城市规划中虚拟现实技术的应用.docx
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2023-04-16
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城市规划中虚拟现实技术的应用
摘要：城市规划系统要考虑城市内建筑、景观规划的合理性、经济性、生态功
能与美学艺术等不同功能，城市规划具有明显的延续性与超前性特征，城市信息
化进程的加快对城市规划、建设与管理提出更高要求，仿真技术成为城市规划迫
切需求的基础技术。本文对城市规划中虚拟现实技术的应用进行分析，以供参考。
关键词：城市规划；虚拟现实；应用
引言
虚拟现实技术是利用计算机生成的一种模拟环境，是仿真技术与多媒体技术、
传感技术以及计算机图形学等多种技术的集合，未来可以被广泛应用于更多领域，
具有良好的发展前景。现阶段，虚拟现实技术在教育、军事、机械设计等领域中
得到了广泛应用。因为其所具有的跨学科领域优势，在城市规划中的应用同样有
着良好的前景。
1 虚拟现实技术的概念及应用
虚拟现实技术是以计算机为基础，运用高科技手段，大幅提升视觉、触觉、
听觉效果，通过虚拟技术模拟出接近现实的效果。基于虚拟环境条件，实现精神
进步及心灵流通。虚拟现实技术当中涉及到了很多方面，例如图像呈现技术、智
能技术、计算机技术，同时也涉及到了人和计算机的交流互动，对计算机技术的
人性化应用等。虚拟现实技术是一种新型的技术形式，与人机发展流通形式密切
相关。虚拟现实技术能够实现人性化的动作反应，让用户能够对交流行动的虚拟
操作环境亲身感受。近年来，虚拟现实技术的发展速度很快，在各个领域中都得
到广泛的应用。特别是对于各种新技术的应用及新产品的开发，都发挥着重要的
作用。
2 虚拟现实技术应用关键技术
3D 建模技术以及 VR 系统在城市建设和城市规划中的运用，能够建造出三维
城市模型。这一虚拟现实建模技术是通过几何建模和行为建模 2 种方式来展开最
终的三维模型的构建。几何建模是根据物体的形状以及相关信息，通过图形数据
方式记录并形成最终的数据；行为建模是依靠物体的运行和行为形成最终的行为
建模数据。通过对用户网络交互行为技术提出相关意见，促进最终展示的三维虚
拟环境技术的发展。
3 基于三维虚拟现实技术的城市规划系统
3.1 系统整体结构
1）数据组织模块基于航空激光扫描获取城市地表几何特征数据，利用城市规
划设计结果获取城市规划设计中新开发的建筑与景观数据，通过 ArcGISEngine 组
件对城市地表几何特征数据与城市规划设计中的相关数据进行参数化布局，通过
参数化矢量图层呈现城市要素空间分布规则。2）虚拟现实集成模块内包含虚拟
现实组件，通过模型与软件坐标的匹配，构建具有动态景观漫游与三维可视化的
城市整体虚拟场景。
3.2 数据组织模块设计
数据组织模块采用航空激光扫描方式采集城市地表几何特征数据（包括地形
点云数据、建筑与景观图像、纹理数据等）。基于城市规划设计人员对于城市规
划的设计结果，获取新开发区域数据（包括建筑与景观图像、纹理数据等）。由
于城市规划设计具有不规则分布特征，城市空间布局管理较为不易，因此采用
ArcGISEngine 组件对城市规划设计中的主要建筑与景观的位置与关系、道路与河
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