VR技術下當代茶室的內部空間發展趨勢

栗 功

（燕山大學藝術與設計學院，河北秦皇島 066004）

1 當代茶室空間設計的意義

當代茶室內部空間的營造，關鍵的并非是營造什么而是為什么營造。會心之處不在遠，現代人在哪才能安心？這一問題隨著社會經濟基礎的日益累積，人們不斷提高的生活水平，而逐步引起繁忙的現代人注意。中國擁有源遠流長的茶文化，不但體現為物質文化方面，還表達出厚重的精神文化內涵。茶文化幽靜深邃，令人心曠神怡。這一文化的特殊性，正好滿足了現代人想要緩解緊張壓迫的情緒內心需求。

人們在品茶的過程中，更加全面的了解中國傳統文化的生命力，在茶中探尋歷史傳承的軌跡，在茶中收獲心靈的安寧，在茶中確定人生的格局。

在品茶的過程中茶葉、水與茶器必定是不可少，而茶室空間作為開展品茶活動的主要場所，同樣發揮了重要作用。在現代生活節奏較快的全球化經濟中，人們恪守千年的傳統文化有所忽略，并隨著全球經濟發展的影響，中國傳統空間營造出的平和親人特點也一度被人所拋棄，順勢形成的國際主義風格卻令人無法很好適應。正是這樣，茶室空間要想發展營造親人的環境至關重要。怎樣將當代新技術，完美融入到中國的傳統文化中，怎樣在VR技術下建立茶室空間，并且賦予其獨特的場所精神，更好的傳承發展中國的傳統文化，這些問題迫切需要利用VR技術進行解決。

2 VR技術概述

2.1 定義

VR又稱為虛擬空間、人工現實和仿真技術等，是人們利用計算機獲得復雜數據之后通過浸入式感官同步操作與交互的一種行為。一般形式的人機界面與視窗操作都無法達到虛擬現實操作的可控性與感知性，因此，可以判斷其具備了異常強大的技術理念。

VR體系中的“虛擬”是指利用計算機收集數據產生仿真模型；“現實”則指客觀存在于時間軸內的一切，其可以是現實中能夠實現的，也可以是無法實現或者是根本不能實現的。所以虛擬現實指的是通過計算機形成特定虛擬空間，用戶可以利用某一特殊裝備幫助他人或者自己“進入”空間，并且實施全面掌控、變更環境從而實現特定的目標，即在這一空間環境中使用者是互動的主體。

從根本上分析，虛擬現實就是采取計算機技術為使用者創造一種真實同步的各種虛擬感覺，對使用者的操作要求整體滿足。它有效結合了先進的計算機用戶接口技術和實時感知交互方法。

2.2 VR的應用特征

VR利用顯著的優勢，在茶室的內部空間設計中發揮了極大的作用。有關VR的應用特征，具體包括四個方面，具體如下：

2.2.1 效率性

在茶室內部空間設計中應用VR技術，打破了傳統茶室設計的復雜性，最大程度節省了時間和成本；采取高技術手段把虛擬設計的項目通過數字化和多媒體化的方式呈現出來，可以幫助用戶利用VR技術的網絡平臺察看模型，有效發揮了網絡資源的優勢，更加全面的體現作品和展示效果，完成宣傳的目的，提升效率性。

2.2.2 藝術性

利用VR技術對茶室內部空間作品全面展現，對于圖像處理技術要求很高。需要結合應用Flash、全景圖片或者是3D虛擬建模等形式，展示高清圖像，突出了逼真性與藝術性。用戶利用對圖像進行觀察，可以對項目結構、應用工藝和材質特點全面了解，獲得良好的虛擬展示效果。

2.2.3 侵入性

VR技術的侵入性可以幫助用戶感受逼真的環境氛圍，甚至形成身臨其境的感覺，并且采取計算機技術把圖形轉變為立體化的三維空間。一定程度上侵入性還可以稱為存在性和臨場性，其準確體現出虛擬環境中用戶的真實感受。用戶應當提前準備專業手套和頭盔，進一步深刻感知虛擬環境形成的立體效果，同時外界不會影響這一環境，有利于用戶全面融入到虛擬環境中。侵入性最佳的效果是無法令用戶分辨真假，就像已經處在真實的環境中。

