VR 技術(shù)在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

李善玲

（臨沂市技師學(xué)院，臨沂276000）

關(guān)鍵字：VR 技術(shù)；建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1 前言

社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在很大程度上推動建筑行業(yè)的發(fā)展，人們對建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)也提出較高的要求。傳統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)計(jì)模型存在單一性問題，無法滿足當(dāng)前建筑行業(yè)的發(fā)展需求。VR 技術(shù)具有交互性、沉浸性等特點(diǎn)，在多個領(lǐng)域得到較好的應(yīng)用，其中，VR 技術(shù)在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具有顯著的效果，兩者的結(jié)合構(gòu)建出一個虛擬世界，借助可交互的三維可視化環(huán)境，帶來更加直觀地體驗(yàn)，展現(xiàn)出一個不一樣的室內(nèi)設(shè)計(jì)效果，在室內(nèi)展示、設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要作用。

2VR 技術(shù)的概述

VR 技術(shù)即虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，指的是借助計(jì)算機(jī)生成一個虛擬世界的技術(shù)，能夠使參與者施加聽覺、感覺、觸覺，實(shí)現(xiàn)交互性操作與體驗(yàn)，從而體驗(yàn)身臨其境的感覺。VR 技術(shù)是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬技術(shù)、傳感技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)整合在一起，在設(shè)計(jì)人員與用戶之間搭建了一座橋梁，設(shè)計(jì)人員借助三維引擎軟件建立虛擬環(huán)境中的物體和物理效果，動態(tài)化觀察多為實(shí)體的模擬畫面，人機(jī)交互除了視覺體驗(yàn)之外，還包括聽覺、觸覺，實(shí)現(xiàn)全方位感知，并借助計(jì)算機(jī)對人員形態(tài)、動作進(jìn)行監(jiān)測，通過分析生成準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，以此對體驗(yàn)者形態(tài)進(jìn)行調(diào)整。

VR 技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，為其帶來全新的發(fā)展，通過應(yīng)用VR 技術(shù)進(jìn)行室內(nèi)設(shè)計(jì)，能夠在視覺層面呈現(xiàn)出來，將以往的設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)為數(shù)字化設(shè)計(jì)模式，這對室內(nèi)設(shè)計(jì)領(lǐng)域而言是較大的突破。在建模過程中，設(shè)計(jì)人員可以結(jié)合自己的想法進(jìn)行裝飾，并借助VR 技術(shù)的畫面表現(xiàn)力以及特效功能等，不斷完善。VR 技術(shù)具有沉浸性特點(diǎn)，能夠構(gòu)建真實(shí)的虛擬場景，使用戶有身臨其境的感覺，產(chǎn)生較好的體驗(yàn)，在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，不僅便于和用戶進(jìn)行溝通交流，還能夠強(qiáng)化用戶對設(shè)計(jì)方案的感知度。VR 技術(shù)具有交互性特點(diǎn)，用戶佩戴好VR 眼鏡等設(shè)備，在虛擬環(huán)境中交互，就像在真實(shí)環(huán)境中體驗(yàn)一般，當(dāng)用戶握門把手時(shí)，能夠感受推門的力量。VR 技術(shù)具有想象性特點(diǎn)，除了展示出虛擬世界之外，還可以將一些想象的事物體現(xiàn)出來，在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用為其打開了新思路。

3VR 技術(shù)在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 提升室內(nèi)設(shè)計(jì)效果

建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)具有一定的復(fù)雜性，其中涉及多項(xiàng)工序，需要關(guān)注的內(nèi)容比較多，包括燈光、水電、通風(fēng)、材料等多項(xiàng)內(nèi)容，每一處細(xì)節(jié)的變化都可能影響整個室內(nèi)設(shè)計(jì)方案，從而造成較大的損失。通過應(yīng)用VR 技術(shù)，在前期設(shè)計(jì)中對建筑進(jìn)行比較，實(shí)行動態(tài)化編輯，從而減少修改的時(shí)間。在應(yīng)用VR 技術(shù)進(jìn)行室內(nèi)設(shè)計(jì)模擬互動時(shí)，通常需要反復(fù)修改，若在成品圖上修改會帶來較大的負(fù)擔(dān)，而VR 技術(shù)的應(yīng)用則能夠提高便捷度，在限定區(qū)域設(shè)定專區(qū)，專門進(jìn)行體驗(yàn)?zāi)M，便于人員進(jìn)行交互，從而更好地完成室內(nèi)設(shè)計(jì)。針對設(shè)計(jì)中不合理的地方，VR 技術(shù)的應(yīng)用還能夠在模擬軟件中反復(fù)表現(xiàn)，并進(jìn)行碰撞實(shí)驗(yàn)對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行檢測，保證設(shè)計(jì)方案的合理性[1]。

