建筑環(huán)境學(xué)論文精選(九篇)

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第1篇：建筑環(huán)境學(xué)論文范文

關(guān)鍵詞：建筑環(huán)境學(xué) 核心基礎(chǔ)課 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：TU-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2013）08（b）-0126-02

Course Teaching of Built Environment

Li Shuzhan，Li Hongxin

（College of Civil Engineering， Zhengzhou University， Zhengzhou Henan，China 450001）

Abstract：In the paper，we analyzed the problems in the teaching of the course of built environment and carried out a comprehensive teaching reform form many aspects such as course orientation，course continuity，teaching methods and assessment methods combined with several years of experience in teaching.

Key Words：Built Environment；The Core Basic Course；Teaching Eeform

建筑環(huán)境學(xué)是1998年專業(yè)調(diào)整以后，建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)新設(shè)置的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程與傳熱學(xué)、工程熱力學(xué)及流體力學(xué)共同組成了建筑環(huán)境與設(shè)備工程學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái)，但是，唯有建筑環(huán)境學(xué)反映了本學(xué)科本質(zhì)特點(diǎn)，是本學(xué)科區(qū)別于其他學(xué)科的核心基礎(chǔ)。

1 課程特點(diǎn)及教學(xué)難點(diǎn)

建筑環(huán)境學(xué)課程涉及內(nèi)容廣泛，從與采暖空調(diào)密切相關(guān)的建筑外環(huán)境、建筑熱濕環(huán)境以及由此產(chǎn)生的人體對(duì)建筑熱濕環(huán)境的反應(yīng)，到建筑空氣環(huán)境，再到建筑光環(huán)境和聲環(huán)境，包含了建筑、傳熱、聲、光、材料、生理、心理等多門學(xué)科內(nèi)容[1]，其中很多內(nèi)容都是學(xué)術(shù)界的前沿，而且很多問題仍在討論中，這就給教學(xué)帶來了很大的難度。在實(shí)際教學(xué)過程中，學(xué)生普遍感覺本課程信息量大而且不連貫，術(shù)語與理論公式較多，理解困難。

建筑環(huán)境學(xué)部分內(nèi)容與后續(xù)專業(yè)課的教學(xué)內(nèi)容重復(fù)。例如，建筑環(huán)境學(xué)在建筑熱濕環(huán)境章節(jié)中針對(duì)建筑熱濕環(huán)境的內(nèi)、外擾量及透光圍護(hù)結(jié)構(gòu)和不透光圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱性能從機(jī)理分析到實(shí)際運(yùn)算進(jìn)行了詳盡的介紹，但這部分內(nèi)容在后續(xù)的“空氣調(diào)節(jié)”專業(yè)課中仍將重復(fù)介紹，從而導(dǎo)致了課時(shí)不必要的浪費(fèi)。

建筑環(huán)境學(xué)課程教學(xué)的實(shí)用性不突出。目前環(huán)保與節(jié)能減排已成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)，各種建筑環(huán)境測(cè)試、建筑及建筑設(shè)備的節(jié)能評(píng)估、節(jié)能診斷已成為社會(huì)急需的技術(shù)，但是作為其學(xué)科基礎(chǔ)的建筑環(huán)境學(xué)課程則側(cè)重于理論分析而缺乏實(shí)際技能和方法介紹。這往往使學(xué)生覺得課程脫離實(shí)際，沒有實(shí)踐操作性，因此缺少學(xué)習(xí)熱情。

2 教學(xué)探討

根據(jù)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的培養(yǎng)要求，結(jié)合我院的具體情況，筆者在教學(xué)中對(duì)本專業(yè)數(shù)屆本科生進(jìn)行了教學(xué)改革探討，總結(jié)幾年的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，得到以下幾點(diǎn)體會(huì)，希望對(duì)建筑環(huán)境學(xué)課程建設(shè)的良好發(fā)展起到拋磚引玉的作用。

2.1 充分認(rèn)識(shí)，明確定位

建筑環(huán)境學(xué)是學(xué)生真正接觸本專業(yè)實(shí)質(zhì)性內(nèi)容的第一課[2]，因此，該課程的學(xué)習(xí)是激勵(lì)學(xué)生熱愛本專業(yè)并由此建立社會(huì)責(zé)任感的契機(jī)。在課程教學(xué)中，特別是緒論介紹中，應(yīng)采用淺顯生動(dòng)的講述，使學(xué)生了解建筑-設(shè)備-環(huán)境之間的關(guān)系，使學(xué)生明確建筑環(huán)境學(xué)是建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)特色與核心基礎(chǔ)，它反映了本專業(yè)與熱能動(dòng)力專業(yè)的根本區(qū)別，明確本專業(yè)的根本任務(wù)就是貫徹“以人為本”的主線，營(yíng)造舒適、健康、綠色的室內(nèi)居住環(huán)境和工作環(huán)境，后續(xù)所有課程的學(xué)習(xí)都是圍繞該目標(biāo)而進(jìn)行的。學(xué)生通過該課程學(xué)習(xí)，能夠樹立節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的觀念。

2.2 結(jié)合后續(xù)課程，注意前后銜接

根據(jù)教學(xué)計(jì)劃安排，建筑環(huán)境學(xué)課程總學(xué)時(shí)數(shù)為48學(xué)時(shí)，課時(shí)少而內(nèi)容多，因此不能面面俱到。由于后續(xù)課程中有部分內(nèi)容重復(fù)，所以在本課程講解過程中應(yīng)互相結(jié)合，側(cè)重點(diǎn)不同。例如，冷熱負(fù)荷計(jì)算在建筑環(huán)境學(xué)中熱濕環(huán)境章節(jié)占有較大部分，但是該內(nèi)容在后續(xù)空氣調(diào)節(jié)課程中將更加詳細(xì)介紹，因此，在本課程講解中將側(cè)重于定義、成因分析，詳細(xì)講解負(fù)荷形成機(jī)理，而具體公式計(jì)算過程、計(jì)算機(jī)程序應(yīng)用則由后續(xù)課程重點(diǎn)講解。這樣，“少講”優(yōu)于“多講”，可使學(xué)生將知識(shí)點(diǎn)“吃透”，而不至于“囫圇吞棗”。

在教學(xué)體系設(shè)置上，應(yīng)當(dāng)使建筑環(huán)境學(xué)的教學(xué)內(nèi)容與“空氣調(diào)節(jié)、供熱工程”等專業(yè)課的教學(xué)內(nèi)容建立起有效的銜接。我院在課程設(shè)置上，將“建筑環(huán)境學(xué)”安排在大二第二學(xué)期，將“空氣調(diào)節(jié)、供熱工程、建筑環(huán)境測(cè)試技術(shù)”安排在大三第一學(xué)期。學(xué)生經(jīng)過建筑環(huán)境學(xué)課程的“墊底”后，立刻接觸到專業(yè)技能的訓(xùn)練，這樣前后連貫，學(xué)生將更加清楚前期良好地建筑環(huán)境目標(biāo)是如何通過后期一系列的設(shè)備技術(shù)實(shí)現(xiàn)，更加明確各門專業(yè)課程目的與任務(wù)，學(xué)習(xí)系統(tǒng)性更強(qiáng)。

2.3 多種教學(xué)手段應(yīng)用，增強(qiáng)實(shí)踐性

目前，建筑環(huán)境學(xué)的講解主要依靠課堂講述和多媒體課件的演示，雖然相比傳統(tǒng)理論教學(xué)模式直觀性增強(qiáng)，但仍存在不足，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中需要進(jìn)一步增強(qiáng)參與性和實(shí)踐性。建筑環(huán)境學(xué)是一門與生活息息相關(guān)的科學(xué)，要想讓學(xué)生將課程的理論知識(shí)理解透徹，需要教師充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，將課本知識(shí)與實(shí)際生活現(xiàn)象聯(lián)系起來，借助一些簡(jiǎn)單儀器、設(shè)計(jì)一些小實(shí)驗(yàn)或小調(diào)查，讓學(xué)生通過切身體會(huì)加深對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。例如，筆者在課堂授課的同時(shí)，組織學(xué)生分別體會(huì)室外陽光下和背陰處體感溫度差別，加深對(duì)室外空氣綜合溫度的認(rèn)識(shí)和理解；通過測(cè)試不同朝向、不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)的教室的溫度變化，向?qū)W生說明建筑布局、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與建筑節(jié)能的關(guān)系；通過實(shí)地參觀建材市場(chǎng)，使學(xué)生掌握甲醛等有害物質(zhì)的來源、危害及釋放特性，加深對(duì)室內(nèi)空氣品質(zhì)重要性的感受。這一系列的觀察實(shí)踐活動(dòng)使得枯燥的課本內(nèi)容變得生動(dòng)起來，使教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際生活密切聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情，可以得到事半功倍的教學(xué)效果。

2.4 課程考核方式改革，注重能力培養(yǎng)

目前，多數(shù)高校的考核機(jī)制是理論成績(jī)所占比例高，因此，學(xué)生只注重學(xué)習(xí)理論知識(shí)，而忽視了工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。這樣的考核方式必須進(jìn)行改革，應(yīng)把專業(yè)知識(shí)應(yīng)用的程度作為考核的重點(diǎn)內(nèi)容。我院采取的考核方式是：課后思考題作為小作業(yè)，占50%；科研論文作為大作業(yè)，占50%。通過課后思考題的論述，學(xué)生對(duì)于課本理論知識(shí)有了更加深刻的理解，而通過科研論文的撰寫，則培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐工程能力。針對(duì)學(xué)生初次接觸專業(yè)知識(shí)、沒有撰寫論文經(jīng)驗(yàn)的特點(diǎn)，筆者將學(xué)生分為數(shù)組，每組建議1～2個(gè)與建筑環(huán)境學(xué)相關(guān)的科研題目，鼓勵(lì)學(xué)生通過查找資料、問卷調(diào)查、簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)操作等步驟獨(dú)立完成課題，并指導(dǎo)學(xué)生參考固定的論文格式形成較為規(guī)范的科研論文，并進(jìn)行課堂匯報(bào)。學(xué)生普遍對(duì)這樣的考核方式很感興趣，在論文選題、實(shí)踐操作中不斷主動(dòng)提出問題并形成熱烈討論。通過這樣的考核過程，學(xué)生的動(dòng)手能力和靈活解決問題的能力明顯增強(qiáng)，具有了一定自我培養(yǎng)工程能力的素質(zhì)，對(duì)后期專業(yè)課程的學(xué)習(xí)建立了充分的自信心。

建筑環(huán)境學(xué)是后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)，是學(xué)生初步宏觀認(rèn)識(shí)建筑環(huán)境與設(shè)備工程學(xué)科的一個(gè)窗口，是正確合理運(yùn)用暖通空調(diào)等專業(yè)技術(shù)手段的基礎(chǔ)。因此，在教學(xué)過程中應(yīng)格外重視，應(yīng)通過不斷的教學(xué)探討，加強(qiáng)該課程與各門專業(yè)課的銜接，改進(jìn)教學(xué)手段與考核方法，增強(qiáng)課程的實(shí)踐性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與工程能力，從而真正發(fā)揮建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)核心基礎(chǔ)課程的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱穎心.建筑環(huán)境學(xué)課程建設(shè)與教學(xué)方法[J].高等建筑教育，2003，2（3）：26-29.

[2] 孫春華.充分發(fā)揮建筑環(huán)境學(xué)核心基礎(chǔ)課程的作用[J].高等建筑教育，2008，17（1）：72-74.

第2篇：建筑環(huán)境學(xué)論文范文

建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)是根據(jù)教育部1998年頒布的全國(guó)普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄,將“供熱通風(fēng)與空調(diào)工程”和“燃?xì)夤こ獭眱蓪I(yè)合并、調(diào)整、拓寬組建而成的新專業(yè)。中華碩博網(wǎng)資料顯示,目前我國(guó)共有140多所院校開設(shè)了建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè),在校學(xué)生3萬多人,每年有6800多名畢業(yè)生。隨著我國(guó)大學(xué)本科招生規(guī)模的擴(kuò)充,畢業(yè)生面臨越來越大的就業(yè)壓力。如何提升建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的辦學(xué)水平,增強(qiáng)學(xué)生的綜合能力,適應(yīng)社會(huì)的需求,向社會(huì)輸送高素質(zhì)的合格人才,是目前一個(gè)非常嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)問題。在新一輪的應(yīng)屆畢業(yè)生就業(yè)階段,對(duì)用人單位的需求狀況及畢業(yè)生的擇業(yè)狀況進(jìn)行了調(diào)查,從中得到了一些關(guān)于加強(qiáng)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)教育的啟發(fā)。

二、用人單位對(duì)畢業(yè)生的要求

在2007年10月和12月期間,在西南科技大學(xué)和重慶大學(xué)參加了包括珠海格力電器股份有限公司、重慶隆鑫地產(chǎn)(集團(tuán))有限公司、四川長(zhǎng)虹置業(yè)有限公司、中建三局工程總承包公司、重慶美的通用制冷設(shè)備有限公司等十幾個(gè)用人單位的校內(nèi)宣講會(huì)、招聘會(huì),這些用人單位囊括了產(chǎn)品研發(fā)、銷售、技術(shù)服務(wù)、工程設(shè)計(jì)、施工等,并與用人單位招聘人員進(jìn)行了全面交流。在交流過程中了解到,這些用人單位選人當(dāng)然都重視畢業(yè)生的學(xué)習(xí)成績(jī),但也都不是把學(xué)習(xí)成績(jī)作為全部,也十分看重畢業(yè)生的潛力,要求畢業(yè)生思想素質(zhì)高、專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí),學(xué)習(xí)能力強(qiáng),具有良好的溝通協(xié)調(diào)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力以及創(chuàng)新能力,學(xué)生要具有吃苦耐勞的精神。比如畢業(yè)生有某方面的特長(zhǎng)、在校期間參加一些活動(dòng)并獲得過獎(jiǎng)勵(lì)等等,他們都會(huì)優(yōu)先考慮。同時(shí),一些用人單位還要求畢業(yè)生必須通過英語四級(jí)和計(jì)算機(jī)等級(jí)考試等,而大型設(shè)計(jì)院則需要碩士以上學(xué)歷的畢業(yè)生。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),所有的用人單位除了要求畢業(yè)生的專業(yè)知識(shí)外,還特別強(qiáng)調(diào)畢業(yè)生要具有溝通協(xié)調(diào)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力以及創(chuàng)新能力。這就要求畢業(yè)生在校期間必須全面發(fā)展,具有較強(qiáng)的綜合素質(zhì),才能適應(yīng)社會(huì)的需要。

三、畢業(yè)生的信息反饋

在宣講會(huì)、招聘會(huì)現(xiàn)場(chǎng),隨機(jī)調(diào)查了來自西南科技大學(xué)、重慶大學(xué)以及重慶科技學(xué)院建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的數(shù)十名畢業(yè)生,了解他們?cè)趹?yīng)聘過程中的一些想法,并從自身的角度談?wù)勏Ｍ麑W(xué)校在專業(yè)教育方面應(yīng)該在哪些方面加強(qiáng)?，F(xiàn)階段的畢業(yè)生找工作大致有幾種情況:一種是不急于確定工作單位,只是通過招聘會(huì)積累一定的經(jīng)驗(yàn),如果確有自己非常滿意的單位才考慮,這種類型的畢業(yè)生大多是家庭情況較好;另一種是急于確定工作單位,這種類型的畢業(yè)生通常家庭情況一般,希望盡早確定工作單位,只要有單位愿意與其簽約,他們就會(huì)立即同意,基本不考慮其他因素;還有一種情況就是介于前兩種情況之間,這類畢業(yè)生會(huì)對(duì)多個(gè)招聘單位進(jìn)行比較,考慮一些外部因素,再確定是否與用人單位簽約,或者是先簽定某個(gè)單位,工作以后繼續(xù)尋找自己喜歡或適合的工作單位,目前這類畢業(yè)生所占比例最大。當(dāng)談到畢業(yè)生對(duì)學(xué)校的專業(yè)教育需在哪些方面加強(qiáng)時(shí),幾乎所有的學(xué)生都希望在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行加強(qiáng),以增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。另外,一些課程的設(shè)置應(yīng)具有較強(qiáng)的針對(duì)性,專業(yè)知識(shí)面要求更廣。

四、對(duì)專業(yè)教育的思考

在教育部對(duì)專業(yè)調(diào)整以后,建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系都有了很大的改變。高等學(xué)校土建學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)對(duì)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)“培養(yǎng)目標(biāo)”的定位為:培養(yǎng)適應(yīng)我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的需要,德、智、體、美全面發(fā)展,基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、素質(zhì)高、能力強(qiáng)、有創(chuàng)新意識(shí)的建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)高級(jí)技術(shù)人才[1]。重慶大學(xué)付祥釗教授和山東建筑工程學(xué)院肖勇全教授等對(duì)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)課程體系的總體框架提出了指導(dǎo)性的意見[2-3]。

(一)加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè)

專業(yè)調(diào)整后,對(duì)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的專業(yè)教育有了更高的要求,同時(shí)對(duì)教師的要求也相應(yīng)提高了。專業(yè)教師首先應(yīng)該提高自身的水平,才能夠適應(yīng)專業(yè)發(fā)展的需要,從而提升專業(yè)教育,促進(jìn)辦學(xué)水平的提高。

