基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的數(shù)字化樣板房定制系統(tǒng)研究

摘 要：針對房地產(chǎn)業(yè)傳統(tǒng)商務(wù)模式存在的問題以及人們對生活空間個性化的需求，提出了基于Internet的數(shù)字化樣板房定制原型系統(tǒng)。以整合房地產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)，形成快捷有效、運(yùn)作成本更低的產(chǎn)業(yè)流程和產(chǎn)業(yè)模式為目的，嘗試?yán)秒娮由虅?wù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)改造傳統(tǒng)房地產(chǎn)業(yè)。就新型房地產(chǎn)電子商務(wù)模式進(jìn)行了探討，搭建了原型系統(tǒng)的基本構(gòu)架，并重點(diǎn)研究了可編程實(shí)時渲染等關(guān)鍵技術(shù)。對利用可編程實(shí)時渲染技術(shù)改進(jìn)虛擬展示系統(tǒng)材質(zhì)真實(shí)感表現(xiàn)方面取得了初步的研究成果。

關(guān)鍵詞：電子商務(wù)；商務(wù)模式；定制；數(shù)字化樣板房；可編程實(shí)時渲染

中圖法分類號：TP391.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1001—3695(2007)02—0212—03

我國房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起步于20世紀(jì)90年代初期，經(jīng)過十幾年的大發(fā)展，房地產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位越來越高，對國民經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)率逐步增大，已經(jīng)成為推動國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。房地產(chǎn)市場在高速發(fā)展的同時也出現(xiàn)了不和諧音符，市場競爭同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重，產(chǎn)品同質(zhì)化、價格同質(zhì)化、推廣方式同質(zhì)化……而中國城鎮(zhèn)居民已處在一個從追求“量”向追求“質(zhì)”轉(zhuǎn)換的時期，人們更注重生活空間的內(nèi)在品質(zhì)。消費(fèi)者需求是多變的，研究消費(fèi)者行為偏好，研究細(xì)分市場，形成獨(dú)特的他人無法模仿復(fù)制的商品特征和核心競爭力，將是未來中國房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)必須認(rèn)真思考的一個問題。

國家在“十五”規(guī)劃綱要中明確提出要注重運(yùn)用信息技術(shù)改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，加強(qiáng)信息資源開發(fā)，強(qiáng)化公共信息資源共享，加快電子認(rèn)證體系、現(xiàn)代支付系統(tǒng)和信用制度建設(shè)，大力發(fā)展電子商務(wù)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)據(jù)庫、計算機(jī)輔助設(shè)計等信息技術(shù)的研究與發(fā)展，為房地產(chǎn)業(yè)改變傳統(tǒng)經(jīng)營模式，提高服務(wù)水平，發(fā)掘新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，保持可持續(xù)發(fā)展提供了可靠的技術(shù)保障。房地產(chǎn)業(yè)信息化預(yù)示著房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將迎來了一個嶄新的時代。

1 商務(wù)模式

傳統(tǒng)的房地產(chǎn)開發(fā)模式，開發(fā)商考慮最多的是如何降低營運(yùn)成本，包括設(shè)計、建造、推廣、銷售等各個環(huán)節(jié)，利用成本優(yōu)勢保證利潤和保持競爭力。但是，他們恰恰忽視了市場經(jīng)濟(jì)條件下提升企業(yè)核心競爭力最不可或缺的要素——最大限度地滿足客戶需求。房地產(chǎn)商進(jìn)行新樓盤開發(fā)時往往根據(jù)之前的開發(fā)經(jīng)驗和前期調(diào)研報告確定開發(fā)決策，對客戶需求把握的準(zhǔn)確性和時效性都難以保證，直接導(dǎo)致需求分析不夠、定位偏差甚至決策失誤，為樓盤后期推廣銷售埋下隱患，極有可能導(dǎo)致樓盤設(shè)計與市場需求脫節(jié)，成品房閑置率攀升，既造成不必要的資源浪費(fèi)，又使企業(yè)蒙受經(jīng)濟(jì)損失、失去市場。

