城市规划中虚拟现实技术的应用

　　1、 前言

　　随着在城市规划中多媒体动态需求的不断增加，虚拟现实的操作环境能够带给人们身临其境的感觉，形成逼真的现场效果，从视觉、听觉、触觉全方位进行体验，此外还可以通过各种互动方式进行交互操作。因此，虚拟现实技术的应用带给我们更多的跨学科技术的融合，城市规划中采用虚拟现实技术，不仅可以直观的展示城市建筑，同时也可以通过使用者的操作得到很好的直接反馈。

　　2、什么是虚拟现实技术?

　　虚拟现实技术简称VR，是virtual reality的缩写，又称灵境技术，是依托于计算机技术来实现的高级人机互动界面。虚拟现实技术所涉及的学科广泛，并不是一门单一的技术而是综合了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、传感器技术、人工智能技术、计算机网络技术等等，同时涉及心理学、生理学、认知科学、信息科学等多门学科的综合性新兴科学。可以通过模拟人的视觉、听觉、触觉等感官反映，来使人进入计算机生成的虚拟环境中，并与计算机形成互动，通过语言、手势等方式进行人机交流，创造一个多维的信息空间，其应用前景十分广阔，已经成为近几年来飞速发展的重要学科。虚拟现实技术与多媒体技术、可视化技术的根本区别在于“沉浸”，即要求该技术能够使用户沉浸在虚拟环境中，具有立体的视觉效果、逼真的听觉与真实的触觉感，而不仅仅是停留在对模型的观察上，仿佛构建了一个虚拟的思维空间，能够使用户全方位的体验数字化构建的仿真环境。因此，传感器技术是虚拟现实技术中重要的构成部分，这样才能够使人们更加真实的投入和参与到信息处理的环境中，能够从力学、生物学等方面做出对用户行为的逼真反应。

　　3、虚拟现实技术的应用领域

　　虚拟现实技术的兴起引起了各领域的广泛关注，其应用前景与科学价值也逐步得到认可，其中涉及军事、教育、工程、建筑、医学等各个领域。虚拟现实技术的早期实验起源于MIT，最早是开发军事作战的虚拟环境，用于模拟战场的各种突发状况的变化等，由美国国防部出资资助进行开发实验。随着这项技术的逐步成熟，开始由军事领域向民用领域逐步转变，应用范围不断扩大，著名的飞机制造商波音公司就曾经用虚拟现实技术成功的设计了波音747的座舱。此外，在英国人们研制了基于虚拟现实技术的解剖模拟器，可供外科医生进行模拟解剖练习。而对于我们日常生活中所接触到的，莫过于各类科幻电影中的应用，例如“侏罗纪公园”就大胆的应用了该项技术，给人们耳目一新的视觉冲击感。在建筑领域中，人们可以通过逼真的行走方式，徜徉在虚拟的建筑中，感受环境、街道，甚至是进入建筑内部，对其内部结构进行观察等。

　　4、虚拟现实技术在城市规划中的应用

　　随着人们对城市建设与生态建设重视程度的不断增加，虚拟现实技术也同样被应用于城市规划的虚拟和城市生态的虚拟中，甚至参与生态改造等虚拟性的实验中，在城市规划领域发挥着不可替代的重要作用。

　　4、1虚拟城市规划及建筑设计

　　城市规划是一个城市可持续发展的重要基础，从城市的建筑布局到街道设计、景观安置等等，如果不进行反复论证从而得出合理的、详细的规划图纸，是很难保证城市建设的远期效果的。利用虚拟现实技术，可以进行旧城区的改造实验，用来评价各城市设计、规划方案的合理性，将城市的街道、建筑物、景观等结合起来，特别是对于高层建筑的美学功能也能够进行充分的论证。此外，街道绿化的景观效果，四季的植物色彩变化和搭配等等，都可以通过虚拟现实技术来给出重要的参考依据。在建筑设计方面，建筑空间的合理性也同样可以依靠虚拟现实技术来反应出来，从用户身临其境的反映可以得出最直接的反馈，对建筑的功能与空间布局给出合理的结论。在城市整体规划的大背景下，建筑的空间感与周围景观的结合程度，都可以依靠虚拟现实技术给出的反馈来得到解决。

　　4、2街区重建与小区规划

　　城市是由多个细化的街区与居民生活的小区构成的，因此，城市规划既是全局行为也是局部行为。虚拟现实技术可以将街区改造设计进行模拟，显示该地区内的街道重建结构与道路的功能性，该项技术特别是在一些地震重建城市将得到更有价值的应用。修复损毁道路、重建街区功能使城市的街区与城市整体结构紧密契合，将是虚拟现实技术在城市规划中的典型应用。对于居民小区规划不仅要考虑到周边的交通，同时也要充分考虑到自然环境的影响，小区与周边的协调性等等，将拟建的小区虚拟模型放置在完成的周边环境中进行综合评价，将大大提高小区公共设施的利用价值与绿化的景观价值与整体布局的合理性。应用虚拟现实技术，可以将街区改造与小区建设的效率性进行提升，从而构成城市规划的整体布局的完整性。

　　5、结语

　　虚拟现实技术借助三维的虚拟模型可以实现我们模拟建设的重要功能，特别是在城市规划方面，既能够满足城市的建设的整体需求，同时也为设计者提供了可靠的设计依据。通过仿真技术等高新技术手段，不断完善虚拟现实技术的同时，也使得这门技术的应用范围不断扩大，对于城市规划方案的甄选，越完善的模拟效果越能够呈现出整个城市的功能与景观的协调效果，从而使这项技术得到长足的发展，是城市的生命力得到提升。

　　[参考文献]

　　[1]刘学慧.虚拟现实的图形生成技术[J].中国图形图像学报，1997(02).

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文章名称： 城市规划中虚拟现实技术的应用

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