论虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用
发布时间：2021-12-23
【内容摘要】近年来，随着科学技术的不断发展，虚拟现实技术应运而生。环境艺术设计作为一项相对复杂的设计，引入虚拟现实技术，能够将繁琐的设计过程简单化，从而提高设计效率与质量。因此，虚拟现实技术应用于环境艺术设计中具有非常大的现实意义。目前，虚拟现实技术还不太成熟，在应用时难免会遇到诸多问题。文章着重分析了虚拟现实技术的应用特征与作用，以及该技术应用于环境艺术设计中的现实意义。
【关键词】虚拟现实技术 环境艺术设计 虚拟环境
目前，计算机已经在艺术设计领域发挥着相当重要的作用，尤其是虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用，效果十分显著。虚拟现实技术既能够使环境艺术设计更快捷、精确，有效地降低人工劳动的强度，还能够推动环境艺术设计的创新，有助于设计师创造出多样化的设计作品。但是受虚拟现实技术的应用成本及技术成熟度的限制，目前该技术在环境艺术设计中的应用范围还较为狭窄，未能得到大面积推广。
一、虚拟现实技术的应用特征
虚拟现实技术也称为灵境技术，主要是利用计算机网络与图形技术、多媒体技术、智能技术、多传感技术以及仿真技术等手段，创建三维虚拟模式，并结合相关的交互设备来具体体现。总体来说，虚拟现实技术是一门新型的信息技术，综合性特别强，能够生成多维信息环境，具有相当广阔的应用前景与发展空间。虚拟现实技术凭借突出的优势，在环境艺术设计中也发挥着重要作用。关于虚拟现实技术的应用特征，主要包含五个方面，具体分析如下：
(一)效率性
在环境艺术设计中应用虚拟现实技术，突破了传统环境设计的复杂性，如摒弃模型、沙盘等形式，节约了设计的时间与成本;利用高技术手段将拟设计的项目以数字化、多媒体化模式展现出来，可以使用户通过虚拟现实技术的网络平台观看模型，充分发挥网络资源的优势，更好地表现作品、展示效果，达成宣传的目标，提高效率性。
(二)交互性
虚拟现实技术可以充分展现环境艺术设计作品，在虚拟的环境中通过数字化手段传递展示物的相关信息，实现信息接收、认知及反馈的全过程。虚拟现实技术营造的虚拟环境趋向真实化，利用计算机图形构建三维数字模型，内嵌虚拟现实场景，调动用户的听觉、触觉、视觉等多重感官，形成真实的交互体验。如用户在虚拟空间内用手去抓虚拟物品，能够实际感知到物品的重量，而且所抓物品可以跟随用户移动。
(三)艺术性
利用虚拟现实技术表现环境艺术设计作品，对图像处理工艺提出了较高的要求。利用Flash、全景图片或3D虚拟建模等多种形式，能够将图像以高清的形式展现出来，更具逼真性和艺术性。用户通过观察图像，能够全方位了解项目结构、使用工艺及材质特征等。虚拟展示的效果良好。
(四)侵入性
虚拟现实技术的侵入性能够让用户感觉环境非常逼真，甚至能够给人带来身临其境的感觉，这主要是因为虚拟现实技术充分考虑了人的心理特点与感官特点，并利用计算机技术将图形变为具有立体效果的三维空间。而侵入性在一定意义上也可称为存在性与临场性，它具体反映了用户在虚拟环境中感受到的真实程度。用户需要佩戴专门的手套与头盔，才能感知虚拟环境中的立体效果，并且在这样的虚拟环境中，完全不受外界的干扰，可以全身心地置身于虚拟环境内。侵入性最理想的效果是让用户分辨不出真假，就如同置身于真实的场景中。
(五)多感知性
由于在虚拟现实环境中，听觉、触觉与视觉等感官装置都配备齐全，除了让用户有视觉感知之外，还能使其产生触觉感知、力觉感知、听觉感知，甚至味觉感知与嗅觉感知。因此，虚拟现实技术具备多感知性，能够使用户产生仿佛置身于真实情景的感知。而最理想的虚拟技术是具备所有的感知功能，目前的虚拟现实技术还达不到。
二、虚拟现实技术应用于环境艺术设计中的现实意义
(一)虚拟现实技术能够满足环境艺术设计的实际需要
