VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)在家裝設(shè)計中的應(yīng)用

□肖 婷 惠州城市職業(yè)學(xué)院藝術(shù)學(xué)院

近年來VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)，在國內(nèi)高速發(fā)展，給包括家裝設(shè)計領(lǐng)域在內(nèi)的諸多產(chǎn)業(yè)帶來了質(zhì)的變化，這種變化結(jié)合了以往傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的生態(tài)關(guān)系[1]。從家裝產(chǎn)業(yè)來說，經(jīng)過房地產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，家裝產(chǎn)業(yè)迎來了高速發(fā)展的黃金期，但隨著人們生活水平和審美觀念的提高，越來越多的人開始思考，我們需要什么樣的設(shè)計來體現(xiàn)生活之美。從這一角度來看，VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)的出現(xiàn)是一個重要契機，帶給我們豐富、直觀的空間想象力。

一、什么是VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)

（一）VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)的分類

1.桌面虛擬現(xiàn)實

桌面虛擬現(xiàn)實利用的僅僅是VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的初級實現(xiàn)，如在家裝設(shè)計中，我們利用計算機屏幕作為用戶界面來觀察虛擬環(huán)境的一個窗口，對于目前來說，三維圖像處理是能夠滿足需求的，但它作為VR技術(shù)的切入口，起到了非常重要的作用，并通過各種輸入設(shè)備實現(xiàn)與虛擬世界的完美合一。桌面虛擬現(xiàn)實通過計算機屏幕實現(xiàn)360度范圍的虛擬境界觀察，同時還可以操控家裝設(shè)計中的具體物體，如擺設(shè)、墻紙的顏色及廚衛(wèi)用品的款式。但這種技術(shù)本身具有一定不足，缺乏真實的現(xiàn)實體驗，其優(yōu)點是成本相對較低，因此應(yīng)用比較廣泛。常見的桌面虛擬現(xiàn)實技術(shù)有：基于靜態(tài)圖像的虛擬現(xiàn)實QuickTime VR、虛擬現(xiàn)實造型語言VRML、桌面三維虛擬現(xiàn)實、MUD等。

2.投入式虛擬現(xiàn)實

投入式虛擬現(xiàn)實比桌面要高級，它可以達到虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)提供的沉浸的用戶體驗，當然這種體驗的真實性來源于輔助設(shè)備的作用，主要是利用頭盔式顯示器或其他輔助設(shè)備來實現(xiàn)虛擬環(huán)境的帶入感[2]。其主要做法是封閉參與者的視覺、聽覺和觸覺，讓體驗者在相對封閉的虛擬空間中去感受和發(fā)現(xiàn)，同時也可以進一步利用位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手槍等手控輸入設(shè)備或聲音輸入設(shè)備來實現(xiàn)對環(huán)境的控制。這種形式在家裝設(shè)計中應(yīng)用較少，其制作成本和設(shè)備本身的成本較高，限制了參與量。但這種形式能夠使參與者產(chǎn)生身臨其境、全心投入和沉浸其中的感覺。

3.增強現(xiàn)實性的虛擬現(xiàn)實

增強現(xiàn)實性的虛擬現(xiàn)實包括沉浸虛擬系統(tǒng)和增強現(xiàn)實性的虛擬現(xiàn)實，在當下的家裝設(shè)計行業(yè)的普及率仍較低，特別是我國的家裝設(shè)計行業(yè)仍未邁向高端精品化。這種利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過模擬現(xiàn)實世界，達到較好的仿真現(xiàn)實世界的效果，同時通過增強現(xiàn)實性，以加強參與者對真實環(huán)境的感受。其主要是增強現(xiàn)實中一些細節(jié)化的感知，是一項較高的仿真技術(shù)。例如，我們熟知的民航飛機飛行員的顯示器，就可以達到這種真實虛擬的效果。這種增強現(xiàn)實性的技術(shù)勢必會在將來得到較好的應(yīng)用，特別是一些高層人員進行具有危險性的操作時，可以利用飛行器采集數(shù)據(jù)并輸入虛擬設(shè)備中來實現(xiàn)這種效果。

