虚拟现实技术在建筑制图中的应用
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20,5.13
虚拟现实技术在建筑制图中的应用
田溪江
(潍坊科技学院,2627O0)
摘要:随着虚拟现实技术的发展,它与建筑工程及建筑设计方面的联系也越来越紧密,这就需要我们建筑师有更高的技术水
平和更丰富的艺术想象力,努力通过虚拟现实与建筑、设计经验相结合,不断的满足人们更高的生活需要。同时更好的提高建
筑师和设计师的能力。
关键词:虚拟现实;建筑设计;建筑制图
Application of virtual reality technology in architectural graphics
Tian Xijiang
(Weifang science and Technology Institute,262700)
Abstract:With the development of virtual reality technology,with its architectural engineering and
construction design of contact increasingly close,which requires our architects have higher technical
level and rich artistic imagination to through virtual reality and architecture.design experience combined
wi11 continue to meet people’S higher needs.At the same time better improve the abi1ity of architects and
des igners.
Keywords:virtual reality:architectural design;architectural graphics
1 关于虚拟现实技术
利用计算机生成一种模拟的虚幻环境(如飞机驾驶培训、分
子结构世界的模拟等)就是我们所说的虚拟现实技术,又叫VR
技术,它是一种通过利用计算机来构建并模拟产生一 真实
的”虚拟三维空间的世界,在这个虚拟空间里触觉、听觉、视觉等
感觉感官都能够模拟,可以让产品使用者产生一种身处一爪‘‘真
实的世界”的感觉,可以及时地、没有限制地、“真实的”观察这个
虚拟的三维空间内的事物,通过多种特殊的数据接收和传感设备
让户能够“投入”到计算机模拟的三维虚拟空间中,以实现使用设
备的用户与该计算机模拟的虚拟三维环境直接进行人机交互的
技术。虚拟现实中的模拟环境一般是指用计算机生成的三维空间
图形,可以是人脑凭空构想的世界,也可以是特定的目标现实环
境的真实展现。VR传感设备主要是指放置在现实环境中的与人
的感官相连的传感装置,它们并不是一定要戴在用户身上。
2 虚拟现实技术在实际的建筑设计、制图中的
具体应用
2O世纪90年代以后,VR技术广泛地应用于医学、娱乐、军
事航天、游戏、应急推演、工业仿真、文物古迹、教育、演播、维修、
培训实训等等很多很多领域。同时也受到了建筑师和室内设计师
1 1 2
§ 们的青睬,被更多的应用在房产开发、室内设计、道路桥梁、地理、
水文地质等等跟建筑工程相关的领域。
2.1 理解事物的一种新的手段
虚拟现实技术可以让我们处于一个模拟的三维的虚拟世界,
这样的一个仿真的环境极大的方便了我们对于想要认知的对象
的认识和理解。举个例子:如果导师制作出中国古代的传统的纯
由木材搭建的建筑物的虚拟三维模型,那么,所有的正在学习中
国的传统木结构建筑的学生们就可以用这个虚拟的三维模型来
跟全面的了解和研究中国传统的木结构建筑的设计特点、建造过
程及结构特点及优点。又比如,如果能够制作出中国四大名著之
一《红楼梦》中的中国古建筑群一大观园的三维虚拟模型世界,全
面完整的还原一个综合的“真实的”虚拟园林建筑世界,那么利用
这个虚拟园林建筑世界,我们就可以很快的理解这部小说中的各
个人物的生活场景。在发达国家,VR技术同样日益广泛地被家
具商、房地产商和室内设计师们用作展示自己的产品、楼盘结构
以及宣传各自的设计亮点的手段。
2.2设计和体验设计的新工具
为了确保建筑设计师们能够设计和建造出可以符合不同的
用户需求的室内设计和建筑,在产品的设计阶段就充分体验设
(下转99页)
2o15.13
发生偏转,说明没有科氏力存在。下面进行角度调节并记录泪滴
的宽度,得出如下数据:
表一改变夹角实验数据
夹 8 l 2 3 4 5 6 7 8 9
角 e 0 O 0 0 0 0 0 0
(
o
)
宽 7 7 6 6 5 4 3 2 0 0
度 t ● ● ● ● ● - - - ●
( 2 0 8 3 8 2 3 4 5 1
Cm )
将上表中的数据,利用MATLAB进行拟合,得到夹角与科氏力
的关系曲线,如图(9),从图中可以发现,拟合后的曲线接近正弦
曲线,因此可以反映出矢量夹角对科氏力大小的影响。
E
黼 懈 四
荚澄盎嫣(*,
图(9)夹角一科氏力曲线 4结束语
本装置主要用来形象直观的展示科氏力,从科氏力的产生因
素入手,巧妙的利用机械结构,使得结构简单易于操作。无线摄像
头改变了以往观察科氏力的视角,更直观。实验探究将可用于定
量分析科氏力的大小,加深学生对其影响因素的理解。本装置已
经在理论课堂进行试教,老师学生反映良好。
参考文献
[1] 王晓炜,章璐,王泽华,等.速度矢量夹角可变的科氏加速
度演示仪.学术交流.2014(09):52—53.
