VR 與AR 技術(shù)在建筑室內(nèi)設計中的運用解析

魏俊波

（永州職業(yè)技術(shù)學院，永州 425000）

1 前言

在VR、AR 技術(shù)全面普及并運用建筑室內(nèi)設計行業(yè)的過程中，管理人員應妥善應用先進的虛擬現(xiàn)實處理技術(shù)，緊密聯(lián)系并充分利用適量的二維軟件模型，構(gòu)建三維立體效果后，不斷優(yōu)化并改進其在建筑室內(nèi)設計中的不足之處，嚴格遵守國家規(guī)定的建筑行業(yè)設計標準，滿足廣大人民群眾的審美要求，推進建筑室內(nèi)設計管理工作的水平全面提升。

2 VR 技術(shù)相關內(nèi)容

2.1 VR 技術(shù)特點

據(jù)有關資料顯示，VR 是“Virtual Reality”的縮寫[1]，中文翻譯為虛擬現(xiàn)實，在科學技術(shù)水平迅猛發(fā)展的過程中，管理人員在自主創(chuàng)新的基礎上，全面應用并結(jié)合計算機軟硬件技術(shù)、傳感技術(shù)、機器人技術(shù)、人工智能及行為心理學等相關內(nèi)容研制出了一種新型處理技術(shù)，通過對此類技術(shù)進行優(yōu)化與改進，基本達到了虛擬現(xiàn)實的應用效果，在逐步改變?nèi)藗兩a(chǎn)生活方式的同時，管理人員通過某種方式對相關事物進行建模與仿真處理，在室內(nèi)設計、工業(yè)仿真、軍事航天、水文地質(zhì)、醫(yī)學、教育、娛樂等領域中得到了廣泛應用。

2.1.1 交互性

使用者對虛擬世界物體的可行性進行全面分析可以被簡單定義為交互性。例如，在現(xiàn)實應用此種技術(shù)于生活中，人們通過手指等器官即能夠全面感知虛擬世界的物體，并能夠感受物體的實際重量，當客戶在閱讀書籍時，只需通過觸碰屏幕的形式即可達到快速閱讀的效果。

2.1.2 沉浸性

沉浸式在此處可以被稱為臨場感，即客戶在虛擬世界中所獲得的真實感受，管理人員通過適當措施構(gòu)建虛擬的環(huán)境，客戶在全身心投入相關場景的同時，內(nèi)心深處認為所看到的、所聽到的物體及聲音都是真實存在的，與現(xiàn)實世界沒有任何區(qū)別。與此同時，將VR 技術(shù)全面與沉浸式體驗結(jié)合起來，能夠確保設計方案的感知效果明顯增強，保證設計質(zhì)量達到相關施工要求。

2.1.3 構(gòu)想性

構(gòu)想性又稱之為自主性，通常情況下，客戶在虛擬世界的多維信息空間中，能夠及時依靠自身感知能力尋求各種問題的解決方案，在主觀能動性被充分調(diào)動的基礎上，內(nèi)心產(chǎn)生完整的問題解決方案和對策。

2.2 VR 技術(shù)的實現(xiàn)

近年來，國內(nèi)外技術(shù)研發(fā)人員通過大量模擬試驗和反復實踐，妥善地將室內(nèi)裝修設計與VR 技術(shù)全面結(jié)合并應用。例如，Marxent 公司最新研究的Holoroom 應用即是相對成功的案例，研究人員采用大量的虛擬技術(shù)積極構(gòu)建完整的虛擬三維廚房空間，并統(tǒng)一規(guī)劃適量的VR基礎設備，促使用戶能夠真實地感知空間內(nèi)部的裝修、墻面裝飾、沙發(fā)座椅布藝等物件，在為廣大人民群眾提供完整的建筑室內(nèi)設計解決方案后，管理人員充分結(jié)合并利用適宜的家居產(chǎn)品設計理念，相繼制定了一種全新的虛擬現(xiàn)實App，并將其命名為“虛擬現(xiàn)實廚房”，客戶利用相關APP 軟件就可快速瀏覽出虛擬廚房的應用效果[2]。