房地產(chǎn)開發(fā)商進(jìn)行新樓盤的戶型展示時大多數(shù)仍采用傳統(tǒng)方式：平面或三維效果圖、沙盤模型和1∶1樣板房，這幾種方式不可避免地存在著不足之處。效果圖展示不能變換視角；微縮模型難以讓購房者形成空間尺度感；建造樣板房可以很好地解決以上問題，但時間和費(fèi)用問題又突顯出來。

現(xiàn)代建筑的框架結(jié)構(gòu)使一定范圍內(nèi)空間的自由劃分成為可能，定制屬于自己的生活空間已成為一種不可阻擋的時尚潮流。對于房地產(chǎn)開發(fā)商來說，必須調(diào)整原有的商務(wù)模式，采用信息技術(shù)以適應(yīng)日益激烈的市場競爭。本文提出在數(shù)字化技術(shù)條件下以客戶需求為核心的戶型定制、家裝定制、網(wǎng)上訂購一條龍服務(wù)式的新型房地產(chǎn)電子商務(wù)模式（圖1），把房地產(chǎn)公司、家電公司、家裝公司、家具公司、燈具公司、潔具公司、廚房設(shè)備公司與購房者關(guān)聯(lián)起來，形成以數(shù)字化樣板房為中心的輻射狀關(guān)系網(wǎng)，整合整個相關(guān)行業(yè)，形成一個更為快捷有效的產(chǎn)業(yè)流程和運(yùn)作成本更低的產(chǎn)業(yè)模式。

在基于B2C的新型電子商務(wù)模式中，客戶需求成為真正的核心。針對原有商務(wù)模式?jīng)Q策過程（圖2）的不足，新型電子商務(wù)模式進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)（圖3）。在新型商務(wù)模式的決策過程中，開發(fā)商和消費(fèi)者通過數(shù)字化樣板房這一信息化橋梁能進(jìn)行最大限度的信息交流，開發(fā)商可以充分地了解客戶的需求，及時調(diào)整企業(yè)的開發(fā)決策，購房者則可以切實(shí)地了解開發(fā)商的理念、設(shè)計師的構(gòu)思合理，以調(diào)整自己的購房意向。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

基于Internet的數(shù)字化樣板房定制系統(tǒng)的用戶主要分為三大類，即系統(tǒng)管理人員、銷售人員及購房者。系統(tǒng)采用B/S和C/S混合模式，主要由展示模塊、用戶模塊、管理模塊三大部分組成。作為基于Internet的電子商務(wù)平臺，房地產(chǎn)公司內(nèi)部的相關(guān)信息、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作單位之間的信息資料要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，許多資料都是行業(yè)內(nèi)部的商業(yè)機(jī)密，因此數(shù)據(jù)保密、網(wǎng)絡(luò)安全問題至關(guān)重要。不同角色的用戶可能位于各個不同的地理位置，如各樓盤的售樓中心、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作企業(yè)等，傳統(tǒng)解決方案是布設(shè)專線，但成本和便利性使其應(yīng)用受到極大的制約。

