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浅谈VR技术在建筑室内设计的应用

摘要:简要介绍了VR技术及其沉浸性、交互性、想象性等特点与优势,阐述了VR技术在建筑室内设计中的应用领域与应用现状,讨论了VR技术在建筑室内设计中的主要应用方向,并指出VR技术在建筑行业的应用具有更大的发展前景。

关键词:虚拟现实;建筑行业;室内设计

社会的进步推动着建筑行业的迅猛发展,在需求不断的提升中,建筑行业越来越需要科学技术的融入,伴随着科学技术水平不断增强,室内设计的技术也在不断发展,传统的室内设计模型比较单调,已经不能很好满足现在建筑行业的要求,需要新技术促进室内设计的发展。虚拟现实(VirtualReality,VR)技术的应用非常广泛,体现在多个领域,主要为室内设计、建筑漫游、桥梁建设、铁路建设、工业模拟、文物修复、旅游行业与教育事业等。在这些领域中,VR技术在建筑室内设计领域的应用效果最为显著,建筑室内设计已经广泛应用并结合VR技术,构建出一个虚拟的世界,利用信息技术基础,改善室内设计。相比于其他建筑技术,VR技术拥有更多的操作特点与优势,在应用、空间体验、建筑环境与实时更新等方面都有显著的优势。与此同时,还能使因建筑实际施工与客户想象的不一样而导致的返工与重新设计等问题不再发生。对设计流程进行了改善,可以降低室内装饰工程的成本,同时也可以大大提升施工效率。

1VR技术概述

VR技术帮助人们构建出一个虚拟的环境,这个虚拟的环境在建筑设计中具有辅助设计的作用。构建设计模拟环境的过程,实际上是应用三维引擎技术构建一个可以与人进行交互的虚拟空间,同时模拟出现实世界中的各种物理效果,比如重力、光影等。通过这些技术的结合,从而创造出一个逼真的虚拟世界。设计师利用VR眼镜等设备将用户和虚拟空间连接起来,让用户可以体验到身临其境的感觉。VR技术的产生和应用,使虚拟技术得到更好的完善和全面的发展,将虚拟技术、计算机图形软件技术与各种媒体技术、信息传感技术、网络技术等方法相融合,架起了设计师与用户沟通的桥梁,促使设计师与用户双方都能以全新的手段对环境进行探索。现如今的VR技术包含多个方面,主要为虚拟空间搭建、人机交互感受、物理效果等。首先,设计师使用三维引擎软件(如Unity3D)构建虚拟环境中的物体和物理效果,在虚拟环境中可以动态观察多维实体模拟画面;其次,人机交互感受除了计算机辅助图形设计本身带来的直观视觉感受之外,还有其他方面的感受,比如触觉、听觉、味觉等感知,统称为多方位感知;最后,通过计算机监测并接收对体验人员的身体形态、行为、动作,进而生成准确的数据,并可以据此适当调整体验者的身体形态、行为、动作。

