摘 要：虚拟现实技术应用到建筑设计中，大大的减轻了设计人员的工作强度，缩短了设计周期，提高了设计质量，节省了投资。随着计算机的技术的发展，虚拟现实技术在建筑设计中被提到了一个新的高度，本文从虚拟现实技术特点出发，阐述了虚拟现实技术在建筑设计中的应用。

关键词：虚拟现实技术；建筑设计

建筑是人类历史文化的载体，任何时代，建筑都以其感人的形象展现出它的风貌，反映它所包容的各种信息和内涵。一个建筑师怎样才能将自己的设计理念形象直观地展示给公众面前以供评赏呢？虚拟现实技术的介入，使这个问题得以解决。

随着建筑师对计算机应用的深入，计算机在制图、管理、建模、表现、信息存储与查询等各个方面的作用正逐步变得清晰起来。这些逐步清晰的影响叠加在一起，勾勒出一个工作方式的轮廓：以数字化的设计媒体为基础，依靠计算机网络实现信息的交流，以数字信息的交换替代原先图纸的物理交换。虚拟现实技术是计算机软件技术发展的成果，它的出现和在建筑设计领域的应用为建筑师提供了更为广阔的设计方法。它改变了建筑师的工作方式，设计者可以漫游于虚拟的场景之中或之外来体味对建筑空间的感受，及时对设计做出修改和补充，从而迅速、准确地对比各种设计方案的可行性。虚拟现实为业主与建筑师间的沟通架设一个“虚拟”的桥梁，使建筑师不断与业主交流，以达到业主满意，避免了建筑师很多不必要的重复劳动。[1]

1、虚拟现实技术

虚拟现实技术(Virtual Reality,既是大家熟悉的VR)又称灵境技术，是20世纪末发展起来的一门涉及众多学科的高新技术，它集成计算机技术，传感技术，仿真技术，微电子技术为一体。一个好的虚拟现实环境是由计算机图像学，图像处理，模式识别，多传感器，语音处理，网络等技术所构成的大型综合集成环境。虚拟现实技术作为一项实用技术，在建筑业中有着广阔的应用前景，它将带给我们一个崭新的天地。

2、虚拟现实技术特点

虚拟现实技术从本质上讲就是一种先进的计算机用户接口技术，它通过给用户提供视觉，听觉，触觉，嗅觉，味觉等各种直观而自然的实时感知交互手段，最大限度地方便人机的交互操作，而不再需要进行繁琐的敲打键盘输入，提高了整个系统的工作效率。

虚拟现实技术有三个基本特征：沉浸感，交互性，构想性。其中沉浸感是指虚拟现实系统不再像传统计算机几口一样，用户与计算机的交互方式已经是自然的，就像现实中人与自然交互一样，完全沉浸在通过计算机创建的虚拟环境中；交互性是指虚拟现实系统区别与传统三维动画的特征，用户不再被动的接受计算机所给予的信息或者是旁观者，而是能够使用交互设备来操纵虚拟物体，以改变虚拟世界；构想性是指用户利用虚拟现实系统可以从定性和定量综合集成的环境中得到感性和理性的认识，从而深化概念和萌发新意。[2]

3、虚拟现实技术在设计领域中的应用

3.1 在建筑设计中的应用

在建筑设计学科领域，建筑师除了用部分语言文字来表达之外，更多的是用线条来表达其设计理念，如果不是专业人士，则很难与其沟通。因此，为了让公众明白和了解，设计师只能通过透视图，以一种表面的建筑外形来表达他的设计意图，而这则具有一定的局限性，如果我们借助虚拟现实技术，将我们用CAD工具制作的数字化模型投入到虚拟现实环境中，可以让设计师及公众从不同的角度去审视或观赏建筑的外部空间形象。例如，荷兰Eindoven 大学的Calibre 研究院应用虚拟现实技术在河中小岛上设计了一栋博物馆，其坐落在河边的斜坡上，可以俯瞰小岛，同时也可以考虑山坡的轮廓，加上建筑的细节，如门窗的设计，来表达那充满自由曲线的外部形体,充分表达了其设计意图。如果我们用传统的设计方法来表达，则具有一定的难度，虚拟现实技术的应用，会让我们在设计中发现潜在的缺陷和问题。所以虚拟现实技术在建筑设计中的应用是十分必要的。

