室內(nèi)設計中的數(shù)字手段與虛擬現(xiàn)實技術解讀

李銀斌

摘要 現(xiàn)代數(shù)字化手段和虛擬現(xiàn)實技術對設計創(chuàng)意的表達起到了越來越重要的作用，它幾乎顛覆了全部傳統(tǒng)設計概念。短短二十來年，數(shù)字化手段與虛擬現(xiàn)實技術的創(chuàng)新發(fā)展幾乎涉獵了室內(nèi)設計的整個領域，數(shù)字藝術設計既表現(xiàn)了數(shù)字化技術對傳統(tǒng)方式的沖擊，也是科技與藝術完美結合的體現(xiàn)?？茖W的發(fā)展為藝術創(chuàng)作提供了新的載體，同時也帶來了全新的藝術創(chuàng)作手法和藝術語言。

關鍵詞 室內(nèi)設計 數(shù)字化手段 虛擬現(xiàn)實

中圖分類號：F713.83 文獻標識碼：A

為了滿足人們物質生活和精神生活的需求，一個具有嶄新意義的室內(nèi)設計應運而生。室內(nèi)設計是一門專業(yè)性很強，十分實用的新興邊緣科學。它是在一定范圍內(nèi)使室內(nèi)環(huán)境空間的外觀審美性和功能實用性達到完美的和諧統(tǒng)一而進行設計的藝術創(chuàng)作。眾所周知，在20世紀90年代以前，室內(nèi)設計是全憑手工，依賴紙、筆、尺子繪制施工圖、效果圖的。進入90年代以后，隨著計算機技術的發(fā)展，新的三維軟件、渲染器一個接一個地出現(xiàn)，室內(nèi)設計領域里發(fā)生了一種幾乎可以稱之為革命性的變革，室內(nèi)設計中的數(shù)字手段與虛擬現(xiàn)實技術以它的直觀表現(xiàn)力和營造極致的視覺審美享受的優(yōu)勢正在快速影響我們的室內(nèi)設計。

1 室內(nèi)設計數(shù)字手段

1.1 數(shù)字化表現(xiàn)技術

數(shù)字化表現(xiàn)是使用數(shù)字作為室內(nèi)設計的手段與工具，將實體的靜態(tài)圖像及其運動中的影像相互交映，呈現(xiàn)出虛擬實體的表現(xiàn)形式。人們可以通過數(shù)字化表現(xiàn)在空間感觀和色彩感觀以及物體形態(tài)的光感等各方面得到視覺上直接的藝術審美和藝術享受。作為數(shù)字化表現(xiàn)技術其涵蓋的內(nèi)容十分豐富，諸如空間物體的存在形式以及物質的大小、光電影射和色彩等等，為了使它們達到某種藝術目的而在技術上進行必要的藝術處理；對物體的平面視角、立體視角以及解剖視角等各種形態(tài)表現(xiàn)方式的技術處理；還有與其表現(xiàn)相關的各種軟件的使用和操作技術等等。從廣義上的外延來說，對線條勾勒的透視和色彩的渲染進行數(shù)碼加工的表現(xiàn)技術以及采取高科技的手段作為媒介的表現(xiàn)技術都屬于數(shù)字化表現(xiàn)技術。

1.2 多種優(yōu)越性在數(shù)字化表現(xiàn)技術上的體現(xiàn)

由于室內(nèi)設計引用了數(shù)字化表現(xiàn)技術，室內(nèi)設計有了新的升華，從此獲得了質的飛躍，那些單純的傳統(tǒng)意義上的室內(nèi)設計顯得有些蒼白無力了。數(shù)字化表現(xiàn)技術為室內(nèi)設計開創(chuàng)了史無前例的表現(xiàn)形式。比如傳統(tǒng)室內(nèi)設計經(jīng)常采用手工繪制效果圖，由于主觀意識上認為是經(jīng)過計算設計而合理地配置燈光，感覺上是科學可行的，但是按圖施工出來的具體現(xiàn)場，其亮度不足或過亮的現(xiàn)象時常出現(xiàn)，難以得到精確的把握，或者說和主觀愿望總是很難達到一致。再比如在手工繪制的效果圖中，主觀感覺上對燈光的冷暖和層次的配置已經(jīng)做到了理想的程度，但是實際上經(jīng)過施工后展示的現(xiàn)場卻不能達到主觀要求的程度，因為它的光源設備選配的型號以及各廠商在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的差異而產(chǎn)生了層次并非豐富、冷暖也不是那樣分明的現(xiàn)象，出現(xiàn)的情景總是很難盡如人意。數(shù)字化表現(xiàn)技術的介入，首先它可以對制造商所提供的光源材料進行數(shù)字光域網(wǎng)文件查閱，減少不必要的人工重復設計，減少了設計誤差和施工成本，從而提高了工作效率。再一方面由于室內(nèi)設計使用了數(shù)字化表現(xiàn)技術，客戶對設計師的設計方案以及設計目的和意圖能夠很快得到理解，并且能夠有效地配合設計師對室內(nèi)設計意圖的實施，從而使其最大化地達到盡善盡美的效果。