3.2 提高建筑空間的表現(xiàn)力

VR 技術(shù)在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中的融入能夠有效發(fā)揮室內(nèi)空間表現(xiàn)力，設(shè)計(jì)人員利用3DMax 分析燈光貼圖，在三維模擬環(huán)境下，塑造目標(biāo)信息，充分表現(xiàn)材料質(zhì)量，或者借助掃描件創(chuàng)建清晰更高的畫面。操作人員只需要借助控制器，便能夠完成復(fù)雜情境的轉(zhuǎn)換，也可以插入音頻、動畫等，增添復(fù)雜動作。VR 技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)⒖臻g環(huán)境發(fā)生較大的轉(zhuǎn)變，突出空間主次關(guān)系，使用戶全方位感受室內(nèi)空間的VR 效果。VR 技術(shù)的應(yīng)用，能夠借助軟件超強(qiáng)的畫面表現(xiàn)力以及特效功能等，打造一個具有創(chuàng)造性的家居環(huán)境，呈現(xiàn)一個真實(shí)的實(shí)時(shí)畫質(zhì)。對于三維渲染場景的真實(shí)性，主要是依據(jù)對光影的處理效果進(jìn)行評價(jià)，光影處理效果對整個設(shè)計(jì)產(chǎn)品的表現(xiàn)力有著極大的影響，VR 支持的渲染器有多種，為高畫質(zhì)的實(shí)時(shí)演示奠定良好基礎(chǔ)，從而提升室內(nèi)設(shè)計(jì)的真實(shí)感，增強(qiáng)表現(xiàn)力[2]。

3.3 直觀了解設(shè)計(jì)意圖

VR 技術(shù)能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)思路充分表達(dá)出來，在室內(nèi)設(shè)計(jì)之前，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合建筑的外形以及實(shí)際狀態(tài)全方位思考，并將室內(nèi)設(shè)計(jì)的形態(tài)展示出來，VR 技術(shù)的應(yīng)用能夠更加貼切地將各種復(fù)雜的圖形表現(xiàn)出來。在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員利用VR 技術(shù)全方位掃描室內(nèi)空間，找出設(shè)計(jì)中存在的不合理之處，包括室內(nèi)布局、材料運(yùn)用等，從而提升設(shè)計(jì)方案的合理性，更好地符合用戶的需求。用戶在驗(yàn)收時(shí)，也能夠借助VR技術(shù)直觀地了解室內(nèi)空間設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，提出自己的意見，從而在用戶和設(shè)計(jì)人員之間搭建一個有效的溝通橋梁。同時(shí)，除了用戶可以直觀了解室內(nèi)設(shè)計(jì)情況之外，在具體施工環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)師也可以通過VR 效果圖與施工人員進(jìn)行交流，使其了解設(shè)計(jì)理念。由于傳統(tǒng)的二維效果圖在溝通中可能會出現(xiàn)遺漏等情況，通過借助VR 技術(shù)，施工人員在手機(jī)上便可以觀察立體仿真效果圖，從而結(jié)合實(shí)際情況完成施工[3]。

4VR 技術(shù)在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

4.1 確定VR 技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)

建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合客戶的實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，并充分掌握VR 技術(shù)，找出連著的融合點(diǎn)，確定VR技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用目標(biāo)，從而提升室內(nèi)設(shè)計(jì)效率。首先，以真實(shí)性為主，為用戶帶來真實(shí)的感知力，為其塑造一個良好的室內(nèi)環(huán)境，提高室內(nèi)設(shè)計(jì)的合理性。其次，VR 技術(shù)具有沉浸性特點(diǎn)，用戶可以根據(jù)自身的體驗(yàn)感知，提出意見，保證達(dá)到其自身的滿意，從而提升室內(nèi)設(shè)計(jì)的效果。最后，充分利用交互性優(yōu)勢，對搭建的虛擬場景進(jìn)行操作，并及時(shí)回饋，從而最大程度發(fā)揮出VR技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。

4.2 完善關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中，VR 技術(shù)需要與多項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)相結(jié)合，通過結(jié)合用戶的實(shí)際需求，合理選擇相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)投入應(yīng)用。首先，三維模型技術(shù)是室內(nèi)設(shè)計(jì)中非常關(guān)鍵的一項(xiàng)技術(shù)，在室內(nèi)設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要的作用，通過應(yīng)用該技術(shù)，能夠全方位進(jìn)行室內(nèi)空間規(guī)劃，從而提升室內(nèi)空間布局的合理性，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空間對于優(yōu)化設(shè)置，更加清晰地為用戶展示出室內(nèi)空間設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。其次，立體聲合成技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用十分關(guān)鍵，在真實(shí)場景中，可能會受到來自各個方面的雜音干擾，而該技術(shù)的應(yīng)用，可以將真實(shí)的場景盡可能全部還原，細(xì)節(jié)處理非常到位，能夠使用戶從不同視角進(jìn)行體驗(yàn)。最后，系統(tǒng)環(huán)境集成技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也比較常見，包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)龋蠖鄶?shù)設(shè)計(jì)人員會應(yīng)用該技術(shù)，以提升室內(nèi)空間的設(shè)計(jì)質(zhì)量[4]。

