VR虚拟现实在室内设计中的应用-环境与艺术设计毕业论文.doc

编号：13012310510

南阳师范学院2017届毕业生

毕业论文（设计）

题 目： VR虚拟现实在室内设计中的应用
完 成 人： 张晓雨
班 级： 2013-09
学 制： 4 年
专 业： 环境与艺术设计
指导教师： 陈 晋
完成日期： 2017-03-21

目 录

摘要 （1）
关键词 （1）
一、VR虚拟现实 （1）
（一）什么是VR虚拟现实 （1）
（二）虚拟现实技术运用的作用与意义 （1）
二、VR虚拟现实与室内设计 （2）
（一）虚拟现实和室内设计的关系 （2）
（二）在室内设计中运用虚拟现实技术的必要性 （2）
1.传统的室内设计尤有其不足和弊端 （2）
2.VR技术在室内设计中的优势 （3）
三、VR虚拟现实在室内设计中的应用 (4）
（一）VR在室内设计演示中的应用 (4）
（二）VR在室内设计中的应用 (5）
（三）对未来室内设计的影响 (6）
结论   (7）
参 考 文 献 (7）
Abstract (8）

VR虚拟现实在室内设计中的应用

作 者：张晓雨
指导教师：陈 晋

摘要：由于社会经济发生快速进步，人们要求的居住环境发生了很大变化。对室内居住空间的要求追求室内空间带来的美感、居住空间变化带来的生活品质的改变上。运用VR虚拟现实技术的室内效果表现能让更多的设计人员和目标市场需求者体验到不一样的表现方案，同时也让需求者就像真实的在设计者所模拟的虚拟环境中，进行视觉，触觉等人体感官的感知。
本文先对VR虚拟现实技术进行了简要介绍和技术运用的科学原理的描述，之后讲述了VR虚拟现实技术与室内设计方法之间的内在关系。同时经过社会的实例证明VR虚拟现实技术在社会上的运用实例。表现新技术的运用让室内设计更好发展。
关键词：人机交互；虚拟环境；VR虚拟现实技术；

一、 VR虚拟现实

（一）什么是VR虚拟现实
VR虚拟现实技术是一种可以营造模拟环境和对于虚拟现实建立的一种可靠地科技辅助设计的手段，对科学计算机构建出一个虚拟的模拟环境，本质上是一个全方位多媒体源融合的、设计者和潜在客户沟通的一种运用多维动态体感观察和实际行为的技术仿真手段，设计师把潜在客户带入建造的模拟环境中使客户全部感知在虚拟环境中。
VR虚拟现实技术是对于模拟虚拟技术的一个全面发展，同时更是虚拟模拟技术和运用计算机图形软件技术加多种媒体源技术、信息传感手段和网络手段等多种技术方法的集合。更是一种特别具有挑战的设计者和体验者交流的技术和全新研究环境的研究手法。[
]
（二） 虚拟现实技术运用的作用与意义
虚拟现实技术让人类的文明与发展步入一个新的时代，VR虚拟技术用特别的技术方法展现一种全新的效果表现，让体验者全身心的投入在虚拟场景中，体验者可以动手操作感受新技术带来不同的感受。虚拟现实技术的影响现在已经在教学方面、医疗方面、军事方面等。虚拟现实技术在教学方面给学生学习新本领提供了新的平台，虚拟现实技术还可以营造一个特定的学习环境，这个模拟的学习环境让学生和教育者参与其中。不仅可以利用更多的教育资源，还可以增加学习的乐趣。同时在医疗方面运用就有医疗教学、医疗操作等，VR虚拟现实技术还可以在医疗过程中提供可能出现的问题和信息。VR在远程学治疗方面上更有利用方面，例如在信息不发达的地区，医护人员可以远程了解病人更多的信息。军事方面上营造出一种特定的训练环境。比较真实的训练环境提高士兵的战斗能力。现在很多新技术一样，虚拟现实技术也让其他相关技术联合运作和交融。虚拟现实技术在不同的运用环境中发挥的作用就不同。因此虚拟现实的运用让人们的生活更加方便，它的作用无法取代。[
]

