室內(nèi)裝修設(shè)計中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用與創(chuàng)新

陳舒婷 武漢市湯姆生建筑設(shè)計咨詢有限公司助理設(shè)計師

在網(wǎng)絡(luò)信息化時代背景下，虛擬現(xiàn)實技術(shù)得到了越來越多的關(guān)注、應(yīng)用和創(chuàng)新。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在室內(nèi)裝修設(shè)計中具有廣泛、富有價值的應(yīng)用，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到室內(nèi)裝修設(shè)計中能夠顯著提高設(shè)計質(zhì)量，既滿足室內(nèi)裝修設(shè)計方案的美學(xué)要求，又滿足用戶實際需求。室內(nèi)裝修合計中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)能有效構(gòu)建起虛擬的空間。可以從設(shè)計者的視角置身虛擬情景之中，更好地檢驗設(shè)計效果，對于設(shè)計不太理想的地方可以快速準(zhǔn)確地進(jìn)行修正[1]。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的內(nèi)涵及其在室內(nèi)裝修設(shè)計中的應(yīng)用構(gòu)成

1.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的內(nèi)涵

虛擬現(xiàn)實技術(shù)基于現(xiàn)代計算機(jī)多媒體技術(shù)及其相互之間融合發(fā)展的基礎(chǔ)上，通過構(gòu)建真實化的虛擬環(huán)境，借助相關(guān)系統(tǒng)的嵌套和支持，最終將項目效果以三維立體圖形的方式呈現(xiàn)給用戶，讓用戶獲得最為直觀的體驗和感受[2]。在網(wǎng)絡(luò)信息化時代，虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有很強的個性化、綜合化、大眾化等特征，具有非常廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。

1.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在室內(nèi)裝修設(shè)計中的應(yīng)用構(gòu)成

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在室內(nèi)裝修設(shè)計中的應(yīng)用一般由三大部分或模塊構(gòu)成，具體包括環(huán)境建模、觸覺反饋及系統(tǒng)集成。

1.2.1 環(huán)境建模

環(huán)境建模是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在室內(nèi)裝修設(shè)計中的第一個首要構(gòu)成部分，在對目標(biāo)對象三維數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算的基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶的實際需求和相關(guān)行業(yè)的數(shù)據(jù)情況進(jìn)行環(huán)境建模。環(huán)境建模是將室內(nèi)裝修設(shè)計中涉及的各種環(huán)境因素，根據(jù)其屬性、參數(shù)及對室內(nèi)裝修設(shè)計效果的影響等進(jìn)行細(xì)分整合，了解其內(nèi)在聯(lián)系、相互影響并進(jìn)行數(shù)字度量。環(huán)境建模的作用在于向用戶、設(shè)計者及相關(guān)各方提供最為直接清晰可視的數(shù)據(jù)信息，從而為以后的工作提供便利。

1.2.2 觸覺反饋

完成環(huán)境建模后，需要進(jìn)一步使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實時操作，從而讓用戶更為真實地觀察和體驗虛擬事務(wù)之間的相互關(guān)系及作用力，從而讓用戶更為真實地體驗方案與產(chǎn)品之間的關(guān)聯(lián)性，同時保證相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，這種被稱為觸覺反饋，是室內(nèi)裝修設(shè)計中虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用的重要組成部分。

1.2.3 系統(tǒng)集成

系統(tǒng)集成是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在室內(nèi)裝修設(shè)計中的最后一個重要構(gòu)成，是將相關(guān)感知模型進(jìn)行功能有機(jī)整合的過程[3]。由于不同感知模型的功能、作用領(lǐng)域各有不同，因此要想發(fā)揮系統(tǒng)的作用，就必須將之有機(jī)地予以整合。如果某個模型或功能沒有得到有效的整合，那么就會影響虛擬現(xiàn)實技術(shù)在室內(nèi)裝修設(shè)計中的應(yīng)用效果。

2 室內(nèi)裝修設(shè)計中虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)過程及技術(shù)內(nèi)容

2.1 室內(nèi)場景的生成

環(huán)境建模技術(shù)，使用計算機(jī)圖形技術(shù)構(gòu)建室內(nèi)物體的三維立體幾何模型，一般室內(nèi)裝修設(shè)計中物體的三維模型包括實體、曲面和線框3 種模式。在室內(nèi)裝修設(shè)計中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)追求的是高效快速地建立和實現(xiàn)設(shè)計目標(biāo)，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)為這一目標(biāo)提供了設(shè)計人員所需的建模手段和工具。

例如，室內(nèi)裝修設(shè)計中客廳通常布置有各種家具，如茶幾、電視柜、電視墻、電視、沙發(fā)、書柜、壁燈、門、窗和落地?zé)舻?，計劃完成后，這些元素相應(yīng)的模型都是通過圖形工具自動生成3D 場景，并且這些元素模型可以相互比較在室內(nèi)進(jìn)行靈活的布置。為了確保每個元素模型的獨立性，以方便后續(xù)的修改，需要將每個家具元素模型作為一個單獨的模塊加以處理。在需要對每個元素進(jìn)行修改時可以通過修改該模型的屬性參數(shù)來進(jìn)行，再將其布置在室內(nèi)各個不同的位置上，在很大程度上保證了系統(tǒng)集成后室內(nèi)裝修設(shè)計的整體視覺效果和氛圍[4]，并保證了室內(nèi)裝修設(shè)計方案的視覺效果。

