智慧城市就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，全景智慧城市时空建设上运用虚拟现实技术虚拟真实环境，是一项综合性城市设计的方法，在与用户、工程单位通过观看设计作品，在网上实时相互沟通交流，从而减少办公成本投资，缩短设计周期，提高规划设计质量。新盛唐集团为大家详细解读虚拟现实技术在智慧城市建设中的应用，希望大家可以参考!

一、虚拟现实技术与智慧城市景观设计

虚拟现实(简称 VR) 技术能创造身临其境的感觉，它集成了计算机图形学、多媒体、人工智能、多传感器、网络并行处理，利用计算机生成的三维空间形象实现目标的合成，通过视、听、触觉，以图表及动画方式呈现。

计算机技术用于智慧景观设计已有多年，计算机辅助设计(CAD)，主要是帮助设计者把设计、计算、画图、数据存储和处理等繁重工作交给计算机完成，而设计者把主要精力用于创造性构思，计算机产生的设计结果，需要允许设计者作出修改、模拟、展示，虚拟现实技术改变了传统的计算机辅助设计被动静态的信息传递方式，它的特性包括：(1)交互性 ;(2)想象性;(3)实时性。

智能城市具有全面透彻的感知特点，城市变化日新月异，在城市景观设计中既要进行空间形象思维，又要以用户的感受为核心，考虑城市的动态发展变化，以及巨大的成本和不可逆的执行程序，不能出现过多的差错;虚拟现实技术充分利用计算机辅助设备和虚拟现实技术，虚拟现实景观，实现视觉、听觉模拟，可以使城市景观设计更具创造性、灵活性，可减轻设计人员的劳动强度，提高设计质量，节省投资。

二、城市环境信息的全面展示

宽带泛在的网络作为智慧城市的神经网络，极大地增强了智慧城市自适应系统的信息获取、实时反馈，因此智能城市建设需要大量全面的景观设计环境信息，二维、三维的表达方式，只能传递城市环境部分属性的信息，并且只能提供单一尺度的城市环境信息，使用虚拟现实技术可展示生动的虚拟城市环境，使人产生身临其境之感，设计不仅仅是设计者的事，住户、管理部门都可参与其中。

虚拟现实系统基本上有两种：模型式和图像式。以模型式虚拟现实，以虚拟现实造型语言(简称VRML) 为主要描述语言，使得城市景观设计可用计算机进行三维建模，利用效果图和三维设计图与资料库，VR连结到资料库作为实时模拟操作。虚拟现实的造型语言，可用来在智能网中定义与更多信息相关联的三维世界的布局和内容，使之能够在一个交互的三维空间中很便捷地被表达出来。当造型语言浏览器被启动后，它会将虚拟现实造型语言中的信息解释成造型语言空间中的虚拟城市环境的几何形体的描述，一旦VRML 空间被用户的浏览器解释，它将提供实时显示，多次更新。这样，观看者的机器上将会有一个活动的场景。通过这个活动的场景，可以全方位展示环境信息。

三、智能融合实现互联网远程观览

智能城市需要实现智能融合的应用，例如，呼和浩特的智能网络与办公自动化目前已经很普及，方便实现远程数据传递，设计者设计的虚拟城市环境景观与用户不仅通过互联网达到远程浏览，也可以以计算机语言开发与虚拟现实造型语言整合，在远程终端相互沟通交流。

计算机人机接口是使用者与计算机沟通的桥梁，它是代表使用者意图的转换及计算机程序的执行，良好的人机接口的建立，可减少使用者对城市环境设计实际效果了解时间，增强时效。例如，在虚拟现实技术城市景观设计中，必须有特定的人机接口模式： (1) 直接使用者模式。使用者直接进入虚拟现实中，进行观测与互动操作，以第一人称的观测方式，进行虚拟现实的沉浸观察，隐藏的接口，只有在使用时才出现; (2) 空间代理者模式。在虚拟现实中，常因沉浸环境与现实环境的感性差距而造成空间迷失现象，以至于使用者无法掌握虚拟现实中的状态，以空间代理者的虚拟环境信息的提供，以第一和第二人称的观察方式，进行虚拟环境中的观测;(3) 第三方监控模式。使用者以第三人称的方式，监控虚拟现实中所有的现实状态，并进行虚拟物的监视与控制，而接口的产生与虚拟现实的种类并无绝对的关系;(4) 实时操作模式。将控制虚拟现实物的接口，置于虚拟现实中，以进行仿真式的操作模拟，使用者以第一人称的操作方式，对虚拟物进行控制。从系统整合的观点来分析城市景观设计，系统的接口连结不当，影响设计质量和施工程序。

四、便于合作方比较多方案

智慧城市具有以人为本的可持续创新特点，在城市景观设计过程中，设计师对未来城市环境的形象做多种设想，一般都会对设计的城市景观提出不同的设计方案，在虚拟的环境三维空间中，可以实时地切换不同的方案，在同一个观察点或同一个观察序列中感受不同的景观外观，这样，有助于比较不同设计方案的特点与不足，以便进一步进行决策。事实上，利用虚拟现实技术不但能够对不同方案进行比较，而且可以对某个特定的局部作修改，并实时地与修改前的方案进行分析比较。

各国对虚拟现实技术都在研究和应用，早在2010年的上海世界博览会，虚拟“真人导赏”成为展览最大特色,参观者利用电子互动屏幕,在虚拟场景中“实验”被誉为上海世博会“能量之心”。 在虚拟世界建筑方面，都已制作和展示了复杂的虚拟世界模型。

总之，虚拟现实技术所涉领域十分广泛，在智慧景观设计中技术潜力巨大，应用前景广阔。也有许多困难，如制造数据库、多媒体视频、图形可视化艺术、实时模拟等的多媒体辅助设备硬件及维护成本很高。但是，随着呼和浩特计算机网络软硬件的发达、大数据的进展，在城市景观设计应用VR技术成长幅度会更大，应用层面会更广，利用虚拟现实技术来呈现全景智慧城市，已成为新的趋势，而且技术与时俱进。

推荐阅读：智慧城市建设中的五个误区和五大难点 》》》