VR技術(shù)在建筑室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用分析

摘 要：科學(xué)技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新背景下，我國建筑室內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域朝著數(shù)字化、智能化的方向持續(xù)發(fā)展，得益于VR技術(shù)的融合應(yīng)用，可促進(jìn)室內(nèi)設(shè)計作業(yè)的創(chuàng)新開展，并有效規(guī)避人為錯誤問題的出現(xiàn)。本文從VR技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢分析入手，并闡明建筑室內(nèi)設(shè)計中VR技術(shù)的實踐應(yīng)用，旨在促進(jìn)室內(nèi)設(shè)計工作的高效率、高準(zhǔn)度開展。

關(guān)鍵詞：建筑；VR技術(shù)；室內(nèi)設(shè)計；優(yōu)勢

1 前言

目前我國諸多領(lǐng)域中，VR技術(shù)應(yīng)用取得理想成效，其中建筑室內(nèi)設(shè)計可憑借建筑VR技術(shù)來實現(xiàn)創(chuàng)新與變革，依托于計算機(jī)構(gòu)建三維室內(nèi)環(huán)境，以可視化的形式來提升建筑室內(nèi)設(shè)計有效性。鑒于此，探討室內(nèi)設(shè)計中VR技術(shù)的有效應(yīng)用，不僅可保證室內(nèi)設(shè)計成效滿足民眾實際需求，亦可推動我國建筑室內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。

2 VR技術(shù)應(yīng)用原理

現(xiàn)階段建筑室內(nèi)設(shè)計中VR技術(shù)的應(yīng)用較為常見，其主要是利用計算機(jī)生成虛擬環(huán)境，通過模擬人類感官系統(tǒng)，讓用戶產(chǎn)生身臨其境的感覺。虛擬環(huán)境構(gòu)建是VR技術(shù)作用體現(xiàn)的關(guān)鍵所在，具體涉及建模、渲染和物理引擎步驟，其中建模階段主要是借助計算機(jī)軟件對虛擬場景中的物體進(jìn)行建模，確定其外形、材質(zhì)等屬性；渲染階段需將虛擬場景進(jìn)行光照和紋理方面的處理，以營造更為真實的氛圍；物理引擎則負(fù)責(zé)模擬虛擬環(huán)境中物體的運動和互動，有助于進(jìn)一步提升用戶體驗。

3 VR技術(shù)在建筑室內(nèi)設(shè)計中的優(yōu)勢

現(xiàn)代建筑室內(nèi)設(shè)計中VR技術(shù)的有效應(yīng)用，可幫助設(shè)計師全面感知設(shè)計方案，其主要優(yōu)勢體現(xiàn)為：首先，VR技術(shù)可為設(shè)計師提供全方位的沉浸式體驗，依托于VR設(shè)備，設(shè)計師仿佛置身于室內(nèi)空間中，以360度環(huán)視、自由移動的形式來感受空間的大小、光線的變化、材料的質(zhì)感等，以實現(xiàn)對室內(nèi)設(shè)計意圖的客觀體現(xiàn)，確保室內(nèi)設(shè)計符合預(yù)期要求。其次，可實現(xiàn)對設(shè)計方案的實時交互和修改。以往室內(nèi)設(shè)計中設(shè)計師需花費大量時間制作平面圖、模型等，而借助VR技術(shù)可實時對設(shè)計方案進(jìn)行直觀修改和調(diào)整，且業(yè)主可即時提出建議和要求，實現(xiàn)雙向交流和互動，有助于提升室內(nèi)設(shè)計的效率和質(zhì)量[1]。最后，可幫助設(shè)計師發(fā)掘設(shè)計中的問題和不足，以虛擬現(xiàn)實的形式來細(xì)致地審視設(shè)計方案，可深入發(fā)掘隱藏的設(shè)計缺陷或不合理之處，通過及時調(diào)整和改進(jìn)來規(guī)避實際施工問題的出現(xiàn)，以期將項目施工成本控制在預(yù)期范圍內(nèi)。

4建筑室內(nèi)設(shè)計現(xiàn)狀分析

作為建筑項目高品質(zhì)建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，室內(nèi)設(shè)計水平關(guān)乎項目效益創(chuàng)造。但縱觀當(dāng)前建筑室內(nèi)設(shè)計工作的開展，仍存在以下問題：

