城市规划中虚拟现实技术的应用

作者:李好
单位:绵阳市城市规划设计院
摘要:虚拟现实技术是借助三维数据处理技术处理相关资源,对城市进行有效建设和规划。虚拟现实技术在城市规划中的应用效果突出,通过数据表现城市规划现状,相较传统的二维设计更为直观。通过对虚拟现实技术的特征、关键技术及在城市规划中的应用进行分析,以期能够有效地解决城市规划中的难题,为城市规划提供技术手段,将城市发展推向一个新的高度。
关键词:城市规划 虚拟现实技术 规划方案
作者简介:李好,工程师,E-mail:25745694@qq.com;

 

0 引言

虚拟现实技术是数据发展的新型产物,其运用科学的方式,打破了传统城市规划中的限制和制约,让城市规划更为合理。工作人员可根据三维场景和数据,对城市规划提出确切可靠的发展建议。目前,虚拟现实技术在我国城市规划中的推广应用反映出先进、专业的数字化技术已融入人们的实际生活,将进一步推动城市资源的合理利用。

1 虚拟现实技术及其特征

虚拟现实技术是指通过数据的运用和计算,借助计算机生成一个动态、互动的虚拟世界。人们通过感官体验和虚拟世界中的数据进行交互式操作,从而带来较为真实的模拟感觉。通过对数据的查询分析、交互评价、规划决策等操作,进一步完善其功能。虚拟现实技术具有沉浸感、交互性、想象力3种特征。

1.1 沉浸感

沉浸感又称临场感,一般情况下是用户通过在虚拟环境中模拟的情况所带来的真实感受,通过数据加持和画面互动让参与者能够全身心地投入虚拟环境模拟中。

1.2 交互性

交互性是指参与用户和虚拟环境二者之间所形成的互动和交流。一般表现为参与者通过专用的设备和仪器,参与到虚拟现实技术运用中,在虚拟的世界中,参与者借助专用的三维交互设备与虚拟环境之间以自然的方式进行交互,数据通过专用设备回馈到主体来满足参与者的需求。

1.3 想象力

想象力是用户能在虚拟环境中获取新的知识和经验,形成感性或理性的认识。多数情况下,系统运行中,参与者通过运用自身的逻辑思维和联想思维,在虚拟环境中有更为突出的系统表现,从而展现出自身的丰富想象力。

2 虚拟现实技术在我国城市规划中的应用及意义

虚拟现实技术在我国城市规划中的应用可为我国城市规划带来更多的参考依据,也明显提高了工作效率。通过系统的虚拟现实技术模拟,呈现出城市建设发展中的问题,通过多方面汇总分析,最终得到有效的解决方案,从而间接地为城市规划提供参考,提高管理效率。

虚拟现实技术在城市规划方案中带来的感观最为直接。通过虚拟技术模拟设计方案场景,从而对规划方案的实际运行效果进行分析,并发现其中存在的问题,便于相关人员根据方案审批过程中发现的问题,结合实际考察情况展开规划,形成最终方案的三维模型,使建设方可以直接观看规划效果。

虚拟现实技术在城市规划中的优势不单体现在设计初期,在初中期数据呈现的关键阶段,虚拟现实技术的便捷性是传统技术无法替代的。不同地区的经济、环境、社会情况各异,为城市规划带来了一定挑战,通过虚拟现实技术的应用将其呈现在三维模型中,通过数据对比和分析能够反映出最终城市发展的状况,便于后续进行整体效果分析,避免出现运用传统统计方法获取数据不统一的问题。

传统模式下城市规划管理效率相对较低,通过虚拟现实技术能够直观地反映城市规划管理数据,并以三维数据模型体现,通过迅速精准的方式针对管理工作中的不足提出应对方案,从而提升城市管理工作和城市规划工作的质量。

3 虚拟现实技术应用关键技术

3.1 3D建模技术

3D建模技术以及VR系统在城市建设和城市规划中的运用,能够建造出三维城市模型。这一虚拟现实建模技术是通过几何建模和行为建模2种方式来展开最终的三维模型的构建。几何建模是根据物体的形状以及相关信息,通过图形数据方式记录并形成最终的数据;行为建模是依靠物体的运行和行为形成最终的行为建模数据。通过对用户网络交互行为技术提出相关意见,促进最终展示的三维虚拟环境技术的发展。

