虛擬現實技術在室內家居設計中的應用探究

胡海峰

摘? ? 要：室內家居設計是對家居風格的設計，輔之以配飾設計。在不斷提高生活水平的今天，人們對家居設計的要求也越來越高。基于計算機仿真系統的虛擬現實技術，能夠模擬真實的室內空間場景和家居布置等，為設計師提供更加直觀、科學的設計參考。虛擬現實技術的應用大大提高了室內家居設計的合理性和科學性。隨著信息時代的到來，虛擬現實技術的使用已經成為未來室內設計中的一種趨勢。本文研究了虛擬現實技術在室內家居設計中的具體應用，以及研究了相關的室內家居設計實例。

關鍵詞：虛擬現實技術;室內家居設計;應用探究

1? 前言

室內設計是指對現有建筑的室內空間進行規劃和布置，以滿足人們的工作、生活和休閑需求，提高室內環境的生活質量。目前的室內設計研究主要集中在視覺形式上，就目前發展的形勢來看，室內設計需要從人體工程學的角度來研究人們在空間環境中的心理行為的變化。基于行為心理學、心理安全隱私，進行了研究室內環境與人的關系，注重感性和心理評估環境的設計。從室內設計的功能角度滿足人們的物質需求，滿足對環境保護的需求，滿足人體工程學的需求。從軟裝的觀點根據內部空間的面積大小、經濟條件、生活習慣，選擇設計方案，將屋主的品味和個性更好的展現出來，以現代風格的室內裝飾設計滿足不同需求。

以產品體驗為導向的消費設計時代已經到來，企業進行以設計為導向的體驗，以用戶感受為中心的運營管理和市場競爭。室內設計，特別是室內家居設計，設計理念和設計解決方案對于滿足客戶的需求至關重要。屋主通常缺乏室內設計方面的專業知識，設計師和屋主之間存在溝通問題。通常的解決方案是這樣的：（1）設計樣板房模型，設計師根據戶型，考慮室內主體功能設計。實踐中，通過創新軟裝飾，包括裝飾藝術品、裝飾燈具、裝飾家具等。樣板房模型的優點是屋主可以直接體驗視覺藝術的設計，仿佛置身其中;而缺點是它不能滿足客戶的不同需求。（2）通過直觀的設計效果圖進行溝通，優點是更加便于屋主向設計師提出自己的需求;缺點是屋主很難在虛擬的空間產生沉浸式體驗感受;（3）虛擬現實技術的運用，屋主可以直接通過電腦欣賞室內空間，但難以產生720°的沉浸式體驗感受。

2? 虛擬現實技術概述

2.1? 虛擬現實技術的簡介

虛擬現實技術最初是由美國人提出的，并于1960年首次應用于飛行員和宇航員的模擬訓練。虛擬現實技術也被稱為VR技術。VR技術作為三大信息技術之一，與網絡技術和多媒體技術一道，對人類社會作出了巨大貢獻。隨著科技的發展和進步，VR技術也在不斷地改進和更新。VR技術是一系列新的交互設備的總稱，比如頭盔顯示器、數據手套、跟蹤器等等，這些設備可以模擬真實場景，為用戶提供3D虛擬場景，是由電腦生成，具有互動性、實時性。

計算機圖形技術是VR技術中最關鍵的技術，在虛擬場景中產生的真實視覺和感官效果是在計算機圖形技術的幫助下實現的。在計算機圖形技術的支持下，用戶可以獲得前所未有的沉浸式體驗。VR技術應用于設計室內，指向性更強，也更具人性化，設計師更容易捕捉用戶需求，優化和改進設計方案，提高設計的可行性，切實滿足用戶需求。

2.2? 虛擬現實技術的特征

交互性、沉浸感、想象力是VR技術的三大特征。VR技術模擬人類的各種感覺器官，引領用戶沉浸在虛擬環境中，允許與環境的交互和交流。交互性也是VR技術的一個獨特特征。用戶可以在虛擬環境中自主操作環境中的對象，可以對體積、大小、重量等有所感覺。沉浸感是VR技術的主要特征，它指的是用戶在虛擬環境中體驗到的真實性。VR技術可以使用一個3D的虛擬環境來創造一種沉浸感，這可以通過改變場景的視角、燈光和音效來實現。它可以給用戶帶來在虛擬環境中體驗出與在真實環境中相同的感受。想象力是指用戶在虛擬環境中可以用來獲取新知識的感知和認知能力。VR技術為用戶提供了一個巨大的想象空間，可以提高他們的感官思維，同時通過認知挖掘和運用他們的創造力和想象力來學習新知識。因此，VR技術技術也可以作為啟示，作為一個學習創造的過程。

