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

一、虛擬現實技術與智慧城市景觀設計

虛擬現實(簡稱 VR) 技術能創(chuàng)造身臨其境的感覺，它集成了計算機圖形學、多媒體、人工智能、多傳感器、網絡并行處理，利用計算機生成的三維空間形象實現目標的合成，通過視、聽、觸覺，以圖表及動畫方式呈現。

計算機技術用于智慧景觀設計已有多年，計算機輔助設計(CAD)，主要是幫助設計者把設計、計算、畫圖、數據存儲和處理等繁重工作交給計算機完成，而設計者把主要精力用于創(chuàng)造性構思，計算機產生的設計結果，需要允許設計者作出修改、模擬、展示，虛擬現實技術改變了傳統(tǒng)的計算機輔助設計被動靜態(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，城市變化日新月異，在城市景觀設計中既要進行空間形象思維，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，不能出現過多的差錯;虛擬現實技術充分利用計算機輔助設備和虛擬現實技術，虛擬現實景觀，實現視覺、聽覺模擬，可以使城市景觀設計更具創(chuàng)造性、靈活性，可減輕設計人員的勞動強度，提高設計質量，節(jié)省投資。

二、城市環(huán)境信息的全面展示

寬帶泛在的網絡作為智慧城市的神經網絡，極大地增強了智慧城市自適應系統(tǒng)的信息獲取、實時反饋，因此智能城市建設需要大量全面的景觀設計環(huán)境信息，二維、三維的表達方式，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，使用虛擬現實技術可展示生動的虛擬城市環(huán)境，使人產生身臨其境之感，設計不僅僅是設計者的事，住戶、管理部門都可參與其中。

虛擬現實系統(tǒng)基本上有兩種：模型式和圖像式。以模型式虛擬現實，以虛擬現實造型語言(簡稱VRML) 為主要描述語言，使得城市景觀設計可用計算機進行三維建模，利用效果圖和三維設計圖與資料庫，VR連結到資料庫作為實時模擬操作。虛擬現實的造型語言，可用來在智能網中定義與更多信息相關聯(lián)的三維世界的布局和內容，使之能夠在一個交互的三維空間中很便捷地被表達出來。當造型語言瀏覽器被啟動后，它會將虛擬現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、智能融合實現互聯(lián)網遠程觀覽

智能城市需要實現智能融合的應用，例如，呼和浩特的智能網絡與辦公自動化目前已經很普及，方便實現遠程數據傳遞，設計者設計的虛擬城市環(huán)境景觀與用戶不僅通過互聯(lián)網達到遠程瀏覽，也可以以計算機語言開發(fā)與虛擬現實造型語言整合，在遠程終端相互溝通交流。

計算機人機接口是使用者與計算機溝通的橋梁，它是代表使用者意圖的轉換及計算機程序的執(zhí)行，良好的人機接口的建立，可減少使用者對城市環(huán)境設計實際效果了解時間，增強時效。例如，在虛擬現實技術城市景觀設計中，必須有特定的人機接口模式： (1) 直接使用者模式。使用者直接進入虛擬現實中，進行觀測與互動操作，以第一人稱的觀測方式，進行虛擬現實的沉浸觀察，隱藏的接口，只有在使用時才出現; (2) 空間代理者模式。在虛擬現實中，常因沉浸環(huán)境與現實環(huán)境的感性差距而造成空間迷失現象，以至于使用者無法掌握虛擬現實中的狀態(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)控虛擬現實中所有的現實狀態(tài)，并進行虛擬物的監(jiān)視與控制，而接口的產生與虛擬現實的種類并無絕對的關系;(4) 實時操作模式。將控制虛擬現實物的接口，置于虛擬現實中，以進行仿真式的操作模擬，使用者以第一人稱的操作方式，對虛擬物進行控制。從系統(tǒng)整合的觀點來分析城市景觀設計，系統(tǒng)的接口連結不當，影響設計質量和施工程序。

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，在城市景觀設計過程中，設計師對未來城市環(huán)境的形象做多種設想，一般都會對設計的城市景觀提出不同的設計方案，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，有助于比較不同設計方案的特點與不足，以便進一步進行決策。事實上，利用虛擬現實技術不但能夠對不同方案進行比較，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行分析比較。

各國對虛擬現實技術都在研究和應用，早在2010年的上海世界博覽會，虛擬“真人導賞”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雜的虛擬世界模型。

總之，虛擬現實技術所涉領域十分廣泛，在智慧景觀設計中技術潛力巨大，應用前景廣闊。也有許多困難，如制造數據庫、多媒體視頻、圖形可視化藝術、實時模擬等的多媒體輔助設備硬件及維護成本很高。但是，隨著呼和浩特計算機網絡軟硬件的發(fā)達、大數據的進展，在城市景觀設計應用VR技術成長幅度會更大，應用層面會更廣，利用虛擬現實技術來呈現全景智慧城市，已成為新的趨勢，而且技術與時俱進。

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