基于VRP的交互式虛擬裝配設計

文軍輝

摘 要：虛擬現實軟件VRP（Virtual Reality Platform），該軟件廣泛的應用于城市規劃、室內設計、工業仿真、古跡復原等眾多領域，為其提供切實可行的解決方案。VRP編輯器是制作虛擬現實場景的編輯器，其主要應用于三維場景的模型導入、后期編輯、交互制作、特效制作、界面設計、打包發布的工具。我們通過模型制作軟件3DsMax，講整個浴室里所需的整體模型真實的展示出來，結合一般浴室的物體擺放位置，制作出一個模擬仿真的實時拆分與組裝的仿真設計，能夠有效的觀察出各個部件擺放的位置以及呈現的效果，最后實現對浴室整體布局的滿意效果。

關鍵詞：VRP；虛擬裝配；設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.022

1 設計的意義

眾所周知，隨著網絡技術的不斷發展各行各業的競爭日趨白熱化，房屋的裝修設計也是如此，想要在眾多的競爭對手中脫穎而出，用戶的積極性成為整個過程的關鍵。以往，的裝修設計方案都是用是文字、效果圖、動畫等，顯然無法使客戶產生視覺疲勞，感覺缺乏新鮮刺激；而且這些傳統的平面產品是一種單一被動灌輸的宣傳，感染力非常有限，因此，這種傳統形式的宣傳顯然已經不再是最精準的營銷語言。

隨著計算機技術不斷地發展，虛擬現實技術的日趨成熟，VR技術已在房間裝修，設計上已被廣泛應用，常見的虛擬裝配系統結構一般分為4個模塊：模型模塊、用戶交互模塊、環境虛擬模塊和輸出模塊。VR技術在裝修設計方面的應用會給客戶意想不到的效果。

2 需求分析

2.1 素材收集

通過在圖書館和網絡查閱的方式收集關于浴室裝配的所有資料，例如浴室洗漱臺的構造，馬桶的結構，3DsMax里面模型所用到的貼圖等。同時，也對現實中的浴室進行調研，針對各個物體擺放的位置做了詳細的分析與整合，做出對應的平面設計圖紙，以便后期制作所用。然后，又通過一些例子，收集針對于此項目的一些腳本上的要求、組合以及場景變換等設計理念制作出相應的腳本，以便后期使用。

2.2 VRP技術

VRP（Virtual Reality Platform）虛擬現實平臺在國內已廣泛應用在旅游、工業仿真、房地產建筑漫游等行業技術已非常成熟。

3 系統的設計與實現

（1）模型制作。模型：整個浴室房間的3維模型包括框架、浴缸、洗漱臺、馬桶、水管、噴頭等。通過3DsMax制作模型，需要提前對模型做出平面設計，設計出模型的三視圖，主視圖、側視圖、俯視圖，設計出模型等比例的長寬高，準備模型的貼圖等準備。在模型制作的時候，需注意模型的仿真效果，盡可能的做到與真實物體等比例縮放，模型組成部分命名清晰，拆分明顯，以便后期VRP虛擬軟件的使用。

（2）系統的界面設計。菜單欄：文件、顯示、演示、相機列表、相機屬性、多通道、外設、工具、腳本、關于等。主界面按鈕：復位、熱水管拆裝、排污管拆裝、管道接頭拆裝、浴缸拆裝、小便池拆裝、洗手盆1拆裝、洗手盆2拆裝、馬桶拆裝、五金件拆裝等（圖1）。

（3）相機屬性。相機屬性的調節，通過對相機屬性的調節，來改變相機的位置、旋轉方向、縮放程度等，其中包含按鍵盤的“+”鍵或者“-”鍵，可控制鼠標滾輪滾動改變相機縮放速度大小；同時按鍵盤的“shift”和“+”鍵或者“shift”和“-”，可控制攝像機視角大小；同時按鍵盤的“Ctrl”和“+”鍵或者“Ctrl”和“-”，可控制攝像機視角寬高比；按鍵盤的“PageUp”鍵或者“PageDown”鍵，可調節攝像機觀察的立體效果；按鍵盤的“R”鍵，可重置攝像機屬性等（圖2）。

（4） 添加交互腳本。在函數中單擊【插入語句】按鈕，然后在彈出的【VRP命令行編輯器】對話框中選擇“顯示隱藏對話框”的腳本進行編輯包括相機的切換和各個功能鍵的設置、并配置相應參數。

（5）創建按鈕觸發函數。在VRP【腳本】函數中的 【腳本編輯器】中，可編輯鼠標左鍵彈起、鼠標左鍵按下、鼠標移入、鼠標移除等不通類型事件。每一種事件都可以執行用戶自己定義的函數腳本。

4 總結

本文使用3DsMax軟件先制作出浴室中各物件的三維模型，再使用虛擬現實制作軟件VRP，建立了關于浴室虛擬裝配的系統框架，并對虛擬裝配系統的實現進行了系統的研究。系統詳細的分析了虛擬現實平臺（VRP）在產品制作過程中的流程，并詳細的介紹了虛擬裝配系統結構中的四大模塊，模型模塊、用戶交互模塊、環境虛擬模塊和輸出模塊。通過對四大模塊的深入分析，能夠更加全面的了解在系統開發中，應該著重注意的各個方面。

參考文獻：

[1]王正盛，陳征.VRP11虛擬現實編輯器標準教程[S].2011（04）.

[2]方浩，馬靜波.虛擬現實VRP深度交互實例精解[S].2012（06）.

項目：本課題為四川師范大學實驗技術項目“交互式虛擬裝配設計”（SYJS2014-22）的研究成果。