虛擬現(xiàn)實在大型公共空間裝潢中的應用探索

鄧桂美 黎秀云

摘 要：通過研究裝潢設(shè)計、裝潢施工的現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)目前在大型的公共空間中存在，裝潢設(shè)計效果圖局限大，施工圖盲點多;設(shè)計圖紙理解偏差，導致溝通成本大;工裝功能復雜，施工難度大等多個問題。嘗試探索把虛擬現(xiàn)實技術(shù)，應用在大型的公共空間裝潢中的策劃、設(shè)計和施工階段，提高裝潢的設(shè)計圖繪制施工效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實;裝潢設(shè)計;裝潢施工;施工方案

中圖分類號：TU238 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）01-0128-02

0 引言

虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality）技術(shù)，融合了數(shù)字圖像處理、人工智能、計算機圖形學、多媒體技術(shù)等多個信息技術(shù)分支的成果，憑借其自身的沉浸感、交互性、構(gòu)想性的重要特征，正被各大行業(yè)發(fā)展探索并應用。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以解決，裝潢靜幀效果圖和裝潢動畫固定路線的單一表達方式，優(yōu)化展示效果滿足客戶訴求;可以360度展示裝潢設(shè)計，讓設(shè)計師、客戶、施工員沉浸式感受設(shè)計效果，不會出現(xiàn)理解偏差;可以保證在復雜的裝潢施工中，及時準確的處理大量的施工信息資料，優(yōu)化復雜的裝潢施工工程的施工方案。以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為基礎(chǔ)的裝潢工程，是未來裝潢設(shè)計和施工研究的重要方向。

1 裝潢

裝潢主要分為家裝（家庭裝潢設(shè)計工程）和工裝（公共空間裝潢設(shè)計工程）兩大類。工裝和家裝的區(qū)別最明顯的就是對象不同和規(guī)模不同，家裝主要是家庭裝修，工裝主要是公共空間如：商場、寫字樓和酒店等不同的公共場合。工裝不僅規(guī)模比家裝的大，而且功能類型多樣，空間結(jié)構(gòu)復雜，造型變化巧妙，使大型的公共空間設(shè)計和施工都具有較高的難度。

1.1 裝潢流程（圖1）

1.2 大型公共空間裝潢設(shè)計中現(xiàn)存的不足

裝潢設(shè)計效果圖局限大，施工圖盲點多。效果圖主要有手繪效果圖和電腦效果圖。手繪效果圖是設(shè)計師經(jīng)過藝術(shù)的手法表現(xiàn)的空間效果，在顏色的表現(xiàn)、空間的感覺、尺寸的比例上會都會受到限制;電腦效果圖比手繪效果圖更加直觀，電腦效果圖使用3DMAX、sketch UP等不同的3D軟件繪制工程的局部的效果，模擬建筑的現(xiàn)狀建模，但它只能提供局部的空間效果和固定的空間路線效果，無法充分展現(xiàn)整個設(shè)計的方案。目前裝潢設(shè)計的施工圖紙都是在AutoCAD這個二維平臺上繪制的，裝潢設(shè)計是個三維立體工程，在二維平臺上繪制施工圖，不可避免的出現(xiàn)盲點。

設(shè)計圖紙理解偏差，導致溝通成本大。由于設(shè)計師和客戶對設(shè)計理解不同，對表達設(shè)計的方式不同，導致客戶描述需求后，設(shè)計師按自己的理解去設(shè)計，客戶只能在設(shè)計師完成初稿后，才能了解上一次溝通中設(shè)計師理解的偏差，并提出修改的意見。每一次產(chǎn)出的偏差只能等到迭代修改，一個大型的公共空間設(shè)計項目，需要若干個迭代才能完成。而迭代之間也會產(chǎn)生更多的偏差，溝通成本、失敗風險隨之升高。

工裝功能復雜，施工難度大。工裝設(shè)計的施工周期長、工序多、綜合性強，很多時候施工都是在高空，延長了施工的時間;施工工種多，工人專業(yè)水平參差不齊，增加了施工的難度;多個施工工序交叉作業(yè)，手工作業(yè)和機械作業(yè)搭配完成，公共空間裝潢設(shè)計施工的這些特點，給設(shè)計施工、施工現(xiàn)場管理和施工操作帶來較大的復雜性和困難，同時埋有很多的安全生產(chǎn)隱患。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在大型的公共空間裝潢中的具體應用探索