本系統(tǒng)采用VPN（Virtual Private Network）技術(shù)很好地解決了這個問題（圖4）。虛擬專用網(wǎng)不是真的專用網(wǎng)絡(luò)，但卻能夠?qū)崿F(xiàn)專用網(wǎng)絡(luò)的功能，它是依靠ISP（Internet Service Provider）和NSP（Network Service Provider），在公用網(wǎng)絡(luò)中建立專用的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。在虛擬專用網(wǎng)中，任意兩個節(jié)點(diǎn)之間的連接并沒有傳統(tǒng)專網(wǎng)所需的端到端的物理鏈路，而是利用某種公眾網(wǎng)的資源動態(tài)組成的。所謂虛擬，是指用戶不再需要擁有實(shí)際的長途數(shù)據(jù)線路，而是使用Internet公眾數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的長途數(shù)據(jù)線路。所謂專用網(wǎng)絡(luò)，是指用戶可以為自己制定一個最符合自己需求的網(wǎng)絡(luò)。展示模塊（圖5）主要功能是提供場景二維和三維展示以及動態(tài)相應(yīng)的場景實(shí)時解說。用戶模塊(圖6)是直接面向購房者的應(yīng)用模塊，購房者可以在任何地點(diǎn)任何時間利用Internet訪問定制系統(tǒng)。購房者注冊電子商務(wù)所需基本信息后，可以通過查詢子模塊進(jìn)行相關(guān)房產(chǎn)信息查詢；確定初步意向后進(jìn)入戶型定制階段，根據(jù)居住面積、房間形式、房屋朝向、采光、供氣、供水、供暖等條件選定滿意的房屋或向系統(tǒng)提出自己的個性化需求。如果完成戶型定制后可以進(jìn)入家裝定制階段，購房者可以自主選擇裝修方案、裝修材料，甚至家具、燈具、廚具、家電、衛(wèi)生潔具等，利用展示模塊的場景三維展示子模塊，購房者可以實(shí)時地看到裝修效果的變化，并在數(shù)字化樣板房中虛擬游歷，仔細(xì)推敲所選方案并及時調(diào)整。

管理模塊（圖7）主要面對樓盤銷售人員和后臺服務(wù)支持人員，VPN（Virtual Private Network）技術(shù)引入很好地解決了安全、便利、成本之間的矛盾。在滿足基本的Internet接入條件下就可以不受時空局限地處理電子表單，響應(yīng)客戶需求，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫更新與維護(hù)等工作。

3 關(guān)鍵技術(shù)

實(shí)時渲染（Real-time Rendering）是用戶與三維場景進(jìn)行交互前提。隨著Web 3D技術(shù)的日益廣泛應(yīng)用，實(shí)時渲染引擎成為各虛擬展示系統(tǒng)開發(fā)商競爭的焦點(diǎn)。實(shí)時渲染引擎的大小、圖形渲染質(zhì)量、渲染速度，以及它能提供的交互性都直接反映其解決方案的優(yōu)劣。之前，考慮PC圖形硬件加速能力，大部分虛擬展示系統(tǒng)開發(fā)商選擇了比較保守的技術(shù)路線，貼圖支持類型有限，質(zhì)感表現(xiàn)不能令人滿意，一些特殊材質(zhì)很難表現(xiàn)。

近年來，PC圖形硬件發(fā)展真的可以用一日千里形容，特別是2002年nVIDIA公司GeForce FX系列圖形處理芯片的發(fā)布對硬件實(shí)時渲染應(yīng)用領(lǐng)域具有劃時代的意義。借助GeForce FX的CineFX硬件架構(gòu)與Cg（C for graphics）語言規(guī)范，以前只有離線渲染才能夠?qū)崿F(xiàn)的效果已經(jīng)可以利用GPU（Graphic Processing Unit）實(shí)時處理，照片級真實(shí)感可編程實(shí)時渲染成為可能。

Cg是nVIDIA和微軟DHLS（DirectX High Level Shading）小組聯(lián)手開發(fā)的高級編程語言，開發(fā)人員借助該語言可以更抽象地進(jìn)行工作，無須直接針對圖形硬件進(jìn)行編程，并與DirectX和OpenGL的HLSL（高級著色語言）兼容。Cg應(yīng)用過程如圖8所示。

