虛擬現(xiàn)實家裝展示系統(tǒng)

張晗

[摘要]虛擬現(xiàn)實是一種多通道的新型人機交互接口，它提供了具有沉浸感的智能虛擬環(huán)境并允許用戶和該環(huán)境進行交互。計算機技術(shù)、交互技術(shù)和人工智能技術(shù)等相關(guān)的技術(shù)快速發(fā)展，促進了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷進步。在實際的應(yīng)用過程中，此項技術(shù)也得到了快速的發(fā)展和提高。文章的重點側(cè)重于家裝展示系統(tǒng)方面對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用和最新成果，并對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的前景和未來的實際應(yīng)用提出一些展望和建議。

[關(guān)鍵詞]虛擬現(xiàn)實；虛擬環(huán)境；交互技術(shù)；家裝展示系統(tǒng) 文章編號：2095 - 4085（ 2018） 01 - 0037 - 02

虛擬現(xiàn)實（VirtualReality.簡稱VR）在目前的各個行業(yè)都有所運用，其實現(xiàn)了多通道的新型人機交互接口。人們對于它的體驗可以實現(xiàn)全面和多渠道，如視覺方面、聽覺方面以及觸覺和速度等方面的感知。在人類語言、動作、表情、手勢以及視線等方面實現(xiàn)與虛擬世界的互動和鏈接，充分感受到身臨其境，使感知更加具體和自然。虛擬現(xiàn)實技術(shù)目前在醫(yī)學(xué)、軍事、制造業(yè)、教育、娛樂以及工程訓(xùn)練等方面都有所運用，并且得到了大力的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)也在潛移默化中深刻的影響著人們的生活和習(xí)慣，對生活和工作起到了積極的影響作用。

1 虛擬現(xiàn)實的特征

虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過對三維世界進行現(xiàn)實模擬，從而創(chuàng)造出的一種人機互動的方式，其是計算機仿真系統(tǒng)技術(shù)之一。虛擬現(xiàn)實技術(shù)首先需要使用計算機軟件將三維模型環(huán)境生成，然后通過對外設(shè)備使使用者充分融入環(huán)境中。在產(chǎn)業(yè)界，通常將虛擬現(xiàn)實定義成三類技術(shù)應(yīng)用方式，即虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、混合現(xiàn)實。但以學(xué)術(shù)界對其進行劃分，將其中的混合現(xiàn)實技術(shù)再進行細(xì)化，又分為了增強現(xiàn)實和增強虛擬環(huán)境兩類。沉浸感，又稱臨場感，其主要是指環(huán)境中主要角色，也就是人對于虛擬環(huán)境的真實性感受。虛擬環(huán)境達(dá)到以假亂真的情況是最理想狀態(tài)，其可以使用戶全身心，真實的融入到計算機所創(chuàng)設(shè)出的三位虛擬環(huán)境中。人也就是用戶一旦進行此環(huán)境中，所看到的和聽到的以及感受到的都是真實的感覺，一起行為，意識和動作甚至呼吸都與現(xiàn)實世界別無二致，真正實現(xiàn)人人畫中，身臨其境。交互性，也就是人與環(huán)境的互動性，比如用戶對虛擬環(huán)境中物體的實際感觸，是否可操作，以及人從環(huán)境中得到的反饋等，并且這些感知是否自然。比如，在用戶對環(huán)境中的物體進行觸摸和抓握時是否有真實的觸感，對物體的重量和質(zhì)地等是否有大體的概念等。想象力，這一方面主要是指用戶融人環(huán)境空間中，以自身的感知、認(rèn)識等能力對全方位的知識進行獲取，并且發(fā)揮出自身的主動性，對答案進行主動的尋求，進而形成新的概念和理論。

2 虛擬現(xiàn)技術(shù)在家裝展示系統(tǒng)中的應(yīng)用

家裝行業(yè)從電腦的使用開始，就一直在制作三維模型渲染效果圖來進行展示，這樣的展示方式已經(jīng)持續(xù)了很長時間，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的出現(xiàn)和普及，使得家裝行業(yè)內(nèi)部已經(jīng)開始預(yù)見到展示方式需要更新?lián)Q代了。虛擬現(xiàn)實家裝軟件的目的，就是要設(shè)計師提供一種制作成本低，生產(chǎn)周期短并且無需設(shè)計師再次學(xué)習(xí)的虛擬現(xiàn)實家裝軟件，可以用來和家裝用戶更好的交流，給家裝用戶帶來更好的體驗，并希望能以此來替代家裝效果圖。虛擬現(xiàn)實家裝展示系統(tǒng)的最終形態(tài)是在線虛擬現(xiàn)實的軟件、以及可疊加外設(shè)硬件的解決方案。軟件實現(xiàn)了設(shè)計師和用戶只通過電腦鍵盤和鼠標(biāo)便可以操控使用。更進一步的可以在硬件上結(jié)合游戲手柄、空間定位系統(tǒng)、萬向行走儀等，實現(xiàn)更加自由的控制方式。基于Web瀏覽器端的虛擬現(xiàn)實家裝展示系統(tǒng)軟件，包含了設(shè)計師三維數(shù)據(jù)上傳、三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、以及虛擬現(xiàn)實展示三個功能，并且上傳的所有的數(shù)據(jù)都會存儲在云端服務(wù)器內(nèi)，便于設(shè)計師以后使用。設(shè)計師現(xiàn)將自己建好的家裝模型直接上傳到云端服務(wù)上，在服務(wù)器上進行轉(zhuǎn)換，生成特有的mesh格式文件，這些mesh文件可以被瀏覽器端讀取后在瀏覽器內(nèi)重建成三維數(shù)據(jù)，并且在連接虛擬現(xiàn)實頭盔后，可以轉(zhuǎn)換成虛擬現(xiàn)實自由觀賞的展示方式。設(shè)計師可以通過這種方式來像家裝用戶展示設(shè)計方案，讓用戶沉浸在自己虛擬空間內(nèi)，在自己的新家還沒有裝修之前便可以體驗一下自己新家裝修后的效果。軟件的操作分為設(shè)計師電腦設(shè)計操作以及家裝用戶虛擬體驗操作兩種，目前可以對接的頭戴顯示設(shè)備包括HTC的Vive硬件設(shè)備、Oculus的DK2硬件設(shè)備，遙控設(shè)備可配對成功的有Xbox手柄、SP3手柄以及大部分支持Windows系統(tǒng)的手柄，操作方式也可根據(jù)不同人群進行選擇。在掌握了如何通過外部設(shè)備來使用軟件后便可自由參觀了。

3 虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用展望

經(jīng)過不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實已經(jīng)逐步從萌芽狀態(tài)成長為現(xiàn)在日漸成熟的綜合信息技術(shù)，并在各個領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用，發(fā)揮了其獨特的優(yōu)勢，為各個領(lǐng)域的發(fā)展，提供了一個嶄新的突破口。但是我們也要勇于面對虛擬現(xiàn)實其中存在的一些關(guān)鍵性技術(shù)問題，并進行逐步解決。相信隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)進一步的發(fā)展，成本的降低，虛擬技術(shù)一定會走向?qū)嵱没⑵矫窕?/p>

參考文獻：

[1]周紅軍，王選科，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)概述[J].航空計算技術(shù)，2005，（01）.

[2]張占龍.虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述[J].計算機仿真，2005，（03）.

[3]馬鴻雁，李惠異，智能住宅小區(qū)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003.