3.2 在室内装饰中的应用

室内装饰阶段，标志着工程项目已经临近了竣工日期，这时，工程一般非常紧，可能会出现无法预期的问题，导致延长工期，造价增加。运用虚拟现实技术则可以在计算机上提前模拟出需要的效果，这样我们就可以提前预知一些问题，如，房屋空间的比例尺寸，消防安全性，色调上，以及光照效果等。只要花少量时间在计算机上修改，就会使上述可能会出现的弊病得以避免。

3.3在景观园林中的应用

景观园林对于环境变化的前瞻性和周围景物的关联性要求很高，因此在动工之前就必须对完工之后的环境有一个明确的，清晰的概念。通常情况下，设计者会通过沙盘，三位效果图，漫游动画来展示设计效果，供公众来理解和感受，以上的传统展示方式都有不同的优缺点，但有一个共同的缺点，即不能以人的视点深入其中，得到全方位的观察设计效果，而运用虚拟现实技术后，可以任意角度，真实的看到设计效果，身临其境的掌握设计师的设计意图。[3]

3.4在展示设计成果中的应用

虚拟现实展示设计是一种对现实的超越和丰富，当代科学技术的发展，为这种展示形式提供了条件和路径，虚拟现实展示手段在一定程度上满足了数字化社会人类对多媒体的展示、传播要求。作为一种新的多媒体数字展示手段，虚拟现实展示设计在未来相当长的一段时间内，特别是多媒体信息展示中，将起到越发重要的作用，随着CAD人工智能，多媒体等技术的进一步发展，虚拟现实展示设计也将会朝着多元化、一体化方向发展，交互方式更加自然，创新设计的手段将更为先进、有效，可以说从整个设计发展趋势看，虚拟现实展示设计代表了现代信息展示模式的发展方向。

4、虚拟现实技术对建筑设计的影响

传统的建筑设计，建筑师是以笔、纸和计算机制图来完成的，通常情况下，建筑师按自己的经验对设计进行把握，有时设计会出现一些偏差，使其设计思维受到了一定的局限。

虚拟现实技术提供的崭新的信息交流界面，是其它传统设计方式无法比拟的，设计者可以从任意角度观察虚拟物体的三维效果(空间的造型，物体的色彩，大小，材质等)。其提供的实时三维场景调整，信息查询及多媒体信息集成等技术，为方案的设计风格，造型手法和信息展示提供了强有力的支持。在虚拟环境中，虚拟环境拓宽了建筑师的想象力，提高了设计能力，可以帮助建筑师设计出多元化的设计方案，提高设计质量。虚拟现实技术的发展前景十分诱人，在某种意义上讲，它改变了人们的思维方式，改变了人们对自己，对他人，对世界的看法，对建筑师而言，这些改变也就意味着新的设计思路的诞生。

5、总结

在虚拟现实系统中，人们仿佛置身于一个完全真实的环境中，使得建筑设计能够突破“平面，立面，剖面”的刻板设计模式，进入一个更直观更生动的层面。由于我国虚拟现实技术发展相对较慢，在技术和应用上还有很多问题，这些不足主要体现在软硬件设备要求较高，价格昂贵及建筑设计与虚拟现实技术的融合问题等。但愿建筑设计人员不拘于传统的设计方式和设计理念，虚拟现实技术在建筑设计实践上的普及将指日可待。到那时，我们可以在虚拟环境中逃避现实的喧嚣，可以感受过去的旷古和未来的辉煌。

参考文献：

[1]韩建华.虚拟现实技术在建筑表现中的应用研究[J].华中建筑，2012(03):69-71.

[2]刘祥.虚拟现实技术辅助建筑设计[M]. 北京：机械工业出版社，2004:2-3.

[3]沈旭涛.数字建筑不朽之城―议虚拟现实技术在建筑设计领域的应用[J].四川建筑，2006(6):43.