虚拟现实在风景园林规划设计的运用及层次细节优化

来源 :安家(建筑与工程) | 被引量 : 0次 | 上传用户:bjqtq757
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:随着科技的不断进步,为了更好的提高设计人员在视觉上更加直观、真实的感受,以便于更好的辅助设计人员对园林场景的设计工作,我们就开始利用计算机进行辅助,提出通过虚拟现实技术来进一步的实现风景园林规划的设计与应用。虚拟现实技术辅助是通过VRML工具实现的,然后通过LOD层次进行细节性的算法进行实时的地形绘制。进一步的减少三角形裂缝的数量,最后,与Skelehup和AutoCAD相结合来进一步实现风景园林的虚拟现实规划以及范例演示。本文结合演示实际情况,对人机交互可以让用户自由观察和体验虚拟园林环境,通过直观的感受,让其明白意义所在,这样才能真正的实现虚拟现实技术及园林设计的良性发展。
  关键词:虚拟现实技术;风景园林;园林规划;VRML;CAD;Skelehup
  引言
  随着我国社会的不断进步与发展,促使国民经济和大众生活质量的到了进一步的提高。人们也越来越开始注重环境保护问题,这就间接的把风景园林设计建设推到了前列。随着时代的进步发展,计算机应用技术的不断更新,传统的图纸设计制作已经跟不上时代的需求,人们也开始借助虚拟现实(VR)技术,让虚拟现实成为了热门的应用,成为了新时代的方向。当然,风景园林规划设计的过程借助的计算机辅助技术,主要是AutoCAD技术、AreGLS技术、VR技术他们的相结合,通这些技术和软件,能够让设计人员更加真实、直观、迅速的实现风景园林设计工作,这里最重要的就是VR技术,其中,以北京林业大学学研中心景观为例,来进行风景园林规划设计的实践。以VR技术为技术基础,来进行研发一款可以下平板、手机上可以运行实现环境的虚拟景观设计的平台[1]。APP的使用简介实用,可以进一步的实现素材的获取与编辑、景观素描插入、防线网格实时获取功能。
  为了更好的促进虚拟现实技术与风景园林规划设计的结合,进而增加设计人员在空间、视觉上的直观性和真实性,更好的提升计算机对园林场景设计工作的辅助,让虚拟现实技术实现风景园林规划的数字化设计。我们首先就需要了解虚拟现实技术对风景园林设计规划辅助的优劣;其次,需要了解虚拟现实技术辅助设计采用的工具;最后,以实际案例出发,结合CAD绘图和3D任务建模工具建立项目的结构、设计过程、程序编码等方法。最终,利用Skelehup和虚拟现实技术软件构建出风景园林的虚拟现实场景,通过人机交互的方式,让用户可以真实、直观的自由观察和体验虚拟的园林环境,进一步的推进风景园林规划设计的发展与创新。
  一、基于VR辅助技术的风景园林设计规划
  VR技术就是利用计算机来构建一个三度空间的虚拟世界(见图一)。它有三个基本特性:交互性、沉浸感、想象力(见图二)。
  (1)交互性:用户通过输入相关指令来操作计算机实现虚拟场景,当计算机构建好好场景实时反馈用户。
  (1)沉浸感:沉浸感又叫参与感,是指用户在计算机所构建的虚拟场景中,利用自己的感官去感受场景所体现的真实呈现。
  (1)想象力:是指的当用户沉浸在虚拟场景中,用自己的判断、想象等多种思维去对虚拟场景进行脑补的画面。
  二、系统整体框架
  高品质的虚拟现实系统需要各种技术的参与。但是基于VR技术的园林景观规划设计,最重要的就是三层结构组成,分别是用户层、应用层、显示层。
  (1)用户层:为用户提供可操作输入的指令窗口,并将相关指令传输给计算机,指导计算机构建并模拟园林景观。
  (2)应用层:通过用户输入的指令,按照相关指令构建三维的园林景观图像。
  (3)显示层:将构建的三维园林景观图像直观、真实的呈现反馈给用户。
  三、基于LOD层次细节算法的VR场景优化
