虚拟现实技术在建筑设计中的应用

虚拟现实技术在建筑设计中的应用

周旭

421181199204163551 湖北武汉 430000

摘要：随着经济发展，越来越多的先进科学技术被应用到日常生活生产中。虚拟现实技术是每个科技公司都在研究的项目，并在这项新的科技中投入了大量的人力资源和资金。虚拟现实技术利用了计算机模拟技术，可以生成一个多源信息三维模型程序，该程序使用计算机模拟真实环境，并可以识别用户的行为，在建筑工程设计中得到了广泛应用。由于研发创新的虚拟现实技术的广泛使用，建筑设计过程中将项目与虚拟现实技术结合起来，提高了设计水平，可以给该领域带来新的活力和更大的发展前景。

关键词：虚拟现实技术；建筑设计；应用

一、引言

虚拟现实技术是指使用计算机网络模拟工作中的内容。这项技术是随着计算机技术的快速发展和完善而迅速出现的一项新技术，目前已在我国许多行业得到普遍应用，通过这项技术的应用，可以为用户提供可视化效果，使用户能够身临其境，通过实时人机交互，用户能够直观、立体地感受到环境的实际变化情况。这项技术应用于建筑设计，可以有效地提高建筑设计的科学性和合理性，设计人员应加强对这项技术的研究。

二、虚拟现实技术应用于建筑设计的意义

虚拟现实技术在建筑设计中的应用，既是技术进步的体现，也是设计理念和方法的创新。虚拟现实技术使设计人员和客户能够通过高度逼真的3D模拟环境在逼真的虚拟空间中预览建筑设计成果，不仅提高了设计的可视化程度，还增强了互动性和参与性。传统的建筑设计往往依赖于平面图和小规模的模型，难以充分传达空间和设计细节。虚拟现实技术可以提供全方位、多功能的视觉显示，设计理念和空间安排可以更直观、更详细。虚拟现实技术在建筑设计中的应用也大大提高了效率和准确性。设计人员可以在虚拟环境中快速测试和修改设计计划，不需要花费大量的时间和资源来创建实体模型或仔细检查它们。这种高效的虚拟过程不仅有助于加快设计，而且有助于及时发现和纠正潜在的设计问题，降低项目的风险和成本。同时，虚拟现实技术的应用促进了双方的进一步参与与合作。设计团队成员、客户和最终用户可以通过VR参与设计过程，并提供意见和建议。这种协作方法有助于创建符合用户需求的体系结构作品。

三、虚拟现实技术在建筑设计中应用分析

（一）动画录制渲染

在动画录制渲染中，调用视频录制管理器，在当前场景中启动视频录制片段的设置，调整镜头的角度，拍摄视频，控制人的行走路线、鸟的飞行路线和鸣叫声，丰富视频场景。在基于节目上的视频剪辑录制每个视频后，通过免费剪贴板处理初始剪辑和特效，并通过使用照明效果处理来改善场景。在视频录制渲染中，可以使用录制教程协作建模软件，可以节省渲染所需的大量时间和精力，并且可以获得良好的效果。模型构建完成后，给出相应的材质，设置镜头，并直接使用建模软件导出视频。使用软件捕捉商业地图软件的动态3D场景并创建视频，将模型视频和场景视频合并，并使用后期动画进行处理。

（二）解决建筑结构处理问题

通过将虚拟现实技术应用于REIT系统，设计人员可以更好地解决结构问题，支持理想绘图和结构计算的集成。在建筑设计中，可以设计基于虚拟现实技术的集成REIT系统，设计结构方案。同时，在建筑设计中，设计人员应用虚拟现实Revit系统后，可以方便地修改建筑平面图。设计人员可以构建建筑，从Revit系统中快速选择必要的家具、材料和设备等进行组装。此外，通过该系统设计的建筑结构与实际设计的建筑尺寸相同。色彩真实，材料质感强，便于设计人员快速完成设计任务。通过设计人员改变光源和视觉条件来观察整个建筑，可以获得令人满意的建筑设计方案。此外，通过Revit系统的应用，设计人员可以分析已经构建的模型并选择结构平面，自动分析结果。如果发现布置图不合适，则可以及时更正相关参数。此外，每个阶段的协同设计可以在虚拟REIT系统的支持下实现，设计效果可以全方位地展示出来。