當(dāng)互動功能被引入場景設(shè)計中時，只需要對每個元素模塊進(jìn)行屬性參數(shù)設(shè)定即可。在對室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行照明烘托時，需要使用三維坐標(biāo)進(jìn)行光照映射以獲取相應(yīng)的視覺效果。在不增加元素模型數(shù)量的前提下，可以通過使用地圖模型來達(dá)到同樣的效果。其賦予了設(shè)計者可以在更多的細(xì)節(jié)上進(jìn)行設(shè)置和處理，對于提升元素模型的紋理效果和改善建模方式都起到了良好的作用，也使得構(gòu)建的三維場景更接近于真實情景。

2.2 室內(nèi)場景元素的互動

虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于室內(nèi)裝修設(shè)計中，需要為設(shè)計者和用戶提供不同的場景及同一場景下具體細(xì)節(jié)元素模型的變動，從而滿足不同設(shè)計者和用戶更多的個性化審美需求。

為了在室內(nèi)裝修設(shè)計中為設(shè)計者和用戶提供更多的場景元素交互功能，需要場景設(shè)計中具有更多的靈活的選擇性。室內(nèi)空間必須是開放式的，允許設(shè)計者和用戶根據(jù)自己的愛好和審美需求來選擇，如墻壁的樣式、門窗的風(fēng)格、地板的紋路等。設(shè)計者或用戶可以根據(jù)自己的喜好來設(shè)置每個元素模型的細(xì)節(jié)參數(shù)，既可以決定墻壁裝修的風(fēng)格，也可以對墻壁上的燈飾進(jìn)行修改，這樣可以允許設(shè)計者或用戶根據(jù)室內(nèi)光線情況的明暗變化來體驗室內(nèi)裝修設(shè)計方案的具體效果[5]。

3 室內(nèi)裝修設(shè)計中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用

3.1 降低設(shè)計者與用戶之間的沖突

在室內(nèi)裝修設(shè)計行業(yè)，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)計師所設(shè)計的方案與用戶實際需求之間出現(xiàn)偏差、偏離的問題。一方面是由于前期溝通不清晰，另一方面是后期溝通和方案執(zhí)行中出現(xiàn)的問題。

此外，用戶需求一般是一個逐步清晰的過程，這就使得大多數(shù)情況下設(shè)計出來的方案難與用戶預(yù)期之間存在距離[6]。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入室內(nèi)裝修設(shè)計中，能幫助設(shè)計師與用戶實時進(jìn)行溝通交流，在客戶有更具體的真實體驗的基礎(chǔ)上，提出更加明確清晰具體的需求。這樣設(shè)計師更能有效地把握用戶的需求，并將之正確地表達(dá)在設(shè)計方案中，從而最大限度地降低設(shè)計師與用戶之間的沖突，提高室內(nèi)裝修設(shè)計的效率和質(zhì)量。

3.2 擺脫傳統(tǒng)圖紙設(shè)計形式的束縛

傳統(tǒng)的室內(nèi)裝修設(shè)計方案一般是以圖紙的形式展現(xiàn)，這種形式與虛擬現(xiàn)實技術(shù)相比，不能對用戶需求和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的了解和把握，無法讓用戶在特設(shè)場景中更加具體地體驗和感受方案本身的元素。因而整體的設(shè)計無論在思路上還是技術(shù)上都受到了不同程度的限制和束縛。而將虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入室內(nèi)裝修設(shè)計中，可以將室內(nèi)裝修設(shè)計的各個環(huán)節(jié)使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)有機(jī)地聯(lián)系起來，將室內(nèi)裝修設(shè)計方案的各個空間和元素多視角、多維度、全方面地呈現(xiàn)給用戶，從而擺脫傳統(tǒng)圖紙設(shè)計形式的束縛，后續(xù)的相關(guān)工作也可以順利開展。

3.3 提升設(shè)計成本預(yù)算的準(zhǔn)確度

成本預(yù)算是室內(nèi)裝修設(shè)計方案形成以后、方案施工以前的一個重要工作。施工成本預(yù)算需要對設(shè)計方案進(jìn)行全面分析的基礎(chǔ)上形成相關(guān)施工材料的全面成本體系，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步做好成本精算。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入室內(nèi)裝修設(shè)計中，可以很容易地對不合理的設(shè)計進(jìn)行修改，一方面可以降低成本預(yù)算，另一方面可以提高后期精算的準(zhǔn)確度，還可以提高整個設(shè)計方案的經(jīng)濟(jì)性[7]。

3.4 有效彌補相關(guān)的缺陷和不足

在傳統(tǒng)室內(nèi)裝修設(shè)計中，經(jīng)常出現(xiàn)場地限制或資金不足等問題，這些問題有時會對設(shè)計方案的實施產(chǎn)生很大的影響，而且這些限制修改起來存在較大的難度。而引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以通過虛擬場景的構(gòu)建，對設(shè)計方案中相關(guān)缺陷和不足的地方進(jìn)行零成本或成本極低的修改，確保整個設(shè)計方案順利實施。

4 結(jié)語

室內(nèi)裝修設(shè)計中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)已成為行業(yè)和社會發(fā)展的基本趨勢，也是建筑裝修設(shè)計行業(yè)與計算機(jī)虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行行業(yè)銜接的重要體現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在室內(nèi)裝修設(shè)計中的應(yīng)用為設(shè)計者和相關(guān)用戶主體創(chuàng)造性地營造了虛擬的真實環(huán)境，能很好地幫助設(shè)計者和相關(guān)用戶擺脫傳統(tǒng)設(shè)計的局限和束縛，帶來這諸多優(yōu)勢。

同時，隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展以及各種虛擬現(xiàn)實軟件的推陳出新，特別是現(xiàn)代建筑裝修設(shè)計的要求不斷提高，極大地促進(jìn)了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在室內(nèi)裝修設(shè)計中的快速發(fā)展。

總之，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在室內(nèi)裝修設(shè)計中的應(yīng)用在未來可以預(yù)見的時間內(nèi)將取得重大突破和革新。