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1、【環(huán)境藝術設計論文】環(huán)境藝術設計虛擬現(xiàn)實技術應用分析 摘要：虛擬現(xiàn)實技術與環(huán)境藝術設計的結合，是傳統(tǒng)設計的延伸與突破，其多感知性、預算的精準性、互動性極大提升了環(huán)境藝術設計的空間。文章在分析VR技術融入環(huán)境藝術設計的重要性基礎上，對設計中VR技術的實際應用進行分析，以期為虛擬現(xiàn)實技術與環(huán)境藝術設計深度融合進行鋪墊。 關鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術；環(huán)境藝術設計；應用 虛擬現(xiàn)實技術，又被稱為VR技術，它是基于網絡信息技術、多媒體技術、建筑動畫技術等逐漸發(fā)展而來。從某種角度來講，虛擬現(xiàn)實技術所具有的優(yōu)勢比任何一種專業(yè)化的信息技術更加突出。因此，虛擬現(xiàn)實技術被逐漸應用到

2、各種領域之中，在環(huán)境藝術設計中的應用成為廣大學者所關注的焦點。隨著社會經濟的快速發(fā)展，人們對環(huán)境藝術設計提出了更高的要求，意味著傳統(tǒng)的設計理念將無法滿足當下的需求。而虛擬現(xiàn)實技術的融入則能夠對環(huán)境藝術設計進行全面改善，不僅能夠彌補傳統(tǒng)設計存在的不足，而且能夠推動環(huán)境藝術設計朝著更好的方向發(fā)展。因此，研究虛擬現(xiàn)實技術在環(huán)境藝術設計中的應用具有一定的現(xiàn)實意義。 一、虛擬現(xiàn)實技術的概念以及重要性 （一）虛擬現(xiàn)實技術的概念虛擬現(xiàn)實技術（VR技術）作為一種虛擬現(xiàn)實或者是模擬的操作，非常注重人對于事物有一種身臨其境的感受，主要是讓人能夠通過視覺、聽覺、觸覺對虛擬物體進行交互

3、式操作。整體虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)包括現(xiàn)實設備、計算機、交互設備、跟蹤設備、擬音設備等眾多硬件設施，以此為基礎構建對象控制、視覺仿真、動態(tài)三維聲音等軟件系統(tǒng)，同時還涉及信息科學、認知科學、心理學等眾多領域。因此，虛擬現(xiàn)實技術的專業(yè)性極強。通過對該技術的應用，能夠突破以往僅從外部觀察并建模的固有思維，從而給予人們更加真實、直觀的感受?，F(xiàn)階段，虛擬現(xiàn)實技術在環(huán)境藝術設計中的應用，成為學術界的研究熱點[1]。 （二）虛擬現(xiàn)實技術在環(huán)境藝術設計中的重要性1.有利于提升多感知性從傳統(tǒng)的環(huán)境藝術設計來看，很多設計師都希望能夠在自己的設計方案中融入更多的元素，從而有效提升客戶對作品的多感知性，提高方案

4、的成功率。然而因為相關技術的限制，傳統(tǒng)設計往往無法將多感知性體現(xiàn)出來。在三維建模技術快速發(fā)展的趨勢下，僅僅依靠一張簡單的效果圖，或者是融入一點背景音樂已經無法滿足現(xiàn)代人的需求。而虛擬現(xiàn)實技術則能夠改善這個情況，以技術為支撐將客戶引領到一個虛擬世界之中，讓客戶能夠有身臨其境之感，進而為其帶來感知特性（圖1）。通過虛擬現(xiàn)實技術，讓人能夠借助視覺、聽覺、觸覺等感官系統(tǒng)獲得更多刺激體驗，多種感官將會自動向人的大腦進行補充，從而得到更深的印象和更加真實的體驗[2]。2.有利于提升預算的精準性虛擬現(xiàn)實技術不僅能夠讓環(huán)境藝術設計在人的感官方面有所突破，而且在預算方面也有巨大的作用，其中一點是能夠提升預算的精

