VR在城市設計的應用

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摘要：vr作為一種體驗手段，普遍運用于建筑、室內、景觀等設計領域，取代了傳統效果圖及模型的表現形式，具有體驗性強、操控性強等特點。城市設計作為一種尺度多樣且涉及領域復雜的設計類型，需綜合考慮對建筑與城市，設計與導控，創造力與剛性管理等焦點問題的權衡。利用VR作為城市設計的表現形式與手段，結合城市設計工作自身特點，分析和探討VR在城市設計中應用。

關鍵詞：VR技術；城市設計；應用

VR即虛擬現實技術，綜合了計算機圖形學、語音與音響技術等多門學科，將計算機處理的數字化信息變為人們所能感受的具有各種表現形式的多維信息。作為一種圖形圖像領域的綜合型高新技術，VR已經普遍運用于建筑、室內、景觀等設計領域。在相關領域中，VR主要服務于設計的公眾參與或末端環節，起到取代傳統效果圖及模型表現的作用。運用VR展示建筑、室內、景觀設計方案，為參與者帶來身臨其境的沉浸式體驗，具有體驗性強、操控性強等特點。城市設計是對城市形體和空間環境所做的整體構思和安排，貫穿于城市設計全過程，而環境效益是城市設計工作追求的主要目標。結合城市設計工作的自身特征，VR技術在城市設計中如何應用，以及扮演何種角色都是需要關注的問題。

1城市設計特征

城市設計在工作對象上由傳統城市規劃的二維平面功能布局轉向三維空間形體，側重從空間構成方面，研究城市空間體系和環境景觀，體現城市特色和風貌。1.1建筑與城市城市設計涉及尺度多樣，大的有超出感知范疇的總體城市設計，小的有涉及具體微觀尺度的街區城市設計；即包括建筑群落、天際線輪廓、公共空間的塑造，也包括街道家具、城市色彩、標識系統的引導。以建筑設計視角切入的城市設計通常被看作是放大的建筑設計。設計師可以把個人的主觀因素發揮其中，最終成果由充滿創造性的設計構成，這些設計注重構圖，形態優美。以城市規劃視角切入的城市設計更多的是從姿態各異的建筑單體之間獲得一種整體性與協調性，以規范化、制度化的指標控制，營造高品質環境[1]。1.2形態設計與引導控制不同于建筑、室內、景觀專業偏向形態設計，他們通常給人們呈現一個具體的需實施建造落地的結果；城市設計在注重形態設計的同時注重引導控制，即兼具創造力與剛性管理體制。

