VR技術(shù)在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探究

◇陳柯宇

隨著VR技術(shù)水平的提升，其在各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。運(yùn)用VR技術(shù)可由計(jì)算機(jī)生成模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，可以形成滿足人機(jī)交互要求的界面，適用于影視娛樂(lè)、建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域。VR技術(shù)具有逼真空間再造、仿真沉浸式體驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)，在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中靈活應(yīng)用，除了能提升設(shè)計(jì)效果與水平之外，還能滿足用戶的多元化需求。因此在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該強(qiáng)化對(duì)VR技術(shù)的研究與運(yùn)用。

一、VR技術(shù)概述

（一）VR技術(shù)的含義

VR技術(shù)是指在計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用前提下，可形成逼真的三維世界的技術(shù)。運(yùn)用VR技術(shù)，可以對(duì)真實(shí)環(huán)境進(jìn)行模擬，具備任意想象空間的屬性。用戶可以憑借虛擬設(shè)備對(duì)自身的觸覺(jué)、嗅覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等加以調(diào)動(dòng)，深入感知外在世界，同時(shí)也可以達(dá)到人機(jī)交互的效果。在使用VR技術(shù)的過(guò)程中，需要有計(jì)算機(jī)高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字建模技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)支持。VR技術(shù)核心要點(diǎn)涵蓋計(jì)算機(jī)圖形建模技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)等各類(lèi)技術(shù)。比如計(jì)算機(jī)圖形建模技術(shù)，其中包含的功能較多，有碰撞檢測(cè)、搭建多層次細(xì)節(jié)模型等，可以讓繪制出來(lái)的效果圖具有較強(qiáng)真實(shí)感。繪制具有真實(shí)感的圖形首先要構(gòu)建一個(gè)三維數(shù)據(jù)模型，如果某個(gè)物體離眼睛過(guò)近或者過(guò)遠(yuǎn)，相關(guān)人員便可以借助多層次細(xì)節(jié)模型將空間直觀展現(xiàn)出來(lái)。用戶在交互過(guò)程中很容易出現(xiàn)物體碰撞問(wèn)題，所以在這種情況下，可以加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，快速更新繪制狀態(tài)，使?fàn)I造出的虛擬環(huán)境具備真實(shí)感。

VR系統(tǒng)的類(lèi)型具有多元化特點(diǎn)，可以劃分為不同種類(lèi)型，包括混合式、分布式、沉浸式等。相關(guān)人員在應(yīng)用VR技術(shù)的過(guò)程中，需要對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)解析，靈活處理，同時(shí)強(qiáng)化對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的應(yīng)用，如圖像系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、跟蹤系統(tǒng)等。此外，可將硬件與VR軟件結(jié)合，保證數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、傳遞及識(shí)別的要求得到滿足，促進(jìn)數(shù)據(jù)信息識(shí)別精準(zhǔn)度的增強(qiáng)，讓建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)效果整體提高。

（二）VR技術(shù)的特點(diǎn)

VR技術(shù)具有臨境性、交互性、多感知性、想象性等特點(diǎn)，在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中利用該技術(shù)，有助于設(shè)計(jì)效果的提升。

一是臨境性。臨境性具體是指用戶可以真實(shí)感受到虛擬世界，佩戴眼鏡或者頭盔等傳感工具，達(dá)到真實(shí)體驗(yàn)虛擬場(chǎng)景的目的。用戶可以通過(guò)自身的真實(shí)感受表達(dá)和提議，促進(jìn)溝通與交流效率的提高，讓建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)凸顯針對(duì)性和精準(zhǔn)性。

二是交互性。用戶對(duì)模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作性程度，涉及環(huán)境中獲取信息反饋所帶來(lái)的真實(shí)程度等。在數(shù)據(jù)計(jì)算速度精準(zhǔn)的前提下，通過(guò)對(duì)VR技術(shù)的利用，可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的效果，在嗅覺(jué)、觸覺(jué)等方面，能給用戶以真實(shí)的感覺(jué)。

三是多感知性。VR技術(shù)除了能刺激視覺(jué)感受外，還可以對(duì)人體的嗅覺(jué)、觸覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)等深入分析，在感覺(jué)系統(tǒng)中，全方位地進(jìn)行仿真模擬，保證用戶可以在虛擬空間中具備與真實(shí)環(huán)境相同的感知功能，促進(jìn)用戶真實(shí)感的增強(qiáng)，提高室內(nèi)設(shè)計(jì)的效果和水平。

