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VR技术在环境规划中的应用

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摘要:VR技术应用于环境规划时,能够帮助规划人员有身临其境的感觉,获得工厂、河流、绿地等位置的设计、地势坡度等多个方面的科学依据,使环境规划与周围真实环境更为协调和协调性。本文在分析了VR技术手段在环境规划中的应用方式和内容表达,为实际利用VR技术开展环境规划提供参考。

关键词:环境规划;VR技术;虚拟现实

一、概述

环境规划涉及环境构件、社会、经济等因素的空间分布和时间演变信息。传统的环境规划主要是利用纸质地图和统计资料进行时空及属性信息的获取,在信息容量、质量及展示方面具有局限性,影响了环境规划结果的科学性。VR技术,即虚拟现实技术,借助计算机及必要硬件设备,使人们通过视、听、触等手段所感受到的虚拟幻境,因此,VR技术又叫幻境技术或灵境技术。VR技术应用于环境规划时,能够帮助规划人员有身临其境的感觉,获得工厂、河流、绿地等位置的设计、地势坡度等多个方面的科学依据,使环境规划与周围真实环境更为协调和协调性。将VR技术应用于环境规划具有浸没性、交互性和自主性特点。即,VR通过计算机技术生成逼真的虚幻世界,让环境规划人员在逼真的虚幻世界中感受到环境规划后的实际变化,可以通过视、听、触觉感受到变化。VR技术还可以通过输入手势、语言命令等实现与虚拟环境进行“对话”,从虚拟环境中得到规划实施后的实时问题反馈。此外,VR技术生成的虚拟环境虽然不存在,但可以遵循客观规律,从VR中获得有用信息,用以指导现实工作。

二、VR技术在环境规划中的应用方式

(一)图形图片(二维静态)。图形或图片方式展示客观事物更具视觉效果。计算机信息技术的普及和应用,通过计算机技术手段辅助制图在环境规划中得到了十分广泛而普遍的应用,如AdobePhotoshop、CorelDRAW、AutoCad等利用Windows平台进行图形处理,并利用图形制作软件处理环境规划中的大量图形和图片,并将其以电子形式(如JPG、GIF、CDR等)保存和利用。

(二)多媒体影像(二维动态)。多媒体影像技术使环境规划中的环境现状表达更具直观性,尤其是摄影、录像技术的应用,通过摄录设备深入到实地采集各种影像,阐述环境现实状况,随着摄影摄像技术的快速发展,数字摄录技术使影像在环境规划中的应用(如规划汇报或规划报告)更具直观支撑,介绍环境现状要素时呈现出流动性,也是VR技术的重要技术内容之一。

(三)地理信息(三维动态,人机交互)。地理信息系统(GIS)、遥感(RS)和全球定位系统(GPS)实现了区域环境规划各要素的二维、三维的抽象表达。在环境规划中,利用地理信息可视化将区域环境规划的背景透过视觉效果反映出来,此外,3S技术的应用能够使可视化技术对大量数据信息进行智能化处理,为环境规划的科学性和合理性提供丰富的技术信息手段。如,环境规划人员通过遥感影像光谱分析,获得区域地质、水文、气象以及地表覆盖等资料进行,并将其建立起环境数据库和模型库,环境决策过程更为直观。

(四)虚拟现实(三维动态,人机交互)。VR技术应用于环境规划首先是将再现的虚拟景物转换成为一系列的描述其特征的数据,再通过计算机信息技术处理系统,创建出三维视、听、触觉的虚拟环境,然后在显示屏和音响装置中构建出有声有画的虚拟现实环境,让规划人员犹如身临其境。综上,利用图形图像、多媒体、地理信息以及可视化技术将环境规划各要求、各指标所结合起来的相关基础地理要素集合起来,并进行数字化处理,建立环境规划要素数据库,并以该数据库作为基础构建出虚拟现实技术系统。在VR技术系统中,以宏观的视野、全面观察区域环境综合现状,并根据可持续发展的现实要求,对区域环境治理、保护等内容进行综合集成,利用相应的数值信息直接表达出来,然后编制出环境规划的近、短、中期的目标、任务、要求和方案,并实现虚拟实景模拟,指导区域环境管理。

三、VR技术在环境规划中的内容表达

(一)历史过程模拟。将前期调查到的区域大气、水、土地利用等环境信息的收集和整理,利用地理信息可视化技术、虚拟现实技术等将单一或多环境要素的历史演变过程进行模拟表达,便于环境规划人员了解区域环境要素的历史变迁,发现环境问题,指导环境规划方案的制定。

(二)基础现实表达。实景与抽象等相结合,进行区域环境的现状表达。其中,利用摄录设备对区域环境现状信息进行采集,通过播放实景表达区域环境要素现状。利用图片图形以及地理信息的可视化技术,实现对环境现状要素的抽象表达。通过抽象与具体的现实表达反映出区域环境规划的规律性,并诊断出可能的环境问题,并提出相应的解决对策。

(三)规划方案展示。区域环境规划方案的展示可以通过几何图形符号表达,或者通过效果图进行表达和展示。其中,几何图形符号表达环境规划是对规划方案进行抽象,将环境规划方案要素所使用的几何图形符号进行平面图形式表达;而效果图表达,则是将区域环境规划实施前后的环境现状进行实景模拟或真实展现的一种表达方式,效果图表达既有平面式,也有三维立体式,以及虚拟现实等,使环境规划环评的展示更加丰富和直观。

四、结语

利用虚拟现实技术进行环境规划,能够较为全面感知和掌握规划区域的地质、地形、水文、气象、地表覆盖等等信息,并能够有效保障环境规划与周围现实环境的协调,提升环境规划的科学性、合理性。

参考文献:

[1]朱华,曾光明.3S及VR技术在环境规划中的应用[J]湖南大学学报(自然科学版),2004,31(4):81-84

[2]闫新郑.浅谈3S与VR技术及其在城市环境规划中的应用[J]中州建设,2006(10):61-65

[3]朱培军,唐宏,盛业华.虚拟现实技术在环境管理中的应用[J]江苏环境科学,2002(2):26-27

作者:佘雁翎;张启;张瑜 单位:南京大学环境规划设计研究院股份公司

VR技术在环境规划中的应用责任编辑:张雨    阅读:人次