2 室內(nèi)設計表現(xiàn)與數(shù)字手段

2.1 數(shù)字手段的含義

數(shù)字手段就是指用數(shù)字的形式表達和傳輸藝術的形式。通過數(shù)字化技術與藝術設計的結合應用，簡化和加速了設計的流程，為創(chuàng)意設計提供了更為豐富的表現(xiàn)形式和傳播載體。數(shù)字手段以其獨特的藝術魅力和實用價值成為現(xiàn)代室內(nèi)設計必不可缺的組成部分，同時也給現(xiàn)代室內(nèi)設計教學增加了新的內(nèi)容，提出了新的要求。

2.2 現(xiàn)代室內(nèi)設計表現(xiàn)的數(shù)字媒介

傳統(tǒng)的設計媒介在現(xiàn)代化科學發(fā)達的今天已經(jīng)顯示出它的能力不足了，而新的數(shù)字設計媒介從根本上改變了它的弱點。無論是在設計對象的表達以及設計對象的分析和處理方面，還是在對多維角度的信息作全方位的傳達方面，數(shù)字化媒介都能夠提高和擴展設計師專業(yè)設計的思維空間。數(shù)字媒介的信息廣泛性、復雜性以及獲取信息和交流信息的方便、快捷、準確、無誤等方面都是傳統(tǒng)媒介所望塵莫及的。

2.3 數(shù)字化現(xiàn)代室內(nèi)設計草圖融合表現(xiàn)

設計師將自己的技術技能和審美藝術通過思維設計草圖并且在繪制過程中與數(shù)字化表現(xiàn)產(chǎn)生互動關系。繪圖的方式采用數(shù)字化草圖和設計師自我理想化草圖二者之間建立自定義的方式。根據(jù)圖形數(shù)字軟件技術的輸入作為基本條件，設計師將自己的數(shù)字化草圖進行更加理想化的表述。數(shù)字化技術表現(xiàn)和手繪草圖表現(xiàn)相互融合，加上環(huán)境、空間的影像以及圖形、模型照片的有效融合，在設計方案的實際造型以及功能技術的合理性等方面能夠給人們一個比較直接視覺感，從而得到比較客觀的分析和判斷，將手繪草圖表現(xiàn)、環(huán)境、空間以及圖形、模型等照片在軟件中融合處理，這樣就能得到完美的數(shù)字化草圖融合表現(xiàn)。

2.4 數(shù)字化在現(xiàn)代室內(nèi)設計中的圖像表現(xiàn)

人們普遍認為數(shù)字表現(xiàn)在室內(nèi)設計中的應用是和計算機軟件系統(tǒng)所采取的技術形式有著密切的關系。在對空間形體進行計算機軟件設計過程中，具備高級技術軟件和優(yōu)質硬件的計算機對空間模擬相對比較容易，而且其效果也比較理想。因為現(xiàn)代室內(nèi)設計環(huán)境、空間的形體表現(xiàn)技術是以像素和光點形成的二維圖像作為基本條件的。二維表現(xiàn)和三維表現(xiàn)是數(shù)字化圖示的主要表現(xiàn)形式。二維表現(xiàn)圖像是空間的內(nèi)外關系及其設計風格方面的反映，三維表現(xiàn)圖像則是關于設計方案最后形態(tài)的效果（包括材料、色彩、光線等效果）。

數(shù)字化圖像表現(xiàn)技術是二十一世紀的主導技術，它已經(jīng)滲透到了各個領域，并推動了現(xiàn)代室內(nèi)設計的飛躍發(fā)展。

2.5 室內(nèi)設計應用中數(shù)字化技術

在室內(nèi)設計運用數(shù)字技術上主要還是依靠成熟的軟件，當前市場中較為大量使用的制圖軟件有Autocad，建模軟件有sketchup、3ds max，渲染軟件有Lightscape、Vray和Finalrender。

