数字化技术在环境设计中的运用与发展.pdf

鞋类工艺与设计SHOES TECHNOLOGY AND DESIGN2024 年 4 月第 4 卷 第 7 期Apr.2024Vol.4 No.7133数字化技术在环境设计中的运用与发展孙卓琳（河南大学，河南 开封 475001）摘要：现代环境设计中，数字技术起着越来越大的作用。本文就是对数字技术在环境设计中的运用和发展进行研究。首先，对数字技术应用于环境设计的相关理论进行了阐述，并对其进行了详细的阐述。其次，研究了数字技术对环境设计的作用，如提高设计效率，提高设计结果的可视化，提高用户交互能力。最后，对数字设计的发展方向进行了展望，主要包括有：智能设计工具的涌现、数字双生态的构建、可持续发展的思想和数字技术的深入结合。关键词：环境设计；数码科技；数字技术中图分类号TP391.9;TU20文献标识码A DOI:10.3969/j.issn.2096-3793.2024-07-044 Application and Development of Digital Technology in Environmental DesignSUN Zhuolin(Henan University,Kaifeng 475001,China)Abstract:Digital technology plays an increasingly important role in modern environmental design.This paper is to study the application and development of digital technology in environmental design.Firstly,the relevant theories of digital technology applied to environmental design are expounded and elaborated in detail.Secondly,the role of digital technology in environmental design is studied,such as improving design efficiency,improving the visualization of design results,and improving user interaction ability.Finally,the development direction of digital design is prospected,they mainly include:the emergence of intelligent design tools,the construction of digital dual ecology,and the in-depth combination of sustainable development and digital technology.Key words:environmental design;digital technology;digital technique 引 言在数字时代，数字技术的运用已是大势所趋，环境设计也是如此。随着数字技术的发展，环境设计面临着新的机遇与挑战。本文从理论上探讨了数字技术在环境设计领域的应用与发展。首先，在气候变化和资源短缺等全球性问题凸显的背景下，人类对环境的需求不断提高。在此基础上，提出了一种更为全面和精确的设计方法，不仅可以提高设计效率，降低设计成本，而且可以更好地适应人类对绿色环保的要求。在当前的环境设计领域，数字技术的运用已有了一些进展。英国城市规划采用 VR 仿真评价、美国采用 AR 技术实现实时互动等先进实例，充分显示了数字技术应用于环境设计领域的巨大潜能。在此基础上，本文提出了一种基于数字技术的景观规划设计方法。1 数字化技术运用于环境设计的基础知识1.1 数字化技术概述在环境设计中，数字技术已经得到了越来越多的应用。数字化造型就是把设计目标用电脑软件转化成数字的立体造型，使设计者能够直接了解设计目标的空间特性。虚拟现实技术可以使设计者及利害关系人在模拟环境中更直接地感受到设计的影响，提高了设计决策的科学性和直观性。增强现实（AR）是一种将虚拟信息与真实环境相结合的方法，通过对真实环境的虚拟建模与分析，帮助设计者更好地了解设计理念，实现对设计的实时评价与调整。总之，数字技术是一种更为直观、高效、精确的设计手段，对环境设计的创新和发展起到积极的促进作用。