虚拟现实技术凭借其构想性、沉浸性等优势，应用于环境艺术设计中，发挥了特殊的作用。虚拟现实技术通过计算机系统而实现，构造出具有交互性特征的三维虚拟环境，使用户与产品可以在虚拟的环境中实现互动与交流，便于用户更好地体验虚拟环境。用户通过亲自接触、感悟，对虚拟环境中的事物产生感知，能够调动设计者思维的活跃性，有助于其挖掘创造与设计的深度。同时，用户在虚拟的环境中能够感受到与计算机技术互动的趣味性，这也是虚拟现实技术的优势所在。
在环境艺术设计中，虚拟现实技术的特征和优势能够得到充分的发挥。设计人员可以通过操作计算机来展现设计作品，根据设计需求及设计目标，对设计方案加以改进;利用虚拟现实技术，将真实的物体或原本不存在的模型以虚拟的形式展现出来。如在设计作品方案之前，建设方与设计人员进行沟通、讨论，由设计人员向建设方介绍初步设计方案，呈现设计模型，这样建设方就可以通过模型直观地了解方案，发现其中的不足之处，以提出修改建议，便于设计人员修改和调整，提高了设计方案的效率性和准确性。并且整个过程操作简单、成本低廉，可以使建设方或者客户通过虚拟技术真实感受方案的可行性。在复杂的建筑室内设计、室外环境规划中都可以采用虚拟现实技术，运用其演示功能，提高互动性，保证设计方案的合理性。
建设重大工程项目前，人们可以利用虚拟现实技术来进行规划，构建出建筑的图形与结构，这样可以为具体的建筑项目制定框架。而 设计人员在虚拟图的引导下，可以设计出更精确的图纸，在材料方面的预算上也会更加准确，从而减少了不必要的损失，在很大程度上节省了资金。
随着计算机技术的发展，输入设备与输出设备使用得日益频繁，各种软件操作简单、技术提高、功能完善，这些都为虚拟现实技术的应用提供了可能。因此，大力推广虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用，意义重大。
(二)虚拟现实技术能够直观地展现环境艺术设计作品
随着我国城市化进程的加快，房地产业快速发展，对环境艺术设计的需求日益增加。在城市规划设计中，环境艺术设计占有重要地位。在设计方案的展示阶段，为了以高科技、高品质的手法展现作品效果，环境艺术设计已经从过去的手绘图纸逐渐转变为应用虚拟现实技术。在环境艺术设计方案的呈现中应用虚拟现实技术，与传统的艺术表达方式相比，更具创新性。虚拟现实技术通过搭建软件和硬件平台，营造出逼真、生动的虚拟环境，使用户体验触觉、听觉、视觉的全方位刺激，激活了大脑活跃度，让用户在高度集中的状态下对设计作品产生感悟，加深记忆，并大大增强虚拟环境的画面感。
(三)虚拟现实技术能够实现环境艺术设计的互通交流
前文提到，环境艺术设计具有交互性特征，但是考虑到环境艺术设计的学科特点，如何在传统的设计手法与现代表达方式中实现交互性的嫁接，是环境艺术设计从业者需要研究的问题。环境艺术设计与其他设计的区别是，环境艺术设计既要考虑作品的观赏性，又要注重实用性。环境艺术设计方案需要经过反复推敲、修改和调整，才能付诸实践，否则设计作品建成之后存在各种问题，仍然无法体现其价值。因此，在环境艺术设计的前期，必须考虑到交互性问题，利用虚拟现实技术实现互通交流，能够解决传统艺术设计无法实现的问题。通过虚拟现实技术构建虚拟的环境和空间，实现人机无障碍交流;在计算机系统中模仿现实世界中的各种应用行为，对建造作品的改进与优化大有益;用户可以通过虚拟世界提前感知设计作品的实用性及建成后的效果，将建成之后可能出现的问题提前预估、处理，能够弥补作品设计中的不足之处，充分发挥环境艺术设计的前瞻性优势。
结语
总之，与传统的环境艺术设计手段相比，虚拟现实技术更具应用价值，且优势明显。虚拟现实技术突破了思维的局限性，有助于进一步挖掘设计潜能，给环境艺术设计带来更广阔的发展空间。但是由于虚拟现实技术的应用系统造价昂贵，目前在设计领域的应用有限，这需要相关部门加大宣传与扶持力度，推广虚拟现实技术的实际应用，以促进我国环境艺术设计进一步发展。——论文作者：王荣华
参考文献：
[1]何博知.虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用研究[J].大众文艺，2012(7).
[2]刘满中.虚拟的世界完美的表现——简论虚拟现实技术在环艺设计表现中的运用 [J].黄石理工学院学报(人文社会科学版)，2009(5).
