虚拟现实技术在环境艺术设计中的运用

发布时间：2021-03-16

　　摘要:文中对于虚拟现实技术进行了简要地论述，并对于虚拟现实技术在环境艺术设计中的优势进行了分析，最后再通过几个不同的方面探索了虚拟现实技术在环境艺术设计中的运用，旨在提高我国虚拟现实技术的运用水平。

　　关键词:虚拟现实技术;环境艺术设计;运用

　　虚拟现实技术(VirtualReality，英文字母的缩写为“VR”)，该项技术可以说是21世纪最具影响力的技术之一。从宏观的角度来看，虚拟现实技术是一门交叉性强的实用型信息技术，它既拥有多媒体技术、多元图形学科的特点，同时又具备了人工智能和网络化特征。它是由电子计算机技术、电子信息工程技术、人体工程学、生物仿真学等综合而成的，其主要的运用方式就是利用电子计算机的软件和硬件功能，为体验者构建出一个高度真实的数字化情境。把虚拟现实技术运用在环境艺术设计中，除了可以提高环境艺术设计的质量和效率，还能够为客户带去更丰富、直观的视觉体验。

　　1虚拟现实技术的概述

　　虚拟现实技术最为明显的特征就是可以为设计者提供最佳体验感，这种独特的感受也被称之为“存在感”和“浸入感”，它能够让设计者全身心地投入到了由计算机软、硬件构成的三维立体环境中，并让设计者和使用者认为自身是整个虚拟环境里的组成部分，并非一个独立客观存在的个体。利用虚拟现实技术构建出的环境能够让设计者与使用人员获得直接的感官体验，人们可以按照自己的意愿与想法，在虚拟的世界里行走、奔跑，甚至可以和虚拟世界的景物进行简单的语言交流等等。由于体验者所获得的感受和真实生活中的感受高度接近，而且还能够按照实际的需要即时地变换出各种不同功能、不同需求的情境，并按照体验者视点的变更，配上不同的音乐与灯光效果还可以让体验者产生不同的视觉或者幻觉效果。

　　2虚拟现实技术在现代环境艺术设计中的优势

　　2.1直观展现艺术设计

　　社会的进步与发展也让房地产行业开始受到社会各界的关注，人们对于公共环境空间设计的要求日益严格。就以城市规划设计为例，传统的城市规划设计流程是以人力手动的方式进行图纸的设计与绘制，虽然这些手工绘制而成的图纸能够达到项目要求，但是投入的人力与时间资本过大。为了提高绘图效率和精确性，人们开始探索更能够展现建筑艺术性和技术性特点的方法。而虚拟现实技术的出现刚好解决了这些问题。虚拟现实技术利用计算机软件与硬件所组成的平台，为设计者营造出一个高度真实、仿真的虚拟情境，客户在此情境中可以利用自身的听觉、视觉，甚至触觉进行感受，同时这种感官上的刺激也可以让顾客获得最佳体验[1]。

　　2.2提高预算精确性

　　把虚拟现实技术运用到现代环境艺术设计环节中，除了可以提高整体的设计水平和客户体验感之外，还有一点就是可以节约大量的项目成本。通过对建筑工程材料以及整体结构的精确预算，能够有效地规避许多因人力估算中会出现的错误与问题比如在进行城市的建设与规划、各种功能的建筑物(大规模的厂房、艺术中心、体育场馆等等)、各种需求的室内装修等等，都能够让项目设计者对于整个工程结构有一个系统性、全面性的了解，有效地防止了因为建筑工程材料或者施工预算不足而引起的损失。

　　2.3加强双方互动性

　　在和客户交流与沟通方面，虚拟现实技术比传统的人工手绘图纸更加直观、更具互动效果，客户能够按照自身的需要向设计者提出要求，随后就可以进入到设计者设计好的房间里，通过自身的感官了解虚拟现实技术构建的空间里的各项功能，为客户展示不同方案里的设计元素之间内在的关联性。此外，客户也可以通过这种立体化、直观化展示和设计者进行深入沟通交流，针对设计中的问题以及功能上的完善等方面进行协同化沟通。而这些是传统的电脑绘图设计和建筑设计软件所无法做到的，所以虚拟现实技术也受到越来越多客户喜爱，并成为广大客户认可和接受的方案演示模式。

　　3虚拟现实技术在现代环境艺术设计中的运用

　　3.1对环境艺术设计进行补充

　　和其他的设计模式相比，环境艺术设计更具多元性和综合性特点，它对于设计中所涉及的细节部分(例如场地的大小、投入成本的高低、人力物力资源是否齐全等等)有着严格要求。若是在环境设计中因为其中的某一个条件没有达到所需要标准，那么最后设计出的效果只能够起到“事倍功半”的效果。而把虚拟现实技术引入到现代环境艺术设计中，利用VR技术的优势把所需要的环境内容录入计算机内，再利用软件进行后期立体化处理，通过高度仿真的视觉技术把所需要满足的设计条件用数字化的方式进行呈现，模拟出各种设计过程中所需要的环境与场景。这样不但减少了大量的成本投入，还能够按照实际需求进行灵活化、效率化调控，用最短的时间把设计方案进行完善。

