文摘
随着计算机技术的迅速发展,虚拟场景图像处理的施工技术已逐渐成为计算机研究的热点。虚拟场景构建技术的应用在建筑业也在扩大,建筑智能化的设计和施工。与该行业的快速发展,虚拟技术可以更好的为用户提供多样化的服务和体验。本文的主要内容如下:(1)介绍了图像施工工艺,分析了三维虚拟展示技术在建筑设计和多样化的虚拟技术在建筑设计中的应用。(2)介绍了两个虚拟场景构建技术:一是结合实际获得的现场拍照和虚拟场景的图像处理技术构建一个自然虚拟场景;另一种是使用几何结构的架构师。虚拟建筑模型绘制的模型方法,因此虚拟建筑模型。(3)本文选择两个代表建筑为例。虚拟平台监控和记录运动轨迹实时虚拟环境的志愿者。实验结果表明,自动扶梯的数量和形状特征的建筑都有一个对志愿者的认识影响不大。 (4) The article sets up three control groups of normal mode, fixed skin, and variable skin. It analyzes the environmental impact of buildings from three different aspects of wind environment, thermal environment, and light environment and proposes related control measures.
1。介绍
随着信息时代的到来,建筑行业也进入了一个智能领域;虚拟场景构建技术的应用在建筑业也在扩大。虚拟现实技术在设计建筑的使用不仅可以直观地显示建筑的艺术。在节能效果也是一个巨大的优势和劳动力。华亲et al。1]讨论了远程虚拟平台基于VRML-JAVA语言,构造和scene-oriented与现实的互动信息。金等。2)利用虚拟现实三维全息投影技术实现三维图像成像场景建筑物的悬浮在空中。本文结合了图像技术与房地产业,分析了建筑的建模和成像步骤,提高了建筑的表现力,也给建筑行业带来巨大的价值和发展前景。侯和李3)提出了一个碰撞检测策略基于外壳和外壳层次满足虚拟起重碰撞检测的性能需求。r·约瑟夫和佩雷拉(4]介绍了应用内部和外部的机制设计结构后,将二维图纸转换成三维建筑信息模型(智能化)。在早期的建筑,它是非常有用的,创建一个3 d模型根据客户的需求。本文介绍了三维模型创建的方法。Pruss et al。5]介绍了电脑执行方法生成构件模型的构建块指令。郭和陈6]讨论了基于“增大化现实”技术的作用和意义在机场建设项目。早期的建筑,设计师要用许多先进的技术,如图像处理技术和虚拟模型建设和计算机生成的虚拟建筑模型。赵et al。7产生一个层次模型来描述三维动态地理过程。描述地理因素,在施工过程中随时间变化和模拟视觉场景与电脑的管理和决策具有重要意义。在[8),大涡模拟(LES)周围的气流进行各种类型的块阵列估计行人风环境。为模拟实验选择五个不同的数组。实验结果表明,面积比是一个重要的指标估计风环境。我们可以使用面积比模拟建筑的高度变化。朗(9)提出了一个估计太阳辐射的模型基于现有气象记录,确定典型气象月和插值程序缺失的数据。Kajikawa et al。10]讨论了利益,限制,和评估框架的未来的发展方向11]。做(12]提出了一种构建环境服务计划的分析方法进行了验证。建筑环境服务的服务计划是一个非常重要的整个设计的一部分。设计方案必须符合室内环境的要求。本文提出了一种分析方法构建服务,可以满足大部分的要求。Yun,赢得13)使用机器学习算法来建立一个建筑环境模型,可用于评估居住者的舒适。我们提出了一个能量控制措施,可以有效地记录房间的能源消耗和记录居民的安慰,从而为业主提供更好的住宿环境。伊万诺娃(14)集中在使用各向异性观测角因素估计入射太阳辐射扩散的背景分量正交阻塞的天空下的建筑立面。因为地球上的可用资源是非常有限的,我们必须设计建筑物,可以使用太阳能。交给[15]测试4最常用的加热方法和讨论了室内热环境条件不同的加热方法。冬天北方的温度相对较低,在冬天,许多市民选择特定加热措施。实验比较了常见的加热方法,为公民提供了一个参考选择加热方法。
2。虚拟现实技术
2.1。虚拟现实技术在建筑设计的三维演示
建筑设计工作是非常复杂的。在设计工作中,设计师将不可避免地遇到一些问题,例如建筑的大小不够明确和建筑物的结构图纸有一些问题。但是,原因是构建虚拟场景构建技术可以很好地解决这些问题。三维图形的设计图纸提出了施工工艺,这在很大程度上避免了架构上的错误,帮助设计师找到问题,并提高了工作效率。
