時間：2022-05-26 21:20:53
序論：在您撰寫建筑設計技術論文時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
數字動畫技術是基于數字技術生成的動畫藝術系統。數字動畫的互動性以及特有的虛擬現實性使得動畫成為一種典型的數字藝術形式。數字動畫的創作所具有的特點和優勢使得各個領域中展現了一片新的光彩。
1.現代化的設計方式
設計師的思維能夠利用動畫技術來加以呈現。例如，在大型的建筑項目設計中，首先就應該對建筑的功能進行平面設計，包括建筑的剖面以及立面等，再使用數字動畫技術對建筑的內部、外部、視覺效果等進行設計，以實現建筑的構思。在動畫制作的過程中，其實也就是設計者思維的一種實際體現，以直觀的動畫方式，方便于設計者創作和構思，這就建立了現代化的建筑方式。
2.良好的展示平臺
數字動畫技術直觀的反映了建筑空間的整體效果，體現了建筑內部空間和外部環境，對建筑中的各個功能設計聯系加以明確，為設計師的設計提供了基礎。通過數字動畫技術應用到建筑設計中建立了靈活、方便的建筑設計以及平臺。
3.現代化的營銷模式的建立
在銷售建筑的過程中，傳統的銷售是以制作大型建筑沙盤模型展示給客戶看的，但是這種銷售模式的成本較高，而且占據的空間也很大。相比之下，建筑動畫可以真實的模擬建筑環境，從動畫中體會到建筑的空間環境，推動客戶快速做出決定。建筑動畫其實也是一種廣告的形式，能夠以電視和網絡的形式進行宣傳。數字動畫技術盡管通過3Dstudio軟件完成以上功能，但是還應該掌握其關鍵技術：第一，在三維動畫建模時，有的物體的形狀較為特色，需要鉆孔、削邊等處理，這樣就要對這些物體進行粘貼和做交集運算。因為使用的CAD軟件中是由點組成線和線組成面的，在運算交集時，就會可能出現切割失敗等問題。因此，在建模時就要特別重視刀子和切割物體的位置。第二，材質的制作和選擇。3DS給予了豐富的材質庫，不過在具體的配色中還要對一些具體的顏色進行額外的制作。在選擇材質時，要從物體的透明性上來選擇，不然就會導致著色后會看得清楚里面物體的輪廓，影響效果。第三，動畫的編輯。對于已經生成的動畫片，應該把動畫分解成一張張的圖片，在圖像處理軟件中對這些圖片進行編輯和修改。反之，也可以把圖片合成動畫片段。第四，畫中畫的實現：為了實現動畫中的一些動作，就要從不同的角度進行觀察?？梢栽谕粋€屏幕上顯示多個畫面。例如，在設置場面時使用投影機再配合文字說明把動畫投影到模建筑模型表面，實現畫中畫的效果。
二、數字動畫對建筑設計的意義
實現建筑動畫是數字動畫技術的一個表現方向，即建筑三維動畫。通過使用動畫虛擬數碼技術結合電影的方式，根據房地產的建筑、園林等設計圖紙把建筑的外觀和室內的結構等今后建成的場景提前展示給人們看，拓寬了人們的事業，而且能提前享受美好的家園生活。通過數字動畫技術實現建筑設計的動畫化，以全方位的鏡頭觀察，逼真的展現了建筑整體的形象，能夠拍到相機所不能拍到的鏡頭，把設計者的思想和藝術形象展現出來。建筑設計中利用動畫技術時可視化的建筑設計是一種重要的表現手段。通過建筑物動畫，在其設計的最初階段就能夠通過可視和動態的方式來展示建筑物的地理環境、外貌、附屬設施等，讓人們提前感受這美妙的情境。因此，數字動畫技術也已經成為了建筑設計方案的效果展示、投標以及論證的有力工具，在建設設計業、房地產等利于有著良好的應用前景。而由數字動畫技術制作的建筑物三維動畫畫面，壓縮比高，能夠以真彩色和大幅面細膩的展現出建筑物的造型和內部效果、材料質感、光照環境等等。幾乎可以“以假亂真”。
市場類型是多種多樣的，隨著商品經濟的發展，市場上的各種局面越來越豐富多彩。建筑設計市場作為一個持續發展且與人民生活緊密聯系的地產市場，憑借著其高含量的技術不斷增值。傳統的建筑設計通常都是通過平面和靜態效果圖展現的。而數字動畫技術的應用則使得建筑設計以三維圖動畫的形態立體和動態的表現了建筑設計。同平面設計相比，建筑動畫有了更多的時間和空間概念。不僅僅是基于平面設計法則，更多的是依據藝術的規律拓展了更廣闊的表現天地。建筑動畫能夠從多個角度反映設計師的設計理念，讓人有身臨其境的感覺，在建筑動畫藝術氛圍中實現觀眾和設計者的心靈上的共鳴。對于那么還沒有實現甚至是沒有準備的項目，客戶能夠提前領略到精彩實施后的結果。當今，通過多媒體傳播的數字時代，數字動畫技術在建筑設計中的應用效果是平面建筑設計無法比擬的。作為一個新興的藝術技術，數字動畫技術對建筑設計市場發展具有重要的意義。