2.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在大型的公共空間裝潢策劃階段的應用

裝潢策劃階段：會面前電話和客戶溝通，了解客戶對裝潢設(shè)計的訴求。會客時，使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，展示相似的成功案例，還原工程從設(shè)計到施工的整個過程，加強客戶對企業(yè)的信心。

實地測量原始的空間尺寸，掌握精確的尺寸數(shù)據(jù)，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對結(jié)構(gòu)和墻體的承壓及受力進行分析總結(jié)，因地制宜提出裝潢設(shè)計方案，以加快設(shè)計時的速度。

2.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在大型的公共空間裝潢設(shè)計階段的應用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在大型的公共空間裝潢設(shè)計階段中的效果圖展示應用：360度展示設(shè)計效果圖，沉浸式體驗裝潢表達。在傳統(tǒng)的設(shè)計工作界面進行設(shè)計，裝潢設(shè)計師很難輕松的把握空間的尺度，它需要裝潢設(shè)計師具備很強的空間想象能力，把計算機模型和實體建筑進行反復對比，再根據(jù)積累的設(shè)計經(jīng)驗，結(jié)合功能分區(qū)和人體工學要求，不斷推敲改進，才能確定合理的空間設(shè)計方案。現(xiàn)有的這種工作模式，耗費工期長，浪費成本高，限制了裝潢設(shè)計師的工作效率，也很難保證設(shè)計成果的質(zhì)量。現(xiàn)在，在工程前，人們可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)去構(gòu)建建筑物的相關(guān)結(jié)構(gòu)以及具體圖形樣貌，從而為建筑項目提供整體的框架，這樣能夠樣建筑設(shè)計人員在前期工作中獲得便利。[1]

早在2008年，中國建筑科學研究院所自主研發(fā)了一套三維建筑造型和裝修設(shè)計仿真系統(tǒng)，提供豐富的三維手段和參數(shù)化的建模方式及渲染圖制作、動畫設(shè)計等仿真功能[2]。借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)備的幫助，裝潢設(shè)計師以使用者的身份進入空間，360度沉浸式于空間中，對其進行設(shè)計，在整個過程中可以直觀的感受空間的變化，虛擬現(xiàn)實技術(shù)支持裝潢設(shè)計師對裝潢設(shè)計元素進行實時的編輯和比較。裝潢設(shè)計師可以在虛擬現(xiàn)實的工作環(huán)境中調(diào)整墻體的尺寸和位置，可以實時更換不同的家具模型、材質(zhì)，營造不同的空間質(zhì)感，沉浸式實時體驗設(shè)計的效果，可以幫助設(shè)計師及時修改設(shè)計中不合理的部分，完善整個裝潢空間的設(shè)計。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在大型的公共空間裝潢設(shè)計階段中溝通中的應用：提高溝通效率，從而節(jié)約成本降低失敗風險。作為一種新生技術(shù)，虛擬現(xiàn)實打破了以往只用從外部觀察模型的慣例，給了用戶更加直觀的感受，逐漸成為當下研究的熱點。[3]設(shè)計師使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，實時提供“三維虛擬效果”供雙方參考。設(shè)計師和客戶通過設(shè)備，同步進入到“三維虛擬效果”中，同步雙方的視覺體驗，如需修改就可以直接實現(xiàn)，實時展示修改后的“三維虛擬效果”，及時確認方案，完成設(shè)計。360度無死角的直觀展示所有空間，杜絕了由于局部效果不完整導致的理解誤差。

