摘要：随着科学技术的发展，虚拟现实技术得到广泛应用。其中在建筑设计中的应用，有诸多学者和机构进行了研究。为了对 VR 在建筑设计中的应用现状进行分析，本文以中国知网（CNKI）和 Web of Science（WOS）数据库为研究样本。利用 VOS viewer 和 Cite Space 可视化分析软件，对 VR 在建筑设计应用研究的发文量、发文国家、发文作者以及关键词进行图谱可视化分析。研究发现，国内的研究发文量处于世界前列；近几年国外在该领域的研究热度逐年上升，而国内研究热度有所下降；国内学者之间的合作少于国外学者；国内在该领域的应用研究范围小于国外。本文的研究意义在于：通过对 VR 在建筑学中应用的研究，能够明晰当下的应用现状和未来的发展趋势，为 VR 在中国建筑设计中进一步沿用提供参考依据。

关键词：VR，建筑设计，VOS viewer，Cite Space

1.引言

       在信息时代下，科学技术快速之发展。其中虚拟现实技术备受人们关注，成为热点。该技术从上世纪发展至今取得巨大的成就，如今应用广泛。在建筑设计方面的应用受到学者和研究机构的关注。

       虚拟现实技术(英文名称：Virtual Reality，缩写为 VR)，以计算机为核心创建和体验虚拟空间的仿真技术。虚拟现实技术大致分为三类[6]：

       一，VR(virtualreality，虚拟现实)；

       二，AR(augmented reality，增强现实)；

       三，MR(mixed reality，混合现实)；VR 与 AR，MR 的不同在于 VR 能提供一个完全虚拟的空间，有助于提高人的空间认知能力。而建筑设计的学生和设计师需要有空间认知进行设

计。所以，VR 解决了传统建筑设计过程中空间认知困难的问题[2]。由此，VR 在建筑设计方面的应用和研究都较广泛。但是，国内外 VR 在该领域的应用和研究有差别。因此，本文对文献进行分析：认识到当下国内外 VR 在该领域应用发展现状，帮助中国 VR 在建筑设计中的应用发展和研究发展是必要的。

       纵观国内学者，对于 VR 在建筑方面的研究已有一定文献基础。这些文献是对 VR 应用在建筑设计方面优劣势，教学的优劣势和未来角色职能转变等的研究。比如：从理论研究的来看：叶飞，井敏飞探讨了互联网、虚拟现实技术与建筑设计相结合的必然性和可行性。发现三者的结合是 VR 平台将广泛应用于教学，建筑，设计等领域[5]；李艳菊指出建筑设计教学的革，未来设计师的角色将变革[3]；从实践应用的研究来看：唐方勤,任爱珠等利用 VR 虚拟一个空间，模拟人在紧急下疏散情况。这是 VR 在建筑设计应用的一个新的研究方向[9]；徐思嘉，刘明朝等研究了 VR，AR 和 MR 在军事方面应用的优劣势[10]；毛超和金贵琳通过实验得出：VR 能提升学生的空间认知能力和设计能力，培养感知的精确度[2]；但是，国内还没有对国内外在该领域发表论文的作者，发文国家，关键词等进行对比分析。本文就对此进行了可视化对比和分析。

2. VR 技术与 VR 在建筑设计中应用的特征

       VR，即虚拟现实，是仿真技术和计算机图形学、多媒体、传感技术、网络技术等多种技术相结合的产物。利用 VR 设备[1,6,8]完全模拟一个三维立体的实时动态空间，这是传统平面和实体模型无法比拟的。VR 还模拟听觉、视觉、触觉等感知，自然技能（指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作）。以此来给人一种真实的空间体验感受。VR 在建筑设计中应用的主要特征有[4,7,10,11]：

       一，沉浸性，VR 创造一个虚拟建筑空间，并且给予体验者触觉、味觉、嗅觉等感知。在虚拟建筑空间内里还能进行信息交换、体验场景等让人沉浸其中。

      二，交互性，在 VR 设计的虚拟建筑里人与人，人与计算机之间能进行实时交换信息、情绪表达等。

      三，自主性，在 VR 中人们可以根据自己的想象设计建筑，内饰和家具的摆放等。可以完全根据自己意愿自主设计。

      四，直观性，VR 能呈现虚拟建筑的实际尺寸、装修风格、场景灯光等。也能通过辅助设备设计、操作建筑内的物体等，具有直观性。

3. VR 在建筑设计应用的进展与应用现状剖析

3.1 研究设计

       本文的国内文献研究数据是以“VR”和“建筑设计”为关键词在中国知网（CNKI）检索到的 1040 条记录为研究对象。国外文献以“VR”和“Architecturaldesign”为关键词于 Web of Science 检索到的 1353 篇论文以及综述性论文为研究样本。

