增强现实技术在建筑设计中的应用研究

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自建筑学起源,自身发展都离不开科学技术因素的影响,随着经济和科学技术不断发展,也促进了现代建筑业的发展。建筑设计技术经历了数次革新,从手绘图纸到现代以CAD为主的计算机制图,大大提高了建筑设计的速度和精确度,三维建模也使虚拟建筑表现具有立体型,但均无法在真实的环境中注册,将增强现实技术应用于建筑领域,实现建筑设计仿真最大目标,其通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界的感知,将虚拟的信息应用到真实的世界,将计算机生成的虚拟物体、场景叠加到真实场景中,从而实现对现实的增强。本文主要分为三个部分,首先梳理了在数字信息时代背景下,为适应社会发展,建筑行业的巨大变化。在数字技术的背景下,选题的缘由及意义。主要介绍了增强现实技术的相关内容,包括增强现实技术的概念、发展及其核心技术。增强现实技术具有三维注册、虚实融合显示、实时交互等特性。综其概念和特性对增强现实技术的工作原理、特点作了详细的分析,对其用途作了主要介绍,包括目前其在社会不同领域的应用分析。第二部分对数字技术引入到建筑领域之后,对建筑领域的影响做了简要分析,包括设计思维、设计流程等多方面的跨越式的发展。增强现实技术是数字技术发展的引申,其对建筑领域的影响目前虽大多存在于理论层面,但其前景广阔,发展潜力非常之大。增强现实技术能够将虚拟信息与真实世界相结合,形成虚实融合之美,并给用户提供实时交互的可能。随着该技术的不断发展,增强现实技术正在逐渐被应用于建筑领域中的建筑设计、建筑施工管理、建筑教学、建筑改造等多个方面,本文基于增强现实技术的特点,汲取国内外先进的应用经验,分析了其在建筑领域的应用和发展。第三部分通过分析完成一个增强现实的应用案例,运用增强现实技术中的真实对象位置姿态跟踪技术及虚实融合技术,将建筑设计三维模型在真实世界中注册,从而实现虚实融合,使得三维建筑设计更具真实性。随着智能移动终端性能的提升,也使得增强现实技术的实现更为便捷。本文通过对著名建筑大师柯布西耶的现代主义经典作品-萨伏伊别墅进行建模,通过分析移动平台的应用特点以及增强现实技术的实现流程,利用真实环境中的照片作为识别图,将建筑三维模型导入Unity3D中,并利用Unity3D软件对萨伏伊别墅进行分析,包括视频、文字、图片等多途径进行分析。通过调整AR Camera的角度实现增强现实,再通过SDK和JDK生成APP。为建筑物3D效果的展示以及增强现实感提出了新的解决方案。随着科技的发展以及增强现实技术中的真实对象位置姿态跟踪技术及虚实融合技术的成熟,可以将虚拟的建筑三维模型与真实的建筑周边环境融合,使用该方法可以有效避免对于真实环境的建模,有利于为设计师提供更为准确的参考和评估标准。在后期方案的交流和汇报,融虚拟设计于真实环境的增强现实的表现手法也提供了更为准确合理的表现方式。
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