三、數字動畫技術建筑設計中的實際應用
1.制作模型建筑
一般使用AutoCAD來制作建筑模型，首先要把不同的圖層進行分離，然后繪制建筑的平面文件，再把結果導入到3DSMAX的軟件中去，在經過擠壓以及放樣等處理后建立建筑的三維模型，最后進行整合成為完整的場景。在模型的制作過程中還要對燈光加以布置，燈光的布置要能夠使得亮度均勻，而且要去除陰影，去掉動態的光線反射，減少環境因素對于建筑的影響，以提供清晰明亮的建筑整體效果。
2.動畫設置
在完成建筑的模型的制作后，就可以到動畫模型的制作中。在不同的關鍵幀中使用變形、位移等工具實現爬模模型的建立。單個建筑模型的動畫制作要規范，要和實際的施工情況相符合，而且多個模型動畫要保持位置準確，根據先后順序排列。在攝像機動畫制作之前，應該先了解攝像機體現的重點，提前設計好攝像機的路線、鏡頭的拉伸和移動等等，表現動畫的主題。在制作攝像機動畫時，切不可出現抖動和鏡頭中斷的現象，要進行自然地過渡。圖四是某建筑動畫的靜幀效果圖。
3.動畫輸出
在建筑動畫設計中的輸出動畫階段其實際就是攝像機拍攝的視圖進行渲染的過程。建筑的最終效果圖是展現建筑成果的方式，同虛擬現實技術相比，渲染技術的更為的精細，而且還能夠對建筑的最終結果進行再現，更具有真實感。在渲染前要對建設好的模型進行環境的溫完善和布置，調整相關的參數，實現渲染的最佳效果。對于建筑動畫的輸出，可從以下幾個方面進行。
光源：在建筑動畫設計的光源問題上要根據不同的場景以及建筑的角度選擇不同角度的光源，并且對光源的位置加以調整，以達到光源位置的最佳設置。
材質：在選擇建筑的材質時可通過設置坐標的方法，對建筑環境的光源、透明度、折射等的參數加以設置，給予建筑材質紋理。在這個過程中，設置的材質也可以利用修改工具進行后期的修改或者調整。
視點和相機：在數字動畫設計和渲染的過程中，為了提高展示的效果，利于設計師進行修改以及相關人員的觀察，在制作和渲染動畫的過程中，可設置動畫的觀察角度，進行綜合考慮，在最佳的地點設置視點，提出要渲染的建筑主體，通過關注環境場景和整體的效果來為最后的動畫效果典型構圖基礎。
配景：完成建筑的渲染圖后，要加入一些配景，諸如人、車輛以及標志牌等等，以更好的達到逼真的效果。數字動畫技術軟件中的配景圖片可以根據實際的比例進行縮放，插入到渲染圖中去，實現仿真效果。
四、結論
BIM技術主要指利用3D數字技術對建筑物實體建立仿真模型，從理論上說等于在虛擬的平臺上進行建筑物的模擬設計，并對施工過程、進度、后期維護管理等進行模仿，實現建筑工程的數字化管理，為建筑的實際施工奠定堅實的理論基礎。
2BIM技術的特點
2.1可視化
傳統的建筑設計只能通過紙張或者計算機2D/3D軟件完成，其主要作用是為后期施工提供相應的規格尺寸及效果展示，但還需要借助人們的空間想象才能將整個建筑在自己的腦海中呈現。BIM技術的出現為建筑模型的直觀展現提供了平臺，設計人員的設計理念能夠直接在建筑模型中展示出來，有助于建筑企業內部的人員交流，并對相關的設計進行討論，做出最佳決策。
2.2協調性
協調性首先是建筑企業內部各專業人員間的組織協調，在內部形成一個有效的標準性文件，便與推動建筑工程的進程。另外BIM技術還能夠在建筑內部相關布置以及空間設置上起到協調的效果，例如樓梯井的布置、防火區布置、水管布置、線路布置以及其他輔助布置等。
2.3模擬性
傳統建筑設計在施工前只存在一個理論上的工程項目，具體效果只有等到施工后才能體現，很多難以預料的問題會在施工中一一呈現出來，但難以進行更正，最有效的方法是在設計中消除問題，進行設計優化。BIM技術能夠利用建立模型來模仿現實中的建筑，并通過其表現形態得出一些具有重要參考意義的數據。例如在進行材料配與承受應力之間的關系時，僅僅通過經驗與猜測難以找到最佳配比的真實比例，因此可以借助BIM技術將利用優化技術設計的方案數據輸入仿真系統中，模擬房屋的結構，在模擬環境中測試不同材料比例的受力情況，將得到的數據繪制成統計圖，明確找到最佳配比點。只要不存在突然變數，計BIM技術得到的結果一般比較準確。由此可見，設計人員在建筑設計之初時可以結合BIM技術，對設計的可行性通過模型進行仿真，讓設計可能存在的問題及早呈現并將其消除，減少施工中不確定性，便于設計工作的進行，減少設計偏差。另外通過BIM技術還能夠實現自動出圖功能，提高了建筑設計效率。
3BIM技術在建筑設計中的應用