  在风景园林的规划设计中虚拟现实场景中就会出现复杂的地型结构,为了更好的实现实时地形规划与绘制,就需要LOD层次细节算法,采用四叉树的网格结构。但是,基础的网格结构是没有分割的正方形,为了更好的满足虚拟现实场景的优化需求,就需要进行网格的估计,以便在消除裂缝和刷新速率中得到相对的平衡[2]。
  2.1虚拟场景生成中LOD模型的选择
  适当的运用LOD模型细节层次模型,在顯示过程中在不损失图像细节的条件下,来进一步的提高系统的响应能力。选择的方法如下:
  (1)剔除法
  在特定的场景情况下,一直场景的几何形体是没有办法被观察者说看到的,在这样的情况下,就不需要再去绘制这部分物体。
  (2)距离标准
  这种方法就是看物体到观察者的距离,从视点到物体内指定的欧氏距离,这种方法定论就是根据一个物体距离视点的远近来决定的,此物体被观察到的精细细节部分越少,就意味着选择粗糙的细节层次来进行表示,就不会对逼真度产生很大的影响。
  (3)尺寸标准
  就是利用人眼辨识物体的能力随着物体尺寸的减少而进行特性减弱,它就要考虑物体的尺寸,越小的物体就用越粗糙的细节层次,较大的就用相对较精细的细节层次。
  (4)偏心率
  是指的人眼辨识物体能力随着物体逐渐远离视域中心而减弱的特性。视网膜的中心点就会对物体的细节的辨识能力相对较强,视网膜的边缘分辨能力较弱。根据这样的原理,来将场景扥为较细节层次的中新部分,分别对应眼睛的中心部分和边缘部分[3]。
  2.2 LOD模型的生成
  (1)光照模型
  利用光照的技术的到物体的不同细节层次。比如,我们可以用较少的多边形和光照算法来的到包含较多的多边形,进而形成相似的效果图像。
  (2)纹理映射
  适当的在生成过程中,增加一些纹理。来进行表示不同的细节层次。具体的细节层次可以利用带有纹理性的多边形来进行代替,这种多边形在某个特定的视点下,通过距离的控制,就会在相应区域内得到图像。   (3)多边形简化
  多边形的简化算法是通过输入一个个很多的多边形来构造的精细模型,进而形成一个和原模型相似的含有少数的多边形简易的模型,并且和原有模型在视觉上没有变化,大多数细节层次简化就是这样形成的。
  2.2 LOD细模型的实现方式
  (1)静态LOD
  在预先处理的过程在那个生成一个物体的几个相近的离散的不同细节层次的模型,实时的绘制时,结合特定的标准,选择合适的细节层次,来进行模型的构建,将物体呈现出来。
  (2)动态LOD
  动态的LOD算法就是生成一个数据结构,在实时的绘制过程中,可以根据需求随时的抽取出细节层次模型[4]。在这样的数据结构下,就可以大量不同的分辨细节层次模型,进而实现分辨率的连续变化。
  三、结语
  综上所述,虚拟现实园林场景设计在城市建设中有着重要的作用,对园林景观设计规划效果模拟也有着必要性。本文提出,通过虚拟现实技术来进行实现风景园林规划的设计应用,进而更好的实现计算机在园林场景设计工作中的辅助工作,LOD技术在虚拟现实技术中也有着非常重要的作用,LOD模型的算法生成是虚拟现实技术中的应用方式,还需要在应用的过程中合理的运用。从实际案例得出结论,绘制CAD图和3D建模、VR技术、LOD技术等可以很好的相结合给总体结构建立虚拟现实场景,通过人机交互让用户更加真实、直观的去观察、去体验虚拟园林环境,进一步推动风景园林规划设计的创新与发展,增加了设计人员在园林规划设计中的体验感。通过VR技术来提高系统模拟的真实性,为园林设计和建设提供重要的参考依据,同时为公司降低了大量的人力、財力、物力。
  参考文献
  [1]刘莹.浅析地域特征在风景园林规划设计中的应用[J].花卉,2019(6):104-104.
  [2]欧阳琳.浅谈风景园林规划设计中乡村景观的渗透[J].建筑与装饰,2019(2):14-14.
  [3]王晶.探究乡村景观及其在城市风景园林设计与规划中的运用[J].中国战略新兴产业,2019,(06):47-48.
  [4]韩开雪、吴岩、王治勋、王旭东.虚拟现实技术在花境设计中的应用研究[J].园林,2020,No.344(12):98-104.