4.分布式虛擬現(xiàn)實

分布式虛擬現(xiàn)實的特點就像局域網(wǎng)，可以讓很多用戶通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)參與、分享一個虛擬空間，并通過共同體驗這種虛擬經(jīng)歷來實現(xiàn)共同的參與性。例如，在家裝設(shè)計中，我們針對一個空間的設(shè)計，可以一起進入虛擬空間，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)營造更高的境界，這就是分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。目前，分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)為SIMNET，這種SIMNET來源于我們所熟知的坦克仿真器研發(fā)，很多虛擬技術(shù)來源于軍用領(lǐng)域，具有較高的應(yīng)用價值。

（二）VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特征

從VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)的分類中我們了解到這門技術(shù)能呈現(xiàn)的不同方面，那么它們有什么共同特點呢？對于我們在家裝設(shè)計中會產(chǎn)生什么樣的效果？這需要我們從技術(shù)層面進行剖析，主要有以下幾個方面的特征。

1.投入感

投入感，又叫沉浸感，是虛擬現(xiàn)實最主要的技術(shù)特征，這種特征表現(xiàn)為參與者在放松無干擾的狀態(tài)下，借助交互設(shè)備，使自身的感知系統(tǒng)產(chǎn)生一種真實感或投入感，對虛擬環(huán)境的投入程度是這種感覺的效果價值。例如，在家裝設(shè)計中，運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)能讓客戶感受到作品的真實感，因此VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)投入感的強弱至關(guān)重要。而與其他仿真技術(shù)相比，VR系統(tǒng)可以將使用者的視覺、聽覺與外界隔離，因此，設(shè)計師的作品可以讓客戶在第一時間排除外界干擾， 全身心地投入虛擬現(xiàn)實中去，獲得身臨其境的感覺。所以，在家裝設(shè)計上，VR技術(shù)可以根據(jù)人類的視覺、聽覺以及生理、心理特點給予全方位滿足，通過計算機產(chǎn)生逼真的三維立體圖像，使客戶獲得投入感，更好地體會空間效果。

2.交互性

交互性主要是指參與者通過使用專門的輸入和輸出設(shè)備，達到一種真實的模擬環(huán)境的效果。人機交互的實現(xiàn)是VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)中最重要的部分，它可以使人與物之間進行真實的互動和體驗，完成一些看似復(fù)雜的工作。這種交互方法的方式多種多樣，常見的有利用計算機控制觀察或使用鼠標進行交互，當然也可以戴上VR眼鏡、VR數(shù)據(jù)手套等設(shè)備來獲取更真實的感受。對于家裝客戶來說，可以真實地置身于某種設(shè)計好的空間中，了解整體設(shè)計感覺和空間的布置效果。

3.構(gòu)想性

構(gòu)想性是指借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)，使抽象概念具象化，如我們在家裝設(shè)計中運用構(gòu)想的設(shè)計作品，使客戶先入為主，體驗出其具像化效果。對于家裝設(shè)計來說，VR的構(gòu)想性非常重要，可以讓客戶通過虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中裝有視、聽、觸、動覺的傳感及反應(yīng)裝置來實現(xiàn)虛擬環(huán)境中的環(huán)境感受和空間感覺，同步進行家裝空間的設(shè)計。這種構(gòu)想性更多地基于VR技術(shù)在空間中的利用，設(shè)計者可以通過這種技術(shù)更好地實現(xiàn)傳統(tǒng)家裝設(shè)計不能完成的構(gòu)思，如在一些復(fù)雜的設(shè)計中，可以讓客戶進入虛擬空間中一起感受這種方案的可行性，這就使構(gòu)想更具價值。