作者简介：孙卓琳（2002-），女，本科在读，研究方向：环境设计，.第 4 卷设计论坛鞋 类 工 艺 与 设 计1341.2 环境设计基础概念环境设计：综合性学科，旨在通过创造、规划和改善各种环境，包括但不限于建筑、城市、景观和室内，以提高人类生活质量，增进社会福祉。该学科涵盖了多个领域，包括空间布局、材料选择、功能设计、可持续发展等，旨在创造出适宜、健康、美观和可持续的环境，以满足人们的需求和期望。它的基本理念包含了对环境的认识、设计的理论与实践的方法。首先，环境设计涉及人和其周边的互动关系。从建成环境、景观环境、城市环境3个方面着手，力求营造出能够满足人的需要与期待的居住空间。其次，环境设计并不只是物质环境的营造，它还包括社会、文化、经济和生态等多种因素。为了使设计方案具有全面性、可持续性和创新性，设计者必须综合考虑多方面的因素。另外，本文还从设计原理、空间组织和材料的使用等几个方面对环境设计进行了探讨。在此基础上，本文提出了一种基于信息技术的环境设计方法。总之，环境设计是一门综合性学科，它的基本理念包含着对环境的认识、设计理论与实践的各个层面，为营造高品质的居住环境提供理论与实践支持1。1.3 专业名词解释在环境设计领域，专业名词涉及各种虚拟技术和设计要素。其中，建筑方面的专业名词包括虚拟建筑模型（Virtual Building Model），通过计算机技术创建的建筑模型，可用于模拟建筑的结构、外观和功能。环境仿真（Environmental Simulation）是另一个重要名词，指利用计算机模拟技术，模拟建筑物内外的环境条件，如光照、温度、风速等，以评估设计方案的效果。在景观设计方面，虚拟景观设计（Virtual Landscape Design）起到关键作用，指利用计算机技术创建的景观设计模型，用于模拟和展示景观设计方案，包括植物配置、地形设计等。在城市规划领域，虚拟城市模型（Virtual Urban Model）是至关重要的，指利用计算机技术构建的城市模型，用于模拟城市空间的组织和发展趋势，帮助规划者进行决策和评估2。2 数字化技术在环境设计中的应用方法2.1 虚拟现实（VR）技术在环境设计中的应用本文介绍了一种将数字技术运用于环境设计的方法。虚拟现实是一种让人能够身临其境的虚拟世界。在环境设计领域，虚拟现实技术为人们提供了一个探究、体验设计方案的新途径。首先，设计者可以使用虚拟现实技术来建立一个虚拟的建筑物或者风景的模型，这样就可以更好地了解整个设计过程中的空间安排与整体搭配。其次，虚拟现实可以应用于与客户的交流、工程演示等方面。在产品的设计过程中，设计师可以运用 VR 技术，以更加逼真的方式，让消费者更好地理解产品的设计，从而更好地融入产品的设计之中。另外，虚拟现实技术还可以应用于团队合作、远距离通信等领域。通过虚拟现实技术，设计师可以在多个场地即时进行设计评论，从而提升设计的效率与质量。本项目的研究成果对于提高设计效率，优化设计效果，促进设计师与客户、团队的交流与协作具有重要的意义3。2.2 增强现实（AR）技术在环境设计中的应用增强现实（AR）在环境设计领域的应用越来越广泛，越来越深入。增强现实世界是一种新型的、可视化的方法。首先，将 AR 技术应用于真实场景中，实现了对产品的虚拟建模与信息的呈现。通过 AR 技术，设计师可以在真实的环境中进行虚拟建筑物、风景模型的叠加，从而直观地显示出设计的效果。这样一种可视化的表现形式，不但可以帮助设计师更好地了解设计，而且可以给用户带来更加生动逼真的经验，提高设计的可理解性和可接受性。其次，增强现实世界中的设计评价与调节也是可行的。通过 AR技术，设计者可以在场地上对设计方案进行直观地标记与修正，使设计过程中出现的问题能够更加及时地被发现，并且能够及时地进行设计调整。在此基础上，提出了一种可供选择的软件。另外，AR 技术也能被应用到企业内部与客户或是团队间的沟通与协作中。通过 AR 技术，设计师可以在真实的场景中，与用户一起观看、探讨设计问题，从而提高用户的参与性、交流性，进而形成最终的设计计划。通过本项目的研究，我们提出了一种基于增强现实的环境设计方法，在提高设计效率，优化设计效果的同时，也有利于设计师与客户、团队的交流与协作。2.3 人工智能（AI）技术在环境设计中的应用人工智能（AI）技术在环境设计中的应用呈现出日益广泛和深入的趋势。AI 技术能够通过大数据分析和机器学习算法，为环境设计提供更深层次的洞察和创新。首先，AI 可以通过分析大量的建筑数据和用户反馈，提供个性化的设计方案。它可以分析用户的偏好、行为模式以及使用习惯，从而定制出更贴合用户需求的环境设计方案。