混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，該技術(shù)通過在虛擬環(huán)境中引入現(xiàn)實(shí)場景信息，在虛擬世界、現(xiàn)實(shí)世界和用戶之間搭起一個交互反饋的信息回路，以增強(qiáng)用戶體驗(yàn)的真實(shí)感。本文是一篇哈爾濱論文發(fā)表范文，主要論述了混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)在沙灘游泳館建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

　　摘要：闡述了混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)與媒體建筑的關(guān)系，并用實(shí)例說明數(shù)字媒體技術(shù)與人機(jī)互動技術(shù)在特殊類型建筑中的運(yùn)用。

　　關(guān)鍵詞：混合現(xiàn)實(shí),多媒體,造浪技術(shù)

　　1.混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)

　　環(huán)境媒體(Ambient Media)，這一術(shù)語自1999年出現(xiàn)于英國傳媒領(lǐng)域，它包括了非傳統(tǒng)媒體形態(tài)下的各類戶外與戶內(nèi)媒體設(shè)施與服務(wù)。實(shí)際上，建筑景觀也可被理解為一個高度綜合化的媒體場。在新媒體時代，建筑景觀不僅僅是在自然光線下物質(zhì)空間的組合。一個充滿信息變化的有機(jī)結(jié)構(gòu)，還可以在數(shù)字空間和自然空間兩個維度利用數(shù)字信息來表達(dá)建設(shè)者的設(shè)計(jì)理念，并有效實(shí)現(xiàn)用戶的體驗(yàn)與交互。

　　在媒體建筑領(lǐng)域，混合現(xiàn)實(shí)(Mixed Reality)景觀設(shè)計(jì)技術(shù)，由真實(shí)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)共同組成的，是將虛擬的物體融合到真實(shí)的環(huán)境中，或者將真實(shí)的物體融合到虛擬的環(huán)境中。在混合現(xiàn)實(shí)中，人可以感受到真實(shí)世界的存在。從應(yīng)用上看，建筑領(lǐng)域的混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種綜合了建筑藝術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、立體顯示技術(shù)及仿真技術(shù)等多種科學(xué)領(lǐng)域綜合交叉融合下的最新技術(shù)，也是力學(xué)、數(shù)學(xué)、光學(xué)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)等各種學(xué)科的綜合應(yīng)用。

　　2.混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)在沙灘游泳館建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

　　2.1概述

　　沙灘游泳館是一個比較特殊的建筑類型，往往被建設(shè)在遠(yuǎn)離海邊的內(nèi)陸地區(qū)，依靠建筑和其他技術(shù)手段創(chuàng)造出人工場景來模擬海灘的環(huán)境，從而帶給人們近似真實(shí)的景觀體驗(yàn)(圖1)。這一模擬構(gòu)想需要通過兩個途徑來實(shí)現(xiàn)：第一，視覺上的真實(shí)感，即讓人們在最初進(jìn)入模擬場景的時候就能獲得對真實(shí)環(huán)境的想象和對自身所處環(huán)境的認(rèn)同，這一點(diǎn)除了塑造自然形態(tài)的水面及沙灘以外，還可以通過LED屏幕的多媒體技術(shù)來實(shí)現(xiàn);第二，觸覺上的真實(shí)感，主要通過造浪技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

　　當(dāng)然，要營造環(huán)境的真實(shí)感還要通過對場景聲音的模擬，但音響工程由專業(yè)公司來完成，與建筑設(shè)計(jì)聯(lián)系甚少。所以，以下只針對LED多媒體技術(shù)和造浪技術(shù)來進(jìn)行具體說明。

　　2.2沙灘游泳館中的LED多媒體技術(shù)

　　為了模擬真實(shí)天空的場景，依照恒大金碧天下游泳館的半球形結(jié)構(gòu)，我們采用了球型天幕的設(shè)計(jì)，將LED穹幕采用經(jīng)緯切割法，將直徑72m的類似半球體進(jìn)行切割，其頂部做成直徑為4.8m的圓形屏幕，在經(jīng)度上以2°的切割方式將其分成180份(圖2)。

　　為了在白天不開啟屏幕和夜間開啟屏幕時都能達(dá)到模擬自然天空和海底世界的效果，我們建議廠家采用“柵格狀的屏幕+雙層面罩”的形式。柵格用以減輕屏幕自重，并起到透光和不阻擋煙氣排走的作用;雙層面罩的內(nèi)層起到防護(hù)作用，外層為穿孔金屬板飾以藍(lán)天白云的噴涂，以達(dá)到屏幕不顯示時仍能有藍(lán)天的效果(圖3)。

　　為了達(dá)到海天相接的效果，我們試圖將屏幕插入水面并與LED廠家進(jìn)行了多次討論和驗(yàn)證，除了對設(shè)備本身采用嚴(yán)格的密封措施外，還設(shè)計(jì)了入水屏幕與土建的銜接做法，即將屏幕至于溢水槽擋墻之外，并在池壁上設(shè)置扶手，以防止人員觸摸屏幕。

　　此外，我們要求廠家將最底層1m高的屏幕做成4V的人體安全電壓，從而多方位保證裝置的安全性(圖4)，圖5為游泳館全穹幕的效果圖。

　　2.3沙灘游泳館中的造浪技術(shù)

