浅析室内设计与虚拟现实技术相结合

杜鑫

摘 要：由于社会经济水平不断得到提升，虚拟现实技术所受到的关注也就越来越多，并且不断渗透到各个领域之中。因为虚拟现实技术具备良好的交互性、沉浸感以及实时性，所以这种技术在建筑行业的运用前景也是非常可观的，特别是在室内装修与设计的层面上，这种技术所能做到的效果是其他技术远达不到的。将虚拟现实技术融入到室内设计中去，可以使得设计者与用户能够体验到所见即所得的震撼效果，并且能够增强用户的体验，仿佛置身其中。

关键词：虚拟现实；虚拟现实建模语言；室内设计

1 虚拟现实技术的发展及其应用

虚拟现实（Virtual Reality），是计算机图形学（CG）的分支之一，笔者希望能够凭借对VR技术与CG发展的阐述，让我们学习前辈们的经验，并且使得本文的研究目的更加明确。

最早是在19世界60年代的时候产生VR技术的理念，那时意大利已经有了360度全景壁画，而在20世纪初期，许多的发明都是VR技术的具象化。比如，1929年震惊世界的全球首架飞行模拟器，即Blue Boxo。到了20世纪50年代的时候，出现了图形输入输出设施，这就在很大程度上促进了计算机图形学的产生与发展。之后到了20世纪90年代，第三代图形工作站产生了，它具备纹理映射与全屏幕反走样（FSAA）的功能，这就在一定程度上标志着通用图形工作站开始涉及户外视景模拟领域。之后到了1989年，Jarnlanier将能够构建并且体验虚拟世界的一种借助计算机形成的模拟环境定义为“Virtual Reality”，此后VR也就被更多人所熟知。21世纪之后，迎来了GPU时代，而VR技術也在不断优化与发展。

VR技术涉及社会多个领域，其中包括了城市规划、室内设计、医学、娱乐以及教学等。而本文主要对VR技术在室内设计中的有效运用与现存的主要问题进行阐述。

2 VR技术在室内设计中的应用及问题

对于室内设计而言，VR不但是演示媒体的载体，还是一种方便的设计工具。VR技术使得设计师的理念能够用视觉形式呈现出来，例如室内装潢前，先要设计房子的架构与外形，并且要进行量化，而这就需要用大量的图纸才能完成，并且这些图纸上面的内容非常深奥，通常不具备相关专业知识的人员是很难看懂的，而VR技术就是将设计师的理念与想法呈现出来，如此便使得设计师的想法不再抽象化，而是用虚拟无题与环境呈现出来了，这就使得设计师的工作效率和工作水平。凭借VR技术，设计师能够根据自己的想法去打造“虚拟”的空间，并且自己所处的方位与未能能够随意切换，这样就非常方便设计师去分析设计的成效。此外，设计师还可以和户主在交流的同时就进行设计方案的修正，真正做到满足客户所有的需求。由此可见，VR技术在室内设计上的应用能够极大地缩减设计师的时间与精力，并且能够削减花费在做模型上的成本。

就室内设计领域而言，以往的平面图与效果图根本很难向客户传达设计者的构思与理念，而施工图对于外行人士来说非常难懂，所以想给顾客呈现出美丽的室内环境基本是做不到的。并且制作动画的费用太大，往往只能在大型项目中运用，所以本文主要想基于实际情况，将室内设计与计算机图形科技密切联系起来，为虚拟技术在室内设计领域的应用提供参考标准。

3 虚拟室内设计的实现

3.1 虚拟现实的相关技术介绍

3.1.1 VRML的概述

虚拟现实建模语言（Virtual Reality Modelling Language）的简称是VRML，这是在网页中设计3D图形的一种工具，这是在文本的基础上对3D交互环境进行说明的一种计算机语言，这种语言3D网页中能够实现跨平台发布。由于VRML不断完善与优化，借助VRML来展开综合的运用也就受到更多人的关注。

3.1.2 X3D的概述

1998年，Web3D联盟提出X3D（Extensible 3D），它是由VRML联盟发展过来的，在VRMI97的基础上进行了一系列的优化。VRML97发展到X3D，可以说是非常重大的科技创新，最关键的创新点就是X3D与XML、VRMI97的密切联系。

3.1.3 分析与比较

在室内设计领域运用VR技术想法的出现原本是因为发现传统设计工具，例如ACRD，在运用的过程中往往有很多的不足，因此就基于此对从事室内设计的工作人员展开了深入的调查与研究，剖析了室内设计业务程序与需求，并且创建了一种适合从事室内设计工作人员的系统。和以往的计算机辅助设计工具有很大的区别，下面笔者针对这些区别进行了简要的说明：

（1）专用性。VR室内设计软件是专门用来帮助设计师进行室内设计创作的，虽然功能不如三维设计商业软件那么全面，可是因为考虑到室内设计中的一些特殊要求，所以适用性相对而言更好，可是在其他领域依然是具备一定的局限性。

（2）便捷性。快速构件式建模的方式使得以往运用ACRD做施工图的方式发生了改变，简化了原本的工作任务，仅仅借助三维模型就能够自动创建。VR技术能够迅速构建完整的三维模型，并且在任一角度都能完成效果图的输出，这就使得在建模与效果图创建的层面均具备方便的优势，还可以在很大程度上节省设计师的时间与精力。

（3）交互体验感更好。VR技术使得室内设计工作能够实现虚拟漫游，这是以往的辅助设计工具做不到的，这种技术使得客户与设计师的感知与交互体验更强，这就能够让顾客深入参与到设计中来，也就能够使得设计师更加充分地了解客户的需求，进而设计出符合客户理想的方案。这还在很大程度上促进了设计者与顾客之间的沟通，两方产生思想共鸣也就更容易，也会使得设计缺憾能极大地避免。

3.2 虚拟室内场景的实现方案

虚拟室内场景涵盖了墙面、电视机、沙发、座椅、灯等。本文运用将虚拟场景的整个坐标系分块建模的方式，再组装，并且之后在数据样式、规范图像格式与纹理的方面创设一定的实施标准。在构建模型的时候，相对而言并不繁琐的造型就直接运用VRML来完成模型的构建，相应地繁琐且复杂的一些造型将借助3DS MAX等相关工作来完成模型的构建，之后再把完成的模型分别引入到3DS MAX里，然后经过一些调整，最终将VRIVII文件导出。

4 总结与展望

本文联系室内设计领域的实际需求，并且追溯了虚拟现实的发展，还分析了VR技术在目前的应用现状。基于VR技术在室内设计领域的需求，深入剖析了VR技术与其他传统辅助设计工具的优势与劣势。分析了虚拟现实技术在舍内实际领域良好的应用前景，并且构建了虚拟场景室内实现方案。希望能够为今后的相关研究提供一些有效的参考依据。

本文虽然设计了渲染器的机构，并且创建了实现方案，但是本文没有进行性能优化方面的研究，而这也是笔者今后需要继续研究的方向。

参考文献：

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[3] 林玮，陈传峰.基于RSSI的无线传感器网络二角形质心定位算法[J].现代电子技术，2009（2）：180～182.