四是想象性。在虛擬世界中，用戶屬于虛擬環(huán)境的參與者，同時(shí)也是虛擬環(huán)境的創(chuàng)造者，用戶可以根據(jù)自身想象，在虛擬世界中創(chuàng)造屬于自己的環(huán)境空間。虛擬環(huán)境空間可能與真實(shí)世界存在較大不同，但通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言、仿真技術(shù)等技術(shù)的利用，可以將用戶的想法和感受表現(xiàn)出來(lái)，滿足用戶對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)的多元化需求[1]。

（三）VR關(guān)鍵技術(shù)

在利用VR技術(shù)進(jìn)行建筑室內(nèi)空間設(shè)計(jì)期間，可以利用的技術(shù)手段較多。在VR技術(shù)中，空間建模技術(shù)運(yùn)用較為常見(jiàn)。三維虛擬空間模型的構(gòu)建是核心部分，通過(guò)建立空間三維模型，使用者不僅可以精準(zhǔn)獲取空間三維數(shù)據(jù)信息，還能直觀了解室內(nèi)空間的整體布局。在VR系統(tǒng)中，立體聲合成和立體顯示技術(shù)的應(yīng)用也比較常見(jiàn)。通過(guò)形成立體聲效果，使用者可以獲取不同方位的不同音波，增強(qiáng)空間的音差感，從而達(dá)到明確導(dǎo)向的作用。在VR技術(shù)中，眼睛的立體視覺(jué)起到?jīng)Q定性作用，借助雙眼捕捉各種影像，結(jié)合產(chǎn)生源分別投射到獨(dú)立的顯示系統(tǒng)中，使用者在佩戴視覺(jué)捕捉設(shè)備后能看到單數(shù)或者雙數(shù)幀影像，在單數(shù)與雙數(shù)幀影像的差異中形成三維立體空間感，由此提升建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)的效果。

二、VR技術(shù)在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值

（一）對(duì)空間感受全方位模擬

在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中，要想保證合理性、科學(xué)性，讓用戶的個(gè)性化及多元化需求得到滿足，設(shè)計(jì)人員的直觀感受很重要，其需要通過(guò)不同方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，諸如拍照、繪制三維模擬模型等，靈活解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題，提升設(shè)計(jì)規(guī)范性。從空間體驗(yàn)感層面分析，體驗(yàn)感涵蓋了觸覺(jué)、嗅覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等各個(gè)方面，因此在模擬真實(shí)世界期間，可以對(duì)VR技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，從不同角度出發(fā)，全方位對(duì)室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行展現(xiàn)，多角度且全方位地展現(xiàn)虛擬世界，促進(jìn)建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)效果的提高[2]。

（二）打破時(shí)空局限

從早到晚，人們的視覺(jué)光線存在差異，室內(nèi)空間光線也大不相同。為研究室內(nèi)光線差異及變化，在以往建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員通常會(huì)在室內(nèi)空間中耗費(fèi)一天時(shí)間體會(huì)和感受，效率較低，并且很難達(dá)到預(yù)期的效果。而通過(guò)對(duì)VR技術(shù)的合理運(yùn)用，可以改變這一情況，節(jié)約設(shè)計(jì)時(shí)間，真實(shí)地對(duì)一年四季、一天中各個(gè)時(shí)間段太陽(yáng)光照射室內(nèi)的效果進(jìn)行模擬，有利于設(shè)計(jì)效果的增強(qiáng)。不同項(xiàng)目場(chǎng)地的相似性很強(qiáng)，但因各個(gè)房間所處的方位不同，房間內(nèi)的光線及通風(fēng)情況會(huì)存在較大差異，出于設(shè)計(jì)成本考慮，很難對(duì)每個(gè)房間制作出相似模型展開(kāi)分析，所以在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以通過(guò)VR技術(shù)，高效解決上述問(wèn)題，依照比例、所處房間位置對(duì)相應(yīng)的場(chǎng)景進(jìn)行真實(shí)還原。

（三）節(jié)約資金成本

在傳統(tǒng)建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)工作實(shí)施中，設(shè)計(jì)人員通常需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力制定設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)效率相對(duì)較低。但通過(guò)對(duì)VR技術(shù)的合理使用，可以在一定程度上對(duì)設(shè)計(jì)的時(shí)間進(jìn)行縮短，使從設(shè)計(jì)到水電、硬裝、軟裝等全過(guò)程花費(fèi)的時(shí)間得到整體節(jié)省，在最短的時(shí)間內(nèi)將樣板房設(shè)計(jì)出來(lái)，呈現(xiàn)與真實(shí)樣板房幾乎相同的效果。同時(shí)借助VR技術(shù)進(jìn)行室內(nèi)設(shè)計(jì)，還可以達(dá)到節(jié)約資金成本的目的[3]。

