虚拟现实技术在园林设计方面的应用 .doc

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1、虚拟现实技术在园林设计方面的应用内容摘要介绍了虚拟现实技术的概念以及在园林设计领域的应用情况。同时结合我国园林设计领域计算机软硬件普及的现状，探讨实现虚拟现实的方法　　虚拟现实技术(VirtualReality，简称VR)是利用计算机技术产生的一种人为虚拟的环境，这种环境可以通过视觉甚至听觉、触觉来感知，用户通过自己的视点直接地、多角度地对环境进行观察、发生“交互”作用，使人和计算机很好地“融为一体”，给人一种“身临其境”的感觉。这种技术运用在园林景观设计上，能使我们更加直观地面对设计对象，并且形成交互式的交流。1虚拟现

2、实技术简介　　虚拟现实技术这一名词是由美国VPL公司创建人拉尼尔（JargonLanier）在20世纪80年代初提出的，也称灵境技术或人工环境。作为一项尖端科技，虚拟现实集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机生成的高技术模拟系统，它最早源于美国军方的作战模拟系统，90年代初逐渐为各界所关注，并且在商业领域得到了进一步的发展。　　但是在近20年的发展过程中，VR技术由于受到计算机软硬件性能、成本和技术难度等方面的制约，在实际应用上还不够广泛。　　

3、近几年，信息产业的急速发展使一般民用计算机的性能突飞猛进、价格不断下降，VR技术在各行业的广泛应用成为可能。2虚拟现实技术在园林造景上的应用2.1园林造景中运用虚拟现实技术的意义　　园林造景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、三维效果图、漫游动画等方式来展示设计效果，供决策者、设计者、工程人员以及公众来理解和感受。以上的传统展示方式都各有其不同的优缺点，但有一个缺点是共同的，即不能以人的视点深入其中，得到全方位的观察设

4、计效果，而运用VR技术则可以很好地做到这一点。使用VR技术后，决策者、设计者、工程人员以及公众可从任意角度，实时互动真实地看到设计效果，身临其境地掌握周围环境和理解设计师的设计意图。这是传统手段所不能达到的。2.2园林造景中运用虚拟现实技术存在的瓶颈　　计算机创建的三维模型（Model）是由面（Face）组成的，模型的形体越复杂，所用的面也会越多，对计算机的运算速度要求也就越高。就目前相关设计领域来说，VR技术在城市规划及建筑设计方面的应用相对较成熟，这主要是因为建筑多由规则的形体构成，在计算机的模型中所用的面相对较少，

5、实现VR较为容易。而园林景观中常用的设计要素，如植物、变化的地形、水体等都是不规则的形体，用计算机的模型表示会非常复杂，像一棵树本身就有成千上万片树叶，做成模型后所用到的面能达到百万的数量级，这对于现阶段的一般民用计算机来说，实现流畅的VR效果是不可能的。因此VR技术在园林造景中的应用研究仍处于起步阶段。2.3目前所能采取的应对方法4　　目前计算机的速度不能满足完全建模情况下园林景观的虚拟现实，所以只能使用贴图(MAP)的方式来模拟其中的植物。使用一张处理好的树木照片，就能在VR中用1个面来表现一棵树，虽然在真实度方面会

6、有一定的损失，但相对于完全建模所需的上百万个面来说，这种损失是值得的。3园林造景中虚拟现实技术的实现方法3.1虚拟现实技术的选择　　经过多年的发展，虚拟现实技术的实现也派生出多种不同的方法，现在较为流行的有JAVA3D、CUTE3D、VRML等多种实现方法，它们也各有其不同的优缺点。而对于大型场景的模拟，VRML较为适合。　　VRML（VirtualRealityModelingLanguage）是一个用于三维造型和渲染的图形描述语言。用VRML我们可以创造一个能进入、能参与的虚拟世界。VRML2.0的新标准被广泛地用于

7、Internet上创建虚拟三维空间，可以随意创建任何虚拟的物体，像建筑物、城市、山脉、飞船、星体等对象，也可以在虚拟空间中添加声音、动画，使之更加生动，更接近真实[1]。同时，VRML程序所占的磁盘空间非常小，便于网络间的相互传输。　　VRML本质上是一个网络语言，像HTML一样，需要通过编写程序代码来实现，这一点也是虚拟现实技术难以普及的一个门槛。但目前一些常用的三维图形制作软件，如3DSMAX、MAYA等都对VRML提供了一定的支持。　　对于园林设计师来说，3DSMAX是较为常用的建模软件，而3DSMAX对VRML又

8、有较好的支持，它不仅支持VRML程序的输出，同时还可以在VRML程序中通过选择摄像机在三维场景中进行导航设置，在场景中指定活动控件和感应器，丰富了实时浏览的内容。因此对于熟悉3DSMAX的园林设计师来说，VRML是一个很好的选择。3.2软硬件要求3.2.1硬件要求　　基于INTELP4或AMDATHLON系列的CPU