首页 > 论文范文 > 工程工业论文 > 建筑工程论文 > 建筑艺术学论文 > 虚拟现实技术在室内居住空间设计中的应用

虚拟现实技术在室内居住空间设计中的应用

2021-05-04 293 上传者：管理员

摘要：信息技术的发展和居民生活水平的提升，使室内居住空间设计中虚拟现实技术的应用更为广泛，而探析在室内设计中应用虚拟现实技术也有着重要的意义。文章通过对虚拟现实技术进行概述，围绕虚拟现实技术在室内居住空间设计中的优化空间表现、促进信息重组和强化渲染体验三方面进行分析。对虚拟现实技术应用于室内居住空间设计的过程——三维建模、三维渲染、动画设计以及虚拟场景互动的实现进行了论述，旨在为设计者在室内居住空间设计中更好地应用虚拟现实技术提供借鉴。

关键词：
室内设计
居住空间
建筑设计
空间结构设计
虚拟现实技术
加入收藏

室内居住空间设计包括了结构设计、物品陈列、空间关系、材质表现等多项内容，与艺术领域和现代科学有着较强的相关性。设计者与用户的沟通也是室内设计的一个重点问题，通过两者的有效沟通，才能高效、快捷、准确地设计出用户需求的设计方案[1]。但绘画模型、立体沙盘等传统的设计方式都不能很好地满足用户的一些要求，应用虚拟现实技术进行室内居住空间设计由此也逐渐兴起。在信息技术快速发展的带动下，利用计算机技术，通过视频、音频、动画等创设虚拟空间，并应用到设计行业，成为室内居住空间设计中常用的一种方法，为人们带来了不同的艺术体验，也搭建了设计者与客户互相沟通的桥梁。

1、虚拟现实技术概述

虚拟现实技术的概念，最初是在1984年由JaronLanier提出，其实质是高端的人机接口，能够实现计算机与人的交互[2]。经过多年的发展，现阶段虚拟现实技术已经成为前沿科学。虚拟现实技术的概念也有着狭义和广义之分，狭义的虚拟现实技术是一种单纯的人机交流，用户能够在虚拟的情境中体验和观察三维空间[3]。而广义的虚拟现实技术则是指一个三维世界，是通过计算机技术对真实环境的模拟，人的实际空间感通过想象力转化而来[4]。由此可见，虚拟现实技术最主要的是依赖于计算机技术，在虚拟空间场景中融合了人的体感、触觉、听觉、视觉等，使用户能够身临其境地感受到近乎自然的虚拟空间。

虚拟现实技术有着沉浸、交互、想象等重要的特征，这些在用户的使用和体验中逐渐被人所熟知。但虚拟现实技术的核心特征往往被一些人所忽略，从而稀释了虚拟现实的本义。虚拟现实技术的核心特征是能够提供深度感知和创建全包围的环境[5]。设计者利用设计软件创设出与人的深度感知、运动视差相符的双目视图，产生的立体视觉最为重要。同时，用户可以自由转动身体，感受到一个全包围的完整环境，使用户的运动方向形成与感官系统一致的场景体验。

2、室内居住空间设计中应用虚拟现实技术的作用

2.1 优化室内的空间表现

传统室内居住空间设计展示的空间效果大多风格单一，而用户多元的需求在传统的室内设计中的空间表现中无法得到满足。在室内居住空间中利用虚拟现实技术，能够使用户有着更好的观看体验。用户通过佩戴互联网设备，深入仔细地观察、理解设计者的设计方法、理念和空间表达方式，使空间表现的艺术性和真实性得到提升。用户有了更强的沉浸感，将相关意见提供给设计者进行细节的优化，空间表现得到完善和优化，促进了室内设计工作水平的提升。

2.2 促进空间的信息重组

在空间解构中运用虚拟现实技术，能使客户对室内空间的整体进行观察，同时还能对每个单元的信息和细节进行了解。基于采集的数据与信息，虚拟现实技术拆解整体空间，能够不受空间和时间的限制，拆解成若干独立单元，使操作更为灵活。虚拟现实技术拆解整体空间后，归类划分时按照逻辑进行，重新规划和组织，对每个单元的空间进行重构设计，有助于提升重组后的设计效果。不同的设计细节表现出不同的风格，从而使客户能够进行选择和对比，客户多元化的风格追求能够得到满足。