二、VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)在家裝設(shè)計中的應(yīng)用分析

（一）VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)是家裝設(shè)計的趨勢

VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)對于家裝設(shè)計來說是一種趨勢，主要體現(xiàn)在三個方面。第一，VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)是應(yīng)用性很強的技術(shù)，是基于計算機科學(xué)技術(shù)和人工智能技術(shù)為一體發(fā)展并符合家裝設(shè)計空間帶入感的技術(shù)。目前來說，我國的家裝設(shè)計主要集中在普通住宅的設(shè)計服務(wù)中，但是隨著家裝設(shè)計視覺效果要求的不斷提高，現(xiàn)有的平面設(shè)計顯然無法滿足這種趨勢發(fā)展的需要。第二，家裝設(shè)計產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要是基于人對審美的個體需求，這種個體需求包含人審美的一種時代性、趨勢性和潮流性，顯然這樣的發(fā)展符合VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展的腳步。目前來說，VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用成本較高，但隨著技術(shù)的完善，成本自然會逐步降低，從而滿足客戶的需求。第三，家裝設(shè)計軟件和操控系統(tǒng)本身的升級，隨著軟件進一步優(yōu)化，軟件與諸多設(shè)備會形成互動，這種互動是相互的作用和利用的，并在各行各業(yè)中得到相應(yīng)的體現(xiàn)。從以上幾點我們可以清晰地感受到，在未來的家裝設(shè)計中逐步加深對VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，隨著VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)的升級和發(fā)展，取得了更好的用戶體驗。這種用戶體驗是基于科技的發(fā)達，同時也是基于用戶的審美需求和目標決定的，這里包含了兩層意思：第一，用戶將主導(dǎo)室內(nèi)設(shè)計的前期構(gòu)想和體驗；第二，設(shè)計師將真正發(fā)揮作用主導(dǎo)作品的產(chǎn)生，這與過去的業(yè)主主導(dǎo)一切不同，設(shè)計師的身份更為突出。

（二）VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)突出了對空間的布局

首先，VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)使視覺得了滿足，視覺對于空間來說是第一種觸覺，很顯然對于家裝設(shè)計而言，視覺是最為重要的一部分，如果視覺能夠得到滿足，對于家裝設(shè)計的空間合理需求就會變得簡單。其次，聽覺、色覺和觸覺的帶入會直接導(dǎo)致客戶在設(shè)計作品中產(chǎn)生身臨其境的滿足感，這是現(xiàn)有的家裝設(shè)計包括三維設(shè)計無法滿足的地方。VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)對于空間的這一突破會引發(fā)行業(yè)深度的變革。設(shè)計師可以通過更好的設(shè)計方式方法來實現(xiàn)對空間的合理設(shè)計，根據(jù)客戶的設(shè)計想象，在很短的時間內(nèi)形成一套智能方案，這是現(xiàn)有的設(shè)計所缺乏的。同時，客戶可以根據(jù)這套方案參與設(shè)計過程，如我們在設(shè)計地板時，在真實的場景中，我們需要制作全部地板才能體現(xiàn)其效果，而利用了VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)，設(shè)計師可以在短時間內(nèi)換好地板，并讓客戶在空間中進行體驗。這種效果是對空間的巨大突破，且這種突破是有效的。此外，用戶可以通過VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)進入空間環(huán)境中，解決之前沒有目的想象和設(shè)想的問題，同時設(shè)計師可以根據(jù)構(gòu)思，引導(dǎo)客戶接受更好的設(shè)計理念，實現(xiàn)更好的空間布局。