　　雖然說造浪設(shè)計(jì)由專業(yè)廠家來完成，但建筑師在預(yù)留土建條件的時候應(yīng)該慎重考慮造浪工藝對于建筑規(guī)模、剖面關(guān)系以及外立面造型的影響。

　　簡單來說，造浪的原理是通過風(fēng)機(jī)吹動水面來產(chǎn)生擾動水波的作用，實(shí)現(xiàn)這一作用需要有機(jī)房、氣室和泳池的造浪區(qū)。機(jī)房進(jìn)深不得小于3.5m，內(nèi)置氣壓式造浪機(jī)。這種造浪設(shè)備具有浪形種類多，安全性高，使用壽命長，維護(hù)簡單，運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。機(jī)房距地2.8m處設(shè)置350mm×350mm氣孔，以便風(fēng)機(jī)送出的風(fēng)可通暢地到達(dá)水面。氣室是在機(jī)房與泳池間的一個區(qū)域，也是造浪的起始區(qū)。它的進(jìn)深一般做到1m，底下1m懸空，頂棚氣孔下設(shè)置擋水板，避免水進(jìn)入機(jī)房。氣室前方是泳池造浪區(qū)，其進(jìn)深根據(jù)泳池的長度和造浪的設(shè)計(jì)值來確定。該區(qū)域水深不得低于1.8m，浪比較大，容易造成危險，因此采用防護(hù)欄與人員的戲水區(qū)隔開，嚴(yán)格禁止人員進(jìn)入(圖6)。

　　3.創(chuàng)造恒溫恒濕環(huán)境的建筑策略

　　實(shí)現(xiàn)了以上模擬環(huán)境的技術(shù)要求，可以說完成了大部分的工作。但是，要做到讓人真實(shí)地感受到置身于藍(lán)天白玉、碧海沙灘的愉悅感，還需要空調(diào)系統(tǒng)的支持，給游泳館創(chuàng)造一個恒溫、恒濕的舒適環(huán)境也是必不可少的。

　　在這一方面，我們的暖通工程師做了不少工作。首先，項(xiàng)目空調(diào)系統(tǒng)采用溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)，由室外新風(fēng)負(fù)擔(dān)潛熱負(fù)荷，干式風(fēng)機(jī)盤管負(fù)擔(dān)顯熱負(fù)荷。在沙灘游泳館輔助用房區(qū)域的四層設(shè)置2個新風(fēng)機(jī)房，每個新風(fēng)機(jī)房內(nèi)設(shè)2臺新風(fēng)機(jī)組，一臺為池區(qū)提供所需新風(fēng)，一臺為輔房區(qū)域提供新風(fēng)。池區(qū)在一層LED屏后設(shè)置立式風(fēng)機(jī)盤管，夏季送冷風(fēng)、冬季送熱風(fēng)，從而保證池區(qū)的溫度要求。池區(qū)新風(fēng)在一層池邊南側(cè)靠近建筑處設(shè)置一排噴口，新風(fēng)可直接服務(wù)于沙灘上的娛樂人群，保證岸上人員的舒適度。

　　風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)對建筑外表皮的透氣性提出了較高的要求。由于建筑造型是光滑的半球體，像一顆晶瑩的水珠靜靜地躺在碧綠的大草原上(圖7)。無論我們還是業(yè)主都不能接受外墻上出現(xiàn)空調(diào)百葉破壞立面的純粹性。

　　在與金屬幕墻設(shè)計(jì)單位討論了幾輪做法后，最終確定采用直立鎖邊系統(tǒng)加裝飾面板的屋面形式，將防雨百葉置于兩層金屬板的空腔內(nèi)。裝飾板選用單板和穿孔板兩種不同材質(zhì)間隔布置，不但使立面產(chǎn)生豐富的層次感，而且穿孔板的孔洞讓空氣可以流通，從而滿足空調(diào)進(jìn)排風(fēng)的要求。在嚴(yán)寒地區(qū)，防雨百葉和穿孔金屬板下均需要設(shè)置電慢熱，以防止冬天下雪洞口被堵住(圖8)。

　　4.結(jié)語

　　在新媒體時代，隨著各類數(shù)字媒體技術(shù)和人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展，建筑的媒體表達(dá)可以將我們帶入一個超乎想象的環(huán)境世界。讓一些遠(yuǎn)離大海的人很容易地享受到沙灘海景，這只是環(huán)境媒體與建筑景觀設(shè)計(jì)融合性演進(jìn)的一個嘗試，但這將是未來的一個發(fā)展趨勢，為人們體驗(yàn)和探索各種未知空間領(lǐng)域提供巨大的可能性。

　　電子科技論文發(fā)表期刊推薦《哈爾濱學(xué)院學(xué)報》，本刊集中反映本校教師科研成果，傳播理論信息，溝通學(xué)術(shù)見解，推動科學(xué)研究和教育改革，繁榮科學(xué)文化，在體現(xiàn)學(xué)術(shù)性、高校性、師范性和地方性特點(diǎn)的同時，注重理論的前沿性，注重理論與實(shí)踐結(jié)合，加快科技成果轉(zhuǎn)化，在市場經(jīng)濟(jì)進(jìn)程中，努力為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)和實(shí)現(xiàn)我省"科技興省"的戰(zhàn)略目標(biāo)，提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和可靠的精神保障，在為兩個文明建設(shè)服務(wù)過程中形成自己的辦刊風(fēng)格。