2.2.4 多感知性

由于置身在虛擬現實環境中，完整配置了聽覺、觸覺和視覺等感官設備，不但使用戶獲得了視覺感知，還有觸覺感知、力覺感知和聽覺感知等。因此，VR技術具備了多感知性，有利于用戶獲得真實情景的感知。而VR技術的最佳狀態是擁有全部的感知功能，當前技術水平尚未達到。

3 VR技術在當代茶室內部空間的應用趨勢

3.1 傳統設計方式的不足

茶室內部空間設計作品還稱為“特殊商品”，其不僅需要符合茶室客戶的個人品味傾向與功能需求，還必須展現設計師的設計目標。傳統茶室內部空間設計過程中設計師的主要依據便是客戶的需求與有關規范，結合茶室平面圖、立面圖以及施工詳情圖和三維模型，不斷深化設計，在圖紙上呈現設計構思的方案。這樣對設計師發散思維造成了限制，對非專業客戶來講，他們不具備良好的空間想象能力，無法直觀準確的認識最終方案，進一步造成客戶對原有設計和建成環境形成巨大的差異。

傳統茶室內部空間設計的表示方法包括效果圖、三維動畫以及平面與立面和剖面。其中，效果圖只是對茶室某一角度靜態進行表示的視圖，不能對茶室整體信息進行反映；三維動畫雖然表能力較強，但是準確性和有效性不足。茶室內部空間設計利用VR技術可以較好的表達三維空間，即利用人機交互方式，使人們身臨其境。在這樣的虛擬環境中，人們可以對茶室內部空間的各個角度進行全面觀察與審視，進一步幫助用戶更加清晰的了解茶室空間結構與裝飾風格。對于茶室內部空間來講，VR技術的應用，無形之中開辟了一條全新的設計模式，這種交互式可以全方位滿足客戶需求，進一步提升了設計水平。

3.2 VR技術在茶室內部空間設計的中的優勢

設計師在設計初期就要對茶室內部環境詳細了解，并且盡量直觀表現茶室內部空間的各個部位，完整表達設計目的與最終效果，我們一般在“虛擬室內”創造一個虛擬的茶室內部空間來達到這一目標。同時，還可以利用“虛擬室內”與甲方進行溝通交流，進一步全面展示設計思想，全面表達設計水平，減少由前期設計問題而產生的施工問題。

3.2.1 設計變更的高效性

利用VR技術進行茶室內部空間設計時，用戶可以在電腦上查看設計師的虛擬渲染效果。若用戶要求改動某一局部地方，比如移動門或者改變窗的尺寸，設計師可以快速調整，隨后也會顯示新的項目價格。一旦單擊發送，施工圖就被傳輸給產品設備。與傳統模式對比，室內虛擬技術可以完整展示全部的空間尺寸，并且可以通過設備編輯修改，最后還可以漫游室內空間。

3.2.2 設計表達的體驗性

虛擬室內空間設計和手繪圖紙，電腦效果圖以及建筑動漫等設計表達方式比較，體現出巨大的技術優勢，充分表現出藝術性和真實性。VR技術利用軟件平臺創造了一個虛擬環境，幫助客戶形成一種身臨其境的感覺。

4 VR技術在茶室內部空間設計中的實際應用

4.1 系統設計流程

4.1.1 設計場景

地面大小極大程度影響了開展體驗活動的具體范圍，在設計墻體的過程中必須借助于有關數據，將預制體動態添加至墻體，同時利用列表的形式保存在場景中，有利于產生外部文件，該方法也適用于材質添加，并且嚴格進行邊緣檢測。家具添加包括了加入燈具等內容，用戶在體驗過程中可以更加真實的體會關聯燈的開關與燈具光源。