(二)加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)教育

在全國(guó)高校專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)提出的建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)本科培養(yǎng)計(jì)劃總體框架的指導(dǎo)下,以專業(yè)平臺(tái)課為基礎(chǔ),結(jié)合學(xué)校自身的具體情況,發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)特色,既符合高等教育“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的教育方針,又能適應(yīng)社會(huì)的需求。建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課在原有的“流體力學(xué)”、“工程熱力學(xué)”、“傳熱學(xué)”的基礎(chǔ)上,新增了“建筑環(huán)境學(xué)”、“流體輸配管網(wǎng)”、“熱質(zhì)交換原理與設(shè)備”三門專業(yè)平臺(tái)課程。在專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)中,必須明確專業(yè)平臺(tái)課的性質(zhì)和作用,要充分體現(xiàn)和突出學(xué)科基礎(chǔ),讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用專業(yè)平臺(tái)課中學(xué)習(xí)的本專業(yè)工程技術(shù)原理和方法,分析處理不同的工程實(shí)際問題,從而鍛煉出貫通本專業(yè)各種工程的能力。

(三)加強(qiáng)專業(yè)課程的特色教育

西南科技大學(xué)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)雖然都開設(shè)了“六大”基礎(chǔ)課程,但與專業(yè)課沒有形成一個(gè)完整的體系,很大程度上還是沿用了以前“暖通專業(yè)”的框架,也就阻礙了建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)向更高層次發(fā)展。因此,必須在專業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái)課的基礎(chǔ)上,構(gòu)建一個(gè)具有自身特色的專業(yè)課程體系。“聯(lián)合辦學(xué)”是西南科技大學(xué)的一大辦學(xué)特色,而建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)在這之前并沒有利用好這一有利條件。如何發(fā)揮董事單位的優(yōu)勢(shì),將其融入到專業(yè)教學(xué)中,開設(shè)專業(yè)特色課程,體現(xiàn)辦學(xué)特色,需要進(jìn)一步的摸索提煉。

(四)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革

實(shí)踐教學(xué)既是理論教學(xué)的補(bǔ)充,又是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要基礎(chǔ)和源泉,建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和創(chuàng)新性。西南科技大學(xué)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程多為驗(yàn)證性和演示性實(shí)驗(yàn),而設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)偏少。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)更能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)以及協(xié)作意識(shí),這個(gè)環(huán)節(jié)必須得以加強(qiáng)。實(shí)習(xí)是實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。目前西南科技大學(xué)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的各種實(shí)習(xí)是以集中實(shí)習(xí)和分散實(shí)習(xí)相結(jié)合的方式進(jìn)行,但由于各種條件的限制,實(shí)習(xí)效果不是特別明顯,我們也一直在探索一種適合自身情況的實(shí)習(xí)模式。專業(yè)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)本科教學(xué)最重要的教學(xué)環(huán)節(jié)之一,是對(duì)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),分析問題解決問題能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。課程設(shè)計(jì)應(yīng)在原有的課程體系中進(jìn)行整合,組建新的綜合課程設(shè)計(jì);畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)應(yīng)逐步從“以工程設(shè)計(jì)為主、研究為輔”向“以研究為主、工程設(shè)計(jì)為輔”的方向過渡,將工程設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向課程設(shè)計(jì)和綜合課程設(shè)計(jì)中,這也就要求有較高的師資水平。

第3篇：建筑環(huán)境學(xué)論文范文

王老師在境外和國(guó)外的學(xué)習(xí)與工作經(jīng)歷有成功,更有坎坷與挫折.在攻讀博士學(xué)位期間,他以敏銳的觸覺,發(fā)掘出建筑設(shè)備工程學(xué)科在當(dāng)時(shí)國(guó)際前沿研究領(lǐng)域的一個(gè)重要課題-建筑設(shè)備控制系統(tǒng)傳感器信號(hào)可靠性的檢驗(yàn),開創(chuàng)性地提出并發(fā)展了基于質(zhì)能守恒的傳感器軟性故障診斷原理,并以其長(zhǎng)于數(shù)理推理的能力,發(fā)展出了一系列偏差信號(hào)的在線修正方法.而當(dāng)這些創(chuàng)新性成果已被多個(gè)國(guó)際學(xué)術(shù)期刊接受,但尚未正式出刊之前,他決定以訪問學(xué)者身份,前往美國(guó)麻省理工學(xué)院,到我校著名校友陳剛教授納米工程實(shí)驗(yàn)室,準(zhǔn)備將那里作為又一個(gè)新的起點(diǎn).

在麻省理工學(xué)院,他以一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)性很高的研究課題開始:高梯度場(chǎng)靜電相變制冷的探索,經(jīng)過一年多高強(qiáng)度,多方面的試驗(yàn),得出的結(jié)論與事前的預(yù)期相差甚遠(yuǎn).努力沒有得到回報(bào)并沒有使他失去信心,他轉(zhuǎn)而著手有關(guān)納米流體導(dǎo)熱性能提升機(jī)制的課題研究,他和導(dǎo)師大膽提出了"電致導(dǎo)熱"機(jī)理的設(shè)想,這個(gè)機(jī)理得到了國(guó)際傳熱傳質(zhì)領(lǐng)域眾多學(xué)者的贊許和青睞.遺憾的是,由于涉及面寬,不確定性因素多,對(duì)實(shí)驗(yàn)研究的要求高,到目前為止,該項(xiàng)機(jī)理還沒有最終定論,與此同時(shí),納米流體導(dǎo)熱提升的理論和實(shí)驗(yàn)研究仍然是當(dāng)前國(guó)際上的一項(xiàng)熱點(diǎn).從出成果的角度看,王勁柏老師的麻省理工學(xué)院經(jīng)歷是失敗,然而,從科學(xué)研究的本質(zhì)與未來發(fā)展的需求角度,他本人并不認(rèn)為這是"失敗",因?yàn)樗粗氐氖茄芯抗ぷ鞯倪^程和無形積累,他認(rèn)同的是"失敗是成功之母".導(dǎo)師陳剛教授對(duì)他表現(xiàn)出的執(zhí)著,勇氣和能力給予很高評(píng)價(jià),同時(shí)也建議了一個(gè)選擇機(jī)會(huì):原不愿意到 intel從事計(jì)算機(jī)芯片熱控方面的研發(fā)工作,可以推薦.

王勁柏老師最終回來了,回到他出國(guó)之前工作的環(huán)境學(xué)院.沒有考慮留在美國(guó)的原因,他說有兩個(gè).一個(gè)是,在作留在美國(guó)的建議時(shí),陳剛教授提醒到:留在美國(guó)可以很安穩(wěn),但不要再有"野心".他覺得,沒有更高追求的生活,人生的意義就太失色了.另一個(gè)是,多年的境外國(guó)外時(shí)間里,他看到也切身感受到,至改革開放以來,在黨的正確領(lǐng)導(dǎo)下,我國(guó)正在全方位地沿著一條正確道路快速發(fā)展,在有中國(guó)特色的社會(huì)主義建設(shè)過程中,能源和環(huán)境領(lǐng)域的發(fā)展必將有非常好前景,同時(shí)堅(jiān)信,在"失敗"中積累的無形財(cái)富,在國(guó)內(nèi)定會(huì)更有機(jī)會(huì)結(jié)出成功果實(shí).經(jīng)過慎重思考,顧及到學(xué)校與國(guó)外在相關(guān)條件上的差距,王勁柏老師決定重新回到他之前所熟悉,并曾作出過一定成績(jī)的建筑環(huán)境與設(shè)備工程領(lǐng)域,從事教學(xué)與科研工作.

教學(xué)方面,擔(dān)任了"傳熱學(xué)","熱質(zhì)交換原理與設(shè)備","暖通施工","學(xué)科專業(yè)概論"等四門本科生課程,"建筑能源與控制"和"建筑物熱過程"兩門研究生課程的講授,本科生"認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)","生產(chǎn)實(shí)習(xí)"及"畢業(yè)設(shè)計(jì)"的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的指導(dǎo),以及XX級(jí)開始的碩士研究生的指導(dǎo).對(duì)王老師的課堂教學(xué),可以用以下幾個(gè)短語來概括評(píng)價(jià):課堂氣氛活躍,效果好,互動(dòng)強(qiáng),知識(shí)面寬,不同內(nèi)容關(guān)聯(lián)度高,誘導(dǎo)與啟發(fā)力度大,講授有激情,受到同學(xué)的歡迎.對(duì)研究生的培養(yǎng),在注重?cái)U(kuò)寬學(xué)生視野,加強(qiáng)基礎(chǔ)理論知識(shí),突出對(duì)自學(xué),科研能力訓(xùn)練,解決實(shí)際問題要求的同時(shí),特別強(qiáng)調(diào)對(duì)求知探索和創(chuàng)新意識(shí)的激發(fā),針對(duì)不同學(xué)生的特點(diǎn),做到課題開始早,計(jì)劃詳細(xì),目標(biāo)明確,路線清晰,指導(dǎo)耐心細(xì)致,要求嚴(yán)格,效果明顯.在回國(guó)后的第一屆碩士生培養(yǎng)過程中,通過有效指導(dǎo)及研究生的勤奮努力,課題組發(fā)掘出了幾個(gè)既有非常好的學(xué)術(shù)意義又有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的課題,初步研究結(jié)果令人鼓舞,可望在近期形成良好成果.所指導(dǎo)的研究生通過自身的感受,對(duì)這種從實(shí)際應(yīng)用中發(fā)掘出問題,從需求產(chǎn)生學(xué)習(xí)欲望,在解決問題的過程中培養(yǎng)多方位能力的指導(dǎo)和學(xué)習(xí)方法給予了高度評(píng)價(jià).

科研工作方面,在經(jīng)歷了一段時(shí)間的領(lǐng)域和方向調(diào)整過程后,王老師現(xiàn)已有了明確的主攻方向:建筑及工業(yè)領(lǐng)域的節(jié)能與可再生能源利用技術(shù)與裝備.兩年多時(shí)間的積累已開始初見成效:獲得了一項(xiàng)化工企業(yè)節(jié)能技術(shù)研究項(xiàng)目支持,申報(bào)了一項(xiàng)發(fā)明專利,另一項(xiàng)正在申報(bào)之中,風(fēng)險(xiǎn)投資對(duì)他的個(gè)別新技術(shù)已經(jīng)表達(dá)了投資興趣,為出高水平成果的相關(guān)鋪墊性研究工作也開始有了令人鼓舞的初步結(jié)果.王老師對(duì)接下來幾年的發(fā)展充滿了信心.

在教學(xué)與科研之外,王老師也肩負(fù)有不少教學(xué)管理和其他社會(huì)工作.回校后不久,他即被學(xué)院安排擔(dān)任負(fù)責(zé)研究生教育與培養(yǎng)工作的院長(zhǎng)助理,之后又被選為環(huán)境學(xué)院基層工會(huì)主席,緊跟著,又開始兼任建筑環(huán)境與設(shè)備工程系系主任.這些管理與服務(wù)工作頭緒多,內(nèi)容雜,任務(wù)重,需要花費(fèi)大量時(shí)間和精力,但他能吃苦,任勞任怨,嚴(yán)格要求自己,有條不紊地開展各方面的工作.在研究生教學(xué)管理和培養(yǎng)方面,他有不少關(guān)于如何借鑒國(guó)外高水平大學(xué)的人才培養(yǎng)方法和理念的設(shè)想,并有了初步的嘗試計(jì)劃.

在系主任工作方面,針對(duì)建系時(shí)間短,各項(xiàng)基礎(chǔ)薄弱等特點(diǎn),除了與同事們一起積極開展學(xué)科建設(shè)外,特別注重隊(duì)伍建設(shè)和人才引進(jìn),強(qiáng)調(diào)學(xué)科發(fā)展一定要凝煉出好的方向,采取各種有實(shí)效的舉措走出去,請(qǐng)進(jìn)來,擴(kuò)大交流,通過機(jī)制建設(shè),造就和諧的競(jìng)爭(zhēng)與協(xié)作共存,夯實(shí)基礎(chǔ)與創(chuàng)新進(jìn)取共重的良好氛圍.XX年以來,組織了多次境外國(guó)外學(xué)者的來訪交流;2011年4月,建環(huán)系非常成功地承辦了第三屆全國(guó)建環(huán)專業(yè)負(fù)責(zé)人會(huì)議,這是第一次在湖北地區(qū)舉行全國(guó)性專業(yè)會(huì)議;今年5月,在學(xué)院和學(xué)校的支持下,建環(huán)系從香港理工大學(xué)成功引進(jìn)了一位年輕人才,在自己目前還不是教授的情況下,建議將引進(jìn)人才定位教授,并最終得到學(xué)校特聘小組的批準(zhǔn).

作為環(huán)境學(xué)院基層工會(huì)主席,王老師積極配合學(xué)院黨總支和行政,認(rèn)真做好監(jiān)督,參與,維權(quán)等方面的工作,帶領(lǐng)工會(huì)委員起到了很好的橋梁與溝通作用.通過積極組織和親自參與,對(duì)活躍環(huán)境學(xué)院氣氛,促進(jìn)教職工間的和諧與團(tuán)結(jié)作出了貢獻(xiàn).

王勁柏老師以一個(gè)優(yōu)秀黨員的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格要求自己,不斷提高自身的黨性修養(yǎng),在教學(xué),管理和服務(wù)工作,日常生活中,公平正派,服務(wù)意識(shí)強(qiáng),尊重他人,樂于助人,受到同事和學(xué)生的好評(píng).

最后,在此附上一位同學(xué)寫的一份材料,可以看到學(xué)生眼中的王老師.

一日為師,終生為父

如果要用一句話總結(jié)王老師對(duì)學(xué)生的態(tài)度,用"一日為師,終生為父"是再貼切不過的了.王勁柏老師對(duì)每個(gè)學(xué)生的感情,就像是對(duì)自己的兒子一樣,關(guān)心和愛護(hù).

第一次遇見王勁柏老師的時(shí)候,是在傳熱學(xué)的課上,他一口流利的標(biāo)準(zhǔn)的英語就把我們震撼了,更讓我們震撼的,就是他慈祥親切的笑容,更更讓我們震撼的,就是他特別專業(yè),詳細(xì),易懂的講解.于是,聽王老師的課,成了一種享受,他把知識(shí),專業(yè)最新的動(dòng)態(tài),還有溫暖的笑容,都通過導(dǎo)熱,熱對(duì)流和熱輻射傳給了我們.于是,那個(gè)寒冷冬天的課堂開始變的有了溫度,每次課堂都坐得滿滿的,我們互相傳著熱量.

他喜歡和我們交流,和藹的像個(gè)伙伴.關(guān)于我們的學(xué)習(xí),關(guān)于我們的生活,關(guān)于我們的未來.我們喜歡和這樣的朋友講心事,他像個(gè)長(zhǎng)輩看著我們的成長(zhǎng).說著他年輕的時(shí)候的故事,聽著我們?cè)V說著自己的煩惱.他的思維活躍,經(jīng)歷豐富,幫助我們找到自己的目標(biāo),解決我們的困惑.對(duì)職業(yè)的發(fā)展,大家都很迷茫.王老師就經(jīng)常給我們講目前國(guó)內(nèi)外專業(yè)發(fā)展的現(xiàn)況,未來的發(fā)展,各種工作崗位的性質(zhì),也會(huì)根據(jù)我們的性格等分析我們適合的工作類型.在研究生階段,他根據(jù)我們的興趣愛好,選擇適合我們的研究方向,并經(jīng)常和我們交流名為我們答疑解惑,使得我們很快的適應(yīng)了研究生的生活.（2）

他敬職敬業(yè),深深的感染著我們.每一節(jié)課,他都認(rèn)真的準(zhǔn)備,對(duì)難點(diǎn)和重點(diǎn),總是會(huì)用生活中的例子幫助我們理解,每一次作業(yè),他都認(rèn)真批改,紅筆留下的是出錯(cuò)的原因和詳細(xì)的說明.周一至周周六,每天早上,他基本上都是第一個(gè)到實(shí)驗(yàn)室,然后,就會(huì)工作一整天,直到深夜.這份執(zhí)著,源自對(duì)工作的熱愛,源自教書育人理想.這份熱情,也影響著我們.我們努力的學(xué)習(xí),對(duì)專業(yè)問題追根問底.有時(shí)為了一個(gè)小問題,我們都會(huì)閱讀大量文獻(xiàn)資料,為了一個(gè)數(shù)據(jù),我們都會(huì)反復(fù)研究分析.正是在這種氛圍中,我們學(xué)習(xí)知識(shí),共同進(jìn)步.

他治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),在學(xué)術(shù)上一絲不茍.對(duì)我們要發(fā)表的論文,他會(huì)逐字逐句的為我們批改,對(duì)引用文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)的出處,他都要親自看一遍,對(duì)問題的探究,他謙虛謹(jǐn)慎,一個(gè)措辭都會(huì)斟酌很久.對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,他都會(huì)從很多角度分析,找到最合理的解釋.對(duì)試驗(yàn)和模擬的數(shù)值差別,他都會(huì)認(rèn)真分析誤差來源,仔細(xì)尋求解決辦法.正是因?yàn)檫@樣,我們的研究方向,研究手段都得到了創(chuàng)新,在王老師回國(guó)后的短短兩年內(nèi),我們經(jīng)過了從無到有的過程,根據(jù)國(guó)家節(jié)能減排環(huán)境保護(hù)的政策,確定了既有非常好的學(xué)術(shù)價(jià)值又有高實(shí)際應(yīng)用的課題,搭建了實(shí)驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng),開拓了視野,也取得了初步的成果.

