基于AR技术的数字化智能家装应用研究

黄晓晓，翁冰艳，牛庆丽

（郑州科技学院，河南 郑州 456550）

0 引言

装修公司通过将物联网传感装置“沉浸”在环境中，实现客户与环境的自然互动，通过将AR数字化家装技术应用到住宅装修中，打破了传统家装行业的限制，破除了时间和空间的障碍，在给用户带来全新的家居环境体验的同时，能够更方便、快捷、直观地展示室内装修的效果，而且针对装修中客户不满意的地方及时进行调整。

1 家装设计的发展趋势

1.1 精装房

随着国家政策的实施和房地产市场的发展，全屋装修的规模逐年增加，购房者找不到靠谱的设计公司、设计师的设计不能满足购房者对住宅设计的精确要求，设计的不合理等问题成为越来越多买房人关注的问题，为此，近年来出现越来越多的批量精装楼盘交付。精装房从某种意义上来说降低了开发商的开发成本，减轻了增值税的税收压力，购房者直接拎包入住，省心的同时也能负担得起价格。

1.1.1 精装房的优点

（1）节约了购房者的成本，减少了购房者装修的麻烦，减少购房费用和装修费用，免除了购房者在装修期间购买建材、监理、交通等费用。

（2）无论是承包的方式还是开发商自己组织装修，首先都需要保证装修质量。而精装房在出售时，无论是家居质量还是装修质量，责任都是由开发商来承担的，减少了装修房子质量上潜在的矛盾关系。

（3）购房者选择购买精装房将更省时省力，减少了与装修公司在装修方案、价格上的协调次数，避免了因个人装修过程中产生的噪音和垃圾而与邻里发生的不愉快，随时拎着包入住，非常方便。

（4）节能环保效果好，精装房的装修材料是由开发商方统一采购来的，开发商明白如何采购价格低廉而且质量上乘的装饰材料，可以实现低碳环保，而且让客户紧跟时代[1]。

1.1.2 精装房的缺点

（1）因为开发商统一进行装修，同样的户型，装修是一样的设计风格，容易千篇一律。那么购买精装房，就缺乏个性化的装修特点，客户只能根据开发商提供的装修样式入住，与个人喜好可能差距较远，无法体现客户的个性化风格。

（2）缺乏根据不同年龄段的人实现装修样式的个性化或者多样化需求。现在很多90后、00后特别注重生活的舒服感和现代感，比如物联网式的家庭装修、小米之家的家居系统，目前的精装修由于价格的问题或者消费水平不统一的问题，不能让年轻人、中年人有个性化或者独特的设计潮流需求。

（3）精装房最大的缺点可能因为价格，成本，开发商控制价格引起的建材高价低配的问题。精装房在装修过程中，购房者看不到装修过程，没有办法到现场监工，也无法确认装修材料的好坏，这样就导致一些开发商在后期中出现敷衍了事、鱼目混珠的行为，影响了装修质量。

（4）相对而言，精装房的价格相对较高。如果购房者经济充裕就没有必要担心。如果购房者经济不足，破坏了原有的经济计划，增加了经济负担。

（5）精装房在验收的过程中是复杂的，由于精装房是经过装饰的房子，在房屋验收过程中，国家只出台了对毛坯房的验收标准，对于精装修的房子却是给开发商留下了投机取巧的机会。开发商在装修过程中，由于房子在装修时掩盖了好多潜在问题，后期购房者在住的过程中会导致纠纷问题，难以处理[2]。

1.2 数字智能化家装

（1）面对精装修或传统家装行业存在着许多诟病，由于缺乏标准化和统一规范化的监督等出现的诸如：家装材料以次充好、利益不透明、缺乏监督、验收难等这些问题，在市场需求不断增长、核心消费群体年轻化和行业痛点久治不愈的背景下，数字化智能装修正在悄悄兴起，家装行业数字化、标准化势在必行，行业机遇与挑战并存。

（2）在国家数字化建设期和住宅装修智能化转型期，装修公司和开发商逐渐认识到利用数字化的技术来多元化、多方位的智能监测和监控，为客户提供透明的全景式管理能很好的解决装修中出现的一些问题。所以目前家装行业各大龙头企业把策略放在了数字智能化上，5G、物联网无线传感器技术、AR、VR、AI技术带来了新的机遇与挑战，数字化装修是未来的装修市场和发展趋势。

（3）结合了AR技术的装修作为一种新型装修方式，其主要包括以下特点：沉浸感：增强现实技术利用用户与计算机之间的交互来增强使用感受，借此产生身当其境的感觉；交互性：通过增强现实技术，设计的系统能够让用户借助输入输出交互设备，实现虚拟物体的交互，得到三维立体的展示；联想性：用户的对于装修的想法可以通过增强现实技术完美的实现，使得他们能够认知到想法在现实的不足，从三维立体中加深对物体的深入了解，从而产生新的创意。

2 数字化装修技术方案研究

面对住宅装修的发展趋势，数字化装修无论对开发商还是设计公司来说更具优势，图纸或三维模型结合了AR技术的数字化装修，更能满足装修行业的需求。随着元宇宙的兴起，AR技术在整个市场中的发展潜力巨大，预计2024年全球AR行业的市场规模将达到2400亿元[2]，随着VR技术在家装领域的应用不断扩大，AR家居也逐渐成为市场应用的焦点。VR产品更适合在硬装设计和销售主材方面，而AR产品则在软装搭配和家居销售方面更具充满想象。

2.1 VR技术在装修设计中的应用

VR技术又称虚拟现实技术或者灵境技术。这种技术在本质上创建了一种虚拟世界的模拟系统，它借助计算机技术，通过各种数据信息、三维模型和大数据等建立了一个真实世界的仿真模型，搭建出一个可交互的三维动态视景。与传统装修方法相比，利用虚拟现实技术有着很多优势。

