混合現實技術是虛擬現實技術的進一步發展，該技術通過在虛擬環境中引入現實場景信息，在虛擬世界、現實世界和用戶之間搭起一個交互反饋的信息回路，以增強用戶體驗的真實感。本文是一篇哈爾濱論文發表范文，主要論述了混合現實技術在沙灘游泳館建筑設計中的應用。

　　摘要：闡述了混合現實技術與媒體建筑的關系，并用實例說明數字媒體技術與人機互動技術在特殊類型建筑中的運用。

　　關鍵詞：混合現實,多媒體,造浪技術

　　1.混合現實技術

　　環境媒體(Ambient Media)，這一術語自1999年出現于英國傳媒領域，它包括了非傳統媒體形態下的各類戶外與戶內媒體設施與服務。實際上，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空間的組合。一個充滿信息變化的有機結構，還可以在數字空間和自然空間兩個維度利用數字信息來表達建設者的設計理念，并有效實現用戶的體驗與交互。

　　在媒體建筑領域，混合現實(Mixed Reality)景觀設計技術，由真實現實和虛擬現實共同組成的，是將虛擬的物體融合到真實的環境中，或者將真實的物體融合到虛擬的環境中。在混合現實中，人可以感受到真實世界的存在。從應用上看，建筑領域的混合現實技術是一種綜合了建筑藝術、計算機圖形技術、多媒體技術、人機交互技術、網絡技術、立體顯示技術及仿真技術等多種科學領域綜合交叉融合下的最新技術，也是力學、數學、光學、機構運動學等各種學科的綜合應用。

　　2.混合現實技術在沙灘游泳館建筑設計中的應用

　　2.1概述

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

　　當然，要營造環境的真實感還要通過對場景聲音的模擬，但音響工程由專業公司來完成，與建筑設計聯系甚少。所以，以下只針對LED多媒體技術和造浪技術來進行具體說明。

　　2.2沙灘游泳館中的LED多媒體技術

　　為了模擬真實天空的場景，依照恒大金碧天下游泳館的半球形結構，我們采用了球型天幕的設計，將LED穹幕采用經緯切割法，將直徑72m的類似半球體進行切割，其頂部做成直徑為4.8m的圓形屏幕，在經度上以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;雙層面罩的內層起到防護作用，外層為穿孔金屬板飾以藍天白云的噴涂，以達到屏幕不顯示時仍能有藍天的效果(圖3)。

　　為了達到海天相接的效果，我們試圖將屏幕插入水面并與LED廠家進行了多次討論和驗證，除了對設備本身采用嚴格的密封措施外，還設計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

　　雖然說造浪設計由專業廠家來完成，但建筑師在預留土建條件的時候應該慎重考慮造浪工藝對于建筑規模、剖面關系以及外立面造型的影響。

　　簡單來說，造浪的原理是通過風機吹動水面來產生擾動水波的作用，實現這一作用需要有機房、氣室和泳池的造浪區。機房進深不得小于3.5m，內置氣壓式造浪機。這種造浪設備具有浪形種類多，安全性高，使用壽命長，維護簡單，運行費用低等特點。機房距地2.8m處設置350mm×350mm氣孔，以便風機送出的風可通暢地到達水面。氣室是在機房與泳池間的一個區域，也是造浪的起始區。它的進深一般做到1m，底下1m懸空，頂棚氣孔下設置擋水板，避免水進入機房。氣室前方是泳池造浪區，其進深根據泳池的長度和造浪的設計值來確定。該區域水深不得低于1.8m，浪比較大，容易造成危險，因此采用防護欄與人員的戲水區隔開，嚴格禁止人員進入(圖6)。

　　3.創造恒溫恒濕環境的建筑策略

　　實現了以上模擬環境的技術要求，可以說完成了大部分的工作。但是，要做到讓人真實地感受到置身于藍天白玉、碧海沙灘的愉悅感，還需要空調系統的支持，給游泳館創造一個恒溫、恒濕的舒適環境也是必不可少的。

　　在這一方面，我們的暖通工程師做了不少工作。首先，項目空調系統采用溫濕度獨立控制系統，由室外新風負擔潛熱負荷，干式風機盤管負擔顯熱負荷。在沙灘游泳館輔助用房區域的四層設置2個新風機房，每個新風機房內設2臺新風機組，一臺為池區提供所需新風，一臺為輔房區域提供新風。池區在一層LED屏后設置立式風機盤管，夏季送冷風、冬季送熱風，從而保證池區的溫度要求。池區新風在一層池邊南側靠近建筑處設置一排噴口，新風可直接服務于沙灘上的娛樂人群，保證岸上人員的舒適度。

　　風機的進風和排風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)。無論我們還是業主都不能接受外墻上出現空調百葉破壞立面的純粹性。

　　在與金屬幕墻設計單位討論了幾輪做法后，最終確定采用直立鎖邊系統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。裝飾板選用單板和穿孔板兩種不同材質間隔布置，不但使立面產生豐富的層次感，而且穿孔板的孔洞讓空氣可以流通，從而滿足空調進排風的要求。在嚴寒地區，防雨百葉和穿孔金屬板下均需要設置電慢熱，以防止冬天下雪洞口被堵住(圖8)。

　　4.結語

　　在新媒體時代，隨著各類數字媒體技術和人機交互技術的發展，建筑的媒體表達可以將我們帶入一個超乎想象的環境世界。讓一些遠離大海的人很容易地享受到沙灘海景，這只是環境媒體與建筑景觀設計融合性演進的一個嘗試，但這將是未來的一個發展趨勢，為人們體驗和探索各種未知空間領域提供巨大的可能性。

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