方 孙 韡

(湖北工程学院建筑学院，湖北 孝感 432000)

1 概述

虚拟现实技术简称VR技术，是用计算机产生一个虚拟的三维空间，使用者可以在虚拟的三维空间里体验感官上的视觉、触觉、听觉。使体验者身临其境的观察三维空间里的事物。同样的，体验者在现实世界里的动作如身体的移动，头部观察的偏转，肢体上的动作等，都可以被虚拟现实的采样设备捕捉，进入计算机的运算，从而使体验者与虚拟世界中的物体与事件产生互动。以上两个方面的相互作用使体验者身临其境的在一个虚拟世界中进行学习，生产和娱乐等活动。

2 虚拟现实的基本构架

2.1 计算主机

如图1所示，在虚拟现实系统构架中，计算主机起着接收输入设备如动作捕捉器，头部跟踪器，位置追踪器等追踪器的数据，并将数据进行处理，最后传输到显示器树脂头盔立体眼镜的输出设备上进行显示。计算主机好比数据的桥梁，你是数据的中心处理单位。

2.2 输入输出设备

在虚拟现实系统中，使用者与虚拟世界要产生互动，就需要用到输入输出设备。用的输入设备有动作捕捉器头部跟踪器和位置跟踪器等。这些输入设备可以将人的动作输入到计算机中，并将其动作转换成数据和虚拟世界中的物体数据进行计算。如动作捕捉器可以将肢体动作转换成数据，肢体动作就可以和虚拟世界进行互动。

输出设备就是将虚拟现实中的数据，转换成人可以接受的图像声音等，使人的感官可以感知计算机中的虚拟世界。数字头盔，荧幕和立体眼镜都能让使用者沉浸在虚拟世界中，是虚拟世界的表现工具。

3 用途

虚拟现实系统具有便捷直观的使用特点，因此广泛使用于建筑工程设计之中。

3.1 直观地进行建筑设计创作

虚拟现实系统具有直观的特点，因此，人们可以直观的在虚拟现实系统中进行建筑设计创作。比如在城市设计中，设计者可以直观的感觉城市的尺度和周边的建筑景观设计特点。然后根据直观的感受和精确的数据进行城市设计。并且可以将设计者的设计放置在虚拟现实系统中和周边的环境进行比较，进而改进自己的设计。同样在建筑设计中，建筑师将自己的设计与周边的建筑，场地相融合，在虚拟现实中体验自己的建筑。将建筑的体量，平面，立面，构建，色彩等设计元素放在虚拟现实中进行考虑，进而改进自己的设计。

虚拟现实系统对设计师具有直观感受，所以在虚拟现实中设计是未来设计的一个大的方向，可以使设计的质量大幅的提升。

3.2 直观地进行建筑展示

我国目前对建筑设计的展示还是停留在二维平面和立体模型上。其局限性在于表现媒体自身的不足，展示不够细腻不够具体，不能有效的展示建筑的全貌。

虚拟现实的加入，可以将建筑放置在一个虚拟的立体空间中，自由的全方位地进行展示。观察者可以像真实的环境一样。从建筑的入口进入建筑的内部空间。不光展示了建筑的外部设计，也可以从内部观察建筑的各个角度，各个细部，甚至可以像在真实的环境中一样，使用体验这个建筑。

这个功能的特点是建筑设计，不仅仅是建筑师的工作，使用者建造者都可以参与进来，使建筑设计更加的客观。

3.3 建筑设计的评价

在以往的建筑设计的评价评比中,专家往往通过图面的效果来进行比较和评价。这种方式受媒体的制约，有时候显得比较难以抉择。

有了虚拟现实技术之后，建筑的评价就可以在虚拟现实环境中进行。虚拟现实中不仅可以通过直观的感受进行评价，也可以通过各种设计数据的比较，设计和工程上的参数进行比较。比如，住宅区规划和住宅设计的评比中，居住区的景观，环境和住宅的室内空间不再是单一的评价标准。施工的方便与否，构建的质量和材料的参数均可在虚拟现实中得以展示。这样就可以完整的评价一个设计的好坏。优化居住者的使用体验，优化施工的环保性能和材料的绿色节能。

4 意义

虚拟现实系统在建筑信息模型中是一个比较前沿的科技方向。在当今一些建筑的设计施工和使用中存在着许多的失误和浪费。这些失误和浪费仅靠加强人的管理不可能完全的控制。但是有了虚拟现实系统,可以在前期进行一个三维的模拟和数据的分析。系统的控制和分析可以优化设计，提高设计的准确性，预防施工带来的浪费,提高设计的质量。