3.1BIM技術在建筑空間規劃上的應用
空間規劃是建筑設計的第一步，在選定建筑地點后可以對當地的空間進行地形分析，尤其是在地形比較復雜的建筑基地上地形分析必不可少。通過BIM技術對建筑基地進行空間分析，例如具體的坡高、斜率、以及坡向等分析，對于建在地形復雜地區的建筑物可以利用BIM技術進行初步探索，為設計工作提供有力的支持，開闊思路。在坡度分析是可以利用GIS建模，并對其中的各項參數進行模擬，設計人員能夠對根據需要從不同角度進行探索，并生成一系列基礎數據，供后期設計參考。地形探索完畢后即可進行與建筑物的空間規劃。對建筑物的空間規劃一般利用BIM技術的可視化分析技能，將建筑通過3D技術立體呈現出來，并進行室內的視野分析、規劃可視度分析、道路可視分析等，在進行各項分析前首先建立相應的模型，并利用BIM技術進行調試，結合各因素綜合參考，得出最佳的空間規劃模型。
3.2BIM技術在建筑模型構建上的應用
建筑模型是對建筑實物的替代，在建筑設計中建筑模型可以看做是設計人員設計理念具象化后的產物。在設計過程中，建筑模型具有重要作用，其中包含了各項自然科學及建筑理念，一般來說，建筑模型構建的合理程度將直接決定建筑物的實際質量。計算機原有的三維模型軟件雖然能利用3D形式將建筑物呈現出來，但缺乏靈活性，在信息標注上存在一定的局限性，無法將眾多信息融為一體，缺乏參考性。建筑物模型構建首先需要為建筑物構建一定的物理條件，保證物理條件適當后即可將相關的設計方法和理念加入其中，開始構架建筑物的具體狀態和具體特征，并對建筑物的內部及外部進行全方位分析，確保建筑模型的合理性。在建筑結構中一定要加入建筑常用的參數，將建筑物量化，改變傳統建筑模型缺乏靈活性及參考性的弊端，實現人與建筑模型的直觀對話。此處的參數化模型相當于一個實用的數據庫，設計人員能夠從中得到有效信息與科學性啟發，并在原有的基礎上進行設計延伸，減少不合理設計出現的可能性，找出建筑各組成部分間的聯系，簡化施工過程，提高建筑物的整體質量。
3.3BIM技術的仿真技術應用
BIM技術相比于傳統建筑設計不僅實現了建筑的參數化設計，還有效的將計算機仿真技術應用起來。設計人員在將建筑物設計完成后可以通過計算機仿真技術對建筑物的各項標準進行檢驗，確保在受力以及各建筑部分協調上具有可行性，最低標準是在使用期內不能發生結構安全，同時在建筑過程中應該體現經濟性特點。在設計中除了要滿足日常居住需求還要考慮一些突況，例如受到重物的沖擊或者地震等因素的影響，保證承受一定范圍外力的影響，降低居民的生命財產安全。在設計中應該考慮到相關因素可能造成的影響，利用BIM技術對設計方案進行演練，并結合仿真結果在設計之初需要理由巧妙地力學原理，從不同角度進行受力分析，例如在建筑物的抗震能力可以通過仿真來實現。
4結束語
國家已明確提出要走建設資源節約型社會的路線，建筑節能就是節約資源的重要組成部分。所謂的建筑節能，就是在保證建筑主體結構功能的基礎上力求做到節約資源，即利用一定量的節能保溫材料使其發揮最大的保溫隔熱功效。相關數據證明，在各種建筑架構中，圍護結構的能源消耗率是最高的，占整個建筑資源消耗的一半以上。建筑外墻節能保溫主要分為內保溫與外保溫兩種（也有兩者同時出現的情況）。其中，外墻外節能保溫技術集多種優點于一身，包括：施工簡單、方便、快捷，容易控制施工進度，提高施工效率，經久耐用性較強，施工技術和施工方法先進等，這些優點決定了其在各種節能保溫技術當中脫穎而出，受到歡迎。另外，外保溫技術是和內保溫技術相對的，其也處在發展和普及階段，這種建筑保溫節能技術正受到大力的推廣。與內保溫節能技術不同，外保溫節能的技術更加先進與科學，其優越性是顯而易見的，如果內節能保溫和外節能保溫在材料選用、尺寸厚度相同的情況下，外保溫方式的保溫效果更加明顯。此外，外節能保溫技術的適用范圍更為廣闊，不論是改造后的舊樓、破樓，還是新建的建筑，外保溫技術一律適用。除了以上幾個方面，外保溫技術的優點主要集中在以下幾個方面：由于其設置方位的特殊性，即設置在建筑護結構的外側，所以能夠對建筑主體起到很好的保護作用，使得建筑能夠更加禁得住時間和外部因素的考驗，擴大了建筑的空間，使住戶住的放心、住的安心。
2外墻外保護技術在建筑設計中運用的可行性分析