其次，AI 技术在建筑设计过程中能够加速设计和优化流程。通过智能算法，可以自动生成并优化建筑设计方案，提高设计效率和质量。此外，AI 还可以模拟和预测建筑物的性能，如能耗、照明、通风等，为设计师提供更科学的建议和决策支持。2.3.1 数字化技术在景观设计中的应用数字技术在风景园林设计领域有着非常广泛的应用第 7 期设计论坛孙卓琳 数字化技术在环境设计中的运用与发展135前景，包括地形建模和分析、虚拟现实和智能化的数字化系统。首先，在风景园林中，地形模拟和分析是一种普遍而又非常重要的应用情景。借助数字技术，设计者可以借助 GIS等软件，准确地模拟和分析风景名胜区的地貌。其次，VR 技术对园林景观的营造起到了很大的推动作用。通过使用虚拟现实技术，设计者可以在虚拟环境中创造出一个虚拟的环境，让使用者在虚拟环境中身临其境。在此基础上，本文提出了一种新的基于视觉化的方法，即通过虚拟的方法，使设计者及相关人员更加直观地认识到园林规划的影响，进而对其进行更加深入、全面的评价与调试。通过运用人工智能、大数据分析等手段，实现对园林设计全流程数据的自动处理与优化，进而提升园林设计的效率与品质。例如，一个智能的数字化系统，能够依据设计需求与限制，自动产生最优规划，并对其进行实时评价与调整。总之，本研究将从地形建模与分析、虚拟现实、智能化的数字园林设计中，为园林设计者提供丰富、高效、智能的设计手段与方法4。2.3.2 数字化技术在建筑设计中的应用 数字技术已广泛地应用于建筑设计领域，包含 BIM、模拟分析、3D 打印和三维重构等。（1）BIM 是一种能对建筑结构、材料、构件等各要素进行全方位、多层次、多层次的数字化建模与管理。运用 BIM 技术，设计师能够统筹规划、统筹规划、统筹规划，提升工程设计的效率与品质。（2）模拟分析技术对建筑物的设计起到了很大的作用。设计人员可运用模拟分析方法，通过结构强度、热力模拟等多种分析手段，对设计方案进行评价，并对设计方案进行优选。（3）3D 打印技术是一种快速原型技术。在建筑设计过程中，设计者可以通过 3D 打印的方式对建筑物模型、构件样板等进行建模，从而使设计方案更加直观，便于现场测试。此外，设计人员可通过 3D 重构技术，对施工现场进行数字模型构建，从而获得更为精确的现场环境信息，为设计方案的编制与评价提供依据。综合运用 BIM、仿真分析、3D 打印、3D 重构等技术，可为设计者提供丰富、高效、智能化的设计手段与方法，推动建筑设计的创新与发展。2.3.3 数字化技术在城市规划中的应用目前，我国城市规划领域已经出现了许多新的发展趋势，如 GIS、大数据分析、ITS 等。首先，GIS 就是一个集采集、存储、管理、分析于一体的系统。地理信息系统是城市规划领域的一个重要组成部分。利用地理信息系统，可以从多角度、多角度、全方位地采集、分析城市空间的各类信息，为城市规划与管理工作提供科学基础与决策支撑。其次，基于大数据的城市规划研究也具有很强的应用价值。可以利用大数据分析方法，对城市交通、人口、商业活动等海量数据进行深度挖掘与分析。通过对大数据的分析，可以更好地了解城市发展中存在的问题，并据此提出相应的对策。而 ITS 则是运用现代通讯科技，以提升道路运输效能与安全之目的。在城市规划领域，ITS 能够对交通状态进行实时监控，优化交通信号控制，提供实时路况信息，从而有效地缓解城市交通拥堵，提高交通运行效率。将数字技术运用于城市规划，可以使规划工作向科学化、智能化、精细化方向发展，从而更好地支持和保证城市的可持续发展。3 结 语数字技术在环境设计、建筑设计、城市规划等多个学科中得到了越来越多的应用，为人们提供了一种新的设计与策划方式，也极大地提升了人们对空间的认识与创新能力。利用虚拟现实技术，建筑信息模型，地理信息系统等工具，实现对建筑设计方案的可视化与评价，从而大大提高了建筑设计的效率与质量。参考文献：1 王占君.虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用研究 J.赤峰学院学报：自然科学版,2015,31(24):49-51.2 李熙成.虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用研究 J.美术教育研究,2014(17):68.3 王荣华.论虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用 J.艺术教育,2016(02):212-213.4 杨颖华.基于法治环境的奢侈品皮具设计版权保护问题研究 J.中国皮革,2023,52(06):143-145+149.