（三）应用于交互系统

虚拟现实技术不需要太多设备即可应用。通过使用一个简单的交互系统，可以为其构建一个虚拟现实系统。如果想更好地反映虚拟现实技术效果，必须有专用设备。虚拟现实技术使技术人员能够理解自己的设计，系统根据设计情况提供适当的反馈，使设计人员能够有效地融入建筑设计。协助设计人员优化设计方案并改进建筑设计。

（四）应用于建筑空间体验分析

虚拟现实技术实现了二维设计图纸的三维设计，同时可以提高设计人员设计水平。在当今社会发展的过程中，设计人员往往可以通过绘画或摄影等多种方式对建筑空间进行分析。这些方法不能使设计人员直观的观察建筑实际效果，并且可能在不同的体验中有所不同。虚拟现实技术的使用使设计的人员能够通过听觉、触觉和视觉等广泛的感知来了解设计建筑的实际效果，并能够进一步分析建筑设计方案，提高设计水平和效率。

（五）应用于建筑物理环境分析

在传统的纸张设计方法中，只能显示建筑的外观，不能展示和分析建筑所在的物理环境。当在设计过程中融合虚拟现实技术时，可以更直观地表达建筑物附近的物理环境，用户可以使用虚拟设施来感受建筑物建成后所处的实际物理环境，提高用户满意度。更重要的是，它帮助设计人员找到合适的设计数据和相关信息，创建科学的设计方案。例如，设计人员可以使用虚拟设施来分析建筑所处环境的气候、人员流通、绿植环境等，从而可以准确地设计建筑的南北方向、高度、宽度等。

（六）应用于展示建筑物信息和远距离浏览

在传统的建筑设计中，只能传达和显示建筑中的一些属性信息，相对同时只能提供单个建筑的重要信息。通过使用虚拟现实技术，可以直接生动地显示整个建筑，除了上述建筑附近的物理环境外，墙壁的高度、墙壁的厚度、窗户等都可以显示详细信息，并可用于设计人员、业主和管理部门的决策。还可以通过虚拟现实技术远程浏览设计建筑，及时有效地进行施工调整和准备，提高施工效率和质量。

（七）优化设计方案的选取和比较

由于过去的建筑设计缺乏互动性和真实性，很难与设计方案的选择进行比较，需要很长时间。基于客户的各种需求，进行数据交换交互，将各种不同的条件结合起来，考虑到客户不同需求，应用虚拟现实技术将所有问题融合在一起形成三维模型。将这项技术应用于建筑设计，设计人员应用计算机网络技术，对所有备选方案进行分析时，可以立即交换设计，将具体分析添加到设计方案中，设计出优秀的建筑工程。通过方案的比较，可以提高建筑设计的效果和质量。

（八）施工仿真演练

通过模拟分析施工环境，为施工队伍提供了一个风险培训平台。在这个虚拟环境中，施工人员和管理人员很快就会熟悉即将建造的建筑项目，并能够了解建筑结构的复杂性和施工过程中可能遇到的问题。例如，可以在VR环境中进行练习，也可以在狭窄的空间中进行操作，并在实际施工前提高安全意识和操作技能。通过应用虚拟现实技术有助于优化资源分配，减少浪费，快速发现和解决潜在的施工问题。施工模拟也提供了一个有效的合作平台。复杂建筑项目需要设计人员、施工人员、承包商和其他利益相关者密切合作，及时解决施工过程中的冲突。

四、总结

如上所述，虚拟现实技术有望继续推动建筑设计的创新和改进。未来，建筑信息模型（BIM）和其他数字技术可能会深入地集成，设计和施工的集成度可以进一步增强。同时，虚拟现实技术可以在智能建筑领域发挥较大的作用，帮助设计人员和施工人员解决当前社会面临的挑战。虚拟现实技术为改变建筑设计的方式和过程，创造一个美丽、安全、高效的建筑环境提供了无限可能性。

参考文献：

[1]翟立兴.虚拟现实技术在建筑设计中的应用探析[J].江西建材，2020(7):72-73.

[2]陈欣诺.浅析虚拟现实技术在建筑设计中的应用[J].建筑与装饰，2019(1):171-171.

[3]何林森.浅谈虚拟现实技术在建筑设计中的应用[J].建筑工程技术与设计，2020(12):1071-1071.

[4]吕佰昌, 张毅. 虚拟现实技术在绿色建筑设计中的应用研究[J]. 河北建筑工程学院学报, 2019, 37(1):4.