VR技術(shù)在園林規(guī)劃設(shè)計課程中應(yīng)用
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摘要：隨著現(xiàn)代信息科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，虛擬現(xiàn)實等新一代技術(shù)越來越成熟，其對景觀規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用意義非常重大。通過結(jié)合實際案例，闡述了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基礎(chǔ)理論，探討了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在園林規(guī)劃設(shè)計中的實際應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：園林設(shè)計；虛擬技術(shù)；園林規(guī)劃
隨著vr技術(shù)的發(fā)展，目前在我國多個行業(yè)內(nèi)得到推廣和應(yīng)用，在我國的園林景觀規(guī)劃和設(shè)計中應(yīng)用得非常廣泛，其具有互動性和直觀性等特點(diǎn)，能夠很好地展現(xiàn)出園林的景觀空間效果，深受園林景觀設(shè)計師的青睞。這些VR技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和特征都能夠有效地促進(jìn)園林設(shè)計師把控掌握設(shè)計全過程，讓社會公眾及方案的需求者更好地體驗園林設(shè)計的場景，從而達(dá)到其設(shè)計目的。
1VR技術(shù)的相關(guān)理論
1.1VR技術(shù)的實際作用
VR技術(shù)的實際作用主要可從以下3個方面概括：1.1.1還原真實的環(huán)境。將真實的環(huán)境掃描進(jìn)VR技術(shù)內(nèi)，將環(huán)境真實地還原。還原的場景可以是現(xiàn)實中存在的場景，也可以是正有待形成的場景或者是遭受破壞的場景等。1.1.2創(chuàng)建不存在的環(huán)境。通過VR虛擬技術(shù)，可對需要構(gòu)思設(shè)想的環(huán)境進(jìn)行創(chuàng)設(shè)，比如一些玄幻小說中的場景，現(xiàn)實中永遠(yuǎn)都不存在，出現(xiàn)在人們的想象世界中。1.1.3創(chuàng)建了真實存在的場景。實際上，人們都沒有見到過類似于模擬環(huán)境，主要包括天體運(yùn)動、分子運(yùn)動等一些微生物或者宏觀的環(huán)境。利用VR虛擬技術(shù)，可以很好地進(jìn)行模擬，將其展現(xiàn)到人們面前，加深人們的理解[1]。
1.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)存在的特征
1.2.1互動性特征?；有灾傅氖侨藗兺ㄟ^利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)將一些特殊的現(xiàn)象輸入到虛擬環(huán)境中，在虛擬環(huán)境中和各個元素之間形成交互行為。同時也可以使用特殊的設(shè)備對虛擬環(huán)境中的元素形成特殊的定制，使虛擬環(huán)境中的事物呈現(xiàn)出想要的效果。當(dāng)然，這些操作都是在虛擬環(huán)境技術(shù)中可以使用的，能夠按照相關(guān)的使用說明和操作完成。1.2.2沉浸感特征。沉浸感從字面理解就是人們在使用虛擬環(huán)境技術(shù)時的體驗感。利用虛擬環(huán)境技術(shù)，可以給用戶創(chuàng)造一個用感官來體驗的虛擬環(huán)境，給人一種逼真的感官效果，讓顧客更具有真實的體驗感，和虛擬呈現(xiàn)的影像拉近距離。1.2.3想象力特征。想象力特征主要指的是用戶在虛擬環(huán)境中，對虛擬環(huán)境的對象通過想象和判斷推理出的想象力，這種想象力會伴隨著VR環(huán)境的應(yīng)用而變得更加完善。
2VR技術(shù)在園林景觀規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用
2.1VR技術(shù)在園林規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢
2.1.1利用VR技術(shù)完成園林規(guī)劃設(shè)計方案。VR技術(shù)在園林景觀中的應(yīng)用，可將一些場景和人機(jī)交互的多維景觀模擬在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中展現(xiàn)出來，在此基礎(chǔ)上制定景觀園林四季的體驗計劃，從而讓園林景觀更具有觀賞、體驗性，讓顧客能夠親自感受園林設(shè)計中景觀的照明設(shè)計、空間設(shè)計、風(fēng)景等是否合理。能夠通過多種方案之間的比較，讓顧客選擇出最合適的方案，并在虛擬現(xiàn)實環(huán)境展示中發(fā)現(xiàn)一些問題，并及時改進(jìn)。此外，身臨其境的設(shè)計體驗，能夠給設(shè)計師更好的想象空間和靈感，思維模式能夠得到拓展[2]。2.1.2在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中利用多維全景圖可以實現(xiàn)實時交互來展示方案。