沈阳建筑大学 设计艺术学院 吕 明 韩 毅 孙 薛
摘要：智慧城市是运用大数据、移动互联网、云计算、物联网等新时代信息技术，是促进城市建设与规划、城市服务和管理的智慧化新模式，沈阳市作为国家首批历史文化名城，是中国东北地区经济、文化、交通和商贸的中心地区，更进一步深化落实推进智慧城市的战略部署，努力打造成特色鲜明的区域性智慧性中心城市。虚拟现实技术的成熟可打造沈阳市的实景环境，并可将所包含的领域加入其中，真正能够使应用技术落地实施，推进智慧城市的建设，文章正是以智慧家居为例阐述了虚拟现实技术在构建幸福沈阳智慧城市领域中的建设与应用。
关键词：智慧城市 虚拟现实 智慧家居
中图分类号：TB47 文献标识码：A
文章编号：1003-0069(2017)10-0068-02
Abstract：Sapiential city uses Big data， mobile Internet， Cloud computing， networking and other new generation of information technology to promote a new model of city planning and construction and a new model of city service and management. Shenyang as Chinese first famous historical and cultural cities and the economy culture transportation and business center， it further deepens the implementation of the strategic plan to promote the sapiential city， and strive to create a distinctive feature of the regional center of sapiential city. Technological maturity of VR can build Shenyang real environment， and can be included in the field to join them， can really make the application of technology implementation， and promote the construction of sapiential city. The paper is based on the Smart home for example to discuss the VR technology in building construction with the application of the sapiential city of happiness Shenyang.
Keywords：Sapiential City VR Smart home
引言
人类文明的进步是社会不断的发展，社会的发展从“体力”到“物力”时代的演变，进一步再到智力时代的发展，生产的发展从农业机械到工业设备的发展、再到信息设备、智能设备的研发与使用，城市的发展也由农业城镇向工业、数字城市迈进，再到智慧城市的发展，因此智慧城市这个概念是城市发展的未来方向。
一、沈阳市智慧城市理论概况
智慧城市是运用大数据、移动互联网、云计算、物联网等新时代信息技术，是促进城市建设与规划、城市服务和管理的智慧化新模式，是新一代信息技术创新应用与城市转型发展深度融合的产物。智慧城市是可持续发展城市发展的必要途径，是国内外认可的低碳和绿色发展的重要途径，是当前城市化进程中的中国有效地提高政府效率、创新社会管理、服务改善民生、优化产业结构、保护生态环境、推动经济转型的现实选择。
沈阳市是全国综合创新改革试点区，沈阳市是中国东北地区的中心，是国家第一批历史文化名城，也是东北经济、文化、交通运输、商业的中心区域，沈阳市是国家信息化、产业化一体化考核区，沈阳市正面临产业结构调整及经济素质和效率的重大挑战，在国内进一步深化落实智慧城市的大背景下，沈阳在“互联网+”，“中国制造2025”的战略布局的基础上，以经济社会发展需要为改革创新动力，加快建设幸福沈阳智慧城市建设，数据兴市、信息强市、智慧融市、创新立市，沈阳市将打造一个独具特色的区域智慧中心城市。通过建设智慧城市，建设以人为本，民生谋生的新体系，建立社会治理新模式，培育高端智慧，繁荣新型工业发展生态，沈阳智慧城市建设以“数据驱动、智慧引领”为核心理念，充分利用现有数据，系统等资源，打造“智基、智心、智脑、智惠、智理、智业、智引”的“七智”模型力量，有序推动智慧城市的任务建设。
二、沈阳市进行智慧城市建设的优势分析
