VR技術在園林規(guī)劃設計課程中應用

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摘要：隨著現(xiàn)代信息科學和技術的進步與發(fā)展，虛擬現(xiàn)實等新一代技術越來越成熟，其對景觀規(guī)劃設計中的應用意義非常重大。通過結合實際案例，闡述了虛擬現(xiàn)實技術的基礎理論，探討了虛擬現(xiàn)實技術在園林規(guī)劃設計中的實際應用。

關鍵詞：園林設計；虛擬技術；園林規(guī)劃

隨著vr技術的發(fā)展，目前在我國多個行業(yè)內得到推廣和應用，在我國的園林景觀規(guī)劃和設計中應用得非常廣泛，其具有互動性和直觀性等特點，能夠很好地展現(xiàn)出園林的景觀空間效果，深受園林景觀設計師的青睞。這些VR技術的優(yōu)點和特征都能夠有效地促進園林設計師把控掌握設計全過程，讓社會公眾及方案的需求者更好地體驗園林設計的場景，從而達到其設計目的。

1VR技術的相關理論

1.1VR技術的實際作用

VR技術的實際作用主要可從以下3個方面概括：1.1.1還原真實的環(huán)境。將真實的環(huán)境掃描進VR技術內，將環(huán)境真實地還原。還原的場景可以是現(xiàn)實中存在的場景，也可以是正有待形成的場景或者是遭受破壞的場景等。1.1.2創(chuàng)建不存在的環(huán)境。通過VR虛擬技術，可對需要構思設想的環(huán)境進行創(chuàng)設，比如一些玄幻小說中的場景，現(xiàn)實中永遠都不存在，出現(xiàn)在人們的想象世界中。1.1.3創(chuàng)建了真實存在的場景。實際上，人們都沒有見到過類似于模擬環(huán)境，主要包括天體運動、分子運動等一些微生物或者宏觀的環(huán)境。利用VR虛擬技術，可以很好地進行模擬，將其展現(xiàn)到人們面前，加深人們的理解[1]。

1.2虛擬現(xiàn)實技術存在的特征

1.2.1互動性特征?；有灾傅氖侨藗兺ㄟ^利用虛擬現(xiàn)實技術將一些特殊的現(xiàn)象輸入到虛擬環(huán)境中，在虛擬環(huán)境中和各個元素之間形成交互行為。同時也可以使用特殊的設備對虛擬環(huán)境中的元素形成特殊的定制，使虛擬環(huán)境中的事物呈現(xiàn)出想要的效果。當然，這些操作都是在虛擬環(huán)境技術中可以使用的，能夠按照相關的使用說明和操作完成。1.2.2沉浸感特征。沉浸感從字面理解就是人們在使用虛擬環(huán)境技術時的體驗感。利用虛擬環(huán)境技術，可以給用戶創(chuàng)造一個用感官來體驗的虛擬環(huán)境，給人一種逼真的感官效果，讓顧客更具有真實的體驗感，和虛擬呈現(xiàn)的影像拉近距離。1.2.3想象力特征。想象力特征主要指的是用戶在虛擬環(huán)境中，對虛擬環(huán)境的對象通過想象和判斷推理出的想象力，這種想象力會伴隨著VR環(huán)境的應用而變得更加完善。