当面对一个二维或三维overprofessional绘图模型,施工人员不能正确理解建筑的施工,导致设计和实际建筑之间的偏差,使建设不可能从许多政党和造成严重损失。参与者可以沉浸在虚拟空间和直观地理解设计师的描述的主要结构、空间布局、建筑或建筑群体和细节,以掌握详细需求的工作,避免重复建设的问题,后续施工造成不可挽回的损失。三维感官表示,可以让参与者更好的完成施工期间的施工要求和任务,最后实现了应用程序,经济,可靠,和美丽的建筑。
建筑设计师使用浸、交互性和虚拟现实技术的概念完全集成的体系结构概念(16]。首先,参与者在使用一种身临其境的感觉。第二,建筑参与者可以与大多数的虚拟环境中的对象通过使用传感设备。这使得复杂和抽象的建筑设计成为虚拟现实技术的具体使用。更大的优势是,设计师可以与其他建筑通信远程参与者,从而减少时间成本,打破地域的限制,使建筑设计更广域。
2.2。虚拟现实技术在建筑设计中的应用
技术人员输入的工程和设计参数的信息架构设计到三维建模软件通过电脑,和三维建模软件建立三维建筑模型和支持数据库基于输入数据。技术人员发出操作命令通过计算机模型驱动系统,调整建筑模型信息,显示的进度实时建筑项目设计计划,跟进项目,调整模型参数。建筑参与者沉浸在虚拟现实技术创建的虚拟仿真空间和感觉照明的现实变化,体系结构模式、建模结构和周围环境的虚拟仿真空间(17]。与绘图的方法构建模型从普通图纸,虚拟技术的使用不仅是环保和节约成本,也能让更多的人参与建筑设计的过程和更好地理解建筑上的细节和具体的施工条件。它为设计师提供了方便修改建筑设计方案的后期建设,同时,方便保存建筑设计,这有利于未来设计的比较和更新(18]。虚拟建筑模型是构造虚拟现实场景的基础。测量单元之间的大小比例的模型和真实的场景和整个模型的参数值都会影响最终的演示虚拟现实场景的效果。
2.3。建筑环境影响分析
环境绩效体现在公园设计的外部和内部环境公园。公园的外部环境包括生态环境、交通环境、户外功能空间创造的建筑,在公园和环境影响。根据不同的时间域,环境质量评价可分为环境质量审查评估、环境质量现状评价、环境质量预测评估。建设项目的环境质量评价主要是指环境质量状况的评价。环境postassessment指的是系统的调查和评估后的实际影响程度的环境进行开发建设活动,以测试的实现程度和效率降低和测试环境的真实可信度的影响评估结果。评估的有效性的实现提出了环境保护对策,并分析和讨论了影响因素不完全理解的环境评估,检查的实现程度和实施效果降低的影响和测试环境评估结果的可信度。后评估的有效性提出了环境保护措施,充分理解环境影响问题进行分类和研究,以提高环境评估的技术方法和水平和实施补救措施,从而达到减少影响的效果。
3所示。基于图像结构理论和技术
3.1。图像变形技术
图像变形技术可以实现过多的观点,而插值图像的形状和纹理(19),如图1。
(一)
(b)
一条线段可以定义源图像和目标图像之间的映射关系(20.];具体的算法如下:计算基于线段 ,在哪里
然后,找到 基于和线段 ;当使用多个双线段时,有必要对多个执行加权平均偏移量,如图2。
(一)
(b)
具体算法如下,为每个像素在目标图像:
计算偏移量的线段
计算最短的距离来作为
最后,
3.2。投影重建算法
欧几里得运动理论用于解释之间的几何关系获取二维图像和三维图像使用了相同的相机。所有的点 在空间可以表示为一个三维坐标点 :
的坐标p和问在空间X和Y分别形成的向量p和问:
两个向量的内积 在空间
向量的产品是
我们定义了一个矩阵 :
可以表示为向量的乘积
也有必要引入刚体运动理论,如图3。
这个公式可以表示为
图3点在摄像机坐标系的坐标(X, Y, Z)和二维平面上的坐标 (21]:
齐次坐标形式如下: 在哪里
让 ,这个公式可以写成
3.3。不确定的测量环境的影响
施工过程的环境影响包括建筑材料、施工机械、资源和劳动力,可以抽象成数学公式(22]:
在这里,是环境污染物的排放总量(23]:
环境污染物排放的公式单位数量的环境影响因素
在施工过程中,影响下仿真模块提供动态数据(24]:
根据环境污染影响评估方法,人体的伤害值,生态和自然资源可以计算:
4所示。实验仿真
4.1。虚拟建筑现场施工工艺
