基于VR技术的室内景观虚拟设计及展示

王家骐 于海霞

摘 要：在传统的室内景观设计中存在着诸如设计修改不便、设计效率低、设计成本高及展示效果不佳等诸多不足。现在，将VR虚拟技术应用在室内景观设计中，能够改变传统的室内景观设计方法与展示手段，能够设计出具备生动性、形象性的室内景观设计效果，更能够提升用户的体验度。

关键词：三维虚拟技术;室内景观设计;VR技术;VRML

随着社会的发展和技术的进步，室内景观设计行业的竞争压力和多样化需求在逐渐提升，也逼迫使在该行业引用更加直观形象的VR技术，以此设计出能够让用户满意度更高的室内景观设计效果。采用传统平面效果图或视频播放等手段展示出的室内景观设计效果，因缺乏实时交互性和真实沉浸感等问题，不能为用户提供最直观的视觉享受。为此，本文提出一种基于利用三维虚拟技术即VR技术实现室內景观展示效果的虚拟设计方法，从而完成实现室内景观设计场景的漫游，提高了交互功能和真实沉浸感，使室内景观设计效果更加具有生动性和形象性。

一、基于VR技术的室内景观虚拟设计及展示

（一）软件架构及工作方式

基于VR技术的室内景观虚拟设计与展示系统，是一种基于B/S结构的虚拟设计与展示系统。系统在服务器端（Server）存储了室内景观虚拟设计所需的各类设计元素的VRML文件，当然也包括展示时所需要的其他要素，如声音、影像视频、动画等;而客户端（Client）的计算机平台能使用支持VRML插件的浏览器漫游虚拟现实场景。在本系统中的所有设计元素都采用了VRML格式进行存储，因为VRML格式的文件数据量小，故可缩减网络数据的传输量，从而提高系统的数据传输效率和提高用户的使用体验。

本系统的主要功能为：虚拟展示模块、虚拟设计模块和后台管理模块。虚拟展示模块主要是通过自动或是手动的方式漫游虚拟设计出的室内景观;虚拟设计模块主要是通过选择某个房型，并对该房间进行室内景观的虚拟设计，如通过交互的方式实现设计元素（墙纸、地板、家具等）的选择及操作（移动、删除、旋转等）;后台管理模块的功能是实现房型的管理（如添加、修改、删除等）、设计元素（如墙纸、地板、灯具、家具等）的管理、系统中人员的角色和权限的管理。

（二）室内景观虚拟设计展示流程

室内景观虚拟设计流程主要包括房型选择和交互设计两大模块，首先要选择房型再进行交互设计。在本系统中，首先要建立房型库，即对房间内部（室内）环境场景进行建模，具体来说就是先使用Auto CAD、3ds Max等软件建模，再导入到VRML中，修正和压缩，制作适合网络传播和网页展示的VRML格式（*.wrl）文件。其次，在选中的VRML格式室内场景中进行交互式设计，即通过选择设计元素（墙纸、地板、家具等）和操作设计元素（如选择、移动、旋转、删除等）进行室内场景虚拟设计。

室内景观虚拟展示流程是使用自动或是手动的方式漫游虚拟设计发布出的室内虚拟景观。系统主要功能模块结构图及虚拟设计及展示流程如图1所示。

二、主要室内景观虚拟设计实现

在虚拟设计模块中，利用交互设计功能，可根据用户喜好，对室内景观的设计元素进行交互式变更，如，墙纸样式、地板样式、各类家具的放置位置和方式、各类家具的移除等各类变更。

（一）变更墙纸和地板

鼠标右键单击需要变更的墙纸或是地板，在弹出的上下文菜单里选择“变更”选项，在随后弹出的墙纸或是地板样式列表中选择将要更换的样式，从而变更墙纸和地板的样式风格。

（二）变更家具元素的摆放位置或方式

在设计中，若不满意某家具等设计元素的摆放位置，则可鼠标右键单击该家具元素，在弹出的上下文菜单中选择“移动”或者“旋转”选项，随后利用鼠标移动或旋转者家具元素，最后“确定”，这样就实现了变更家具元素的摆放位置或方式。

变更墙纸和地板样式的效果和变更家具位置/方式的前后效果如图2所示。

三、结语

将VR虚拟技术应用在室内景观设计中，能够从多方面改变传统的室内景观设计方法与展示手段。依托计算机技术和VR技术，能够设计和展示出具备生动性、形象性的室内景观设计效果，特别是其交互功能，更能够提升用户的体验度。

参考文献：

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[2]高义栋，闫秀敏，李欣.沉浸式虚拟现实场馆的设计与实现——以高校思想政治理论课实践教学中红色VR展馆开发为例[J].电化教育研究，2017，（12）：73-78.

[3]邓小霞，郑梦莹，陈丁.基于VR技术的三维校园漫游系统的设计与实现[J].湖南科技学院学报，2016，37（5）：100-102.

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基金项目：安徽省教育厅自然科学基金重点项目（编号：KJ2015A395、KJ2016A078）