2VR技術在園林景觀規(guī)劃設計中的應用

2.1VR技術在園林規(guī)劃設計中的應用優(yōu)勢

2.1.1利用VR技術完成園林規(guī)劃設計方案。VR技術在園林景觀中的應用，可將一些場景和人機交互的多維景觀模擬在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中展現(xiàn)出來，在此基礎上制定景觀園林四季的體驗計劃，從而讓園林景觀更具有觀賞、體驗性，讓顧客能夠親自感受園林設計中景觀的照明設計、空間設計、風景等是否合理。能夠通過多種方案之間的比較，讓顧客選擇出最合適的方案，并在虛擬現(xiàn)實環(huán)境展示中發(fā)現(xiàn)一些問題，并及時改進。此外，身臨其境的設計體驗，能夠給設計師更好的想象空間和靈感，思維模式能夠得到拓展[2]。2.1.2在虛擬現(xiàn)實技術中利用多維全景圖可以實現(xiàn)實時交互來展示方案。在園林規(guī)劃設計中，景觀設計師利用VR技術可以把所設計的作品變得更加可視化。方案放置VR系統(tǒng)中，可以更好地觀察和推敲，隨時修改完善設計方案。園內的區(qū)域節(jié)點、園路交通、植物配置、景觀小品搭配在一起形成的統(tǒng)一效果，也可更清晰地展現(xiàn)。通過采用虛擬現(xiàn)實技術，顧客能夠更好地按照自己的喜好和觀察意愿去進行項目欣賞，能夠全方位地感受到景觀設計，得到感官的互動體驗，并且還能夠讓更多的人體驗這個設計，更具有交互性[3]。2.1.3模擬施工全過程。通過虛擬現(xiàn)實技術，可以對景觀園林設計進行全過程的模擬，通過對施工過程的設計，將園林施工的全過程進行動態(tài)模擬，可以判斷項目從設計到施工方案再到建設進度是否合理，從而更好地保證園林景觀的實際可操作性，減少不合理設計帶來的風險安全隱患，最終實現(xiàn)施工方案的虛擬可視化。2.1.4有效降低成本。VR虛擬現(xiàn)實技術利用其特點在園林設計中展開應用和傳統(tǒng)的建模技術相比，具有更多的優(yōu)勢，可以降低傳統(tǒng)建模的制作成本和打印成本，利用虛擬的互聯(lián)網平臺，就可以實現(xiàn)和客戶的交互，有效降低成本，同時節(jié)約資源。

2.2建模軟件的選擇和應用

利用VR虛擬技術進行三維建模，能夠將真實的場景在虛擬環(huán)境中進行復現(xiàn)。在實際操作過程中，首先需要保證設備場景在建模運行過程中的良好系統(tǒng)流暢性，因此，在設備運行前，需要對設置的三維場景模型具備的文件大小進行確認，否則可能會讓虛擬技術在展開三維建模時出現(xiàn)中斷，造成重復建模。此外，在使用傳統(tǒng)的技術進行園林設計建模時，通常會利用AutoCAD以及3DSMAX相互配合，先利用AutoCAD軟件推敲繪制整體平面環(huán)境，然后在3DSMAX軟件中進行建模。但在園林景觀設計的過程中，設計師需要反復討論和對比，對設計方案進行多次修改，將園林中的各個元素相結合，精細化處理。因此，采用SketchUp技術在VR虛擬技術中會更加便捷。

2.3虛擬現(xiàn)實技術在園林設計中的意境表達方式應用

VR虛擬技術應用在園林設計中能夠更好地展現(xiàn)出園林主體，讓客戶能夠更好欣賞環(huán)境和園林風景及主體之間的相互融合所展現(xiàn)的內涵，并且VR虛擬技術在對環(huán)境進行建模的同時，還會對人們的視野高度展開調整，會根據(jù)參觀者的身體狀況和健康情況進行逼真化的模擬，讓欣賞者能夠以自己正常的速度和步伐在園林中進行觀賞，隨心所欲地參觀作品，做到人和環(huán)境的完美融合。

3虛擬現(xiàn)實技術的教學內涵

VR技術在園林類課程教學中應用，可以有效解決傳統(tǒng)課堂的實踐性不強、互動性不足、體驗感不真實等現(xiàn)實問題。加強知識體系的趣味性和形象性，使理論教學效果事半功倍，有效推進課程信息化教學改革，實現(xiàn)教學方式的創(chuàng)新和教學質量的提升[4]。

3.1有效優(yōu)化教學模式

園林類課程教學中，教師通常會遵循“以學生為主體、教師為主導”的教育教學理念。在授課中真正做到以學生為中心的教學關系合作化和教學手段信息化。在此VR技術可以實現(xiàn)園林類課程的理想化教學環(huán)境，為學生提供了身臨其境的體驗感和真實的交互性。培養(yǎng)學生主動觀察、通力合作、發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力，滿足學生自主建構知識體系的需求。

3.2提高學生的學習興趣

利用VR觀察課堂中的案例，提高對理論知識的學習興趣，給學生帶來更直觀的臨場感和沉浸感，提高授課過程的效率，人才培養(yǎng)效果也得到了更好的優(yōu)化?！皥@林規(guī)劃設計”課程是園林專業(yè)的專業(yè)核心課程，對提升學生職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)具有支持和促進作用。對學生核心職業(yè)能力培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成起主要支撐和促進作用。學生進一步提升園林景觀方案的設計能力、分析能力和空間想象能力。學生和老師通過場景中的同一視角來共同觀察和分析，抽象的問題也得到了形象化和具體化的解決。