經過各種反復而大量的科學實驗和數據分析，已經證實這種具有技術和理論支持的外墻外保溫技術擁有極大的可行性，并且隨著技術的不斷完善和發展，相信外墻外保溫技術的推廣只是時間上的問題。但是，在實際的建筑外墻施工中，此技術的實施還是存在一定的技術難度，這也是由于當前施工技術與工藝不十分完善所導致，但這并不影響此技術受到建筑行業和施工單位的青睞。外墻外保溫技術不同于外墻內保溫，它具有更廣泛的適用性和更優良的保溫效果在施工完成后，擁有更長的使用壽命，還能一定程度上增加建筑室內空間，降低冷凝結露問題的出現，使建筑物的更適宜居住和使用。而且，此種保溫技術的應用還能提高建筑物護墻體的耐久性，降低建筑物的形變和裂縫率，從而保證建筑物的結構完整和安全，尤其是對經常出現暴雨雪天氣的地區，此技術更具有適用性。另外，此技術具有極大的適用性，不論是新樓層施工，還是舊樓層施工，都能夠有效運用，這也決定了其必然會被推廣到建筑施工行業。雖墻體綜合造價略有增加，但節省采暖設備投入，使用后空調采暖費用降低，節約能源，節土利廢，綜合效益明顯。當然，這些因素都直接為其在建筑設計中的廣泛運用提供了可能。
3外墻外保溫技術在建筑設計中的具體運用
正因為外墻外保護技術在技術理論及作用上所表現出來的突出優勢，使其在現今的建筑設計中有著十分重要和廣闊的使用空間。接下來，將分別先從施工條件、以聚苯顆粒漿料外墻外保溫施工技術為例，對其具體運用程序及流程等幾個方面的內容進行介紹，具體如下：
3.1基層處理?？茖W合理的處理墻體外表面對墻體外表面的基本要求是清潔干凈，不允許有任何灰塵、砂礫停留表面，一旦發現有污染物粘連，要立即清理干凈，達到施工的要求，此外，墻體外表面必須呈90°，不能有任何彎曲，最大偏差控制在5mm以內，一旦超出這個數據，要及時處理，處理的常用材料是水泥砂漿。
3.2涂界面砂漿。在界面涂料的管理和控制工作中，是按照20：35的比例來進行配合和分析的，其水泥砂漿和中砂的配合比是以1：1：1.2為主的綜合性配合方式，這對于提高工程施工技術和質量至關重要，但是在配合的過程中一定要注意，嚴謹在水泥混凝土配和完成之后再進行加水，避免出現漏水和漏漿的現象。
3.3沖筋，打灰餅。在施工的過程中，對于混凝土面筋的控制要嚴格的進行總結和歸納，一般對于筋寬都是控制在0.5~0.7的范圍之內。
3.4保護層施工。在保護層施工的過程中是采用無縫刮墻進行施工的模式，其在施工的過程中仍然是以水泥為主，且在施工的時候更是要嚴格的禁止出現墻體過于光滑的現象，當墻體結構太過光滑的時候，我們在工作中應當采用刷子將其涂刷成魚鱗狀。當表面用手按不動時施工第二遍，表面用鋁合金的刮尺初步刮平，再用木抹子搓平。平整度用2m長靠尺檢查，控制在4mm以內。聚苯顆粒保溫料的攪拌時間不少于3min~5min，已拌完的保溫材料要在3h內用完，3d~7d后施工保護層。
當前高層建筑的數量逐漸增多，而高層建筑在冬天供暖時需要消耗大量能耗。在可持續發展理念的影響下，我國近年來建造了很多節能綠色建筑，這些節能建筑能夠讓住戶在享受舒適生活的同時降低暖通空調的消耗。雖然我國逐漸提高了對建筑暖通節能的重視，但是我國現有的建筑節能技術水平與發達國家相比依然存在很大的差距。這就需要我們對建筑節能技術進行深入研究，明確建筑節能設計的基本原則，通過合理的建筑暖通節能設計降低建筑能耗。在建筑項目中暖通空調節能設計的基本原則包括以下幾點。
1．1合理控制通風量以保障空氣品質
在建筑項目中對暖通空調進行設計時，不僅需要讓室內的通風量盡可能大，也需要對進排風進行合理控制，對室內氣流進行合理組織，以達到消除室內異味、浮塵與細菌的目的。通過合理的通風控制，不僅可以并保障室內空氣質量，改善住宅的居住環境，也符合節能的要求。
1．2保障室內的熱舒適度符合要求
室內熱舒適度的影響因素包括溫度、風速、濕度以及輻射溫度等。在對暖通空調進行設計時，就需要對這些影響因素進行分析，通過巧妙組合保障它們的合適比例，進而滿足室內舒適度。例如，由于建筑圍護結構具有一定的熱傳導性，可以借助該部分降低室外溫度變化對室內的影響，營造良好的室內微氣候。
1．3保障局部與整體設計的協調性
對于人口較為密集的建筑如寫字樓等，可以采用集中供暖的方式來減少能耗。但是在對建筑進行整體暖通設計時，也需要滿足個體需求的差異性，保障節能控制有一定的彈性空間。在對暖通空調進行設計時，首先保障每個房間能夠獨立進行溫度調節，然后再對分戶熱量進行合理設計。
2建筑設計中有效應用暖通節能技術的措施
2．1明確暖通空調的設計參數