2.1.1 VR技术在室内设计中的优点

（1）感知性。虚拟现实技术创建了一个三维虚拟世界，在这个虚拟世界中，综合了人的多项感知，听觉、视觉、触觉的感受，在这个沉浸的三维虚拟世界，能为客户提供极大的方便，在虚拟化的装修世界中，客户可以随时感知自己周围的装修环境而提供自己的身体感受。

（2）沉浸性。作为主要体验者的客户在虚拟现实技术创建出的虚拟化装修世界中仿佛身当其境，好像置身于装修好的室内获得身心上的满足。

（3）交互性。客户在提供的虚拟环境中，通过输入设备获得虚拟世界的物体，或者跟现实生活一样的交互操作反馈，身临其境的感受自己作为主人的优越感和幸福感。

2.1.2 VR技术在室内设计中的缺点

尽管VR技术在室内装修中能获得以上直观感受但也存在以下缺点。

（1）环境效果不逼真、体验舒适度不高：目前市场上的VR设备大体都包括：建模设备（3Dmax建模软件或者3D扫描仪）、3D视觉显示设备（头戴式立体显示）、音响设备和交互设备（位置跟踪器、数据手套）等，基于这些设备的三维场景，用户在长期使用过程中会影响神经系统，出现如“眩晕症状、呕吐”等症状。

（2）VR设备中的线缆限制客户的活动自由。对于现在的VR硬件设备来说，它们需要一根根电线去连接计算机主处理器、显示和交互设备，这些线非常杂乱，客户在VR体验的过程中为了追求全方位的立体感受，往往在室内来回的旋转自己，很容易被电缆线绊倒。

（3）VR体验成本较高、普及率不够。作为一个数字化结合的新兴产业，一套性能卓越的VR设备价格不菲，目前只有少数的装修公司在使用它，并且，有关VR技术的资源开发也处在刚刚开始的阶段，所以在当下，它只能被视为一个小众产品[3]。

2.2 AR数字化技术在装修设计中的应用

AR又称为增强现实技术，它是一种将虚拟信息与真实世界相融合的技术，它综合运用了计算机图像学、多媒体技术、传感技术、网络技术、交互技术、人工智能技术等多种技术手段，将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等信息模拟仿真后，应用到真实世界中，从而实现对真实世界的“增强”[4]。把AR技术应用装修设计中重要的优点如下。

（1）提供设计师与客户的沟通桥梁。设计师为了正确的向客户传达装修的过程，室内的装修效果，采用AR技术有助于设计师帮助客户解决因三维空间感差和理解能力较弱而导致对设计师意图出现偏差的问题，避免了后期装修的不必要的麻烦，说服客户使用该设计方案，有效提高装修效率。

（2）满足客户个性化装修需要源。根据客户户型构建好三维模型，把装修公司的线下商品进行实物建模输入AR识别系统，上传到AR装修系统，客户可以通过在AR装修系统模型中随意挑选自己居住场合的物品搭配，比如：根据自己的喜好选择墙壁墙纸的颜色、花型，家具的摆放的位置，窗帘的样式等，根据自己房屋的装修随意搭配，摆脱开发商统一装修的冰冷样板间风格，从而节省了选购装修风格和时间。

（3）客户可以提前欣赏到未来装修的样式。通过建模以及AR技术，结合房屋户型图和喜好装修方案，做出一个可视化虚拟空间，让客户走进自己梦想的家居环境，全方位地体验家居装修效果。

（4）AR技术相对VR技术，设备成本低且方便沟通。AR技术的图像依赖于真实场景。用户在手机、平板电脑等移动设备上下载了有关AR装修设计的相关软件之后，就能够将这些设备作为AR显示设备来使用。这与VR室内装修需要各种硬件及软件设备相比，更简单、更易实现，同时成本也更低。

2.3 AR数字化技术装修设计过程

基于AR的数字化技术装修的过程是：通过AR装修系统将房间进行扫描，然后把装修系统中的家居目录产品进行位置指定，具体步骤如下。

（1）创建三维家居模型，为各装修风格生成三维场景图。

（2）将不同风格的装修风格进行分类便于统一装修风格定位。

（3）通过对消费者喜好和需求的分析，推荐装修风格方案并且生成对应室内装修图。

（4）消费者通过场景中的交互获取家具产品的信息（包括品牌、市场价格、制作工艺等）。

（5）客户在AR装修系统中可以实现对三维场景的漫游，漫游视角的切换以及不满意家具产品的替换等操作，如图1所示。

（6）客户在操作过程中对于不满意的场景和风格可以随时在AR装修系统中返回第3步操作，重新分析、比对装修风格。

3 结语

就目前而言，受网络速度、计算机技术、传感和云计算能力的影响、AR技术在家居行业的应用并不算普及，未来在应用到智能家居装修中还有许多需要完善的地方，AR还未充分发挥出装修上的巨大潜力，还有很多未知领域在等待探索和完善。但是AR技术的应用相比沉浸式的虚拟现实来说，它简单灵活、与真实环境能完美结合，因此AR技术拥有着十分广阔的发展前景，在不久的将来会成为人们生活中或不可缺的一份子。与传统的家装相比，将AR技术应用于数字化装修中，能够极大的提升装修公司设计师的设计水平，对小区的户型、家具的三维图形及系统中客户的多样性选择方案可以做好提前的预测，从而把更直观的室内装修方案和体会感受传达给客户，有效地满足客户需求，有力的说服购房者来使用公司的设计方案，从而提升整个家装的设计质量。