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研究虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)在建筑展示設計中的意義論文
摘要：本文簡(jiǎn)單闡述了虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)在建筑展示中的意義與作用， 對虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)技術(shù)的應用范圍做了簡(jiǎn)單的介紹， 對虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)在建筑展示中的意義作了一定的研究， 并且明確虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)在建筑展示中的意義與今后的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞：虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)； 建筑； 展示技術(shù)； 研究；
建筑行業(yè)一直是關(guān)乎民生生存與社會(huì )經(jīng)濟的重要支柱之一， 而現如今伴隨經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提升， 科學(xué)技術(shù)水平也在不斷地提升， 虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)也成為了群眾所需要的新型技術(shù)。在現階段的社會(huì )發(fā)展中， 發(fā)展的必然趨勢就是藝術(shù)和科學(xué)的完美融合， 而建筑的虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)就是科學(xué)藝術(shù)二者融合發(fā)展的產(chǎn)物之一。對建筑的動(dòng)畫(huà)進(jìn)行設計本身就是一項藝術(shù)表現形式， 其設計本身具有極強的創(chuàng )造性。建筑動(dòng)畫(huà)設計往往是以電子計算機為展示平臺對其藝術(shù)成果進(jìn)行展示， 這樣建筑動(dòng)畫(huà)這項藝術(shù)獲得及其迅速的進(jìn)步。在展現建筑動(dòng)畫(huà)的過(guò)程中， 使用虛擬技術(shù)是及其重要的手段之一。在當今的建筑展示之中， 虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)已經(jīng)成為了不可或缺的重要展現方式。與傳統建筑展示相比， 虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)展示更加立體鮮明。研究虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)技術(shù)在建筑行業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的應用成果開(kāi)展相關(guān)研究， 并對虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)的實(shí)際應用成果進(jìn)行研究和分析， 并總結虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)的展示在建筑展示中的意義。
一、虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)相關(guān)簡(jiǎn)述
Virtual Reality即為虛擬現實(shí)， 它又叫作真實(shí)虛擬環(huán)境或者虛擬環(huán)境， 其利用電子計算機的電子三維空間現實(shí)化合成技術(shù)為基礎。運用聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)和視覺(jué)， 用動(dòng)畫(huà)和圖表的形式綜合展現虛擬的建筑空間， 使觀(guān)看的人們可以達到對建筑“眼見(jiàn)為實(shí)”。虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)不僅能夠對發(fā)生的現實(shí)時(shí)間進(jìn)行再現和預演， 而且還能對建筑的虛擬空間進(jìn)行制作， 因為虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)具有強大的場(chǎng)景再現性， 而廣泛地在建筑設計、軍事預演、娛樂(lè )、醫學(xué)和教育等領(lǐng)域應用。虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)的預演和再現的功能讓其得到了大量建筑設計師的使用與熱愛(ài)， 在建筑的設計與建造過(guò)程中都有著(zhù)很重要的作用。虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)與現代建筑設計應用相輔相成緊密聯(lián)系不可分割。建筑的基本設計是建筑的核心靈魂， 而虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)則是展現建筑概念的手段及方法。只有將二者完美地聯(lián)合在一起， 才能完成實(shí)用且富有創(chuàng )造力的作品， 例如芝加哥非洲歷史博物館虛擬交互應用 （如圖1） ， 以滿(mǎn)足人們對于建筑的物質(zhì)審美與實(shí)際使用的雙重標準追求 （如圖2） 。因為虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)技術(shù)的不斷升級進(jìn)步， 只有將優(yōu)秀的虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)技術(shù)與建筑設計者的設計理念相互結合才能完成最優(yōu)秀的建筑設計， 更好地為客戶(hù)和社會(huì )服務(wù)。
二、虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)在建筑展示中的意義研究