教室里,是他淵博,深入淺出的講解;

足球場(chǎng)上,是他矯健的奔跑;

第4篇：建筑環(huán)境學(xué)論文范文

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；生態(tài)學(xué)理念；應(yīng)用

中圖分類號(hào)： TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

當(dāng)前建筑業(yè)是巨大的能耗產(chǎn)業(yè)，將生態(tài)原則整合納入到傳統(tǒng)建筑的設(shè)計(jì)體系已經(jīng)逐步提到議事日程來。當(dāng)前我國(guó)在這一方面已經(jīng)取得了一定的成就，但針對(duì)目前現(xiàn)狀來看仍然不是很完善，還需要我們進(jìn)一步的研究。

1建筑設(shè)計(jì)中的生態(tài)學(xué)理念

現(xiàn)在人們往往通過遵循就近環(huán)保的原則選擇建筑材料，利用清潔能源(如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮芤约案鞣N再生能源)供給建筑，采用高效的建筑設(shè)備提高利用率，使用生態(tài)智能系統(tǒng)與活水凈水生態(tài)工程等來實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能和生態(tài)化。而事實(shí)上，生態(tài)設(shè)計(jì)應(yīng)該是在一個(gè)成型的設(shè)計(jì)系統(tǒng)里對(duì)能源和材料謹(jǐn)慎使用的整體考慮。因此，生態(tài)建筑的建造需要優(yōu)秀的設(shè)計(jì)和工程來創(chuàng)造一個(gè)健康愉快的居住空間，使得人、建筑與自然生態(tài)環(huán)境之間形成一個(gè)良性的關(guān)聯(lián)，最終實(shí)現(xiàn)建筑的生態(tài)化。

2生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的原則

首先，整體設(shè)計(jì)。這一原則要求我們?cè)谧鲈O(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)從生態(tài)整體的觀點(diǎn)出發(fā)，使得建筑物與自然環(huán)境、社會(huì)人文環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)環(huán)境之間達(dá)到和諧共生，成為一個(gè)有機(jī)整體，使得人、建筑、環(huán)境構(gòu)成一個(gè)良性循環(huán)的系統(tǒng)。其次，高效無污染，這一原則是前一原則的延伸。提高能源的利用效率，采用對(duì)自然環(huán)境以及對(duì)人體無害的材料，盡可能減少建筑物對(duì)周圍環(huán)境的破壞，以最少的非再生資源消耗換取最大的使用價(jià)值，即舒適健康的人居環(huán)境，這是生態(tài)建筑最基本的要求，也是生態(tài)建筑最為顯著的特點(diǎn)，貫穿于建筑的始終。再次，靈活多適。由于建筑系統(tǒng)在其全壽周期內(nèi)，與周圍環(huán)境存在著相互作用的關(guān)系，這種相互作用會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化，同時(shí)建筑物的功能在這個(gè)周期之內(nèi)也會(huì)發(fā)生變化，為了避免過早廢棄，需要建筑師采用“適應(yīng)性改變”、“靈活性設(shè)計(jì)概念”、“長(zhǎng)壽多適概念”以及“合理廢棄概念”等策略，以使建筑物能夠適應(yīng)未來的變化。

3 生態(tài)建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

生態(tài)建設(shè)要點(diǎn)側(cè)重在生態(tài)住宅的實(shí)際運(yùn)用和生態(tài)理念的深入。生態(tài)住宅設(shè)計(jì)，指的就是綜合運(yùn)用當(dāng)代建筑美學(xué)、建筑技術(shù)科學(xué)、人工環(huán)境學(xué)等，把住宅建造成一個(gè)小的生態(tài)系統(tǒng)，為居住者提供舒適、健康、環(huán)保、高效、美觀的居住環(huán)境的一種設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)。生態(tài)必須是雙重的功效，既包含環(huán)境的保護(hù)又包含人類生活的保障。生態(tài)建筑的理念要深入到選材、施工、設(shè)計(jì)等各個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中去。其技術(shù)策略應(yīng)該體現(xiàn)在住宅區(qū)物理環(huán)境與能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。同時(shí)又與綠化設(shè)計(jì)以及建材的選擇息息相關(guān)，這兩個(gè)方面應(yīng)該引起相關(guān)人員的足夠重視。

4建筑設(shè)計(jì)中生態(tài)學(xué)理念的體現(xiàn)

4.1建筑外部生態(tài)景觀設(shè)計(jì)

建筑外部生態(tài)景觀設(shè)計(jì)的目標(biāo)是建筑場(chǎng)地規(guī)劃與景觀設(shè)計(jì)方案能夠改善局部小氣候，在盡可能小的物理空間容納盡可能多的生態(tài)效應(yīng)。建筑布局能影響局部氣候，將室外氣候控制得離“舒適區(qū)域”越近，那么制造一個(gè)舒適的室內(nèi)氣候所需消耗的能量就越少。合理的建筑布局能夠降低建筑物本身的能源消耗，從而節(jié)省開支。因此，應(yīng)綜合考慮建構(gòu)及布局設(shè)計(jì)方案，使之有助于發(fā)揮施工地點(diǎn)本身特點(diǎn)。同時(shí)，應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)綜合考慮被設(shè)計(jì)的系統(tǒng)和布局所需要的植被。如綠色空間和建筑綠化、動(dòng)植物生境和生物多樣性的營(yíng)造、水景觀和其他人工景觀的特異性、公共空間的美化、與對(duì)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境的親和性、適應(yīng)性等。這些充分體現(xiàn)地域特點(diǎn)，與當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)景觀融為一體的設(shè)計(jì)能有效調(diào)節(jié)局部氣候。

4.2建筑內(nèi)部居室生態(tài)工程

將生態(tài)學(xué)原理應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，賦予建筑以生命活力，使得建筑具有當(dāng)?shù)匚幕厣m應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀粭l件。充分通過自然通風(fēng)、自然采光、建筑綠化等來實(shí)現(xiàn)建筑自動(dòng)隔熱制冷以及合理對(duì)建筑內(nèi)部光、溫、濕、氣的控制，提升建筑內(nèi)部環(huán)境的舒適性、無害性、方便性和生態(tài)合理性，實(shí)現(xiàn)建筑使用過程中的低能耗。

4.3建筑場(chǎng)地生態(tài)恢復(fù)工程

在建筑小區(qū)引進(jìn)城市農(nóng)業(yè)和庭院經(jīng)濟(jì)，在建筑的屋頂、中層及立面營(yíng)造綠色立體空間，在一定程度上對(duì)建筑占用土地的原有生物生產(chǎn)或生態(tài)服務(wù)功能進(jìn)行恢復(fù)，對(duì)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行補(bǔ)償，為居民提供一種更接近自然的空間。其次，建筑場(chǎng)地中需要關(guān)注建筑的具置，基地面積的增減、形狀的變化，道路，需要鋪設(shè)的地方等等都應(yīng)該符合生態(tài)學(xué)的土地利用方法。

5 生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)

5.1 節(jié)約原材料

建筑材料的應(yīng)用是建筑的主要部分，建材的節(jié)約就成為了建筑節(jié)約的關(guān)鍵。在科學(xué)技術(shù)的支撐下，人們已經(jīng)開始逐步的減少建筑物梁柱的利用數(shù)量，一方面營(yíng)造了建筑的空間和立體感，增強(qiáng)建筑物的美感，另一方面又節(jié)省了材料，節(jié)約了資金。被稱為索膜結(jié)構(gòu)先驅(qū)和開拓者的費(fèi)賴·奧托，推崇“最少”的原始建筑學(xué)，認(rèn)為這種建筑學(xué)“能將結(jié)構(gòu)和裝飾結(jié)合起來”，轉(zhuǎn)換成現(xiàn)代建筑，就是“輕的、節(jié)能的、靈活的、適應(yīng)性強(qiáng)的”。

5.2 節(jié)約能源

世界的總體能源儲(chǔ)量緊缺，這就驅(qū)使人們的建筑理念也開始向節(jié)能方向轉(zhuǎn)變。建筑的節(jié)能主要體現(xiàn)在節(jié)能建材的利用方面。建筑物可以利用自然通風(fēng)來減少空調(diào)和電風(fēng)扇的使用，降低了空調(diào)釋放的有害氣體對(duì)環(huán)境的破壞，同時(shí)也降低了能量的消耗，給用戶節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本。針對(duì)于環(huán)保節(jié)能，人們開始逐漸的開發(fā)太陽能。太陽能成本低、無污染、能源廣，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到了建筑的諸多方面當(dāng)中去，給人們的生活帶來了便利的條件。我國(guó)的太陽能開發(fā)程度還有所欠缺，需要相應(yīng)的借助國(guó)外的成功案例。資源的再利用也是節(jié)能的一個(gè)方面，結(jié)合經(jīng)濟(jì)和環(huán)境利益，我國(guó)的建筑已經(jīng)開始逐漸的加大了對(duì)建筑物就有材料的利用程度。

5.3 建筑再利用

循環(huán)利用成為目前環(huán)保的一個(gè)重要課題。建筑師將這一理念引入到建筑業(yè)中來，并在實(shí)踐中得到了良好的發(fā)展。發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于建筑的再利用工程發(fā)展得十分良好，出現(xiàn)了許多成功的、值得借鑒的案例。我國(guó)以往的建筑都是停留在大規(guī)模拆毀和大規(guī)模的再建基礎(chǔ)上，缺少再利用思想的引導(dǎo)。建筑再利用可以利用原有可利用的資源，再結(jié)合一定程度的新資源進(jìn)行城市建筑，既有環(huán)保的功效，又能節(jié)省人力、物力、財(cái)力，降低成本，迎合我國(guó)和諧發(fā)展的理念。

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已經(jīng)給生態(tài)環(huán)境帶來了一定程度的破壞，人們從長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展角度出發(fā)，開始逐漸的重視生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，生態(tài)觀念已經(jīng)深入到諸多領(lǐng)域，城市建筑也應(yīng)該隨著時(shí)代的步伐重視生態(tài)規(guī)劃。一方面符合生態(tài)環(huán)境和人類未來發(fā)展的趨勢(shì)，一方面也迎合了市民需求和心理。因此，生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的理念必將深入人心，生態(tài)建筑的發(fā)展前景將會(huì)越來越廣闊。

結(jié)語

以上對(duì)生態(tài)設(shè)計(jì)的探究，以便于我們?cè)谖磥淼脑O(shè)計(jì)中更好的體現(xiàn)生態(tài)性，從而實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共處。設(shè)計(jì)師作為推進(jìn)人類文明的一員，肩負(fù)著重要的使命，設(shè)計(jì)師又是連接建筑景觀與人之間的紐帶，影響著人們的生活方式和社會(huì)文化的變更。因此，生態(tài)設(shè)計(jì)不僅是一個(gè)技術(shù)層面上的思考，更是一個(gè)觀念上的變革，它在一定程度上具有理想主義色彩。要達(dá)到生活舒適與資源消耗平衡，短期經(jīng)濟(jì)效益與長(zhǎng)期環(huán)保目標(biāo)平衡，需要設(shè)計(jì)師與消費(fèi)者及全人類的共同努力.

參考文獻(xiàn)：

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第5篇：建筑環(huán)境學(xué)論文范文

縱觀索膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史,可分為以下幾個(gè)階段:

1.1 膜結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)

膜結(jié)構(gòu)(Membrane)是20世紀(jì)中期發(fā)展起來的一種新型建筑結(jié)構(gòu)形式,是以充氣膜結(jié)構(gòu)的形式出現(xiàn),世界上第一座充氣膜結(jié)構(gòu)建成于1946年,設(shè)計(jì)者為美國(guó)的沃爾特·勃德(W.Bird),這是一座直徑為15的充氣穹頂。1967年在德國(guó)斯圖加特召開的第一屆國(guó)際充氣結(jié)構(gòu)會(huì)議,無疑給充氣膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展注入了興奮劑。隨后各式各樣的充氣膜結(jié)構(gòu)建筑出現(xiàn)在1970年大阪世界博覽會(huì)上。

充氣膜結(jié)構(gòu)它是以柔性結(jié)構(gòu)體系來承受風(fēng)荷載和雪荷載等各種外荷載的作用,由于膜結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以及膜材的特殊性,充氣膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析過程也不同于以往的鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)。充氣膜結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)計(jì)算包括初始形態(tài)分析、受荷分析及模態(tài)分析等內(nèi)容。充氣膜結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析包括3個(gè)階段:忽略其自身微小的自重和自平衡預(yù)張力,不承受任何外部荷載的零態(tài);在確定的邊界條件及施加預(yù)應(yīng)力的分布和大小后所形成的初始態(tài);在外荷載、自重及考慮材料張力作用的工作態(tài)。它們之間的膜面主應(yīng)力方向、預(yù)張力的大小變化、形態(tài)變形過程和趨勢(shì)等是相互聯(lián)系、相互制約的,必須從全過程、一體化的角度加以考慮。

1.2 迅速發(fā)展

索膜結(jié)構(gòu)作為新的建筑形式自出現(xiàn),特別是到了20世紀(jì)70年代以后,索膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用得到了迅速發(fā)展,在國(guó)外已逐漸應(yīng)用于體育建筑、商場(chǎng)、展覽中心、交通服務(wù)設(shè)施等大跨度建筑中,膜結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)為建筑師們提供了超出傳統(tǒng)建筑模式以外的新選擇。

1988年建成的日本東京室內(nèi)棒球館(Tokyo Dome“Big Egg”),是一座有55000個(gè)座位的體育館(室內(nèi)凈面積46767m2),該設(shè)計(jì)是建筑行業(yè)的一種強(qiáng)有力的蛻變過程,其蛋形屋頂為具有彈性的薄膜,一般會(huì)把巨蛋內(nèi)的氣壓控制在比巨蛋外高0.3%以維持蛋頂外型。結(jié)構(gòu)從根本上克服傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在大跨度(無支撐)建筑上實(shí)現(xiàn)時(shí)所遇到的困難,創(chuàng)造了巨大的無遮擋的可視空間。其造型自由輕巧、阻燃、制作簡(jiǎn)易、安裝快捷、節(jié)能、使用安全等優(yōu)點(diǎn)。另外值得一提的是,在陽光的照射下,由膜覆蓋的建筑物內(nèi)部充滿自然漫射光,國(guó)際貿(mào)易論文無強(qiáng)反差的著光面與陰影的區(qū)分,室內(nèi)的空間視覺環(huán)境開闊和諧。夜晚,建筑物內(nèi)的燈光透過屋蓋的膜照亮夜空,建筑物的體型顯現(xiàn)出夢(mèng)幻般的效果。

1.3 膜結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展

在世界建筑業(yè)的迅速發(fā)展中,中國(guó)現(xiàn)代空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展受到了西方國(guó)家先進(jìn)技術(shù)的影響。近幾年來,在索膜結(jié)構(gòu)應(yīng)用上顯示了活躍的趨勢(shì)。雖然一開始工程規(guī)模不大,但已逐漸擴(kuò)展到更大的面積和跨度。所采用的技術(shù)與材料在某種程度上還要依靠國(guó)外,但預(yù)計(jì)會(huì)有更多的工程依靠自己的力量來完成。

在過去10年中,中國(guó)的許多城市都在籌劃建設(shè)新的體育設(shè)施。由于其重量很輕的優(yōu)點(diǎn),膜結(jié)構(gòu)往往被采用,體育建筑可以說是膜結(jié)構(gòu)在中國(guó)應(yīng)用的突破口。1997年之前,只建造了少量的小型與中型的膜結(jié)構(gòu),同年在上海舉行的第七屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)會(huì),膜結(jié)構(gòu)被用在主體育場(chǎng)的看臺(tái)挑篷,總面積達(dá)36100m2。這是中國(guó)第一次將膜材制成的屋頂用在大面積的永久性建筑上,具有深遠(yuǎn)的影響。

上海體育館鮮明特點(diǎn)是大跨度、大空間,其外形既充分展示了體育運(yùn)動(dòng)的力度和氣勢(shì),又體現(xiàn)了簡(jiǎn)潔流暢的整體風(fēng)格,是建筑技術(shù)和建筑藝術(shù)完美的結(jié)合。觀眾席上方采用馬鞍形大懸挑鋼管空間屋蓋結(jié)構(gòu),覆以乳白色半透明膜結(jié)構(gòu)的頂面,面積為3.6萬平方米,主席臺(tái)正上方的一根最長(zhǎng)單臂懸挑梁長(zhǎng)73.5m,為世界建筑史之最。

