虚拟现实技术在建筑室内设计中的应用

吴燕青 彭思婕

关键词：虚拟现实技术;建筑室内设计;应用

近几年，虚拟现实技术在各个领域的运用取得了良好的效果，解决了许多行业面临的问题。若将虚拟现实技术应用于建筑室内设计中，可以与项目实际需求量进行结合，对未来项目进行规划，不仅能给用户提供更加清晰的设计方案，还能提高工作效率。

1 虚拟现实技术概述

1.1 虚拟现实技术的定义

虚拟现实技术从本质上而言是一种计算机图形学。虚拟现实技术是指将传感技术和数字处理融合于一体的技术，通过虚拟环境实现真实情景的创设和体验。

1.2 虚拟现实技术的特征

虚拟现实技术可以根据自身特质制定优良的技术模式，从而达到优化设计的目的。虚拟现实技术具有真实的沉浸式、丰富的想象性、实时的交互性等特征。

1.2.1 真实的沉浸式

沉浸感是让客户感受到真实的虚拟世界，可以通过计算机的辅助将场景参数模拟出来，而用户则只需通过眼镜或是头盔等传感工具的辅助实现真实场景的感同身受。从而通过自身感受来实际的表达和提议，使整体效率得到稳步提升。虚拟现实技术可以模拟真实世界，用户能够在虚拟世界中感受到与现实一样的感觉，这种技术是对人类感官的全面模拟，能够带来极为真实的体验。

1.2.2 丰富的想象性

丰富的想象性是虚拟现实技术应用的重要特点，基于这种特点能够让用户充分感受到虚拟世界的真实感，并完全沉浸在其中。由于虚拟现实技术是一种模拟技术（未来事物或虚拟事物），因而用户可以在实际的模拟场景中通过丰富的联想开阔思维，使得创造力得到有效提升，达到建筑室内设计的综合效果，拓宽人们的认知限度。

1.2.3 实时的交互性

交互性主要指的是用户能够根据自己的需求对虚拟世界进行操作，这种操作具有一定的实时性，通过对虚拟世界操作能够获得及时的反馈，常用的交互方式包括动作捕捉、触觉反馈等。例如，在某个虚拟的场景中拿物体，这样就可以使客户感受到真正拿住物体的感觉，还能够体验物体自身的重量。

2 虚拟现实技术在建筑设计中的应用意义

2.1 全方位模拟空间感受

对建筑室内设计来说，室内空间设计需要更加直观的感受才能更好地进行设计。当前比较常用的方法是通过拍照、摄影和绘制三维模拟模型来完成，目前的方法还仅仅只是基于视觉这方面，真正的空间体验应该还包括听觉、触觉等感受。另外，空间是静止的，但是在其中的人相对于空间是运动的，在对真实世界模拟的过程中，虚拟现实技术能够从多个角度对虚拟世界进行全方位的展现，并对用户到达的目的地提供多种不同的路线方案选择，模拟人在空间运用时所感受到的不同体验[2]。

2.2 解决时间和场地局限

建筑室内空间从早到晚的视觉光线感受是不一样的，要想研究清楚光线的不同变化也许要在该空间中呆上一天时间来感受体会。而虚拟现实技术能有效解决这一问题，它可以模拟一年四季，一天中各个时间段光线照进屋的不同感觉。除了时间，在不同项目场地方面也存在类似的问题，由于每个房间所处的位置和方向存在差异，导致房间的光线、通风等情况也存在差别，考虑到成本问题，很难对每个房间都制作模型进行分析。因此在这种情况下，虚拟现实技术就能够解决这一问题，根据比例以及所处的房间位置对真实场景进行还原[3]。

2.3 降低时间和资金成本

传统室内空间设计，从设计、水电、硬装、软装、家居配饰到验收，大概需要几个月的时间。而用虚拟现实技术能够在很大程度上降低时间成本，在短期内设计出样板房，达到与真实样板房相差无几的效果，大幅提升工作效率，并降低资金成本。

3 虚拟现实技术在建筑室内设计中的应用思路

3.1 虚拟现实技术在室内效果图渲染中的应用

3ds MAX 软件通常被用来构建传统效果图的模型架构，加持材料和灯光的设计，渲染整个效果图。全景图的输出是利用全景图相关工具软件进行虚拟现实效果呈现，同时借助3ds MAX 软件来实现和完成，从而在电脑上面呈现出来，进行查看。通过查看效果图中的三维结构，给用户以真实感，便于进行相关的调整和处理工作。通过应用虚拟现实技术，可以将这些材料进行数据化，提升整个室内装修设计效率。从多个维度查看全景效果图是最佳体验，全方位让用户感受到更加直观的效果。3ds MAX 软件中呈现出的图像更加清晰，使得室内装修设计方案更加便利。然而，需要我们注意的是，当前的效果图不能够直接被虚拟现实技术所取代，可以作为补充图出现，辅助提升整体设计效果。

