The use of virtual reality in urban planning - Review paper on the (dis)advantages and a new perspective for future research

Anke Van Dessel
Onderzoek naar het gebruik van virtual reality binnen het domein van de ruimtelijke planning. Wat is de huidige stand met alle voor- en nadelen en waar zitten de hiaten in het huidige wetenschappelijk onderzoek naar dit onderwerp?

Een wandeling door een virtuele stad

HET    GEBRUIK    VAN    VIRTUAL    REALITY    VOOR    STEDENBOUW    EN    RUIMTELIJKE    PLANNING    
   

Virtual    reality    is    hip.    Bedrijven    experimenteren    erop    los,    op    elke    beurs    vind    je    wel    een    stand    met    een    VRbril    terug    en    videogames    kunnen    gespeeld    worden    in    een    niet    bestaande    wereld.            Virtual    reality,    afgekort    VR,    is    meer    dan    een    tool    voor    amusement.    Eén    van    de    toepassingsgebieden    is    het    domein    van    stedenbouw    en    ruimtelijke    planning.    Steden    en    projecten    worden    hier    virtueel    vormgegeven    alvorens    ze    in    realiteit    worden    gebouwd    en    rondlopen    in    het    niet-bestaande    wordt    mogelijk.    Een    masterproef    van    de    Universiteit    Antwerpen    toont    met    een    kritische    blik    de    huidige    stand    van    zaken    en    geeft    een    opsomming    van    de    voor-    en    nadelen    van    het    gebruik    van    VR.    

©    ANKE    VAN    DESSEL    

    
VIRTUAL    REALITY      

 Virtual    reality    creëert    een    nieuwe,    virtuele    wereld.    Er    bestaan    verschillende    vormen    van    VR,    naargelang    de    mate    waarin    je    in    de    denkbeeldige    wereld    wordt    opgenomen.    Dit    varieert    van    een    scherm    waarnaar    je    kijkt,    naar    een    CAVE    waar    je    omringd    wordt    door    grote    schermen    tot    een    VR-bril,    waarbij    je    contact    met    de    realiteit    verliest.    Alle    vormen    van    VR    vereisen    een    3D-bril,    en    indien    nodig    afstandsbedieningen    om    te    navigeren.    Daarnaast    is    er    ook    augmented    reality,    waarbij    de    realiteit    getoond    wordt,    aangevuld    of    deels    vervangen    door    virtuele    elementen    of    informatie.    Augmented    reality    wordt    meestal    getoond    op    een    smartphone    of    tablet    waarmee    je    door    een    bestaande    omgeving    kan    rondlopen.    
    

GEBRUIK    BINNEN    DE    RUIMTELIJKE    PLANNING    

VR    kan    op    verschillende    schalen    worden    toegepast    binnen    de    ruimtelijke    planning.    Enerzijds    is    het    mogelijk    een    stad    volledig    virtueel    te    bouwen,    anderzijds    kan    het    worden    toegepast    op    projectniveau.    Binnen    verschillende    fases    kan    het    gebruikt    worden:    om    ontwerpen    te    beoordelen    en    ontwerpbeslissingen    te    maken,    om    fouten    te    vermijden    op    de    werf    en    het    werk    te    organiseren,    om    studies    te    voeren    omtrent    de    impact    van    een    project    of    het    gedrag    van    mensen    in    een    urbane    omgeving    te    bestuderen.    
    
Virtual    reality    biedt    veel    voordelen.    Zo    maakt    het    samenwerken    tussen    verschillende    partijen    veel    makkelijker.    Iedereen    kan    op    een    begrijpbare    manier    met    elkaar    communiceren    aangezien    er    geen    giswerk    nodig    is.    Dit    is    ook    positief    voor    participatieprocessen.    Aangezien    buurtbewoners    vaak    niet-experten    zijn,    geeft    VR    hen    een    duidelijk    beeld    van    een    toekomstig    project,    waardoor    zij    makkelijker    betrokken    kunnen    worden    en    beter    
geïnformeerd    zullen    zijn.    De    mogelijkheid    om    studies    te    voeren,    zorgt    ervoor    dat    alle    aspecten    op    voorhand    onderzocht    kunnen    worden.    Dit    zorgt    voor    minder    fouten    en    de    mogelijkheid    om    aanpassingen    te    maken    aan    het    ontwerp    alvorens    het    project    in    uitvoering    gaat.    
    