一是建筑室內(nèi)設(shè)計中存在信息傳遞不暢、溝通不準(zhǔn)確等問題，一般情況下，設(shè)計師習(xí)慣于借助平面圖、模型等方式向用戶展示設(shè)計方案，但部分用戶難以做到對設(shè)計意圖的準(zhǔn)確把握，極易因偏差或誤解的形成，而導(dǎo)致設(shè)計方案無法得到有效反饋。因信息傳遞不暢而導(dǎo)致設(shè)計質(zhì)量下降[1]。二是建筑室內(nèi)設(shè)計中的空間感知和體驗面臨更高要求，傳統(tǒng)設(shè)計展示方式無法做到對設(shè)計空間氛圍與環(huán)境的真實還原，用戶僅憑借圖紙模塑無法準(zhǔn)確感知空間的大小、比例、光線等特征，導(dǎo)致設(shè)計方案實際效果與預(yù)期可能存在偏差。如何在設(shè)計過程中有效呈現(xiàn)空間感知和體驗，已然成為建筑室內(nèi)設(shè)計中的關(guān)注重點。

5基于VR技術(shù)的室內(nèi)設(shè)計方法概述

隨著民眾物質(zhì)生活質(zhì)量水平的持續(xù)提升，對室內(nèi)設(shè)計提出嚴(yán)格要求，因此設(shè)計師除了合理設(shè)計地板、墻面、吊頂?shù)仍刂?，還需提高對燈具、窗簾、油畫等軟裝設(shè)計的重視度。通常情況下，當(dāng)前建筑室內(nèi)設(shè)計涉及硬裝飾、軟裝飾設(shè)計兩個階段。同時，得益于計算機(jī)技術(shù)與設(shè)計軟件的集成應(yīng)用，可借助VR技術(shù)來實現(xiàn)對室內(nèi)的建?；?、可視化設(shè)計，為保證室內(nèi)設(shè)計成效符合預(yù)期要求，需在設(shè)計作業(yè)時嚴(yán)格遵循硬裝、軟裝、視覺設(shè)計等步驟，具體流程如圖1所示。其中，裝飾設(shè)計階段要求人員對模型的形狀、尺寸、位置等進(jìn)行嚴(yán)格把控，并通過參數(shù)錄入自動生成契合實際需求的設(shè)計圖紙。而在視覺設(shè)計時則需突出渲染的真實性，并在渲染時對影響速度的因素進(jìn)行綜合考慮。此階段需在合理把控室內(nèi)設(shè)計質(zhì)感、材質(zhì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合對光線裝飾等元素的控制來提升設(shè)計真實感。

6 VR技術(shù)在建筑室內(nèi)設(shè)計中的實踐應(yīng)用

6.1室內(nèi)空間規(guī)劃設(shè)計創(chuàng)新

為進(jìn)一步提升室內(nèi)設(shè)計水平，需以室內(nèi)空間合理規(guī)劃設(shè)計為前提。為保證室內(nèi)規(guī)劃符合預(yù)期要求，可圍繞設(shè)計需求、條件的分析，借助VR技術(shù)對空間規(guī)劃設(shè)計加以創(chuàng)新。一方面，以往室內(nèi)設(shè)計中空間比例與立體效果難以借助平面圖紙來直觀呈現(xiàn)，對此可借助VR技術(shù)對室內(nèi)空間感與尺度加以模擬，以虛擬三維空間創(chuàng)建為前提，設(shè)計師可對不同空間布局方案進(jìn)行模擬和比對，判斷空間規(guī)劃是否存在缺陷不足，并通過及時調(diào)整來提升室內(nèi)空間規(guī)劃的合理性。另一方面，可利用VR技術(shù)對室內(nèi)空間流線與功能分區(qū)進(jìn)行合理規(guī)劃。一般情況，室內(nèi)流線設(shè)計成效以及功能分區(qū)是否合理，關(guān)乎室內(nèi)空間的舒適度。鑒于此，設(shè)計師可借助軟件平臺創(chuàng)設(shè)虛擬空間環(huán)境，以參數(shù)錄入的方式對不同分區(qū)方案進(jìn)行模擬，能夠?qū)Σ煌桨傅男Ч尸F(xiàn)進(jìn)行直觀感知。同時，VR技術(shù)可支持用戶對不同室內(nèi)功能分區(qū)中使用情況的模擬，以判斷室內(nèi)空間流線設(shè)計是否符合預(yù)期要求。得益于VR技術(shù)的有效運用，可促進(jìn)室內(nèi)空間規(guī)劃工作的高水平開展。

6.2材料與色彩選擇的虛擬展現(xiàn)