三、VR技術(shù)在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)期間，若想實(shí)現(xiàn)通風(fēng)性良好、采光性良好、私密性好，居住者能夠有私人的空間，建筑外部環(huán)境與設(shè)計(jì)有效銜接，應(yīng)該結(jié)合建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)與要求，對(duì)VR技術(shù)進(jìn)行合理且靈活的應(yīng)用。

（一）應(yīng)用于效果圖渲染中

在效果圖模型架構(gòu)構(gòu)建過(guò)程中，3D MA X應(yīng)用較為廣泛，能夠讓渲染總體效果圖的要求得到滿足。在輸出全景圖過(guò)程中，需要借助全景圖相關(guān)軟件或工具，最終將VR設(shè)計(jì)效果呈現(xiàn)出來(lái)。在繪制完效果圖后，利用計(jì)算機(jī)展示畫(huà)面，可以隨時(shí)隨地觀看畫(huà)面。由此可見(jiàn)，在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中，利用三維結(jié)構(gòu)展示設(shè)計(jì)效果圖，用戶的體驗(yàn)感和真實(shí)感會(huì)整體增強(qiáng)，可以為后續(xù)調(diào)整和處理提供便利，有助于建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量的提升。需要明確的是，房屋建筑外觀設(shè)計(jì)要盡量與美學(xué)規(guī)律相符，以便居住者對(duì)房屋建筑的審美需求能夠得到滿足。運(yùn)用VR技術(shù)，對(duì)收集的所有材料進(jìn)行數(shù)據(jù)化處理，有助于增強(qiáng)室內(nèi)設(shè)計(jì)有效性，真正意義上實(shí)現(xiàn)多維度查看室內(nèi)全景圖的目的。3D MA X軟件在應(yīng)用過(guò)程中，最終形成的效果圖可以作為補(bǔ)充圖例，能夠起到輔助作用，促進(jìn)室內(nèi)設(shè)計(jì)總體成效的提升。

（二）應(yīng)用于樣板間中

在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)過(guò)程中，合理且科學(xué)應(yīng)用VR技術(shù)，不僅能起到提升設(shè)計(jì)效果和質(zhì)量的作用，還能節(jié)約樣板間制作成本，在對(duì)設(shè)計(jì)要求綜合考量的基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)計(jì)方案靈活調(diào)整與優(yōu)化，保證設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求能得到滿足。若室內(nèi)設(shè)計(jì)與VR技術(shù)充分結(jié)合，用戶便可以借助VR技術(shù)了解設(shè)計(jì)方案，從眾多方案中選出最適合自己的設(shè)計(jì)方案。同樣，用戶在足不出戶的情況下便可以選取自己中意的家具等。在室內(nèi)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，用戶能在短時(shí)間內(nèi)拍攝房間圖片，明確自己喜歡的裝修風(fēng)格，設(shè)計(jì)人員則需要結(jié)合用戶的具體需求，快速完成室內(nèi)設(shè)計(jì)工作[4]。同時(shí)，通過(guò)VR技術(shù)引導(dǎo)用戶進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)房間的觀看瀏覽，整個(gè)過(guò)程簡(jiǎn)單，操作便利，在增強(qiáng)用戶體驗(yàn)感的同時(shí)，還能節(jié)省大量時(shí)間和精力。為提升建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)的合理性，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)期間，應(yīng)該做好細(xì)節(jié)處理，尤其是在電氣設(shè)計(jì)方面，應(yīng)該明確常見(jiàn)電器的基本尺寸，如表1所示，確保設(shè)計(jì)效果圖更為美觀。

表1 常見(jiàn)電器的基本尺寸 單位：mm

（三）應(yīng)用于漫游動(dòng)畫(huà)中

在建筑室內(nèi)漫游動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)和制作過(guò)程中，可以加強(qiáng)對(duì)VR技術(shù)的利用，讓相關(guān)設(shè)計(jì)和制作任務(wù)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)順利完成。簡(jiǎn)而言之，設(shè)計(jì)人員可以利用VR技術(shù)構(gòu)建真實(shí)的場(chǎng)景，讓用戶能夠?qū)υO(shè)計(jì)圖的細(xì)節(jié)和內(nèi)容直觀了解，促進(jìn)用戶體驗(yàn)感的增強(qiáng)。在創(chuàng)設(shè)VR場(chǎng)景期間，交互式技術(shù)、尋徑漫游技術(shù)是漫游技術(shù)中的關(guān)鍵。尤其是尋徑漫游技術(shù)，用戶能夠沿著提前設(shè)定好的路徑進(jìn)行漫游，在場(chǎng)景中獲得絕佳體驗(yàn)，促進(jìn)室內(nèi)設(shè)計(jì)與裝修方案總體展示效果的提升。