5、準性。環(huán)境藝術設計師嚴格按照客戶的需求對作品進行設計，根據工程的具體實際情況，對不同施工環(huán)節(jié)進行細化，如需要什么材料、機械設備、工藝技術等。在確定相關因素之后，可以有針對性地進行仿真與計算，這樣便可以充分掌握一個環(huán)境工程的成本。對于客戶而言，越精準的預算，越能夠幫助他們對資金進行應用，這樣才能保證設計效果。3.有利于提升互動性虛擬現(xiàn)實技術在環(huán)境藝術設計中應用，讓環(huán)境藝術設計作品擁有更加獨特的魅力。借助虛擬現(xiàn)實技術能夠將未來的環(huán)境工程方案直觀、真實地呈現(xiàn)給客戶，并通過代入感與客戶加強互動。與此同時，客戶也可以及時反映自己的需求，并讓設計師按照其意愿進行設計。通過對環(huán)境方案各個細節(jié)進行展示，并將各

6、個細節(jié)聯(lián)系起來，確?？蛻裟軌蚪洑v從成品到細節(jié)，再從細節(jié)到成品的過程。從客戶的角度而言，虛擬現(xiàn)實技術一定程度上還提升了他們的話語權，相比傳統(tǒng)設計，虛擬現(xiàn)實能夠更加直觀地呈現(xiàn)。例如，哪一個環(huán)節(jié)有問題，客戶可以及時反映，而設計師也能夠更好地理解客戶的意愿，從而對環(huán)境方案進行修改。因此，虛擬現(xiàn)實技術所帶來的信息交互性，目前是傳統(tǒng)配景的環(huán)境設計方案所無法達到的[3]。 二、環(huán)境藝術設計中虛擬現(xiàn)實技術的實際應用分析 （一）完善環(huán)境藝術設計，強化感官體驗現(xiàn)階段，環(huán)境藝術設計師在進行實際設計的過程中，經常會遇到現(xiàn)實條件限制的問題。例如，現(xiàn)場場地的缺乏、資金的限制等方面，其中任何

7、一個限制因素的存在，都將可能影響到環(huán)境藝術設計的成效。因此，可通過虛擬現(xiàn)實技術結合設計要求、現(xiàn)實情況以及信息數(shù)據等，布設虛擬場景，一方面能夠解決現(xiàn)場場地缺乏的問題；另一方面，也可以一定程度解決資金不足的問題。突破限制條件則能夠彌補傳統(tǒng)環(huán)境藝術設計的不足，從而設計出更加優(yōu)秀的作品。例如，在對城市建筑環(huán)境進行設計的過程中，虛擬現(xiàn)實技術強悍的表現(xiàn)力是其他技術無法比擬的，它能夠將人工智能技術、多媒體技術、計算機圖形編輯技術等功能集于一身，從而為人們呈現(xiàn)出一個虛擬的現(xiàn)實世界，其工作效率也將獲得更大的提升。關于城市建筑環(huán)境藝術設計的虛擬現(xiàn)實技術，其硬件系統(tǒng)要求較高，除了基本的計算機鍵盤、鼠標之外，還需要準

8、備數(shù)據手套、手柄以及方向盤反饋器等，目的是讓虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)更加具有真實性與操作性，這樣能夠為客戶體驗虛擬現(xiàn)實環(huán)境奠定堅實的基礎。對于軟件系統(tǒng)而言，城市建筑環(huán)境所采用的虛擬現(xiàn)實技術需要構建三個部分：第一，以幾何模型為基礎，設計三維場景，這是給予用戶真實體驗的基礎；第二，構建物理模型，目的是對幾何模型的結構材質進行明確，并對相關影響因素，如光照因素、顏色因素等進行調整；第三，構建行為模型，目的是對物體的運動以及行為進行描述（圖2）。具體設計方案，借助虛擬現(xiàn)實技術先構建一座模型城市，然后再進行虛擬設計。在設計過程中，環(huán)境藝術設計師需要對城市的地圖進行數(shù)字化處理，這樣能夠成功建立一個基本模型。隨后，結合

9、現(xiàn)實的情況，如建筑物的數(shù)量、位置等因素，對每一棟建筑物做好三維安排。在虛擬現(xiàn)實技術的支持下，完全可以將每一棟建筑物的門框、窗框等方面精心體現(xiàn)出來，有利于將一座城市以及建筑物的美學特征充分體現(xiàn)出來，進而為整體設計提供更加直觀、精準的技術設計。這樣設計出來的城市建筑環(huán)境，用戶可以通過相關操作觀察各個細節(jié)。如果對于某個細節(jié)有特殊要求，則可以及時反饋給設計師，而設計師也可以及時進行完善，這樣能夠讓用戶獲得更好的感官體驗[4]。 （二）突破時間與空間的限制從某種角度來講，虛擬現(xiàn)實技術是一種超空間、超時間的先進技術，因此，將其應用到環(huán)境藝術設計之中，可以突破時間與空間上的限制。借助虛擬現(xiàn)實