2VR技术的特点与优势

随着VR技术的发展,室内设计领域迎来了全新的挑战与发展。在室内设计领域,可以充分利用VR技术,让设计师的设计得到视觉上的呈现,将以往的设计模式转变成数字化的设计模式,所见即所得,这对室内设计领域的设计与规划都有很大的帮助,提高了建筑质量与工程效率。在构建过程中,设计师可以完全发挥自己的想象力,充分按照自己的想法对房间进行“真实虚拟”的装饰,充分利用VR技术中的高强度画面表现能力与完善特效功能,除此之外还可以从任何一个角度对设计效果进行观察。与此同时,互联网与VR技术的结合建立起了设计师与用户沟通的平台,二者可以随时交流,对不满意的地方随时进行修改,利用渲染引擎,及时将成品展示出来,在交流过程中,以完美的视觉效果打动客户。1)沉浸性。沉浸性又称为临场感,VR技术能够建立出非常真实的虚拟场景,当拥有交互的虚拟空间展示在客户面前时,客户会产生身临其境的感觉,形成较为良好的体验感,从而客户对设计方案的感知程度也会大幅度增加,有利于设计师与客户进行良好的沟通。2)交互性。在三维引擎构建的虚拟环境中,用户佩戴VR眼镜和体感手套等设备与虚拟空间进行交互,能够有较好的体验感,仿佛用户自己真的触碰到了这个环境中的物品一样。举例来讲,当用户用手去握住虚拟环境中的门把手时,手中就会有握门把手的感觉,并且可以感受到推门的力量;当用户在虚拟环境中的阅览室看书时,可以从书架上取下书,翻阅书本等一切动作都会通过用户佩戴的VR设备真实的反应在虚拟空间中。3)想象性。VR技术不止能够将虚拟的现实世界展示出来,还能够将现实世界中一些没有的事物或现在没有办法想象出来的事物体现出来,帮助用户了解到更多新知识,从而在室内设计中增长新的思路,打开新的思维方式,更好地应用VR技术。比如,在厨房的设计中,设计师分别给每一个用户设计出合适的人体工程学尺寸是比较困难的,这是因为每个人的身高和使用习惯都不大一样;而如果应用VR技术的话,让用户在虚拟空间中体验厨房的各种操作,便可以根据用户的实际体验,从而定制出最合理的设计[1-3]。

3VR技术在建筑室内设计中的应用领域

1)建筑室内设计的预装修体验。现如今,我国社会经济高速发展,人们的生活水平不断提高,在这个背景下,生活环境越来越被人们所重视,特别体现在室内装修中,人们对室内装修提出了越来越高的要求。以往的设计风格都比较单调,采用硬装的方式,伴随着VR技术的普及,室内设计的建筑装修风格开始朝多元化方向发展,不再受传统装修风格所局限,能够将多种装修风格与设计风格提供给用户,让用户有身临其境的感受,如果出现不满意的部分,还可以随时进行更换与修改,更能使用户的需求得到满足。根据用户的需求进行家具材料的购买和家装设计,能够有效地提高室内设计的工作效率,使装修成本降低,让客户更加满意。2)在空间体验中的应用。在进行建筑室内设计时,还需要考虑多方面的因素,如空间布局、色彩搭配、建筑材料等,这对整体设计方案的效果具有显著的提升作用。以往设计以Flash形式为主要呈现方式,但这种呈现方式只能加入视觉与听觉上的感知,无法给用户带来立体感。VR技术则可以构建出一种具有连续性且动态较强的空间,给用户带来更多的感官刺激,呈现出更真实的效果,使用户的需求得到满足。3)设计元素动态对比和编辑。在VR技术应用于建筑室内设计的过程中,能够对设计元素进行动态对比和编辑,并且可以依据设计需求随时修改相关的设计元素。对建筑高度进行控制是室内设计的重要内容,而对建筑高度进行控制,则需要根据不同地域的不同情况来进行不同的建筑高度设计,在设计的同时要注意保护周边环境。在VR技术的帮助下,随时可以切换室内设计的设计方案,修改建筑高度,呈现出真实的画面,帮助设计师比较设计方案,从而设计出最适合的设计方案。4)在样板间中的应用。在室内设计中,样板间属于主要的组成部分,VR技术在样板间中的应用能够减少样板间的制作成本,缓解资金压力,与此同时,还可以根据用户需求对设计方案进行更改。VR技术与室内设计的融合,能够节省用户挑选自己喜欢的设计方案的时间,与此同时,还能够给用户提供装修物品与装修材料的选购建议。设计师使用VR技术将用户喜欢的设计方案进行虚拟设计,快速构建出样板间,将样板间以更直观、更真实的效果呈现给用户,用户可以通过手机或电脑等电子设备浏览虚拟场景[4]。