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　　3.2让环境艺术设计体验更安全

　　因为环境艺术设计的过程较为复杂，而且涉及的技术较多，一旦其中的某个细节位置出现问题或者错漏都会给整体的设计效果造成影响。但是在具体的设计过程中，许多现实环境和建筑布局往往并不符合设计要求，因此要对其进行调整、修改，但是在这个过程中经常会出现各种问题，甚至发生危险。此外，参与环境设计的工作人员为了能够得到更多的资料和了解场景的实际情况，就要亲自参与到情境之中感受真实。例如一些惊险、刺激的运动(蹦极、高空跳水、滑翔翼、热气球等等)，设计人员如果参与这些具有高危险性的运动，不仅需要大量的成本，而且还会发生安全事故。而利用VR技术就可以通过构建虚拟情境的方式，把所需要的场景或者环境设计好，再按照视觉体验的不同调整实际的数据结构，做到高度还原真实的效果。而这个过程中设计人员是不会出现任何危险行为的，也无须投入大量的成本，这也是VR技术被广泛普及与推广的原因之一[2]。

　　3.3使用时间上没有限制

　　虚拟现实技术在实践和运用的时候，是不会受到环境和时间的影响而产生变化，它可以按照设计者的设计需要和设计目标把各种场景进行高度还原。以空间发展的角度来看，在人们认知的事物中无论是广袤无边的宇宙，还是微小到极致尘的病毒、细菌，都可以利用虚拟现实技术在时间上进行任意调整，可以把几千万、几亿年前的情况模拟出来，也可以把未来的场景描述出来。例如科学家在研究恐龙的时候，因为所处的年代距离现在太过久远，不能够把当时的气候环境、地理情况等准确地反映出来，但是运用VR技术之后，就可以把恐龙生存年代的环境、气候进行模拟，包括各种植物、动物、昆虫、鱼类等等都可以模拟，在提供高度真实体验感的同时，还可以为科学研究或者生态探索提供了良好的近距离接触环境。

　　3.4虚拟现实技术与现实环境相互融合

　　环境艺术设计的目的就是帮助设计者进行场景或者环境的还原，而且还原之后的环境或者场景要具备一定的艺术价值和真实体感。而要在现实环境下满足这样的效果是十分困难的。值得注意的是，如果缺少某些实际环境或者真实场景作为技术支撑，那么虚拟现实技术的作用和应有的视觉体验也无法被展现出来。所以在运用虚拟现实技术的时候还要从现实环境进行着手，首先要了解现实环境的特点以及各项数据，然后再利用先进的图像录入设备进行现场影像数据采集，最后进行仿真技术性处理，实现人与虚拟环境的高度融合。就以某广场为例，该广场中所使用的大型天幕就是把虚拟现实技术和实际环境相融合的成功例子。在设计的时候把VR技术和宽大的广场进行结合，能够在广场中央形成一个透明的巨大天幕，在接通电源之后能够把夏夜里的星空用动态化的方式还原，所有在场的观众有如身处在浩渺无垠的夏夜繁星海洋之中。

　　3.5虚拟现实技术的运用提升了成本预算的精确值

　　和新时期的环境艺术设计模式相比，传统的环境艺术设计者在设计之前最为关心的是预算是否足够。因为环境艺术设计所需要的人力物力资源多，需要耗费的时间周期较长，而且其中所包括的各种因素都会给整个项目的资本投入造成巨大的影响，如果只是单纯地通过设计方案所给出的结果是无法保障其准确性的。把虚拟现实技术运用到其中之后，就能够把项目中的各个细节进行准确地成本估算，而且还可以避免人为因素所造成的成本计算错误问题，为项目的顺利制作与完成做好了充分准备。此外，利用虚拟现实技术能够减少大量的开支和人力成本，例如说在进行室内外装潢设计、大规模的厂房建造、城镇规划等等，都可以利用虚拟现实技术在短时间内完成，在显著提升了设计人员的设计效率的同时，还降低整个项目的预算成本。

　　4结语

　　综上所述，在信息化时代的大趋势下，虚拟现实技术在环境艺术设计中的作用也变得越来越大，虚拟现实技术的运用不但帮助设计者和体验者摆脱了传统环境设计思维上的局限性，还能够激发出环境设计者的创意思维和设计潜能。在实践与运用方面，要想在环境艺术设计中发挥出该项技术的应有价值，就要采取对环境艺术设计进行补充、让环境艺术设计体验更安全、使用时间上没有限制、虚拟现实技术与现实环境相互融合、虚拟现实技术的运用提升了成本预算的精确值等五个方面进行着手，这样才能够发挥出虚拟现实技术的作用。——论文作者：臧谷钰鑫