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智慧城市就是運(yùn)用信息和通信技術(shù)手段感測、分析、整合城市運(yùn)行核心系統(tǒng)的各項關(guān)鍵信息，全景智慧城市時空建設(shè)上運(yùn)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)虛擬真實環(huán)境，是一項綜合性城市設(shè)計的方法，在與用戶、工程單位通過觀看設(shè)計作品，在網(wǎng)上實時相互溝通交流，從而減少辦公成本投資，縮短設(shè)計周期，提高規(guī)劃設(shè)計質(zhì)量。新盛唐集團(tuán)為大家詳細(xì)解讀虛擬現(xiàn)實技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用，希望大家可以參考!

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)與智慧城市景觀設(shè)計

虛擬現(xiàn)實(簡稱 VR) 技術(shù)能創(chuàng)造身臨其境的感覺，它集成了計算機(jī)圖形學(xué)、多媒體、人工智能、多傳感器、網(wǎng)絡(luò)并行處理，利用計算機(jī)生成的三維空間形象實現(xiàn)目標(biāo)的合成，通過視、聽、觸覺，以圖表及動畫方式呈現(xiàn)。

計算機(jī)技術(shù)用于智慧景觀設(shè)計已有多年，計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)，主要是幫助設(shè)計者把設(shè)計、計算、畫圖、數(shù)據(jù)存儲和處理等繁重工作交給計算機(jī)完成，而設(shè)計者把主要精力用于創(chuàng)造性構(gòu)思，計算機(jī)產(chǎn)生的設(shè)計結(jié)果，需要允許設(shè)計者作出修改、模擬、展示，虛擬現(xiàn)實技術(shù)改變了傳統(tǒng)的計算機(jī)輔助設(shè)計被動靜態(tài)的信息傳遞方式，它的特性包括：(1)交互性 ;(2)想象性;(3)實時性。

智能城市具有全面透徹的感知特點(diǎn)，城市變化日新月異，在城市景觀設(shè)計中既要進(jìn)行空間形象思維，又要以用戶的感受為核心，考慮城市的動態(tài)發(fā)展變化，以及巨大的成本和不可逆的執(zhí)行程序，不能出現(xiàn)過多的差錯;虛擬現(xiàn)實技術(shù)充分利用計算機(jī)輔助設(shè)備和虛擬現(xiàn)實技術(shù)，虛擬現(xiàn)實景觀，實現(xiàn)視覺、聽覺模擬，可以使城市景觀設(shè)計更具創(chuàng)造性、靈活性，可減輕設(shè)計人員的勞動強(qiáng)度，提高設(shè)計質(zhì)量，節(jié)省投資。

二、城市環(huán)境信息的全面展示

寬帶泛在的網(wǎng)絡(luò)作為智慧城市的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，極大地增強(qiáng)了智慧城市自適應(yīng)系統(tǒng)的信息獲取、實時反饋，因此智能城市建設(shè)需要大量全面的景觀設(shè)計環(huán)境信息，二維、三維的表達(dá)方式，只能傳遞城市環(huán)境部分屬性的信息，并且只能提供單一尺度的城市環(huán)境信息，使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可展示生動的虛擬城市環(huán)境，使人產(chǎn)生身臨其境之感，設(shè)計不僅僅是設(shè)計者的事，住戶、管理部門都可參與其中。

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)基本上有兩種：模型式和圖像式。以模型式虛擬現(xiàn)實，以虛擬現(xiàn)實造型語言(簡稱VRML) 為主要描述語言，使得城市景觀設(shè)計可用計算機(jī)進(jìn)行三維建模，利用效果圖和三維設(shè)計圖與資料庫，VR連結(jié)到資料庫作為實時模擬操作。虛擬現(xiàn)實的造型語言，可用來在智能網(wǎng)中定義與更多信息相關(guān)聯(lián)的三維世界的布局和內(nèi)容，使之能夠在一個交互的三維空間中很便捷地被表達(dá)出來。當(dāng)造型語言瀏覽器被啟動后，它會將虛擬現(xiàn)實造型語言中的信息解釋成造型語言空間中的虛擬城市環(huán)境的幾何形體的描述，一旦VRML 空間被用戶的瀏覽器解釋，它將提供實時顯示，多次更新。這樣，觀看者的機(jī)器上將會有一個活動的場景。通過這個活動的場景，可以全方位展示環(huán)境信息。