Er    zijn    ook    enkele    negatieve    aspecten    die    betrekking    hebben    op    de    technologie.    Sommige    mensen    hebben    last    van    neveneffecten,    wat    voornamelijk    leidt    tot    misselijkheid.    Daarnaast    kan    naargelang    de    gekozen    vorm    van    VR    de    kostprijs    nog    steeds    hoog    oplopen,    zien    de    toestellen    er    niet    altijd    even    modieus    uit    of    zijn    ze    niet    zo    handig    in    gebruik.    Wanneer    de    software    en/of    hardware    niet    voldoen    aan    de    vereisten,    kunnen    er    storingen    optreden.    Tot    slot    is    er    ook    de    nodige    kennis    vereist    van    de    software    om    een    goed    VR-model    op    te    bouwen.    

image 94

AVALON (CAVE) – Reynaers Aluminium © Debbie De Brauwer

TOEKOMST    

Virtual    reality    lijkt    alvast    veel    potentieel    te    bieden    voor    de    toekomst.    Door    de    snel    veranderende    technologie,    zullen    de    nadelen    alleen    maar    afnemen,    wat    het    gebruik    van    VR    binnen    de    stedenbouw    en    ruimtelijke    planning    waarschijnlijk    zal    doen    toenemen.

Bibliografie

 
 
Akçayir, M. & Akçayir, G. (2016). Advantages and challenges associated with augmented reality for education: A systematic review of the literature. Educational Research Review, vol. 20, 2016, pp. 1-11. 
 
Bayer, M. (2018). Met virtual reality betere publieksparticpatie. RoMagazin, vol. 36, no. 07-08, pp. 32-35. 
 
Bishop, I., Wherrett, J. & Miller, D. (2001). Assessment of Path Choices on a Country Walk Using a Virtual Environment. Landscape and Urban Planning, vol. 52, no. 4, pp. 225–237. 
 
Boas, Y. A. G. V. (2013). Overview of virtual reality technologies. Interactive Multimedia Conference 2013, School of Electronics and Computer Science, University of Southampton, UK. 
 
Brenner, C. (2000). Towards fully automatic generation of city models. International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, vol. 28, pp. 85–92.  
 
Campbell, D. A. & Wells, M. (2003). A Critique of Virtual Reality in the Architectural Design Process, R-94-3, Human Interface Technology Laboratory, University of Washington, Seattle, USA. 
 
Carmigniani, J., Furht, B., Anisetti, M., Ceravolo, P., Damiani, E. & Ivkovic, M. (2010). Augmented reality technologies, systems and applications. Multimedia Tools and Applications, Springer Netherlands, vol. 51, no. 1, pp. 341–377. 
 
Chavan, S. R. (2016). Augmented reality vs. virtual reality: differences and similarities, International Journal of advances research in computer engineering & technology, vol. 5, no. 6, pp. 1947-1952. 
 
Chou, T.-L., & ChanLin, L.-J. (2012). Augmented Reality Smartphone Environment Orientation Application: A Case Study of the Fu-Jen University Mobile Campus Touring System. Procedia - Social and Behavioral Studies, vol. 46, pp. 410-416.   Conniff, A., Craig, T., Laing, R. & Galan-Diaz, C. (2010). A comparison of active navigation and passive observation of desktop models of future built environments, Design Studies, vol. 31, pp. 419– 438.  
 
