在過去十年中，建筑設計一直依賴于二維的表現方法，例如立面圖、剖面圖和平面圖，并結合3D模型的數字渲染。雖然這些工具對于傳達幾何圖形和意圖至關重要，但它們仍然受到二維格式的限制。即使是通過SketchUp、Revit或AutoCAD等程序創建的最逼真的渲染圖，仍然會將空間扁平化，并使觀看者與項目的實際體驗產生距離。最近，建筑師開始探索沉浸式技術，以彌合繪圖與體驗之間的差距，提供新的居住和評估空間方案的方式。

什么是 AR、VR 和 MR？

擴展現實 (XR) 可分為三大類：增強現實(AR)、虛擬現實(VR) 和混合現實 (MR)，每種類型都提供不同程度的數字環境沉浸感。一方面，AR 使用數字內容增強現實世界，而另一方面，VR 讓用戶完全沉浸在一個完全虛擬的環境中，阻擋物理世界。MR 介于這兩個極端之間，但本質上是基于所用顯示器類型的更詳細的 AR 分類。他們的研究提出了以下分類：1 類顯示器是指基于監視器的系統，用戶通過配備攝像頭的屏幕查看現實世界，該攝像頭可以捕捉環境并疊加數字信息，例如在 Apple Vision Pro 中，它使用透視攝像頭。相比之下，2 類和 3 類系統使用帶有透視鏡頭的頭戴式顯示器 (HMD)，將 3D 模型疊加到用戶的視圖上，例如 Microsoft HoloLens。 2020 年，Trimble 將 HoloLens 與安全帽相結合，打造出Trimble XR10，使這項技術能夠在施工現場投入使用。為了清晰起見，本文將 1 類系統稱為 AR，將 2 類和 3 類系統稱為 MR。

用戶如何感知空間？

建筑設計不僅要定義空間，更要預測人們將如何感知并在其中穿行。用戶對空間的解讀不僅取決于幾何形狀，還取決于直覺、個人知識和經驗。Kevin Lynch將其描述為空間的“可讀性”，即它在心理上被理解和組織的難易程度；而Ittelson (1978)則強調用戶如何探索、分類并系統化空間元素，使其成為一個連貫的整體。用戶首先探索一個區域，確定方向并四處移動；然后，他們會對空間元素進行分類，以便在心理上進行組織；最后，他們將所有元素整合成一個系統，告訴大腦事物發生的原因以及它們之間的相互關系。研究表明，諸如混合現實之類的沉浸式環境可以忠實地模擬這種體驗，使建筑師和客戶都能將設計視為一個可供行走、觀察和解讀的空間，而非一個抽象的平面圖。

哪一個能提高設計理解：2D 圖紙還是 MR？

基于上述情況，國立臺灣大學于2021年進行了一項研究，探討了這一主題。研究者將參與者帶到一個房間，并分成兩組。第一組使用打印的建筑圖紙和彩色效果圖分析該空間的室內設計方案。第二組也進行同樣的實驗，但只使用通過MR頭顯（在本例中為HoloLens）看到的可探索的MR 3D模型。探索結束后，參與者坐下，研究人員會詢問有關該空間的問題。例如，他們對建筑方案中元素的總體理解、人們對物體長度和尺寸的感知程度、對紋理和材料的感知和理解，以及對特定元素的拆除或翻新的了解。共有42人參與了這項研究，他們的平均年齡為26歲，對建筑圖紙的理解程度各不相同，來自不同的文化背景，包括非洲、中東、亞洲、美洲和歐洲。研究結果為正在考慮在工作中應用這項技術的建筑師提供了一些啟示。

首先，研究表明，與二維方法（參與者僅獲得約 75% 的信息）相比，MR 技術允許用戶理解約 85% 的整體設計方案。同時，他們也得出結論，MR 并不能完全取代二維；事實上，它關乎平衡。MR 和二維都適用于識別空間和總體布局、確定可進行活動的場所以及確定高度。然而，二維平面圖尤其適用于空間的具體測量（長度和寬度）、理解拆除計劃以及識別設計中的可數元素，例如燈具、開關或插座的數量。另一方面，MR 更適合理解空間中元素之間的相互作用（例如，柱子是否被特定材料包裹）。MR 尤其適用于快速識別設計中的特定材料和紋理，并在視覺上理解寬度的大小，以及在心理上感知材料的某些屬性，例如粗糙度、光滑度、溫暖度或寒冷度。

我們如何將 MR 集成到我們當前的設計審查工作流程中？

MR 可以彌合技術和非技術利益相關者之間的差距，從而促進包容性和跨學科合作。缺乏閱讀建筑圖紙經驗的客戶或最終用戶通常難以想象一個空間的外觀或功能。AR，尤其是通過混合現實頭顯，可以讓他們直觀地與空間互動，從而緩解這個問題。鑒于 MR 鏡片的透明特性，非建筑師用戶可以直接在現場體驗設計方案的空間和材料品質，從而更容易識別潛在問題，如流通沖突、比例誤解或材料不一致。這使得他們能夠根據自己的感知經驗而不是抽象的解釋給出反饋。這有助于使設計審查過程民主化，并可以帶來更明智的、以客戶為中心的決策。對于建筑團隊來說，將 MR 與傳統工具相結合可能意味著他們的詳細技術評估（例如，清理、計數和拆除計劃）將得到客戶更豐富的經驗理解的補充，從而可以產生更全面、更經過用戶驗證的設計結果。

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2025-05-03

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