城市规划是指城市人民政府为了实现一定时期内城市经济社会发展目标，确定城市性质、规模和发展方向，协调城市空间布局，合理利用城市土地和各项建设所作的综合部署和具体安排。城市规划的根本作用是作为建设城市和管理城市的基本依据，是保证城市合理地进行建设和城市土地合理开发利用及正常经营活动的前提和基础，是实现城市社会经济发展目标的综合手段。而虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术是一项综合集成技术，涉及人工智能、人机交互技术、传感技术、计算机图形学等领域，虚拟现实是在计算机技术支持下的一种人工环境，是人类与计算机和极其复杂数据进行交互的一种技术。对于城市规划领域而言，虚拟现实技术作为辅助开发工具能够发挥巨大的作用。
1 虚拟现实技术的特点
虚拟现实技术使用户在虚拟空间中对所研究的系统进行看、嗅、闻、触、听等感知活动，并将所得到的感受反馈给系统，以达到控制系统运行的效果。根据G.Burden提出的虚拟现实技术三角形（3I概念），虚拟现实系统通常具有以下特征：
1）交互性（Interaction）——这和CAD系统所产生的模型是不一样的，它不是一个静态的世界。用户在虚拟世界中所感受到的信息，经过大脑的思考和分析，形成自己想要实施的动作或策略，通过输入界面反馈给系统，实现与系统的交互和独立自主地控制系统运行的功能。
2）想象（Imagination）——用户在虚拟世界中根据所获取的多种信息和自身在系统中的行为，通过联想、推理和逻辑判断等思维过程，随着系统的运行状态变化对系统晕倒的未来进展进行想象，其实也是对未来具有了前瞻性。
3）沉浸性（Immersion）——使用户感觉到全方位沉浸在了这个虚幻的世界中，能在三维图像的虚拟空间中有目的地漫游、观看、触摸、听取和闻嗅各种虚拟对象的特征，而且似乎离开了自身所处的外部环境，沉浸在所研究的虚拟世界之中，成为系统的组成部分。
而目前的虚拟现实技术的发展大多是在视觉和听觉信息的获取上，闻嗅和触摸功能的实现还需要较复杂的外围设备的支持，对一般用户而言也是难以承受的。因此本文中将虚拟现实技术应用在城市规划中主要是在将视觉信息呈现出来，做有前瞻性的开发。
2 城市规划中的应用方向、必要性和意义
1）应用方向：在城市规划与工程建筑设计领域中，虚拟现实技术被作为辅助开发工具。由于城市规划的前瞻性和关联性要求较高，在城市规划中，虚拟现实系统正发挥着巨大作用。例如：许多城市都有自己的近期的，中期的和远期的规划。在规划中需要考虑各个建筑同周围环境是否和谐相容，新的规划是否同周围的、原有的风格和布局协调，以免造成规划建设后，才发现它破坏了城市原有风格和合理布局。因而城市规划对全新的可视化技术需求是最为迫切的领域之一。
2）必要性：在过去传统的城市规划中，带给规划设计人员最大的挑战是不能从多角度全方位审视自己的设计方案。传统的规划图纸不管制作得如何精美，渲染得如何“真实”，但是都是以一固定的透视角度来生成效果图，对于规划设计人员是远远不够的。因为城市规划作为一项长期的、具有公束力的设计，关系到国计民生的方方面面，出不得什么问题，而一旦出问题则必然后果很严重。古今中外因为规划设计不严密而造成的损失的例子比比可见，暂且不去探究它深层次的原因，但有一点是确定的，那就是规划人员一定对它的规划方案在三维的立体空间表现没有足够清晰的认识。做过建筑设计或规划设计的人一定会有这样的体会：为什么我的规划设计方案换一个角度看就不够原先的“味”了。所以为了确定不同角度的效果，需要设计人员用钢笔打不同角度的小稿来确定最终方案。而一旦最终的渲染效果图出图后，要想修改又得花好几天时间。这样带来的弊端一方面是设计人员无谓的重复返工，一方面还为公众全面认识这个设计方案造成了困难。
