2016 五月 3

建筑中的虚拟现实

作者: 加布里埃尔·里德


正如计算机辅助制图 (cad) 和建筑信息建模 (BIM) 震撼了建筑的基础一样 (双关语), VR也将深刻影响我们如何进行设计和记录,以及如何向我们的客户展示设计成果。


虚拟现实之梦

对于在1980年代度过童年的人来说,没有比周六更神圣的日子了。没有父母看管的上午;穿着宽松的睡衣,端着第三碗谷物早餐,坐在离电视屏幕仅仅几英寸远的地方。对于我,度过这一天的最好方式是看《星际迷航:下一世代》。作为狂热的科幻迷,我哥哥和我模仿《神秘博士》、《超级麦克斯》以及《星际旅行》里的角色。与前面所有其他的节目不同的是,《星际旅行》里的皮卡船长和船员们征服了我们的想象力,因为我们看见未来技术已经出现在地平线上。其中我最喜欢的是Holodeck,它用“硬全息照相”将你身临其境地带到任何时间与空间,投射在船上的一间小房间里。这不仅是一个便捷的情节设计,而且其虚拟现实(VR)的体验和我的任天堂手柄似乎只有很小的距离。星际迷航是VR虚拟现实第一次对大众的展示,但实际上幸亏有了建筑,虚拟现实实际上早在数百年前就开始了。

从卡尔顿山上纵览爱丁堡市全景,Robert Barker

自十八世纪晚期开始,全景画由于英国画家罗伯特Baker而闻名于世。在诸如爱丁堡Calton山全景等绘画成功之后,贝克委托建筑师Robert Mitchell设计莱斯特广场设计一座圆亭以展示他真人大小的绘画。在这里,全景画可以张贴在园亭的环形内壁上,向游客展示360度的视图。位于圆形大厅中心平台上,全景画使游客们身临其境置于军事战斗、城市景观或美丽花园之中。视错觉和固定透视,自从希腊和罗马时代的绘画和建筑中就一直在欺骗公众的眼睛。技术始终无甚变化,直到1838年查理·惠斯顿对立体视觉的研究才有突破。惠斯顿在研究基础上发明了立体照相机,该发明向左右眼睛提供稍微不同透视图像。这些图像随后在大脑中合成以给它三维的错觉。

Section of the Rotunda, Leicester Square IN - 'Plans, and Views in Perspective' - Robert Mitchell 1801

随着80年代计算机的发展,VR技术向我们梦想中的全息甲板跨进了一大步。取代35毫米胶片,未来学家和发明家想象出了一个计算机中的三维世界,在那里移动图形能够响应用户的动作。

好莱坞1992年的反乌托邦科幻电影《除草人》本身并不太成功,但是很像那个时代的虚拟现实,在深度上令人失望。受制于图形处理的缓慢和缺乏分辨率,虚拟现实在找到偶像崇拜的追随者之前命运都是黯淡的。随着互联网的兴起,计算机行业渐渐抛弃了VR开发;然而, Facebook在2014年以20亿美元收购的虚拟现实公司Oculus,在硅谷引起了轰动并标志着IT界重回虚拟现实领域。

随着小型高能处理器的发展,以及比人眼辨识度更精细的屏幕分辨率技术的实现,所有主要移动技术开发公司今年都宣布要研发VR平台。到2020年,VR产业预计能创造1500亿美元的营收。

并非所有VR都是相同的

在我们对VR系统投入巨资之前,我们最好先了解VR分成三个类型。

360度照片/视频

Palace Hotel in Ukiah
正如莱斯特广场圆亭,观众的位置在具有立体视觉的360度照片或视频之内是固定的。系统跟踪观众的头部运动使他们能够环顾并体验在周围的世界。这个平台中最流行的是谷歌CardBoard。用任何智能手机,结合一个三维应用,用户可以把他们的手机载入谷歌CardBoard观察器,和以前的三维视镜有些相似,这样他立刻就能进入一个虚拟世界。平价并开源,谷歌CardBoard观察器以十美元的低廉价格和足够多的应用受到市场追捧。

增强现实

win10_HoloLens_livingRoom
如果需要测试现实处理功率的限制,“增强现实”技术运用头戴式的立体摄像机,将真实的物理世界投射成为VR元素。系统可以跟踪用户的位置和行动,用户可以自由地在虚拟环境中散步,而虚拟元素会对真实对象做出回应和调整。这个综合环境能够用手势和声控来。

虚拟现实


看起来非常“真实”的虚拟现实技术,使用户通过一个头戴的立体装置进入电脑三维电脑世界里。通过跟踪用户的头部和身体运动,提供一个计算机生成的世界,在那里他们使用一个游戏手柄或特殊Oculus触控板,可以到处行走、探索,并与环境互动。

VR与建筑表现的未来

无论在今后几年什么样的VR平台将得到发展,我们都很高兴看到它们在建筑领域的运用。VR 和360度视频已经对传统的2D建筑渲染市场形成影响。如西雅图216工作室,已经抓住机遇从制作二维效果图转向身临其境的三维效果图。受到西雅图火热的科技市场发展刺激,Skanska等开发商已经转而使用360度效果图和动画,以显示其特色,并与技术工作者交流。“增强现实”的未来紧随而来,很快就将允许设计师以实时虚拟空间来创造建筑,像雕塑一样推敲建筑体块,并和全球的专业顾问合作虚拟建筑设计。

216工作室和Skanska合作打造了“全球首个全息图像仿真建筑租赁中心”,项目位于西雅图第二大道和大学路的一幢高层建筑内。

正如计算机辅助制图(CAD)和建筑信息模型(BIM)震动了建筑设计行业的基础一样,VR将是设计界的下一个重大变化。作为建筑师,我们以立体思维来设计建筑,但是被迫将这些设计二维扁平化。三维转化成二维的过程十分费时,并导致这些设计成果只能被那些受过专业训练的人欣赏。而像全息透镜这样的产品,向我们展示了一个二维表达已经过时的世界。专业顾问、客户和公众将很快能够沉浸于设计过程中,就好象雕刻家用粘土来创作一样自然。

正如我十岁时所想象的那样,未来的某一天,我踏入一个房间就能看到整个世界按照我的意志展现。虚拟要素出现并跟着我的手势移动。四周的空间可以被实时创建和操纵,唯一的限制是我的思维。多亏了今年VR系统进入市场,这诱人的未来仅在数年内就能实现,我将开始实现大胆地设想许多建筑师未曾到达的地方。