基于虚拟现实技术的公园改造研究

研究目的与意义

一个项目从设计到落地需要解决许多的问题，设计师进行设计的时候往往是通过自己的经验与对空间进行分析。这样的设计会导致整个项目的落地过程中造成许多的问题，甚至面临建成后需要拆除的问题。

本研究的目的主要是利用VR技术将景观设计提升到三维的环境内进行综合考量，并结合公众参与的方式对现有方案进行全面的分析评估，以此来探究场地内设计需要改动的地方，并验证VR技术辅助景观设计的合理性与必要性。

实验场地选取

场地选取于辽宁省大连市甘井子区大连机场公园，占地面积4.71公顷。场地由机场周围的闲置空地改造而成，整体功能发挥不完善，有较高的研究价值。

由于场地过大，实验过程过中会让被试者感到疲劳，为了合理有效的评估每一个空间，将场地按照场地特征划分为五个空间进行评估。[1]

实验的流程

实验首先统计体验者人数并记录人员信息，然后教授体验者基本操作原理，并协助测试者佩戴设备，调整人视角度。然后体验者进入虚拟环境进行体验，以第一人称的视角在三维的公园空间中进行游走，感受道路于空间的尺度，及设施与植物的搭配。

接下来体验者利用手柄进行操作对虚拟场景中的物理要素进行放大缩小、删除增添等操作。并可以通过虚拟现实技术的实施渲染功能随时看到调整后的空间效果，这样能够快速对公园空间改善营造效果建立整体认知。[2]

体验过后对调整后的空间与初始模型进行对比，存在差异便可视为一次调整，然后记录不同设计元素调整的次数。当某一个场景空间中物理元素调整次数在整体元素调整次数中占比较高时，便可认为体验者在此场景在对该物理要素认可度较低，设计师可以针对此类要素进行在设计完善。当某一个场景空间中物理元素调整占比在整体元素调整占比中较低时，可以认为体验者对该空间内的元素认可度较高。[2]体验五种空间类型，每个场景持续6～7min，然后可以短暂休息，再进行下一轮实验。[3]

虚拟场景更新的结果

将虚拟场景调整内容进行整合，公园的调整次数共计 442 次，其中场地 1 共 91次、在场地 2 共 101 次、场地 3 共 103 次、场地 4 共 72 次、场地 5 共 75 次。

材料材质上的调整分析

从虚拟空间中调整要素占比的分析可得知，实验人员在虚拟环境中对材料材质的调整次数占整体次数的12.4%。这表明在公园环境中材料材质需要一定的设计改善，但整体现状不会受其影响太大。

由图表数据可以发现，虚拟场地 1、场地 2 和场地 3 调整次数占比在20%以上，有一定的调整需求。场地4调整占比为16%，而场地5的调整需求最少调整占比为7%。说明场地 1、场地 2 和场地 3相对需要对材料材质进行一定的设计调整， 对场地4，场地5 可以进行适当的材料材质调整。

在设施配置上的调整分析

从虚拟空间中调整要素占比的分析可得知，实验人员在虚拟环境中对设施配置的调整次数占整体次数的28%。这表明在公园环境中设施配置需要一定的设计改善。

由图表数据可以发现，虚拟场地 2 和场地 3的调整次数较高，场地 1场地4，场地5也有较高的调整行为，表明整体场地内有大量的设施调整的需求。

在空间尺度上的调整分析

从虚拟空间中调整要素占比的分析可得知，实验人员在虚拟环境中对空间尺度的调整次数占整体次数的27.8%。这表明在公园环境中空间尺度有较大的问题需要针对其问题进行改善。

由图表数据可以发现，虚拟场地 1，场地 2 ，场地 3，场地4，对空间尺度上的调整强烈，调整次数占比达20%以上；其次为场地5占比为 15%；说明每个场地都有较高的空间尺度设计调整需求，需要改变现有空间尺度。

在植物配景上的调整分析

从虚拟空间中调整要素占比的分析可得知，实验人员在虚拟环境中对植物配景的调整次数占整体次数的31.7%。这表明在公园环境中植物配景存在较严重的问题，同时也翻译出植物配件比较受体验者人群的关注，而不同的植物品种，不同的植物颜色，及不同高度的植物都有可能影响公众在使用公园时的心情与体验。[4]由图表数据可以发现，场地 1，场地 3，场地5的调整占比较多，调整次数占比达到20%以上，场地 2，场地4的调整次数占比为17%，14%，也处于较高占比状态。说明从公园整体来看，整体场地对植物配景有着较高的设计调整需求。

结论

通过虚拟现实技术可以从三维的角度有效的对场地现状问题进行分析，结合公众的参与对这些现有项目进行调整可以设计出更加符合公众利用的设计。[5]本研究初步论述了这一方法的可行性，虚拟现实技术在景观设计的领域可以做出的工作远不止于此，本人将在接下来的研究中不断拓展其方法。

参考文献

[1] 李佳琦，李赫.园林设计中的计算机辅助技术分析[J].河南科技，2013，（09）：4

[2] 高馨. 虚拟现实技术辅助城市公园空间设计的适用性研究[D]. 深圳大学， 2020.

[3] 翟宇佳. 基于浸入式虚拟环境技术的景观空间尺度感教学模块构建与应用 [J]. 中国园林， 2018， 34 （04）： 68-73.

[4] 苏同向.虚拟现实技术在风景园林设计中的应用[D].南京林业大学，2006.

[5] 陈庆华.城市景观虚拟现实应用研究[D].吉林大学，2005.

图表来源

图1- 1 场地设计范围，图片来源于作者自绘

图1- 2统计占比，图片来源于作者自绘