虚拟现实技术对室内设计发展的影响分析

丘 杰

苏州大学，江苏 苏州 215123

0 引言

现阶段，大部分的室内设计策划和方案都是依据虚拟现实（VR）技术来实现的，VR技术可以高度的实现对拟向化的空间和实体化的现实情境的深度融合，再根据室内的建筑风格和空间结构布局将室内的每个空间子系统相结合，进行总体的室内设计规划和方案的制订。VR技术在室内设计的实际应用中，可以通过PC端程序系统模拟出虚拟的场景和图景，然后将相关的数据和资料纳入系统程序中，借助计算机的操作，通过对虚拟场景的设计，达到对现实室内的合理布置和高度规划，从而真正意义上提升建筑的室内设计水平和效果。因此，在室内设计的推进和实践中，要切实加强对VR技术的应用，让VR技术真正地促进和提升室内设计的效果和美观度，让客户或者业主更加满意建筑室内的设计观感，提升其整体满意度。同时，通过全面、切实的掌握VR技术的原理和操作实践，系统全面地将VR技术应用于室内设计。

1 VR技术的概念和基本特征

1.1 VR技术的概念

VR技术通过计算机仿真技术实现对虚拟世界的一种创建和体验，是对现实世界的模拟，然后借助镜像原则和三维动态化的视景，将设计操作和具体行为放在虚拟空间中进行全景图的规划。VR技术的实践操作原理是利用计算机、传感器、屏幕显示技术等多种技术的交叉应用和综合提升，在多维度的信息空间结构中创设一个虚拟的环境，从而让使用者以深度体验般的状态沉浸在虚拟环境中，从而在虚拟环境的交互作用中，启发使用者的灵感和构思。总的来说，沉浸—交互—构想—实践—设计是VR技术实现的步骤和过程。VR技术的关键在于对现实世界进行建模和仿真，从而达到对虚拟世界的实践操作。VR技术对于核心技术的要求较高，对于设计者的操作水平要求也较高。因此，在VR技术的应用中，要注重对VR技术的研发，保证VR技术的实践功能。另外，需加强对设计者VR技术应用水平的提升，让VR技术能够真正促进室内设计的发展。

1.2 VR技术的基本特征

VR技术作为一种综合性的、系统性的操作实践技术，在现实生活中的应用非常广泛。作为多媒体最高核的技术聚焦，VR技术利用计算机的技术实践操作、图像处理技术、视觉呈现效果，以逼真的现实场景和交互性的仿真系统对现实世界进行有效的构建和主动的生成，具有效果良好、应用性强的优点。由于室内设计所涉及内容较多，借助VR技术可以有效地将各个方面的内容实现综合性的、系统化的整合，从而形成最优化的室内设计方案。现阶段VR技术的主要特征体现在以下方面。

（1）临场感。VR技术的临场感又被称为沉浸感，指用户通过计算机的仿真和模拟将现实世界的场景放置在虚拟空间中，然后结合虚拟空间场景进行感知。高级别的模拟环境可以让用户难以辨别环境的真假，从而使用户全神贯注地投入计算机所构建的三维模式的虚拟环境中，在虚拟环境中，用户可以进行听、看、动等基本操作，用户在虚拟世界中的感知感觉与现实世界的感知感觉一样，真实且可触摸，这就是VR技术临场感的特征。VR技术的临场感，不是要求用户或者设计者亲临现场，然后去观察、收集数据，而是要求用户或者设计者能够在虚拟环境中去感知、体会，从而形成自己的认识。

（2）交互性。VR技术的交互性主要体现在用户可以全面的、动态化的实现对虚拟世界中的景象进行一般化的和高效化的操作，从而达到对虚拟世界的构建和改进。比如，用户在虚拟世界中，伸手去触摸虚拟场景中的虚拟物体，会有摸到物体的感觉和感知，虚拟场景中的物体也会跟着人的动作进行移动，这就是VR技术的交互性的体现。VR技术交互性是用户或者设计者进行空间设计的重要支撑内容之一，可以实现对虚拟世界的对焦和感知，从而将虚拟世界的景象和物体进行全能化处理，让虚拟世界高度还原现实世界。交互性体现的是人与环境的相互作用，从而去自动、自觉地感知环境场景中的要素，从而为后期工作的推进打下坚实的基础。

（3）构想性。VR技术的实践和推进的主体都是人，人作为实践的主体，承接对VR技术充分化利用和高效化实践。VR技术构想性的主要表现是用户或者设计者在多维度的虚拟空间中能够依照自己的感觉和感知去获取全面的、系统的、多方位的虚拟空间的数据、信息以及知识，在此基础上，用户或者设计者从已经收集的信息和资料为出发点和实践点，发挥自身的想象力和主观能动性，科学地设计虚拟空间的场景，合理规划虚拟世界的设计。此外，VR技术的构想性是实现虚拟世界构想生成的关键步骤，先进的设计和优秀的构思才有助于促进VR技术在虚拟世界的高度提升和促进，从而促进用户或者设计者设计相关的作品。