2.3 强化空间的渲染体验

虚拟现实技术利用声光电和3D技术，通过三维建模、渲染，使设计效果图渲染更加完美，输出的全景图效果逼真。用户通过鼠标操作，避免了传统效果图视角单一等缺陷，可以多情境、多角度的全景设计图，使客户能够多维度、多层次的进行视觉体验。客户通过不同距离和角度的观察，获取更为真实的体验，从而使设计服务质量和效果得到了提升。

3、室内居住空间设计中应用虚拟现实技术的过程

3.1 三维建模

对原始数据和素材的采集并处理后，利用3dsMax等相关软件构建三维模型。三维模型主要包括软件建模和硬件建模，软件建模包括小型装饰物的导入和沙发、桌椅等家具的绘制，而硬件建模主要是房间的门、窗、墙体等建模。三维建模过程中要注意使用统一的计量单位，以利于调整缩放比例。同时，要控制面数，家具部分在室内建模中占有较大比例，要对家具的建模面数做好控制，减少出错。另外，建模要以对象中心为原点初始所有模型位置，这样能够使导入和调整家具更为便捷。对初步成型的模型，后期要进行整理和优化，对不规则的形状通过挤压和旋转进行修改转换，合并同材质的物体，删除、合并断开的面和看不见的面。

3.2 三维渲染

模型初步建立后要进行三维渲染，设置材质、光影，调整材质、颜色、明亮度等，进行可视化设计和美观化设计。这一过程中材质贴图要规范，对构建完毕的模型做材质及纹理贴图时，注意材质的光滑、凸凹以及颜色特性，选用标准材质并确保被软件支持，从而丰富画面效果。纹理烘焙技术利用也是这一过程中的关键步骤，利用软件通过贴图的方式显示纹理及光照信息，之后重新贴回场景。在烘焙技术的选择上，LightMap烘焙贴膜模式能够节约资源，重复进行纹理贴图，同时会叠加一个光源贴图，使光影效果更加真实，纹理表现的更加贴近实际。

3.3 动画设计

室内居住空间设计中，运用最多的是三维实景图，但三维实景图注重的是真实的视觉感，缺乏一定的观赏性，不能满足许多年轻用户观看时画面刺激感和新颖性的需求。利用三维动画能够多角度的表现设计理念，突破传统的静态平面化布局，使用户能够在动画动态展示中了解空间结构和居住环境。在动画设计时，可借助专业的动画绘制软件，依据室内居住空间设计的需求，做好关键帧动画的设置和设计，确保三维动画的画面组合合理，以及连续输出的效果。

3.4 虚拟场景互动

虚拟现实技术在室内居住空间设计中应用，能够通过虚拟场景的交互功能，为用户提供场景的选择。用户可以选择墙壁样式，确定各类物品的摆放，通过墙壁饰品的变动、内墙壁装饰方式的改变，感受室内光线变化、装饰布局等。设计者要通过用户界面来实现虚拟场景的互动，用户通过播放和停止的控制，来有针对性的选择。设计者也可以通过用户的感官体验采集相关信息和数据，分析用户的行为特征，对室内居住空间的设计进行优化和修正，从而确保设计更具有针对性。

4、结语

虚拟现实技术的出现，为室内居住空间设计赋予了新的方式，也提供了新的探索方向。利用虚拟现实技术的设计，更为全面地展示设计者的方法手段和理念，用户可以快速了解空间设计，及时地将自己的体验和建议提供给设计者，利于空间设计效果的优化，起到了很好的辅助作用。在未来的发展中应用虚拟现实技术，还需在客户主观体验、技术表现张力等方面进行完善，促进室内居住空间设计中，发挥虚拟现实技术的积极作用。

参考文献：

[1]田杨.图像处理和虚拟现实技术的室内设计系统[J].现代电子技术,2020,43(13):62-64+68.

[2]朱思洁.虚拟现实技术在建筑室内设计中应用研究[J].工业设计,2020(06):118-119.

[3]王波,李宪锋,张丹.基于图像处理的虚拟现实技术的室内设计系统研究[J].现代电子技术,2020,43(11):68-71+75.

[4]闫秋羽,张兴刚,郝冬冬.基于虚拟现实技术的三维室内设计及人物漫游技术[J].现代电子技术,2019,42(19):95-97+102.

[5]陈罡.基于虚拟现实技术的室内设计创新及应用[J].科学技术与工程,2019,19(17):229-233.

刘舒艳,黄建国.室内居住空间设计中虚拟现实技术的应用探析[J].安徽建筑,2021,28(04):67-68.