       本文采用知识图谱法研究 VR 技术在建筑设计中的应用现状和研究热点。知识图谱法所运用的基本原理是共词分析和引文分析，基本方法是社会网络分析方法、复杂网络分析方法和信息化可视化方法。借助文献可视化工具 Cite Space 统计国内外发文年份和数量，借助文献可视化工具 VOS viewer 对文献进行作者、研究机构以及关键词进行可视化分析。来发现 VR 技术在建筑设计中的应用和研究现状。对比国内外 VR 在建筑设计中应用研究的不同。分析国内研究在此方面的不足，为学者和机构后续的研究提供参考。

3.2 文献发文量和发文国家分析

       图一是对国内外 1985-2023 年发文数量的统计。可以看出：国内 VR 在建筑设计中应用的研究在 1985 年，研究时间早于国外。其次，从 1985 年到 2017 年在发文数量上，国内超过国外发文数量。但是，从 2018 到 2023 年每年的发文数量国外远超国内。由此可看出：国外在该领域的研究热度逐年上升；国内在该领域的研究有所下降。

       本节还对发文国家进行了可视化分析，具体共现关系如下图 2 所示；图中的节点越大，表明该国家的发文量越多。线条越多，表明国家间的合作越紧密。

       从上图可以看出：美国、中国、西班牙是发文量最多的三个国家。其次，美国与别国家的联系最多，中国次之。另外，发文量越大的国家，与别国的联系也越多。由此可见：一、中国与别国在 VR 在建筑设计应用中的研究处于世界前列。二、一个国家发文量的多少与国际合作的数量有一定关系。

3.3 研究作者分析与机构

      下面两个图是国内作者共线分析（图 3）和国外作者共线分析（图 4）。下图中节点的大小，表示发文数量的频次。连线多少表示作者之间的合作数量。两图对比，可以看出：国内作者虽有合作，但合作相对较少。国外作者发文量多，作者之间的合作也多。因为，作者之间合作有利于进行深入研究、发现问题、提出新观点。所以，国内作者应该向国外学者学习——国内作者之间要多交流，多

合作，促进在 VR 该领域的发展。同时也要多和国际作者合作与交流，吸收新观点。

      由图 5（国内发文机构统计）可知，国内机构的发文量排名。排名最高的是同济大学，发文量为 37 篇。清华大学和重庆大学分别以 21 篇和 20 篇的发文量位居第二、第三。

3.4 研究热点与趋势分析

      下图是文献关键词的可视化分析，文献的关键词是一篇文章的关键信息和知识点的体现。对国内外研究文章进行关键词分析能看出：国内外在该领域的研究热度、应用情况和相关的发展方向。图中的节点越大，说明该关键词出现频率越多。节点之间连线越多，说明它们之间的共现性越强。

      国内关键词共现可视化（图 6）中虚拟现实与建筑设计、建筑信息模型、建筑工程、虚拟仿真联系较多。也少量涉及到 3d 打印、人工智能等。环境设计单独成为一个节点。由此可以预测：国内关于在建筑设计里将从以下几个方面展开：

       一，VR 与建筑设计。

       二，VR 与建筑信息模型。

       三，VR 与虚拟仿真。

       国外共现可视化分析（图 7）中虚拟现实与环境、设计、增强现实、混合现实、建筑信息模型的共现性较强。由此可以预测：国外的研究将会在以下几个方面展开：

       一，VR 与环境设计。

       二，VR 与增强现实的联系。

       三，VR 与混合现实。

       四，VR 与建筑信息模型。

       两图对比可以发现：国内在 VR 在建筑设计应用的研究相对集中，范围小。国外研究范围比较广泛，这有利于把 VR 多角度地应用在建筑设计里面，提升体验者的感受。因此，国内学者和机构需要学习国外学者——扩大 VR 在建筑设计的研究范围。

4. 结论

      在信息时代，VR 在建筑设计中的应用和研究发展迅速的背景之下。采用中国知网（CNKI）和 Web of Science（WOS）数据库的数据。运用 VOS viewer 和Cite Space 软件对国内外文献进行可视化分析。对比国内外的发文量、发文作者和关键词热度等的情况。发现：国内的研究发文量处于世界前列；近几年国外在该领域的研究热度逐年上升，而国内研究热度有所下降；国内学者之间的合作少

于国外学者；国内在该领域的应用研究范围小于国外。所以，我国学者和机构要加强与国外研究机构或作者的合作；国内学者之间多相互交流与合作；扩大研究范围，多出研究结果。来促进国内 VR 在建筑设计中应用的发展和研究。期望此文对国内学者和研究机构有一定参考意义。