10、技術，能夠模擬任何場景，大到宇宙、天空等，小到塵埃等，只要有資料均可以通過該技術進行模擬。例如，對博物館環(huán)境進行設計。博物館是一個對公眾開放的非營利性服務機構，因此，對博物館公共環(huán)境進行設計有著極為重要的現(xiàn)實意義。博物館肩負著對人類文化遺產、自然遺產等實物進行征集、陳列、典藏以及研究等重要任務，非常注重其教育功能以及社會功能的發(fā)揮。因此，博物館環(huán)境設計要讓整個環(huán)境具有科學化、人性化、和諧化，將虛擬現(xiàn)實技術應用到博物館環(huán)境設計之中，將能夠為博物館的發(fā)展增添更多新的活力。在設計過程中，需要考慮到文物保護的角度，這是整個設計的難點，而且虛擬現(xiàn)實技術的應用也有難度。例如，博物館之中的很多展品均陳列在展

11、柜當中，而展柜的空間也有一定的限制，比如說一部分文物的形態(tài)可能會被展柜所遮擋，無法將文物的形象有效呈現(xiàn)出來，而前來參觀的人也無法看到展品的細節(jié)。對于這個問題，可通過虛擬現(xiàn)實技術進行改善，通過相關技術將文物數(shù)據化，重點是將文物的外部特征的細節(jié)最大化展示出來。同時，為了能夠提升交互性，在軟件系統(tǒng)之中增設可供觀眾實際操作的功能，如對文物進行放大、旋轉、縮小等，讓觀眾從各種不同的角度去觀看文物[5]。針對古建筑而言，如果要從內部進行展示，首要考慮的是如何保護。因此，傳統(tǒng)的設計會讓游客在圍欄之外或者是隔著玻璃參觀，而這種形式也存在一定的不足，由于參觀距離的限制以及室內光線的不足，游客難以看清建筑內部陳設

12、的細節(jié)。對此，可借助虛擬現(xiàn)實技術對古建筑內部的所有陳設以及建筑物的原貌進行虛擬設計，并零距離展示給觀眾，能夠滿足人們對古建筑以及陳設物品的探索欲望?；谖幕瘍群故镜男枨髞砜?，借助虛擬現(xiàn)實技術能夠將文物古跡背后的宗教文化、歷史背景、傳統(tǒng)制造工藝等充分展示給觀眾。具體需要將文化內涵進行形象、具體的設計，可搭配解說、動畫等效果，這樣能夠制造出一種超越視覺的文化體驗。文化虛擬修復技術主要是對文物以及相關信息資料進行保護。因為時間、材質等因素，文物出土之后會面臨剝落、脫色、催化等問題，所以，文物的保存與修復工作非常重要與迫切。通過虛擬現(xiàn)實技術能夠對各類文化遺產進行數(shù)字化記錄，并根據文物的特點制定修復計

13、劃以及展覽方案，有利于提升文物記錄的現(xiàn)實狀態(tài)的精確度。虛擬現(xiàn)實技術在博物館環(huán)境藝術設計中的應用，能夠突破空間與時間的限制，一方面，讓博物館整個環(huán)境在功能方面體現(xiàn)出科學性、操作性以及人性化；另一方面，也將為觀眾帶來前所未有的體驗，有利于博物館的發(fā)展。 （三）更加直觀地展示環(huán)境藝術設計形象在環(huán)境藝術設計中對虛擬現(xiàn)實技術的應用，需要制定科學、合理、實用的設計方案，這樣才能確保技術能夠發(fā)揮其真正價值。與傳統(tǒng)環(huán)境藝術設計相比，虛擬現(xiàn)實技術最大限度發(fā)揮了計算機軟件的優(yōu)勢，從而打造一個極為真實的藝術設計環(huán)境，為用戶提供觸覺、視覺、聽覺等方面的感官體驗。目的是讓用戶能夠置身于其中感受傳統(tǒng)環(huán)境藝

