摘 要 本文主要分析了多软件结合的方式在城市规划方针教学过程中的应用，以发现这些教学软件存在的问题，并对实验室仿真技术平台建设进行了探讨。其中3ds max主要为制作直观性的三维效果图，AutoCAD主要为制作平面效果图，Photoshop可以在精美平面效果图的基础上对三维效果图进行后期的处理与修饰，另外Multigen Creator与Vega在三维模型创建与场景管理方面有很好的处理效果，这些软件相结合对于规划图纸的效果起到决定性的作用。虚拟现实（VR）技术通过对高新技术的利用，分析了虚拟环境下的建模应用，有效促进了城市规划的整体性和美感性。
关键词 多软件；城市规划；仿真；教学
近年来，随着经济的发展，中国一些大中城市及沿海城市也出现了迅速发展的趋势，一些传统的城市规划模型已经不能与现代化城市发展相融合，因此本文以虚拟现实技术为切入点，分析了目前虚拟现实技术在城市规划和仿真中的应用。计算机辅助设计用于城市规划主要包括计算机辅助绘图，而关于辅助设计、场地分析与规划等则相对较少[1]，这一方面是由于学科的复杂性决定的，另一方面就表现在目前还缺乏一个相对权威的权计算机辅助城市规划的设计软件。
1.规划仿真教学软件分析
1.1 3ds max
3ds max（3D Studio Max）是一种高级的三维动画软件，主要构成包括静态与动态两部分[2]。其中静态的部分主要负责3D完美效果图的制作，而动态的部分则主要用于对动画模拟空间及一些三维动画的制作。在城市规划方针教学与设计中通常会使用3dx max制作一些比较精美的效果图，比如多视点的鸟瞰图、局部的透视图、顶视图及虚拟空间动画或者环境表现图等。
1.2 Auto CAD
Auto CAD主要用于二维绘图、详细绘制、设计文档及一些基本的三维设计[3]。近年来，Auto CAD在城市规划的设计中的内容涉及到总体规划、分区规划、园林景观规划、控制性详规等方面，以小区规划为例，Auto CAD首先将规划的草案输入到计算机中经过软件识别与分析，然后修改完善，绘制出平面图，并在此基础上，将结构分析图、道路、绿化景观、给排水规划及电力通讯规划图等设计出来。
1.3 Photoshop
Photoshop是集图像扫描、编辑修改、广告创意、图像制作、图像输入与输出于一体的图形图像处理软件，通常CAD图纸中的色彩相对单调、死板，而Photoshop则可以任意的将CYMK9和RGB中的各种色彩比重进行调节从而获得设计中所需要的颜色[4]。Photoshop软件中包含了众多的喷枪工具及渐变模式，同时能够插入多种配景，提高了规划图纸的美感。
1.4 Multigen Creator
Multigen Creator是一种三维、交互式的实时建模软件，其主中MultiGen是一种层次结构可视的数据库，而Creator则提供了一种可视化的工作环境。Multigen的主要功能在于分析如何生成能够真实反映大面积地形地貌的环境类型，从而提高模型的实时性。Multigen Creator的主要工作目标是将建模工具有效反映给三维仿真开发的设计人员，另外其多个三维试点可视的图像格式还可以方便有效的提取数据。
2.实验室教学仿真技术平台
城市规划专业的某些教学课程内容需要通过现场进行制作模型或者用真实的产品辅助进行，因此需要实验室平台的支持，在实验室建设中需要突出城市规划专业要求，从而有效促进教学理论与实践的结合。在实际教学过程中，可以组织学生在实验室内进行计算机的模拟实践联系，不断丰富学生视野，拓展学生实践的空间。实验室实验平台一方面可以提高学生的实践能力，另一方面还能够有效缩短城市规划专业毕业学生在进入工作岗位后的磨合期，提高人才质量，提升人才素质。
目前山东艺术学院在城市规划专业的课程教学过程中，积极开展情境仿真教学，根据城市规划专业建立了三个实验室，分别是动画虚拟仿真、规划仿真设计与数字城市仿真实验室等多个模型制作室与电脑机房。有效保证了城市规划专业对计算机辅助设计教学的要求。另外教师在实际教学过程中，通过仿真实验教学，在向学生传授城市规划基础知识理论的过程中，提高了学生运用计算机进行三维空间仿真模拟设计的能力。
3.实例分析