2.3 虛擬實現(xiàn)技術(shù)在工裝施工階段的應用

公共空間裝潢施工的規(guī)模越來越大、功能越來越多、造型越來越復雜、相應的建筑技術(shù)越來越多樣化;施工中所采用的新材料、新設(shè)備、新技術(shù)日新月異;節(jié)能技術(shù)、信息控制技術(shù)、生態(tài)技術(shù)日益與裝潢相結(jié)合。但接受專業(yè)訓練的專業(yè)裝潢施工工人越來越少，大多裝潢施工的工人都是農(nóng)民工，接受短暫的培訓就上崗，因文化水平不高、缺少系統(tǒng)的專業(yè)知識、幾乎沒有裝潢施工安全意識，工人在施工的同時埋有很多的安全生產(chǎn)隱患。在大型的公共空間裝潢設(shè)計施工中，包立管、做裝飾吊頂、貼石膏線之類的木工施工工序，可以作為主體拆改的一個細環(huán)節(jié)考慮，本身和水電路改造并不沖突，有時候還需要一些配合，公共空間要做裝飾假墻的話，要考慮假墻上是否有水電線路，如果有的話，應該讓水電改造的工人預埋管。都是施工方案設(shè)計必須考慮的問題。僅通過平面圖紙不能把這些問題表達清楚，表達不清楚，施工工人不能理解，將影響工程施工的進度，出現(xiàn)施工問題后在修改增加成本，影響施工質(zhì)量，同時容易產(chǎn)生安全事故。

使用BIM在虛擬環(huán)境中，建立施工場景、機構(gòu)構(gòu)建、機械設(shè)備等虛擬的三維模型，形成一個基于計算機有一定功能的仿真系統(tǒng)，讓系統(tǒng)中的虛擬模型具有動態(tài)性能。[4]讓施工、設(shè)計、監(jiān)理等多個團隊，在仿真體統(tǒng)中理解和推敲設(shè)計，并對系統(tǒng)中的虛擬模型按照“真實”施工的步驟，進行虛擬施工。施工方可以在虛擬仿真中完成整個施工過程，對施工難點和施工要點的每個細節(jié)考慮周全。監(jiān)理方根據(jù)虛擬現(xiàn)實施工提出設(shè)想和改進的要求，優(yōu)化施工方案，減少工種施工沖突，加強配合，提高施工的效率和質(zhì)量。工程師根據(jù)虛擬施工的過程和結(jié)果，發(fā)現(xiàn)施工方案是否精準、合理。在人機交互的可視環(huán)境中對施工方案進行設(shè)計和修改，找出安全隱患，得到優(yōu)化設(shè)計方案。以“預防為主”的虛擬現(xiàn)實裝潢施工方案為基礎(chǔ)，針對虛擬施工過程中的薄弱環(huán)節(jié)，進行強化處理，制定安全防范措施，嚴格執(zhí)行，實現(xiàn)安全管理，杜絕安全事故的發(fā)生，如圖2所示。

在施工方案實際運行的階段，使用虛擬現(xiàn)實的施工方案，有效的對各個工種進行資料管理和應急管理。如出現(xiàn)突發(fā)情況，通過虛擬現(xiàn)實施工方案中的相關(guān)信息，精確每一個工序，從而對突發(fā)情況的位置的定位準確，采取有效的解決方案，減少突發(fā)情況導致的工期延誤，人工損耗，減少突發(fā)情況造成的損害。虛擬現(xiàn)實的施工方案在使用和維護的過程中，可以不斷的跟新資料，優(yōu)化方案，提高施工效率。

3 結(jié)語

在大型公共空間的裝潢中，虛擬技術(shù)可以實現(xiàn)不同階段，不同部門的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)達和共享，可以更好地將各方面因素綜合考慮在內(nèi)，實現(xiàn)最真實的裝潢設(shè)計，同時提高了整個工程的工作效率。隨之虛擬現(xiàn)實的技術(shù)的不斷完善，其在建筑工程領(lǐng)域的先進性、適用性和高效性受到冷落工程師、客戶和施工方的廣泛關(guān)注和認可。虛擬現(xiàn)實技術(shù)為裝潢設(shè)計提供了一個協(xié)調(diào)的工作平臺，提高工作效率，減少設(shè)計錯誤，避免圖紙理解錯誤返工，減低工程成本，成為行業(yè)發(fā)展的方向。

參考文獻

[1] 常瑜欣.環(huán)境藝術(shù)設(shè)計在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用探討[J].藝術(shù)與設(shè)計，2019（08）：54-55.

[2] 郭欽，陳岱林，姜立，等.基于虛擬現(xiàn)實的三維建筑造型和裝修設(shè)計系統(tǒng)[J].計算機仿真，2008（11）：242-246.

[3] 秦傳文，李闖.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在校園環(huán)境中的應用分析[J].山東工業(yè)科技，2016（10）：458-461.

[4] 盛偉健.BIM技術(shù)在裝配式墻體的應用[J].綠色科技，2018（12）：229-236.