二级建筑师《建筑结构与设备》辅导(4)

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1、二级建筑师《建筑结构与设备》辅导（4）2虚拟巡游系统的形成过程以动画及虚拟系统的形成过程为例，介绍如何将虚拟现实辅助于建筑设计方案中。2.1数据采集包括平、立、剖面与透视图。包括能充分反映建筑物的特点、立面效果，以及重要建筑物的空间关系的规划区域实景图像，诸如多角度、多距离观察的录像与摄影图片。还包括空间参照物，如周围建筑物，相关的图纸和文本。2.2用三维建模软件建模依据方案设计图在三维图形系统中构造建筑物，常用建模软件有AutoCAD和3DSMAX.使用3DSMAX制作动画。将其以VRML（VirtualReal

2、ityModelingLanguage）文件格式输出。2.3优化虚拟系统（1）使用LOD（Levelofdetail）算法替代模型的不同版本，以减轻VRML浏览器的负担。通过这种算法，对于远处的或者是不重要的物体，用较少的多边形表示。对于近处的或较重要的物体用较多的多边形来表示，从而在保证图像质量的基础上减少多边形的数目。（2）在场景中放置足够多的摄影机，以供用户选择。（3）使用USE，对原始节点进行重用，以减少文件长度。（4）使用超链接节点Anchor，Inline等，链接其它虚拟空间。Anchor使场景中的对象

3、与另一空间造型链接，或与场景中另一相机连接。InlineObject可合并另一虚拟现实文件。（5）通过AudioClip，Sound算法提供虚拟的声音效果。2.4使用javascript语言扩展虚拟世界的动态行为Javascript语言是用于VRML各个节点的一种描述语言。它使*.WRL文件所模拟的世界，具有较强的真实度。拙政园名冠江南，是中国的四大名园之一，亦是世界文化遗产之一。其空间蜿蜒曲折，藏露掩映，欲放先收，达到小中见大的效果。我们为拙政园最精彩部分（中部水院的小飞虹、小沧浪、得真亭、松风亭等），建立了虚拟

4、巡游系统。3对建筑设计思维的影响传统建筑设计以纸和笔进行草图设计。据此，建筑师按自己对实际尺寸的把握进行设计。因此，设计者无法融入所设计的空间中，其观察与想象均受到限制。虚拟现实，提供了其它传统表现方式所无法比拟的、崭新的信息交流界面。建筑师可从任意角度，观看虚拟物体的三维效果（空间的形状、大小，物体的色彩、材质等）.可通过实时三维场景调整、信息查询以及多媒体信息集成等技术，为方案的比较推敲，为设计风格、造型特点，以及相关信息的展示，提供了强有力的支持。在虚拟现实环境中，虚拟环境开拓建筑师的想象力，提高创造力，有助

5、于建筑师产生多样化设计方案，提高设计质量。美国Iowa大学开发出新型设计工具VRDet〔2〕。设计者可直接在该系统中设计，整个设计过程可被录制并回放。设计者还可观察他的思维过程，对于了解建筑师的设计方法具有重要意义。VADet采用23D语言系统提供固定声音，有4个C2环绕屏幕显示系统，可使用LCD立体眼镜。C2输入设备基于CAVE系统（Cruz2Neira，Sandin&DeFanti，。993），能直接处理对象，对用户反应有快速的立体的显示。VADet系统也可应用于配备有C2的跟踪及输入设施的头盔浸入装置。VAD

6、et使用一个面向对象的方法设计。它强调交互性能，可扩充性及独立的显示界面。系统的核心是一组C++类。3个主要的类为环境类、控制类与形类。VADet使得设计者在任一设计阶段可探索整体尺寸的虚拟物体。系统有精确的风格，可修改尺寸。虚拟设计尺寸比C2系统的物理尺寸大。物体能在实际尺寸内产生、复制、删除、移动、缩放或再生。该系统可被视为一个三维草图工具。虚拟现实发展前景十分诱人。从某种意义上说，它改变了人们的思维方式，改变人们对世界、对自己、对空间和时间的看法。虚拟现实不断发展，将成为建筑应用软件的主流。INTELMCGR

7、AWHILL公司所出版的《VirtualReality：ThroughTheNewLookingGlass》一书，提出虚拟现实是21世纪的工具的说法。Vrnews也认为虚拟现实是最有发展潜力的十大关键技术之一。虚拟现实具有完善的交互作用能力，能帮助和启发进入虚拟境界的参与者的构思的信息环境。利用计算机系统提供的人机对话工具，同虚拟环境中的物体交互操作，使人达到一种境界虚拟，但其感觉却具有真实的效果。我们应充分发挥虚拟现实强大的潜在功能于建筑领域。计算机技术用于建筑设计已有多年，计算机辅助设计（CAD），主要是帮助设

8、计者把设计、计算、画图、数据存储和处理等繁重工作交给计算机完成，而设计者把主要精力用于创造性构思。计算机产生的设计结果，可通过图形设备向设计者展示，并可模拟，允许设计者作出修改。虚拟现实（简称VR）技术能创造身临其境的感觉。虚拟现实也称虚拟环境或虚拟真实环境，是迅速发展的一项综合性计算机、图形交互技术，它集成了计算机图形学、多媒体、人工智能、多传感器、网络并