2VR在城市設計中的應用

城市設計具有建筑、室內、景觀設計的屬性，涉及多種尺度空間塑造，注重充滿創造性的形態設計。城市設計同時具有城市規劃屬性，講求引導控制，配合城市規劃，以三維空間形態驗證與反饋城市規劃在功能、技術和經濟方面指標的合理性。面對不同的對象，城市設計需要展示和表達的信息不一樣。公眾關注的是城市的藍圖和未來體驗；城市執行長官需要關注城市定位與健康發展，以及各種指標權衡；城市設計師關注城市的藝術性與創新性。因此，VR在城市設計中的應用在面對不同人群時擁有不同的作用。2.1對于公眾：簡單易懂，沉浸式體驗多尺度城市設計。傳統城市規劃設計基本是一個自上而下的制定過程。隨著我國城市化進程的加快，城市受公眾關注的程度日益加大，自下而上的方式也將逐漸融入城市規劃設計。VR作為一種易被人們理解、接觸的全新體驗方式，能更快速、有效地使公眾參與到城市設計中來。（1）沉浸式體驗多尺度城市設計。VR技術在公眾感知具體空間尺度、視景空間序列變化等方面具有優勢。公眾可以通過VR技術中飛行的方式實現對于虛擬城市空間的鳥瞰，鳥瞰能提供更大范圍、更多的觀察視角，更易獲取空間特征的集成，加速對城市空間認識。同時，VR技術多視點的觀察方式滿足人們對中微觀層面空間的認知需求，更貼近人們通常傾向地從局部到整體的空間對象認知習慣。公眾可借助VR技術感受利用車行、步行等漫游模式，對多個局部具體小空間多視點觀察，集成空間各局部屬性特征，實現對空間整體的認識[2]。（2）動態的空間感知方式。人們對于空間的感知，并未以靜態觀看的方式進行，而是在漫游與視角的不斷變化中以動態的、第一視角的體驗積累形成。第一視角具有本人親眼所見的角度對客觀事物的觀察和描述。傳統效果圖和實體模型的展示方法無法為公眾提供準確、仿真的空間體驗。VR技術的動態仿真模擬，有利于調動人們對現實城市空間環境的聯想、更易于產生心理感受評價。（3）簡單易懂的多元展示方式。常用的VR沉浸式體驗可一鍵切換VR模式，在創作階段就能夠體驗到項目建成的真實效果。除此之外，VR技術還可提供包括3D立體漫游、全景圖、全景動畫、PC漫游匯報、AR文本匯報的新方式。3D立體漫游一鍵切換3D立體電影效果，配合快門式眼鏡增強漫游沉浸感，適用于多人同時觀看。全景圖可實時輸出高清全景圖，配合Venus制作成全景故事，通過二維碼快速分享，全方位展示方案。全景動畫極速輸出高清全景動畫，通過便攜VR設備，在固定路徑中沉浸式體驗。PC漫游匯報實時渲染、無須輸出，PC端通過快捷鍵切換場景效果與動畫播放，可實時與畫面內容進行互動和編輯修改，實現全新可交互式的效果圖和動畫匯報。AR文本匯報將3D模型、視頻等虛擬信息與真實空間場景進行無縫結合，實現傳統2D文本的3D可視化功能與可交互功能的升級，讓設計方案的展示更直觀與全面。2.2對于城市的執行長官：高效專業，提高管理效率。城市長官關注城市發展中存在的各種問題，需對城市發展定位以及其他領域給出準確判斷。VR是一種全新的匯報方式，在城市設計交流匯報過程中，能有效減緩溝通過程中信息衰減，使城市執行長官更精準得獲取城市設計信息以及做出相應判斷。（1）針對城市執行人員專業背景。城市執行長官由政府領導班子、各職能部門相關領導組成，涉及多種專業背景。利用VR技術結合城市設計進行效果表現，與文本、圖紙、說明書等龐雜的規劃設計成果相比，更有助于城市執行長官對項目的理解，使城市執行長官能從各自不同的專業背景角度快速精準地對項目提出改進優化意見。（2）提高城市執行長官工作效率。城市管理者，專家、學者在城市規劃專家審查會或城市規劃委員會中通常需要在有限時間內對多項城市規劃設計項目進行審查。通常而言一天會多達十個以上項目，因此，每個城市規劃設計項目所占有的時間會比較少。利用VR技術結合城市設計進行項目展示，可減少或直接替代傳統以口頭結合文本、圖紙、說明書匯報的形式，同時城市管理者，專家、學者可基于VR對城市設計項目展示直接反饋存在的問題，壓縮每個項目審查的時間，提高城市執行長官的工作效率。（3）多角度、多視角展示城市設計。相較于效果圖的特定單視點觀察和模型展示的鳥瞰視角，VR支持人們對城市空間環境進行任意視角、任意視點的觀察，拓展的觀察視角、視點避免了單視角或單視點帶來的空間信息“盲點”，使人們更全面、更主動地獲取空間信息。簡言之，VR技術展示城市設計可5個面的旋轉，各個角度的驗證，也避免了效果圖的最優角度給城市執行長官的片面展示。2.3對于城市設計師：精準設計，加強設計在規劃管理中的落地性。城市設計師在城市設計創造中與建筑設計師有相似之處，都會關注作品的空間形態、藝術性與創新性。VR結合城市設計，對于城市設計師而言，將城市空間環境仿真模擬，有助設計師在講究創造性的同時把握真實空間尺度，在虛擬現實環境中提升作品創作性，同時確保作品落地性。（1）便捷創建，調整虛擬環境。VR技術的便捷創建和實時調整設計要素等特征能夠有效減少城市設計師設計過程中創建模型、修改模型耗費的時間成本。（2）精準設計，加強設計在規劃管理中的落地性。傳統城市設計重編制，輕實施，導致很多設計落地性不強。城市公共空間包括街道、人行道、自行車道、廣場、濱水區、花園和公園等。安全、包容、便利、綠色和優質的多功能使用是公共空間的評價標準。城市設計關注人居空間環境，核心問題是要能夠“落地”。過于宏觀的城市設計項目如“城市設計輪廓線設計”“城市整體色彩設計”“城市整體照明色彩設計”等，對創建具有實效的公共空間與創造宜居場所，貢獻有限。利用VR結合城市設計，用虛擬技術模擬真實空間場景，從尺度、材質等多方面輔助設計師對城市空間環境塑造的再認識，針對具體城市或節點，創造有實效的、能夠真正為公眾利用的、受公眾歡迎的、公眾參與的公共空間場所，而不只是一個脫離實際的、沒有人的空間。

3結語

城市設計包羅萬象，需要擁有非常廣博的背景知識和理解力，它涵蓋了城市系統的方方面面。除了具有建筑、室內、景觀等設計領域的藝術與創新屬性之外，城市設計工作還有一個很重要的內容，就是與權力、社會的溝通和協調。VR技術作為一種全新的表現及匯報與創作方式，從公眾、城市執行長官、城市設計師三者的角度出發，對促進城市設計的發展與落地具有一定積極作用。未來，利用VR技術拓展其功能結合城市設計，將從更高的層面積極參與城市的發展與決策。

參考文獻

[1]童明.擴展領域中的城市設計與理論[J].城市規劃學刊，2014（1）：53.

[2]許溪.基于虛擬現實技術（VR）的公眾參與方法在城市設計中的應用研究[D].南寧：廣西大學，2016.

作者:曾祥珂 蔣偉明 單位:華藍設計（集團）有限公司