二、VR虚拟现实与室内设计

（一）虚拟现实技术和室内设计的关系
随着科技的进步，虚拟现实技术发展已经运用到其他领域，例如室内虚拟设计的运用。室内设计用特定的功能、居住环境的享受、满足人们特别需要，表现出室内设计呈现的的艺术背景、设计风格。室内设计的过程就有前期的设计效果表现方案。通过设计效果表现方案给客户传达出设计者想要表达的设计理念。而利用VR技术让客户亲身操作和体验，更有利于设计人员完善设计方案。现在很多设计人员都把新VR技术融入到室内设计表现中，这种发展同时也让新技术发展更加顺畅。
（二）在室内设计中运用虚拟现实技术的必要性
1. 传统的室内设计有其不足和弊端
传统的室内设计中，设计师按照客户的需要设计出客户需要的设计表现，设计师用科学辅助绘图软件描绘出自己的设计理念，再按照客户的需要进行完善，最终完美的表现出来。这种方法有一定的优势，可以让设计人员的能力提高。[
]但是也有一定的局限性，因为计算机辅助软件并不是完美的表现，设计人员做不到对每一个设计局部完整思考，计算机表现出方案也无法让客户感受到，这样客户对设计人员的设计方案不理解，设计人员也不能向客户表达自己的设计理念。这样交流不畅理解不同让设计的费用和时间都加重了。
2. VR技术在室内设计中的优势
具有强烈的空间表现能力。目前，设计人员室内设计3D MAX对于灯光和贴图材质的运用是对一个三维模拟环境的质感和观感的首要因素，对灯光和贴图材质处理的采用的渲染器包括扫描线、辐射度、渲染插件等，为创建比较高清晰画质表现做下基础。而全新版本3D MAX所支持的渲染器仅有光线跟踪渲染器，只是一款基于物理的快速渲染器，对于贴图的运用只是简单堆积。而VR利用先进的技术和现今的灯光材质支持，能够建造出特备精准的室内设计场景。比如在一个设定好的室内环境中，想要左右走动就用键盘操作，想要做一些较复杂的动作则用鼠标操控，此时也可以插入音乐和动画，这样才能让用户积极参与。与此同时，通过虚拟现实技术可较快地改变设计空间环境来实现虚拟室内空间的表现，让整个室内空间环境分出主次，这就便于用户不同角度感受自己将要居住的环境。VR效果的材质感和空间展现能力使体验者更容易接受。[
]
方便、准确的虚拟检测方法。VR虚拟现实可根据体验者的活动数据来完成对设计方案中不理解和较复杂的场景的方便、高效检测，对设计方案几乎没有限制。同时能够准确的解析复杂设计关系后沿规定物体进行，而不是影响下一道工序。比如在对楼梯的虚拟攀登，对楼梯和栏杆等镂空物体和不规则物体的详细处中。[
]通过虚拟模拟的场景体验者体验到楼梯强烈的层次感，在对复杂物体的单向通过等其他准确的功能得以实现，检查模拟环境碰撞试验，全场景立体的对设计方案进行准确的检测。
可以与体验者更好的互动。VR虚拟技术支持体验者进行设计方案的模拟互动，并且在设计方案限定的限定区域上可以设定体验模拟专区，让体验者全感官的和VR虚拟技术体验互动。例如体验者带上虚拟设备想要对房间设计细节进行了解，就可以运行软件特定程序让软件内置相机快速到体验者限定的区域，可以根据需求放大或缩小被观察物体，对物体的表现形式和位置信息进行观察和互动。[
]
虚拟现实技术在室内设计中的广泛使用也符合社会的变化，现在立体的虚拟空间和以往的设计图纸相比，最大的优点就是设计人员建立的虚拟现实模型，可以通过有线设备进行全部体验，客户通过的体验对设计方案提出完善意见。同时虚拟空间快速表现，也让设计的变得更灵活。设计人员也可以用虚拟现实技术展示一个更好的、更直观、更美观的设计空间。