建筑設計中暖通空調產生能耗的大小不僅與當地的氣候變化有關，也取決于室內溫濕度設計的相關參數。在保障夏季室內住戶有較好舒適度的前提下，室內溫度每升高1攝氏度，暖通空調相應的計算能耗將降低5%至10%左右。而若室內的濕度提升50%左右，則暖通空調的能耗將降低15%左右。在暖通空調總負荷中，新風量所占的負荷約為25%至40%。適當引入新風不僅可以保障室內空氣質量，也可以維持室內外適宜的壓力差。因此設計過程中應該明確新風量的大小，以盡量降低系統運行能耗。此外，在建筑設計中一些設計人員為提高速度，大多忽視了對圖紙的審核工作，很難解決暖通系統中的能耗問題。這就需要項目審核人員加強對設計圖紙的審核，及時發現審核過程中存在的問題，并采取必要的措施優化設計方案，以有效降低系統能耗。
2．2合理選擇節能技術以提高質量
當前暖通空調設計中應用的節能新技術包括低溫送風技術、可變流量技術以及熱泵技術等。在建筑暖通設計中應該合理應用這些技術，并對比不同的設計方案，可以提高整體的節能性。與常規的空調系統相比，低溫送風技術由于送風溫度較低，能夠有效降低輸送管道的能耗。也可以將低溫送風系統與冰水結合起來，以增強系統的制冷效果，進而節約能源。高層建筑中一般采用水－空氣空調運行方式，進而為室內提供適宜的溫度。但是這樣的供暖方式較為復雜，且相應管道與設備需要投入的大量資金，并且維護費用較大。由于暖通系統在冬季的耗能占到總體能耗的25%至30%左右，而夏季的能耗僅為15%左右。這樣可以充分應用可變流量技術，合理控制系統各級水泵的流量，并對低級流量進行二次利用，進而避免能量的浪費。熱泵技術就是從地熱中獲取低品位熱能，進而轉換為人們可以利用熱能的一種新型技術。這些暖通節能新技術在暖通設計中的合理應用，可以有效提高暖通系統的節能性。
2．3選擇節能性好的設備
在設計過程中也需要選擇節能性好的設備，進而為暖通系統的節能性提供保障。對于冷源機主機設備的選擇，一般根據能效的高低來確定。與電力制冷劑相比，吸收式制冷劑的能效相對更低，這樣在供電充足的情況可以選擇電力制冷劑，并綜合分析電源、建筑物用途、投資量等因素。在冷卻塔運行過程中，風冷方式與水冷方式產生的能耗相差不大，兩者的應用各有優勢，應該根據實際需求合理選擇。暖通系統中鍋爐的節能也是十分重要的，設計人員需要對鍋爐的運行功率進行合理設計，并在運行中進行合理調節與控制。暖通技術在近年來得到了迅速發展，但是其帶來的污染問題也日益凸顯，并且能耗越來越大?？梢栽谂ㄏ到y中加入可再生能源，進而減少污染，提高暖通系統的使用壽命。
2．4做好運行管理與維護工作
再好的設計都需要有效的管理提供保障，若管理不當很容易導致浪費。在暖通系統總能耗中主機所占能耗的比例超過60%，因此做好主機的能耗控制工作是節能設計的首要任務。首先根據建筑中主機的數量與功率進行負荷調節，并且詳細分析建筑內不同場所暖通系統的負荷，結合室內的不同環境因素制定相應的管理方案，進而找到最佳的方案。這樣不僅可以保障室內的舒適度，也可以有效減少系統能耗。在設計暖通系統水泵時一般留有富余，并且只啟用了側面水泵，這樣很容易導致水資源浪費。系統主機的制冷效果與水量有一定的關系，但是在水量有限的情況下，多個系統同時工作將增加耗電量。這時候可以采用變頻技術控制水泵閥門，若運行中的暖通系統較多則保障閥門全開，保障流量與能耗的一致性，以提高節能效果。此外，水泵中若存在腐蝕、水垢等也會影響系統的制冷效果，可以選擇合適的輸送設備并設置水處理裝置，加強對系統運行過程中輸送管網的維護與管理，進而降低系統的能耗。
3結語
計算機技術用于建筑設計已有多年,計算機輔助設計(CAD),主要是幫助設計者把設計、計算、畫圖、數據存儲和處理等繁重工作交給計算機完成,而設計者把主要精力用于創造性構思。計算機產生的設計結果,可通過圖形設備向設計者展示,并可模擬,允許設計者作出修改。虛擬現實(簡稱
VR)技術能創造身臨其境的感覺。
虛擬現實也稱虛擬環境或虛擬真實環境,是迅速發展的一項綜合性計算機、圖形交互技術,它集成了計算機圖形學、多媒體、人工智能、多傳感器、網絡并行處理,利用計算機生成的三維空間形象實現的目標合成技術,通過視、聽、觸覺,以圖表及動畫方式呈現,讓觀看者“眼見為明”。它改變了傳統的計算機輔助設計被動靜態的信息傳遞方式。它的特性包括:(1)交互性(interactive);(2)想像性(imagination);(3)沉浸性(immersion)。虛擬現實就建筑視覺模擬的可行性而言,應用領域可包括:建筑物模擬、室內設計模擬、城市景觀模擬、施工過程模擬、物理環境模擬、防災模擬、歷史性建筑模擬等。在建筑設計中既要進行空間形象思維,又要考慮到以用戶的感受為核心,是一連串的創新過程,包括規劃、設計、建設施工、維護等。巨大的成本和不可逆的執行程序,不能出現過多的差錯,虛擬現實是一種可以創造和體現虛擬世界的計算機系統,虛擬世界是整體虛擬環境或給定仿真的對象的全體,充分利用計算機輔助設計和虛擬現實,可減輕設計人員的勞動強度,縮短設計周期,提高設計質量,節省投資。虛擬現實技術在建筑設計中應用廣泛。