4.3 室內(nèi)空間體驗(yàn)中的應(yīng)用

建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)涉及較多內(nèi)容，其中比較重要的就是室內(nèi)設(shè)計(jì)風(fēng)格、材料、效果等，設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)從不同的方面考慮，包括室內(nèi)設(shè)計(jì)風(fēng)格、空間布局、設(shè)計(jì)質(zhì)量等，通過應(yīng)用VR 技術(shù)增強(qiáng)空間的動態(tài)性，使用戶真實(shí)感受室內(nèi)空間的設(shè)計(jì)效果。在室內(nèi)設(shè)計(jì)中，為了更好地發(fā)揮VR 技術(shù)的優(yōu)勢，完美地呈現(xiàn)畫面，在室內(nèi)空間體驗(yàn)以及演示中，最重要的就是全方位展示，用戶可以借助手機(jī)端控制體感設(shè)備進(jìn)行體驗(yàn)，物質(zhì)材料不同，相應(yīng)的表現(xiàn)方式也呈現(xiàn)出不同。VR 技術(shù)使用的是用戶體驗(yàn)裝置，依據(jù)用戶感官，結(jié)合環(huán)境設(shè)置不同的方式，通過結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙，在具體體驗(yàn)中，融入可操作性理念，使用戶進(jìn)入模擬系統(tǒng)控制的虛擬環(huán)境，并記錄其自身變化。用戶可以在體驗(yàn)中，通過載入現(xiàn)實(shí)物體，加強(qiáng)用戶與外界的聯(lián)系，從而強(qiáng)化其真實(shí)體驗(yàn)感。同時(shí)，還可以讓用戶進(jìn)入虛擬設(shè)計(jì)方案內(nèi)部，全方位感知人員理念，通過觀察更好地了解事物形態(tài)。

4.4 樣板間中的應(yīng)用

在建筑室內(nèi)樣板間設(shè)計(jì)中，VR 技術(shù)的應(yīng)用有助于降低制作經(jīng)費(fèi)，并且可以靈活調(diào)整設(shè)計(jì)方案，更好地滿足用戶的實(shí)際需求，從而增強(qiáng)樣板間設(shè)計(jì)效果。設(shè)計(jì)人員借助VR 技術(shù)向用戶展示樣板間設(shè)計(jì)效果，用戶觀看過樣板間圖片后，如果對設(shè)計(jì)效果滿意，可以根據(jù)樣板間設(shè)計(jì)效果進(jìn)行設(shè)計(jì)。接著，由用戶佩戴VR 設(shè)備，真實(shí)的體驗(yàn)樣板間設(shè)計(jì)的效果，從設(shè)計(jì)風(fēng)格、空間布局、地板顏色、家具尺寸等多個方面觀察，設(shè)計(jì)人員與用戶依次展開溝通交流，從而不斷完善設(shè)計(jì)方案。在VR 技術(shù)的應(yīng)用下，大多數(shù)用戶都能夠選出符合自己要求的室內(nèi)設(shè)計(jì)方案，并利用VR 技術(shù)選出合適的家具等。通過應(yīng)用該技術(shù)，將室內(nèi)設(shè)計(jì)工作變得更加高效，尤其在與用戶溝通這一環(huán)節(jié)，能夠大大提升效率，甚至部分用戶只需要幾分鐘的時(shí)間就能夠確定自己想要的室內(nèi)設(shè)計(jì)風(fēng)格，而兩天內(nèi)便可以完成設(shè)計(jì)，包括室內(nèi)設(shè)計(jì)風(fēng)格、家具設(shè)計(jì)等一體化方案，完成設(shè)計(jì)之后，設(shè)計(jì)人員還可以將虛擬現(xiàn)實(shí)場景瀏覽模式提供給用戶，用戶在手機(jī)上加載觀看，大大提升了室內(nèi)設(shè)計(jì)的便捷性。

4.5 外界環(huán)境中的應(yīng)用

建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)需要考慮多方面的因素，光照、溫度等也是非常重要的因素。由于我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，城市人口增加，高層建筑數(shù)量增多，法律規(guī)定高層建筑的樓間距需要滿足特定要求，但自然風(fēng)通過相鄰建筑時(shí)會使氣流加速，導(dǎo)致建筑兩側(cè)溫度存在一定的差異，例如，對于風(fēng)速較快的一側(cè)，溫度相對低一些，這對建筑的安全較為不利。在風(fēng)速的影響下，建筑還可能會出現(xiàn)外墻、屋頂脫落等現(xiàn)象，通過應(yīng)用VR 技術(shù)將建筑工程模型模擬出來，收集氣候數(shù)據(jù)，生成相應(yīng)的氣流模型，將自然風(fēng)流動狀態(tài)呈現(xiàn)出來，有效進(jìn)行模型調(diào)整，從而降低對建筑的影響，改善用戶居住環(huán)境，并為建筑室內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)，提高建筑室內(nèi)整體設(shè)計(jì)質(zhì)量。

