摘要：随着科技的迅猛发展，社会对城市乡村规划、建设和管理要求越来越高。过去常规的城乡规划设计已经不再适应现代化的要求，将仿真与虚拟现实技术应用于城市规划管理上，提供丰富的交互式操作手段，用户可以和利用计算机外设从任意观角和视点观察场景，进行查询、选择和宅问分析，从而可以从各个角度和位置观察规划方案的表现，为早期发现规划中的问题提供重要依据。虚拟现实（VR）技术具有多感知、沉浸性、交互性等特性，为使用者提供模拟现实的操作环境，使其产生身临其境的现场感，VR 技术正逐步应用于城乡规划与设计领域。

关键字：虚拟现实技术；城市乡村规划；交互性；现场感

1 引言

虚拟现实（Virtual Reality,VR）技术是一种模拟人在自然环境中视听、运动等行为的人机交互技术，并可通过感觉、手势对虚拟物体进行交互操作。由于虚拟现实技术产生的现场逼真感和时时可见的模型搭建效果，可对规划设计产生良好的辅助作用，近几年来，国内外逐步将VR技术应用于城乡规划与设计领域。目前，VR技术已运用于规划产业发展、规划技术研究、城乡规划教学等多个层面。由于VR技术能够弥补传统规划方法的局限，因而具有较为广泛的前景和研究价值。本文通过对现有VR技术应用于城乡规划领域的研究进行梳理，阐释目前研究现状和分析现存问题，提出对研究的展望。

由于城市规划的延续性和超前性要求较高，城市规划一直是对全新的仿真技术需求最为迫切的领域之一，虚拟现实技术可以广泛的应用在城市规划的各个方面，并带来切实的利益。从总体规划到修建性详细规划乃至建筑单体设计，通过对现状和未来的描绘，改善人居生活环境，使城市布局更加合理，城市更加美观。规划决策者、规划设计者以及公众，任城市规划中扮演不同的角色，有效的合作是保证城市规划最终成功的前提。虚拟技术为这种合作提供理想的桥梁，运用虚拟技术能够使政府规划部门、开发商、设计人员及公众可从任意角度，实时互动真实地看到规划敛果，更好地掌握城市的形态和理解规划师的设计意图，这样决策者的宏观决策将成为城市规划更有机的组成部分，公众的参与也能真正得以实现。这是传统手段如平面图、效果图、沙盘乃至动画等所不能达到的。

2 虚拟现实技术在城乡规划领域的应用发展探索

传统的城市规划中，设计思维和表达主要体现在设计文本说明书及图册上，对相关专业领域基础薄弱的大众而言，其成果的设计体验是无法理解的，使设计成果具有较强直观性和易于理解的表达技术迫在眉睫。最开始由淄博市规划信息中心开启了这片领域空白的部分。在2006年，信息中心加强了对虚拟现实技术的研究、开发和应用力度，针对城市规划设计与方案审批方面，运用计算机虚拟现实技术建立了一套完善的三维空间信息系统。具体成果包括了淄博核心区城市三维、商检局地块项目方案三维、中润大道城市三维等系统数据，其应用成果涉及了城市规划方案设计的各方面，在后续的城市规划方案审批中也起到了重要的作用。

产业发展研究一直是城乡规划行业的主要研究领域之一。VR 技术对新型产业的出现和产业转型升级研究均起到了一定的推动作用。结合 VR 技术，部分传统产业逐步实现转型。在旅游产业规划研究方面，刘天曌等开发“湖南省古村镇网络虚拟旅游网”，针对一批古村镇制作了三维虚拟村镇产品，通过VR与AR技术进行展示。目前的旅游产业发展与 VR 技术结合，可获得网络虚拟旅游流量收益、网络促销也可促成实地旅游收入和产品网络销售。对虚拟网络旅游平台而言，其收益包括网络广告收益、商品网上交易和平台OTO/OTC等中间收益，因而虚拟网络旅游模式有其增长点。由于受到全球疫情影响，国内外诸多景点关闭，VR结合旅游产业将获得更多发展。此类现象正逐步改变人们的生活方式，也终将带来城乡规划中传统产业发展研究的变革。

