基于AR技術(shù)的數(shù)字化智能家裝應(yīng)用研究

黃曉曉，翁冰艷，牛慶麗

（鄭州科技學(xué)院，河南 鄭州 456550）

0 引言

裝修公司通過(guò)將物聯(lián)網(wǎng)傳感裝置“沉浸”在環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)客戶與環(huán)境的自然互動(dòng)，通過(guò)將AR數(shù)字化家裝技術(shù)應(yīng)用到住宅裝修中，打破了傳統(tǒng)家裝行業(yè)的限制，破除了時(shí)間和空間的障礙，在給用戶帶來(lái)全新的家居環(huán)境體驗(yàn)的同時(shí)，能夠更方便、快捷、直觀地展示室內(nèi)裝修的效果，而且針對(duì)裝修中客戶不滿意的地方及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

1 家裝設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)

1.1 精裝房

隨著國(guó)家政策的實(shí)施和房地產(chǎn)市場(chǎng)的發(fā)展，全屋裝修的規(guī)模逐年增加，購(gòu)房者找不到靠譜的設(shè)計(jì)公司、設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)不能滿足購(gòu)房者對(duì)住宅設(shè)計(jì)的精確要求，設(shè)計(jì)的不合理等問(wèn)題成為越來(lái)越多買房人關(guān)注的問(wèn)題，為此，近年來(lái)出現(xiàn)越來(lái)越多的批量精裝樓盤(pán)交付。精裝房從某種意義上來(lái)說(shuō)降低了開(kāi)發(fā)商的開(kāi)發(fā)成本，減輕了增值稅的稅收壓力，購(gòu)房者直接拎包入住，省心的同時(shí)也能負(fù)擔(dān)得起價(jià)格。

1.1.1 精裝房的優(yōu)點(diǎn)

（1）節(jié)約了購(gòu)房者的成本，減少了購(gòu)房者裝修的麻煩，減少購(gòu)房費(fèi)用和裝修費(fèi)用，免除了購(gòu)房者在裝修期間購(gòu)買建材、監(jiān)理、交通等費(fèi)用。

（2）無(wú)論是承包的方式還是開(kāi)發(fā)商自己組織裝修，首先都需要保證裝修質(zhì)量。而精裝房在出售時(shí)，無(wú)論是家居質(zhì)量還是裝修質(zhì)量，責(zé)任都是由開(kāi)發(fā)商來(lái)承擔(dān)的，減少了裝修房子質(zhì)量上潛在的矛盾關(guān)系。

（3）購(gòu)房者選擇購(gòu)買精裝房將更省時(shí)省力，減少了與裝修公司在裝修方案、價(jià)格上的協(xié)調(diào)次數(shù)，避免了因個(gè)人裝修過(guò)程中產(chǎn)生的噪音和垃圾而與鄰里發(fā)生的不愉快，隨時(shí)拎著包入住，非常方便。

（4）節(jié)能環(huán)保效果好，精裝房的裝修材料是由開(kāi)發(fā)商方統(tǒng)一采購(gòu)來(lái)的，開(kāi)發(fā)商明白如何采購(gòu)價(jià)格低廉而且質(zhì)量上乘的裝飾材料，可以實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保，而且讓客戶緊跟時(shí)代[1]。

1.1.2 精裝房的缺點(diǎn)

（1）因?yàn)殚_(kāi)發(fā)商統(tǒng)一進(jìn)行裝修，同樣的戶型，裝修是一樣的設(shè)計(jì)風(fēng)格，容易千篇一律。那么購(gòu)買精裝房，就缺乏個(gè)性化的裝修特點(diǎn)，客戶只能根據(jù)開(kāi)發(fā)商提供的裝修樣式入住，與個(gè)人喜好可能差距較遠(yuǎn)，無(wú)法體現(xiàn)客戶的個(gè)性化風(fēng)格。

（2）缺乏根據(jù)不同年齡段的人實(shí)現(xiàn)裝修樣式的個(gè)性化或者多樣化需求。現(xiàn)在很多90后、00后特別注重生活的舒服感和現(xiàn)代感，比如物聯(lián)網(wǎng)式的家庭裝修、小米之家的家居系統(tǒng)，目前的精裝修由于價(jià)格的問(wèn)題或者消費(fèi)水平不統(tǒng)一的問(wèn)題，不能讓年輕人、中年人有個(gè)性化或者獨(dú)特的設(shè)計(jì)潮流需求。

