探究虛擬建筑室內漫游動畫的設計與應用

羅毅

摘要：隨著當今科技的高速發展，計算機技術與3D技術也以日新月異的速度刷新著人們的認知，而由這兩個行業衍生出來的相關產業也得到了人們的青睞。其中，虛擬現實技術的出現，極大程度上豐富了人們的生活、開拓了人們的視野。并且，其在城市規劃上所具有的獨特優勢為人們所青睞。利用虛擬現實技術進行虛擬動畫設計，可以在一定程度上高度還原設計的實際效果，并在最大程度上全面、立體的展示設計師的整體設計方案，給客戶以更加直觀的視覺沖擊。從而進一步提高市場占有率，有效促進人們的消費[1]。

關鍵詞：虛擬建筑;室內漫游動畫;虛擬動畫設計

引言：隨著虛擬現實技術的發展，室內設計工作的形式也進行的全方面的改變。將虛擬現實技術應用于室內設計，可以系統地展現給客戶整體規劃方案，并使用戶獲得強烈的視覺沖擊與沉浸式感受。另一方面，可以在數據接口中獲得項目的大部分數據資料，對負較為復雜的工程項目進行合理的規劃調整，對其管理、設計、投標、報批等有著十分顯著的優點。將真實數據與數字模型進行游戲有機組合，從而建立的三維模型，可以使規劃項目進行真實還原，達到預期的使用目的。

一、虛擬技術在室內設計中的意義

隨著虛擬動畫設計技術的不斷成熟，其所具有的獨特優點也開始為各行各業的工作人員所青睞。通過足夠的數據便可對設計內容進行高度還原，以虛擬形態達到設計建造的效果。而虛擬動畫設計技術在建筑室內設計中的應用，在極大程度上減少了不必要的資金開銷與對客戶要求的可適性。由于建造設計均為在電腦上進行，所以其最終設計效果可以直觀的顯示在電腦上，因而客戶可以直觀的對其各個細節進行有效把控，避免了在傳統設計時由于設計效果與客戶預期相差較大，而造成的不必要資源財力耗費[2]。

在當前科學技術高速發展的大背景下，任何行業的企業如果缺少高新技術的支持，其發展過程就必定會面臨層層阻礙。在室內設計中，客戶最為關心的便是室內設計的最終效果。將虛擬動畫設計技術應用于室內設計，可以完全避免傳統設計過程當中最終設計效果的不確定性，在這最大程度上使客戶能過直觀的對最終設計效果有一個清晰的認識，在施工未開始時便可對其中各部分問題進行查漏補缺，力求在最短的時間內達到最優的設計效果，兼顧時間與資金效益。

二、虛擬建筑室內漫游設計技巧

一個操作性以及實用性較好的平帶對于設計師來說是十分必要的，這可以極大程度上減少設計師的工作量，并且最大程度上將設計師的設計完美呈現。選擇合適的3D設計軟件，可以使設計師抽象的思維具象化，將設計師心中所想的構造形象地表達出來。而為了使設計物體的色彩、質感以及空間結構全方位的展現出，計算機技術的運用也是不可或缺的[3]。

1.不同種類模型的建立時建模軟件的選擇。一般來說，在室內設計中主流的3D模型創立分為兩大部分。第一個是大型模型的建立，譬如墻體、房屋構造的建立，使用Sketch Up;另一類簡單模型的創立，譬如家具、物件等，采用Vrml Pad。對于Sketch Up來說，它能夠滿足設計師在進行大型模型創立時的所有需求，他可以在最大程度上詳細、直觀的對設計物體的真實情況進行描述，從而使得客戶能夠在最大程度上理解設計師的設計方案，從而簡化縮短整個設計周期，提高了設計師的設計效率。而對于Vrml Pad，由于數據庫龐大，因而在進行基礎模型的建立時，能夠極大的縮短建模時間，簡化建模過程時的繁瑣步驟，從而提高工作效率。

2.建模過程中實際問題的操作技巧

（1）為防止輔助線條以及額外約束對模型的成型產生負面影響，因而，在基礎繪圖結束時，應當對輔助線條進行刪除處理，以得到良好的表現效果。

（2）對模型的各構成單位進行合理的布局，可以使得模型的整體構成合理化，并且在后期調整時，可以避免因布局不合理導致的數據不清晰，無法順利的進行下一步的調整工作，使得整個設計周期延長。

3.材質選擇使用技巧

（1）渲染速度與材質球數量相關，為加快渲染速度，應盡量減少材質球的使用;

（2）為節約渲染時間，在選用紋理貼圖時，盡量選用同一種名稱材質，減少體統查找紋理貼圖的次數，從而加快渲染時間;

（3）減少混合材質的使用。混合材質的使用也是增加渲染時間的一大原因，因而除非某種特定情況下的特殊需求，應當盡量減少混合材質的使用。

（4）檢查貼圖路徑時，可以通過“選擇丟失的文件”來進行查找（位于路徑編輯器中），并且可以通過設置路徑來重新對所選對象重新尋找路徑，以保證渲染時，系統以最快速度找尋所需要的材質紋理貼圖，大量節省渲染所需時間。

4.VRay的使用技巧

VRay物體是在基礎建模完成與渲染開始之前的一個操作過程，在使用VRay物體時應當注意，VRay完成的物體是網格屬性，因而無法進行進一步的修改，所以在VRay物體使用之前，應當檢查場景模型是否被保存妥當，保存完畢后方可進行下一步操作。

在使用VRay之前，應當將場景的各個部分進行整合，整合成一個模型后在進行VRay物體的轉化。為了使模型各部分可以合并成一個多維子材質，應當在合并時選擇Match Material IDS to-Material（匹配材質ID到材質）選項并勾選Condense Material and IDS（精簡材質和ID）設置[4]。

為節省資源，當進行多個模型的VRay物體轉化時，將選擇的對象導入到同一個文件當中，可大大節約由于對象文件過多而產生的資源占用問題。

結語：作為21世紀的主打科學技術——計算機技術，其在各行各業所具有的優點毋庸置疑，在人們生活工作的各個方面也起到了重要的作用。對于室內設計來說，虛擬建筑室內漫游動畫設計的應用，無論是從設計周期來講、還是設計師的工作量乃至最后的客戶滿意情況來看是非常有幫助的。建筑動畫設計師將客戶的需求，結合自己的設計以具象化的三維模型呈現出來，以交互式的體驗方式使用戶體驗還原度較高的環境，改變了整體室內設計的發展。

參考文獻：

[1]王健寧，董社勤，石教英.虛擬建筑實時漫游算法：綜述[J]. 計算機工程與應用，2000（1）：29～33.

[2]曾旭東，趙昂.計算機輔助建筑設計的發展趨勢——虛擬建筑（VirtualBuilding）設計將成為主流[J]. 重慶建筑大學學報，2006（1）：21～24.

[3]殷鵬蓮，余學祥.VRML和JAVA支持下的三維虛擬校園構建[J].測繪與空間地理信息，2015，4（38）：165～168.

[4]夏磊磊，張鴻海，劉勝，羅浩.彩色三維打印中VRML模型的可視化研究[J].機械設計與制造，2016，2（2）：199～202.

[5]呂桐.BIM虛擬建筑技術在設計與施工領域的運用[J].建材與裝飾，2017（6）：76～77.

（云南工藝美術學校 ?云南昆明 ?650023）