Davis, S., Nesbitt, K. & Nalivaiko, E. (2014). A systematic review of cybersickness, Proceedings of the 2014 Conference on Interactive Entertainment, 2014, Newcastle, New South Wales, Australia. 
 
Dijkstra, J., van Leeuwen, J., Timmermans, H. (2003). Evaluating Design Alternatives Using Conjoint Experiments in Virtual Reality, Environment and Planning, vol. 30, pp. 357–368. 
 
Dijkzeul, D., Vos, B., de Leeuw, G. & Atlantis Games BV. (2017). Tunnelvisie: totaaloverzicht van studies en bevindingen naar de beleving en waardering van stedelijke barrières voor fietsers in Schiedam. English: Tunnel vision: Total overview of studies and findings on the perception and appreciation of urban barriers for cyclists in Schiedam.  
 
Döllner, J., Baumann, K. & Buchholz, H. (2007). Virtual 3D city models as foundation of complex urban information spaces. In Proceedings of the CORP 2006 & Geomultimedia06, Vienna, Austria, 2006, pp. 13–16. 
 
Drettakis, G., Roussou, M., Reche, A. & Tsingos, N. (2007). Design and Evaluation of a Real World Virtual Environment for Architecture and Urban Planning. Presence: Tele operators and Virtual Environments, Massachusetts Institute of Technology Press (MIT Press), vol. 16, no. 3. 
 
El Araby, M. (2006), Possibilities and Constraints of using Virtual Reality in Urban Design, Proceedings of the 7Th International CORP Symposium, Vienna, Austria, 2002, pp. 457-463. 
 
Ennis, G., and Maver, T. W. (2001). Visit VR Glasgow: Welcoming multiple visitors to the virtual city. In Proceedings of eCAADe 2001: Education for Computer Aided Architectural Design in Europe, Helsinki, Finland, pp. 423-429. 
 
Förstner, W. (1999). 3D-city models: automatic and semiautomatic acquisition methods, Fritsch, D. & Spiller, R. (Eds.), Photogrammetric Week 99, Wichmann Verlag, pp. 291-303. 
 
Frost, P. & Warren, P. (2000). Virtual Reality Used in a Collaborative Architectural Design Process. In: E. Banissi, M. Bannatyne, C. Chen, F. Khosrowshahi, M. Sarfraz, A. Ursyn (Eds.), Information Visualization, 2000, Proceedings. IEEE International Conference on Computer Visualization and Graphics, London, UK, pp. 568-573. 
 
Fukuda, T., Mori, K. & Imaizumi, J. (2015). Integration of CFD, VR, AR and BIM for design feedback in a design process - an experimental study. In: Martens B, Wurzer G, Grasl T, Lorenz WE, Schaffranek R (eds) The 33rd international conference on education and research in computer aided architectural design in Europe. Vienna University of Technology, Vienna, Austria, pp 665–672. 
 
Gill, L., Lange, E., Morgan, E. & Romano, D. (2012). An analysis of usage of different types of visualisation media within a collaborative planning workshop environment. Environment and Planning B: Planning and Design, vol. 40, pp. 742–754.  
 
Havig, P., McIntire, J., Geiselman, E. (2011). Virtual reality in a cave: Limitations and the need for HMDs? In SPIE Proceedings: Vol. 8041. Head- and Helmet-Mounted Displays XVI: Design and Application. Bellingham, SPIE 8041 2011. 
 
Higuera-Trujillo, J. L., Maldonado, J. L.-T. & Milan, C. L. (2007). Psychological and physiological human responses to simulated and real environments: a comparison between Photographs, 360° Panoramas, and Virtual Reality. Appl. Ergon., vol. 65, pp. 398-409. 
 
Hilfert, T. & König, M. (2016). Low-cost virtual reality environment for engineering and construction, Visualization in Engineering, vol. 4, no. 2. 
 