4VR技术在建筑室内设计中的应用现状

1)对计算机设备的要求高。在以往的建筑室内效果图中,并不要求对室内的房间或部分进行单独建模、渲染,因此也不对计算机设备做过高的要求。与传统的建筑室内设计效果图不同,使用VR技术进行建模需要统一构建整个空间,在交互设计的过程中,需要大量的模型,在后期的材料选择、设置灯光颜色等细节方面,都对计算机的编程能力做出了很高的要求。因此,在室内建筑设计中应用VR技术需要有强大的计算机设备,目前,许多机构并不能满足这一条件。2)资金投入大且耗时较长。设计师在使用VR技术对室内设计模型进行构建时,需要花费大量的时间,与以往的手绘或电脑画图方式所消耗的时间差别很大。除此之外,工期的拖延与使用新技术都会使资金的投入大幅增加。3)VR技术有副作用。VR技术虽然能给用户带来更真实的感觉,但也会出现副作用,比如造成身体的不适。原因是虚拟场景非常复杂,运动速度很快,灵敏度很高,与人平常的视觉体验有所差别,因此可能会导致头晕目眩等不良反应发生,造成身体的不适。4)普及力度不到位。目前,中国对VR技术的使用还不够普及,作为一项新型技术,VR技术经常被一些大的设计项目所采用,一些小型企业与科技发展不完善的地区并没有引入VR技术,这些地区依旧采用传统的室内设计方法,因此,VR技术还需要进一步普及。5VR技术在建筑室内设计中的主要应用方向1)三维模拟技术。在室内建筑设计中,三维模拟技术是VR技术中主要被应用技术之一,对场景进行模拟构建,让用户能够直接看到室内布局,便于进行修改与调整。三维虚拟空间的构建以真实的环境为基础,能够将现实环境中的布局与设计情况直观地呈现给客户,有利于客户了解更多的信息,如果客户有不满意的情况,设计师可以直接进行修改[5]。2)立体声合成与立体显示技术。在现实生活中,如果声音来源与人耳的距离不同,那么这个声音传到人耳的时间与强弱都会不同。在VR技术中,立体声合成与立体显示技术能够将人们日常生活中的听力特点模拟出来,使用户在观看室内设计的过程中,感受到真实的声音效果。借助操纵手柄、VR眼镜、VR头盔、触觉传感器等工具,能够使人们增加三维立体的感知,打造虚拟空间在视觉、听觉、触觉各方面的真实感受。3)触觉反馈技术。触觉反馈技术也是VR技术之一,通过使用触觉反馈技术,能够让客户接触虚拟的室内设计环境,给客户带来真实的触觉体验。客户在使用有触点装置与震动功能的手套触摸物体时,会产生身临其境的感觉,仿佛真的身处设计好的室内建筑中。4)交互技术。在以往的计算机交互技术中,主要通过键盘、鼠标与显示器配合完成;而VR技术则有所不同,需要交互使用数字头盔与手套等穿戴工具、三维立体眼镜、智能式操纵手柄来完成传感任务。由于语音和动作识别、智能沟通等应用也包含在交互技术领域,因此交互技术不局限于VR技术。综上所述,VR技术在建筑室内设计中的应用能够为设计师开展室内设计、客户享受设计服务提供平台,能够带给客户流程的信息体验。为此,设计师需要认清VR技术的特点与优势,结合VR技术在建筑室内设计中的应用现状,做到对VR技术的合理应用,同时掌握VR技术的应用方向,这样才能充分发挥VR技术的空间表现力和沉浸式动态变现能力,以此来强化客户对于装修设计方案的空间体验感,切实提高室内设计质量和效率,为建筑室内装修行业的发展提供动力。

参考文献:

[1]李明岩.建筑节能技术在室内设计中的应用[J].住宅与房地产,2020(15):110.

[2]李登杰.建筑节能技术在室内设计中的应用分析[J].门窗,2019(16):12.

[3]李华忠.建筑节能技术在室内设计中的应用[J].建材与装饰,2018(10):116-117.

[4]李欣桐.建筑节能技术在室内设计中的应用[J].现代装饰(理论),2015(8):50.

[5]肖勇.建筑节能技术在室内设计中应用探究[J].江西建材,2013(3):22-23.

作者:康其熙 王兴 林乙玄 单位:福建林业职业技术学院

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