三、VR虚拟现实在室内设计中的应用

VR虚拟现实技术的应用，不仅运用了软件特有的丰富画面表现属性和完美的特效属性，还给潜在的客户提供一个具有丰富体验性的和具有强烈的观感的虚拟模拟设计方案。
（一）VR在室内设计演示中的应用
室内设计中最关键的一个环节就是如何演示，主要是体验者用全新的手端来控制体感设备对虚拟模拟的设计方案作品进行体验。表现出一种受技术手段，物质材料的局限环境和现今条件下不容易实现的表现手法，并给予设计过程不同的表现手法。具有VR模拟性质的用户体验装置系统可以依据体验者在较多感官的不同体验环境以及不同装置的方法，体验者以依据设计作图软件和VR虚拟体验设备之间链接的控制让体验客户和人员对设计理念进行无间断对话，形成一个参与感强烈的和控制感强烈的体验环境。[
]在用户体验过程中也可以通过全面监控对体验者面部语言，身体语言进行记录，记录体验者的语言行为，来保持体验者的主体行为意识，刚进一步的了解体验者的主体感知来改变或加强设计效果更甚至进行重新建造。通过加强表现效果、载入现实物体等方式方法，把软件模拟世界和客观现实世界连接在一起，体验者通过改变自己动作影响虚拟观感的表现形式。如虚拟头戴设备可以提供360度全方位的观感表现，对移动的设计环境、深度的表现空间进行不断的认知以此来加强设计方案真实感，而且可以让体验者进入虚拟设计方案的内部，全身体接触的感知设计人员的理念、并且通过观察设计方案的过程，使体验者更全面了解即将形成的设计方案的实际使用形态也可以让体验者对已经形成的设计方案增加新的认识和了解体验状态。[
]
以宜家软件为例，宜家软件的推出一个让体验者足不出户的体验虚拟现实技术，他的操作十分简单，体验者通过下载既定的宜家软件，在宜家软件市场挑选需要的家居模拟放置到自己家。这样一种虚拟环境和客观现实的交互在一定程度上免去了体验者对于房屋装修方案以及细节设施的的担忧。同时体验者通过智能硬件设备使用宜家软件把房间的简要布局载入到智能设备中，通过VR虚拟现实设备让体验者有更真实的感觉。在虚拟软件中用户可以反复选择，观察虚拟家具在自己家中的布置。减少了体验者不必要的烦恼。[
]
（二）VR在设计表现中的应用
VR虚拟现实技术通过虚拟技术的表现形式详细的表现出了设计者的设计思路和所想要表现的设计内涵，比如在对房屋装修设计之前，第一步要做的就是把房屋的现实状态、外形结构进行设计考虑，为了让设计者考虑的设计形态表现出来，设计人员就要使用计算机辅助设施进行多种全方面的图形表现，然而这些图形表现对于设计者来说太复杂，太繁琐。并没有VR虚拟现实技术可表现的更贴切，更全面。同时这样也让传统必须借助计算机辅助图形或者手绘的表现方法变成了一种可以直接简单表现的体验者进行全身体感官投入的身体体验。[
]这种新技术的产生让设计人员减轻了工作负担更增加了全面运用新技术的手段。
在VR虚拟现实技术表现技术中，设计人员把自己的设计理念和表现效果放入自己设置的虚拟表现方案中。可以让设计人员真实体验虚拟房间中的感觉，用来体验自己的设计方法是否达到自己的表现效果和设计理念，就在这样反复试验中设计人员调整自己的方案到满足自己和客户的要求。这样不仅节省了设计人员的时间，也使设计人员的设计消耗费用大大的减少。
例如豪斯 VR。这个设计项目可以将家装设计更完整地和VR虚拟现实技术相结合，豪斯 VR就是一款可以完全转换三维模型的VR虚拟现实软件，可以让设计人员一键上传自己的设计方案。[
]上传之后会很快的出现效果观看链接，不用预先准备其他体验端，更不用设计人员反复修改模型文件。在链接中设计者可以看到设计方案的虚拟效果。当设计者戴上 VR 虚拟设备后，可以看到房间按照预定的设计方案装好后的空间布局和室内设施的搭配，仿佛进去一个已经完成的设计工程，同时设计者可以按照设计理念改变布置形态。在体验家装设计方案时，设计人员进入了一个预定的虚拟场景中，观看时更便于了解和查看。作为面向设计师的项目，虚拟现实技术在帮助设计师建立虚拟模型的同时，豪斯 VR 也会将设计人员的方案模型进行保留提供给需要装修公司，装修公司会有偿使用数据库中的设计模型文件。这样设计师在给客户营造出好的三维模型时，也不会失去价值。通过上传云端，可以保存完整的设计数据。同时也可以对作品进行处理，也可以让其他人付费下载。这样对设计师来说，将VR虚拟现实技术无缝连接到家庭设计装修中。这样可以让设计方案修改的次数减少，让样板成本大大的降低。[
]
（三）对未来室内设计的影响
VR虚拟现实技术不仅可以把设计的室内环境进行很大的虚拟现实还原，还可以让设计人员和体验客户者在三维空间中进行体验式观察，这样一来客户参与的积极性也变高，这样不但使得设计师与用户之间进行无障碍的交流和沟通，还能找出方案的不足。
对房地产室内设计业来说，VR技术以后最大的应用就会出现在家装工装行业。新技术不仅能实现毛坯房的虚拟装修效果，还可以让体验者根据模拟的实景表现来对即将表现的设计方案和装修理念进行修改和调整。虚拟现实技术不仅使得室内的表现方式得到改善，而且室内环境的特征被设计师所熟悉，使他们了解各个部分，增加了设计灵感。