Howard, T. L. J. & Gaborit, N. (2007). Using virtual environment technology to improve public participation in urban planning process, Journal of Urban Planning and Development, vol. 133, no. 4, pp. 233-241. 
 
Issa, R., Flood, I., O’Brien, W. (2003). 4D CAD and Visualization in Construction: Developments and Applications, A.A. Balkema Publishers, Lisse, The Netherlands, 2003. 
 
Jamei, E., Mortimer, M., Seyedmahmoudian, M., Horan, B. & Stojcevski, A. (2017). Investigating the Role of Virtual Reality in Planning for Sustainable Smart Cities. Sustainability 2017, vol. 9. 
 
Kakuta, T., Oishi, T. & Ikeuchi, K. (2005). Shading and shadowing of architecture in mixed reality. In: Proceedings of ISMAR 2005, pp. 200–201. 
 
Kasireddy, V., Zou, Z., Akinci, B. & Rosenberry, J. (2016). Evaluation and Comparison of Different Virtual Reality Environments towards Supporting Tasks Done on a Virtual Construction. In: Proc., Construction Research Congress 2016, San Juan, Puerto Rico, pp. 2371-2381. 
 
Kolbe, T. H. (2009). Representing and exchanging 3D city models with CityGML. In: Lee, J. & Zlatanova, S. (Eds.), Proceedings of the 3rd International Workshop on 3D geo-information, Seoul, Korea. Lecture notes in Geoinformation & Cartography, Springer-Verlag: New York, NY, USA, pp. 6177. 
 
Kolbe, T. H., Gröger, G. & Plümer, L. (2005). CityGML - Interoperable access to 3D city models. In: Oosterom, P., Zlatanova, S. & Fendel E.M. (Eds.), Proceedings of the Int. Symposium on Geoinformation for Disaster Management, Springer-Verlag: Delft, Nederland. 
 
Kuliga, S.F., Thrash, A., Dalton, R.C. & Hölscher, C. (2015). Virtual reality as an empirical research tool — Exploring user experience in a real building and a corresponding virtual model. Computers, Environment and Urban Systems, vol. 54, pp. 363–735. 
 
Li, H., Tang, W. & Simpson, D. (2004). Behaviour based motion simulation for fire evacuation procedures. In: Proceedings from the 3rd International Conference on Theory and Practice of Computer Graphics, Bournemouth, UK, pp 112–118. 
 
Mazuryk, T. & Gervautz, M. (1996). Virtual reality: History, applications, technology and future, Technical Report. TR-186-2-96-06, Institute of Computer Graphics, University of Technology, Vienna, Austria. 
 
Muhanna, M. A. (2015). Virtual reality and the cave: Taxonomy interaction challenges and research directions, Journal of King Saud University - Computer and Information Sciences, vol. 27, no. 3, pp. 344-361. 
 
Natapov, A. & Fisher-Gewirtzman, D. (2016). Visibility of urban activities and pedestrian routes: An experiment in a virtual environment. Computer Environment Urban Systems, vol. 58, pp. 60–70. 
 
Ohori, K. A., Biljecki, F., Kumar, K., Ledoux, H. & Stoter, J. (2018). Modeling cities and landscapes in 3D with CityGML. In: Borrmann, A., König, M., Koch, C. & Beetz, J. (EDS.), Building Information Modeling - Technology Foundations and Industry Practice, Springer International Publishing, pp. 199-215.  
 
Park, A. J., Calvert, T. W., Brantingham & P. L., Brantingham, P. J. (2008). The use of virtual and mixed reality environments for urban behavioural studies. PsychNology Journal, vol. 6, no. 2, pp. 119130. 
 
Petric, J., Maver, T. W., Conti, G. & Ucelli, G. (2002). Virtual reality in the service of user participation in architecture. In: Proceedings of the CIB W78 Conference 2002 - Distributing 
Knowledge in Building. International Council for Research and Innovation in Building and Construction, pp. 217-224. 
 