在上海體育場(chǎng)成功的建成后,雖然它的價(jià)格仍高于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu),又出現(xiàn)了一些膜結(jié)構(gòu)屋頂?shù)捏w育場(chǎng)。頤中體育場(chǎng)坐落在山東省的濱海城市青島,這是中國(guó)第一個(gè)靠自己力量設(shè)計(jì)與施工的大型膜結(jié)構(gòu)體育場(chǎng),外包尺寸為266m×180m,可容納6萬觀眾。懸挑40m的屋蓋是一個(gè)包括膜、索和鋼支承結(jié)構(gòu)的典型張拉體系,整個(gè)屋蓋由70個(gè)錐形索膜單元組成,總面積為30000m2。環(huán)顧整個(gè)中國(guó)大地,膜結(jié)構(gòu)成為覆蓋主體育場(chǎng)的優(yōu)選。

2 索膜體育館的現(xiàn)狀

第6篇：建筑環(huán)境學(xué)論文范文

關(guān)鍵詞：保溫；遮陽；自然通風(fēng)；冬暖夏涼

主要從外墻，屋面，窗，遮陽，自然通風(fēng)，保溫，6個(gè)方面來說明它們不同的特征對(duì)南方地區(qū)的能耗會(huì)產(chǎn)生不同的影響。

先講外墻，主要從外墻的材料，蓄熱性能，以及熱阻來論述對(duì)能耗的影響。外墻以玻璃幕墻和實(shí)體墻為主。在南方地區(qū)基本不用玻璃幕墻，主要是考慮以下幾個(gè)因素，第一玻璃幕墻具有相當(dāng)好的通透性，可見光可以投射進(jìn)來，如果是高透的low-e玻璃，則近紅外線也可以投射進(jìn)來，被圍護(hù)結(jié)構(gòu)，家具等具有蓄熱性能的物體所吸收，并使其表面溫度升高到超過空氣溫度時(shí)，再以自然對(duì)流的方式傳給周圍空氣而成為房間的瞬時(shí)得熱量，從而會(huì)加大房間的冷負(fù)荷。第二，考慮到玻璃幕墻的蓄熱性能，玻璃的蓄熱性能很小，從而會(huì)有兩個(gè)影響，一是夏天的話會(huì)迅速提高室內(nèi)的溫度，（玻璃也有溫室效應(yīng)），從而增大冷負(fù)荷，二是如果在冬季或是北方，則會(huì)有利于提高室內(nèi)平均溫度。減少采暖負(fù)荷。第三，由于南方地區(qū)，夏季長(zhǎng)冬季短，玻璃幕墻冬季能夠采光，減少照明等優(yōu)點(diǎn)，不過從一年的耗能來說，玻璃幕墻不適合南方地區(qū)。因而不采用玻璃幕墻。墻體的蓄熱性能，其蓄熱功用主要體現(xiàn)在白天室外溫度較高是，建筑蓄熱體可作為熱匯吸收進(jìn)入室內(nèi)的熱量，從而降低室內(nèi)空氣溫度，提高舒適性能，減少額外的制冷需求；在室外溫度較低的夜晚，外墻儲(chǔ)存的熱量慢慢釋放，該熱量由自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)排出。冬季白天地板和外墻吸收來自太陽的輻射熱量，儲(chǔ)存熱量，夜間慢慢釋放到室內(nèi)以提高空氣溫度。在冬季，外墻的蓄熱性能越強(qiáng)，則效果就會(huì)越好，但是夏季就不符合這個(gè)規(guī)律了，冬天不管是白天還是晚上，熱流的傳遞方向均是由室內(nèi)傳到室外，但是夏天白天熱流方向則是由室外傳入室內(nèi)，晚上則是由室內(nèi)傳入室外，熱流方向剛好相反，如果外墻的蓄熱性能很大，則白天會(huì)儲(chǔ)存大量的熱量，會(huì)減少部分冷負(fù)荷，到了晚上，由于南方地區(qū)室外日溫差小，因而儲(chǔ)存大量的熱量難以快速散發(fā)出去，一方面會(huì)增加冷負(fù)荷，如果連續(xù)幾天的高溫，另一方面由于外墻晚上沒有完全釋放熱量，使外墻白天溫度高失去其蓄熱性能，因而在南方地區(qū)盡量不要采用蓄熱性能很大的材料。外墻的熱阻，外墻的熱阻越大，則其保溫性能越好，保溫性能是和導(dǎo)熱系數(shù)成正比，而蓄熱性能是和導(dǎo)熱系數(shù)，密度，比熱容的乘積成正比。對(duì)于實(shí)體墻而言，一般熱阻越大，保溫性能越好，蓄熱性能越好，所以南方一般不采用厚實(shí)的墻體。

屋面，由于南方緯度低，在夏天，屋面處于太陽直射的時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)使屋面的溫度上升比較快，中午時(shí)分可達(dá)到60度以上的高溫，因而從屋面向室內(nèi)的傳熱所消耗的冷負(fù)荷占了很大一部分。通常屋面的幾種處理方法1，選用合適的保溫材料，其導(dǎo)熱系數(shù)，熱惰性指標(biāo)應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，2，采用架空形式保溫屋面或倒置式屋面，3，采用屋頂綠化屋面，蓄水屋面，淺色屋面，坡屋面等，4，采用通風(fēng)屋頂，閣樓屋頂?shù)?。根?jù)實(shí)際情況選擇合適的屋面。

窗，主要從窗墻比和窗的朝向來論述。從節(jié)能的角度出發(fā)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)外窗取小值對(duì)空調(diào)負(fù)荷的降低是有利的，但是窗太小將使建筑物室內(nèi)采光通風(fēng)受到影響，因此，《熱工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定窗墻比在0.3以下，但南面朝向可放寬到0.35，這是因朝向不同接受到的太陽輻射也不同，根據(jù)太陽在天空中運(yùn)行規(guī)律，冬季南向墻面將得到最大的太陽輻射熱量，而夏季確是東，西墻面，因此，房間外窗面積大，開窗多的一面正對(duì)冬季太陽輻射強(qiáng)度大的南向方位，而把房間面積小，開窗少的一面朝向夏季太陽輻射強(qiáng)度大的東，西方位，使得外窗在冬季太陽輻射強(qiáng)度大南面有較大的輻射得熱面，而夏季太陽輻射大的西面，有最小的窗玻璃隔熱面，這樣按朝向布置開窗面，有利于房屋夏季隔熱，冬季保溫。由于南方夏季季候風(fēng)盛，且多吹東南風(fēng)，房屋南窗面積的開大有利于利用自然通風(fēng)散熱除濕及晚間自然降溫，因而南窗面積最大。東西窗相比同樣的窗墻比，東窗更節(jié)能，開東窗時(shí)，上午通過太陽輻射進(jìn)入室內(nèi)的熱量最大，通過窗的傳熱進(jìn)入室內(nèi)的傳熱則是下午最大，因而兩者的峰值錯(cuò)開了，而開西窗的話，峰值發(fā)生重疊，雖然進(jìn)入室內(nèi)的總熱量不變，但是開西窗會(huì)增加室內(nèi)的冷負(fù)荷，所以一般西窗的面積小于東窗，北側(cè)一般不會(huì)有太陽直射，但是北方在冬天盛行，由于窗的傳熱系數(shù)小，所以一般北向窗墻比小于南向大于東向，可得出結(jié)論是，在南方地區(qū)，窗墻比的大小依次是：南向 北向 東向 西向

遮陽，遮陽分為外遮陽，內(nèi)遮陽，遮陽設(shè)施放在窗玻璃中。外遮陽是把遮陽設(shè)施放在室外，此時(shí)一部分太陽輻射會(huì)被遮陽設(shè)施吸收，一部分會(huì)被遮陽設(shè)施給反射，一部分會(huì)透過遮陽設(shè)施投射到窗玻璃外表面上，并且只有一部分會(huì)變成室內(nèi)的冷負(fù)荷，而內(nèi)遮陽，透過玻璃的太陽輻射都會(huì)變成室內(nèi)的冷負(fù)荷，只不過其峰值有所延遲和衰減。因而外遮陽相對(duì)于內(nèi)遮陽來說更節(jié)能，可是外遮陽易損壞，因而可以將遮陽設(shè)施放在窗玻璃的中間，此時(shí)，有了外遮陽的性能，又有了內(nèi)遮陽的不易損壞的特性。通常上下會(huì)有開口，形成煙囪效應(yīng)，及時(shí)排走窗玻璃中的熱空氣，減少室內(nèi)冷負(fù)荷，因而南方地區(qū)一般采用窗玻璃中放遮陽設(shè)施。

自然通風(fēng)，在夏季白天應(yīng)維持最低要求的通風(fēng)換氣量，晚上則可以利用自然通風(fēng)來給室內(nèi)散熱，春秋過渡季，則由于室外溫度處于較舒適的范圍，應(yīng)該采取最大的通風(fēng)量來維持室內(nèi)的舒適度，冬天則是維持最低要求的通風(fēng)換氣量。

保溫，保溫分為內(nèi)保溫和外保溫，采用哪種保溫措施應(yīng)根據(jù)建筑物的使用時(shí)間段和空調(diào)方式而定。對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)間歇運(yùn)行的房間，應(yīng)采用內(nèi)保溫，一方面可以加大墻體的傳熱熱阻，減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱負(fù)荷，另一方面，因?yàn)楸貙釉趦?nèi)側(cè)，對(duì)室內(nèi)的冷量其阻隔作用，減小了因墻體蓄熱帶來的短時(shí)間內(nèi)的空調(diào)冷負(fù)荷從而降低了使用時(shí)段內(nèi)的空調(diào)能耗。對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行的房間，墻體應(yīng)該采用外保溫，由于保溫層在外側(cè)，主體材料的溫度和室內(nèi)空氣溫度接近，這就意味著當(dāng)負(fù)荷不均衡時(shí)，可保證室內(nèi)側(cè)墻體的表面溫度不急劇波動(dòng)，蓄熱層吸收熱量和放出熱量，朝有利于室內(nèi)溫度保持穩(wěn)定的方向變化。對(duì)于使用時(shí)間段在白天的房間，總的來說，宜采用外保溫，這樣白天蓄存熱量，有利于室內(nèi)溫度的穩(wěn)定性，對(duì)于使用時(shí)間段在晚上的房間，宜采用內(nèi)保溫，由于保溫材料在室內(nèi)側(cè)，當(dāng)晚間室外溫度低于室內(nèi)溫度時(shí)，讓室外空氣進(jìn)入室內(nèi)，使室內(nèi)空氣溫度降低，同時(shí)墻體溫度也降低。如果在室內(nèi)側(cè)，由于白天沒有空調(diào)，室內(nèi)溫度會(huì)升高，主體材料溫度也高，夜間即使開窗通風(fēng)，因墻體的蓄熱放熱效應(yīng)，使室內(nèi)溫度降低緩慢。

參考文獻(xiàn)

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第7篇：建筑環(huán)境學(xué)論文范文

論文摘要：隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，城市規(guī)劃建設(shè)發(fā)生了革命性的變化。而虛擬現(xiàn)實(shí)建模語言VRML正是相應(yīng)其產(chǎn)生的，人們可以根據(jù)自己的豐富的想象力模擬構(gòu)造出任意模型，從而實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃的預(yù)見。當(dāng)然，也可以從模型中發(fā)現(xiàn)缺點(diǎn)和不足，從而做進(jìn)一步的改進(jìn)和完善。本文正是基于這種技術(shù)和VRML開發(fā)工具實(shí)現(xiàn)了城市的仿真，能夠使政府規(guī)劃部門、項(xiàng)目開發(fā)商、工程人員及公眾可以從任意角度，實(shí)時(shí)互動(dòng)真實(shí)地看到規(guī)劃效果，更好地掌握城市的形態(tài)和理解規(guī)劃師的設(shè)計(jì)意圖，公眾的參與也能真正得以實(shí)現(xiàn)。

本文研究的主要是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在城市規(guī)劃領(lǐng)域中的應(yīng)用。意義在于針對(duì)現(xiàn)代城市建設(shè)的盛行，利用環(huán)境學(xué)、工程學(xué)、規(guī)劃設(shè)計(jì)等的綜合，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用其中，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市的仿真，更真實(shí)、鮮明、生動(dòng)地展現(xiàn)城市面貌，便于對(duì)城市規(guī)劃的可行性研究，有利于城市的規(guī)劃，建設(shè)和完善。

Abstract ：The city planning and layout have been revolutionized by the advent of the virtual reality technology. And Virtual Reality Modeling Language happens to come into being going with it. People could construct any model according to his imagination， consequently the expectation of the city planning can be achieved. Certainly we could find out the error and insufficiency， so that we could modify and improve it. The article bases on this technology and VRML exploitation tool to implement city emulation. It can make government layout department， project developer， engineering person and public set eyes on layout result in spots and commutatively by applying VR technology， and make them grip the city’s conformation and understand the purpose of the designer， and the participation of the public could come true.

This paper is mainly about the application of the virtual reality technology to the city planning. The significance is that it can realize city emulation by applicating euthenics， engineering， layout and VR technology. Consequently we can show the more real， brilliance， dramatic city’s visage， so that it makes the feasibility research of the city planning more simple and it in favor of city planning， city’s construct and city’ perfect.

Keywords ：Virtual Reality；City planning；Modeling；Emulation

第一章 緒 論

1.1 什么是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)是計(jì)算機(jī)模擬的三維環(huán)境，是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界（Virtual World）的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。虛擬環(huán)境是由計(jì)算機(jī)生成的，它通過人的視、聽、觸覺等作用于用戶，使之產(chǎn)生身臨其境的感覺的視景仿真。它是一門涉及計(jì)算機(jī)、圖像處理與模式識(shí)別、語音和音響處理、人工智能技術(shù)、傳感與測(cè)量、仿真、微電子等技術(shù)的綜合集成技術(shù)。用戶可以通過計(jì)算機(jī)進(jìn)入這個(gè)環(huán)境并能操縱系統(tǒng)中的對(duì)象并與之交互。

虛擬現(xiàn)實(shí)不是真的，也不是現(xiàn)實(shí)，它只是一個(gè)在桌面上可實(shí)時(shí)地做交互式三維圖形用戶界面的工具。就像窗口系統(tǒng)及鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)用戶界面一樣，虛擬現(xiàn)實(shí)可使計(jì)算機(jī)的運(yùn)用更加有效、透明。根據(jù)設(shè)計(jì)者的構(gòu)想，用戶可以沉浸到數(shù)據(jù)空間中，將用戶在一定時(shí)間內(nèi)與現(xiàn)實(shí)環(huán)境相隔離，然后投入到可實(shí)時(shí)交互的虛擬環(huán)境中，并且駕馭其中的數(shù)據(jù)，使人有一種身臨其境的感覺。

虛擬現(xiàn)實(shí)是一門綜合技術(shù)，它以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主，綜合利用計(jì)算機(jī)三維圖形技術(shù)、模擬技術(shù)、傳感技術(shù)、人機(jī)界面技術(shù)、顯示技術(shù)、伺服技術(shù)等，來生成一個(gè)逼真的三維視覺以及嗅覺等感覺世界，讓用戶可以從自己的視點(diǎn)出發(fā)，利用自身的功能和一些設(shè)備，對(duì)所產(chǎn)生的虛擬世界這一客體進(jìn)行瀏覽和交互式考察[1]。

虛擬現(xiàn)實(shí)有三大特點(diǎn)：浸沉感、交互性和構(gòu)想性。

浸沉感指的是人浸沉在虛擬環(huán)境中，具有和在真實(shí)環(huán)境中一樣的感覺；

交互性指在虛擬環(huán)境中體驗(yàn)者不是被動(dòng)地感受，而是可以通過自己的動(dòng)作改變感受的內(nèi)容；

構(gòu)想性指虛擬的環(huán)境是人構(gòu)想出來的，因而可以用以實(shí)現(xiàn)一定目標(biāo)的用途。

1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展前景

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）是近來計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)世界的熱點(diǎn)之一，在社會(huì)生活的許多方面有著非常美好的發(fā)展前景，更是數(shù)字地球概念提出的依據(jù)和基礎(chǔ)技術(shù)。

虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，主要在工程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、數(shù)據(jù)可視化、飛行模擬、多媒體遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、藝術(shù)創(chuàng)作、游戲、娛樂等方面。 Web的出現(xiàn)更使虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引起人們普遍的關(guān)注。人們對(duì)它寄予厚望，希望利用這個(gè)技術(shù)使世界各地的人，可以在三維環(huán)境下交流。多個(gè)用戶可以進(jìn)行基于文本的或是聲音技術(shù)的閑談，在網(wǎng)上建立一個(gè)真正的三維社區(qū)已不再只是夢(mèng)想中的事[2]。

虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展前景十分誘人，而與網(wǎng)絡(luò)通信特性的結(jié)合，更是人們所夢(mèng)寐以求的。在某種意義上說它將改變?nèi)藗兊乃季S方式，甚至?xí)淖內(nèi)藗儗?duì)世界、自己、空間和時(shí)間的看法。它是一項(xiàng)發(fā)展中的、具有深遠(yuǎn)的潛在應(yīng)用方向的新技術(shù)。利用它，我們可以建立真正的遠(yuǎn)程教室，在這間教室中我們可以和來自五湖四海的朋友們一同學(xué)習(xí)、討論、游戲，就像在現(xiàn)實(shí)生活中一樣。使用網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)及其相關(guān)的三維設(shè)備，我們的工作、生活、娛樂將更加有情趣。因?yàn)閿?shù)字地球帶給我們的是一個(gè)絢麗多彩的三維的世界!