结论

VR虚拟现实技术看起来现在处于非常初级的阶段，但是未来它将成为设计人员与计算机辅助科学相互联系最广的一种方法，同时VR虚拟现实改变人们和新的技术，新的材料，新的工艺的连接。VR虚拟现实技术以后将让人们的生活与虚拟模拟世界之间拥有更全面，更自然，更流畅的的交流和联系。同时经济市场的不断发展让新技术不断加强，不断深化。室内设计与VR虚拟现实技术的连接和满足需求者不断的变化也将是以后室内设计行业以及更多其他行业中的一个具有特色的项目。VR虚拟现实设计不仅仅能够满足设计行业对VR虚拟现实技术的应用，还在新媒体设计、新传播方式中开拓出了新的设计形态。这对于广大设计者来说绝对是一个极具吸引力的潜在机会。同时设计人员要夯实自己的设计基础和专业技术，为以后行业新设计、新技术、新机遇、新挑战的到来做好准备。

参 考 文 献

[1] 严林,虚拟现实在室内设计中的应用[J].武汉科技大学,2010,
[2] 陈国辉,基于3D技术的室内设计方法及其应用研究[D],厦门大学,2010,
[3] 来增祥，陈震纬编著,室内设计原理[M],北京，中国建筑工业出版社,2006, 7
[4] 蔡丽娟,虚拟现实与室内设计[J].电脑知识与技术,2010.06
[5] 王志鸿,室内设计中的虚拟现实技术[J].科技创业月刊,2007,20
[7] 汤喜辉,设计表现在我国的发展[J].美与时代,2005
[8] 关承恩,虚拟家具设计系统的研究和实现,2003
[9] 罗作喜.虚拟现实技术在室内设计中的应用研究[D].复旦大学,2011.
[10]贾春燕,《虚拟现实技术的特点及应用》.《科技致富向导》，2011．
[11]王 美.虚拟现实技术在室内装饰设中的应用.信息技术与信息化,2015,10:203一204.
[12]李东升.虚拟现实技术术在室内装饰领域的应用.鸭绿江(下半月版），2015.09