Rebenitsch, L. & Owen, C. (2016). Review on cybersickness in applications and visual displays, Virtual Reality, vol. 20, pp. 101-125. 
 
Regan, C. (1995). An Investigation into Nausea and Other Side-effects of Headcoupled Immersive Virtual Reality, Virtual Reality: Research, Development, Applications, vol. 1, no. 1, pp. 17– 32. 
 
Ryu, J., Hashimoto, N., Sato, M., Soeda, M., & Ohno, R. (2007). Application of human-scale immersive VR system for environmental design assessment - A proposal for an architectural design evaluation tool. Journal of Asian Architecture and Building Engineering, vol. 6, no. 1, pp. 57–64. 
 
Sharples, S., Cobb, S., Moody, A. & Wilson, J. R. (2008). Virtual reality induced symptoms and effects (VRISE): comparison of head mounted display (HMD), desktop and projection display systems. Displays, vol. 29, no. 2, pp. 58–69. 
 
Sherman, W. R. & Craig, A. B. (2003). Understanding virtual reality: interface, application and design, Morgan Kaufmann Publishers, San Francisco, New York. 
 
Simpson, D. M. (2001). Virtual reality and urban simulation in planning: a literature review and topical bibliography, Journal of Planning Literature, Vol. 15, No. 3, pp. 359-376. 
 
Slovic, P. & Weber, E. (2002). Perception of Risk Posed by Extreme Events. Paper presented at the conference ‘Risk Management strategies in an Uncertain World’, New York, USA, April 12–13. 
 
Thompson, E. M., Horne, M. & Fleming, D. (2006). Virtual reality urban modelling - an overview. Paper presented at CONVR2006: 6th Conference of Construction Applications of Virtual Reality, Florida, USA.  
 
van Krevelen, D. W. F. (2007). Augmented reality: technologies, applications and limitations, Departement of Computer Science, Vrije Universiteit Amsterdam, The Netherlands, https://www.researchgate.net/profile/Rick_Van_Krevelen2/publication/292… ty_Technologies_Applications_and_Limitations/links/56ab2b4108aed5a01359c113/AugmentedReality-Technologies-Applications-and-Limitations.pdf 
 
Wanarat, K., & Nuanwan, T. (2013). Using 3D visualisation to improve public participation in sustainable planning process: Experiences through the creation of Koh Mudsum plan, Thailand, Procedia - Social and Behavioral Sciences, vol. 91, pp. 679-690. 
 
Wang, H., Ho, Y. & Chen, K. (2007). Fuzzy evaluation method of virtual reality for urban landscape design. In: Proceedings of the International Association of Socienties of Design Research, Hongkong, China, pp. 1–15. 
 
Wang, X. (2007). Using augmented reality to plan virtual construction worksite, International Journal of Advanced Robotic Systems, vol. 4 no. 4, pp. 501-512. 
 
Whyte, J. (2003). Innovation and users: virtual reality in the construction sector, Construction Management and Economics, vol. 21, no. 6, pp. 565-572. 
 
Woksepp, S. & Olofsson, T. (2008). Credibility and applicability of virtual reality models in desgin and construction, Advanced Engineering Informatics, vol. 22, no. 4, pp. 520-528. 
 
Yu, Y., Kamel, A. E., Gong, G. & Li, F. (2014). Multi-agent based modeling and simulation of microscopic traffic in virtual reality system, Simulation Modelling Practice and Theory, vol. 45, pp. 6279. 
 
Yuan, S., Song, S. & Zhang, Y. (2014). Experimental Research in Urban Spatial Cognition by Using Virtual Reality Technology, Athens Journal of Technology Engineering, vol. 1, no. 1, pp. 19–32. 
 

Universiteit of Hogeschool
Master in de stedenbouw en ruimtelijke planning
Publicatiejaar
2019
Promotor(en)
Tom Coppens
Kernwoorden
Share this on: