室内设计中数字虚拟技术的应用研究

引言：

近年来，随着城市建设的深入，建筑行业得到了突飞猛进的发展，室内设计作为和建筑行业息息相关的工作也因此受到了人们的关注，人们对于室内环境的要求标准提升到一个新的高度。办公环境、居住环境、商场、店铺等，需要进行室内设计的领域越来越多，从而引发了大批年轻人学习室内设计为将来工作做铺垫。室内设计不仅要有符合时代发展的设计理念，也需要借助先进的技术手段才能满足人们日益增长的需求，VR等数字虚拟技术的应用使室内设计的发展逐渐成熟。数字化虚拟技术能够将现实中的场景在虚拟空间中再现，利用网络技术和信息技术等高科技结合人们的视觉审美，将室内设计的方案形成三维立体情景进行动态的展示，缩短了设计师与客户之间的思维差距，凭借视觉上的冲击让客户迅速明白设计方案的内在思路及效果，同时方便了设计师对作品的修改和完善。

一、对数字虚拟技术基本认识

（一）内容

从“数字虚拟技术”这个名称的字面意思来理解这项技术，就是一种用数字信息技术将现实场景通过计算机程序设定和网络手段进行虚拟模仿的高科技手段，是对现实的一种逼真的展现形式，观众可以通过感受虚拟模拟的场景来身临其境的感受现实世界。由于这项高科技可以形成虚拟的立体空间并按照用户需要来设计空间内容，因此出现以来被应用到多个行业领域，比如建筑行业、广告行业、传媒及影视等，尤其成为室内设计的重要技术手段。这项技术是综合多种技术而产生，比如传感器的使用原理、计算机对图形的设计技术、网络技术、传感技术、多媒体、立体显示和仿真技术等[1]。传统的室内设计一般是平面性质的，即在纸上画出设计内容，或者是比较抽象的立体模型，但是数字虚拟技术是将现实生活中的场景进行360°的呈现，给观众十分逼真的感受。而且，人们可以将自己想象中的事物在虚拟场景中进行设计和构造，并让设计的这些事物在虚拟场景中发挥模拟现实的功能，以实现设计项目的演练等。

（二）特点

数字虚拟技术的效果体现不仅要依赖于输入、输出等设备，还需要依赖于感官的感受，才能营造立体的环境实现现实和虚拟世界的传递。本文对其特点进行了分析，据此加深对数字虚拟技术效果的理解：首先此项技术能够在虚拟世界中对现实空间进行仿真还原，用户在使用时会沉浸在用虚拟技术营造的环境中，包括空间环境以及氛围等。这种沉浸性分为两种，一种如桌面式，用户能够在虚拟世界中体验震撼，如果周围的环境发生变化，用户的感受也会发生变化，被称为半沉浸；一种是用户全面沉浸在虚拟空间中，外界环境的变化不会影响用户的感受，被称为完全沉浸；这两形式都需要结合外置设备的使用。其次是这项技术有典型的交互性，数字虚拟技术的发展如此迅速，和它的交互性密不可分，它可以实现与用户之间的交流，通过指令的输入和输出完成对话，并根据用户的需求建立场景，给用户比较真实的互动感受[2]。再次是此项技术有想象性，虚拟世界为用户提供了一个可以自由发挥的平台，帮助让人们实现对未来、未知以及理想等思维领域的想象。比如在虚拟空间中设计用户可以设计人物的形象，也可以模拟真实的场景，或者设计任何自己想象中的世界。

二、实际应用

（一）VR与室内设计

1、模拟应用：传统设计中设计师首先要对空间进行分析，利用拍摄的照片、影像以及模拟动画等形式来实现方案展示，不足以触动客户的感官。VR是对现实空间的模拟展示，在触觉、视觉以及听觉方面都给客户身临其境的感受，而且能够根据用户的需要自由的选择展示的路线和方式，并对高度以及速度等进行调整[3]。设计师利用VR进行设计时，可以对整体空间综合把握，使设计方案更加科学，因此VR技术的运用对设计师的水平要求也比较高。

2、物理环境分析：近年来建筑行業中的高层建筑越来越多，由于高层环境受气流分布的影响比较明显，因此在设计上要保证方案的科学性，以及投入使用后的舒适程度。两栋高层建筑之间的间距要控制在合理的范围，如果间距过小，就会造成建筑之间的风速增大，不仅影响行人，还会污染环境。同时，风度增大会降低局部的气温，对建筑的表面及屋顶等部位造成破坏，形成安全隐患。VR技术可以结合实际环境对建筑物进行模拟展示，并模拟气流情况了解设计是否合理，从而进行科学的调整。利用VR技术，设计师可以根据计算机中的数据统计情况来分析环境，为设计的合理性提供参考。

（二）Tilt Brush

Tilt Brush是VR中的一款绘画应用，可以适应多种风格的设计，目前在室内设计中应用比较广泛。设计师可以通过手柄的控制按成自己想要的创作，一般情况下用右手进行绘画，用左手对控制面板中的工具进行选择和调试，这样就可以在虚拟的空间中按照设计师的方案进行模拟装修。比如设计师借助这些功能将现实中需要设计的空间进行模拟，操控手柄进入室内进行创作，如同在现实中走进屋子里一样，在室内可以进行的设计有对墙壁进行粉刷，对屋内的生活用品进行置办等，除了营造与现实空间相同的效果感受，还方便的检验一些设计方案的可行性以及快速的进行修改，大大方便了室内设计师制定方案的速度，增加了方案的合理性、科学性。此外，Tilt Brush中还可以进行一些特殊环境的设置，比如满天繁星的夜空、白茫茫的雪地等。同时，Tilt Brush中的头盔有追踪功能，可以使设计师及客户对空间进行360°的观察、修改。最后，设计师可以使用截图保存的功能将完成的作品保存起来。Tilt Brush中可以设定的空间是灵活的，能够为设计者们提供广阔的创作环境，充分的发挥其想象力和创造力。

（三）其他

数字虚拟技术能够为用户提供立体的虚拟空间，使设计者摆脱现实因素的束缚，同时方便设计者操作，弥补了现实操作的很多不足，比如工具等。除了以上介绍的几种数字虚拟技术在室内设计中的应用，还有些技术应用也拥有强大的功能。比如XRTISAN 是一款常用语建筑设计的工具，通过操作杆在虚拟空间中完成房屋的建造，还可以在建造的虚拟房屋中行走、布置及生活，模拟现实状态来感受设计的效果。此外，Holo Studio 工具利用手势就可以实现三维建模，并有3D打印功能，用户可以借此生成作品。

参考文献：

[1]沙佳路. 浅谈虚拟现实技术在室内设计中的运用[J]. 建材与装饰， 2018（10）.

[2]苏丽萍， 刘宏利， 许静，等. 数字化技术在室内设计教学中的应用分析[C]// 教师教学能力发展研究科研成果集（第十七卷）. 2018.

[3]魏媛媛. 室内设计中数字虚拟技术的应用[J]. 工程建设与设计， 2017（6）：217-218.

作者简介：

陈一珉，河北衡水人，（1980.02）女，副教授，艺术学硕士，现就职于河北工业职业技术学院，研究方向：环境艺术设计，建筑装饰设计.

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