Cg程序?qū)θS模型、紋理和其他數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，需要正確的三維編程接口配置和狀態(tài)。CgFX是Microsoft和nVIDIA共同開發(fā)的一種標(biāo)準(zhǔn)化的文件格式，可以用來表現(xiàn)全部的效果和外觀，描述了一個特殊效果所需要的全部渲染狀態(tài)。它提供了一種方法把渲染一個三維模型所需要的所有信息，包括與之相關(guān)聯(lián)Cg程序捆綁在一起。通過建模軟件（如3DS Max，Maya等）的Cg插件，可以很方便地調(diào)整Cg著色引擎和與之相關(guān)的三維內(nèi)容，極大地提高工作效率，提升實(shí)時渲染效果。CgFX嵌入應(yīng)用程序的過程如圖9所示。

車漆的質(zhì)感表現(xiàn)是很多虛擬展示平臺的軟肋。主要原因是虛擬展示平臺的實(shí)時渲染引擎受限于CPU圖形運(yùn)算性能，大多采用Gouraud Shading，光照計算在頂點(diǎn)位置進(jìn)行，每個多邊形的形狀強(qiáng)烈地影響著物體高光部分的形態(tài)，而一般虛擬展示模型的多邊形數(shù)量有限、較為粗糙，顯示效果自然不能令人滿意。

目前GPU的發(fā)展，使大部分的原本由CPU負(fù)責(zé)的圖形運(yùn)算被從CPU運(yùn)算中剝離出來，圖形處理對CPU性能的依賴大大減弱，PC的圖形處理能力有了質(zhì)的飛躍。通過Cg語言結(jié)合GPU的可編程特性，采用Phong Shading模型可以很好地解決車漆材質(zhì)的真實(shí)感表現(xiàn)問題。可編程圖形流水線如圖10所示。

可編程頂點(diǎn)處理器的處理內(nèi)容如下：

Vertex Shader的處理結(jié)果以Vertex Output結(jié)構(gòu)體的形式輸出，并成為Pixel Shader的輸入數(shù)據(jù)。針對繪圖對象的各個Pixel，Pixel Shader會被逐一呼出。在Pixel Shader中，首先將Vertex Shader計算完成的數(shù)值（照明方向、法線Vektor、視線Vektor）正規(guī)化，接著計算中間的Vektor，并計算出擴(kuò)散成分和鏡面反射成分的強(qiáng)度（利用Cg中的lit函數(shù)），將擴(kuò)散成分的強(qiáng)度代入litV.y，鏡面反射成分的強(qiáng)度代入litV.z。在各成分的強(qiáng)度中加入Material Color和Light Color，計算各部分的Pixel Color。確定將被映射景色的方向（利用Cg中的reflect函數(shù)），并通過Fresnel的添加強(qiáng)度計算映射的強(qiáng)度。利用剛才求得的映射方向（rVec），從環(huán)境貼圖中取色。在映射的色彩中添加fresnel，對所有的色彩成分進(jìn)行合成，Pixel Color最終確定。

在Phong Shading中，計算各個Pixel的法線，利用求得的法線對像素單位上的Lighting進(jìn)行計算，從而得到比Gouraud Shading逼真柔和的高光效果。考慮到現(xiàn)實(shí)生活中注視角度和反射關(guān)系，調(diào)整Fresnel要素決定映射效果。最終獲得令人信服的真實(shí)感表現(xiàn)。

4 結(jié)論

隨著國家政策的完善，房地產(chǎn)市場更加成熟，開發(fā)商之間的競爭將更規(guī)范，也更激烈，誰擁有核心競爭力誰將贏得未來的市場。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和虛擬現(xiàn)實(shí)等信息技術(shù)的發(fā)展，為房地產(chǎn)業(yè)的信息化改造提供了現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。人們對生活品質(zhì)的追求日益提高，生活空間的個性化必將成為不可阻擋的趨勢。通過數(shù)字化樣板房整合相關(guān)產(chǎn)業(yè)，以客戶需求為核心的新型房地產(chǎn)電子商務(wù)模式必將推動整個產(chǎn)業(yè)鏈的不斷優(yōu)化和加速發(fā)展。

本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文。