5、專用的人機接口交互

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(zhuǎn)換及計算機程序的執(zhí)行，良好的人機接口的建立，可減少使用者對系統(tǒng)的學(xué)習(xí)時間和增強系統(tǒng)的使用效率。在虛擬現(xiàn)實技術(shù)建筑設(shè)計中，必須有特定的人機接口模式：（1）使用者模式。使用者直接進入虛擬現(xiàn)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(xiàn)實的沉浸觀察，隱藏的接口，只有在使用時才出現(xiàn)；（2）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，進行虛擬環(huán)境中的觀測；（3）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）浸入操作模式。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)整合的觀點來分析建筑設(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。

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，使得建筑設(shè)計可用計算機進行三維建模，利用效果圖和三維施工圖與資料庫，并利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)連結(jié)到資料庫作為實時模擬操作。虛擬現(xiàn)實造型語言，可用來在萬維網(wǎng)（3W）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容易地被表達出來。當(dāng)虛擬現(xiàn)實造型語言瀏覽器啟動后，它會將虛擬現(xiàn)實造型語言中的信息解釋成虛擬現(xiàn)實造型語言空間中的建筑物的幾何形體的描述，一旦VRML空間被用戶的瀏覽器解釋，它將提供實時顯示，一秒鐘可以顯示多次，這樣，用戶的機器上將會有一個活動的場景。

6、應(yīng)用實例

荷蘭的虛擬現(xiàn)實技術(shù)起步較快，Eindoven大學(xué)的Calibre研究院已用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行設(shè)計和咨詢，他們開發(fā)的軟件包由一組類CAD的函數(shù)組成，稱為CAAD軟件，為建筑結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建、修改和可視化提供了工具包，它支持AutoCADDXF文件的輸入輸出，而且能夠用于虛擬環(huán)境中增加動畫和對象的動態(tài)行為。已用該系統(tǒng)模型化了一座小城市，具體目標(biāo)是在河中小島上設(shè)計一棟博物館。這座城市由好幾百棟建筑物組成，坐落在河邊斜坡上，可以俯瞰小島。首先，數(shù)字化該城市的地圖，創(chuàng)建基本的AutoCAD模型；其次，按真實三維位置安排每棟建筑物，同時也考慮山坡的輪廓；再次，加上建筑細節(jié)，如門框和窗框設(shè)計，以便標(biāo)準(zhǔn)地表現(xiàn)該城市的美學(xué)特征。該應(yīng)用實例讓人們領(lǐng)略了該領(lǐng)域和他們所取得的成果。

在美國洛杉磯和費城的虛擬建筑三維模擬系統(tǒng)被認為是全球最成功的虛擬建筑模擬系統(tǒng)之一。各國對虛擬現(xiàn)實技術(shù)都在研究和應(yīng)用，我國也一樣，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。虛擬現(xiàn)實技術(shù)所涉領(lǐng)域十分廣泛，技術(shù)潛力巨大，在建筑設(shè)計中應(yīng)用前景廣闊，但軟硬件投資巨大，可重復(fù)性低，如計算機輔助設(shè)計/制造數(shù)據(jù)庫/計算機輔助工程，多媒體/臺式視頻，圖形藝術(shù)，形象/動畫制作，科學(xué)可視化，實時模擬等的硬件價格很高。

總之，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)達及計算機軟硬件的進展，應(yīng)用層面會更廣，成長幅度會更大。網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)谋憬菖c快速處理，利用計算機科技來呈現(xiàn)建筑設(shè)計成果，已成為新的趨勢，而且技術(shù)日新月異。

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