室內(nèi)設(shè)計中空間氛圍與美感的營造受到材料與色彩選擇的直接影響，而傳統(tǒng)設(shè)計手段的應(yīng)用，主要是借助模板、小樣來確定所需顏色或材料，無法做到對色彩與材料實際體現(xiàn)效果的真實還原。對此可利用VR技術(shù)來優(yōu)化選擇色彩與材料，首先，可依托于VR技術(shù)對不同類型材料的特性進(jìn)行模擬，如對木材、瓷磚、地板材等材料在三維虛擬空間中進(jìn)行創(chuàng)設(shè)，設(shè)計師可通過虛擬現(xiàn)實設(shè)備在虛擬空間中對相關(guān)材料的紋理、質(zhì)感和光澤度加以觀察。以虛擬體驗的方式來幫助設(shè)計師清晰了解不同材料特點，通過優(yōu)化材料選擇來提升室內(nèi)設(shè)計水平[2]。其次，可結(jié)合室內(nèi)設(shè)計需求的分析，在虛擬環(huán)境中嘗試不同色彩方案，具體可涉及墻面色彩、家具搭配、裝飾品配色等方面。通過實時虛擬展示功能的應(yīng)用，用戶可直觀感受不同色彩搭配效果，以確保最終色彩方案的制定滿足用戶實際需求。最后，可在設(shè)計階段模擬不同光照條件下的色彩效果。結(jié)合對室內(nèi)設(shè)計要求的分析，可在虛擬環(huán)境中對光源位置和強度進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，設(shè)計師可觀察不同光照條件下材料、色彩的具體表現(xiàn)情況，通過對燈光方案的優(yōu)化選擇來提升空間舒適度?；赩R技術(shù)對材料與色彩選擇加以優(yōu)化，不僅可促進(jìn)室內(nèi)設(shè)計的高效率開展，亦可幫助用戶加深對設(shè)計意圖的理解，以創(chuàng)設(shè)出符合實際審美需求的室內(nèi)設(shè)計方案。

6.3內(nèi)部場景生成

當(dāng)前建筑室內(nèi)設(shè)計中，VR技術(shù)作用的體現(xiàn)離不開對內(nèi)部場景生成的有效開展，在實際設(shè)計作業(yè)期間，對室內(nèi)所需物體，可借助計算機(jī)圖形學(xué)構(gòu)成虛擬三維模型。通常情況下，可根據(jù)設(shè)計需求將模型劃分為實體模型、曲面模型、線框模型等類別。為促進(jìn)室內(nèi)設(shè)計的高效開展，可以設(shè)計目標(biāo)為基準(zhǔn)來優(yōu)化對建模方法、形式的選擇。例如，當(dāng)前室內(nèi)設(shè)計中涉及盆景、壁燈、櫥柜、沙發(fā)、門窗、茶幾、桌椅等元素，可依托于相應(yīng)工具生成對應(yīng)的3D模型，結(jié)合對室內(nèi)空間規(guī)模的分析，可通過模型的比較來提升各類家具擺放的合理性。同時，為促進(jìn)后續(xù)修改工作的順利進(jìn)行，要求設(shè)計師在模型生成時進(jìn)行獨立模塊設(shè)置，基于對模塊節(jié)點大小、位置的調(diào)整，以期在室內(nèi)不同功能區(qū)域?qū)揖吣Ｐ瓦M(jìn)行合理放置，這不僅有助于提升室內(nèi)房間的整體視覺效果，亦可保證室內(nèi)設(shè)計成果滿足用戶實際需求。另外，在合理生成內(nèi)部場景的基礎(chǔ)上，可借助交互功能實現(xiàn)對獨立模塊的有效提取，并結(jié)合實際需求進(jìn)行針對性修改[3]。以模型表面數(shù)量不增加為前提，可借助地圖模型來提升處理成效，并通過對模型紋理等細(xì)節(jié)的有效處理，提升三維場景的真實性。若情況允許，可在場景生成時借助高光映射、漫反射映射來提升材質(zhì)的質(zhì)感與真實性。此外，在場景生成后可借助碰撞功能對各類家具元素進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，有助于提升室內(nèi)設(shè)計的合理性，避免因碰撞問題頻繁出現(xiàn)而影響到整體合理性。

