計算機輔助設計技術經過長時間的發展，已經成為各個領域中不可替代的重要技術，其在建筑行業中的應用也有很長一段時間，其優勢也以各種方式顯現出來，它幫助設計人員準確的完成建筑設計、畫圖、計算及其它繁瑣的數據處理等工作，從而減輕了設計人員的設計壓力，降低工作強度，使得整體的設計周期都有所縮短，設計精度及設計效果都有所提升，在對建筑設計方案進行審核時，也更加的直觀，修改也更加的方便，無形中便節省了設計成本，還能夠使建筑設計工作者有更多的時間進行創新型思考，促進建筑設計創新，虛擬現實技術就是這樣的一種綜合、全面的建筑設計方法，它能夠真實的模擬虛擬三維環境，具有更為突出的交互性、構想性與沉浸感。
1 虛擬現實技術在建筑設計中的作用
建筑設計是一項非常復雜的工作，它不僅要對建筑物的外在空間形象進行設計與創造，不要同時考慮到用戶的使用情況，以及建筑物的整體格局等等，要想對建筑設計進行創新和提高質量，就要對規劃、設計、施工等等多個環節進行準確的把握，整個設計建造過程都必需十分嚴謹，不允許出現偏差，而應用傳統建筑設計方法想要實現這此要求，要花費大量的人力和物力才能完成。而計算機技術與建筑設計的結合，使得原有的工作內容操作起來更為方便快捷，準確度也更高，虛擬現實技術就是一項較好的建筑輔助設計系統，其應用可以將建筑設計方案通過計算機的形式進行仿真，建筑設計內容以虛擬的方式展現在人們面前，使得人們可以更為真實的感知建筑設計的效果，從而更好的判斷建筑設計的優劣。虛擬現實技術應用于建筑設計領域，通常有以下幾點作用：
1.1 展示建筑物的整體信息。原有的建筑設計方式，如二維、三維手段等，雖然能夠體現建筑物的部分屬性及設計信息，但是也只是從某一種角度簡單的傳遞建筑設計情況，人們只能從外在圖形及表現對建筑設計方案有一個簡單的直觀了解，而虛擬現實技術與建筑設計的結合，使得建筑物更具生命力，人們可能通過漫游等形式，體驗身臨其境的感覺，使得對建筑物的理解更加深刻、貼切。這樣使建筑設計不僅僅是設計者的事，更多的住戶以及管理者參與到方案決策中來，增強了設計者與使用者之間的溝通，使得設計方案更具有實用性，也更滿足用戶的要求。
1.2 遠距離的瀏覽。在進行建筑設計時，設計人員要與工程單位進行不間斷的溝通，最終達成共識，而虛擬現實技術的使用將溝通變得更為方便快捷，它可以通過網絡實現設計作用的傳輸與瀏覽，從而實現遠程交流。此外，如果某些建筑模擬軟件的輸出格式不支持傳輸，還可以轉換格式。
1.3 實時多方案比較。在進行建筑方案設計時，通常都會提出多種設計方案，對建筑物的設計形象有多種構想，并通過建模的形式進行展示，從而擇優選擇，優勢互補，再確定最終的設計思路。而通過虛擬現實技術，可以實現不同設計方案之間的實時切換，在同一位置或觀察點感受不同建筑設計方案，從而實現不同設計想法間的對比，為最終的設計方案確定提供參考。此外，通過該技術不僅可以進行實時多方案比較，還可以進行建筑設計修改，并實時的將建筑設計修改前后的狀態進行比較。
2 虛擬現實技術在建筑設計中的實現方法
虛擬現實技術在建筑設計中的實現分為硬件系統與軟件系統兩部分。
2.1 虛擬現實硬件系統。簡單的虛擬現實系統并不需要太多復雜的設備來實現，只要能夠滿足具有輸入、輸出功能的設備即可，簡單的計算機桌面互動系統就可以構成一個簡單的桌面虛擬現實系統。但要充分實現虛擬現實技術帶來的沉浸感、交互性、想象性三個特征就需要專業的信息輸入設備和信息輸出設備。信息輸入設備包括鍵盤、鼠標等等，信息輸出設備包括高性能顯示器適配器、單通道或多通道投影響儀、偏振片、立體眼鏡等等。借助于傳感設備用戶可以將自己在現實時空的行為通過用戶化身映射給虛擬環境，反之亦然。用戶化身在用戶與虛擬環境的交互作用過程中起到了橋梁般的中間作用。方位跟蹤器所具備的測量功能實現了對用戶行為尺度范圍的較精確的采樣并映射給虛擬空間，虛擬空間基于幾何體求交的碰撞檢測算法及基于傳感器的力反饋技術又可將虛擬空間的測量信息實時地反饋給用戶，因此用戶對虛擬空間的感受除了身臨其境的視覺感受外，還有具備力反饋的觸覺感知，這對于在建筑設計方案的虛擬設計是非常有幫助的。
2.2 虛擬現實軟件系統。要想讓設計者與用戶或者其他人員真正體驗到虛擬現實技術所帶來的身臨其境的臨場感與沉浸感，首先就要建立一個與客觀世界相符合或者與設計者頭腦預想的設計方案相符合的虛擬三維模型，這個三維虛擬場景模型不但能夠準確的表現出建筑、環境、室內等客觀存在，而且需要較真實的反應出場景的色彩、材質、陰影等。建立可視化三維模型從技術實現上可分為三步：幾何建模，主要建立所需三維場景的幾何構形；形象建模，主要對幾何建模的結果進行材質、顏色、光照等處理；行為建模，主要處理物體的運動和行為描述。幾何建模主要是指三維空間的物體經并、交、差等集合運算和旋轉、平移、縮放等幾何變換，產生設計者所希望得到的較為復雜的立體模型的過程，幾何建模的可視化三維模型的基礎，目前可以進行幾何建模的軟件已經有很多，如 3DSMAX，AUTOCAD，SKECHUP，REVIT 等等，這些軟件建立的模型基本上都可以通用互換，但比較通用的模型基本上都是基于風格技術，即場景中的立體形體都是由若干個三角形面組成的，三維形體分得越細致，網格就越密，形體上看起來更加逼真，但相應的運算速度也會降低。軟件系統及硬件系統的有效配合使得虛擬現實技術在建筑設計中發揮了更大的作用。
綜上所述，虛擬現實技術在建筑設計中的應用對促進建筑行業的發展以及創新有著十分重要的作用，并且隨著技術機技術以及網絡技術等新型技術的發展，虛擬現實技術會上升到更高的層次。從事建筑設計工作的工作人員，要想在建筑設計領域內有更好的發展，就要熟練的掌握和使用虛擬現實技術，在提高工作效率的同時，可以更好的擴充想象空間，通過對虛擬現實技術軟件的學習和使用，提高建筑設計建模速度和質量，并根據客戶需求及設計思想等進行實時的更改，從而更好的完成相應的設計內容。只有這樣從事建筑設計的個人和單位才會在激烈的行業競爭中具有更多的優勢，從而在建筑設計發展道路上走的更好更遠。
參考文獻
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