我們相信社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的創(chuàng)新使這一切在世界的任何地方都能做到，再不需等待可望而不可及的將來，或許就在十年以后，或許二十年以后。

1.3 國(guó)內(nèi)外虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究概況

美國(guó)是VR技術(shù)的發(fā)源地。美國(guó)VR研究技術(shù)的水平基本上就代表國(guó)際VR發(fā)展的水平。目前美國(guó)在該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究主要集中在感知、用戶界面、后臺(tái)軟件和硬件四個(gè)方面。

在當(dāng)前實(shí)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究與開發(fā)中日本是居于領(lǐng)先位置的國(guó)家之一，主要致力于建立大規(guī)模VR知識(shí)庫(kù)的研究。另外在虛擬現(xiàn)實(shí)的游戲方面的研究也做了很多工作。但日本大部分虛擬現(xiàn)實(shí)硬件是從美國(guó)進(jìn)口的。

在VR開發(fā)的某些方面，特別是在分布并行處理、輔助設(shè)備（包括觸覺反饋）設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究方面，在歐洲英國(guó)是領(lǐng)先的。到1991年底，英國(guó)已有從事VR的六個(gè)主要中心，它們是WIndustries（工業(yè)集團(tuán)公司），British Aerospace（英國(guó)航空公司），Dimension International，Division Ltd，Advanced Robotics Research Center和Virtual Presence Ltd（主要從事VR職產(chǎn)品銷售）[3]。

和一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)VR技術(shù)還有一定的差距，但已引起政府有關(guān)部門和科學(xué)家們的高度重視。根據(jù)我國(guó)的國(guó)情，制定了開展VR技術(shù)的研究，例如，九五規(guī)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)、國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃等都把VR列入了研究項(xiàng)目。 在緊跟國(guó)際新技術(shù)的同時(shí)，國(guó)內(nèi)一些重點(diǎn)院校，已積極投入到了這一領(lǐng)域的研究工作。

北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)系是國(guó)內(nèi)最早進(jìn)行VR研究、最有權(quán)威的單位之一，他們首先進(jìn)行了一些基礎(chǔ)知識(shí)方面的研究，并著重研究了虛擬環(huán)境中物體物理特性的表示與處理；在虛擬現(xiàn)實(shí)中的視覺接口方面開發(fā)出了部分硬件，并提出了有關(guān)算法及實(shí)現(xiàn)方法；實(shí)現(xiàn)了分布式虛擬環(huán)境網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，建立了網(wǎng)上虛擬現(xiàn)實(shí)研究論壇，可以提供實(shí)時(shí)三維動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，提供虛擬現(xiàn)實(shí)演示環(huán)境，提供用行員訓(xùn)練的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，提供開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)，并將要實(shí)現(xiàn)與有關(guān)單位的遠(yuǎn)程連接[3]。

浙江大學(xué)CAD&CG國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出了一套桌面型虛擬建筑環(huán)境實(shí)時(shí)漫游系統(tǒng)，另外，他們還研制出了在虛擬環(huán)境中一種新的快速漫游算法和一種遞進(jìn)網(wǎng)格的快速生成算法。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)系已輕成功地虛擬出了人的高級(jí)行為定人臉圖像的合成，表情的合成和唇動(dòng)的合成等技術(shù)問題，并正在研究人說話時(shí)頭勢(shì)和手勢(shì)動(dòng)作，話音和語調(diào)的向步等。

還有其他一些大學(xué)在虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)面取得了驕人成績(jī)，在這里就不再介紹了?？傊?，雖然我們和其他一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在差距，但我國(guó)的發(fā)展前景還是很光明的，需要大家的不懈努力。

1.4 本文研究的主要內(nèi)容

本文主要是介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)極其應(yīng)用，及其相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)工具VRML語言。通過對(duì)城市的模擬設(shè)計(jì)，更深入的了解虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及掌握VRML語言的使用。

第一章主要講了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)、發(fā)展前景以及現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r。以便讓讀者對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有一定的了解。

第二章主要講了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)工具VRML語言的發(fā)展歷史，虛擬現(xiàn)實(shí)與VRML的聯(lián)系以及VRML的創(chuàng)作原理等，目的是使得讀者可以很快掌握VRML。

第三章是系統(tǒng)的概要設(shè)計(jì)，主要講了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用和VRML的使用。通過介紹虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在城市規(guī)劃領(lǐng)域的應(yīng)用，物理建模技術(shù)以及城市模型的概要設(shè)計(jì)，使得讀者對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的了解更加深入和透徹。

第四章主要講了系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)，主要是告訴讀者怎樣利用VRML語言實(shí)現(xiàn)模型的虛擬實(shí)現(xiàn)。通過本章的學(xué)習(xí)可以使讀者的運(yùn)用VRML語言的能力大大增強(qiáng)。

第五章主要講了在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中遇到的問題及相應(yīng)的解決方法。

第二章 VRML簡(jiǎn)介

2.1 VRML的發(fā)展歷史

VRML使用場(chǎng)景圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來建立3D實(shí)境，這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是以SCI開發(fā)的Open Inventer 3D工具包為基礎(chǔ)的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。VRML的場(chǎng)景圖是一種代表所有3D世界靜態(tài)特征的節(jié)點(diǎn)等級(jí)：幾何關(guān)系、材質(zhì)、紋理、幾何轉(zhuǎn)換、光線、視點(diǎn)以及嵌套結(jié)構(gòu)。幾乎所有的生產(chǎn)三維產(chǎn)品的廠商，無論是CAD、建模、動(dòng)畫、虛擬現(xiàn)實(shí)，還是VRML，它們的結(jié)構(gòu)核心都是場(chǎng)景圖。

1993年9月，Tong Parisi和Mark Pesce開發(fā)了第一個(gè)VRML瀏覽器，稱為L(zhǎng)abyrinth，它是WWW上三維瀏覽器的原形。

1994年春，在日內(nèi)瓦第一屆WWW大會(huì)上，由Tim Berners-Lee和Dave Raggett所組織的一個(gè)名為Bird_of_Feather (BOF)的小組提出了VRML這個(gè)名字，當(dāng)時(shí)所代表的含義是Virtual Reality Makeup Language，但是后來為了反映三維世界的建立而改成了Virtual Reality Modeling Language，縮寫為VRML。在這次大會(huì)以后，一個(gè)www-vrml mail list的組織成立了，Silicon Graphics，Inc(SGI)的Gavin Ball通過選擇Open Inventor文件格式中的基本元素，增加必要的WWW特征，制定的方案經(jīng)修訂，在1994年第二次WWW大會(huì)上公布為VRML1.0的初稿。

另一位SGI的原Open Inventor設(shè)計(jì)師Paul Strauss開始作一個(gè)VRML公共域的詞解程序，當(dāng)時(shí)流行于業(yè)界的名字叫QvLib。這個(gè)程序的作用是把VRML的可讀文件格式轉(zhuǎn)換成瀏覽器可理解的格式。這個(gè)詞解程序于1995年1月公開。它可以安裝到各式各樣的平臺(tái)上，從此，各種瀏覽器私雨后春筍般興盛起來[4]。

1996年8月在SGI的 Moving Worlds提案基礎(chǔ)上形成VRML2.0。VRML2.0在VRML1.0的基礎(chǔ)上進(jìn)行了很大的補(bǔ)充和完善。

VRML2.0的DIS就是以VRML2.0為基礎(chǔ)制定的，于1997年4月提交國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO JYCI/SC24委員會(huì)審議，依照慣例命名為VRML97。

1998年12月在原VRML組織的基礎(chǔ)上成立了Web3D聯(lián)盟，致力于VRML NG標(biāo)準(zhǔn)的制定，并致力于制定X3D網(wǎng)絡(luò)三維標(biāo)準(zhǔn)。在X3D的旗幟下，VRML將結(jié)合Java3D和XML等技術(shù)，成為Internet上三維虛擬世界的主要標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 VRML與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)的英文名稱為Virtual Reality，簡(jiǎn)稱VR，即利用計(jì)算機(jī)的高科技手段構(gòu)造出一個(gè)虛擬的世界，使參與者獲得與現(xiàn)實(shí)一樣的感覺。虛擬現(xiàn)實(shí)是一個(gè)在當(dāng)今國(guó)際上倍受矚目的課題。

當(dāng)計(jì)算機(jī)技術(shù)尚未出現(xiàn)的時(shí)期，仿真只能在實(shí)物上進(jìn)行，這一階段的仿真稱為模擬仿真。其特點(diǎn)是：由于仿真是在實(shí)物上進(jìn)行，因而實(shí)時(shí)性強(qiáng)且精度較高，但是實(shí)施的難度和費(fèi)用都較大。在計(jì)算機(jī)技術(shù)問世且被引入仿真領(lǐng)域的初期，仿真技術(shù)步入了半模擬半數(shù)字的階段。這時(shí)系統(tǒng)中的一些部分由計(jì)算機(jī)代替，另一部分則由實(shí)物充當(dāng)，所以，在一定程度上仍然保留著實(shí)時(shí)性仿真的特點(diǎn)[5]。

80年代后期，仿真在諸多方面都發(fā)生了重大的轉(zhuǎn)變，仿真研究的對(duì)象已由連續(xù)轉(zhuǎn)向離散事件系統(tǒng)。仿真已由重視實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)向重視建模與結(jié)果分析。計(jì)算機(jī)已成為一種重要的仿真工具。計(jì)算機(jī)仿真是一門利用計(jì)算機(jī)模擬真實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的技術(shù)。

由于從強(qiáng)調(diào)并重視與人工智能結(jié)合轉(zhuǎn)向強(qiáng)調(diào)與圖形技術(shù)和對(duì)象技術(shù)結(jié)合，仿真系統(tǒng)的交互性大大加強(qiáng)。就應(yīng)用領(lǐng)域方面而言，仿真已從研究制造對(duì)象的動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)特性及加工、裝配過程，擴(kuò)大到研究制造系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，并進(jìn)一步擴(kuò)大到后勤供應(yīng)、庫(kù)存管理、產(chǎn)品開發(fā)過程的組織、產(chǎn)品測(cè)試等，涉及到企業(yè)制造活動(dòng)的各個(gè)方面。這些轉(zhuǎn)變明顯地說明，計(jì)算機(jī)仿真已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的發(fā)展階段，它的重要性與特殊功能已越來越突出。虛擬現(xiàn)實(shí)促進(jìn)了仿真技術(shù)的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)是采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)生成的一個(gè)逼真的、具有視、聽、觸、嗅、味等多種感知的虛擬環(huán)境，置身于該環(huán)境中的人們可以通過各種傳感交互設(shè)備與這一虛構(gòu)的現(xiàn)實(shí)進(jìn)行相互作用，達(dá)到彼此融為一體的程度。近年來隨著信息技術(shù)的發(fā)展，特別是高性能海量并行處理技術(shù)、可視化技術(shù)、分布處理技術(shù)、多媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，使得建立人機(jī)一體化的、分布的、多維信息交互的仿真模型和仿真環(huán)境成為可能，仿真因此形成一些新的發(fā)展方向，如可視化仿真、多媒體仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)仿真等[5]。

2.3 VRML原理

1.VRML對(duì)三維虛擬世界的描述

VRML規(guī)定了3D應(yīng)用中大多數(shù)常見的功能。

(1)建模能力，VRML定義了類型豐富的幾何、編組、定位等節(jié)點(diǎn)，建模能力較強(qiáng)。

基本幾何形體：Box、Sphere、Cone、Cylinder

構(gòu)造幾何形體：IndexLineSet、IndexFaceSet、Extrusion、PiontSet、ElevationGrid

造型編組、造型定位、旋轉(zhuǎn)及縮放：Group、Transform

特殊造型：Billbord、Backgroud、Text

基本幾何形體節(jié)點(diǎn)只能作十分有限的幾種造型，用點(diǎn)、線、面索引節(jié)點(diǎn)及拉伸節(jié)點(diǎn)就可以構(gòu)造任意復(fù)雜的實(shí)體形狀。特殊造型節(jié)點(diǎn)可用于場(chǎng)景中的文字、背景顏色等設(shè)置。造型編組可以用來描述裝配關(guān)系，其中Transform節(jié)點(diǎn)可以確定裝配位置、方向。

(2)真實(shí)感及渲染能力，通過提供豐富的相關(guān)節(jié)點(diǎn)的渲染，可以很精細(xì)地實(shí)現(xiàn)光照、著色、紋理貼圖、三維立體聲源。

光照：HeadLight、SpotLight、PointLight、DirectionLight

材質(zhì)著色：Material、Appearance、Color、ColorInterpolator

紋理：ImageTexture、MoviceTexture、PixelTexture、TextureTransform

霧：Fog

明暗控制說明：Normal、NormalInterpolator

三維聲音：Sound

場(chǎng)景光照的設(shè)置直接影響觀察者的視覺效果，這幾種光照節(jié)點(diǎn)可以提供各種虛擬場(chǎng)景的光源。不同材質(zhì)的物體色彩及反光效果不同，VRML的材質(zhì)及著色節(jié)點(diǎn)的使用可以仿造如同真實(shí)物體給出的視覺效果。文理節(jié)點(diǎn)可以對(duì)實(shí)體表面粘貼圖片或進(jìn)行像素點(diǎn)的設(shè)置以使實(shí)體具有同實(shí)物一樣的表面花紋。霧、明暗控制都對(duì)場(chǎng)景的光線反射有影響。聲音節(jié)點(diǎn)可以在場(chǎng)景中模擬出實(shí)際空間可能產(chǎn)生的各種聲響，如音樂、碰撞聲等[6]。

(3)觀察及交互手段，傳感器類型豐富，可以感知用戶交互。視點(diǎn)可以控制對(duì)三維世界的觀察方式。

傳感器：CylinderSensor、PlaneSensor、VisibilitySensor、ProxymitySensor、SphereSensor、TouchSensor

控制視點(diǎn)：ViewPoint、NavigationInfo

各種傳感器節(jié)點(diǎn)可以感知用戶鼠標(biāo)的指針，TouchSensor節(jié)點(diǎn)在數(shù)控車床操作按紐功能的仿真中十分有用。視點(diǎn)控制可以預(yù)先提供給用戶一些更好的觀察角度。

(4)動(dòng)畫，VRML提供了方便的動(dòng)畫控制方式。

關(guān)鍵幀時(shí)間傳感器：TimeSensor

線性插值器及姿態(tài)調(diào)整：CoordinateInterpolator、OrientationInterpolator、ScalarInterpolator

這兩組節(jié)點(diǎn)的配合使用可以產(chǎn)生場(chǎng)景中的動(dòng)畫效果，關(guān)鍵幀時(shí)間傳感器節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)線性插值器節(jié)點(diǎn)按時(shí)間順序給出關(guān)鍵值插值，這些插值就是關(guān)鍵震動(dòng)畫時(shí)控制實(shí)置、狀態(tài)所需要的中間過渡值。

(5)細(xì)節(jié)等級(jí)管理及碰撞檢測(cè)：LOD、Collision

細(xì)節(jié)等級(jí)管理是對(duì)復(fù)雜實(shí)體的細(xì)節(jié)顯示加以控制，使該實(shí)體可在視點(diǎn)外或遠(yuǎn)離視點(diǎn)時(shí)不顯示或粗略顯示。VRML自身提供的碰撞檢測(cè)是指觀察者在虛擬場(chǎng)景中的替身與實(shí)體的碰撞。

(6)超鏈接及嵌入：Anchor、Inline

這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)使VRML可以由一個(gè)虛擬場(chǎng)景直接鏈接到另一個(gè)場(chǎng)景，或者將另一個(gè)場(chǎng)景中的實(shí)體嵌入自己的場(chǎng)景中。

2.VRML的執(zhí)行模式

通過使用VRML的Script節(jié)點(diǎn)編程、與Java間事件訪問和建立場(chǎng)景圖內(nèi)部消息通道能夠很方便的實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)體的交互和動(dòng)畫功能。VRML場(chǎng)景圖可以接受兩種事件驅(qū)動(dòng)：從路由語句傳過來的入事件及由外部程序接口寫入的直接事件。路由語句說明由場(chǎng)景傳出的每一條消息的傳遞路徑，也就是從一個(gè)節(jié)點(diǎn)的出事件域傳出的事件傳遞到一個(gè)節(jié)點(diǎn)的入事件域。場(chǎng)景中傳感器節(jié)點(diǎn)通常定義了觸發(fā)事件，它通過路由發(fā)送到場(chǎng)景圖的其他節(jié)點(diǎn)的入事件域。如傳感器節(jié)點(diǎn)的觸發(fā)事件直接傳遞到插補(bǔ)器節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生關(guān)鍵值插值，也可以傳遞Script節(jié)點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)算處理產(chǎn)生關(guān)鍵值插值。Script節(jié)點(diǎn)的處理過程就是JavaScript語法編寫腳本程序。Script節(jié)點(diǎn)還可以通過URL域引入Java程序到其他需要的節(jié)點(diǎn)，比如傳送給實(shí)體改變它的位置、形狀。由外部程序接口寫入的直接事件不需要路由圖傳遞，但其他執(zhí)行過程都是一樣的。如果需要外部程序的響應(yīng)，它應(yīng)該能夠有讀取節(jié)點(diǎn)出事件域數(shù)據(jù)的接口[7]。