（一）沈阳市智能城市发展基础很强。沈阳市地理位置优势明显。沈阳市是七大区域中心城市之一，是全国城市流通大通道的骨干。沈阳与周边鞍山、抚顺、本溪、营口、辽阳、铁岭、阜新等七个城市构成沈阳经济圈，是全国新型工业综合改革示范区。随着沈阳市基础设施建设的飞速发展，信息化基础设施逐步完善，国家互联网直接连接点完成运营，公共场所无线网络覆盖逐渐推进，基本移动通信网络实现全市覆盖，三网融合发挥快速发展。
（二）沈阳市人民卫生服务特色显著，教育信息化成果显着，基础医疗机构已全面实现网络通信和数据传输，部分社区建设区级公共服务平台，智能交通指挥系统建成等；沈阳构建了城市统一工业空间框架和共享服务平台，社会管理成果显著，沈阳传统产业稳步发展，建成沈阳信用数据中心。
（三）沈阳产业转型升级步伐加快，形成装备制造业为形成基础，发展机器人和民用航空等新兴产业，继续好发展势头的软件服务业，服务业在东北地区处于领先地位，服务业内部结构已得到改善，金融行业取得重大进展，成为支柱产业，文化旅游等行业发展势头良好。
由以上可以看出，沈阳的信息化建设取得了长足的进步，数字化阶段基本完成，沈阳构建智慧城市已经进入整合阶段，信息化发展的总体水平已经处于国内中上水平。
三、虚拟现实技术的实现与应用
虚拟现实技术是源于20世纪下半叶的新型人机交互技术。其生产是由于计算机技术的飞速发展。随着科技的飞速发展和计算机硬件的逐步完善，虚拟现实技术成为信息领域的研究热点。根据虚拟现实概念的最早提出的学者——J.Laniar的说法：虚拟现实的本质在于利用计算机软硬件技术产生一种人们可以通过视、听、触、嗅等手段感受到的虚拟幻境，用以突破传统人机交互的行为模式，它意味着“用电子计算机合成的人工世界”。虚拟现实技术使用高性能计算机构建一个栩栩如生的三维环境，将虚拟世界中环境给体验者进行体验，体验者沉浸在虚拟世界中，并使用虚拟环境中的不同方式与对象进行交互。在虚拟现实系统中，视觉和听觉特别重要，信息摄取量最大。
虚拟现实技术相比较于传统的人机交互状态，有三个突出特点：第一是虚拟现实技术是利用计算机的软硬件，结合特殊的设备虚拟出真实的“虚拟”环境，让人感觉到如身临其境；第二是虚拟现实的环境可以响应体验者的各种动作及操作的模式，可以通过声音、运动等互动活动得到增
强，也同样是开放的环境；第三是正因为它具有很强的交互性，可以给用户一种更深刻的沉浸感，让体验者有更强烈的想象力，生动地反映设计及体验意图。目前，虚拟现实技术已经在许多领域得到广泛应用，在智能终端等硬件平台上，虚拟现实技术及其应用领先一步；在城市基础设施建设中，虚拟现实技术应用仍有待改进，但虚拟现实技术的研究和应用已经成为一种趋势。目前，虚拟现实技术的发展还处于智慧城市规划建设的初级阶段。随着不断发展，将带动智慧城市建设领域的技术革命。
四、智慧家居虚拟现实技术在构建沈阳智慧城市中应用
对于新型智慧城市的建设是以高效有序、数据开放、全程全时、共融共享、网络空间安全、经济发展、城市治理、绿色开元等为目标，推进新一代信息技术和现代化城市的进一步融合，是一种新的社会生态。“十三五”计划提出要加强现代信息基础设施建设，大力推进物联网发展及智慧城市建设。
（一）虚拟现实技术在智慧家居建设中的可行性。
未来几年的信息技术可能带来惊人的城市发展变化。其实虚拟现实技术的应用前景非常广阔，可应用于科学计算可视化，设计规划，建模与仿真，远程遥控，教育培训，艺术娱乐，医药等各种方面。随着智能技术和虚拟现实技术的发展，在未来的城市基础设施建设过程中将通过智能服务为公众提供人与社会，人与人之间的和谐共处，智慧城市的建设必须依靠大数据、传感器、摄像头、信息技术网络化等新技术，为智能城市的发展推入到新的时代。通过虚拟现实创造出一个类似城市的真实环境，其中可以包括各种城市元素，并根据自身属性的要素推断，以验证智慧城市建设是否能达到预计的目标，实施方案是否是可行的，是城市建设的智慧的进步。作为城市智慧的重要组成部分，智慧家居近年来凭借高度的智慧，强大的功能，方便舒适的生活方式，逐步赢得消费者的青睐，智慧家居逐渐从概念层面越来越多地扩展到应用层面，许多新技术也得到应用。
（二）虚拟现实技术在智慧家居中的应用方式
虚拟现实技术已经广泛应用于智能家庭甚至建筑智能，包括室内和场地模拟，虚拟样板间，在线展示，房地产漫游等应用。例如有一些消费者，希望经常设计自己的家庭空间，通常的做法是在房屋有初步房屋结构的基础上进行空间的设想，为了使其定量化，需要设计许多图纸，但往往是繁忙地绕了一个大圈，设计有一个很好想法，但往往装饰下来和他们的期望有所差距，那么虚拟现实技术就可以很好地解决这个问题。使用虚拟现实技术，设计人员可以完全按照自己的想法构建装饰性的“虚拟”房间，并可以随意改变自己在房间中的位置，观察设计效果，直到满意。不仅节省时间，还节省了做模型的成本，而且尽可能地确保最终的结果和期望接近。还有案例诸如目前的施工项目在很大程度上取决于图形化工具，为了可视化地显示各种产品，分布式虚拟现实系统应用将使工程师能够通过全球网络或局域网的三维模型设计进行三维模型的交换和发布，从而进一步提高生产效率，降低成本。市场上有很多公司围绕这些领域的虚拟现实技术开展业务，这也是实际应用虚拟现实技术的新力量，为各行各业的发展做出积极的努力。