2展示建筑物的整個信息
現階段的二維、三維的表達方式,只能傳遞建筑物部分屬性的信息,并且只能提供單一尺度的建筑物信息,使用虛擬現實技術可展示一棟活生生的虛擬建筑物,使人產生身臨其境之感,設計不僅僅是設計者的事,住戶、管理部門都可起到輔助決策的作用。
3遠距離瀏覽
設計者設計的建筑物與工程單位可以相互溝通交流,通過萬維網達到遠距離瀏覽,也可以以計算機語言開發與虛擬現實造型語言整合,虛擬現實用于Internet網中提高其普遍性與實用性。
4實時多方案比較
在建筑設計過程中,一般都會對設計的建筑物提出不同的設計方案,對未來建筑物的形象做多種設想,在虛擬的建筑三維空間中,可以實時地切換不同的方案,在同一個觀察點或同一個觀察序列中感受不同的建筑外觀,這樣,有助于比較不同的建筑方案的特點與不足,以便進一步進行決策。事實上,利用虛擬現實技術不但能夠對不同方案進行比較,而且可以對某個特定的局部作修改,并實時地與修改前的方案進行分析比較。
5專用的人機接互
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換及計算機程序的執行,良好的人機接口的建立,可減少使用者對系統的學習時間和增強系統的使用效率。在虛擬現實技術建筑設計中,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,進行虛擬現實的沉浸觀察,隱藏的接口,只有在使用時才出現;(2)者模式。在虛擬現實中,常因沉浸環境與現實環境的感性差距,而造成空間迷失現象,以至于使用者無法掌握虛擬現實中的狀態,以空間者的虛擬環境信息的提供,以第一和第二人稱的觀察方式,進行虛擬環境中的觀測;(3)監控模式。使用者以第三人稱的方式,監控虛擬現實中所有的現實狀態,并進行虛擬物的監視與控制,而接口的產生與虛擬現實的種類并無絕對的關系;(4)浸入操作模式。將控制虛擬現實物的接口,置于虛擬現實中,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。從系統整合的觀點來分析建筑設計,系統的接口連結不
當,影響設計質量和施工程序。
虛擬現實系統基本上有兩種:模型式和圖像式。以模型式虛擬現實,以虛擬現實造型語言(簡稱VRML)為主要描述語言,使得建筑設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,并利用虛擬現實技術連結到資料庫作為實時模擬操作。虛擬現實造型語言,可用來在萬維網(3W)中定義與更多信息相關聯的三維世界的布局和內容,使之能夠在一個交互的三維空間中很容易地被表達出來。當虛擬現實造型語言瀏覽器啟動后,它會將虛擬現實造型語言中的信息解釋成虛擬現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應用實例
荷蘭的虛擬現實技術起步較快,Eindoven大學的Calibre研究院已用虛擬現實技術進行設計和咨詢,他們開發的軟件包由一組類CAD的函數組成,稱為CAAD軟件,為建筑結構的創建、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境中增加動畫和對象的動態行為。已用該系統模型化了一座小城市,具體目標是在河中小島上設計一棟博物館。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,數字化該城市的地圖,創建基本的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,如門框和窗框設計,以便標準地表現該城市的美學特征。該應用實例讓人們領略了該領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被認為是全球最成功的虛擬建筑模擬系統之一。各國對虛擬現實技術都在研究和應用,我國也一樣,在虛擬世界建筑方面,都已制作和展示了復雜的虛擬世界模型。虛擬現實技術所涉領域十分廣泛,技術潛力巨大,在建筑設計中應用前景廣闊,但軟硬件投資巨大,可重復性低,如計算機輔助設計/制造數據庫/計算機輔助工程,多媒體/臺式視頻,圖形藝術,形象/動畫制作,科學可視化,實時模擬等的硬件價格很高。
