河南建筑職業技術學院 常 洋 呂媛媛
淺論房地產虛擬現實系統的開發
河南建筑職業技術學院 常 洋 呂媛媛
房地產作為一個快速發展的行業帶動了一批材料、信息、結構等新技術的飛速發展。虛擬現實技術作為一門新興技術也越來越多的參與到了房地產行業當中。本論文就創建房地產虛擬現實展示系統為例,介紹了虛擬現實的定義,房地產虛擬現實系統制作的流程以及其特點。
虛擬現實技術 房地產 開發
虛擬現實技術(VR),也稱“靈境技術”、“臨境技術”、“幻真技術”,是模擬人類視覺、聽覺、力覺、觸覺等感知行為的高度逼真的人機交互技術。它具有沉浸感、交互性、構想性。它可以把抽象、復雜的計算機數據空間表示為直觀的、用戶熟悉的實物。利用這種計算機生成的交互式三維環境,不僅使參與者能夠感到景物或模型十分逼真地存在,而且能對參與者運動和操作做出實時準確的響應。
由于房地產小區在預售階段大多數都正在工程施工過程中,大部分場景都出一個施工階段。所以我們只能從建筑設計圖紙和效果圖開始來獲得小區的虛擬建筑模型。建模法成為了制作小區虛擬展示系統的最好選擇。制作該系統分為以下兩個階段,首先是場景中三維模型的建立,然后是路徑動畫的設置和在虛擬現實的軟件平臺上進行的特效及其他多媒體效果的制作。
1. 獲得數據
由于小區正處于施工建設工程當中,大多數建筑物和道路沒有完成,甚至是沒有開工。那么場景數據庫中的主要數據來源就是建筑施工和設計中的圖紙。而那些紋理材質就可以根據圖紙的標明材質和現有材質庫中來獲取。
2. 建立可視的模型
在構建可視模型的過程中和實際的建筑建造過程是一樣的,都必須先建地基,然后在從下到上,逐層建立。我們可根據圖紙,畫出建筑的層次結構節點,再畫出一個橫截面,最后利用wall工具將其加深。例如地基的臺階構建,首先勾勒出臺階與地面的橫截面,然后將其向上加深至一個臺階的高度;接下來,在第一級臺階的上面再勾勒出第二級臺階與第三級臺階交界處的橫截面,并將其向上家甚至一個臺階的高度;以此類推,直至整個臺階建完。
3. 貼紙紋理
貼紙紋理在小區展示系統,使用的非常多。對系統的逼真性起到重要作用。比如說一個墻體,我們可以采用一個真實的墻面圖片,把它作為一個紋理來使用。如不這樣我們就要使用繪圖工具一道一道的來繪制,這樣既增加了系統運行的數據量,又要耗費大量時間。
4. 模型的集成
模型集成就是將眾多的建筑模型和數據場景中的數據能夠結合起來。為了提高模型的集成度,我們將模型集成為三個層次:第一層為小區的地形層,上面由道路分隔的各個區塊;第二層為區塊模型層,各個區塊中的道路、建筑物、樹木將直接在區塊上面建立,個別模型也可通過外部導入方式,以減少工作量;第三層是每個建筑物和地面景觀的模型層,這個層面上的模型是以獨立方式建立的。
通過三維建模得到場景數據模型后,需要導入虛擬現實制作軟件中進行互動等設計。這些工作可以通過漫游引擎來完成,本系統采用了CONVERSE3D軟件來實現。首先要能夠將數據模型轉換到漫游引擎中,然后利用相機控制,使得場景隨用戶視點轉移進行變換,還要實現碰撞檢測及時響應等,保證系統在虛擬空間漫游時的交互性和真實感。
CONVERSE3D的優點主要有:
1. 高質量動畫制作
CONVERSE3D具有強大圖形圖像處理能力。具有許多特殊功能:支持實時光照、支持霧效、逼真的太陽光暈、逼真的水面效果、程序自動生成的鏡面倒影、支持軟件抗鋸齒等。這些特點都幫助了它能夠生成高精度的畫面,使其生成的虛擬現實系統具有極強的逼真性。
2. 良好的硬件兼容性
CONVERSE3D使用了許多優化算法,大規模的提高了場景組織和渲染的效率。特別是對于場景的導出導入、實時的編輯、導出后的獨立運行、系統的運行速度都要大大快于其他的同類型軟件。不僅可以在一些民用的普通臺式機進行運行,在擁有一些獨立顯卡的筆記本電腦上,也可以順利運行。
3. 良好的交互特性
虛擬現實系統與以往3D動畫之間最大的不同在于是否具有可以交互的特性。CONVERSE3D作為一款虛擬現實編輯軟件可以實現多種多視角的瀏覽方式,包括靜止觀察、水中漫步、自由行走、固定路線行走、飛行等,而且使用者不需要復雜的參數設置,不需要程序編程,即可達到非常好的效果。在系統中,用戶可以通過功能鍵,熱區等進行各種狀態的切換。
4. 高效的碰撞檢測算法
在虛擬現實系統中,CONVERSE3D可自動開啟碰撞檢測,在完成高校碰撞檢測的同時,不需要復雜的參數設置,而且對建模模型的建立幾乎沒有什么影響。在系統中,使用戶不僅從視覺上達到逼真的效果,在系統中活動時,固體物體不可穿透,并且能對物體進行準確的拉、抓、推。已達成真正身臨其境的感覺。
1. 交互式虛擬漫游
用戶通過鍵盤等輸入設備來控制視點移動、轉換和漫游狀態切換。例如:用戶通過在漫游時可用鍵盤來控制視點的移動,上、下、左、右鍵或者利用W、S、A、D鍵可控制視點的前進、后退、左轉、右轉。還有一些功能鍵可用于控制漫游狀態切換及相關信息的顯示。
2. 路徑漫游
用戶可以按照系統指定路徑進行路徑漫游,不需要進行人工干預,自動對整個場景進行相關漫游;也可根據用戶的個人意愿進行路徑漫游。
3. 相機動畫
相機動畫就是提前設置好相機的運動軌跡,不用人為操作,相機自動在場景中運動,表現出類似電影一樣的效果。
虛擬現實房地產展示系統與傳統的售樓推介方式相比較,虛擬現實解決方案的各項指標相對具有明顯優勢。由于虛擬現實技術在房地產業的應用,可以大大提高項目規劃設計的質量,降低成本與風險,加快項目實施進度,加強各相關部門對于項目的認知、了解和管理,極大的提升房地產開發商的品位和檔次,帶來更多的效益。
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常洋(1981-),男,河南鄭州市人,主要從事計算機應用技術的教學和研究工作。
呂媛媛(1981-),女,河南鄭州市人,主要從事計算機應用技術的教學和研究工作。