（3）精裝房最大的缺點(diǎn)可能因?yàn)閮r(jià)格，成本，開(kāi)發(fā)商控制價(jià)格引起的建材高價(jià)低配的問(wèn)題。精裝房在裝修過(guò)程中，購(gòu)房者看不到裝修過(guò)程，沒(méi)有辦法到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)工，也無(wú)法確認(rèn)裝修材料的好壞，這樣就導(dǎo)致一些開(kāi)發(fā)商在后期中出現(xiàn)敷衍了事、魚(yú)目混珠的行為，影響了裝修質(zhì)量。

（4）相對(duì)而言，精裝房的價(jià)格相對(duì)較高。如果購(gòu)房者經(jīng)濟(jì)充裕就沒(méi)有必要擔(dān)心。如果購(gòu)房者經(jīng)濟(jì)不足，破壞了原有的經(jīng)濟(jì)計(jì)劃，增加了經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

（5）精裝房在驗(yàn)收的過(guò)程中是復(fù)雜的，由于精裝房是經(jīng)過(guò)裝飾的房子，在房屋驗(yàn)收過(guò)程中，國(guó)家只出臺(tái)了對(duì)毛坯房的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于精裝修的房子卻是給開(kāi)發(fā)商留下了投機(jī)取巧的機(jī)會(huì)。開(kāi)發(fā)商在裝修過(guò)程中，由于房子在裝修時(shí)掩蓋了好多潛在問(wèn)題，后期購(gòu)房者在住的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致糾紛問(wèn)題，難以處理[2]。

1.2 數(shù)字智能化家裝

（1）面對(duì)精裝修或傳統(tǒng)家裝行業(yè)存在著許多詬病，由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一規(guī)范化的監(jiān)督等出現(xiàn)的諸如：家裝材料以次充好、利益不透明、缺乏監(jiān)督、驗(yàn)收難等這些問(wèn)題，在市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng)、核心消費(fèi)群體年輕化和行業(yè)痛點(diǎn)久治不愈的背景下，數(shù)字化智能裝修正在悄悄興起，家裝行業(yè)數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化勢(shì)在必行，行業(yè)機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。

（2）在國(guó)家數(shù)字化建設(shè)期和住宅裝修智能化轉(zhuǎn)型期，裝修公司和開(kāi)發(fā)商逐漸認(rèn)識(shí)到利用數(shù)字化的技術(shù)來(lái)多元化、多方位的智能監(jiān)測(cè)和監(jiān)控，為客戶提供透明的全景式管理能很好的解決裝修中出現(xiàn)的一些問(wèn)題。所以目前家裝行業(yè)各大龍頭企業(yè)把策略放在了數(shù)字智能化上，5G、物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線傳感器技術(shù)、AR、VR、AI技術(shù)帶來(lái)了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，數(shù)字化裝修是未來(lái)的裝修市場(chǎng)和發(fā)展趨勢(shì)。

（3）結(jié)合了AR技術(shù)的裝修作為一種新型裝修方式，其主要包括以下特點(diǎn)：沉浸感：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)利用用戶與計(jì)算機(jī)之間的交互來(lái)增強(qiáng)使用感受，借此產(chǎn)生身當(dāng)其境的感覺(jué)；交互性：通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠讓用戶借助輸入輸出交互設(shè)備，實(shí)現(xiàn)虛擬物體的交互，得到三維立體的展示；聯(lián)想性：用戶的對(duì)于裝修的想法可以通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)完美的實(shí)現(xiàn)，使得他們能夠認(rèn)知到想法在現(xiàn)實(shí)的不足，從三維立體中加深對(duì)物體的深入了解，從而產(chǎn)生新的創(chuàng)意。

2 數(shù)字化裝修技術(shù)方案研究

面對(duì)住宅裝修的發(fā)展趨勢(shì)，數(shù)字化裝修無(wú)論對(duì)開(kāi)發(fā)商還是設(shè)計(jì)公司來(lái)說(shuō)更具優(yōu)勢(shì)，圖紙或三維模型結(jié)合了AR技術(shù)的數(shù)字化裝修，更能滿足裝修行業(yè)的需求。隨著元宇宙的興起，AR技術(shù)在整個(gè)市場(chǎng)中的發(fā)展?jié)摿薮螅A(yù)計(jì)2024年全球AR行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2400億元[2]，隨著VR技術(shù)在家裝領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，AR家居也逐漸成為市場(chǎng)應(yīng)用的焦點(diǎn)。VR產(chǎn)品更適合在硬裝設(shè)計(jì)和銷售主材方面，而AR產(chǎn)品則在軟裝搭配和家居銷售方面更具充滿想象。