2.3? 虛擬現實技術的類別

根據VR技術的特點，可分為沉浸虛擬現實系統、增強現實性虛擬系統、桌面虛擬現實系統、分布式虛擬現實系統。沉浸式虛擬現實系統在軟硬件上比桌面虛擬現實系統（如普通頭盔顯示系統、遠程系統等）靈活得多。增強現實性虛擬系統，又稱混合虛擬現實系統，是指用戶在虛擬環境中匹配真實對象和虛擬對象的可能性，虛擬現實定位技術允許更精確的匹配。桌面虛擬現實系統是使用最廣泛的系統，盡管成本較低，沉浸程度較低。它是通過虛擬環境生成器，用戶可以通過帶有計算機屏幕的投影儀（如VRML、桌面游戲等）進行查看。分布式虛擬現實系統是用于更復雜任務的大型網絡系統。

3? 虛擬現實技術及其軟件應用

VR技術在科學技術領域取得了重大進展，產生了廣泛的信息交互。因此，人們需要提高信息處理速度和能力。當前社會需要處理多種類型信息，因此有必要建立一個虛實結合的信息處理系統，而VR技術就是這個這項技術的核心。VR技術是計算機科學、信息技術、光學、動力學等多個學科的綜合，是先進傳感器技術、圖像圖形學、人工智能、神經網絡等多種科學技術的綜合體。

3.1? 虛擬現實技術

VR技術代表了與現代科學技術相結合的各種綜合技術的相互繼承和滲透。VR技術用于科學、醫學、教育、商業、影視和娛樂。現在可以使用虛擬環境建模工具等特殊的虛擬現實建模語言（VRML）來完成模型構建。開放圖形庫（OpenGL）也可以用來創建模型庫或開發特殊的建模工具。其他的是使用3D建模工具構建3D空間模型，然后使用虛幻開發工具包（UDK）等工具創建虛擬環境。圖1顯示了VR技術具體的結構特征。

通過創建虛擬空間，設計師可以更容易地改變他們的設計，并對室內空間的構建有更直觀的看法。它不僅展示了整個建筑的結構特征，而且更充分地表達了設計的意圖，使設計師能夠更好地與用戶溝通。與此同時，設計師的創作能力也得到了很大的提高。隨著科技的發展，人們不斷追求高科技和高質量的藝術表達，以達到最佳的視覺效果。通過虛擬現實技術的應用，可以更好地保存設計師的設計方案，讓數據檔案管理更輕松、速度更快，達到更便捷的實際結果。VR技術還可以提高材料預算的準確性，盡可能避免預算錯誤。

3.2? 虛擬現實軟件

UDK是一款基于史詩游戲數字公司開發的第三代虛擬游戲引擎（Unreal3）的免費開發工具。它支持64位HDR（高動態范圍）高精度動態渲染，多層次照明和先進的動態陰影效果。通過這種方式，使用最少的計算資源，可以獲得高質量的渲染，以滿足虛擬場景的實際需求。因此，實現VR技術的軟件是UDK。生產合成多邊形建筑模型，是這個軟件的主要優點之一，其廣泛用于地產行業、影視行業等。本文的研究重點是將虛擬現實應用于室內設計，使用UDK實現3d建模功能，使用3dsmax等軟件創建3d場景。

4? 結束語

室內家居設計使用虛擬現實技術是傳統室內設計與新技術相結合的產物。該系統實現了室內設計的情景模擬，克服了傳統室內設計的時間和空間限制。通過室內家居設計的虛擬體驗，可以達到更加直觀的現實效果，是設計者和客戶之間溝通的橋梁，設計師可以傳達自己想法，用戶可以傳達自身需求。本文為虛擬現實技術在現代室內家居設計中的應用提供了可借鑒的思路。

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