4.1.2 用戶體驗

體驗可以通過兩種方法實現，VR與非VR，在非VR體驗模式中好像是玩游戲，利用鼠標和鍵盤開始交互場景，VR體驗模式則是利用設備開展移動和交互。

4.2 虛擬現實的功能交互設計

利用官方軟件添加至VR功能，將人形模擬對象引入場景中，把VR的攝像頭轉移至頭部，并且借助代碼關聯VR頭盔和對象位置，達到移動功能，若使用者移動空間嚴重不足則需要利用控制器對移動進行操縱，采取手柄控制器上的觸摸鍵可以完成360度無死角移動操縱。同時，通過手柄控制器上的按鍵對人手操作有效模擬，完成了場景抓取工作。VR僅被認為是一種工具，還需要通過算法實現實際功能，具體是采取碰撞檢測技術完成VR技術使用以及交互虛擬場景。

4.2.1 材質邊緣檢測

具體是保證相同材質不會形成過大的縫隙，通過觀察每一個材質，對它們之間的距離關系嚴格檢測。認真比較參照對象Aa和Ab之間的坐標關系，這時只需要對x、y軸進行考慮，在同一軸上比較二者之間的距離進一步獲得Lx和Ly之間的距離。

Aax-Abx＞0，Ab 在 Aa的左側

Aax-Abx＜0，Ab 在 Aa的右側

Aay-Aby＞0，Ab 在 Aa的后側

Aay-Aby＜0，Ab 在 Aa的前測

在位置關系的基礎上對坐標位置不斷改變從而符合對象之間要求的距離。

左側，Abx=Aax-Lx

右側，Abx=Aax+Lx

后側，Aby=Aay-Ly

前側，Aby=Aay+Ly

4.2.2 碰撞檢測

結合茶室內部空間實際特征可知，基本上所有物體都是靜止狀態的，所以可以理解為動態監測場景中的AABB部分。將三維問題成功轉化為單獨的一維問題，彼此融合形成最后的答案。把沿著數軸運動的AABB設置為黑色矩形。當t=0時，運動的AABB和靜止的AABB之間形成了左右的位置關系，當t=1時，運動的AABB在靜止的AABB右邊完全無語。tener是兩個AABB相交區域，也可以認為是兩個AABB發生接觸的某一時刻。

求出tener。在這一時間內兩個AABB相較于某一堆上，所有堆上時間交集就是彼此相交的邊界框內的時間段。若區間為空，那么兩個AABB永遠不會相交；若區間在[0，1]上，那么在談論的時間段內他們不會相交。

4.2.3 射線碰撞檢測

這一檢測方法具有一定的普遍性，主要選擇實例化的對象。在系統中發揮了十分重要的作用，比如選擇茶室墻體和家具。具體利用鼠標對屏幕進行點擊，系統向屏幕上的點發出一條射線，對射線與第一個碰撞的物體進行單擊選中，基本完成了點擊屏幕選擇對象的操作。

有關的實現方式，首先構建一個有關射線的對象，相應的嚴格檢測鼠標點擊動態，當鼠標實施點擊時是射線對象賦值，鼠標點擊的位置是射線的起點，利用屏幕投影角度建立射線，并且對物體是否被遮擋進行檢測，若發生，則反饋物體遮擋信息，具體來講便是我們即將選取的物體，同時開展有關的實踐操作。

這樣的設計能夠更加真實的感受茶室內部空間作品，有利于體驗者更加直接對體驗設計并且改裝之后的室內空間，與傳統平面展示比較前者的設計強化了用戶滿意度，減少了返工次數，同時也最大程度節約了資源。

5 結語

隨著科學技術的迅速發展，VR在室內環境設計上體現出巨大的應用價值。在茶室內部空間中科學應用VR技術，可以更加有效的設計室內方案，推動了室內設計行業的發展，形成了一個特殊的展示方案，VR技術領域會對我們的生活極大豐富，使茶室內部空間發展更加完善。

[1]王志宏.室內設計中的虛擬現實技術[J].科技創業月刊，2007(10):181-182.

[2]黃巖.虛擬現實及其關鍵技術[J].信息與電腦，2016（16）：53-54.