虚拟现实技术在城市规划和仿真的研究中，能够将规划方案有效定位在虚拟的环境中，并考虑到这些方案对实际环境的影响，进而对方案进行科学评价。另外用户也可以在虚拟的环境中感受到空间设计是否合理，进而根据自身的需要提出建议或者发现问题，从而避免在实际的建造中对物资的浪费，提高了城市规划的可靠性，缩短了城市规划的时间。以X科技园区为例，采用VR技术模拟漫游系统，分析如下。
3.1 系统的硬件平台分析
在整个园区内部，绿化精细，建筑物也比较多，纹理量很大，系统硬件采用SGI ONYX2超级图形工作站，ONYX2超级图形工作站是目前图形图像处理的最高端产品，速度很快，其硬件性能十分优秀，能够进行大运算量可视化的计算[5]。这一系统有CC-NUMA体系结构及可视化的流水线，因此能够将其强大的计算能力和图形性能进行结合，并进行大场景范围的实时仿真，从而获得交互式视觉仿真。采用这种技术在XX科技园区的开发中实现了园区内漫游系统、色彩逼真、图像流畅的效果，达到了相对较高的仿真水平。
3.2 系统的软件平台分析
虚拟现实技术在近年来获得了长足的发展，一些商品化的虚拟环境漫游软件也不断出现，比如Performer、OpenGL、Vega，以及WTK（Sun J2ME Wireless Toolkit ―― Sun的无线开发工具包）、OpenGVS等。
本实例设计主要是采用Creator-Pro进行三维建模，场景漫游驱动采用Vega的Lynx。其中CreatorPro能够对Open Flight数据格式进行优化，具有强大的矢量建模和多边形建模功能，从而生成实时的三维数据库，并与后续的实时仿真软件结合。Lynx能够实现三维模型调入、窗口可视、多种欲动模式定位和特殊效果显示等的实现，从而形成科技园区内的局部场景设计。
3.3 实际设计分析与研究
XX科技园区在城市主次干道之间，虚拟现实系统主要是在单体设计及规划方案的基础上进行的。首先采用ArcGIC技术根据等高线建立其原始地形的数字高程模型，在结合当地地形，最大化减少填挖量的基本原则基础上，进行了多种方案的规划设计，为建筑基地准备了合适高程的台地。之后采用Creator建立了虚拟对象三维模型，从而建立了模型库。
另外XX科技园区的虚拟动画场景主要是采用SiteBiulder技术实现的，因为模型库中关于多种建筑单体，包括数目模型等都有很多储存，因此在ArcGIS视图中，准备了多种布局方案，所以有多种虚拟科技园区的场景方案，每更换一种方案仅花费几分钟，因此其交互性效果相对较好。可以说，科技园区的虚拟现实系统有效保证了最优化的设计方案及施工设计的实现。
4.结论
随着虚拟现实技术的不断发展，其在城市规划与城市仿真中的应用范围也得到了进一步的扩大，本文从规划仿真教学软件分析入手，通过对3ds max、AutoCAD、Photoshop、 Multigen Creator和Vega等软件的分析，并结合实验教学平台和X科技园区内实行的漫游系统，讨论了虚拟漫游系统中有关数据库的构建、多边形数量的优化和远景设置等方面的问题，使整个系统画面的仿真性及逼真度均达到了相对高的水平，体现了虚拟现实技术在城市规划仿真中的作用。
参考文献：
[1] 张磊,郑冰.基于VegaPrime的城市规划仿真系统设计[J].微计算机信息,2008,24（13）:221-223.
[2] 黄丽娜,费立凡,庞前聪等.城市规划仿真审批系统开发――以海口市三维仿真规划审批系统为例[J].测绘信息与工程,2007,32（1）:18-20.
[3] Coutts, AM,Beringer, J,Tapper, NJ et al.Investigating the climatic impact of urban planning strategies through the use of regional climate modelling: a case study for Melbourne, Australia[J].International Journal of Climatology,2008,28（14）:1943-1957.
[4] 宋小冬.计算机景观仿真技术的实用性、可推广性[J].城市规划,2003,27（8）:25-27,32.
[5] 黄晓春,茅明睿,王碧辉等.虚拟现实技术在城市仿真规划中的应用[C].//数字测绘与数字城市建设技术研讨会论文集.2009:143-145.