4VR技術在園林規(guī)劃設計課程中的實踐應用

如果想把規(guī)劃設計課程中的案例和作品更好地展示出來，可以利用VR技術的交互性，把身臨其境的體驗帶給學生，學生利用VR設備，更加直觀、清晰地感受園林規(guī)劃設計課程中的案例和作品，并從中學習重點和難點，從而激發(fā)對園林規(guī)劃設計課堂的積極性，在實踐學習中發(fā)現(xiàn)興趣所在[5]。

4.1VR技術可提高學生對園林景觀案例的真實感受

傳統(tǒng)的園林規(guī)劃設計課程中，通常教師在授課過程中會通過景觀規(guī)劃設計的部分經典案例讓學生較為直觀地認識感受作品設計的理念和優(yōu)勢。但是這些案例通過幾張簡單的平面圖、鳥瞰圖、局部效果圖，很難讓學生身臨其境地融入案例中去觀察和理解設計師的用意，傳統(tǒng)的教學媒體很難實現(xiàn)這類實踐課堂真正的需求。這就造成很多學生在早期學習的過程中，因空間認知能力差、立體想象力不足等問題，導致在之后的方案設計環(huán)節(jié)無從下手，或不知道自己設計的多種方案中哪一個才是最優(yōu)方案。如何把二維的圖片變成三維的場景，讓學生真實地走入三維場景中，真正進入這些案例中去，通過VR技術就可以解決這一難題，基于VR對于空間的還原與虛擬建模功能，可以作為教學輔助道具來訓練學生對空間的感知能力和三維空間與二維空間轉換能力，有利于發(fā)現(xiàn)設計中的不足并及時優(yōu)化設計方案，從而鍛煉學生空間思維和對尺度把握的能力。教師可以把需要講解的案例通過SketchUP建模后，用Enscape、Lumion等相關插件的轉換和處理，建成VR教學資源庫。在授課中，教師只需把這些案例發(fā)給學生，學生可分組利用VR眼鏡、手機或平板等工具，通過第一視角直觀地觀察案例的整體規(guī)劃、道路交通、建筑風格、節(jié)點分布、植物種植等整體區(qū)域和任何角落，從而提高學生對園林景觀案例的真實感受。

4.2VR技術可充分展示園林景觀作品

學生作業(yè)中的園林規(guī)劃設計方案，通常會利用AutoCAD做平面，SketchUP或者3DSMAX建模，PS輔助做出效果。大部分學生對空間的理解常常不到位，很多時候會將全部精力放在平面圖及方案構圖上，最終導致方案平面構圖很漂亮，但立體空間設計混亂、缺乏實用性。在整個制作過程中，方案中道路規(guī)劃、節(jié)點設置、植物種植等是否合理，需要花大量的時間和精力去修改和完善，才能做出滿意的作品。在修改和完善的過程，依附于幾個基礎的制圖工具是很難清晰、明確找出問題所在，只有真正進入空間內部，才能更直觀地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。把制作好的SU模型通過En-scape、Lumion等插件快速渲染轉換成VR文件，在VR空間里去推敲自己的作品，難題會迎刃而解。老師在審閱學生作業(yè)時，VR的體驗感也會遠遠勝于那些精美的圖片和漫游動畫來得更加直觀便捷。園林景觀設計師在與甲方進行方案交流時，VR技術必然是最佳的選擇。甲方可以通過設計師提前設定好的路徑游覽和感受，也可以隨心漫游在方案中感受設計效果。設計師和甲方可共同進入空間探討方案的不足，根據(jù)甲方意愿不斷完善、更新設計方案。這樣的溝通交流方式在節(jié)省時間、節(jié)約資源的同時，也更方便非專業(yè)人士理解園林景觀方案[6-7]。

5結語

綜上所述，園林景觀設計能夠美化人們的日常生活，近幾年對園林設計的美觀性和實用性越來越關注。而虛擬環(huán)境技術的出現(xiàn)，有效優(yōu)化了“園林規(guī)劃設計”課程教學效果，推進課程信息化教學改革，實現(xiàn)教學方式的創(chuàng)新和教學質量的提升。幫助園林景觀設計更加簡單快捷，還能夠提升園林建設水平，強化景觀美感，讓人們的生活更加絢爛，讓城市更具有吸引力。

作者:柏文芳 單位:漢中職業(yè)技術學院