當前繪制數(shù)字室內(nèi)設計效果圖最佳軟件組合是Autocad +3ds max+Vray+Photoshop，這已經(jīng)成為大多數(shù)設計師制作表現(xiàn)圖的首選。Autocad，主要應用于精確繪制室內(nèi)設計平面圖、立面圖、剖面圖。3ds max是三維室內(nèi)表現(xiàn)圖的首選，具有強大的建模和動畫功能，利用外掛插件，可以輕松完成室內(nèi)空間及復雜模型的創(chuàng)建。Vray渲染器是著名的Chaos Group公司開發(fā)的產(chǎn)品，主要用于渲染一些特殊效果，如：光線追蹤、次表面散射、全局照明等。它非常適用于室內(nèi)設計效果圖的表現(xiàn)，設計師只需要合理調(diào)節(jié)其渲染參數(shù)，就能夠達到照片級別的效果。Photoshop具有強大的圖像處理功能，可以有效修補渲染圖的缺陷。除此之外，近年來，隨著新技術的發(fā)展，在效果圖建模領域，設計師還大量使用sketchup，它是一款應用于建筑領域的全新三維設計軟件，可以極其快速和方便地對三維創(chuàng)意進行創(chuàng)建、觀察和修改。傳統(tǒng)鉛筆草圖的優(yōu)雅自如，現(xiàn)代數(shù)字科技的速度與彈性，通過sketchup得到了完美結合。

3 數(shù)字化虛擬現(xiàn)實和現(xiàn)代室內(nèi)設計

3.1 人機界面虛擬現(xiàn)實

計算機人機界面的高級技術就是虛擬現(xiàn)實技術（即靈境技術）。它具有交互性、沉浸性以及構想性等主要技術特征。計算機人機界面利用計算機多種綜合技術（如圖形和仿真技術、多媒體和網(wǎng)絡技術、模擬人工智能技術以及模擬人的感覺器官的各種功能技術），在計算機顯示的虛擬世界里使用語言和手勢創(chuàng)作出一種多維性、十分人性化的信息空間。而它的根本原理就是通過具有高級性能的計算機或圖形工作站，運用相關軟件，把設計目標直觀地、真實地、立體地表現(xiàn)出來。

3.2 現(xiàn)代室內(nèi)設計對虛擬現(xiàn)實技術的應用

室內(nèi)設計中應用虛擬現(xiàn)實技術，可以打破傳統(tǒng)室內(nèi)設計效果圖單一、缺乏直觀性以及過度地美化誤導客戶等缺點，提高設計方案的準確性?？蛻敉ㄟ^親身體驗，可以做出準確的判斷，有利于設計方案的篩選及評判，大大提高了工作效率。室內(nèi)設計交互式虛擬技術的實現(xiàn)主要由三維模型創(chuàng)建、VRML（Virtual Reality Modeling Language）交互設計兩部分組成。按照室內(nèi)空間真實尺寸利用常用的建模軟件3dsmax、 sketchup等，建立一個虛擬室內(nèi)空間，考慮到以后的互動，盡可能在不影響其視覺外觀的情況下減少模型的面數(shù)。燈光不必創(chuàng)建，默認即可。場景中家具及物體貼圖大小不宜過大，一般使用16bit或24bit的位圖即可。

虛擬現(xiàn)實建模語言VRML（Virtual Reality Modeling Language）是一種交互式三維造型和渲染的實用性語言。它集二維、三維、文本和多媒體素材于一體，可以實現(xiàn)客戶通過對虛擬的室內(nèi)環(huán)境和空間存在物體進行模擬操作，并且在反饋的信息中感覺到它的真實性。交互平臺的設計可以通過交互傳感器、Script腳本設計和外部創(chuàng)作接口EAI（External Authoring Interface）三種方式來實現(xiàn)，以用戶為中心，為設計者提供盡可能豐富的素材（材質、家居產(chǎn)品），實現(xiàn)個性化室內(nèi)設計目的。

4 結語

數(shù)字手段和虛擬現(xiàn)實技術的引入使室內(nèi)設計師可以直接從三維出發(fā)進行設計，避免了很多錯誤和重復工作，而且可以自由地創(chuàng)造出具有獨特風格、盡如人意的室內(nèi)空間。借助虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，還可以更加直觀準確地對設計方案的內(nèi)部空間和周邊環(huán)境進行感受和分析。 數(shù)字手段和虛擬現(xiàn)實技術不僅僅是繪圖工具和效果表現(xiàn)方式的改變，更大的意義在于開辟了先進科學的現(xiàn)代室內(nèi)設計實地新模式，使現(xiàn)代設計的藝術形式得到了嶄新的升華。

參考文獻

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