采用虚拟现实技术，可以让城市规划者提前看到城市的布局。规划决策者、规划设计者、城市建设管理者以及公众在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。虚拟现实技术为这种合作提供了理想的沟通桥梁，打破了专业人士和非专业人士之间的沟通障碍，它的运用能够使政府规划部门、项目开发人员、工程人员及公众能通过统一的仿真环境进行交流，能更好地理解设计方的思路和各方的意见，能更快的找到问题，使得各部门达成共识和解决一些设计中存在的缺陷，提高方案设计和修正的效率。虚拟现实技术为这种合作提供了帮助，这是传统手段如沙盘、效果图、平面图乃至动画等所不能达到的。
3）意义：虚拟现实技术的想象和交互特性使城市规划设计者可以超前看到规划设计的结果，除此之外还可以通过其数据接口与GIS信息相互结合，在实时的虚拟世界中随时获取数据资料，从而可以方便大型复杂工程项目的规划、设计、投标、报批、管理等需要。
虚拟现实在重大工程项目论证中应用较多，一些大型的公共建筑工程项目或比较重要的建筑，如车站、电视塔、机场、桥梁、港口、核电站、大坝等，建成后往往会对某一地区的环境、景观造成较大的影响。由于这些项目的建设成本高，社会影响大，其经济性、安全性和功能合理性的意义更加重大。目前，对重大建设项目的综合评价是靠高度抽象的模型，建立在想象和先前经验的基础上，其结果经常出现较大偏差，而这些偏差造成的缺陷在建成后几乎是无法弥补的，所以很多项目在规划的前期都必须用虚拟现实技术进行先期的演示和论证，从而对设计规划与结果间的关系做一个明了的说明。
对于城市的规划设计，在项目方案的设计过程中，虚拟现实系统是一个极好的展示工具，在方案设计前期可以将方案导出制作成多媒体演示作品，供公众参与讨论。当方案确定后，还可以进行宣传，将规划方案提前展现在大众的面前。由于虚拟现实技术的前瞻性和交互性，使得城市规划的方案设计和实施都节省了大量的资金，不会因为规划的失误而导致已经建设的项目或已经完建的项目停建或者重建，节省了各种的资源，加速了城市规划建设的进程。规避了城市规划中存在的风险，减少事先规划不周全而造成的无可挽回的损失，很大程度上提高了项目的评估质量。
总而言之，计算机科学技术发展的今天，虚拟现实将会越来越多的应用在城市规划领域，利用虚拟现实技术建立和谐的人机环境，为城市建设尽一份力是发展的必然。
参考文献：
[1]韦有双、杨湘龙、王飞，虚拟现实与系统仿真，国防工业出版社.
[2]胡小强，虚拟现实技术，北京：北京邮电大学出版社，2005.
[3]张涛，多媒体技术与虚拟现实，北京：清华大学出版社，2008.
[4]韩英剑、吕宝红，VR技术及其在城市规划中的研究与应用[J].国土资源信息化，2002.
作者：王一然（硅谷 2011年3期）
1 虚拟现实技术的特点
虚拟现实技术使用户在虚拟空间中对所研究的系统进行看、嗅、闻、触、听等感知活动，并将所得到的感受反馈给系统，以达到控制系统运行的效果。根据G.Burden提出的虚拟现实技术三角形（3I概念），虚拟现实系统通常具有以下特征：
1）交互性（Interaction）——这和CAD系统所产生的模型是不一样的，它不是一个静态的世界。用户在虚拟世界中所感受到的信息，经过大脑的思考和分析，形成自己想要实施的动作或策略，通过输入界面反馈给系统，实现与系统的交互和独立自主地控制系统运行的功能。
2）想象（Imagination）——用户在虚拟世界中根据所获取的多种信息和自身在系统中的行为，通过联想、推理和逻辑判断等思维过程，随着系统的运行状态变化对系统晕倒的未来进展进行想象，其实也是对未来具有了前瞻性。
3）沉浸性（Immersion）——使用户感觉到全方位沉浸在了这个虚幻的世界中，能在三维图像的虚拟空间中有目的地漫游、观看、触摸、听取和闻嗅各种虚拟对象的特征，而且似乎离开了自身所处的外部环境，沉浸在所研究的虚拟世界之中，成为系统的组成部分。
而目前的虚拟现实技术的发展大多是在视觉和听觉信息的获取上，闻嗅和触摸功能的实现还需要较复杂的外围设备的支持，对一般用户而言也是难以承受的。因此本文中将虚拟现实技术应用在城市规划中主要是在将视觉信息呈现出来，做有前瞻性的开发。
2 城市规划中的应用方向、必要性和意义