14、術設計無法給予的體驗，使其在腦海之中形成對應的空間記憶，有利于加深用戶對設計內容的印象[6]。以古典園林環(huán)境設計為例，隨著虛擬現(xiàn)實技術以及時代的不斷發(fā)展，古典園林設計與虛擬現(xiàn)實技術實現(xiàn)了充分結合，而且開始朝著三維空間的虛擬能力方面的應用不斷發(fā)展。與此同時，用戶對環(huán)境藝術設計，尤其是古典園林環(huán)境設計提出了更高的要求，因此，傳統(tǒng)的設計方式難以滿足現(xiàn)代需求。從實踐來看，虛擬現(xiàn)實技術與古典園林環(huán)境的融合，能夠讓環(huán)境藝術設計更加簡化，并在效率與質量方面實現(xiàn)提升，有效將古典園林環(huán)境設計的周期縮短。比如Unity3D技術，在進行初步建模時，要對古典園林的特點、內部環(huán)境、外部環(huán)境等方面進行分析，從而對古典園林

15、設計的場景進行三維模擬，具體可以通過AutoCAD以及3DSMAX等技術，對古典園林的園林小品、雕塑、房屋、道路等場景進行設計與構建。之后，借助Photoshop等繪圖技術與軟件，以古典園林所涉及到的自然環(huán)境條件為基礎，對花草樹木等模型與事物進行整合。這樣就可以將古典園林的模型預置體創(chuàng)建出來，并可以通過不同的視角對古典園林的效果進行展示。在進行場景實時驅動時，需要采用相關技術進一步渲染效果，目的是強化畫面的真實感，這樣也方便環(huán)境藝術設計師從不同的方位、角度去對園林的效果進行觀察與優(yōu)化，進而對設計方面的不足進行及時調整。在交互方面，需要通過虛擬現(xiàn)實技術，對園林的動物、植物以及背景音樂、光暈效果等

16、聲色要素進行控制，這樣能夠為用戶呈現(xiàn)出更多特效，實現(xiàn)用戶對古典園林設計方案的零距離感受，同時也可以及時反饋細節(jié)上的不足，有利于設計師對方案進行完善。 （四）有效防止環(huán)境藝術設計存在的潛在風險對于實際環(huán)境藝術設計而言，整個過程會有一些不可預見的因素發(fā)生并引發(fā)一些危險情況，為了保障人的生命財產安全，所以不會讓設計師去進行親身體驗。此時，通過虛擬現(xiàn)實技術可以讓設計人員自身實現(xiàn)身臨其境的設計，從而規(guī)避設計之中存在的潛在風險，也可以在虛擬現(xiàn)實之中獲得一定程度的真實感受。同時，也可以讓用戶明確環(huán)境之中各種潛在的安全因素，并通過預先制定方案進行規(guī)避，可保障后續(xù)工作有序開展[7]。

17、 結語 對虛擬現(xiàn)實技術的應用，雖然能夠解決部分問題，但是也有很多實際性問題需要我們重視。例如，為客戶所展現(xiàn)的作品太過于理想，最終難以實現(xiàn)，這也是目前虛擬現(xiàn)實技術實踐應用遇到的普遍問題。隨著虛擬現(xiàn)實技術的不斷發(fā)展，這些問題正在逐步解決與完善。虛擬現(xiàn)實技術融入環(huán)境藝術設計領域，必定能夠給予環(huán)境藝術嶄新的生命力。 參考文獻： [1]陳祉音.淺析環(huán)境藝術設計的發(fā)展研究[J].福建茶葉，2020（1）：71. [2]張濤.環(huán)境藝術設計中應用計算機輔助設計的分析[J].軟件，2020（1）：263. [3]劉富營，承杰.環(huán)境藝術設計中VR技術的應用研究[J].山東農業(yè)工程學院學報，2019（12）：17. [4]高玉龍.環(huán)境藝術設計中虛擬現(xiàn)實技術的應用策略[J].山東農業(yè)工程學院學報，2018（12）：123. [5]王蒙蒙.環(huán)境藝術設計中虛擬現(xiàn)實技術的應用[J].黑龍江科學，2019（22）：134. [6]胡鵬，楊浩.環(huán)境藝術設計中VR技術的應用研究[J].信息記錄材料，2019（10）：77. [7]常瑜欣.環(huán)境藝術設計中虛擬現(xiàn)實技術的應用探討[J].藝術與設計（理論），2019（8）：54.