虚拟现实技术在室内家居设计中的应用探究

胡海峰

摘    要：室内家居设计是对家居风格的设计，辅之以配饰设计。在不断提高生活水平的今天，人们对家居设计的要求也越来越高。基于计算机仿真系统的虚拟现实技术，能够模拟真实的室内空间场景和家居布置等，为设计师提供更加直观、科学的设计参考。虚拟现实技术的应用大大提高了室内家居设计的合理性和科学性。随着信息时代的到来，虚拟现实技术的使用已经成为未来室内设计中的一种趋势。本文研究了虚拟现实技术在室内家居设计中的具体应用，以及研究了相关的室内家居设计实例。

关键词：虚拟现实技术;室内家居设计;应用探究

1  前言

室内设计是指对现有建筑的室内空间进行规划和布置，以满足人们的工作、生活和休闲需求，提高室内环境的生活质量。目前的室内设计研究主要集中在视觉形式上，就目前发展的形势来看，室内设计需要从人体工程学的角度来研究人们在空间环境中的心理行为的变化。基于行为心理学、心理安全隐私，进行了研究室内环境与人的关系，注重感性和心理评估环境的设计。从室内设计的功能角度满足人们的物质需求，满足对环境保护的需求，满足人体工程学的需求。从软装的观点根据内部空间的面积大小、经济条件、生活习惯，选择设计方案，将屋主的品味和个性更好的展现出来，以现代风格的室内装饰设计满足不同需求。

以产品体验为导向的消费设计时代已经到来，企业进行以设计为导向的体验，以用户感受为中心的运营管理和市场竞争。室内设计，特别是室内家居设计，设计理念和设计解决方案对于满足客户的需求至关重要。屋主通常缺乏室内设计方面的专业知识，设计师和屋主之间存在沟通问题。通常的解决方案是这样的：（1）设计样板房模型，设计师根据户型，考虑室内主体功能设计。实践中，通过创新软装饰，包括装饰艺术品、装饰灯具、装饰家具等。样板房模型的優点是屋主可以直接体验视觉艺术的设计，仿佛置身其中;而缺点是它不能满足客户的不同需求。（2）通过直观的设计效果图进行沟通，优点是更加便于屋主向设计师提出自己的需求;缺点是屋主很难在虚拟的空间产生沉浸式体验感受;（3）虚拟现实技术的运用，屋主可以直接通过电脑欣赏室内空间，但难以产生720°的沉浸式体验感受。

2  虚拟现实技术概述

2.1  虚拟现实技术的简介

虚拟现实技术最初是由美国人提出的，并于1960年首次应用于飞行员和宇航员的模拟训练。虚拟现实技术也被称为VR技术。VR技术作为三大信息技术之一，与网络技术和多媒体技术一道，对人类社会作出了巨大贡献。随着科技的发展和进步，VR技术也在不断地改进和更新。VR技术是一系列新的交互设备的总称，比如头盔显示器、数据手套、跟踪器等等，这些设备可以模拟真实场景，为用户提供3D虚拟场景，是由电脑生成，具有互动性、实时性。

计算机图形技术是VR技术中最关键的技术，在虚拟场景中产生的真实视觉和感官效果是在计算机图形技术的帮助下实现的。在计算机图形技术的支持下，用户可以获得前所未有的沉浸式体验。VR技术应用于设计室内，指向性更强，也更具人性化，设计师更容易捕捉用户需求，优化和改进设计方案，提高设计的可行性，切实满足用户需求。

2.2  虚拟现实技术的特征

交互性、沉浸感、想象力是VR技术的三大特征。VR技术模拟人类的各种感觉器官，引领用户沉浸在虚拟环境中，允许与环境的交互和交流。交互性也是VR技术的一个独特特征。用户可以在虚拟环境中自主操作环境中的对象，可以对体积、大小、重量等有所感觉。沉浸感是VR技术的主要特征，它指的是用户在虚拟环境中体验到的真实性。VR技术可以使用一个3D的虚拟环境来创造一种沉浸感，这可以通过改变场景的视角、灯光和音效来实现。它可以给用户带来在虚拟环境中体验出与在真实环境中相同的感受。想象力是指用户在虚拟环境中可以用来获取新知识的感知和认知能力。VR技术为用户提供了一个巨大的想象空间，可以提高他们的感官思维，同时通过认知挖掘和运用他们的创造力和想象力来学习新知识。因此，VR技术技术也可以作为启示，作为一个学习创造的过程。

