基于VR技術的室內景觀虛擬設計及展示

王家騏 于海霞

摘?要：在傳統的室內景觀設計中存在著諸如設計修改不便、設計效率低、設計成本高及展示效果不佳等諸多不足。現在，將VR虛擬技術應用在室內景觀設計中，能夠改變傳統的室內景觀設計方法與展示手段，能夠設計出具備生動性、形象性的室內景觀設計效果，更能夠提升用戶的體驗度。

關鍵詞：三維虛擬技術;室內景觀設計;VR技術;VRML

隨著社會的發展和技術的進步，室內景觀設計行業的競爭壓力和多樣化需求在逐漸提升，也逼迫使在該行業引用更加直觀形象的VR技術，以此設計出能夠讓用戶滿意度更高的室內景觀設計效果。采用傳統平面效果圖或視頻播放等手段展示出的室內景觀設計效果，因缺乏實時交互性和真實沉浸感等問題，不能為用戶提供最直觀的視覺享受。為此，本文提出一種基于利用三維虛擬技術即VR技術實現室內景觀展示效果的虛擬設計方法，從而完成實現室內景觀設計場景的漫游，提高了交互功能和真實沉浸感，使室內景觀設計效果更加具有生動性和形象性。

一、基于VR技術的室內景觀虛擬設計及展示

（一）軟件架構及工作方式

基于VR技術的室內景觀虛擬設計與展示系統，是一種基于B/S結構的虛擬設計與展示系統。系統在服務器端（Server）存儲了室內景觀虛擬設計所需的各類設計元素的VRML文件，當然也包括展示時所需要的其他要素，如聲音、影像視頻、動畫等;而客戶端（Client）的計算機平臺能使用支持VRML插件的瀏覽器漫游虛擬現實場景。在本系統中的所有設計元素都采用了VRML格式進行存儲，因為VRML格式的文件數據量小，故可縮減網絡數據的傳輸量，從而提高系統的數據傳輸效率和提高用戶的使用體驗。

本系統的主要功能為：虛擬展示模塊、虛擬設計模塊和后臺管理模塊。虛擬展示模塊主要是通過自動或是手動的方式漫游虛擬設計出的室內景觀;虛擬設計模塊主要是通過選擇某個房型，并對該房間進行室內景觀的虛擬設計，如通過交互的方式實現設計元素（墻紙、地板、家具等）的選擇及操作（移動、刪除、旋轉等）;后臺管理模塊的功能是實現房型的管理（如添加、修改、刪除等）、設計元素（如墻紙、地板、燈具、家具等）的管理、系統中人員的角色和權限的管理。

（二）室內景觀虛擬設計展示流程

室內景觀虛擬設計流程主要包括房型選擇和交互設計兩大模塊，首先要選擇房型再進行交互設計。在本系統中，首先要建立房型庫，即對房間內部（室內）環境場景進行建模，具體來說就是先使用Auto CAD、3ds Max等軟件建模，再導入到VRML中，修正和壓縮，制作適合網絡傳播和網頁展示的VRML格式（*.wrl）文件。其次，在選中的VRML格式室內場景中進行交互式設計，即通過選擇設計元素（墻紙、地板、家具等）和操作設計元素（如選擇、移動、旋轉、刪除等）進行室內場景虛擬設計。

室內景觀虛擬展示流程是使用自動或是手動的方式漫游虛擬設計發布出的室內虛擬景觀。系統主要功能模塊結構圖及虛擬設計及展示流程如圖1所示。

二、主要室內景觀虛擬設計實現

在虛擬設計模塊中，利用交互設計功能，可根據用戶喜好，對室內景觀的設計元素進行交互式變更，如，墻紙樣式、地板樣式、各類家具的放置位置和方式、各類家具的移除等各類變更。

（一）變更墻紙和地板

鼠標右鍵單擊需要變更的墻紙或是地板，在彈出的上下文菜單里選擇“變更”選項，在隨后彈出的墻紙或是地板樣式列表中選擇將要更換的樣式，從而變更墻紙和地板的樣式風格。

（二）變更家具元素的擺放位置或方式

在設計中，若不滿意某家具等設計元素的擺放位置，則可鼠標右鍵單擊該家具元素，在彈出的上下文菜單中選擇“移動”或者“旋轉”選項，隨后利用鼠標移動或旋轉者家具元素，最后“確定”，這樣就實現了變更家具元素的擺放位置或方式。

變更墻紙和地板樣式的效果和變更家具位置/方式的前后效果如圖2所示。

三、結語

將VR虛擬技術應用在室內景觀設計中，能夠從多方面改變傳統的室內景觀設計方法與展示手段。依托計算機技術和VR技術，能夠設計和展示出具備生動性、形象性的室內景觀設計效果，特別是其交互功能，更能夠提升用戶的體驗度。

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基金項目：安徽省教育廳自然科學基金重點項目（編號：KJ2015A395、KJ2016A078）