在建筑設計的傳統方式之中， 建筑的設計過(guò)程往往有較長(cháng)的設計周期和大量的設計費用， 并且很難對建筑的設計方案進(jìn)行修改， 所以對建筑的前期設計預覽十分重要。傳統的建筑設計過(guò)程就是包括設計草圖、建模、建筑效果圖等， 只夠為建筑的最終效果提供簡(jiǎn)單的方案， 而不便對建筑進(jìn)行多視角全方位的立體高精度分析。而虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)技術(shù)則通過(guò)綜合運用人機交換技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能技術(shù)和圖像計算機技術(shù)， 綜合運用電子計算機來(lái)制作出三維的虛擬空間， 讓建筑設計者和施工者能夠更加直觀(guān)性地體驗建筑空間， 通過(guò)對虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)的了解來(lái)體驗建筑的設計方案， 建筑的虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)是立足于虛擬與現實(shí)的實(shí)際關(guān)系之上的， 精確地透過(guò)人對于虛擬動(dòng)畫(huà)的用戶(hù)需求以及對虛擬世界的綜合感知進(jìn)行全方位分析， 已達到現實(shí)建筑和虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)的完美契合， 從而全方位地提升虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)的展現效果。它的意義有以下的幾個(gè)方面。
�。ㄒ唬� 提供更完善的設計：
首先在建筑設計的傳統過(guò)程中， 大部分設計師都是通過(guò)文字資料、設計草圖和建筑設計者自身的設計經(jīng)驗與藝術(shù)思維來(lái)進(jìn)行建筑設計的。但是對于設計建造難度較高或者全新的建筑形態(tài)或者建筑領(lǐng)域來(lái)說(shuō)， 設計師很難在設計過(guò)程中對于建筑進(jìn)行有效定位， 設計者十分依賴(lài)個(gè)人對建筑的經(jīng)驗， 往往還會(huì )導致建筑的實(shí)際情況與預定的建筑設計方案有很大差別。同時(shí)因為傳統建筑設計的局限性， 很多設計問(wèn)題只有在實(shí)際的施工過(guò)程中才會(huì )被發(fā)現， 然后再由施工方對建筑問(wèn)題進(jìn)行歸納、整理、分析， 再將問(wèn)題給施工方進(jìn)行反饋。而這一過(guò)程浪費了大量的時(shí)間、人力和物力， 致使建筑施工效率低下。而如果運用虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)進(jìn)行建筑設計的話(huà)， 設計者就能夠在建筑施工前全方位地觀(guān)察建筑的“整體情況”， 從多個(gè)角度全方位了解設計方案中的不足， 更加直觀(guān)地對建筑的空間、結構、光影乃至音效不斷變化進(jìn)行詳盡了解 （如圖3） ， 并對方案加以調整。
�。ǘ� 加強設計師與客戶(hù)之間的溝通能力：
通過(guò)虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)所建造的虛擬三維空間， 可以讓簡(jiǎn)述的設計者與建筑用戶(hù)在項目規劃、建筑設計等方面用動(dòng)態(tài)三維的方式對建筑的空間概念進(jìn)行詳盡認知。而在建筑的設計過(guò)程中， 設計師根據建筑用戶(hù)提供的需求及建筑場(chǎng)地等情況設計出建筑方案， 將完整的建筑設計方案以及建筑設計理念交予用戶(hù)， 并對其進(jìn)行相關(guān)交流。而在傳統建筑設計過(guò)程中的模型、草圖與文案只能夠讓客戶(hù)大致地對建筑的相關(guān)信息進(jìn)行了解， 客戶(hù)往往專(zhuān)業(yè)能力不足， 不能夠完全了解建筑師的設計方案， 而草草對方案進(jìn)行決定， 雙方的交流也會(huì )出現一些問(wèn)題。而用虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)的方式能夠更加直觀(guān)地對建筑概念進(jìn)行展示， 為客戶(hù)提供一個(gè)完整的建筑流程， 詳盡地描述建筑過(guò)程的各個(gè)環(huán)節， 及可能出現的問(wèn)題。例如建筑的空間和建筑的周?chē)h(huán)境等， 客戶(hù)介意更加直觀(guān)且全面地對建筑空間進(jìn)行了解。通過(guò)建筑的虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)展示， 為客戶(hù)提供更加直觀(guān)的認知平臺， 充分地對設計師的設計方案進(jìn)行審批， 使其能夠更好地理解設計并參與到設計的過(guò)程中去， 也能夠讓設計師更加了解客戶(hù)需求， 并了解到自身的設計不足， 對設計進(jìn)行必要的修改與完善。
�。ㄈ� 給予用戶(hù)更加直觀(guān)的建筑體驗：
當今人們了解世界的主要方式之一就是互聯(lián)網(wǎng)， 而通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布的虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)設計， 客戶(hù)能夠更加直觀(guān)地上網(wǎng)預覽建筑模型。在互聯(lián)網(wǎng)上隨時(shí)隨地觀(guān)察虛擬的建筑設計。通過(guò)設計者在電腦中對建筑進(jìn)行的模型搭建與細節處理， 觀(guān)察建筑結構， 并對周?chē)h(huán)境及建筑中可能出現的狀況進(jìn)行有效分析。通過(guò)在電子計算機中對虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)進(jìn)行建筑的景觀(guān)搭建與制作視頻， 將音頻、影像與圖像相結合， 并添加一定的環(huán)境渲染特效和后期合成， 最后將虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)展示給受眾。