（四）應(yīng)用于實(shí)際場(chǎng)景中

將VR技術(shù)應(yīng)用在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中，可以從不同角度展現(xiàn)室內(nèi)的真實(shí)場(chǎng)景，將客廳、廚房、臥室、餐廳等各個(gè)空間直觀展現(xiàn)出來(lái)。現(xiàn)階段，全景拍攝技術(shù)水平較高，將其靈活應(yīng)用到室內(nèi)設(shè)計(jì)中，可以將室內(nèi)高度還原。同時(shí)，將VR技術(shù)與全景拍攝技術(shù)結(jié)合，能充分展現(xiàn)設(shè)計(jì)效果，設(shè)計(jì)出全景球形視覺(jué)圖，打造三維空間效果，讓用戶在虛擬場(chǎng)景中獲得直觀且真實(shí)的感受。在VR技術(shù)的支持下，配合使用透視旋轉(zhuǎn)功能，能多角度展現(xiàn)室內(nèi)場(chǎng)景，提升設(shè)計(jì)效果。

（五）應(yīng)用于隱蔽場(chǎng)景中

在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中，隱蔽工程是重中之重，關(guān)系到室內(nèi)設(shè)計(jì)的效果與質(zhì)量。在以往室內(nèi)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員很難將隱蔽場(chǎng)景的總體效果直觀且清晰地展現(xiàn)出來(lái)，導(dǎo)致一些設(shè)計(jì)方案與用戶需求不一致。為避免此類(lèi)問(wèn)題，可以將VR技術(shù)應(yīng)用到隱蔽場(chǎng)景中，對(duì)建筑室內(nèi)隱蔽工程中的各個(gè)細(xì)節(jié)、分布情況直觀展現(xiàn)。比如在管線維修方面，管線在廚房區(qū)域分布廣泛，電線、插座等較為密集，在對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，可以將VR技術(shù)運(yùn)用其中，合理設(shè)計(jì)管線走勢(shì)，科學(xué)規(guī)劃與布局，確保各類(lèi)管線能合理分布。在進(jìn)行客廳空間設(shè)計(jì)期間，可以借助VR技術(shù)對(duì)各種燈光、電視機(jī)等設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保用戶的日常生活需求得到滿足。在衛(wèi)生間設(shè)計(jì)中，排水系統(tǒng)和馬桶等設(shè)計(jì)都可以利用VR技術(shù)演示，增強(qiáng)設(shè)計(jì)的直觀性。

（六）應(yīng)用于展示空間中

近年來(lái)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來(lái)越快，在日常生活條件得到改善的同時(shí)，大眾對(duì)生活環(huán)境的要求也明顯提升。結(jié)合傳統(tǒng)普通建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)模式進(jìn)行分析，人們對(duì)硬裝方式的應(yīng)用比較普遍，這一特點(diǎn)使得建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)形式單一，設(shè)計(jì)風(fēng)格缺乏多樣性。但將VR技術(shù)與室內(nèi)設(shè)計(jì)融合，可以有效提升設(shè)計(jì)效果，讓室內(nèi)原有的裝修風(fēng)格得到豐富，對(duì)室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)模式進(jìn)行全面優(yōu)化與革新，將傳統(tǒng)室內(nèi)設(shè)計(jì)模式的局限徹底打破。在室內(nèi)設(shè)計(jì)中利用智能攝像頭，可以對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行全方位拍攝，用戶可以結(jié)合自身的需求和喜好，對(duì)家裝設(shè)計(jì)等流程不斷完善，切實(shí)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)設(shè)計(jì)效果提升的目標(biāo)。

綜上所述，在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中，強(qiáng)化對(duì)VR技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以增強(qiáng)用戶的體驗(yàn)感，幫助用戶全方位掌握室內(nèi)設(shè)計(jì)方案，還能為設(shè)計(jì)人員與用戶的交流提供便利。在大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)等影響下，VR技術(shù)在今后發(fā)展期間，勢(shì)必會(huì)與這些技術(shù)融合，將感應(yīng)設(shè)備的優(yōu)勢(shì)和作用充分展現(xiàn)出來(lái)，切實(shí)達(dá)到日常生活環(huán)境隨時(shí)隨地與用戶交互的目標(biāo)，提高建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)質(zhì)量與水平。