在園林規(guī)劃設(shè)計中，景觀設(shè)計師利用VR技術(shù)可以把所設(shè)計的作品變得更加可視化。方案放置VR系統(tǒng)中，可以更好地觀察和推敲，隨時修改完善設(shè)計方案。園內(nèi)的區(qū)域節(jié)點(diǎn)、園路交通、植物配置、景觀小品搭配在一起形成的統(tǒng)一效果，也可更清晰地展現(xiàn)。通過采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，顧客能夠更好地按照自己的喜好和觀察意愿去進(jìn)行項目欣賞，能夠全方位地感受到景觀設(shè)計，得到感官的互動體驗，并且還能夠讓更多的人體驗這個設(shè)計，更具有交互性[3]。2.1.3模擬施工全過程。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以對景觀園林設(shè)計進(jìn)行全過程的模擬，通過對施工過程的設(shè)計，將園林施工的全過程進(jìn)行動態(tài)模擬，可以判斷項目從設(shè)計到施工方案再到建設(shè)進(jìn)度是否合理，從而更好地保證園林景觀的實際可操作性，減少不合理設(shè)計帶來的風(fēng)險安全隱患，最終實現(xiàn)施工方案的虛擬可視化。2.1.4有效降低成本。VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)利用其特點(diǎn)在園林設(shè)計中展開應(yīng)用和傳統(tǒng)的建模技術(shù)相比，具有更多的優(yōu)勢，可以降低傳統(tǒng)建模的制作成本和打印成本，利用虛擬的互聯(lián)網(wǎng)平臺，就可以實現(xiàn)和客戶的交互，有效降低成本，同時節(jié)約資源。
2.2建模軟件的選擇和應(yīng)用
利用VR虛擬技術(shù)進(jìn)行三維建模，能夠?qū)⒄鎸嵉膱鼍霸谔摂M環(huán)境中進(jìn)行復(fù)現(xiàn)。在實際操作過程中，首先需要保證設(shè)備場景在建模運(yùn)行過程中的良好系統(tǒng)流暢性，因此，在設(shè)備運(yùn)行前，需要對設(shè)置的三維場景模型具備的文件大小進(jìn)行確認(rèn)，否則可能會讓虛擬技術(shù)在展開三維建模時出現(xiàn)中斷，造成重復(fù)建模。此外，在使用傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行園林設(shè)計建模時，通常會利用AutoCAD以及3DSMAX相互配合，先利用AutoCAD軟件推敲繪制整體平面環(huán)境，然后在3DSMAX軟件中進(jìn)行建模。但在園林景觀設(shè)計的過程中，設(shè)計師需要反復(fù)討論和對比，對設(shè)計方案進(jìn)行多次修改，將園林中的各個元素相結(jié)合，精細(xì)化處理。因此，采用SketchUp技術(shù)在VR虛擬技術(shù)中會更加便捷。
2.3虛擬現(xiàn)實技術(shù)在園林設(shè)計中的意境表達(dá)方式應(yīng)用
VR虛擬技術(shù)應(yīng)用在園林設(shè)計中能夠更好地展現(xiàn)出園林主體，讓客戶能夠更好欣賞環(huán)境和園林風(fēng)景及主體之間的相互融合所展現(xiàn)的內(nèi)涵，并且VR虛擬技術(shù)在對環(huán)境進(jìn)行建模的同時，還會對人們的視野高度展開調(diào)整，會根據(jù)參觀者的身體狀況和健康情況進(jìn)行逼真化的模擬，讓欣賞者能夠以自己正常的速度和步伐在園林中進(jìn)行觀賞，隨心所欲地參觀作品，做到人和環(huán)境的完美融合。
3虛擬現(xiàn)實技術(shù)的教學(xué)內(nèi)涵
VR技術(shù)在園林類課程教學(xué)中應(yīng)用，可以有效解決傳統(tǒng)課堂的實踐性不強(qiáng)、互動性不足、體驗感不真實等現(xiàn)實問題。加強(qiáng)知識體系的趣味性和形象性，使理論教學(xué)效果事半功倍，有效推進(jìn)課程信息化教學(xué)改革，實現(xiàn)教學(xué)方式的創(chuàng)新和教學(xué)質(zhì)量的提升[4]。
3.1有效優(yōu)化教學(xué)模式
園林類課程教學(xué)中，教師通常會遵循“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教育教學(xué)理念。在授課中真正做到以學(xué)生為中心的教學(xué)關(guān)系合作化和教學(xué)手段信息化。在此VR技術(shù)可以實現(xiàn)園林類課程的理想化教學(xué)環(huán)境，為學(xué)生提供了身臨其境的體驗感和真實的交互性。培養(yǎng)學(xué)生主動觀察、通力合作、發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力，滿足學(xué)生自主建構(gòu)知識體系的需求。
3.2提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
利用VR觀察課堂中的案例，提高對理論知識的學(xué)習(xí)興趣，給學(xué)生帶來更直觀的臨場感和沉浸感，提高授課過程的效率，人才培養(yǎng)效果也得到了更好的優(yōu)化?！皥@林規(guī)劃設(shè)計”課程是園林專業(yè)的專業(yè)核心課程，對提升學(xué)生職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)具有支持和促進(jìn)作用。對學(xué)生核心職業(yè)能力培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成起主要支撐和促進(jìn)作用。學(xué)生進(jìn)一步提升園林景觀方案的設(shè)計能力、分析能力和空間想象能力。學(xué)生和老師通過場景中的同一視角來共同觀察和分析，抽象的問題也得到了形象化和具體化的解決。
