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虚拟现实技术在辅助城市规划设计的运用论文 虚拟现实技术在辅助城市规划设计的运用论文 摘要:虚拟现实技术在城市规划设计中的使用，大大提升了设计 工作的效率及质量，能够使设计师在城市规划中设计初出优化且完 善的设计方案。主要是因为虚拟现实技术具有沉浸感和交互作用两 个基本特征，其关键技术有3D建模技术、实时动态绘制技术、人及 自然交互技术以及立体显示和传感器技术，这些技术是实现虚拟世 界创建的关键。在城市规划设计中，依靠虚拟现实技术进行实时辅 助，首先需要获取城市规划设计的具体信息，然后选择合适的VR 系统，将具体数据信息转化为图像，进行虚拟场景建模及渲染，最 后进行合成调试及漫游，确保场景能给人以真实感受。 关键词:虚拟现实技术;实时辅助;城市规划设计 虚拟现实技术(V R)是一个可以根据使用者提供的信息创建虚拟 世界的计算机仿真系统，能够实现多源信息的融合，创建出交互式 的三维动态视景和实体行为，让使用者融入其中亲身体验［1］。一 个城市的规划设计是否科学合理，关系到这个城市在未来数十年的 发展态势，因此必须确保规划方案的科学合理性，在城市规划设计 的过程中，采用虚拟现实技术验证设计方案的质量，是一种极为便 捷且高效的方式，能够让设计师及相关审核人员亲身直观全面地感 受整个设计，提出具有建设性的修改意见，不断优化城市规划设计 方案。 1虚拟现实技术简介 虚拟现实技术的应用，必须满足两个基本要求，其一为沉浸感， 即能够让使用者有身临其境的感觉，这要求该系统必须通过一定的 技术措施创造出逼真的具有视觉、触觉、听觉、嗅觉等感官形式的 虚拟世界;其二为交互作用，就是使用者的行为会对虚拟世界产生影 响，并且将这种影响反馈给使用者［2］。目前虚拟现实技术在城市 规划设计中的应用，还不能达到预期的效果，需要不断改进不断磨 合，且随着城市的不断发展，不断调整规划方案，不断改变构建的 虚拟世界。虚拟现实技术在城市规划设计中的应用效果显著，设计 师能够直接在虚拟世界中进行体验和考察，感受空间设计的合理性, 同时结合其他审核人员及城市居民的感受及建议改进设计方案，大 大提升了城市规划设计质量及其工作效率。在虚拟现实技术实时辅 助城市规划设计的过程中，主要应用的技术有:①3D建模技术，包 括几何建模和行为建模两种，是实现虚拟世界创建的基础，根据设 计部门提供的信息建立大量的三维模型;②实时动态绘制技术，这一 技术能够根据使用者的方位创建出相应的画而，并且随着其方位的 变化改变其所体验到的环境，这一过程数据处理量极大，且难度较 高;③人及自然交互技术，能够消除人与虚拟世界之间的界限，以视 觉、触觉、听觉等多种形式让使用者真实感受到虚拟世界，并且对 其产生真实的影响;④立体显示和传感器技术，利用全息技术能够真 实还原物体的三维信息，逼真效果更佳，再通过传感器技术让使用 者获得真实的感知。 2虚拟现实技术实时辅助城市规划设计的具体流程 2?1获取城市规划设计信息 一般情况下虚拟现实技术在城市规划中的应用，都是以相关设计 院与专业的VR技术公司合作的形式进行的，所以首先VR技术部门 需要先了解虚拟世界创新的一些基本信息。以广州珠江新城的城市 仿真系统为例，珠江新城连接着广州越秀区、海珠区和天河区，地 理位得天独厚，交通便利，在规划设计方案中，该地区被划分为以 居住为主的东区和以商务办公为主的东区。在了解这些信息时，需 明确该区域城市规划的空间设计，以及相关标志建筑物的地理位置, 然后结合当地的地形地籍信息、规划设计方案建立三维模型。 2. 2选择合适的VR系统 在城市规划设计中应用的虚拟现实技术系统的组成部分为:①硬 件系统，包括服务器、工作站等形式的计算机平台，头盔、立体眼 镜等形式的显示系统，以及虚拟音效系统、交互设备系统等虚拟外 设;②软件系统，包括建模软件和演示软件。根据城市规划设计质量 的要求选择合适的VR系统，配置合适的开发工具，一般为了保证 虚拟世界的运行效果，会选择较高的配置。 2. 3具体数据信息的采集转换 虚拟世界的创建，其实就是将真实的场景转化为数字化信息，再 将这些信息转化为仿真场景的过程。因此，在城市规划设计中建立 虚拟世界，首先需要获取大量的真实测绘信息，采用航拍等方式获 取真实影像并通过相关测绘软件转化提取出模型数据信息，包括各 个区域的建筑模型地理位置及相关属性数据，然后将这些信息分门 别类，输入VR软件技术系统中。 2?4虚拟场景建模及渲染 在收集到足够的建模信息后，就可以开始建立虚拟的场景，利用 专业的虚拟形式建模语言VRML解决实景建模问题，制作大量的以 建筑物为主体的是三维实体模型，然后利用MultiGenCrestor软件 生成实体的纹理、质地、光影变化等三位效果，让实体模型在视觉 效果上更加真实。三维效果是确保场景