項目協作過程中的各種現象可以通過VDS的過程模型表現出來，VDS的過程模型能夠使參與協作的設計人員清楚自己在虛擬設計工作室中的位置，而且對研究人員在各種項目設計上的分析有著現實的意義。在網絡協作中，信息傳遞的過程為：由初始的狀態，經過循環過程，決策制定完成后再傳入最終狀態。信息的循環過程包括咨詢、交流和決策等，信息的交流是VDS過程中最重要的環節，咨詢是為決策的制定提供依據，除此之外，決策的制定和參與協作人員的靈感及態度都有著很大的關系。在VDS過程中，當前的電子媒體是協作團體信息表達的主要方式，它是以網絡技術為基礎的協作項目，VDS信息交流方式主要分為以下兩種。
1同步通訊
同步通訊是指兩個及兩個以上設計人員進行文字、聲音和圖像等信息的實時交流，同步通訊方式的實現主要有三種途徑。
（1）網上交流，網絡技術的發展使得遠距離的實時交流變得極為方便，設計人員可以登陸相關網站通過鍵盤輸入文字的方式進行實時的溝通與交流，文字交流也是長久以來最常用的網絡交流方式。
（2）網絡音頻，網絡音頻是和普通的通話一樣，設計人員之間通過計算機上的耳機進行實時交流，網絡音頻將聲波轉化成了數字信息，然后再經過網絡傳播給對方，相比較家庭電話和一般的移動電話，網絡通話的成本是極為低廉的。
（3）網絡視頻，網絡技術的發展使得遠距離的人與人之間進行面對面的實時交流成為了現實，現下常采用的網絡視頻會議是將音頻和視頻融合起來的一種實時信息傳遞方式，交流的雙方可以通過顯示設備看見對方的表情，聽見對方的聲音，從而使得交流工作更加的快捷和高效。網絡視頻的應用可以極大地促進建筑設計人員之間的交流，設計人員可以將自己的設計思路和方案、草圖以及數據等信息通過網絡傳遞給對方，這樣有助于設計人員之間進行溝通和互補，提出設計中存在的問題，取長補短，完善整個設計過程。
2異步通訊
顧名思義，異步通訊就是信息的傳遞不必要是實時的，參與協作的人員不需要同時在場的一種通訊方式，一個用戶可以分享和使用另一個用戶所存儲的信息，當下實現異步通訊的方式有很多，比如電子公告、E-mail和移動硬盤等，異步通訊的應用范圍也是極其廣泛的。
二、網絡協作技術在建筑設計中的應用
1網絡虛擬現實技術的應用
上文所介紹的通訊方式雖然利用網絡技術使得信息的傳遞變得靈活和方便，而且網絡有著強大的包容性，但協作人員之間的感知和實時互動卻收到了很大的限制，具體表現在協作人員之間的互動只停留在二維界面，而三維空間的活動情況卻無法變現出來，所以網絡協作技術還需進一步改善和創新。第二代的www就是一種帶有互動性和三維空間的通訊方式即網絡虛擬現實，這是一種全新的解決上述問題的方式。網絡虛擬現實是利用www來實現三維信息的傳遞，是一種計算機圖像技術、通信技術以及網絡虛擬現實技術相結合的產物。總的來說，網絡虛擬現實技術是利用計算機和虛擬圖像進行遠距離信息的傳遞，計算機圖像技術可以實現抽象信息的描述，通過三維建模、動畫制作和仿真設計等相關軟件可以將抽象的信息變為直觀的立體圖形表現出來，從而實現表情互動以及身體與圖像的融合，通過這種技術可以最大限度地將現實狀況模擬出來。網絡虛擬現實建筑設計中的應用有著重要的意義，設計人員在設計過程中可以隨意選擇視點進行信息的瀏覽，參與協作的設計人員可以通過網絡虛擬現實場景圖中的感受器節點與虛擬世界進行互動。這種情況下，協作者不需要再依靠單一的文本輸入進行交流，網絡虛擬現實的應用可以使設計人員實時繪制圖形，在3D虛擬空間里進行協作和溝通，模擬出現實的效果，而且這種技術不需要借助虛擬現實設備。網絡虛擬現實技術的應用可以提高建筑設計人員的感受，在設計過程中可以模擬出現實建筑的效果圖，對建筑行業這種圖紙較多和三維空間感較強的設計工作尤為重要，因此很有必要加強網絡協作技術在建筑設計中的實踐。
2多方參與的網絡協作技術應用