2.3 VR 技術(shù)在建筑室內(nèi)設計中的優(yōu)勢與局限性

2.3.1 VR 技術(shù)在建筑室內(nèi)設計中的優(yōu)勢

首先，能夠達到突破想象，構(gòu)建共同認知，通過完整的VR 技術(shù)，建筑設計師全面利用適量的攝像頭設備能夠?qū)υO計空間的不同角落進行掃描與觀察。與此同時，設計師采用相關方式，能夠及時發(fā)現(xiàn)室內(nèi)設計過程中格局規(guī)劃不合理情況，及時找出材料應用存在的諸多問題后，能夠促使設計師能夠結(jié)合自身工作經(jīng)驗，發(fā)揮自身的想象力，在整個認知范圍被全面拓展開發(fā)的基礎上，促使整個設計方案更加科學完整。客戶在對室內(nèi)設計成果驗收的過程中，可以全面應用VR 技術(shù)進一步了解設計師的設計思想以及設計中的很多細節(jié)設定，通過實際感受進一步提出對設計方案的建議，尤其是VR 技術(shù)在現(xiàn)實設計工作中被廣泛應用。

其次，有利于設計工作效率提升。眾所周知，建筑行業(yè)室內(nèi)設計的流程相對復雜，在設計程序相對繁瑣的情況下，設計人員不但要對建筑空間的布局情況、設計材料的質(zhì)量問題及水電、通風情況予以關注[3]，一旦沒有對諸多設計細節(jié)進行綜合管控，就可能導致設計方案存在不合理之處，一旦對設計方案進行修改，有可能增加后期的施工建設成本，不利于建筑企業(yè)獲取更大經(jīng)濟效益和社會效益。而VR 技術(shù)的普及與推廣，在建筑結(jié)構(gòu)室內(nèi)空間前期設計過程中，設計人員能夠及時收集并獲取建筑高度等數(shù)據(jù)信息，通過對各類設計元素進行全面布局和綜合管理后，能夠確保設計師能夠在較短時間內(nèi)涉及多種方案進行對比分析，不僅大幅度降低了設計師的修改時間成本，還實現(xiàn)對建筑以及室內(nèi)設計的高效調(diào)整。

最后，VR 技術(shù)的應用能夠幫助施工人員直觀了解設計意圖，設計師采用多元設計手段，制定相應的設計施工圖紙，在全面建立二維數(shù)據(jù)立體模型后，設計師通過與施工人員進行文字交流與溝通，能夠幫助基層施工作業(yè)人員真正掌握此次建筑室內(nèi)空間設計的基本理念，有效避免了設計期間對設計環(huán)節(jié)。與此同時，施工作業(yè)人員合理運用手機登錄移動終端設備，利用手機屏幕的交互頁面，及時獲取顯示設計節(jié)點以形成立體仿真圖像，在施工作業(yè)人員全面了解施工現(xiàn)場真實情況后，能夠真正掌握整個施工設計工作順利進行。

2.3.2 VR 技術(shù)在建筑室內(nèi)設計中的局限性

受到外界各種客觀環(huán)境因素的影響，將此種技術(shù)應用于建筑行業(yè)設計過程中，一旦技術(shù)層次應用效果較差，在客戶體驗不完整的情況下，虛擬技術(shù)在實際應用期間還存在諸多不成熟之處，尤其是目前的VR 技術(shù)體驗大多數(shù)需要通過頭戴設備實現(xiàn)三維虛擬空間，如果頭戴式的虛擬現(xiàn)實技術(shù)有缺陷，當人們戴著設備在房間走動看不到自身的身體，長時間可能產(chǎn)生頭暈、嘔吐等不適癥狀，在疲勞感急劇增加的基礎上，目前的虛擬現(xiàn)實技術(shù)不能完全融入現(xiàn)實生產(chǎn)生活中[4]。