（三）VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)強化了設(shè)計元素的視覺感

從設(shè)計元素來說，設(shè)計師通過顏色的搭配和空間的利用以及細節(jié)的設(shè)計來完善視覺感，構(gòu)成一套完整的空間布置效果圖。這種方式的根本價值在于VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)滿足了空間設(shè)計的理想訴求，并找到了突破口。例如，我們在對墻體進行顏色跟蹤時，一般情況下，我們很難通過平面圖紙進行確認，而且客戶往往希望在“真實的場景”中感受這種變化，設(shè)計師就可以利用VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)來滿足這種變化的需求，我們可以設(shè)計幾十種顏色進行空間的搭配，直到客戶滿意為止，這就是傳統(tǒng)家裝設(shè)計所無法達到的。這種視覺感不僅對于客戶來說是巨大的滿足，而且對于設(shè)計師來說也是設(shè)計工作的一大變革，可以讓設(shè)計師隨心所欲地對設(shè)計進行改良。家裝設(shè)計的特殊性在于，設(shè)計師與客戶的觀點往往無法達成統(tǒng)一，這是因為每個人的審美是不一樣的，所以在家裝設(shè)計中往往“眾口難調(diào)”，只能說設(shè)計師要基于客戶的一種理想的認同來設(shè)計方案，那么在這樣的條件下，VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)顯然是最好的幫手。

三、VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)在家裝設(shè)計中的應(yīng)用策略

（一）通過VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)家裝設(shè)計立體感

通過VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)家裝設(shè)計的立體感是一種趨勢，更是一種家裝產(chǎn)業(yè)向著精品設(shè)計、人文設(shè)計以及個性訴求的角度出發(fā)的變化，這種變化基于文化的多元性和社會發(fā)展的客觀性，而這種立體感主要體現(xiàn)在五個方面。第一，VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)是空間的技術(shù)，需要利用設(shè)計師的構(gòu)思來完成空間的布局，從而產(chǎn)生立體美感。第二，空間的立體感一定是身臨其境的空間虛擬效果，如果這種技術(shù)不能讓客戶感受到空間的即視感和存在感，顯然是不足以撼動客戶的。第三，VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)的主要作用是參與娛樂分享和游戲，但它的真正使命一定是基于社會生活所需要的各行各業(yè)的發(fā)展，所以從這個角度來說，VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)對家裝設(shè)計的立體感還會變得更強。第四，VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)本身的立體效果基于人體的感覺和觸覺，是一種輔助設(shè)備，但操控它的人成為體現(xiàn)立體感的關(guān)鍵。第五，家裝設(shè)計行業(yè)的未來不一定是房間空間的布局，可能會分得更為詳細，如從營養(yǎng)和健康的角度打造環(huán)保型廚房，所有廚房設(shè)備的電路、管道以及污染物的排放，都需要依靠VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)來實現(xiàn)空間的立體效果。

（二）完善VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)在家裝設(shè)計中的構(gòu)圖

完善VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)在家裝設(shè)計中的構(gòu)圖主要具有以下特點。第一，快速便捷生成戶型，這與傳統(tǒng)的CAD 3dMAX用畫圖模式快速構(gòu)建戶型方案完全不同，VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以做到真實的家具模型和身臨其境的用戶體驗，這在很大的程度上節(jié)省了設(shè)計師的時間，同時也提高了用戶的認可度。特別是現(xiàn)在的家裝越發(fā)重視客戶體驗，客戶對于細節(jié)的追求越來越嚴格。第二，快速搭配方案形成構(gòu)圖，只需要5～10分鐘就可以完成設(shè)計方案，并完成效果圖，這是一種前所未有的設(shè)計體驗，對于設(shè)計師來說是一種靈感即視化效果的達成。第三，無須渲染立即實時得出效果，通過操控系統(tǒng)和設(shè)備可以完成如游戲引擎一樣的實時操作空間效果，了解空間布局，并可以進行同步的高清實時渲染效果，這是傳統(tǒng)制圖軟件所不能達到的。同時，完善VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)可生成一鍵式720°全景圖，并通過網(wǎng)絡(luò)進行隨時隨地分享，加快了構(gòu)圖和效果的時效。第四，VR超強的用戶真實體驗感，可以做到1∶1還原設(shè)計場景，這使設(shè)計可以滿足客戶對于真實度的要求，逼真效果可以達到90%以上。同時，借助于軟件的功能和設(shè)備的作用，可以自由地在設(shè)計方案中任意變化和改動，用戶可以進入真實的虛擬空間進行互動，這是一種前所未有的用戶沉浸體驗，效果非常突出，能夠快速實現(xiàn)設(shè)計師想要的構(gòu)圖。