2 VR技术的核心技术

VR技术的实现是由其核心要素和元件进行支撑的，否则VR技术的实践将会是天方夜谭，难以实现。VR技术的功能性强大，决定了其内部系统组成的复杂，并且对元件的设置要求高。VR技术所具有的核心技术主要有以下五个方面。

2.1 动态环境建模技术

虚拟场景和环境的构建是VR技术的关键且核心的内容。动态环境建模技术的实践目的是获取现实环境中的数据和信息，将现实世界中的三维数据全方面地进行收集，然后由用户或者设计者根据设计和应用的需要，利用已经收集好的数据和信息，借助计算机建立虚拟世界的环境和场景模型。对现实世界中的三维数据的获取可以采用CAD技术来实现。在这一过程之中，用户或者设计者通常采用感知感觉来建立对现实世界的仿真模型，从而将现实世界中的真实信息与虚拟世界中的构建环境深度有效融合，从而达到对虚拟世界的高度操作。

2.2 实时三维图像生成技术

现阶段VR技术已经实现了三维图像的自动生成，但是还没有达到实时、即时的图像生成要求。VR技术实时、即时的图像生成要求一般的时间区间为15～30帧/s，这样才能在真正意义上达到对现实世界中的图片的实时、即时收集。当然，对于图像的收集不仅要体现收集的效率和速度，而且需要重视图片收集的效果以及质量。为此，要求VR技术在实现保证所收集图像的质量和效果的前提下，切实提升图形的刷新频率，这也是VR技术需要突破的实践要求之一。

2.3 立体显示和传感器技术

借助计算机实现对现实世界的虚拟化构建，需要立体显示和传感器技术的双重并进中的技术操作来实现。现有的VR技术立体显示和传感器技术已经远远不能够满足各个领域的发展需要，这要求研究人员在进行VR立体显示和传感器技术设计时能够投入一定的精力和时间，从而切实地提升立体显示和传感器的核心技术的升级。例如，在虚拟场景的构建中，相关的数据延迟度较高，且明显存在图片的分辨率较低、数据有效分析范围较小、使用范围较小等问题。同时，虚拟技术设备的定位精确性和目标跟踪的精准性较低，这也要求VR技术的研发人员切实地促进立体显示和传感器技术的提高。

2.4 应用系统开发技术

VR技术应用的关键在于对研发系统的深度开发，要确切地寻找适合的场所和对象，应用系统开发工具可以提高VR技术的使用效率，减轻用户或者研究人员的劳动强度和力度，从而提升对虚拟世界的构建质量和水平。应用系统开发是将现实世界中的环境和场景传送到计算机上的一种技术，其主要要求的是传送的准确度、完整度，若是在图像的传送或者信息的输送过程中没有效度和准确度，那么VR技术的实践势必会流于形式，难以发挥任何实质性的作用。

2.5 系统集成技术

由于虚拟世界中的信息需要切实感知，从而建立相关模型。因此，需要切实提升系统集成技术，从而实现对虚拟场景和环境的深度聚焦。系统集成技术具有内在结构和语法顺序，通过计算机的操控可以实现信息的同步转播和目标的精准定位。同时，可以为数据的转化、管理模型的升级、数据识别和合成技术等提供良好的技术支持。系统集成技术作为VR技术运输和操作的关键技术，可高度实现对数据和信息的深度对接。

3 VR技术对室内设计发展的影响

3.1 VR技术在室内设计的具体体现

当前VR技术在室内设计中的应用主要体现在通过对室内整体环境和总的布局进行全方位的了解和掌握，从而将室内的空间布局以概览性的全貌进行充分展示，借助计算机，将现实的空间场景收缩在计算机的屏幕中，让室内场景和环境深度聚焦体现出来。在VR技术的使用中，需要将室内的每个角度、每个方位都考虑在内，然后将基本的数据收集起来，通过VR技术对室内的场景和布局进行模仿，在这一过程中，VR技术能够将现实室内的场景和布局进行虚拟的可视化再现。另外，VR技术在室内的应用中，可以实现设计者与业主的有效对接，设计者可以根据业主的要求开展室内设计工作，然后根据业主的意愿安排室内的布局和物件摆放位置，从而提升室内整体的观感度和美感度。同时，业主可以根据虚拟室内空间的场景布置和整体设计提出自己的意见，室内设计者再根据业主的意见有针对性的进行改进，从而切实提升业主的满意度。这种动态化视图的展示可以使设计师或者业主在效果良好的图像阅览中有效发现室内设计存在的缺陷，从而可以减少后期返工处理问题。同时，借助VR技术可以实现对室内真实空间的还原，设计者可以根据室内相关的构造和空间布局进行多个设计方案的制订，从而让业主有一定的选择，选出自己最满意的室内设计方案[1]。

3.2 VR技术在室内设计中的具体应用实践

VR技术对于室内设计的应用具有一定的促进作用，VR技术的功能性强，实践性足，可以满足设计者方便高效操作的需求。现阶段，VR技术在室内设计中的应用实践主要体现在以下两个方面。