3 AR 技術(shù)相關內(nèi)容

3.1 AR 技術(shù)的實現(xiàn)

AR 技術(shù)定義基本如下：管理人員采用適當方式，通過增強現(xiàn)實手段，緊密地將現(xiàn)實空間和虛擬空間的數(shù)據(jù)信息緊密結(jié)合起來，在兩種數(shù)據(jù)信息全面交融后，能夠產(chǎn)生相互疊加，互相補充的效果。與此同時，為了確保整個設計空間的設計效果明顯增強，使用人員可以巧妙利用相關AR 設備，把多重虛擬空間與真實世界集合在一起，全面聯(lián)系并合理應用顯示技術(shù)、三維模型制作、顯示控制、傳感融合、精確定位跟蹤及用戶注冊等技術(shù)，進一步提升現(xiàn)實的管理水平，繼而幫助客戶全面獲取用戶感知超越真實世界的信息。大量實踐表明，在與AR 技術(shù)與VR 技術(shù)進行對比過程中,AR 技術(shù)主要具備如下三個特點：首先，能夠全面促使虛擬場景和真實世界的信息集成，管理人員采用特定方式能夠?qū)⒅悄芤苿釉O備產(chǎn)生的虛擬場景空間信息融入到現(xiàn)實建筑行業(yè)室內(nèi)設計中，在此期間，AR 技術(shù)的運用不會將用戶和真實的場景隔斷分離，這也是兩種技術(shù)最大的差異之一；其次，AR 技術(shù)也具備極大的交互性特點，在具備較強的交互能力后，AR 技術(shù)在實際應用期間不會對應用設備有著較高的要求，客戶僅需一些基礎設備可以達到預設的現(xiàn)實增強效果；最后，AR 技術(shù)的應用需要在三維空間中捕捉添加定位的虛擬物體[5]，這一點是AR 技術(shù)將來急需拓展的主要領域之一。

3.2 AR 技術(shù)的局限性

據(jù)有關資料顯示，AR 技術(shù)的應用在建筑室內(nèi)設計應用期間應主要解決如下三個問題，即虛實融合、AR 投射顯示、真實展示技術(shù)。

首先，在虛實融合技術(shù)應用期間，應采用適當方式將虛擬世界信息與真實場景進行無縫連接問題作為此項技術(shù)應用急需解決的問題之一；其次，在AR 技術(shù)投射顯示管理期間，應正確處理與虛擬物體對齊展示的實用效果，通過不斷優(yōu)化與改進，正確處理真實場景確定虛場景和用戶之間的關系，經(jīng)過正確的投影將虛擬場景投影在用戶正確的視域范圍之內(nèi)；最后，在真實展示技術(shù)應用過程中，管理人員應嚴格遵守國家規(guī)定的投影技術(shù)，確保其定位精確、快速實時、且不受光照、運動的物體和相關遮擋物的影響，進一步了解后發(fā)現(xiàn)，此項要求也是區(qū)分AR 技術(shù)和全息投影技術(shù)最大的特點之一，管理人員應順應時代發(fā)展潮流，運用適宜的投影處理技術(shù)確保全息投影和AR 技術(shù)能夠全面融合。

