基于建筑裝飾工程的三維模型的VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）設(shè)計(jì)及應(yīng)用

上海城建職業(yè)學(xué)院，上海 201415

在建筑裝飾專業(yè)領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)VR 技術(shù)的研究和應(yīng)用也成為新的潮流導(dǎo)向，對(duì)于建筑裝飾行業(yè)而言，基于建筑裝飾專業(yè)傳統(tǒng)三維模型的VR 虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)具有多元的應(yīng)用思路，在應(yīng)用過(guò)程中也因建筑裝飾行業(yè)應(yīng)用情況及三維模型的基礎(chǔ)特點(diǎn)而具有相應(yīng)的展示方式與特點(diǎn)。

建筑裝飾工程領(lǐng)域一般包括普通家裝項(xiàng)目、樓盤樣板間項(xiàng)目、公共建筑裝飾項(xiàng)目、建筑外立面裝飾與更新項(xiàng)目等常規(guī)項(xiàng)目類型，其中以普通家裝項(xiàng)目最為常見(jiàn)，我們以普通家裝設(shè)計(jì)項(xiàng)目中VR 虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)的應(yīng)用為例來(lái)探討在傳統(tǒng)建筑裝飾三維模型基礎(chǔ)上進(jìn)行的VR 虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)應(yīng)用。

1 建筑裝飾作品VR 虛擬現(xiàn)實(shí)漫游體驗(yàn)

空間感受是建筑裝飾項(xiàng)目中最重要的評(píng)價(jià)依據(jù)，在傳統(tǒng)家裝項(xiàng)目成果展現(xiàn)過(guò)程中，主要通過(guò)JPG 格式的渲染效果圖、多媒體動(dòng)畫(huà)等二維方式來(lái)向項(xiàng)目業(yè)主呈現(xiàn)，為了追求單張圖片的效果有時(shí)會(huì)在效果圖中改動(dòng)設(shè)計(jì)尺寸，因此這種呈現(xiàn)方式并不能完全體現(xiàn)真實(shí)尺度，具有局限性，項(xiàng)目業(yè)主只能通過(guò)屏幕上的效果圖和動(dòng)畫(huà)來(lái)想象身處項(xiàng)目空間中的感受。但是當(dāng)我們?cè)诩已b項(xiàng)目傳統(tǒng)模型基礎(chǔ)上進(jìn)行VR 虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)之后，項(xiàng)目業(yè)主可以通過(guò)佩戴使用VR 眼鏡和手柄，身臨其境的體驗(yàn)真實(shí)設(shè)計(jì)尺度的空間感受，業(yè)主可以通過(guò)簡(jiǎn)單的手柄操作在設(shè)計(jì)空間中任意行走和觀看，“所見(jiàn)即所得”真實(shí)的體驗(yàn)設(shè)計(jì)尺度，沉浸式感受空間環(huán)境，是建筑裝飾VR 虛擬設(shè)計(jì)作品漫游過(guò)程最直接、最具推廣性的價(jià)值［1］。

確定合適的漫游路徑是體驗(yàn)家裝項(xiàng)目VR 虛擬現(xiàn)實(shí)漫游最重要的環(huán)節(jié)，結(jié)合行業(yè)內(nèi)3D 動(dòng)畫(huà)展示家裝項(xiàng)目的一般路徑和售樓處實(shí)體樣板間展示的路徑，經(jīng)過(guò)反復(fù)的VR 漫游嘗試，我們可以在傳統(tǒng)家裝3D 模型中規(guī)劃出適合VR 展示的漫游路徑：入口、玄關(guān)、過(guò)客廳（過(guò)廳、客廳）、餐廚（餐廳、廚房）的公共部分漫游順序，接下來(lái)是主臥、衛(wèi)生間、次臥、書(shū)房的私密部分漫游順序，最后以回到客廳大空間作為漫游路徑的結(jié)束。以這樣的漫游路徑進(jìn)行的家裝項(xiàng)目三維模型VR 虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)可以讓體驗(yàn)者像參觀現(xiàn)實(shí)樣板間一樣，真實(shí)感受每個(gè)空間的尺度、色彩、家具、陳設(shè)。

2 建筑裝飾作品VR 虛擬現(xiàn)實(shí)交互體驗(yàn)

