Una breve discusión sobre el uso del diseño de realidad virtual en el diseño arquitectónico

Una breve discusión sobre el uso del diseño de realidad virtual en el diseño arquitectónico

La realidad virtual es el uso de computadoras para generar visión, oído, olfato y otras sensaciones tridimensionales realistas, lo que permite a las personas Interactuar con el mundo virtual a través de la experiencia de dispositivos adecuados. Por lo general, los usuarios usan un casco y sostienen guantes sensores, como si estuvieran en un mundo ilusorio, deambulando en el entorno virtual y permitiéndoles operar objetos en él. Los usuarios pueden obtener una variedad de percepciones como visión, oído, tacto y cinestésica en el entorno virtual, logrando así una experiencia inmersiva.

Utilización de la tecnología de realidad virtual y diseño arquitectónico

El uso de la tecnología de realidad virtual para el diseño arquitectónico puede mostrar completamente el entorno geográfico del edificio de una manera visual y dinámica durante la etapa de diseño arquitectónico. apariencia, estructura interna del edificio y diversas instalaciones auxiliares, lo que permite a las personas deambular en un entorno virtual o incluso en edificios futuros. Por lo tanto, la tecnología VR es una herramienta poderosa para el diseño de esquemas arquitectónicos, visualización de efectos de decoración, licitación de esquemas, demostración de esquemas y revisión de esquemas, y tiene perspectivas de aplicación cada vez más amplias en la industria del diseño arquitectónico, la industria de bienes raíces, la industria de decoración de la construcción y otros campos.

Elementos básicos del diseño de entornos de realidad virtual de construcción

Los elementos básicos del diseño de edificios utilizando tecnología VR incluyen modelado de escenas virtuales, representación de escenas virtuales, configuración de cámara virtual y control de velocidad de movimiento. como la simulación de diversas acciones del observador virtual (caminar, rotación y otras acciones), etc.

No importa qué método virtual se utilice para el modelado de escenas virtuales, el primer problema es encontrar el problema del modelado del entorno virtual. Actualmente, puede usar lenguajes de modelado de realidad virtual dedicados como VRML, o usar Open Inventor de SGI para completar el modelado, o puede usar OpenGL directamente para construir una biblioteca de modelos o desarrollar herramientas de modelado especiales, pero esto requiere mucho trabajo. . es muy grande. Otro método consiste en utilizar herramientas de modelado 3D comunes, como 3DSMAX, para construir primero un modelo 3D, luego importarlo al entorno virtual mediante programación o herramientas y utilizar OpenGL para completar el renderizado. Además, aunque DirectX propuesto por Microsoft en los últimos años está dirigido principalmente a la programación de juegos 3D, debido a sus bajos requisitos de hardware (la mayoría de las tarjetas aceleradoras de gráficos actualmente admiten DirectX), y su kit de desarrollo DirectX SDK proporciona herramientas para importar directamente modelos 3DSMAX, utilizando La tecnología Direct3D completa el renderizado. Esto proporciona las condiciones para estudiar la tecnología de realidad virtual en un entorno de hardware de bajo coste.

Representación de escenas virtuales de edificios. La realidad virtual a menudo necesita representar un enorme complejo de edificios. Para escenas más pequeñas, el renderizado se puede completar rápidamente; pero para escenas grandes y complejas, una vez que se excede la capacidad de la memoria física de la computadora, el tiempo de renderizado aumentará diez o incluso docenas de veces debido a la necesidad de usar memoria virtual, lo que lo hará. Nivel increíblemente lento. Por supuesto, el tamaño de la escena se puede controlar de acuerdo con el tamaño de la memoria de la computadora, de modo que todo el trabajo de renderizado se complete en la memoria física de la computadora, pero a veces hay situaciones en las que se deben procesar escenas grandes. La solución a este problema es descomponer la escena de realidad virtual en varios grupos que se pueden representar directamente en la memoria física y representarlos en grupos. Este método es eficaz tanto para la preproducción como para la animación en tiempo real. Durante el proceso de itinerancia interactiva, la escena se puede dividir en varios subbloques dinámicos según la ubicación actual del observador, y se pueden generar de forma continua y dinámica nuevos módulos dinámicos en la distancia en tiempo real. Esta tecnología no solo puede ahorrar tiempo de renderizado, sino que también evita eficazmente el problema de llegar al final del cielo o incluso caer al universo durante la itinerancia interactiva.

Configuración de la cámara virtual

La distancia focal de la cámara virtual se establece en la construcción de realidad virtual. La cámara virtual es una simulación de los ojos del observador virtual. La longitud debe estar cerca del campo de visión normal de una persona, que es de unos 35 mm. Cuando la distancia focal es inferior a 28 mm o superior a 50 mm, no puede reflejar correctamente la relación de perspectiva del edificio, ya sea por distorsión o porque la profundidad de campo es demasiado pequeña.