4 VR 與AR 技術(shù)在建筑室內(nèi)設計中的應用現(xiàn)狀與前景

通過了解后發(fā)現(xiàn)，VR 與AR 技術(shù)在建筑室內(nèi)設計工作運用期間，建筑企業(yè)管理人員沒有具備與時俱進的思想，在沒有掌握兩種技術(shù)的應用技巧后，難以取得預設的設計效果，加上部分企業(yè)沒有投入適當資金購買大量的基礎設備，造成相關技術(shù)運用后無法達到國家規(guī)定的技術(shù)標準。例如，在使用VR 眼鏡等設施時，客戶在佩戴期間會出現(xiàn)明顯的眩暈感，導致感知到的建筑室內(nèi)設計成果與VR 技術(shù)、AR 技術(shù)所呈現(xiàn)的情景有一定的差距。然而，在國家城建部門高度重視的情況下，加上VR 與AR 技術(shù)管理水平的普遍提高，各項基礎設備被廣泛運用于建筑行業(yè)室內(nèi)設計中，管理人員在自主創(chuàng)新的基礎上，VR 與AR 技術(shù)也必將給建筑室內(nèi)設計帶來一場全新的技術(shù)革命[6]。

5 建筑室內(nèi)設計中VR 與AR 技術(shù)的具體運用

5.1 現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集

在實際的建筑室內(nèi)設計工作開展期間，設計人員只需要借助適量的智能手機、平板電腦等移動終端設備就可獲取相應的現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息，這項設計環(huán)節(jié)看似相對簡單，在實際的運用期間卻需要運用諸多操作技巧，如果數(shù)據(jù)采集方式不合規(guī)，極易造成數(shù)據(jù)采集信息不準確、測量人員組織效率低下及耗費大量人力物力等現(xiàn)實問題。

在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息采集期間，相關人員往往會通過測量獲取數(shù)據(jù)信息后，利用存儲、導入、編輯一個圖片后再進行下一個數(shù)據(jù)測量，而VR 與AR 技術(shù)在建筑室內(nèi)設計工作的推廣，采集人員能夠在較短時間內(nèi)簡化數(shù)據(jù)采集的流程，通過先進的攝像機等設備，運用合理的交互方式對相關數(shù)據(jù)信息截屏儲存保管，與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方式相比，確保測量工作能夠和記錄環(huán)節(jié)完全對接，解決現(xiàn)實生活中的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集問題[7]。

5.2 方案設計

設計師與客戶進行語言文字溝通時，不能全面反映出設計方案的合理性，也不能較為真實地體現(xiàn)設計圖紙的立體效果，而進一步應用適量的3D 等處理軟件，無論是在紙張上還是屏幕上，均表現(xiàn)為靜態(tài)，未能充分體現(xiàn)真實環(huán)境。針對此種現(xiàn)象，管理人員應充分利用VR 與AR 技術(shù)，從多個角度全面展現(xiàn)整個室內(nèi)設計空間的真實感、現(xiàn)場感，在設計師和客戶全面交流的基礎上保證設計效果能夠達到客戶的要求。

5.3 實施階段

對于整個建筑結(jié)構(gòu)的室內(nèi)設計實施環(huán)節(jié)，基層施工作業(yè)人員一般會結(jié)合施工設計方案的具體內(nèi)容進行施工操作。對此，設計師應與施工作業(yè)人員進行全面的技術(shù)交流，向其全面解釋設計概念與思路。而VR 與AR 技術(shù)的應用，工人利用手機智能設備就可對不同建筑結(jié)構(gòu)的定位節(jié)點進行統(tǒng)一安排，以手機屏幕為交互界面，顯示此節(jié)點立體虛擬仿真圖像，確保施工建設工作能夠達到相應的設計效果。

6 結(jié)論

總而言之，VR 與AR 技術(shù)在建筑室內(nèi)設計中的運用是時代進步的體現(xiàn)，建筑企業(yè)管理人員應摒棄傳統(tǒng)落后的建筑結(jié)構(gòu)室內(nèi)設計理念，利用先進的計算機技術(shù)，積極學習并應用國內(nèi)外先進的VR 與AR 技術(shù)處理方法，結(jié)合客戶的實際需求，對設計方案進行優(yōu)化調(diào)整，在客戶空間體驗全面提高后因地制宜、具體問題具體分析，保證建筑結(jié)構(gòu)室內(nèi)設計質(zhì)量提升，最后促進社會的可持續(xù)發(fā)展。