计算机图形学技术是构建虚拟场景的方法之一。我们通常用“虚拟和现实相结合”的技术来构造虚拟环境所要求的用户(25]。不存在的场景是虚拟场景。真实场景和虚拟场景的结合创造了最自然的虚拟场景,如图4。
(一)
(b)
(c)
还可以绘制的虚拟模型架构师使用的几何建模方法。它必须根据建筑物的实际尺寸,然后,构造一个虚拟模型基于几何模型和真正的地图绘制由建筑师,如图5。
(一)
(b)
(c)
本节主要是建筑的虚拟技术和真正的技术分析,通过虚拟和现实的结合方式有效地整合两种风格,形成一个更加完美的建筑模拟地图。
4.2。仿真实验
本研究选择更具代表性建筑模型1和架构模型2我国建设项目的情况。结构1和结构2广泛分布在我国有大量的建设;我们把照片和测量现场的情况,然后,根据实验中,应构建一个虚拟仿真场景。为了避免环境因素的干扰实验,构建虚拟场景时,尺寸,位置,和其他因素必须符合真实环境,如图6。
(一)
(b)
(c)
我们选择30名志愿者参与的试验。志愿者们的平均年龄是20 - 40年,男性和女性的比例并不是平等的。虚拟实验平台是用于收集志愿者的寻路轨迹在建筑1和2中,为了减少一定的志愿者。实验误差是由现场的能力,所以在实验正式开始前,每个志愿者都需要提前进入会场熟悉虚拟场景的交互过程。具体数据如表所示1。
实验监测和记录运动轨迹实时虚拟环境的志愿者通过虚拟平台。结合实验结果,我们可以发现,志愿者的构建2路线选择是更加一致,因为志愿者的可见范围的自动扶梯数量是不同的。当有大量的自动扶梯在可见范围内,志愿者的选择是更分散,如建筑1;每个志愿者都有不同的策略,寻找道路。建筑1和2的地方特色如表所示2。
志愿者进行研究的总体形式认知和地方特征认知场景布局。志愿者的认知偏见主要是集中在转向角的水平通道。具体数据如表所示3。
从表3,我们可以看到,在志愿者的有显著差异的意识中庭内容、形状、大小和特征的两个建筑。建筑2比1的自动扶梯的心房。的信息,信息构建1明显优于嘉德置地,中庭形状识别而言,建筑1和2不表现出显著差异,但建筑1得分高于2。
4.3。环境性能分析
4.3.1。环境分析
为了验证建筑能源消耗对室内环境的影响,我们已经采取了一系列措施,如通风和照明模拟和分析。模拟建筑是在一个阳光强,平均温度是中等和高。细节都在桌子上4房间里,室内人员的速度图所示7。
4.3.2。实验验证
为了测试建筑能源消耗和建筑环境的影响,我们建立了三个对照组:正常模式,固定的皮肤,皮肤和变量。正常模式仅仅是建筑本身,这个变量是额外的皮肤除了建筑本身。建筑的皮肤会有一定影响室内热环境和建筑能源消耗。我们比较这些模式,分析了三个环境表现的风环境、热环境、光环境,并记录他们的设计元素和相关的控制措施;具体数据如表所示5。
根据图8,我们可以得出结论,与正常模式相比,皮肤变量模式具有良好的通风和相对较少的能源消耗。它节省了能量在一定程度上,也可以突出自己的建筑特色。
热环境影响因素和控制措施如表所示6。
验证热环境影响下的建筑和能源消费总量数据三种不同的模式,我们采用三种模式的照明、制冷和加热分析热环境的影响,如表所示7。
从图9,我们可以看到,在冷却模式下建筑的总能耗是最大的。在照明方面,固定和可变皮肤会增加一定的能源消耗。正常模式是最节能。通过综合比较,变量皮肤节能效率最高。
光环境影响因素和控制措施如表所示8。
我们介绍了自然光和记录阳光在冬天和夏天在建立在三种不同条件下的不同位置,如图10。
我们可以看到从图10与正常模式相比,可变的皮肤能有效减少眩光时间在房间里在某种程度上,可以减少能源消耗引起的建筑照明,和增加自然采光的安慰。
5。结论
从虚拟现实技术出发,分析了影响建筑环境的体系结构模型。主要结论如下:(1)介绍了两种虚拟场景构建技术:一是结合实际获得的现场拍照和虚拟场景的图像技术,以构建一个自然虚拟场景;另一个是建筑师画虚拟建筑模型通过使用几何建模方法,从而获得虚拟建筑模型。(2)本文选择两个代表建筑为例并监视和记录移动实时追踪的志愿者在虚拟环境中通过虚拟平台。通过实验结果,可以得出结论,自动扶梯的数量和形状特征的建筑有一个影响认知程度的志愿者。(3)本文建立三个对照组,共模,固定的皮肤,皮肤和变量,从三个不同方面分析了建筑的环境影响的风环境、热环境、光环境,并提出了相关的控制措施。
数据可用性
使用的实验数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。
的利益冲突
作者声明,关于这项工作他们没有利益冲突。