在現今的房地產(chǎn)發(fā)展中， 投資人和設計者都充分地利用虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)的各項優(yōu)勢， 制造建筑的三位圖像世界。因為虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)技術(shù)綜合運用了人體的聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)等感知特點(diǎn)， 這樣能夠更用戶(hù)加直接地體驗到建筑在三維虛擬環(huán)境中的變化， 身歷其境。在現有的虛擬現實(shí)技術(shù)之中， 因為現今有很大一部分客戶(hù)對于所購買(mǎi)或投資的建筑只有一個(gè)內心的概念， 而傳統的建筑設計非專(zhuān)業(yè)人員也不能完全了解到， 這就像在設計師與客戶(hù)之間施加了一層隔膜， 而虛擬現實(shí)技術(shù)就可以讓他們更加直觀(guān)地對建筑進(jìn)行了解。還可以根據客戶(hù)所提出的需求對建筑進(jìn)行一定的整改， 再為客戶(hù)展現更新的建筑產(chǎn)品效果， 也方便了客戶(hù)與設計師的溝通， 增強了客戶(hù)對于建筑物的深切體驗與審視， 加深了客戶(hù)對于建筑的內部了解， 而剛能刺激消費者對于建筑本身的購買(mǎi)欲望與建筑價(jià)值。
�。ㄋ模� 虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)具有真實(shí)性：
虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)最重要的特性就是真實(shí)性， 其具有傳統建筑設計所不具備的“真實(shí)感官體驗”�！罢鎸�(shí)的感官體驗”是指在三維的虛擬環(huán)境之中， 虛擬環(huán)境的所有信息均被大眾所廣泛接受的廣度和寬度。在虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)中不僅能夠對建筑本身主體進(jìn)行展示， 而且還可以展現出建筑的周?chē)h(huán)境與建筑完工后整體的建筑形態(tài)與使用價(jià)值。我們還可以通過(guò)虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)來(lái)還原一些古建筑和自然景觀(guān)， 這樣對于古建筑和自然景觀(guān)的保護和研究都具有十分重要的意義。
�。ㄎ澹� 有助于文物的研究與保護：
我們還可以通過(guò)虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)來(lái)還原一些古建筑， 這樣對于古建筑的保護和研究都具有十分重要的意義。在很多的博物館中， 都有一些異常珍貴或者極易氧化、損壞的歷史文物或者殘舊的古建筑并不能展出， 而虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)技術(shù)就可以完美地解決這一問(wèn)題�？梢栽诓┪镳^中設立虛擬展示廳， 現場(chǎng)的所有“文物”都由虛擬三維的計算機屏幕展現， 這樣不但能夠完整地展出相應的文物， 而且還不會(huì )對文物產(chǎn)生一絲一毫的破壞。通過(guò)虛擬現實(shí)動(dòng)漫的展示同樣可以提高珍貴文物的保護效率， 為文物“編檔”便于日后對文物進(jìn)行相應的維修保護與研究， 同時(shí)也為廣大人民群眾提供了更多參觀(guān)文物的途徑。將一些無(wú)法移動(dòng)甚至已經(jīng)消散無(wú)法修復的古建筑， 進(jìn)行復原在一定程度上也能夠為古建筑提供相應的保護。舉個(gè)例子， 綜合運用虛擬現實(shí)技術(shù)可以對發(fā)掘出的建筑物進(jìn)行全方位綜合展示， 放入還原的虛擬歷史場(chǎng)景當中， 可以讓觀(guān)眾在三維虛擬的環(huán)境中進(jìn)行全方位的觀(guān)察， 可以更加直觀(guān)地對建筑物所處的歷史時(shí)代及環(huán)境進(jìn)行全面的認識。這樣不但提高了群眾對于歷史文物的參觀(guān)熱情， 還提升了景觀(guān)的綜合參觀(guān)效益。而且在建設虛擬動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景的過(guò)程中， 在計算機生成虛擬三維的過(guò)程中， 即便是已經(jīng)不存在或者破損的建筑物依然可以重現。一個(gè)很好的例子就是我國對于故宮虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)的作品“天子的宮殿”， 通過(guò)計算機生成的虛擬動(dòng)畫(huà)， 就可以讓觀(guān)眾利用計算機更加深入地對建筑物進(jìn)行了解。
三、總結
對建筑物進(jìn)行設計是一項非常復雜的工作， 一個(gè)地方的建筑物往往承載著(zhù)一定的文化品味、歷史傳統、人文精神與其獨特的地域文化。這樣就會(huì )在建筑的過(guò)程中遇到很多的問(wèn)題， 而虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)技術(shù)的出現與發(fā)展就在一定程度上減輕了很多的技術(shù)復雜性。而且伴隨著(zhù)虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)技術(shù)的不斷創(chuàng )新發(fā)展， 虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)技術(shù)在審批、施工和設計建筑等多個(gè)建筑環(huán)節中都發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的功效， 要怎樣將虛擬現實(shí)更多運用在實(shí)際的建筑中， 要不斷探尋其特有的能力而且要發(fā)揮其應有的功效。伴隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)日趨成熟， 虛擬現實(shí)動(dòng)畫(huà)技術(shù)必將在未來(lái)的建筑設計與建造過(guò)程中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
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