4VR技術(shù)在園林規(guī)劃設(shè)計課程中的實踐應(yīng)用
如果想把規(guī)劃設(shè)計課程中的案例和作品更好地展示出來，可以利用VR技術(shù)的交互性，把身臨其境的體驗帶給學(xué)生，學(xué)生利用VR設(shè)備，更加直觀、清晰地感受園林規(guī)劃設(shè)計課程中的案例和作品，并從中學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)，從而激發(fā)對園林規(guī)劃設(shè)計課堂的積極性，在實踐學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)興趣所在[5]。
4.1VR技術(shù)可提高學(xué)生對園林景觀案例的真實感受
傳統(tǒng)的園林規(guī)劃設(shè)計課程中，通常教師在授課過程中會通過景觀規(guī)劃設(shè)計的部分經(jīng)典案例讓學(xué)生較為直觀地認(rèn)識感受作品設(shè)計的理念和優(yōu)勢。但是這些案例通過幾張簡單的平面圖、鳥瞰圖、局部效果圖，很難讓學(xué)生身臨其境地融入案例中去觀察和理解設(shè)計師的用意，傳統(tǒng)的教學(xué)媒體很難實現(xiàn)這類實踐課堂真正的需求。這就造成很多學(xué)生在早期學(xué)習(xí)的過程中，因空間認(rèn)知能力差、立體想象力不足等問題，導(dǎo)致在之后的方案設(shè)計環(huán)節(jié)無從下手，或不知道自己設(shè)計的多種方案中哪一個才是最優(yōu)方案。如何把二維的圖片變成三維的場景，讓學(xué)生真實地走入三維場景中，真正進(jìn)入這些案例中去，通過VR技術(shù)就可以解決這一難題，基于VR對于空間的還原與虛擬建模功能，可以作為教學(xué)輔助道具來訓(xùn)練學(xué)生對空間的感知能力和三維空間與二維空間轉(zhuǎn)換能力，有利于發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的不足并及時優(yōu)化設(shè)計方案，從而鍛煉學(xué)生空間思維和對尺度把握的能力。教師可以把需要講解的案例通過SketchUP建模后，用Enscape、Lumion等相關(guān)插件的轉(zhuǎn)換和處理，建成VR教學(xué)資源庫。在授課中，教師只需把這些案例發(fā)給學(xué)生，學(xué)生可分組利用VR眼鏡、手機(jī)或平板等工具，通過第一視角直觀地觀察案例的整體規(guī)劃、道路交通、建筑風(fēng)格、節(jié)點(diǎn)分布、植物種植等整體區(qū)域和任何角落，從而提高學(xué)生對園林景觀案例的真實感受。
4.2VR技術(shù)可充分展示園林景觀作品
學(xué)生作業(yè)中的園林規(guī)劃設(shè)計方案，通常會利用AutoCAD做平面，SketchUP或者3DSMAX建模，PS輔助做出效果。大部分學(xué)生對空間的理解常常不到位，很多時候會將全部精力放在平面圖及方案構(gòu)圖上，最終導(dǎo)致方案平面構(gòu)圖很漂亮，但立體空間設(shè)計混亂、缺乏實用性。在整個制作過程中，方案中道路規(guī)劃、節(jié)點(diǎn)設(shè)置、植物種植等是否合理，需要花大量的時間和精力去修改和完善，才能做出滿意的作品。在修改和完善的過程，依附于幾個基礎(chǔ)的制圖工具是很難清晰、明確找出問題所在，只有真正進(jìn)入空間內(nèi)部，才能更直觀地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。把制作好的SU模型通過En-scape、Lumion等插件快速渲染轉(zhuǎn)換成VR文件，在VR空間里去推敲自己的作品，難題會迎刃而解。老師在審閱學(xué)生作業(yè)時，VR的體驗感也會遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝于那些精美的圖片和漫游動畫來得更加直觀便捷。園林景觀設(shè)計師在與甲方進(jìn)行方案交流時，VR技術(shù)必然是最佳的選擇。甲方可以通過設(shè)計師提前設(shè)定好的路徑游覽和感受，也可以隨心漫游在方案中感受設(shè)計效果。設(shè)計師和甲方可共同進(jìn)入空間探討方案的不足，根據(jù)甲方意愿不斷完善、更新設(shè)計方案。這樣的溝通交流方式在節(jié)省時間、節(jié)約資源的同時，也更方便非專業(yè)人士理解園林景觀方案[6-7]。
5結(jié)語
綜上所述，園林景觀設(shè)計能夠美化人們的日常生活，近幾年對園林設(shè)計的美觀性和實用性越來越關(guān)注。而虛擬環(huán)境技術(shù)的出現(xiàn)，有效優(yōu)化了“園林規(guī)劃設(shè)計”課程教學(xué)效果，推進(jìn)課程信息化教學(xué)改革，實現(xiàn)教學(xué)方式的創(chuàng)新和教學(xué)質(zhì)量的提升。幫助園林景觀設(shè)計更加簡單快捷，還能夠提升園林建設(shè)水平，強(qiáng)化景觀美感，讓人們的生活更加絢爛，讓城市更具有吸引力。
作者:柏文芳 單位:漢中職業(yè)技術(shù)學(xué)院