其他文献
摘要:随着社会经济水平的不断提升,各行各业在其的推动下都得到了迅猛的发展,医疗事业作为关乎民生的产业,医院中对于洁净手术室的建设是必不可少的,其甚至可以称得上是医院的心脏,想要更好的保障医院日常顺畅的运转,为患者提供更优良的服务,相关人员必须针对洁净手术室工程做好质量把控,基于此背景下,本文针对医院洁净手术室工程质量控制展开了探讨,希望能对促进工程质量与医疗质量的提升,推动医疗产业长足发展有所裨益
期刊
摘要:随着我国国民经济的快速发展,电力已经成为人民生活中不可或缺的一部分,整个社会对电力工业体制改革的需求也日益迫切。由于水电厂能够快速高效并且安全地供应电能,维持居民生活有序进行、保证国家系统正常运行,已经与人民生活以及社会发展形成了密不可分的关系。正是如此,水电厂生产管理的安全状况至关重要。本篇文章从水电厂的主要运行指标出发,分析了如何可靠安全地进行水电厂的生产管理。  关键词:水电厂;管理;
期刊
摘要:随着我国经济建设不断深入,科学技术取得一定发展,且在各领域的应用范围越来越广,在一定程度上推动了各领域进一步发展,提高了社会整体综合实力。就工程测量行业而言,在实际工作过程中应用科学技术,有效保证了各项工作的顺利开展和整体工作效率。而在具体的测绘工作过程中,无人机遥感技术发挥了极其重要的作用,在一定程度上突出了该技术的科学性、先进性和高效性。本文具体分析了在实际测量过程中无人机遥感技术的具体
期刊
摘要:当今社会,经济全球化成为了世界经济形势的主宰,科学技术水平也获得了突飞猛进的发展。随着我国国民经济水平的稳定增长,人们的生活质量、生活方式也在时代潮流的驱使下,迎来了城市现代化的发展时代。在此社会背景之下,各种工程测量工作在这种趋势下也获得了前所未有的崛起,并将测绘技术的应用和发展普遍开来,推动工程技术质的飞跃。本文就通过对新形势下的我国工程测量施工过程中采用的测绘技术的发展进行深入研究,了
期刊
摘要:做好建筑工程的造价管理控制工作可以保证工程的质量,还能减少建筑的成本,促进资金和资源的合理配置,增加企业的竞争实力,所以企业应重视对建筑工程造价的控制,应认真分析建筑工程各阶段的工作造价管理工作的重点,并设计出现科学合理的方案,使得建筑工程造价管理控制工作实现系统化、科学化、规范化。  关键词:控制、建筑工程造价、途径  引言:在实际建筑工程实施过程中,为了确保其能够获得预期的经济效益,工程
期刊
摘要:当前我国的基础设施建设形势一片大好,尤其是城市交通建设。城市建设与野外建设相比,建设空间略有不足,因而很多时候人们会选择建设桥梁工程和地下隧道工程。城市建设在快速发展着,快速增多的桥梁工程、道路工程和隧道工程中也随之出现了很多非常严重的安全隐患和质量问题,对人们的安全造成了巨大的威胁。因此,提升当前桥梁、道路和隧道工程的工程质量是极为有必要的。基于此,文中对道路桥梁隧道工程施工中难点及改进进
期刊
摘要:我国经济建设自改革开放发展至今取得了非常不错的成就,其成果得到了世界领域的高度认可。工程测量目前已经广泛应用于社会中的各项行业之中,无论是军事国防建设工程,还是民用建筑项目工程,工程测量工作始终都是基础建设部分,工程的测量效果对于施工质量有着很大的影响,工程测量效果的高低不仅决定于现场团队的配合程度,更在于设计人员选择测量方式的科学性,因此在实际的施工中,施工方需要正确认识不同测绘技术的意义
期刊
摘要:石油化工与我国经济发展是相辅相成的关系,石油化工企业能够提供充足能源,有利于我国经济的快速发展,而经济发展能够进一步刺激人们对能源的需求。因此石油化工行业在我们的生产生活中变得越来越重要,我们对其资金投入也在逐渐增加。然而石油化工行业与其他行业有许多不同,比较具有特殊性。在石油化工过程中,通常会使用高危险性的原料,再生产过程中还会排放许多有害物质,长此以往将会对环境和人身造成更多危害。因此,
期刊
摘要: 本文主要论述了光缆线路日常维护过程中出现的常见障碍,光缆线路障碍排查抢修的具体流程,分析了光缆线路障碍的原因与特点,总结了光缆线路日常维护和障碍判断的一些宝贵经验,为线路维护人员提供参考。  关键词:光缆线路 维护 障碍 查找处理  引 言  光缆线路日常维护、光缆线路抢通修复是光纤通信传输送网运维中的重要环节。  一、线路维护资料档案建立  作为线路抢修分队,建立完善的光缆线路路由资料,
期刊
摘要:为了整体提高道路桥梁的工程质量,减轻病害等问题对道路桥梁建筑设施所产生的负面效果,推进整个工程的养护管理质量,不断优化整个工程的工艺技术,同时还要相关的工作人员充分发挥和借助新型技术——钢纤维混凝土工艺,加强整个建筑结构内的刚度,大大完善我国的混凝土施工技术,利用科学合理的方式改善现在的工程技术,希望能够为我国的道路桥梁建设的发展贡献自己的一份力量。  关键词:道路桥梁工程、常见病害、施工处
期刊