3 虚拟现实技术在城乡规划领域中的应用

3.1 虚拟现实技术在在规划设计项目中的应用

目前，VR技术与规划设计有了更多更深入的结合，借助 VR 技术大大提升了设计的合理性判断。杨俊宴提出全数字化现代城市设计概念，构建数字化技术对于城市设计全过程的整体覆盖，其构架涵盖数字化采集调研、数字化分析设计、数字化报建管理和检测，而其核心体系数字化分析设计包括利用 VR 交互 360°全景可视技术，实现即时交互设计与修改。杭州基于VR技术构建“环西湖数字模型系统”，将周边山体、城市空间和西湖的关系进行还原。基于各种重要视点，以不同的运动模式，研究新建项目对西湖地区规划产生的影响，从而做出规划设计决策。该数字模型系统已运用于西湖周边地区不同层次的规划设计控制。此外，

同济大学运用VR技术辅助上海城市中心街道更新设计；高首都等将VR技术应用于小区规划；李伯华等借助VR技术，归纳不同地域类型的人居环境要素图谱，促进村落规划设计研究等。在城乡规划领域，新技术势必为规划设计过程带来更多的支撑，从而增加规划设计的合理性和提高设计效率。

3.2 虚拟现实技术在规划设计教学中的应用

基于VR技术的交互性特点，亦有学者研究规划设计教学中的 VR 技术应用。如何加强学生在设计中对空间的直观体验一直是规划设计教学中的难点。基于 VR 技术能更好地解决此类难题，在设计教学前期，通过 VR 技术可支持学生在动态的三维场景中进行漫游、观察、分析与交流，帮助学生建立区域空间概念。在设计教 学过程中，VR 技术能提供直观的修改过程支持，教师在虚拟情境中直观地比选方案，并实时进行修改，有利于规划设计课程的开展。利用VR技术亦可拓展设计教学方式，葛润南将以CAI为主的多媒体组合教学方式应用于“城市规划设计”课程，以解决传统教学中难以处理复杂图形和实物性教学的问题。利用VRML技术搭建虚拟场景，提供虚拟场景网上发布，实现多学生实时参与。对于城乡规划这类与实践相关性密切的学科，目前的VR技术能够强化学生在规划设计教学中的过程参与、空间体验、设计实践，进而能够提升规划设计的教学质量。

3.3 虚拟现实技术对人本尺度规划研究的支持

除了借助 VR 技术的临场感直接服务规划设计过程以外，VR技术也应用于城乡规划研究。目前规划中的人本尺度研究越来越受到重视，特别是头戴式虚拟现实展示器（head-mounted display）能够提供完全沉浸式且可控的虚拟现实体验，进行准确的行为与感知记录，能够充分了解人与建成环境之间的交互，为规划中的人本尺度研究提供了新的技术方法。

徐磊青等针对城市环境的疗愈性设计了一组实验，以虚幻 4 搭建虚拟场景，配合实验人员呼吸、心电、皮电测量方法，证明绿地比道路景观有更好的疗愈性。其还利用HTC头盔，结合感知恢复性量表问卷，实验研究绿视率和街道界面对街道的疗愈性影响。另外，徐磊青等借助VR技术，让不同被试人员在虚拟广场上

行进、浏览和体验，以回答问题的方式记录空间偏好，从人的尺度切入广场研究。孙漪南等将VR全景图技术应用于景观规划评价，使用改进后的SBE法与SD法构建乡村景观视觉评价模型。基于VR技术对人的乡村景观规划偏好指标进行探索，研究偏好概率、该指标价值分数、所在场景 SBE 的函数关系。几组实验都利用VR技术，结合人体的状态和感受变化记录，实现了人本尺度的规划研究。另外，日本金泽大学城市规划研究室以VR cloud为手段，实验性搭建“参与型自动化规划支持系统”，结合东京涩谷站口人行天桥设计进行实验。实验中不但从人的视角对规划设计的可行性作出了判断，也证明了VR系统强化听觉等感官方

面的表现能力，用“自动演示”等适宜的表达方式，能够有效提高 VR 技术在人本尺度研究方面的作用。各类人本尺度规划研究的开展，实现了规划中人本体验的科学校验，推动了规划研究的发展。

4 结语

目前，VR 技术的应用仍有其不足，技术成熟度不够，真正的临场感也有缺陷。由于技术成本等问题，VR技术于城乡规划领域的应用近期才获得逐步推广。VR技术在规划领域的应用尚不成熟，仍面临很多需要进一步改善的问题。

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