6.4物理環(huán)境虛擬構(gòu)建

室內(nèi)設(shè)計中，虛擬現(xiàn)實空間能否真實還原受到物理環(huán)境因素的直接影響，若VR技術(shù)應(yīng)用時未將物理環(huán)境因素考慮在內(nèi)，極易因空間構(gòu)建而缺乏真實性，影響到用戶對虛擬空間設(shè)計成效的體驗感。鑒于此，在利用VR技術(shù)優(yōu)化室內(nèi)設(shè)計時，需在設(shè)計期間做到對物理環(huán)境因素的充分考慮，以中高層建筑設(shè)計為例，要求設(shè)計師在虛擬環(huán)境創(chuàng)建時融入風(fēng)環(huán)境，即通過對氣體分布特點的考慮來提升室內(nèi)設(shè)計的合理性。若室內(nèi)設(shè)計中存在相鄰建筑物間距較近的情況，可在合理應(yīng)用VR技術(shù)的基礎(chǔ)上，對氣流的運動進(jìn)行有效模擬，結(jié)合風(fēng)壓變化來提升虛擬場景的真實性，有助于增強用戶在觀看設(shè)計成果時的體驗感。鑒于此，要求人員在構(gòu)建虛擬場景時，需將物理環(huán)境模擬作為重要環(huán)境，以保證虛擬化空間的創(chuàng)設(shè)符合真實性需求[4]。另外，可結(jié)合室內(nèi)設(shè)計實際情況的分析，將可視度、溫濕度等環(huán)境因素融入室內(nèi)設(shè)計中，要求設(shè)計師利用VR構(gòu)建虛擬場景時對上述物理參數(shù)進(jìn)行還原，以保證建筑室內(nèi)設(shè)計符合預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，并通過對物理環(huán)境的真實模擬來滿足用戶實際需求。

6.5設(shè)計方案展示

要想實現(xiàn)對建筑室內(nèi)設(shè)計效果的全面、客觀展示，可借助VR技術(shù)做到對設(shè)計展示的創(chuàng)新，具體表現(xiàn)為：

一是立體化展示。為幫助客戶加深對設(shè)計方案空間感和比例關(guān)系的感知，可借助VR技術(shù)將設(shè)計方案以立體形式進(jìn)行有效呈現(xiàn)，客戶可以360度全方位觀察設(shè)計空間，身臨其境地感知空間高低、大小和比例關(guān)系。相較于傳統(tǒng)平面圖紙和模型的應(yīng)用，立體化展示能夠為用戶營造直觀、真實的體驗，有助于提高設(shè)計方案的接受度和滿意度。

二是交互式設(shè)計。即借助VR技術(shù)讓用戶參與到設(shè)計中，以做到對設(shè)計調(diào)整和反饋的實時開展?？蛻艨梢劳刑摂M現(xiàn)實設(shè)備與設(shè)計師進(jìn)行交互，并結(jié)合自身需求對設(shè)計細(xì)節(jié)、材質(zhì)、布局等進(jìn)行合理調(diào)整。設(shè)計師可根據(jù)客戶反饋實時調(diào)整設(shè)計方案，快速呈現(xiàn)不同方案的效果，以保證客戶個性化需求得到充分滿足。通過對交互式設(shè)計的有效開展，可為建筑室內(nèi)設(shè)計增添個性化、靈活性的特征。

三是實現(xiàn)實時漫游和虛擬現(xiàn)實體驗。待設(shè)計方案初步完成后，可引導(dǎo)用戶穿戴VR設(shè)備或VR眼鏡，置身于設(shè)計方案所呈現(xiàn)的虛擬環(huán)境中。引導(dǎo)用戶自由走動、觀察設(shè)計細(xì)節(jié)、感受空間氛圍，以身臨其境的方式來幫助用戶感知實際建筑設(shè)計成效，并為設(shè)計師表達(dá)設(shè)計意圖與理念提供支持。另外，設(shè)計師還可根據(jù)客戶反饋實時調(diào)整設(shè)計方案。以客戶提出意見或建議為前提，設(shè)計師可根據(jù)客戶需求調(diào)整設(shè)計細(xì)節(jié)，快速呈現(xiàn)不同方案的效果，以即時互動和反饋的形式來顯著提高設(shè)計方案質(zhì)量和客戶滿意度[5]。

7結(jié)論

綜上所述，VR技術(shù)在建筑室內(nèi)設(shè)計中的合理應(yīng)用，可保證室內(nèi)設(shè)計方案符合用戶多樣化需求，并為建筑項目效益的提高提供助力。鑒于此，需以明確掌握VR技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢為前提，做到對當(dāng)前室內(nèi)設(shè)計問題的深度剖析，并從室內(nèi)空間規(guī)劃設(shè)計、材料與色彩選擇、內(nèi)部場景生成、物理環(huán)境虛擬構(gòu)建、設(shè)計展示創(chuàng)新等方面入手，借助有效對策來提升建筑室內(nèi)設(shè)計有效性。

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作者簡介：林思琦（1990.10-），女，漢族，福建連城人，本科，講師，研究方向：建筑室內(nèi)設(shè)計。