A menos que existan necesidades especiales, la distancia focal de la cámara generalmente debe ajustarse a unos 35 mm.

Configuración de la altura de la cámara virtual La altura de la cámara virtual generalmente debe estar cerca de la altura promedio del ojo humano. Generalmente, la altura de la cámara está entre 1 y 7 m. Y durante el proceso de itinerancia, la cámara virtual debe intentar mantener el nivel frontal, es decir, la cámara y el punto objetivo de la cámara están a la misma altura. Cuando necesites mirar hacia arriba o hacia abajo y el objeto esté demasiado deformado, puedes aumentar la distancia focal adecuadamente.

Control de velocidad del movimiento de animación

Debido a que la cámara virtual representa los ojos del observador, es extremadamente importante cómo conectar lo que ve la cámara virtual con lo que el observador observa en la escena virtual. Al considerar la velocidad de la animación en una escena virtual, como creador de animación, debe considerar cuidadosamente qué tipo de velocidad sentirá el observador y si esta sensación es adecuada para la animación por computadora. Cuanto más rápido pasa la cámara por la escena, más rápido se mueve la escena y más rápido la siente el observador. Especialmente cuando aparecen objetos familiares en la animación, como edificios, muebles y automóviles, el observador tendrá una fuerte sensación de velocidad relativa. En este momento, el creador debe tomarse un momento para considerar la posición de una persona en un entorno determinado. qué tan rápido debes caminar para ver la escena con claridad.

Simulación del movimiento del observador virtual

Simulación de caminata La simulación de caminata simula un observador caminando en un entorno virtual. En la vida real, cuando un observador pasa por un lugar, la impresión que le dejarán los ojos no será simplemente la de ver de un lado a otro, sino que en ocasiones se detendrá y observará los detalles o el entorno. Los observadores a menudo se olvidan de los paseos sencillos cuando se centran en objetos de mayor interés. Recrear esta impresión es el proceso de producir animaciones interesantes. En realidad, corresponde al productor, y no al espectador, decidir de antemano qué vale la pena ver y cómo verlo. En el roaming interactivo, el operador elige qué ver y qué ver a través de la interacción.

Simulación de rotación Al realizar animaciones itinerantes en un entorno virtual, la ruta de rotación es la que tiene más probabilidades de provocar retrabajos. La razón suele ser que la rotación en la animación itinerante no se exploró en profundidad durante la producción. La rotación en la animación itinerante se puede dividir en dos situaciones: (1) El punto de vista permanece sin cambios y la cámara se mueve en un arco o una curva. Por ejemplo, utilice la rotación para expresar la apariencia de un edificio. En términos de movimiento relativo, esto equivale esencialmente a girar el objeto. Aunque la imagen cambia en cada cuadro en este momento, el objeto de observación siempre está dentro de la imagen. Generalmente, este tipo de rotación se puede lograr mejor con la ayuda de objetos virtuales. (2) Cuando cambia el punto de vista, las coordenadas de la cámara permanecen sin cambios o se mueven en una curva. Por ejemplo, escanear el entorno o simular los movimientos de giro y giro del observador. En este momento, no solo la imagen cambia en cada cuadro, sino que el objeto de observación también cambia todo el tiempo. A menos que la velocidad de movimiento sea muy lenta (por supuesto, consumirá muchos cuadros), es difícil ver la animación. contenido con claridad. Para la mayoría de las personas, la velocidad de rotación adecuada es de aproximadamente 45° de rotación por segundo. Si necesita observar cuidadosamente durante la rotación, solo puede rotar entre 15 y 20 por segundo.

Recorrido en realidad virtual del edificio

El recorrido en realidad virtual del edificio generalmente muestra el entorno geográfico virtual donde se encuentra el edificio, la vista general del edificio y los diversos accesorios del edificio. a menudo se ve a través de la navegación y a vista de pájaro. En el recorrido de navegación, para brindar a las personas una sensación de inmersión, debemos esforzarnos por reducir el cambio de lentes, confiar en un diseño inteligente de ruta de itinerancia y utilizar lentes continuos para completar el contenido que se va a expresar de una sola vez. Además, para expresar correctamente la relación de perspectiva entre el objeto principal y el paisaje circundante durante todo el proceso de itinerancia, el grupo de construcción del entorno virtual también debe utilizar un modelo tridimensional y no debe reemplazarse por un mapa de fondo. Para ahorrar tiempo de renderizado, a excepción del complejo de edificios y algunos edificios que expresan características geográficas, la principal ventaja del recorrido a vista de pájaro es que desde una posición alta, se puede ver de un vistazo toda la disposición virtual de la estructura del edificio. , y es muy gratuito, lo que puede evitar la necesidad de realizar observaciones simuladas. El usuario tiene problemas para caminar entre edificios, girar, etc. Los modelos de construcción deben ser lo más simples posible. ;