5VR 技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)的展示實(shí)現(xiàn)

在室內(nèi)設(shè)計(jì)中，3D 技術(shù)的應(yīng)用十分常見，不僅可以完美表達(dá)出室內(nèi)場景，還能夠在三維環(huán)境中，更改可視距離、空間位置等。在室內(nèi)裝潢設(shè)計(jì)中，聲音、管線的設(shè)計(jì)借助虛擬室內(nèi)設(shè)計(jì)可以完成，全新的虛擬技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)微表達(dá)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，既能夠在室內(nèi)靈活操作，還能夠進(jìn)行預(yù)裝修，實(shí)現(xiàn)家具、燈光變更等，移動家具的擺放位置，這些都可以利用VR 技術(shù)實(shí)現(xiàn)，有效解決設(shè)計(jì)初期可能遇到的多種問題。

在具體案例中，需要先構(gòu)建三維場景模型，利用CAD 構(gòu)建好平面之后，將其導(dǎo)入3DMAX，并確定建筑空間的尺寸，保證單位的統(tǒng)一，對于小場景空間，一般以毫米為計(jì)量單位，通過擠壓生成立體化模型。接著，添加門窗、地板、燈具、沙發(fā)等物品，選擇較為簡單的模型，分別命名，并刪除模型中多余的點(diǎn)和面，對于復(fù)雜的造型，使用PLAN 表現(xiàn)，使用MAP 進(jìn)行控制。完成模型搭建之后，開始渲染出不同角度的局部圖，保證達(dá)到最佳的效果。對于預(yù)制好的3DMAX 文件，將其導(dǎo)入至VR-Platform中，打開其中的VRP- 腳本編輯器，設(shè)置動畫，完成景深、音樂、運(yùn)動模糊等各種特效。例如聲音，我們周邊的環(huán)境中有著各種各樣的聲響，在虛擬場景設(shè)計(jì)中也需要聲音，聲響的設(shè)計(jì)為虛擬場景增添幾分真實(shí)感。在模型建立中，從局部到整體，將整體分割之后，便可以開始建模，將每一個實(shí)體的三維模型建立出來，保存文件，同時(shí)，構(gòu)建實(shí)體數(shù)據(jù)庫，借助X3D 數(shù)據(jù)庫的驅(qū)動動態(tài)建模功能，創(chuàng)建每一層的子場景，并構(gòu)建整體的場景，連接使用Inline 命令，動態(tài)數(shù)據(jù)全部放在數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)庫中有實(shí)體、場景數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)實(shí)體表、場景表，并依據(jù)實(shí)際需求，添加顏色、縮放比例等。

在案例修改中，VR-Platform 中有一個與場景外連接的VRP- 腳本編輯器，利用其語句完成編寫、設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制以及交互等功能。3D 場景分為兩部分，一部分是虛擬場景建模，另一部分是添加可控鍵位，在3DMAX 中，將構(gòu)建好的模型以VRP 文件導(dǎo)出，使用VRP- 腳本編輯器，控制代碼編程。在室內(nèi)設(shè)計(jì)中，3D 虛擬系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)主要是能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)交互，在系統(tǒng)操作界面，使用VRP- 腳本編輯器，并借助列表框等控件，可以靈活擺放位置、更換材質(zhì)等，實(shí)現(xiàn)各種編輯功能，同時(shí)，用戶還能夠結(jié)合自己需求增添家具，達(dá)到滿意的組合效果。由此可見，VR 技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用能夠提升室內(nèi)設(shè)計(jì)效果。

6 結(jié)論

VR 技術(shù)在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中具有極大的應(yīng)用價(jià)值，既能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)人員與用戶之間搭建溝通橋梁，還能夠提升用戶的真實(shí)空間體驗(yàn)感。在室內(nèi)設(shè)計(jì)中，VR 技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在室內(nèi)空間體驗(yàn)、樣板間展示等方面，從多方位、多角度展示，為用戶帶來沉浸式體驗(yàn)，并依據(jù)用戶的實(shí)際需求靈活調(diào)整，打造一個獨(dú)特的室內(nèi)空間，從而提升室內(nèi)設(shè)計(jì)質(zhì)量，為用戶帶來更好的體驗(yàn)感，推動建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)行業(yè)的良好發(fā)展。