交互一詞在信息時(shí)代對(duì)大眾來(lái)說(shuō)并不陌生，建筑裝飾作品的VR 虛擬現(xiàn)實(shí)交互是指在建筑裝飾項(xiàng)目傳統(tǒng)三維模型的基礎(chǔ)上，利用VR 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維模型與體驗(yàn)者的人機(jī)交流互動(dòng)。通過(guò)指令——執(zhí)行——體驗(yàn)的VR 人機(jī)交互過(guò)程，實(shí)現(xiàn)我們對(duì)建筑裝飾項(xiàng)目的方案調(diào)整過(guò)程。在家裝項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案溝通過(guò)程中，業(yè)主經(jīng)常會(huì)針對(duì)方案成果模型提出修改意見(jiàn)，傳統(tǒng)的修改意見(jiàn)調(diào)整方式是設(shè)計(jì)師整理意見(jiàn)并對(duì)三維模型進(jìn)行修改之后再次請(qǐng)業(yè)主見(jiàn)面溝通成果，這樣的互動(dòng)方式效率較低。VR 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)卻展現(xiàn)出了強(qiáng)大的實(shí)時(shí)調(diào)整方案的能力，它能為業(yè)主提供多樣的調(diào)整選項(xiàng)，業(yè)主發(fā)出調(diào)整指令——軟件平臺(tái)執(zhí)行替換——業(yè)主實(shí)時(shí)VR 體驗(yàn)調(diào)整效果的人機(jī)交互新型方案調(diào)整模式，提高裝飾項(xiàng)目溝通效率的同時(shí)降低了溝通成本，成為VR 虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)在建筑裝飾工程技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的重要應(yīng)用內(nèi)容。

在VR 虛擬設(shè)計(jì)平臺(tái)軟件中設(shè)置有多種VR 交互類型，如燈光環(huán)境交互、開(kāi)關(guān)燈交互、行走范圍交互、門窗動(dòng)作交互、材質(zhì)交互、拾取交互、顯影交互、替換交互、觸發(fā)交互、音視頻播放交互、滾動(dòng)字幕交互等多達(dá)十余種交互類型，這些交互類型是針對(duì)建筑工程、裝飾工程、工業(yè)設(shè)計(jì)等多專業(yè)使用的平臺(tái)交互工具。對(duì)于建筑裝飾工程技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域特別是家裝項(xiàng)目三維模型來(lái)說(shuō)并非都適合，因此必須根據(jù)建筑裝飾專業(yè)三維模型的體驗(yàn)特點(diǎn)來(lái)選擇合適的交互類型，增進(jìn)漫游體驗(yàn)中的真實(shí)互動(dòng)感受。

一方面，我們模仿在實(shí)際家裝項(xiàng)目樣板間的參觀過(guò)程中，人們發(fā)生的開(kāi)關(guān)門、開(kāi)關(guān)燈動(dòng)作，選擇VR 虛擬設(shè)計(jì)中的“開(kāi)關(guān)燈交互”和“門窗動(dòng)作交互”，實(shí)現(xiàn)VR 漫游過(guò)程中業(yè)主利用手柄實(shí)現(xiàn)回家后開(kāi)門、開(kāi)燈的動(dòng)作，還原真實(shí)回家的情境。

另一方面，我們還可以利用VR 交互快速實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)參觀中無(wú)法瞬間完成的動(dòng)作。例如業(yè)主漫游體驗(yàn)家裝模型時(shí)，對(duì)廚房櫥柜的材質(zhì)或是樣式有新的要求和想法，我們利用VR 交互中的 “材質(zhì)交互”、“替換交互”就可以實(shí)現(xiàn)業(yè)主自己在漫游過(guò)程中，通過(guò)點(diǎn)擊手柄選中自己想替換的櫥柜，然后在“材質(zhì)交互”菜單提供的多種類型材質(zhì)中選擇自己喜歡的進(jìn)行材質(zhì)更改，簡(jiǎn)單的點(diǎn)擊之后就能第一時(shí)間感受更換材質(zhì)后的新效果。同樣，如果業(yè)主在漫游時(shí)想嘗試不同的家具在空間中的布置效果，也可以通過(guò)手柄操作使用“替換交互”來(lái)達(dá)到替換多種家具、陳設(shè)，體驗(yàn)不同空間裝飾布置效果的目的。這兩種交互方式對(duì)體驗(yàn)建筑裝飾專業(yè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)是非常高效的VR 增強(qiáng)性交互功能，具有革新意義［2］。

在VR 技術(shù)仍高速發(fā)展的今天，結(jié)合建筑裝飾行業(yè)需求，我們不斷探索VR 虛擬現(xiàn)實(shí)在建筑裝飾工程技術(shù)專業(yè)三維模型基礎(chǔ)上的應(yīng)用方式，總結(jié)適合專業(yè)領(lǐng)域需求的VR 漫游方式和VR 交互方式，為傳統(tǒng)建筑裝飾三維模型帶來(lái)沉浸式體驗(yàn)和VR增強(qiáng)交互功能的變革。