什么是虚拟现实设计

在建筑和城市设计中，虚拟现实可以让设计师更好地了解项目的细节，如材料的过渡、视线以及工程因素（如墙体应力、风载荷和太阳热增益）的视觉显示。虚拟现实还被用于城市更新和规划项目，可以模拟整个城市。

在工程和机器人领域，虚拟现实有助于原型设计、装配、服务和性能使用案例，使工程师能够从任何角度体验他们的设计。虚拟现实还可用于远程呈现、远程操作和在远程机器人系统中控制机器人。

在教育领域，虚拟现实被用于提供沉浸式学习体验，涉及历史、科学和地理等科目，无论是在高中还是大学层面。虚拟现实还用于职业安全和健康培训，允许工人安全地测试有害产品、流程和安全概念。

在文化遗产和考古领域，虚拟现实可以重现受限制或无法访问的场所，如洞穴、损坏的建筑物或敏感环境。

在社会科学和心理学领域，虚拟现实可用于在受控环境中研究和复制互动，以及探索数字刺激如何改变人类感知、情绪和生理状态。

设计师需要考虑最终用户可能处于的物理环境和场景，如在公共场所还是私人空间使用虚拟现实。不同的环境对虚拟现实体验的影响是不同的，设计时需要充分考虑这些因素。

虚拟现实系统对用户沉浸感和交互性有着很高的要求，这给设计带来了挑战。设计师需要充分了解虚拟现实技术平台的能力和局限性，在此基础上进行合理设计。

在某些应用场景下，如虚拟现实治疗，设计师需要在虚拟环境中重现真实环境中的创伤程度，这是一个巨大的挑战。虚拟现实可以通过多感官刺激和提高真实感来帮助克服这一挑战，同时又能保证安全性。

虚拟现实设计需要特别关注用户的空间感知能力。设计师应该努力创造出能够让用户产生身临其境感受的虚拟环境，避免出现影响沉浸感的设计缺陷。

虚拟现实设计旨在为用户创造一个全新的虚拟世界，完全替代现实环境。用户通过佩戴VR头盔等设备，可以沉浸在一个由计算机生成的三维虚拟环境中，感受逼真的视觉、听觉等多种感官体验。而增强现实则是在现实世界的基础上叠加虚拟信息，通过智能眼镜等设备将数字内容与真实环境融合，增强用户对现实世界的感知。

虚拟现实设计的目标是营造一个与现实世界完全隔离的虚拟世界，让用户身临其境地体验虚拟场景。因此，虚拟现实设计需要精心构建逼真的三维环境、物体模型、交互方式等，以提供高度沉浸式的体验。而增强现实设计则是在现实环境中添加有价值的数字信息，旨在提高用户对现实世界的理解和效率，如工业维修指导、产品展示等。

由于虚拟现实和增强现实的设计理念不同，两者在应用场景上也存在区别。虚拟现实设计广泛应用于游戏、影视、旅游等娱乐领域，以及工业培训、医疗模拟等专业领域。而增强现实设计则更多应用于工业维修、零售展示、教育培训等场景，帮助用户获取更多信息，提高工作效率。

虚拟现实对硬件性能要求较高，需要强大的图形渲染能力和低延迟的交互响应，以确保沉浸式体验。而增强现实对硬件要求相对较低，主要依赖摄像头、传感器等采集现实环境信息，并叠加虚拟内容。随着5G等新技术的发展，虚拟现实设计和增强现实设计都将获得更好的支持和更广阔的应用前景。

这种类型的虚拟现实设计是在普通的桌面显示器上展示3D虚拟世界，无需使用专门的VR跟踪设备。它通常以软件的形式运行在计算机上，为用户提供一个初步的虚拟现实体验。

这是最常见的虚拟现实设计类型。用户通过佩戴头戴式显示器（HMD）来沉浸在虚拟环境中，获得更加身临其境的体验。头戴式显示器能够跟踪用户的头部运动，从而实时调整虚拟场景的视角。

全景式虚拟现实设计系统（CAVE）是将用户包围在投影显示屏幕的环境中，从而营造出全方位的沉浸感。这种系统常被工程师用于在制造实体产品之前，先在虚拟环境中测试原型和产品。

虚拟现实技术还可以与机器人技术相结合，允许用户通过VR界面在远程或危险环境中操控机器人。这在一些特殊领域具有重要应用价值。

在建筑和城市规划领域，虚拟现实设计可以让设计师提前体验和测试他们的创作，优化设计方案。这种虚拟现实设计有助于提高效率，降低成本。