2.4 VRML的創(chuàng)作工具

創(chuàng)作VRML可以用你喜歡的文本編輯器，如Windows95下的NotePad，DOS下Edit等。當(dāng)然，最后要獎(jiǎng)文件保存為以 .wrl為后綴的文件。對(duì)于復(fù)雜的三維造型，如果VRML語句逐句寫出，那么其工作量是非常大的，有時(shí)也是無法完成的，幸運(yùn)的是有很多大型的具有三維造型功能的軟件都開發(fā)了VRML文件的輸入輸出，人們可以利用這些造型工具直觀快速的創(chuàng)建一個(gè)三維空間，然后輸出為 .wrl后綴的文件。這樣對(duì)于復(fù)雜的三維造型VRML環(huán)境中顯示就不成問題了。

推薦讀者使用的VRML創(chuàng)作工具是VrmlPad，它是一種功能強(qiáng)大且簡(jiǎn)單好用VRML開發(fā)設(shè)計(jì)專業(yè)軟件，其完全VRML97標(biāo)準(zhǔn)。VrmlPad可以對(duì)VRML文件進(jìn)行瀏覽編輯，對(duì)資源文件進(jìn)行有效的管理，并且提供了VRML文件的向?qū)?，可以幫助開發(fā)人員編寫和開發(fā)自己的VRML虛擬現(xiàn)實(shí)作品[8]。

第三章 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在城市規(guī)劃領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1.1 概況

隨著全球知識(shí)經(jīng)濟(jì)的興起，信息產(chǎn)業(yè)正以前所未有的速度蓬勃發(fā)展，上至政府、軍隊(duì)，下到各企事業(yè)單位都開始重視信息技術(shù)的創(chuàng)新研究和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，并已經(jīng)或準(zhǔn)備給予大量的投入。而作為信息技術(shù)發(fā)展重要驅(qū)動(dòng)力的“虛擬現(xiàn)實(shí)”技術(shù)，也隨之成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)之一。

由于城市規(guī)劃的關(guān)聯(lián)性和前瞻性要求較高，城市規(guī)劃一直是對(duì)全新的可視化技術(shù)需求最為迫切的領(lǐng)域之一。從總體規(guī)劃到城市設(shè)計(jì)，在規(guī)劃的各個(gè)階段，通過對(duì)現(xiàn)狀和未來的描繪（身臨其境的城市感受、實(shí)時(shí)景觀分析、建筑高度控制、多方案城市空間比較等），為改善人居生活環(huán)境，以及形成各具特色的城市風(fēng)格提供了強(qiáng)有力的支持。規(guī)劃決策者、規(guī)劃設(shè)計(jì)者、城市建設(shè)管理者以及公眾，在城市規(guī)劃中扮演不同的角色，有效的合作是保證城市規(guī)劃最終成功的前提。VR技術(shù)為這種合作提供了理想的橋梁，運(yùn)用VR技術(shù)能夠使政府規(guī)劃部門、項(xiàng)目開發(fā)商、工程人員及公眾可從任意角度，實(shí)時(shí)互動(dòng)真實(shí)地看到規(guī)劃效果，更好地掌握城市的形態(tài)和理解規(guī)劃師的設(shè)計(jì)意圖，這樣決策者的宏觀決策將成為城市規(guī)劃更有機(jī)的組成部分，公眾的參與也能真正得以實(shí)現(xiàn)。這是傳統(tǒng)手段如平面圖、效果圖、沙盤乃至動(dòng)畫等所不能達(dá)到的[9]。

3.1.2 虛擬城市的有機(jī)組成

仿真的虛擬環(huán)境

類似于時(shí)下流行的三維動(dòng)畫，同樣是通過強(qiáng)大的三維建模技術(shù)建立逼真的三維場(chǎng)景，對(duì)規(guī)劃項(xiàng)目進(jìn)行真實(shí)的“再現(xiàn)”。但是VR技術(shù)建立的虛擬環(huán)境是由基于真實(shí)數(shù)據(jù)建立的數(shù)字模型組合而成，嚴(yán)格遵循工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，屬于科學(xué)仿真系統(tǒng)；而傳統(tǒng)動(dòng)畫的三維場(chǎng)景則是由動(dòng)畫制作人員根據(jù)資料或想象繪制而成，與真實(shí)的環(huán)境和數(shù)據(jù)有較大的差距，嚴(yán)格意義上來說屬于一種演示作品。

多方式、運(yùn)動(dòng)中感受城市空間

在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，可以全方位，多種樣式（步行、驅(qū)車、飛行、UFO等），完全由用戶自由控制在場(chǎng)景中漫游。VR技術(shù)與傳統(tǒng)的三維動(dòng)畫最根本的區(qū)別就是：傳統(tǒng)動(dòng)畫的觀察路徑都是預(yù)先設(shè)定好的，用戶只能按照事先設(shè)定的路徑瀏覽場(chǎng)景；而VR技術(shù)可以由用戶在三維場(chǎng)景中任意漫游，人機(jī)交互，甚至還可以使用專用的頭盔把用戶的視覺、聽覺及其他感覺封閉起來，產(chǎn)生一種身臨其境的錯(cuò)覺。這樣一來，很多不易察覺的設(shè)計(jì)缺陷能夠輕易地被發(fā)現(xiàn)，減少由于事先規(guī)劃不周全而造成的無可挽回的損失與遺憾，大大提高了項(xiàng)目的評(píng)估質(zhì)量。

實(shí)時(shí)多方案比較

運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，我們可以很輕松隨意的進(jìn)行修改，改變建筑高度，改變建筑外立面的材質(zhì)、顏色，改變綠化密度，……所看即所得，只要修改系統(tǒng)中的參數(shù)即可，而不需要象傳統(tǒng)三維動(dòng)畫那樣，每做一次修改都需要對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行一次渲染。這樣不同的方案、不同的規(guī)劃設(shè)計(jì)意圖通過VR技術(shù)實(shí)時(shí)的反映出來，用戶可以做出很全面的對(duì)比，并且虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以很快捷、方便的隨著方案的變化而作出調(diào)整，輔助用戶做出決定。從而大大加快了方案設(shè)計(jì)的速度和質(zhì)量，提高了方案設(shè)計(jì)和修正的效率，也節(jié)省了大量的資金。

三維空間信息交流

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的沉浸感和互動(dòng)性不但能夠給用戶帶來強(qiáng)烈、逼真的感官?zèng)_擊，獲得身臨其境的體驗(yàn)，還可以通過其數(shù)據(jù)接口與GIS信息相結(jié)合，即所謂的VR-GIS，從而可以在實(shí)時(shí)的虛擬環(huán)境中隨時(shí)獲取項(xiàng)目的數(shù)據(jù)資料，方便大型復(fù)雜工程項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、投標(biāo)、報(bào)批、管理等需要。此外，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)還可以與網(wǎng)絡(luò)信息相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)三維空間的遠(yuǎn)程操作。

公眾參與與方案展示

對(duì)于公眾關(guān)心的大型規(guī)劃項(xiàng)目，在項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)過程中，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以將現(xiàn)有的方案導(dǎo)出為視頻文件用來制作多媒體資料予以一定程度的公示，讓公眾真正的參與到項(xiàng)目中來。當(dāng)項(xiàng)目方案最終確定后，也可以通過視頻輸出制作多媒體宣傳片，進(jìn)一步提高項(xiàng)目的宣傳展示效果。

3.1.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)城市規(guī)劃的影響

1．城市規(guī)劃管理

信息技術(shù)對(duì)城市規(guī)劃管理的影響主要表現(xiàn)在辦公自動(dòng)化方面，目前的辦公自動(dòng)化方面，目前的辦公自動(dòng)化主要是提高城市規(guī)劃管理部門內(nèi)部的管理水平、質(zhì)量和效率。隨著社會(huì)的信息化，通過因特網(wǎng)可以建立城市規(guī)劃管理部門與城市建設(shè)者之間的有效信息通信渠道，可以通過因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上報(bào)建，報(bào)建單位只要在本單位與因特網(wǎng)相連的計(jì)算機(jī)就可完成報(bào)建過程和提供所需的材料，規(guī)劃審批可以在因特網(wǎng)上完成。

規(guī)劃管理與規(guī)劃設(shè)計(jì)更緊密的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)管理與設(shè)計(jì)的一體化，審批的結(jié)果可以電子數(shù)據(jù)的形式迅速的反饋給設(shè)計(jì)部門，而設(shè)計(jì)部門可盡快地將設(shè)計(jì)結(jié)果以電子數(shù)據(jù)的形式提交給管理部門，這些信息的傳輸可以通過因特網(wǎng)來完成。

通過因特網(wǎng)可以進(jìn)行規(guī)劃評(píng)審，各地的專家可以在家里對(duì)規(guī)劃成果進(jìn)行評(píng)審，規(guī)劃成果將利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)展現(xiàn)專家所需的各種信息（如建筑物三維動(dòng)態(tài)模型），通過網(wǎng)絡(luò)會(huì)議交流意見，專家甚至可以實(shí)時(shí)與規(guī)劃師交流，提出自己意見和設(shè)想，并可以較快地通過建立數(shù)字模型加以證實(shí)[10]。

2．城市規(guī)劃設(shè)計(jì)

城市規(guī)劃設(shè)計(jì)將更廣泛應(yīng)用CAD和GIS技術(shù)，而計(jì)算機(jī)圖形輸入技術(shù)的改進(jìn)和智能化，五筆輸入技術(shù)，使規(guī)劃設(shè)計(jì)師進(jìn)行設(shè)計(jì)更為方便，而不影響靈感產(chǎn)生。

設(shè)計(jì)過程中所需的數(shù)據(jù)將數(shù)字化，使其獲取變得更加容易、更加方便，可以采用遙感圖像直接作為背景進(jìn)行設(shè)計(jì)，而各種地下管線的資料由于數(shù)據(jù)庫(kù)的建立而更加方便的獲得?，F(xiàn)在比較難以得到的人口空間分布、交通流量等信息由于相應(yīng)信息系統(tǒng)建立而能很方便地獲得。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，使規(guī)劃設(shè)計(jì)成果的三維動(dòng)態(tài)建模更加方便，設(shè)計(jì)成果更加形象和直觀。

在規(guī)劃設(shè)計(jì)和規(guī)劃審批中由于規(guī)劃成果的數(shù)字化，使得對(duì)各種規(guī)劃成果和方案的定量分析、模擬和預(yù)測(cè)成為可能，經(jīng)濟(jì)可行性分析也更為方便，促進(jìn)規(guī)劃決策的科學(xué)化。

通過因特網(wǎng)由分布在全球各地的規(guī)劃設(shè)計(jì)專家共同合作完成設(shè)計(jì)也將成為可能，這樣可以構(gòu)建了一個(gè)不受規(guī)劃師的空間分布制約的虛擬設(shè)計(jì)事務(wù)所。

3．公眾參與

公眾可以通過因特網(wǎng)動(dòng)態(tài)了解規(guī)劃設(shè)計(jì)方案和參與規(guī)劃審批，而且規(guī)劃方案與成果的表現(xiàn)形式由于采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和多媒體技術(shù)更為直觀和形象，使公眾能更好的理解規(guī)劃師的意圖，公眾通過因特網(wǎng)發(fā)表個(gè)人的意見，與規(guī)劃師、管理人員和其它有關(guān)人員進(jìn)行直接對(duì)話，使公眾參與更加有效，促進(jìn)決策過程的民主化。

4．城市規(guī)劃研究與教育

因特網(wǎng)構(gòu)成了一個(gè)巨大的電子圖書館，各種城市規(guī)劃研究成果將以電子出版物的形式出現(xiàn)，城市規(guī)劃研究者將通過因特網(wǎng)查到各種城市規(guī)劃資料，并可通過電子郵件、BBS（電子公告欄）及其它一些網(wǎng)絡(luò)通信方式進(jìn)行交流。

因特網(wǎng)同時(shí)也將成為一個(gè)龐大的遠(yuǎn)程教育網(wǎng)，城市規(guī)劃專業(yè)的學(xué)生可以通過因特網(wǎng)利用多媒體技術(shù)學(xué)習(xí)城市規(guī)劃的理論與知識(shí)。

在信息時(shí)代，電子游戲也將成為一個(gè)很好的教育手段，城市規(guī)劃方面的游戲軟件將出現(xiàn)，可以對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)與審批及城市建設(shè)過程進(jìn)行模擬，使城市規(guī)劃學(xué)習(xí)及城市規(guī)劃的宣傳與教育通過玩電子游戲的過程來完成。

總之，信息時(shí)代的到來，使人類構(gòu)造了一個(gè)與現(xiàn)實(shí)世界相對(duì)應(yīng)的虛擬的信息世界，人們將生活在由原子組成的現(xiàn)實(shí)空間和由比特（BIT）構(gòu)成的信息空間(CyberSpace)中，現(xiàn)實(shí)空間與信息空間的物理界面（Interface）是由計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成的信息基礎(chǔ)設(shè)施，人們通過這一界面可跨越現(xiàn)實(shí)空間與一些時(shí)間的限制，了解現(xiàn)實(shí)世界的過去和現(xiàn)在，預(yù)測(cè)未來，進(jìn)行思想交流。城市規(guī)劃將在信息空間中構(gòu)造城市發(fā)展的藍(lán)圖，并通過建設(shè)者在現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)現(xiàn)。

3.2 物理建模技術(shù)

3.2.1 人工的幾何建模方法

由構(gòu)造VR的觀點(diǎn)看，幾何建模是構(gòu)造VR的致命技術(shù)，它的限制可能妨礙VR的進(jìn)展。VR研究將受益于共享的開放的建模環(huán)境，包括物理建模環(huán)境等。為了加深理解，需要回顧三維幾何模型怎樣獲取。下面回顧幾個(gè)VR工作所報(bào)告的模型獲取過程。VR的幾何建模一般通過基于PC或基于工作站的CAD工具獲取。在北卡大學(xué)漫游建筑的項(xiàng)目中，AutoCAD用于產(chǎn)生構(gòu)成一座教堂幾何模型的12000個(gè)多邊形。討論的一個(gè)問題是"由為其它目的寫的CAD程序中取出要求的數(shù)據(jù)"。由AutoCAD產(chǎn)生的文件取出三維幾何并不困難，但問題是并非所有要求的數(shù)據(jù)都以VR要求的形式提供。特別是沒有提供有關(guān)建筑物實(shí)際物理的數(shù)據(jù)，用于實(shí)時(shí)漫游算法的劃分信息，以后由手工或?qū)Ｓ贸绦蚣尤搿?/p>

VPL Reality Built for Two (RB2) 系統(tǒng)使用Macintosh Ⅱ，作為固體建模的設(shè)計(jì)站，用IRIS工作站作為繪制/顯示站。RB2是用于設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)VR的軟件開發(fā)平臺(tái)。在RB2下開發(fā)是快速的交互的，具有可實(shí)時(shí)編輯的屬性約束和交互。RB2的幾何建模功能利用了軟件模塊RB2 Swivel和數(shù)據(jù)流/實(shí)時(shí)動(dòng)畫控制臺(tái)Body Electric。RB2在組織上有大量跟隨者，他們沒有足夠的資源開發(fā)自己的VR。RB2是交鑰匙系統(tǒng)，它的幾何物理文件格式是專有的。

在NPSNET項(xiàng)目中，初始的三維插圖集由SIMNET數(shù)據(jù)庫(kù)得到。這些模型知道的武器系統(tǒng)的三維外表比SIMNET少得多。結(jié)果，研究者開發(fā)了保存這些三維模型的開放格式，把物理模型增加到格式中，并改寫了系統(tǒng)，包含了面向?qū)ο蟮膭?dòng)畫能力。例如，NPSNET研究組正在利用MultiGen CAD工具開發(fā)無物理的模型，這用于SGI基于Performer的NPSNET-4系統(tǒng)。有物理的CAD系統(tǒng)已開始開發(fā)，但還很貴，只是專用的。許多VE應(yīng)用要復(fù)制真實(shí)世界。不是用手建立模型，最好利用視覺或其它感覺自動(dòng)獲取模型。自動(dòng)獲取復(fù)雜環(huán)境模型(如工廠環(huán)境)當(dāng)前還不現(xiàn)實(shí)，但這是合適的課題。同時(shí)，自動(dòng)或接近自動(dòng)獲取幾何模型，現(xiàn)在在某些情況是現(xiàn)實(shí)的。部分自動(dòng)的交互式獲取在不久將是可行的?，F(xiàn)在已有利用激光掃描建立實(shí)際物體三維外形的設(shè)備出售。