2.1 VR技術(shù)在裝修設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

VR技術(shù)又稱虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)或者靈境技術(shù)。這種技術(shù)在本質(zhì)上創(chuàng)建了一種虛擬世界的模擬系統(tǒng)，它借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過(guò)各種數(shù)據(jù)信息、三維模型和大數(shù)據(jù)等建立了一個(gè)真實(shí)世界的仿真模型，搭建出一個(gè)可交互的三維動(dòng)態(tài)視景。與傳統(tǒng)裝修方法相比，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有著很多優(yōu)勢(shì)。

2.1.1 VR技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)

（1）感知性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)建了一個(gè)三維虛擬世界，在這個(gè)虛擬世界中，綜合了人的多項(xiàng)感知，聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)的感受，在這個(gè)沉浸的三維虛擬世界，能為客戶提供極大的方便，在虛擬化的裝修世界中，客戶可以隨時(shí)感知自己周圍的裝修環(huán)境而提供自己的身體感受。

（2）沉浸性。作為主要體驗(yàn)者的客戶在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)建出的虛擬化裝修世界中仿佛身當(dāng)其境，好像置身于裝修好的室內(nèi)獲得身心上的滿足。

（3）交互性。客戶在提供的虛擬環(huán)境中，通過(guò)輸入設(shè)備獲得虛擬世界的物體，或者跟現(xiàn)實(shí)生活一樣的交互操作反饋，身臨其境的感受自己作為主人的優(yōu)越感和幸福感。

2.1.2 VR技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的缺點(diǎn)

盡管VR技術(shù)在室內(nèi)裝修中能獲得以上直觀感受但也存在以下缺點(diǎn)。

（1）環(huán)境效果不逼真、體驗(yàn)舒適度不高：目前市場(chǎng)上的VR設(shè)備大體都包括：建模設(shè)備（3Dmax建模軟件或者3D掃描儀）、3D視覺(jué)顯示設(shè)備（頭戴式立體顯示）、音響設(shè)備和交互設(shè)備（位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套）等，基于這些設(shè)備的三維場(chǎng)景，用戶在長(zhǎng)期使用過(guò)程中會(huì)影響神經(jīng)系統(tǒng)，出現(xiàn)如“眩暈癥狀、嘔吐”等癥狀。

（2）VR設(shè)備中的線纜限制客戶的活動(dòng)自由。對(duì)于現(xiàn)在的VR硬件設(shè)備來(lái)說(shuō)，它們需要一根根電線去連接計(jì)算機(jī)主處理器、顯示和交互設(shè)備，這些線非常雜亂，客戶在VR體驗(yàn)的過(guò)程中為了追求全方位的立體感受，往往在室內(nèi)來(lái)回的旋轉(zhuǎn)自己，很容易被電纜線絆倒。

（3）VR體驗(yàn)成本較高、普及率不夠。作為一個(gè)數(shù)字化結(jié)合的新興產(chǎn)業(yè)，一套性能卓越的VR設(shè)備價(jià)格不菲，目前只有少數(shù)的裝修公司在使用它，并且，有關(guān)VR技術(shù)的資源開(kāi)發(fā)也處在剛剛開(kāi)始的階段，所以在當(dāng)下，它只能被視為一個(gè)小眾產(chǎn)品[3]。

2.2 AR數(shù)字化技術(shù)在裝修設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

AR又稱為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，它是一種將虛擬信息與真實(shí)世界相融合的技術(shù)，它綜合運(yùn)用了計(jì)算機(jī)圖像學(xué)、多媒體技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、交互技術(shù)、人工智能技術(shù)等多種技術(shù)手段，將計(jì)算機(jī)生成的文字、圖像、三維模型、音樂(lè)、視頻等信息模擬仿真后，應(yīng)用到真實(shí)世界中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)世界的“增強(qiáng)”[4]。把AR技術(shù)應(yīng)用裝修設(shè)計(jì)中重要的優(yōu)點(diǎn)如下。

（1）提供設(shè)計(jì)師與客戶的溝通橋梁。設(shè)計(jì)師為了正確的向客戶傳達(dá)裝修的過(guò)程，室內(nèi)的裝修效果，采用AR技術(shù)有助于設(shè)計(jì)師幫助客戶解決因三維空間感差和理解能力較弱而導(dǎo)致對(duì)設(shè)計(jì)師意圖出現(xiàn)偏差的問(wèn)題，避免了后期裝修的不必要的麻煩，說(shuō)服客戶使用該設(shè)計(jì)方案，有效提高裝修效率。