2.3  虚拟现实技术的类别

根据VR技术的特点，可分为沉浸虚拟现实系统、增强现实性虚拟系统、桌面虚拟现实系统、分布式虚拟现实系统。沉浸式虚拟现实系统在软硬件上比桌面虚拟现实系统（如普通头盔显示系统、远程系统等）灵活得多。增强现实性虚拟系统，又称混合虚拟现实系统，是指用户在虚拟环境中匹配真实对象和虚拟对象的可能性，虚拟现实定位技术允许更精确的匹配。桌面虚拟现实系统是使用最广泛的系统，尽管成本较低，沉浸程度较低。它是通过虚拟环境生成器，用户可以通过带有计算机屏幕的投影仪（如VRML、桌面游戏等）进行查看。分布式虚拟现实系统是用于更复杂任务的大型网络系统。

3  虚拟现实技术及其软件应用

VR技术在科学技术领域取得了重大进展，产生了广泛的信息交互。因此，人们需要提高信息处理速度和能力。当前社会需要处理多种类型信息，因此有必要建立一个虚实结合的信息处理系统，而VR技术就是这个这项技术的核心。VR技术是计算机科学、信息技术、光学、动力学等多个学科的综合，是先进传感器技术、图像图形学、人工智能、神经网络等多种科学技术的综合体。

3.1  虚拟现实技术

VR技术代表了与现代科学技术相结合的各种综合技术的相互继承和渗透。VR技术用于科学、医学、教育、商业、影视和娱乐。现在可以使用虚拟环境建模工具等特殊的虚拟现实建模语言（VRML）来完成模型构建。开放图形库（OpenGL）也可以用来创建模型库或开发特殊的建模工具。其他的是使用3D建模工具构建3D空间模型，然后使用虚幻开发工具包（UDK）等工具创建虚拟环境。图1显示了VR技术具体的结构特征。

通过创建虚拟空间，设计师可以更容易地改变他们的设计，并对室内空间的构建有更直观的看法。它不仅展示了整个建筑的结构特征，而且更充分地表达了设计的意图，使设计师能够更好地与用户沟通。与此同时，设计师的创作能力也得到了很大的提高。随着科技的发展，人们不断追求高科技和高质量的艺术表达，以达到最佳的视觉效果。通过虚拟现实技术的应用，可以更好地保存设计师的设计方案，让数据档案管理更轻松、速度更快，达到更便捷的实际结果。VR技术还可以提高材料预算的准确性，尽可能避免预算错误。

3.2  虚拟现实软件

UDK是一款基于史诗游戏数字公司开发的第三代虚拟游戏引擎（Unreal3）的免费开发工具。它支持64位HDR（高动态范围）高精度动态渲染，多层次照明和先进的动态阴影效果。通过这种方式，使用最少的计算资源，可以获得高质量的渲染，以满足虚拟场景的实际需求。因此，实现VR技术的软件是UDK。生产合成多边形建筑模型，是这个软件的主要优点之一，其广泛用于地产行业、影视行业等。本文的研究重点是将虚拟现实应用于室内设计，使用UDK实现3d建模功能，使用3dsmax等软件创建3d场景。

4  结束语

室内家居设计使用虚拟现实技术是传统室内设计与新技术相结合的产物。该系统实现了室内设计的情景模拟，克服了传统室内设计的时间和空间限制。通过室内家居设计的虚拟体验，可以达到更加直观的现实效果，是设计者和客户之间沟通的桥梁，设计师可以传达自己想法，用户可以传达自身需求。本文为虚拟现实技术在现代室内家居设计中的应用提供了可借鉴的思路。

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