3.2.2 自動(dòng)的幾何建模方法

三維掃描儀（3 Dimensional Scanner）又稱為三維數(shù)字化儀（3 Dimensional Digitizer）。它是當(dāng)前使用的對(duì)實(shí)際物體三維建模的重要工具。它能快速方便的將真實(shí)世界的立體彩色信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能直接處理的數(shù)字信號(hào)，為實(shí)物數(shù)字化提供了有效的手段。它與傳統(tǒng)的平面掃描儀、攝像機(jī)、圖形采集卡相比有很大不同。首先，其掃描對(duì)象不是平面圖案，而是立體的實(shí)物。其次，通過掃描，可以獲得物體表面每個(gè)采樣點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)，彩色掃描還可以獲得每個(gè)采樣點(diǎn)的色彩。某些掃描設(shè)備甚至可以獲得物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。而攝像機(jī)只能拍攝物體的某一個(gè)側(cè)面，且會(huì)丟失大量的深度信息。第三，他輸出的不是二維圖像，而是包含物體表面每個(gè)采樣點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)和色彩的數(shù)字模型文件。這可以直接用于CAD或三維動(dòng)畫。彩色掃描儀還可以輸出物體表面色彩紋理貼圖。

1．三維信息獲取技術(shù)

早期用于三維測(cè)量的是坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（CMM）。目前，CMM仍是工廠的標(biāo)準(zhǔn)立體測(cè)量裝備。它將一個(gè)探針裝在三自由度（或更多自由度）的伺服裝置上，驅(qū)動(dòng)探針沿三個(gè)方向移動(dòng)。當(dāng)探針接觸物體表面時(shí)，測(cè)量其在三個(gè)方向的移動(dòng)，就可知道物體表面這一點(diǎn)的三維坐標(biāo)?？刂铺结樤谖矬w表面移動(dòng)和觸碰，可以完成整個(gè)表面的三維測(cè)量。其優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度高。其缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，物體形狀復(fù)雜時(shí)的控制復(fù)雜，速度慢，無色彩信息。

機(jī)械測(cè)量臂借用了坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的接觸探針原理，把驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)改為可精確定位的多關(guān)節(jié)隨動(dòng)式機(jī)械臂，由人牽引裝有探針的機(jī)械臂在物體表面滑動(dòng)掃描。利用機(jī)械臂關(guān)節(jié)上的角度傳感器的測(cè)量值，可以計(jì)算探針的三維坐標(biāo)。因?yàn)槿说臓恳蛊渌俣缺茸鴺?biāo)測(cè)量機(jī)快，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，靈活性好。但不如光學(xué)掃描儀快。也沒有彩色信息。FARO和Immersion公司提供這類產(chǎn)品。

借助雷達(dá)原理，發(fā)展了用激光或超聲波等媒介代替探針進(jìn)行深度測(cè)量。這是激光或超聲波測(cè)距器。測(cè)距器向被測(cè)物體表面發(fā)出信號(hào)，依據(jù)信號(hào)的反射時(shí)間或相位變化，可以推算物體表面的空間位置，稱為"飛點(diǎn)法"或"圖像雷達(dá)"。不少公司開發(fā)了用于大尺度測(cè)距的產(chǎn)品（如用于戰(zhàn)場(chǎng)和工地）。小尺度測(cè)距的困難在于信號(hào)和時(shí)間的精確測(cè)量。Leica和Acuity推出了采用激光或紅外線的測(cè)距器。Senix公司推出了超聲波測(cè)距器。它受遮擋的影響較小。但要求測(cè)量精度高，掃描速度慢，而且受到物體表面反射特性的影響。

基于計(jì)算機(jī)視覺原理提出了多種三維信息獲取原理。這包括單目視覺法，立體視覺法，從輪廓恢復(fù)形狀法，從運(yùn)動(dòng)恢復(fù)形狀法，結(jié)構(gòu)光法，編碼光法等。其中的結(jié)構(gòu)光法，編碼光法成為目前多數(shù)三維掃描設(shè)備的基礎(chǔ)。這些方法可以分為被動(dòng)式和主動(dòng)式兩大類。被動(dòng)式法的代表是立體視覺法。主動(dòng)式法的代表是結(jié)構(gòu)光法，編碼光法。光學(xué)掃描的裝置比較復(fù)雜，價(jià)格偏高，存在不可視區(qū)，也受到物體表面反射特性的影響[11]。

用于獲得物體內(nèi)腔尺寸的方法之一是工業(yè)CT。它以高能X射線對(duì)零件內(nèi)部進(jìn)行分層掃描。它的缺點(diǎn)是精度不高，價(jià)格昂貴，且存在放射性危害。

美國(guó)CGI公司生產(chǎn)的自動(dòng)斷層掃描儀（Automatic Cross Section Scanner， ACSS）可以克服這些缺點(diǎn)。但要求對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行破壞。

2．三維掃描系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

在硬件和控制技術(shù)方面，掃描運(yùn)動(dòng)的伺服裝置要求精度高，運(yùn)行平穩(wěn)，可定位性好。用電子掃描代替機(jī)械掃描是當(dāng)前的趨勢(shì)。各類傳感器要求精度高，分辨率高，噪聲小。

三維信息獲取技術(shù)方面，三維信息獲取的原理應(yīng)綜合考慮精度，速度，易實(shí)現(xiàn)性，易使用性，成本，使用背景等。原理確定后，還要注意實(shí)施方案，采用巧妙的技術(shù)策略，提升產(chǎn)品的性能。還要研究計(jì)算模型和誤差模型，了解誤差的原因，誤差的傳遞，誤差的校正和消除。往往還要包括數(shù)據(jù)的預(yù)處理和后處理技術(shù)。

色彩信息獲取方面，物體的色彩由三個(gè)因素確定: 照明類型，物體表面的反射特性，眼睛按三條不同的光譜靈敏度曲線感知光線的能力。彩色是一種心理感覺。它與光源輻射能量的分布及觀看者的視覺感受有關(guān)。目前的三維掃描儀一般得到的不是物體表面的材質(zhì)和對(duì)入射光的反射特性，而是在某種照明條件下所呈現(xiàn)的色彩。

三維構(gòu)型，顯示及修改技術(shù)方面，掃描儀獲取的是物體表面離散采樣點(diǎn)的坐標(biāo)和色彩。這些采樣點(diǎn)的集合稱為"點(diǎn)云"（Point Cloud）。必須用點(diǎn)，多邊形，曲線，曲面等形式描述立體模型，即將"點(diǎn)云"構(gòu)成"形"。同樣的點(diǎn)集進(jìn)行不同的連接，可能得到不同的三維模型。復(fù)雜表面的散亂點(diǎn)的構(gòu)形是很困難的。還要將得到的三維模型顯示出來，并對(duì)缺陷進(jìn)行人工修改。還必須支持多種數(shù)據(jù)格式，將結(jié)果按指定的格式輸出[12]。

定標(biāo)技術(shù)方面，確定有關(guān)的裝置參數(shù)就是定標(biāo)。它與計(jì)算模型和誤差模型有關(guān)。定標(biāo)精度和可靠程度直接影響測(cè)量精度。定標(biāo)還可以校正裝置的誤差。對(duì)彩色掃描，還有色彩定標(biāo)問題。

3.3 城市建模

本設(shè)計(jì)采用了人工幾何建模方法建立城市模型的。這部分包括兩部分，即總體建模和局部建模。

3.3.1 總體建模

總體建模初步構(gòu)造了將要建立的城市模型的大體布局，包括主要的街道，建筑等，還有整體的天空地面的色彩。局部建模是在整體建模的基礎(chǔ)之上對(duì)局部布景的詳細(xì)設(shè)計(jì)，是個(gè)逐步細(xì)化的過程。

整體建模如下：用Background設(shè)置天空和地面的色彩。Background節(jié)點(diǎn)用于生成VRML的背景空間，背景采用了立方體空間的表現(xiàn)形式，在其外放置了一個(gè)地面球體，在地面球體之外是天空球體。立方體和球體在概念上都是無限大的，并包圍著VRML世界，觀察者可以看到立方體和球體的任意部分但永遠(yuǎn)不能接近它們。用Viewpoint節(jié)點(diǎn)定義了瀏覽者在虛擬環(huán)境中的游行方式。Viewpoint視點(diǎn)節(jié)點(diǎn)定義了處于局部坐標(biāo)系中的一個(gè)指定位置，用戶可以從該點(diǎn)來觀察場(chǎng)景。在每一個(gè)新的觀察點(diǎn)，瀏覽器獲得的圖象就像是使用一部虛擬的取景器在屏幕上播放一樣。替身在虛擬空間中的移動(dòng)，就使得取景器不斷的調(diào)整起位置和朝向。在這里本人定義了aa視點(diǎn)，采用了飛行的非跳躍的漫游方式。為了是瀏覽者的感覺和現(xiàn)實(shí)世界一樣，本人又在瀏覽者的頭部安置了頭燈，否則，展現(xiàn)在我們面前的將是一個(gè)個(gè)黑漆漆的模型。同時(shí)用WorldInfo定義了境界信息，在運(yùn)行界面的標(biāo)題欄可以看見該設(shè)計(jì)的名稱，作者等等。WorldInfo節(jié)點(diǎn)用來聲明一個(gè)空間的標(biāo)題以及想提供的其他注解，它對(duì)VRML場(chǎng)景的創(chuàng)建并不產(chǎn)生影響。

運(yùn)行效果如圖3-1。

圖3-1 背景圖

上圖只是一個(gè)非常非常粗略的框架，在此之上，用Transform節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建了幾棟樓房，有高有矮，和城市的比較接近，還有南北東西走向的街道。Transform節(jié)點(diǎn)是一個(gè)組節(jié)點(diǎn)。Transform節(jié)點(diǎn)包含一個(gè)子節(jié)點(diǎn)列表，這些子節(jié)點(diǎn)可以是Shape節(jié)點(diǎn)、Group節(jié)點(diǎn)或Transform節(jié)點(diǎn)。在Transform節(jié)點(diǎn)中的所有子節(jié)點(diǎn)將在Transform節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)系原點(diǎn)處建立。該節(jié)點(diǎn)包括位置的確定、造型節(jié)點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)軸和方向、造型節(jié)點(diǎn)大小的縮放比例及縮放旋轉(zhuǎn)軸，以及形體造型的構(gòu)造等，它的功能比較強(qiáng)大，使用相對(duì)簡(jiǎn)單。Transform節(jié)點(diǎn)在放置場(chǎng)景中的對(duì)象并確定其方向時(shí)具有很大的靈活性。Transform節(jié)點(diǎn)也是一個(gè)形成VRML場(chǎng)景層次結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)。這里的樓房和街道就是用簡(jiǎn)單的形體造型節(jié)點(diǎn)Box構(gòu)成的，只是在大小，位置，方向上做了相應(yīng)的改變。為了是樓房看起來更逼真，又在上面嵌入了樓房的圖片。

城市規(guī)劃一直是對(duì)全新的可視化技術(shù)需求最為迫切的領(lǐng)域之一。從總體規(guī)劃到城市設(shè)計(jì)，在規(guī)劃的各個(gè)階段，通過對(duì)現(xiàn)狀和未來的描繪，為改善人居生活環(huán)境，以及形成各具特色的城市風(fēng)格提供了強(qiáng)有力的支持。這里也采用了城市規(guī)劃的思想，哪里放置街道、哪里放置樓房等都需要縝密的考慮，要求布局合理，位置適當(dāng)。

圖3-2是設(shè)置后的運(yùn)行效果。

圖3-2 簡(jiǎn)單的樓房

很顯然，城市里只有樓房和街道是不夠的，一定要有樹，那是反映一個(gè)稱呼司綠化程度和建設(shè)特色的標(biāo)志，而樹則不是簡(jiǎn)單的立方體，但為了構(gòu)造的簡(jiǎn)便，本人用圓柱體和球體來構(gòu)造樹，只要將球體在豎直方向上拉伸，在水平方向上壓縮，然后將這個(gè)改造過的形體放在圓柱體上就形成了一棵樹。當(dāng)把樹嵌入到城市模型中，景致就完全不一樣了。這就是城市的整體構(gòu)造。

在這里所用到的立方體Box、球體Sphere、圓柱體Cylinder都是簡(jiǎn)單形體造型節(jié)點(diǎn)，但是運(yùn)用它們可以構(gòu)造更復(fù)雜的對(duì)象，需要初學(xué)者靈活的掌握和運(yùn)用它們。除了上面提到的簡(jiǎn)單造型節(jié)點(diǎn)之外還有圓錐體Cone。

圖3-3是一棵樹的造型。其實(shí)，它不僅僅是一棵樹，更是一個(gè)希望，象征著人類對(duì)環(huán)境美好的憧憬和欣欣向榮景象的期待。

圖3-3 樹

圖3-4 綠化的城市

圖3-3-4是在嵌入了帶有綠意的小樹的城市的整體構(gòu)造。雖然有點(diǎn)空曠，但是，地廣人稀正是我們?nèi)祟愃蛲摹，F(xiàn)在世界人口的膨脹，土地資源的緊缺，已經(jīng)上升到令人矚目的日程。開拓一片沃土，合理利用土地資源是每一個(gè)建設(shè)者的最終目的和任務(wù)。而且我們也應(yīng)該珍惜每一片土地。

3.3.2 局部建模

局部建模也稱為細(xì)致建模，具體步驟如下。

一個(gè)城市只有樓房、街道和樹是不夠的，因此需要我們對(duì)粗略的城市進(jìn)行細(xì)化。首先，先建立一個(gè)花壇，花壇也是有簡(jiǎn)單的造型構(gòu)成的，包括立方體和球體，相互嵌套而成?；▔念伾O(shè)置為淺綠色，錯(cuò)落有致。有樹有花壇，當(dāng)然也得有草了，所以，還要做一個(gè)草坪。為了不和花壇相沖突，草坪的顏色設(shè)置為深綠色，是一個(gè)大的扁平的立方體。街道上沒有車也是不行的，但車的造型是比較復(fù)雜的，但是什么復(fù)雜的東西都可以簡(jiǎn)單化，本人用兩個(gè)球體和兩個(gè)圓柱體做成了一個(gè)小汽車。兩個(gè)球體需要變形，而且上面的球體比下面的小。兩個(gè)圓柱體作為車輪子，架在大的變形球體的下面，并在上面嵌入了車的圖片，具體造型效果如圖3-5。

圖3-5 小車

草坪建好了，也要為其進(jìn)行裝飾，因此在上面放了凳子和一個(gè)供觀賞的造型，凳子是由黃色的立方體做成的，供觀賞的造型則是在淺灰色的圓錐體上架了一個(gè)球體，并在草坪的四角各放了一個(gè)半球。為了體現(xiàn)國(guó)民的保護(hù)環(huán)境意識(shí)，在草坪的邊上有放置了一個(gè)圓柱形的垃圾箱。在此基礎(chǔ)之上，為了體現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)世界的動(dòng)感，草坪四角的半球及中間圓錐體上的球的顏色是自動(dòng)變化的。顏色的不斷變化是通過顏色插補(bǔ)器CorlorInterpolator和時(shí)間傳感器TimeSensor來實(shí)現(xiàn)的。CorlorInterpolator節(jié)點(diǎn)是VRML提供的附加的插補(bǔ)器節(jié)點(diǎn)，利用它可以構(gòu)造色彩的變化效果。CorlorInterpolator節(jié)點(diǎn)在它的key和keyValue域中使用一系列關(guān)鍵時(shí)刻值和色彩值。CorlorInterpolator節(jié)點(diǎn)通過在兩個(gè)色彩值中內(nèi)插，來計(jì)算一個(gè)中間的色彩值，此值被它value_changed域輸出。TimeSensor節(jié)點(diǎn)可以像時(shí)鐘一樣標(biāo)記時(shí)間的流逝，還附加有定時(shí)發(fā)送相關(guān)時(shí)刻信息的功能。同時(shí)它可以是一個(gè)定時(shí)開關(guān)，開始及結(jié)束一些過程。通常與插補(bǔ)器、傳感器聯(lián)合使用。TimeSensor節(jié)點(diǎn)能夠作為任何組的子節(jié)點(diǎn)。

效果如圖3-6和圖3-7。從兩副圖中可以明顯看出，除了圖中的球體的顏色是不同的之外，其他的都是一樣的。

圖3-6 奇異的草地甲

圖3-7 奇異的草地乙

虛擬現(xiàn)實(shí)，也就是模擬現(xiàn)實(shí)，使得呈現(xiàn)的景象和現(xiàn)實(shí)世界的一樣逼真。在這了，本人將要設(shè)計(jì)的城市的四個(gè)游樂場(chǎng)所中的一個(gè)做了一點(diǎn)變化。那就是將里面的球體改成了立方體，這不是主要的，值得一提的是當(dāng)替身與游樂場(chǎng)的距離在一定范圍內(nèi)時(shí)，中間的立方體會(huì)自動(dòng)的旋轉(zhuǎn)一定的角度。這種變化是如何實(shí)現(xiàn)的呢？其實(shí)很簡(jiǎn)單，這里使用了臨近傳感器ProximitySensor。臨近傳感器感知觀察者進(jìn)入并在一個(gè)空間的長(zhǎng)方體區(qū)域中移動(dòng)的時(shí)間。當(dāng)觀察者接近區(qū)域時(shí)，能使用這些傳感器啟動(dòng)一個(gè)動(dòng)畫，當(dāng)觀察者離開時(shí)停止這個(gè)動(dòng)畫。ProximitySensor節(jié)點(diǎn)能夠作為任何組的子節(jié)點(diǎn)。并且它可以感知觀察者何時(shí)進(jìn)入、退出和移動(dòng)魚當(dāng)前坐標(biāo)系內(nèi)一個(gè)長(zhǎng)方體區(qū)域。可以檢測(cè)到觀察點(diǎn)接近的信號(hào)，利用它可控制其他操作。