三、智能融合實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程觀覽

智能城市需要實現(xiàn)智能融合的應(yīng)用，例如，呼和浩特的智能網(wǎng)絡(luò)與辦公自動化目前已經(jīng)很普及，方便實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳遞，設(shè)計者設(shè)計的虛擬城市環(huán)境景觀與用戶不僅通過互聯(lián)網(wǎng)達(dá)到遠(yuǎn)程瀏覽，也可以以計算機(jī)語言開發(fā)與虛擬現(xiàn)實造型語言整合，在遠(yuǎn)程終端相互溝通交流。

計算機(jī)人機(jī)接口是使用者與計算機(jī)溝通的橋梁，它是代表使用者意圖的轉(zhuǎn)換及計算機(jī)程序的執(zhí)行，良好的人機(jī)接口的建立，可減少使用者對城市環(huán)境設(shè)計實際效果了解時間，增強(qiáng)時效。例如，在虛擬現(xiàn)實技術(shù)城市景觀設(shè)計中，必須有特定的人機(jī)接口模式： (1) 直接使用者模式。使用者直接進(jìn)入虛擬現(xiàn)實中，進(jìn)行觀測與互動操作，以第一人稱的觀測方式，進(jìn)行虛擬現(xiàn)實的沉浸觀察，隱藏的接口，只有在使用時才出現(xiàn); (2) 空間代理者模式。在虛擬現(xiàn)實中，常因沉浸環(huán)境與現(xiàn)實環(huán)境的感性差距而造成空間迷失現(xiàn)象，以至于使用者無法掌握虛擬現(xiàn)實中的狀態(tài)，以空間代理者的虛擬環(huán)境信息的提供，以第一和第二人稱的觀察方式，進(jìn)行虛擬環(huán)境中的觀測;(3) 第三方監(jiān)控模式。使用者以第三人稱的方式，監(jiān)控虛擬現(xiàn)實中所有的現(xiàn)實狀態(tài)，并進(jìn)行虛擬物的監(jiān)視與控制，而接口的產(chǎn)生與虛擬現(xiàn)實的種類并無絕對的關(guān)系;(4) 實時操作模式。將控制虛擬現(xiàn)實物的接口，置于虛擬現(xiàn)實中，以進(jìn)行仿真式的操作模擬，使用者以第一人稱的操作方式，對虛擬物進(jìn)行控制。從系統(tǒng)整合的觀點(diǎn)來分析城市景觀設(shè)計，系統(tǒng)的接口連結(jié)不當(dāng)，影響設(shè)計質(zhì)量和施工程序。

四、便于合作方比較多方案

智慧城市具有以人為本的可持續(xù)創(chuàng)新特點(diǎn)，在城市景觀設(shè)計過程中，設(shè)計師對未來城市環(huán)境的形象做多種設(shè)想，一般都會對設(shè)計的城市景觀提出不同的設(shè)計方案，在虛擬的環(huán)境三維空間中，可以實時地切換不同的方案，在同一個觀察點(diǎn)或同一個觀察序列中感受不同的景觀外觀，這樣，有助于比較不同設(shè)計方案的特點(diǎn)與不足，以便進(jìn)一步進(jìn)行決策。事實上，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)不但能夠?qū)Σ煌桨高M(jìn)行比較，而且可以對某個特定的局部作修改，并實時地與修改前的方案進(jìn)行分析比較。

各國對虛擬現(xiàn)實技術(shù)都在研究和應(yīng)用，早在2010年的上海世界博覽會，虛擬“真人導(dǎo)賞”成為展覽最大特色,參觀者利用電子互動屏幕,在虛擬場景中“實驗”被譽(yù)為上海世博會“能量之心”。 在虛擬世界建筑方面，都已制作和展示了復(fù)雜的虛擬世界模型。

總之，虛擬現(xiàn)實技術(shù)所涉領(lǐng)域十分廣泛，在智慧景觀設(shè)計中技術(shù)潛力巨大，應(yīng)用前景廣闊。也有許多困難，如制造數(shù)據(jù)庫、多媒體視頻、圖形可視化藝術(shù)、實時模擬等的多媒體輔助設(shè)備硬件及維護(hù)成本很高。但是，隨著呼和浩特計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟硬件的發(fā)達(dá)、大數(shù)據(jù)的進(jìn)展，在城市景觀設(shè)計應(yīng)用VR技術(shù)成長幅度會更大，應(yīng)用層面會更廣，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來呈現(xiàn)全景智慧城市，已成為新的趨勢，而且技術(shù)與時俱進(jìn)。

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