（2）滿足客戶個(gè)性化裝修需要源。根據(jù)客戶戶型構(gòu)建好三維模型，把裝修公司的線下商品進(jìn)行實(shí)物建模輸入AR識(shí)別系統(tǒng)，上傳到AR裝修系統(tǒng)，客戶可以通過(guò)在AR裝修系統(tǒng)模型中隨意挑選自己居住場(chǎng)合的物品搭配，比如：根據(jù)自己的喜好選擇墻壁墻紙的顏色、花型，家具的擺放的位置，窗簾的樣式等，根據(jù)自己房屋的裝修隨意搭配，擺脫開(kāi)發(fā)商統(tǒng)一裝修的冰冷樣板間風(fēng)格，從而節(jié)省了選購(gòu)裝修風(fēng)格和時(shí)間。

（3）客戶可以提前欣賞到未來(lái)裝修的樣式。通過(guò)建模以及AR技術(shù)，結(jié)合房屋戶型圖和喜好裝修方案，做出一個(gè)可視化虛擬空間，讓客戶走進(jìn)自己夢(mèng)想的家居環(huán)境，全方位地體驗(yàn)家居裝修效果。

（4）AR技術(shù)相對(duì)VR技術(shù)，設(shè)備成本低且方便溝通。AR技術(shù)的圖像依賴于真實(shí)場(chǎng)景。用戶在手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備上下載了有關(guān)AR裝修設(shè)計(jì)的相關(guān)軟件之后，就能夠?qū)⑦@些設(shè)備作為AR顯示設(shè)備來(lái)使用。這與VR室內(nèi)裝修需要各種硬件及軟件設(shè)備相比，更簡(jiǎn)單、更易實(shí)現(xiàn)，同時(shí)成本也更低。

2.3 AR數(shù)字化技術(shù)裝修設(shè)計(jì)過(guò)程

基于AR的數(shù)字化技術(shù)裝修的過(guò)程是：通過(guò)AR裝修系統(tǒng)將房間進(jìn)行掃描，然后把裝修系統(tǒng)中的家居目錄產(chǎn)品進(jìn)行位置指定，具體步驟如下。

（1）創(chuàng)建三維家居模型，為各裝修風(fēng)格生成三維場(chǎng)景圖。

（2）將不同風(fēng)格的裝修風(fēng)格進(jìn)行分類便于統(tǒng)一裝修風(fēng)格定位。

（3）通過(guò)對(duì)消費(fèi)者喜好和需求的分析，推薦裝修風(fēng)格方案并且生成對(duì)應(yīng)室內(nèi)裝修圖。

（4）消費(fèi)者通過(guò)場(chǎng)景中的交互獲取家具產(chǎn)品的信息（包括品牌、市場(chǎng)價(jià)格、制作工藝等）。

（5）客戶在AR裝修系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)三維場(chǎng)景的漫游，漫游視角的切換以及不滿意家具產(chǎn)品的替換等操作，如圖1所示。

（6）客戶在操作過(guò)程中對(duì)于不滿意的場(chǎng)景和風(fēng)格可以隨時(shí)在AR裝修系統(tǒng)中返回第3步操作，重新分析、比對(duì)裝修風(fēng)格。

3 結(jié)語(yǔ)

就目前而言，受網(wǎng)絡(luò)速度、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感和云計(jì)算能力的影響、AR技術(shù)在家居行業(yè)的應(yīng)用并不算普及，未來(lái)在應(yīng)用到智能家居裝修中還有許多需要完善的地方，AR還未充分發(fā)揮出裝修上的巨大潛力，還有很多未知領(lǐng)域在等待探索和完善。但是AR技術(shù)的應(yīng)用相比沉浸式的虛擬現(xiàn)實(shí)來(lái)說(shuō)，它簡(jiǎn)單靈活、與真實(shí)環(huán)境能完美結(jié)合，因此AR技術(shù)擁有著十分廣闊的發(fā)展前景，在不久的將來(lái)會(huì)成為人們生活中或不可缺的一份子。與傳統(tǒng)的家裝相比，將AR技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字化裝修中，能夠極大的提升裝修公司設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)水平，對(duì)小區(qū)的戶型、家具的三維圖形及系統(tǒng)中客戶的多樣性選擇方案可以做好提前的預(yù)測(cè)，從而把更直觀的室內(nèi)裝修方案和體會(huì)感受傳達(dá)給客戶，有效地滿足客戶需求，有力的說(shuō)服購(gòu)房者來(lái)使用公司的設(shè)計(jì)方案，從而提升整個(gè)家裝的設(shè)計(jì)質(zhì)量。