虛擬現實家裝展示系統

張晗

[摘要]虛擬現實是一種多通道的新型人機交互接口，它提供了具有沉浸感的智能虛擬環境并允許用戶和該環境進行交互。計算機技術、交互技術和人工智能技術等相關的技術快速發展，促進了虛擬現實技術的不斷進步。在實際的應用過程中，此項技術也得到了快速的發展和提高。文章的重點側重于家裝展示系統方面對于虛擬現實技術的應用和最新成果，并對于虛擬現實技術的前景和未來的實際應用提出一些展望和建議。

[關鍵詞]虛擬現實；虛擬環境；交互技術；家裝展示系統 文章編號：2095 - 4085（ 2018） 01 - 0037 - 02

虛擬現實（VirtualReality.簡稱VR）在目前的各個行業都有所運用，其實現了多通道的新型人機交互接口。人們對于它的體驗可以實現全面和多渠道，如視覺方面、聽覺方面以及觸覺和速度等方面的感知。在人類語言、動作、表情、手勢以及視線等方面實現與虛擬世界的互動和鏈接，充分感受到身臨其境，使感知更加具體和自然。虛擬現實技術目前在醫學、軍事、制造業、教育、娛樂以及工程訓練等方面都有所運用，并且得到了大力的發展，虛擬現實技術也在潛移默化中深刻的影響著人們的生活和習慣，對生活和工作起到了積極的影響作用。

1 虛擬現實的特征

虛擬現實技術通過對三維世界進行現實模擬，從而創造出的一種人機互動的方式，其是計算機仿真系統技術之一。虛擬現實技術首先需要使用計算機軟件將三維模型環境生成，然后通過對外設備使使用者充分融入環境中。在產業界，通常將虛擬現實定義成三類技術應用方式，即虛擬現實、增強現實、混合現實。但以學術界對其進行劃分，將其中的混合現實技術再進行細化，又分為了增強現實和增強虛擬環境兩類。沉浸感，又稱臨場感，其主要是指環境中主要角色，也就是人對于虛擬環境的真實性感受。虛擬環境達到以假亂真的情況是最理想狀態，其可以使用戶全身心，真實的融入到計算機所創設出的三位虛擬環境中。人也就是用戶一旦進行此環境中，所看到的和聽到的以及感受到的都是真實的感覺，一起行為，意識和動作甚至呼吸都與現實世界別無二致，真正實現人人畫中，身臨其境。交互性，也就是人與環境的互動性，比如用戶對虛擬環境中物體的實際感觸，是否可操作，以及人從環境中得到的反饋等，并且這些感知是否自然。比如，在用戶對環境中的物體進行觸摸和抓握時是否有真實的觸感，對物體的重量和質地等是否有大體的概念等。想象力，這一方面主要是指用戶融人環境空間中，以自身的感知、認識等能力對全方位的知識進行獲取，并且發揮出自身的主動性，對答案進行主動的尋求，進而形成新的概念和理論。

2 虛擬現技術在家裝展示系統中的應用

家裝行業從電腦的使用開始，就一直在制作三維模型渲染效果圖來進行展示，這樣的展示方式已經持續了很長時間，虛擬現實技術的出現和普及，使得家裝行業內部已經開始預見到展示方式需要更新換代了。虛擬現實家裝軟件的目的，就是要設計師提供一種制作成本低，生產周期短并且無需設計師再次學習的虛擬現實家裝軟件，可以用來和家裝用戶更好的交流，給家裝用戶帶來更好的體驗，并希望能以此來替代家裝效果圖。虛擬現實家裝展示系統的最終形態是在線虛擬現實的軟件、以及可疊加外設硬件的解決方案。軟件實現了設計師和用戶只通過電腦鍵盤和鼠標便可以操控使用。更進一步的可以在硬件上結合游戲手柄、空間定位系統、萬向行走儀等，實現更加自由的控制方式。基于Web瀏覽器端的虛擬現實家裝展示系統軟件，包含了設計師三維數據上傳、三維數據轉換、以及虛擬現實展示三個功能，并且上傳的所有的數據都會存儲在云端服務器內，便于設計師以后使用。設計師現將自己建好的家裝模型直接上傳到云端服務上，在服務器上進行轉換，生成特有的mesh格式文件，這些mesh文件可以被瀏覽器端讀取后在瀏覽器內重建成三維數據，并且在連接虛擬現實頭盔后，可以轉換成虛擬現實自由觀賞的展示方式。設計師可以通過這種方式來像家裝用戶展示設計方案，讓用戶沉浸在自己虛擬空間內，在自己的新家還沒有裝修之前便可以體驗一下自己新家裝修后的效果。軟件的操作分為設計師電腦設計操作以及家裝用戶虛擬體驗操作兩種，目前可以對接的頭戴顯示設備包括HTC的Vive硬件設備、Oculus的DK2硬件設備，遙控設備可配對成功的有Xbox手柄、SP3手柄以及大部分支持Windows系統的手柄，操作方式也可根據不同人群進行選擇。在掌握了如何通過外部設備來使用軟件后便可自由參觀了。

3 虛擬現實的應用展望

經過不斷發展，虛擬現實已經逐步從萌芽狀態成長為現在日漸成熟的綜合信息技術，并在各個領域得到越來越多的應用，發揮了其獨特的優勢，為各個領域的發展，提供了一個嶄新的突破口。但是我們也要勇于面對虛擬現實其中存在的一些關鍵性技術問題，并進行逐步解決。相信隨著虛擬現實技術進一步的發展，成本的降低，虛擬技術一定會走向實用化、平民化。

參考文獻：

[1]周紅軍，王選科，虛擬現實系統概述[J].航空計算技術，2005，（01）.

[2]張占龍.虛擬現實技術概述[J].計算機仿真，2005，（03）.

[3]馬鴻雁，李惠異，智能住宅小區[M].北京：機械工業出版社，2003.