（三）虚拟现实技术在智慧家居中的应用特点
通过虚拟现实技术，家庭环境可以是过去，现在和未来的模拟展示。从家庭整体规划，家居材料的设计与应用以及建模的角度出发，虚拟现实技术可以提供一个新的城市规划概念，具有良好的视觉展现性和互动性。这种虚拟现实技术可以广泛应用于各种建筑规划管理部门，各种环保装修设计院，各种建筑装饰设计公司，有效解决了虚拟现实场景中的家庭环境现实再现，有利于家庭用户沉浸在体验之中，也有利于建筑装饰行业的设计师，施工人员和多部门合作，从任何角度体验更大的场景，从多角度、多距离观察现场，还可以模拟各种环保用途并使用模型，在家庭虚拟现实中可以自由地控制路线感受家庭线路的布局，还可以感受到不同的时间，不同的位置环境照明，漫游过程，可以观察现有的设计在人机应用和周边环境的影响，家居风格，颜色等是否都是协调的，而同时支持实时切换规划方案，可以直观地感受各种环境方案，做出客观，全面的比较。
五、沈阳智慧城市建设模式展望
构建城市智慧的核心是整合数据，即建立健全大型数据整合平台，涵盖交通，天气，医疗，住宅，金融，人口，工商等生活的全部环境及各个方面。
（一）目前沈阳智慧城市的发展面临的问题：
1.加强信息基础设施建设，无线城市建设尚未得到充分发挥。无线网络覆盖面还不够，需要整合云计算服务的能力，系统建设不理想。
2.数据资源建设尚未完成，各部门自己的数据收集不规范，数据更新机制不完善，部门间无法实现共享数据；
3.加强公共服务和城市治理，如交通出行，交通拥堵，停车不便等问题更突出，“掌上医院”等智能服务体系对老年人的服务能力不够强大。城市和二级平台对接不完善，业务系统和数据库更新不及时等；
4.信息技术手段对传统行业的优势和主导作用尚未得到充分发挥，缺乏公共信息服务平台，共同信息化发展较低。作为东北地区核心城市的沈阳经济区与沈阳邻近城市的合作需要深化，需要进一步完善资源共享，信息交流，人才流动，产业配套和产能转移。
（二）沈阳市未来要树立和发展智慧城市重点建设的方面
1.数据资源整合，发挥数据应用的有效性，完善基础数据资源建设，各部门数据共享范围及采用方式明确，统一的市政大数据中心，数据共享和开放交流平台，形成了城市统一的数据资源系统，建立了数据社会发展和利用制度机制；
2.实现智慧惠民信息平台，如各类公民一卡通等可覆盖100％，医疗，校园，社区全面覆盖数字资源，提供多元化，优质的文化服务；
3.打造服务型政府，政府改革是一个永无止境的过程，其核心是为人民服务，最大限度地发挥公众利益，服务型政府要求政府必须是政府的政府，优化工作流程，运用现代先进管理工具和方法，为人民提供方便，快捷，高效，亲切的服务，让人们接受服务同时，真正感觉到行使所有者的权利。
4.立足于沈阳，带动沈阳经济区，带动国际城市区域中心辐射东北地区，发挥应用的辐射力，平台的影响力，工业的渗透力，为沈阳经济特区智慧城市群的协调发展奠定基础，建设东北大数据中心，沈阳将建成东北地区数据资源融合，数据业务能力枢纽和数据业龙头地区，推动实现整个东北地区的基础设施互联互通，共同经营，推动沈阳经济区八大城市区域协调发展。
简而言之，只有完善和发展现有的公共服务平台和云计算数据应用中心，才能提升沈阳信息技术的应用水平，以提高沈阳市的核心竞争力。依托物联网，云计算等技术实现城市多层次的智能管理，实现社会和数字生活网络，为幸福沈阳智慧城市的建设打好基础。
结语
城市人类生息繁衍的地方，未来的城市规模将继续扩大，未来的城市模式将比现在的城市更加智能化，城市智慧交通、智慧旅游，智慧医疗，智慧教育，智慧社区，智慧政府等将使人们实现更好的生活体验。未来虚拟现实技术将更加完善，在智慧城市的建设中发挥无限的空间，未来还将有更多高新技术的研究和应用将用于智慧城市的建设，为人们的生活提供更优质的空间。
基金项目：本文为2017年沈阳市科教系统“双服务”重点项目研究成果；2017年度沈阳市科技创新智库项目研究成果。
参考文献
[1] 沈阳市人民政府关于印发沈阳市智慧城市总体规划(2016-2020年)沈政发 [2015]66号文件 . 2015年
[2] 马华 . 用户体验研究在智慧城市建设交互设计中的应用 [J] . 设计 . 2017（5）：126-127
[3] 李长林、唐新叶 . 虚拟现实技术在智能家居中的应用 [J] . 中国住宅设施 . 2013（2）：82-83
[4] 孙超 . 浅谈虚拟现实技术在智慧城市领域的应用 [J] . 中国公共安全 . 2017（7）：73-75
[5] 徐佳 . 智能家居虚拟仿真系统的设计与实现.南昌航空大学 [D] . 江西.南昌航空航天大学 . 2015年
[6] 韩洁、李汶羲、郁琼源、王卓伦 . 人工智能·虚拟现实·5G——“十三五”炫科技将如何改变我们的生活 [J] . 中国职工教育 . 2016（4）：26-27