3.2 实时动态绘制技术

实时动态绘制技术主要是随着用户的操作,形成相关的数据和画面,这是虚拟现实技术在城市规划中常用的一种模式。大量的数据融合形成有效的数据交互虚拟环境,为城市规划发展带来更多的数据参考,从而解决了最终的数据发展中实时绘制的难题。动态绘制技术在数据表现中相对简单,但在画面绘制中较为困难,所以搭配高性能的计算机十分必要。通过智能AI技术,参与者和计算机之间的交互行为更为顺畅,可有效地消除和避免形成环境隔阂。单纯技术和技术之间的融合只有AI智能技术的参与,才能帮助其更好地实现人机自然交互。

3.3 立体显示和传感器技术

三维立体技术的表现和发展主要融合了全新的技术手段,这是数据发展形成的专业电子产物,但是无形中为城市规划带来更大的成本投资,因此需要全新的全息显示技术帮助虚拟现实技术的有效展开。科学技术的不断完善和发展,虚拟现实技术和多媒体之间的相互结合,能为三维技术带来视觉媒体的冲击,也使得立体显示和传感器技术有了用武之地。传感器技术和陀螺仪能够帮助计算机采用虚拟现实技术进行三维显示,为其带来更多的便捷化操作,实现人机交互,方便人们了解和掌握虚拟现实技术。

4 虚拟现实技术在我国城市规划中的应用

4.1 虚拟城市系统

利用虚拟现实技术能够对整体城市的客观情况进行有效的规划。虚拟现实技术能够直观地呈现出整体城市的布局和规划以及交通和自然状况等,给工作人员带来直观的感受和体验。三维模型能够有效地将虚拟现实技术的优势体现得淋漓尽致。通过线上的虚拟操作和展现,能够直观呈现城市规划发展情况,从而能够凸显城市未来的发展环境和发展需要,以及自然条件对经济发展带来的影响。通过线上的虚拟展现和情况分析,完善线下的规划应用。发展虚拟现实技术,需要建立和完善相关的数据库和资源库。数据库和资源库的完善,不仅体现在经济方面,还需涵盖自然状况、交通布局以及政治、社会等方面。通过对多方数据的收集、整理、分析,建立科学完善的数据库,帮助专业人员更好地制订城市规划设计方案。

虚拟城市系统的建设能够有效地从基础上为整体城市规划方案提供保障。虚拟城市系统能够发现人机交互形成的方案中出现的漏洞,从而通过优化可行性方案最终完成整体的城市规划方案。

4.2 虚拟场景建模

在城市规划过程中,城市虚拟系统建设最为困难的场景模拟是对整体城市的数据监测和数据统计,而有效地完成最终的虚拟城市系统建设,需要以下方面的模型建设。

1)天空模拟技术在传统模式的虚拟场景动画设计时颜色大多不变,通常选用静态的贴图表现。而静态的贴图表现出的天空已不再适合动态的三维城市虚拟建设,故选择半球或者圆球形的模型建筑作为虚拟城市的天空模型能带来更好的视觉效果。

2)遥感技术虚拟城市场景中需要根据现实场景中的实际情况作为最终的数据模型,因此,在不同城市之间,需要利用遥感技术体现出真实的城市地形地貌和交通布局。同时,在虚拟城市建设中,建筑物的表现也需要遥感技术的参与。虚拟城市的建设和发展要考虑到后期三维模型的人机交互以及在线评价等相关情况。因此,在建筑物的选择和建设过程中,要根据建筑环境的实际情况加以考虑,遥感技术和动态技术相互配合,为最终的三维模型带来有效的技术保障。

3)阴影生成技术虚拟城市建设过程中的场景以及其他建模的阴影表现要考虑实际情况,进行针对性的检测。例如,在虚拟城市建设中,动物、人物、车辆等运动物体的建模要考虑到实际情况,在城市虚拟场景构造过程中,车辆的动态和人物的静止以及动物的活动,都需要在虚拟场景模拟环境中展现出来。实际生活中常见的物体和物体阴影,在虚拟城市建设中要进行实际考虑,避免过分追求真实性而忽略了其虚拟表现。因此,选择一些较为基础的建模,根据实际资源,采取贴图方式和后续图片组合的方式,方便在最终的建设和展现过程中对物体的使用和虚拟阴影情况的表现。要结合现场情况的差异,进行有效的移动或删减,调整最终的三维模型阴影。

5 结语

虚拟现实技术在城市规划中的应用要通过多方面的技术完善和实际运用,找到建模契机,结合城市实际情况,进行系统的规划和完善。虚拟现实技术在城市规划中能直观地展现出最终城市规划的方案以及规划中出现的问题和困难,并通过排除一些特定客观因素以有效地解决城市规划中的难题,为最终的城市规划提供技术手段,将城市发展推向一个新的高度。

 

 

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