（1）VR技术在室内设计和具体实践中，可以达到对室内信息和数据的有效分析和科学搭配，还可以实现对室内环境构造的全面分析和深度掌握，同时相关的智能感应设备还能够确切的感知一些室内设计的影响因素，比如空气质量、气流状况、采光条件等，这些也是影响室内设计的因素，在室内设计时都应该全面的、事无巨细的考虑，否则所设计的室内设计方案将存在一定的缺陷和漏洞。VR技术可以全面检测室内环境的情况，能够对室内环境进行全面性的、系统性的分析，还可以对室内设计的间距、空间布局等方面进行良好的把控，确保室内设计的科学合理。同时，室内的方位，向南向北的空间位置也是整体室内设计效果和质量的影响因素，借助VR技术可以实现对室内相关影响因素的深度掌握，从而设计出良好的室内设计方案，再进行具体化的建筑模型的构建和模仿，以期达到室内最优设计。VR技术在室内设计中的模拟化视图如图1所示。通过模拟化视图，设计者可以一览无余地看到室内的全景概况，还可以利用计算机操作自动转变各种空间的布置，从而让客户通过直接的观察选出最优设计方案[2]。

图1 VR技术在室内设计中的模拟化视图

（2）VR技术在室内设计的应用还体现在通过计算机和多媒体可以实现对室内环境的演示，然后将设计方案提前展示给业主。在这过程中，设计人员可以感觉到虚拟环境的存在，然后结合业主对室内设计的要求进行设计方案的不断修正和优化，从而确保室内设计方案的质量。这要求室内设计者能够熟练掌握VR技术和相关的软件操作技术，通过VR设备、计算机、相应软件等来高度实现对室内环境的全面掌握，加强室内设计者人体感官的体验度，有助于使室内设计者在深度体验的过程中以主体者的姿态进行室内方案的设计。除此之外，VR技术在室内设计中需要在相关的理念下展开，若是不考虑实际情况进行设计，则会让室内设计效果和质量有所下降，VR技术应用于室内设计可以让设计者及时对建筑的实际情况进行了解，从而根据室内环境调整所设计的相关方案。因此，设计人员在制订室内设计方案时，一定要在使用VR技术的过程中，将现实中的室内场景和环境因素引入VR系统进行分析。通过全能化的、多维度的、全方位的数据的收集，对这些数据进行深度的分析，从而探讨这些数据之间的关联指数，进而通过周密的计算和严谨的推理，实现对室内相关因素的确切把握，从而利用VR技术进行室内方案的明细化设计[3-4]，如图2所示。

图2 VR技术进行室内方案的明细化设计图

3.3 VR技术在室内设计中的设计实践策略

VR技术在室内设计实践上主要表现为设计者可以根据室内的各个空间和角落有针对性地进行分析，从而展开不同方案的制订，进而设计出最优化的方案，从而促进室内设计水平和质量的显著提升。例如，在室内设计过程中，采用VR设计可以对建筑本身的结构和框架进行纵横向度的把握，从而实现对室内空间的准确把握。在室内设计的过程中，可以根据业主的不同需求进行壁纸的虚拟更换，从而提升业主对室内设计方案的满意度。同时，VR技术还可以对室内的户型进行准确的高效度的掌握，然后进行室内装饰装修方案的制订。采用VR技术还可以模拟对室内家具家电摆放位置的设计。在VR技术中，将家具家电进行模拟化，放置在室内虚拟全景图中，然后逐步分析家具家电的具体摆放位置，在反复的实践和摸索中，实现家具家电摆放方案的最优化，促进其与室内空间的深度融合，进一步提升客户的满意度。总的来说，VR技术可以真正有效地促进室内设计的掌上化设计和云端化的方案制订，还可以对虚拟环境和场景进行全面还原，实现对真实环境和场景的再现，从而可以省去设计者到建筑内去收集资料、掌握数据的步骤。因此，VR技术的使用可以在一定程度上降低室内设计所需投入的时间、精力、财力等，更有助于VR技术在室内设计中的应用和实践[5-6]。

4 结束语

随着居民生活水平的显著提升，居民对于居住环境的标准要求也在逐渐提升。现阶段我国建筑行业虽然已经取得了一定的成绩和显著的成果，但是仍然存在一些问题，如建筑质量不合格、建筑装饰装修效果不好等。其中，建筑室内设计也存在设计不合理，空间布置效果不好等问题，为了切实的改变这些问题，需要利用信息技术，借助VR技术，实现对室内设计水平的确切提升和整体促进。文章主要探讨了VR技术的概念和基本特征，并在此基础上分析了VR技术的核心技术，进而分析了VR技术在室内设计中的具体应用情况和实践策略。通过对VR技术在室内设计中的发展影响的研究，可以为相关研究和VR技术在室内设计中的推广提供一定的参考。目前，VR技术虽然已经在室内设计中得到广泛化的应用，但是其实践水平还有待进一步的提升。