2019年二級(jí)建筑師《結(jié)構(gòu)與設(shè)備》復(fù)習(xí)資料(6)

虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality，簡(jiǎn)稱VR)，又稱為虛擬環(huán)境(VirtualEnvironments)、人造空間(Cyberspace)、人工現(xiàn)實(shí)(ArtificialReality)、仿真技術(shù)(SimulatorTechnology)等。它集成了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體、人工智能、多傳感器、網(wǎng)絡(luò)、并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果。它以模擬方式為使用者，創(chuàng)造一個(gè)實(shí)時(shí)反映實(shí)體對(duì)象變化與相互作用的三維圖像世界。在視、聽、觸、嗅等感知行為的逼真體驗(yàn)中，使設(shè)計(jì)者可以深入探索、參與者可以直接參與虛擬對(duì)象在所處環(huán)境中的作用和變化，仿佛置身于一個(gè)虛擬的世界中，產(chǎn)生融合性……997年，Bridges與Charitos提出建筑設(shè)計(jì)與VR之間，存在著一雙向關(guān)系，建筑設(shè)計(jì)可引用VR來(lái)評(píng)估與驗(yàn)證設(shè)計(jì)意圖，而虛擬現(xiàn)實(shí)的環(huán)境可引用建筑設(shè)計(jì)知識(shí)來(lái)建構(gòu)。

1.虛擬現(xiàn)實(shí)的建筑演示系統(tǒng)

在建筑和規(guī)劃學(xué)科領(lǐng)域，使用虛擬現(xiàn)實(shí)演示單體建筑、居住小區(qū)乃至城市空間，可以讓人以不同的俯仰角度去審視或欣賞其外部空間的動(dòng)感形象及其平面布局特點(diǎn)。它所產(chǎn)生的融合性，要比模型或效果圖更形象、完整和生動(dòng)。

使用虛擬現(xiàn)實(shí)語(yǔ)言，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)場(chǎng)景及單體編輯，動(dòng)畫、解說等多媒體信息和虛擬現(xiàn)實(shí)無(wú)縫連接。它讓人易于交流，加強(qiáng)大眾與專業(yè)團(tuán)體對(duì)城市及開發(fā)區(qū)規(guī)劃的理解與認(rèn)識(shí)，勾畫未來(lái)城市的形象等。

中國(guó)臺(tái)灣交通大學(xué)建筑與文化研究院劉育東教授在中國(guó)臺(tái)灣新竹市東門城廣場(chǎng)規(guī)劃中，第一次對(duì)。公共工程進(jìn)行公開討論，以擬定后續(xù)的發(fā)展準(zhǔn)則。居民們希望從任意角度了解工程項(xiàng)目的。情況，所以將虛擬現(xiàn)實(shí)引入用戶參與設(shè)計(jì)系統(tǒng)是十分必要的。虛擬現(xiàn)實(shí)能適應(yīng)因特網(wǎng)上傳播的需要，并能滿足房地產(chǎn)信息的需求。對(duì)房地產(chǎn)開發(fā)商、建筑設(shè)計(jì)和規(guī)劃行業(yè)來(lái)說，虛擬現(xiàn)實(shí)的展示方式是大勢(shì)所趨。

(1)在商品房交易中，消費(fèi)者除了關(guān)注商品房的價(jià)格、位置之外，越來(lái)越關(guān)注房屋的環(huán)境、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、裝潢。用戶在查詢某商品房時(shí)，可以定位指定觀察室內(nèi)戶型以及小區(qū)環(huán)境。可以親身體驗(yàn)小區(qū)建成后的三維虛擬環(huán)境，了解室內(nèi)空間、周邊環(huán)境、固定設(shè)施的配套情況，因而仿佛身臨其境。虛擬現(xiàn)實(shí)可以輔助戶型室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)及建材選擇。場(chǎng)景中每個(gè)物體，可進(jìn)行獨(dú)立的移動(dòng)、隱藏等編輯操作。動(dòng)感十足的虛擬現(xiàn)實(shí)可刺激用戶的購(gòu)買欲，有助于銷售，縮短售房周期。

(2)設(shè)計(jì)院可將自己的設(shè)計(jì)方案動(dòng)態(tài)形象地展示，以充分表達(dá)自己的方案，提高中標(biāo)率。

(3)中標(biāo)后對(duì)甲方、乙方而言，可通過VR方式審視。雙方可逼真快捷地進(jìn)行設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的修改，使設(shè)計(jì)臻于完善，直至滿意。

2虛擬巡游系統(tǒng)的形成過程

以動(dòng)畫及虛擬系統(tǒng)的形成過程為例，介紹如何將虛擬現(xiàn)實(shí)輔助于建筑設(shè)計(jì)方案中。

2.1 數(shù)據(jù)采集

包括平、立、剖面與透視圖。包括能充分反映建筑物的特點(diǎn)、立面效果，以及重要建筑物的空間關(guān)系的規(guī)劃區(qū)域?qū)嵕皥D像，諸如多角度、多距離觀察的錄像與攝影圖片。還包括空間參照物，如周圍建筑物，相關(guān)的圖紙和文本。

2.2 用三維建模軟件建模

依據(jù)方案設(shè)計(jì)圖在三維圖形系統(tǒng)中構(gòu)造建筑物，常用建模軟件有AutoCAD和3DSMAX.使用3DSMAX制作動(dòng)畫。將其以VRML(VirtualRealityModelingLanguage)文件格式輸出。

2.3 優(yōu)化虛擬系統(tǒng)

(1)使用LOD(Levelofdetail)算法替代模型的不同版本，以減輕VRML瀏覽器的負(fù)擔(dān)。通過這種算法，對(duì)于遠(yuǎn)處的或者是不重要的物體，用較少的多邊形表示。對(duì)于近處的或較重要的物體用較多的多邊形來(lái)表示，從而在保證圖像質(zhì)量的基礎(chǔ)上減少多邊形的數(shù)目。

(2)在場(chǎng)景中放置足夠多的攝影機(jī)，以供用戶選擇。

(3)使用USE，對(duì)原始節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重用，以減少文件長(zhǎng)度。

(4)使用超鏈接節(jié)點(diǎn)Anchor，Inline等，鏈接其它虛擬空間。Anchor使場(chǎng)景中的對(duì)象與另一空間造型鏈接，或與場(chǎng)景中另一相機(jī)連接。InlineObject可合并另一虛擬現(xiàn)實(shí)文件。

(5)通過AudioClip，Sound算法提供虛擬的聲音效果。

2.4 使用javascript語(yǔ)言擴(kuò)展虛擬世界的動(dòng)態(tài)行為

Javascript語(yǔ)言是用于VRML各個(gè)節(jié)點(diǎn)的一種描述語(yǔ)言。它使*.WRL文件所模擬的世界，具有較強(qiáng)的真實(shí)度。

拙政園名冠江南，是中國(guó)的四大名園之一，亦是世界文化遺產(chǎn)之一。其空間蜿蜒曲折，藏露掩映，欲放先收，達(dá)到小中見大的效果。我們?yōu)樽菊@最精彩部分(中部水院的小飛虹、小滄浪、得真亭、松風(fēng)亭等)，建立了虛擬巡游系統(tǒng)。