1）应用方向：在城市规划与工程建筑设计领域中，虚拟现实技术被作为辅助开发工具。由于城市规划的前瞻性和关联性要求较高，在城市规划中，虚拟现实系统正发挥着巨大作用。例如：许多城市都有自己的近期的，中期的和远期的规划。在规划中需要考虑各个建筑同周围环境是否和谐相容，新的规划是否同周围的、原有的风格和布局协调，以免造成规划建设后，才发现它破坏了城市原有风格和合理布局。因而城市规划对全新的可视化技术需求是最为迫切的领域之一。
2）必要性：在过去传统的城市规划中，带给规划设计人员最大的挑战是不能从多角度全方位审视自己的设计方案。传统的规划图纸不管制作得如何精美，渲染得如何“真实”，但是都是以一固定的透视角度来生成效果图，对于规划设计人员是远远不够的。因为城市规划作为一项长期的、具有公束力的设计，关系到国计民生的方方面面，出不得什么问题，而一旦出问题则必然后果很严重。古今中外因为规划设计不严密而造成的损失的例子比比可见，暂且不去探究它深层次的原因，但有一点是确定的，那就是规划人员一定对它的规划方案在三维的立体空间表现没有足够清晰的认识。做过建筑设计或规划设计的人一定会有这样的体会：为什么我的规划设计方案换一个角度看就不够原先的“味”了。所以为了确定不同角度的效果，需要设计人员用钢笔打不同角度的小稿来确定最终方案。而一旦最终的渲染效果图出图后，要想修改又得花好几天时间。这样带来的弊端一方面是设计人员无谓的重复返工，一方面还为公众全面认识这个设计方案造成了困难。
采用虚拟现实技术，可以让城市规划者提前看到城市的布局。规划决策者、规划设计者、城市建设管理者以及公众在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。虚拟现实技术为这种合作提供了理想的沟通桥梁，打破了专业人士和非专业人士之间的沟通障碍，它的运用能够使政府规划部门、项目开发人员、工程人员及公众能通过统一的仿真环境进行交流，能更好地理解设计方的思路和各方的意见，能更快的找到问题，使得各部门达成共识和解决一些设计中存在的缺陷，提高方案设计和修正的效率。虚拟现实技术为这种合作提供了帮助，这是传统手段如沙盘、效果图、平面图乃至动画等所不能达到的。
3）意义：虚拟现实技术的想象和交互特性使城市规划设计者可以超前看到规划设计的结果，除此之外还可以通过其数据接口与GIS信息相互结合，在实时的虚拟世界中随时获取数据资料，从而可以方便大型复杂工程项目的规划、设计、投标、报批、管理等需要。
虚拟现实在重大工程项目论证中应用较多，一些大型的公共建筑工程项目或比较重要的建筑，如车站、电视塔、机场、桥梁、港口、核电站、大坝等，建成后往往会对某一地区的环境、景观造成较大的影响。由于这些项目的建设成本高，社会影响大，其经济性、安全性和功能合理性的意义更加重大。目前，对重大建设项目的综合评价是靠高度抽象的模型，建立在想象和先前经验的基础上，其结果经常出现较大偏差，而这些偏差造成的缺陷在建成后几乎是无法弥补的，所以很多项目在规划的前期都必须用虚拟现实技术进行先期的演示和论证，从而对设计规划与结果间的关系做一个明了的说明。
对于城市的规划设计，在项目方案的设计过程中，虚拟现实系统是一个极好的展示工具，在方案设计前期可以将方案导出制作成多媒体演示作品，供公众参与讨论。当方案确定后，还可以进行宣传，将规划方案提前展现在大众的面前。由于虚拟现实技术的前瞻性和交互性，使得城市规划的方案设计和实施都节省了大量的资金，不会因为规划的失误而导致已经建设的项目或已经完建的项目停建或者重建，节省了各种的资源，加速了城市规划建设的进程。规避了城市规划中存在的风险，减少事先规划不周全而造成的无可挽回的损失，很大程度上提高了项目的评估质量。
总而言之，计算机科学技术发展的今天，虚拟现实将会越来越多的应用在城市规划领域，利用虚拟现实技术建立和谐的人机环境，为城市建设尽一份力是发展的必然。
参考文献：
[1]韦有双、杨湘龙、王飞，虚拟现实与系统仿真，国防工业出版社.
[2]胡小强，虚拟现实技术，北京：北京邮电大学出版社，2005.
[3]张涛，多媒体技术与虚拟现实，北京：清华大学出版社，2008.
[4]韩英剑、吕宝红，VR技术及其在城市规划中的研究与应用[J].国土资源信息化，2002.
作者：王一然（硅谷 2011年3期）