[2] 哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].7版.北
京:高等教育出版社,2006.
[3] 张宏刚.几何法证明科氏加速度[J].科技信
息.2008(19):217.
[4] 西北工业大学机械原理及机械零件教研室.机械原理
[M].7版.北京:高等教育出版社.
[5]彭文生,李志明,黄华梁.机械设计[M].2版.北京:高
等教育出版社,2008.
作者简介
韩素(1993一),女,山东济南人,主要从事机械工程及自动化
方面的研究
王士涛,男,从事控制科学与工程方面研究
(上接112页)
计产品的性能和特点是非常有必要的,以便可以随时修改出更合
理、更符合客户需求的设计方案。使用VR技术让虚拟设计产品
的体验者在计算机模拟的产品的三维虚拟空间中,对设计师的
产品进行各方面的性能指标的评价和真实的使用模拟体验。举
个例子:让体验者体验在虚拟构建的三维新式卧室中的“真实感
受”。卧室设计人员可以先根据卧室使用用户的具体要求来设计
出新式卧室的大致的框架和需要功能、结构,然后再根据卧室框
架草图使用CAD系统做出平面图、使用三维系统做出立面图筹,
并据此列出费用清单。最后让用户在模拟的三维虚拟系统中体验
最终的卧室设计完成后的的真实使用情况,查看是否满足客户个
人对设计出的卧室的构造和真实使用情况的要求,查看卧室设计
中所对应的虚拟空间中的各个部分的前后的延伸感、空间的高度
感、实用配置情况等。体验卧室中各种衣柜或者衣帽间的构造和
设计、门的高度和开闭情况、卧室自带卫生间的设计以及灯具的
安装及使用情况等等。有了这种虚拟的可体验的三维卧室,就可
以让用户在卧室施工之前就能够具体的检验出当前卧室的设计 的是否能够满足使用者的需求和审美、是否符合客户的预算标准
等,然后卧室设计者可以根据用户体验后的具体建议来确定是否
确定此设计或者继续进行修改以达到顾客的要求,这就是vR技
术作为设计和真实体验相结合的工具的具体应用。
随着虚拟现实技术的发展,它与建筑工程及建筑设计方面的
联系也越来越紧密,这就需要我们建筑师不断提高自己的建筑技
术水平和更丰富的建筑设计艺术想象力,通过虚拟现实技术与建
筑、设计经验的完美结合,已满足人们不断提升的生活需要。这也
可以说是虚拟现实技术与建筑工程相结合后对建筑师的一个挑
战,建筑师应该是勇敢地应战,在虚拟建筑这片比实体建筑更为
广阔的领域充分认识到自己的地位,更好的施展自己的才华。
参考文献
王建华.由三维建模入手的工程制图课教学改革实践[J].工程
图学报,2008(6):123-126