3.2 虚拟现实技术在室内漫游动画中的应用

室内漫游动画的设计和制作过程可以完全依靠虚拟现实技术来实现，在整个设计过程中，可以使用户对于设计圖的细节方面有更多的了解和把控，通过虚拟现实技术营造一个真实的用户体验场景，给用户带来最佳体验感。在虚拟现实营造的场景中，寻径漫游技术和交互式技术是漫游技术中最主要的技术。针对自动寻径漫游技术而言，沿着设定的路径漫游是用户的最佳体验。这样可以最大限度地提高室内装修方案的整体效果。因此，需要让用户全面了解和把握整体设计方向，比如空间、通风、色彩设计等等，然后根据用户自身的真实感受和想法对已完成的设计方案进行调整。

3.3 虚拟现实技术在实际场景中的应用

真实场景中的各个角度和方位的真实情况可以通过虚拟现实技术来呈现，还原度极高。尽管全景透视拍摄现在基本健全且普遍使用，但如果将虚拟现实技术辅助于其中的话，可以将全景球形视图设计出来，实现三维空间效果。主旨在于让用户在虚拟场景中获得真实的感受。真实场景的创建可以通过虚拟现实技术来实现，通过透视旋转功能加以辅助，多角度全方位展现真实场景，让用户感受到真实场景的存在[4]。在以后的发展过程中，虚拟现实技术能够在一定程度上替代建模的作用，并且带来“沉浸感”[5]。

3.4 虚拟现实技术在隐蔽场景中的应用

室内设计方案中最重要的环节是隐蔽工程，传统设计无法展示出良好的效果。将虚拟现实技术应用于室内隐蔽场景的设计中，可以体现其中的各个细节情况。以管线（水管和电管等）装修作为例：首先是厨房的管线（冷热水，插座，电线等），可将虚拟现实技术用于对管线走势和布局的安装设计;其次是客厅，将虚拟现实技术用于电视机和各种灯光照明系统的设计中;再次是卫生间，马桶以及相关的排水系统可以通过虚拟现实技术完美呈现在用户眼前;最后是卧室，其中卧室中的线路设计包括空调、电视机，电源设备等。

3.5 虚拟现实技术在展示空间方面的应用

如今，经济与科技的快速发展，人们的生活条件实现了极大的改善，对于生活环境的要求也逐渐地升高。从传统的建筑室内设计模式来看，通常采用的是硬装方式，建筑的装修风格、形式也比较的单一化。而将虚拟现实技术应用到建筑室内设计中，不仅可以实现装修风格的多元化，还有助于推动室内装修设计模式的转变，有效地弥补了传统装修模式的局限性。另外，使用智能摄像头对设计成果进行拍摄，用户便可以依据自身的实际需求，在家具、家装设计、材料购买等方面进行优化改进[6]。可以说虚拟现实技术在建筑室内设计展示空间方面的应用，既满足了客户的实际需求，还大大提升了室内设计工作效率与水平。

3.6 虚拟现实技术在样板间设计中的应用

从建筑室内设计工作开展的过程中，样板间设计作为重要的环节之一，将虚拟现实技术应用到其中，不仅可以降低制作成本，还能够提升资金的利用率，亦能够结合客户的需求对其进行及时的修正。可以说建筑室内设计与虚拟现实技术的有效融合，既可以使得用户快速选择自己喜欢的设计方案，还能够为用户提供参考方案，在短时间内构筑样板间，将样板间直接呈现给客户。同时，利用虚拟现实技术可以针对客户的喜好，对装修风格进行虚拟化设计，快速的制作虚拟样板间，用户还可以使用手机、平板电脑等智能设备进入到虚拟场景中，带给客户全新的體验[7]。

4 结语

综上所述，将虚拟现实技术应用于室内设计中。有助于工程师对整体方案设计的提升和改善，改变传统建筑设计中存在的缺陷，保证虚拟场景可以有效成为设计的辅助工具，同时更加贴合用户的真实理念和需求，满足用户体验，实现建筑工作的持续健康发展。然而，虚拟现实技术仍然存在诸多不足，需要不断完善和改进发展，提高水平，使之能更好的服务于建筑室内设计中。