，涂元生.小議建筑設計方法的優(yōu)化變革[J].湖北師范學院學報（哲學社會科學版），2010，30（5）：97-99.

[3]德國用虛擬現(xiàn)實技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)[J].系統(tǒng)仿真學報，2001，13（2）：163.

[4]王葆華，王晶晶.數(shù)字化時代對建筑設計的影響[J].中外建筑，2009，（6）：139-142.