一個(gè)城市只有高樓沒有平房也是不切實(shí)際的，本人又在城郊建立了幾個(gè)平房區(qū)。每個(gè)平房也是由簡(jiǎn)單的幾何造型節(jié)點(diǎn)Box構(gòu)成的。而且，每個(gè)平房的門是可以用鼠標(biāo)拉動(dòng)一個(gè)角度的。房門轉(zhuǎn)動(dòng)是通過圓柱傳感器CylinderSensor的實(shí)現(xiàn)的。CylinderSensor節(jié)點(diǎn)可以感知一個(gè)觀察者的拖動(dòng)動(dòng)作，并且計(jì)算旋轉(zhuǎn)軸和角度，且通過它的rotaion_changed域輸出。將鼠標(biāo)的動(dòng)作轉(zhuǎn)換成適于操作造型的輸出。CylinderSensor節(jié)點(diǎn)可以是任何組節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)，它可以感知觀察者在組及子節(jié)點(diǎn)的任何造型上的動(dòng)作。通過將傳感器節(jié)點(diǎn)的輸出路由到Transform節(jié)點(diǎn)來引起造型物體的旋轉(zhuǎn)。平房區(qū)建完了，又在天邊添加了幾座山。山群是幾個(gè)圓錐體組成的，只是遠(yuǎn)近和大小不同，顏色也做了調(diào)整，并在上面嵌入了山的圖片。具體結(jié)果如圖3-8。

圖3-8 山與平房

一個(gè)城市沒有人是不可能的，只是多少的問題。人的造型本人是用球體和立方體組成的，胳膊，腿，身體已經(jīng)脖子是幾個(gè)立方體，頭部是一個(gè)球體，效果如圖3-9。

圖3-9 人

除了以上的各個(gè)造型外，在模型中還有一些電線桿，只是起到輔助的作用，也是為了使設(shè)計(jì)更加完美。

設(shè)計(jì)的最終結(jié)果如圖3-10。

圖3-10 美麗的城市

以上就是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，是基于VRML技術(shù)的，在整個(gè)設(shè)計(jì)和建模過程中，要求設(shè)計(jì)者有很好的邏輯構(gòu)想思維方式，時(shí)刻以城市規(guī)劃為理念，要從全局考慮，掌握逐步細(xì)化的能力。在這里要求大家要熟練掌握虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和VRML技術(shù)，理解城市規(guī)劃的要領(lǐng)，能夠靈活的運(yùn)用VRML語言，達(dá)到舉一反三的程度。

四章 系統(tǒng)的編碼實(shí)現(xiàn)

本設(shè)計(jì)是以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為基礎(chǔ)，應(yīng)用VRML語言實(shí)現(xiàn)的城市環(huán)境的模擬，下面是通過編碼而得到的一個(gè)城市模擬視圖圖4-1。

圖4-1 城市運(yùn)行圖

在這里的核心技術(shù)是VRML語言。在第二章已經(jīng)對(duì)VRML語言做了簡(jiǎn)要的介紹，這里就不再贅述。

編碼實(shí)現(xiàn)的過程實(shí)際上是如何應(yīng)用VRML語言的建模過程，編碼設(shè)計(jì)的核心也是VRML語言。在這里，對(duì)編碼的實(shí)現(xiàn)過程作一下簡(jiǎn)要的介紹。在城市的模擬過程中，許多造型都是用簡(jiǎn)單的造型節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的，用到的簡(jiǎn)單造型節(jié)點(diǎn)有立方體Box，圓錐體Cone，球體Sphere和圓柱體Cylinder，盡管它們比較簡(jiǎn)單，但是它們是基礎(chǔ)造型，不可缺少。下面，本人就從程序中取出一部分來闡述整個(gè)編碼實(shí)現(xiàn)過程。

Background節(jié)點(diǎn)是用來設(shè)置天空和地面的色彩的，skyColor中包含一系列三元顏色值，用來設(shè)置變化的顏色。skyAngle中包含一系列角度值，用來設(shè)置顏色變化的角度。GroundColor和groundAngle的功能和作用同skyGround和skyAngle大同小異。如：

Background{

skyColor [0.0 0.2 0.7，0.0 0.5 1.0，1.0 1.0 1.0]

skyAngle [1.309，1.571]

groundColor [0.1 0.0 0.0，0.4 0.25 0.2，0.6 0.6 0.6]

groundAngle [1.309，1.571]

}

DirectionalLight節(jié)點(diǎn)是用來設(shè)置平行光的照射方向的，其中的direction指定了一個(gè)三元值來設(shè)置方向，下面的例子中所設(shè)定的方向?yàn)楣饩€沿著Y軸負(fù)方向照射。相當(dāng)于光線是從頂部照射下來的。

DirectionalLight {

direction 0 -1 0

}

NavigationInfo節(jié)點(diǎn)是用來定義導(dǎo)航信息的，type域可以定義為飛行FLY，行走WALK等方式，speed域設(shè)置觀察著在場(chǎng)景中暢游的速度，單位為米每秒。Headlight域指明是否瀏覽器要將觀察者的頭燈打開。頭燈是一束指向用戶正在觀看方向的有向光。AvatarSize域指定一些距離參數(shù)，這些參數(shù)決定了在考慮碰撞檢測(cè)和視點(diǎn)隨地形起伏的用戶可移動(dòng)范圍。該域的第一個(gè)只是碰撞被探測(cè)出以前用戶的位置與一個(gè)碰撞幾何體間允許的距離；第二個(gè)只是視點(diǎn)與地面間應(yīng)保持的高度；第三個(gè)只是視點(diǎn)可以跨過得最高障礙物的高度。公共域avatarSize值描述了觀察者替身的大小特性。如：

NavigationInfo{

type "FLY"

speed 1.0

headlight FALSE

avatarSize [0.25，3.2，3.0]

}

Transform節(jié)點(diǎn)是一個(gè)組節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)子節(jié)點(diǎn)的列表。這些子節(jié)點(diǎn)可以是Shape節(jié)點(diǎn)、其他Group節(jié)點(diǎn)或Transform節(jié)點(diǎn)。Translation用來指定造型的位置，children域是指定受該節(jié)點(diǎn)的變換影響的子節(jié)點(diǎn)。這個(gè)節(jié)點(diǎn)是整個(gè)程序設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)，幾乎每一個(gè)模型的建立都用到了Transform，因此，對(duì)Transform的靈活運(yùn)用尤為重要。下面的例子使用Transform節(jié)點(diǎn)設(shè)置地面。

Transform {

translation 0 -24 0

children[

Shape{

appearance Appearance{

material Material {diffuseColor 0.4 0.25 0.2，}

}

geometry Box {size 400 48 400} } ] }

Viewpoint節(jié)點(diǎn)是視點(diǎn)定義節(jié)點(diǎn)，定義了處于局部坐標(biāo)系中的一個(gè)指定位置，用戶可以從該點(diǎn)來觀察場(chǎng)景。Position用來設(shè)置視點(diǎn)的位置，它是一個(gè)三元值，jump域決定了視點(diǎn)的類型，即跳躍型的和飛跳躍型的。Orientation域是一個(gè)四元值，前三個(gè)值指定了視點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)軸，第四個(gè)值說明了旋轉(zhuǎn)角度的正負(fù)。Description域的值指定了一個(gè)用于描述視點(diǎn)的文本串。下面是一個(gè)關(guān)于視點(diǎn)aa的例子。

DEF aa Viewpoint {

position

25 5 70

jump FALSE

orientation 0 1 0 0.4

description "aa"

}

在VRML編程中，Group節(jié)點(diǎn)也是一個(gè)很重要的節(jié)點(diǎn)。Group節(jié)點(diǎn)提供了最簡(jiǎn)單的節(jié)點(diǎn)編組，可以包含任意數(shù)目的子節(jié)點(diǎn)，與一個(gè)沒有轉(zhuǎn)換域的Transform節(jié)點(diǎn)相當(dāng)。該節(jié)點(diǎn)與Transform節(jié)點(diǎn)一樣，也有一個(gè)children域。它用來收集節(jié)點(diǎn)和創(chuàng)建不需要實(shí)施變幻的層次結(jié)構(gòu)。似乎有了Transform節(jié)點(diǎn)，Group節(jié)點(diǎn)并沒有什么用處。但有時(shí)在對(duì)一個(gè)整體進(jìn)行操作時(shí)，以Transform節(jié)點(diǎn)組織的整體相比Group節(jié)點(diǎn)組織的整體并不能顯示出優(yōu)勢(shì)。如果在使用傳感器或插補(bǔ)器節(jié)點(diǎn)時(shí)，祖作為一個(gè)整體，可以使用DEF來給它定義一個(gè)名稱，并且在VRML文件中使用USE重復(fù)的引用。

一個(gè)組可以具有任意數(shù)目的成員，成為子節(jié)點(diǎn)。既可以是造型以可以是其他包含造型和組的足。包含子節(jié)點(diǎn)的組節(jié)點(diǎn)被稱為父節(jié)點(diǎn)。因?yàn)榻M節(jié)點(diǎn)可以其他的組，一個(gè)組的父節(jié)點(diǎn)可能是一個(gè)更高一級(jí)組的子節(jié)點(diǎn)。高級(jí)組的父節(jié)點(diǎn)可以是一個(gè)更高級(jí)組的子節(jié)點(diǎn)。從此上溯直到最高級(jí)父節(jié)點(diǎn)，稱為根節(jié)點(diǎn)。造型可以組織在一起來創(chuàng)建更大、更復(fù)雜的造型。由于Group節(jié)點(diǎn)和Transform節(jié)點(diǎn)很相似，在這里就不再舉例子了。

以上介紹的幾個(gè)節(jié)點(diǎn)是VRML語言的核心節(jié)點(diǎn)，整個(gè)程序的設(shè)計(jì)都是通過這些節(jié)點(diǎn)的不同設(shè)置和組合來實(shí)現(xiàn)的。除此之外，還有兩個(gè)重要的工具，這就是節(jié)點(diǎn)名定義DEF及引用USE，這是VRML世界提供給我們的兩個(gè)避免重復(fù)勞動(dòng)的工具，節(jié)點(diǎn)命名是以關(guān)鍵字DEF加上所命名名稱在一起，置于節(jié)點(diǎn)類型定義之前開完成的。這兩個(gè)說明符可以放在任何允許節(jié)點(diǎn)的地方。USE語句并不是復(fù)制該節(jié)點(diǎn)，而是把該節(jié)點(diǎn)再次插入它所在的場(chǎng)景圖。節(jié)點(diǎn)名只在本文范圍內(nèi)有效。

總之，系統(tǒng)的編碼實(shí)現(xiàn)就是利用VRML中的基本造型節(jié)點(diǎn)對(duì)已經(jīng)涉及好的模型進(jìn)行的模擬實(shí)現(xiàn)過程。在這個(gè)過程中，需要設(shè)計(jì)者能夠熟練的掌握和運(yùn)用VRML語言，懂得融會(huì)變通，才能使預(yù)想創(chuàng)建的模型得以實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)然，VRML中還有很多更深一層次的部分，那需要有興趣的讀者繼續(xù)學(xué)習(xí)和探索，筆者在這里就不再過多描述了。

第五章 系統(tǒng)的測(cè)試與分析

5.1 系統(tǒng)的測(cè)試

隨著程序的逐步完成，系統(tǒng)的測(cè)試也開始了。系統(tǒng)的測(cè)試采用的單元測(cè)試法，即逐步測(cè)試的過程。將程序分成若干個(gè)程序模塊，單獨(dú)進(jìn)行測(cè)試，觀察結(jié)果，與預(yù)期結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題是逐步解決。然后，再將小的模塊漸進(jìn)式的整合成幾個(gè)較大的模塊，重復(fù)上面的工作，最終形成整體的模塊，構(gòu)成城市的整體建模。

5.2 測(cè)試中遇到的問題

在測(cè)試中遇到問題是在所難免的，本人也遇到了一些問題。

問題一：在程序的編碼過程中，無論定義的立方體的顏色是哪一種，顏色的顯示總是在頂部，其余部分為暗黑色。

問題二：在程序的編碼過程中，當(dāng)對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)單的形體造型節(jié)點(diǎn)進(jìn)行紋理貼圖時(shí)，運(yùn)行提示，找不到貼圖文件。也就是說，紋理貼圖不成功。

問題三：在運(yùn)行界面的標(biāo)題欄添加境界信息時(shí)，為何只顯示其中的一部分，其余的沒有顯示。

問題四：程序中的許多節(jié)點(diǎn)的位置是一層一層嵌套的，因此就涉及到了如何才能進(jìn)行正確的定位，本人總是在這個(gè)方面大費(fèi)周章。希望可以找到一個(gè)好的方法來解決這個(gè)問題。

問題五：程序中的許多ROUTE與語句的使用總是和預(yù)想的存在差距。

當(dāng)然還有很多更有難度的問題，由于本人能力有限，沒有進(jìn)行深入的探究，希望有興趣的人繼續(xù)努力。

5.3 問題的解決方法

對(duì)于第一個(gè)問題，通過察看資料以及對(duì)其他程序的研究，本人認(rèn)為，應(yīng)該是光線的照射方向問題，只要將瀏覽者的頭燈打開應(yīng)該就行了，經(jīng)驗(yàn)證結(jié)論成立。

對(duì)于第二個(gè)問題，本人經(jīng)過細(xì)心研究，反復(fù)實(shí)驗(yàn)，終于找到了答案。由于不同的VRML瀏覽器對(duì)圖片的識(shí)別也是不同的，有些瀏覽器只是別.jpg形式的圖片文件，有些瀏覽器只是別.gif形式的圖片文件，而有些是兼容的。因此，只要正確選擇瀏覽器及其相應(yīng)的圖片格式，就可以實(shí)現(xiàn)貼圖紋理了。也許還有其他原因，由于本人能力有限，只發(fā)現(xiàn)了這些。

對(duì)于第三個(gè)問題，經(jīng)過本人的細(xì)心研究發(fā)現(xiàn)，有些VRML瀏覽器提供特殊菜單選項(xiàng)來顯示虛擬空間的標(biāo)題和注解，一些瀏覽器也把虛擬空間的標(biāo)題定位于瀏覽器窗口的標(biāo)題欄?？梢栽诳臻g使用任意多的WorldInfo節(jié)點(diǎn)。但只有第一個(gè)WorldInfo會(huì)被瀏覽器顯示。因此，在使用WorldInfo節(jié)點(diǎn)時(shí)只要針對(duì)不同的瀏覽器采用相應(yīng)的準(zhǔn)則就不會(huì)出錯(cuò)或不合心意了。

對(duì)于第四個(gè)問題，在VRML世界中，內(nèi)層節(jié)點(diǎn)的定位可以說是獨(dú)立于外層節(jié)點(diǎn)的。一旦外層節(jié)點(diǎn)定義好了，就可以只考慮內(nèi)層節(jié)點(diǎn)了。當(dāng)然，怎樣才能找到正確的位置不是一件容易的事，它需要有好的空間立體思維能力和條理清晰的層次構(gòu)想，也許需要多多練習(xí)，熟能生巧。

對(duì)于第五個(gè)問題，ROUTE的使用是一門技術(shù)，需要初學(xué)者多看一些相關(guān)的書籍和例子，掌握其中的要領(lǐng)和規(guī)律，還要多多練習(xí)。俗話說的好好記性不如爛筆頭，它需要大家多多的練習(xí)。

以上這些只是筆者個(gè)人的一點(diǎn)見解，由于知識(shí)有限，能力有限，可能看法有些淺薄，希望有興趣和愛好的讀者給與建議和指正。

結(jié)論

“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用---基于VRML技術(shù)的城市之旅”的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，充分體現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在城市規(guī)劃建設(shè)中的作用，它能夠減輕設(shè)計(jì)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，節(jié)省投資。而VRML在實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃中更是起到了不可或缺的作用，它是一種編程工具，利用它可以實(shí)現(xiàn)任意模型的虛擬，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)也才得以實(shí)現(xiàn)，使得城市的設(shè)計(jì)布局合理、美觀，支出價(jià)有所值。

在該設(shè)計(jì)的過程中，本人充分體會(huì)到要想熟練地掌握運(yùn)用VRML和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，就必需扎實(shí)的學(xué)習(xí)VRML語言和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都顯示了其特殊的作用。時(shí)代的發(fā)展也使得我們掌握虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)成為一種時(shí)尚的潮流。

設(shè)計(jì)的過程就是一個(gè)發(fā)現(xiàn)問題---解決問題---發(fā)現(xiàn)問題---解決問題的循環(huán)反復(fù)過程，但是它讓學(xué)習(xí)的人逐步進(jìn)步，就好像滾雪球一樣，一點(diǎn)一點(diǎn)，越滾越大。通過“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用-----基于VRML技術(shù)的城市之旅”的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，本人在VRML語言的運(yùn)用以及對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展方面有了很深的了解，受益匪淺。當(dāng)然遇到很多尚未解決的問題，希望感興趣的讀者能夠繼續(xù)研究。

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