在傳統的建筑設計過程中，只有在建筑工程的項目負責人和小組負責人作出具體的決策后，設計人員才可以根據要求制定設計理念并開展設計工作。這中間存在的問題是設計人員與客戶、用戶以及業主等人員不能進行直接的思想交流，因為距離的存在，設計人員無法聆聽業主們對設計的具體要求，因此設計出的作品就很難滿足用戶的實際需求。多方參與的網絡協作技術可以使工程項目的負責人、用戶、客戶以及設計人員等通過網絡的公共空間進行思想的交流，在這個過程中，各方可以充分提出自己的思想和要求，設計人員根據各方的要求作出權衡，從而在自己的專業基礎上設計出最符合各方要求的建筑作品。相比較傳統的建筑設計方式，多方參與的網絡協作技術在建筑設計中的應用可以使信息最大化的開放，避免了傳統設計方式中消息的閉塞和思想的短板，設計人員只有聆聽各方聲音，充分做好設計思想的交流，才會最大限度地提高建筑設計的水平。
三、結語
能源是人類發展過程中不可缺少的部分，其中石油，煤炭等不可再生資源更是我國日常生產與人們生活中基礎能源，但是，隨著人類社會的發展，這些能源的消耗量會越來越大，因此，找到能夠代替他們的新能源，是目前我國相關工作人員工作中的重點。太陽能作為一種新型的可再生能源，已經在我國有了廣泛的應用和推廣。為了能夠使其技術更加成熟，相關的技術人員就要從我國的實際情況出發，制定各種措施，來不斷的使其完善和進步，為我國社會和人們做出貢獻。
二、太陽能技術在建筑設計中的利用方式
目前，太陽能的利用方式主要包括以下幾種：①光一熱的轉換；②光一電的轉換；③光一化學的轉換。其中，在日常生活中應用最為廣泛的一種形式是光一熱的轉化以及光一電的轉化，也是最為成熟的兩種利用方式。而光一化學的轉換，目前還處于研究和開發階段。光一化學的轉換技術主要包括半導體電極產生電而，然后電解水又產生氧，最后才利用重金屬氧化物或者是氫氧化鈣來實現熱分解儲能。只有太陽能制氫的問題得到解決，才能夠從真正意義上實現氫的利用。如果這一技術成功利用，將能夠引起時代的變革。
三、太陽能在建筑設計中的應用
現階段，我國建筑業是我國經濟發展中的重要部分，同時，它也是耗能較多的一個行業，經濟的發展，使得人們的生活水平有了很大提高，人們對于建筑物要求也越來越多，現代化的建筑，在滿足人們各種需求的同時還要充分滿足環境的要求，建筑工人要懂得因地制宜，充分利用自然的條件，降低建筑過程中的能源消耗。將太陽能的進行合理的開發和利用，使其在建筑行業中能夠充分發揮作用，進而減少其他各項能源的消耗。
1）要讓人們從思想上真正的了解綠色建筑，建筑設計人員在設計支出就要將綠色環保，節能減排的理念融入設計之中。
2）太陽能功效的發揮，與其集熱功能有著直接的聯系，如果太陽能的集熱系統采用的是熱水系統的話，那么我們就要做好其檢驗工作，這個工作必定是要由專門的檢驗部門來完成，之后，他們會出具相關的檢驗報告，然后，我們的設計人員可以結合這些數據，進行建筑物節能設計，使太陽能的集熱系統能夠長銷穩定的運行。
3）在我國，在國家政策的支持的支持下，太陽能的熱水系統已經比較成熟，并且在其實際應用過程中，也取得顯著地成績，但是，傳統的建筑中，有很多一部分沒有給太陽能熱水器預留使用空間，這在一定程度上給太陽能熱水器的使用和發展造成了影響，針對這樣的情況，相關的設計人員，就要在這個方面多加注意。
4）太陽能熱水系統在其功能運行方面有著決定性的作用，太陽能熱水系統是其結構中最為主要的裝置，工作人員在進行設計的時候，要與建設單位的工作人員進行溝通和研究，這樣才能夠保障太陽能熱水器的各項參數能夠符合建筑物的要求，以達到太陽能熱水器和建筑物的完美結合，使其功效得到最大限度的發揮。
四、太陽能技術在建筑設計中的應用意義
1.優化能源結構目前，太陽能在建筑行業的運用較為廣泛。大量的實踐也表明，在建筑行業充分利用和推廣太陽能，對于優化我國的資源能源結構分布，有效減輕我國工業發展過程中對常規能源的以來，均具有極其重要的積極作用。
2.平衡能源的分布我國資源能源豐富，但是存在一個很重要的問題就是能源的分布極度不均衡，而太陽能的推廣和利用，是解決這一問題的有效措施之一。目前，我國一些發達地區的能源資源已出現嚴重短缺，能源供應不足已成為制約其發展的一項重要因素。為解決這一問題，國家開始了南水北調、西氣東輸等工程，以平衡各地發展中所需的能源資源。
五、能源建筑物的期望
太陽能的汲取受到天氣條件的限制，在陰雨天氣或者是夜晚，這種系統是無法收集熱量的，也就是說，其收集熱量的能力是有限的，可是，人們對于能量的需求不會隨著天氣的改變而改變，無論是其晴天還是雨天，我們都會需要能源的供給，因此，有效的開發地熱資源，使其能夠與太陽能資源有機的結合，相互促進，這樣才能使我國的綠色建筑得到更好的發展空間。在選擇環保材料的時候，工作人員也要選擇性能優良的熱工材料，這樣才能夠是其使用壽命得到有效延長。
六、結束語