（三）加強VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)對家裝設(shè)計布局的解讀

目前來說，室內(nèi)設(shè)計依據(jù)個人偏好和習(xí)慣進行構(gòu)思，并且現(xiàn)在的室內(nèi)設(shè)計行業(yè)在很大程度上受到了西方設(shè)計理念的影響。室內(nèi)設(shè)計是一種文化引領(lǐng)下的設(shè)計行業(yè)，在生活中，業(yè)主根據(jù)自己的欣賞水平和想象來要求施工，造成這種情況的主要原因是設(shè)計師自身水平不高，同時客戶缺乏更好的體驗來完成理想中的設(shè)計方案。

近年來，虛擬設(shè)計在室內(nèi)設(shè)計中作為獨立體系快速發(fā)展，三維立體在虛擬現(xiàn)實中與傳統(tǒng)手繪相比，優(yōu)勢在于能夠體現(xiàn)實際設(shè)計空間的真實尺寸。這種設(shè)計更加直觀地展示了設(shè)計師的設(shè)計效果，更加人性化和專業(yè)化，設(shè)計過程更加快捷、直觀、逼真。計算機更能反映空間的真實性，各種模型的組合有利于激發(fā)設(shè)計師的創(chuàng)作潛能和再創(chuàng)作的靈感。在計算機創(chuàng)造中，各種模型的有趣組合，能使設(shè)計師在面對計算機時，消除疲勞，避免工作過于單調(diào)，使設(shè)計師有更多的時間進行構(gòu)思。計算機處理數(shù)據(jù)的功能強大，室內(nèi)設(shè)計的數(shù)據(jù)一般通過計算機數(shù)據(jù)處理得出，如室內(nèi)的平面圖尺寸、標注等都可以用計算機處理。傳統(tǒng)方式則需要設(shè)計師花費大量人力、物力進行計算，而且計算結(jié)果往往不夠精準。利用VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行室內(nèi)設(shè)計是客戶所需要的、最為人文和最有設(shè)計價值趨向的作品。設(shè)計師利用VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)最終達到三個“一致”：第一，產(chǎn)品和作品一致，對于客戶來說是產(chǎn)品，對于設(shè)計師來說是作品；第二，想法與構(gòu)圖一致，這是整個設(shè)計環(huán)節(jié)中最為重要的一環(huán)，讓所有的想法可以在較短時間內(nèi)完成構(gòu)圖；第三，逼真的虛擬環(huán)境讓客戶提前看到與真實的設(shè)計結(jié)果一致的效果。三個“一致”的出現(xiàn)，是對家裝設(shè)計布局最好的解讀。

結(jié) 語

VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展是人類文明的一大進步，這種進步基于傳統(tǒng)領(lǐng)域中的變革，如家裝設(shè)計行業(yè)利用VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)，不僅可以節(jié)省成本，而且還可以更好地使用戶獲取超高的體驗價值，這是傳統(tǒng)的圖紙設(shè)計所無法達到的。同時，客戶身臨其境，在幾乎逼真的虛擬環(huán)境下感受空間的布局，通過設(shè)備自行操作，實現(xiàn)真實的想象與現(xiàn)實的完美統(tǒng)一，也是設(shè)計與效果的完美結(jié)合。但同時，目前我們?nèi)孕杩紤]VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)的成本問題，這需要在具體實踐中加以完善和解決。同時，我們也寄希望于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用成本降低，可以更好地服務(wù)于普通的家裝市場。