Abstract

VR virtual reality application in interior design

ZHANG xiao-yu

Abstract: due to rapid economic and social progress, changing people's living environment. The interior space requirements of the pursuit of interior space to bring beauty, bring the living space change the quality of life change. Indoor performance using VR virtual reality technology can make more designers and target market needs to experience performance not the same, but also let the demand like a real simulation in the designer's virtual environment, visual, tactile and other human sensory perception.
This paper first briefly introduces the principle of science and technology by the description of the VR virtual reality technology, and described the inner relationship between the VR virtual reality technology and interior design method. At the same time through social examples show that using VR examples of virtual reality technology in the society. The use of new technology to make better development of interior design.
Key words: human-computer interaction; virtual environment; VR virtual reality technology;
1. 基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究
2. 基于单片机的嵌入式Web服务器的研究
3. MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究
4. 基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制
5. 基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究
6. 基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器
7. 单片机控制的二级倒立摆系统的研究
8. 基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现
9. 基于单片机的蓄电池自动监测系统
10. 基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究
11. 基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究
12. 基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发
13. 基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制
14. 基于单片机的自动找平控制系统研究
15. 基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发
16. 基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发
17. 模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现
18. 一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制
19. 基于双单片机冲床数控系统的研究
20. 基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制
21. 基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制
22. 基于单片机的软起动器的研究和设计
23. 基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究
24. 基于单片机的机电产品控制系统开发
25. 基于PIC单片机的智能手机充电器
26. 基于单片机的实时内核设计及其应用研究
27. 基于单片机的远程抄表系统的设计与研究
28. 基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制
29. 基于微型光谱仪的单片机系统
30. 单片机系统软件构件开发的技术研究
31. 基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制
32. 基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制
33. 基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用
34. 基于单片机的光纤光栅解调仪的研制
35. 气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制
36. 基于单片机的数字磁通门传感器
37. 基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究
38. 基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究
39. 单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制
40. 基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪
41. 基于单片机的电机运动控制系统设计
42. Pico专用单片机核的可测性设计研究
43. 基于MCS-51单片机的热量计
44. 基于双单片机的智能遥测微型气象站
45. MCS-51单片机构建机器人的实践研究
46. 基于单片机的轮轨力检测
47. 基于单片机的GPS定位仪的研究与实现
48. 基于单片机的电液伺服控制系统
49. 用于单片机系统的MMC卡文件系统研制
50. 基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究
51. 基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究
52. 单片机控制的后备式方波UPS
53. 提升高职学生单片机应用能力的探究
54. 基于单片机控制的自动低频减载装置研究
55. 基于单片机控制的水下焊接电源的研究
56. 基于单片机的多通道数据采集系统
57. 基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制
58. 基于单片机的红外测油仪的研究
59. 96系列单片机仿真器研究与设计
60. 基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造
61. 基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现
62. 基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制
63. 基于单片机的气体测漏仪的研究
64. 基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器
65. 基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究
66. 基于单片机的膛壁温度报警系统设计
67. 基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计
68. 基于单片机船舶电力推进电机监测系统
69. 基于单片机网络的振动信号的采集系统
70. 基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究
71. 基于单片机的叠图机研究与教学方法实践
72. 基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现
73. 基于AT89S52单片机的通用数据采集系统
74. 基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究
75. 机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统
76. 基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究
77. 基于单片机系统的网络通信研究与应用
78. 基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究
79. 基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究
80. 基于双单片机冲床数控系统的研究与开发
81. 基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究
82. 基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究
83. 基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现
84. 变频调速液压电梯单片机控制器的研究
85. 基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现
86. 基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现
87. 单片机嵌入式以太网防盗报警系统
88. 基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现
89. 单片机监测系统在挤压机上的应用
90. MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用
91. 基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用
92. 单片机在高楼恒压供水系统中的应用
93. 基于ATmega16单片机的流量控制器的开发
94. 基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计
95. 基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计
96. 基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发
97. 锅炉的单片机控制系统
98. 基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计
99. 基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系数测试仪的研制
100. 一种RISC结构8位单片机的设计与实现
101. 基于单片机的公寓用电智能管理系统设计
102. 基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现
103. 基于MSP430单片机的数字化超声电源的研制
104. 基于ADμC841单片机的防爆软起动综合控制器的研究
105. 基于单片机控制的井下低爆综合保护系统的设计
106. 基于单片机的空调器故障诊断系统的设计研究
107. 单片机实现的寻呼机编码器
108. 单片机实现的鲁棒MRACS及其在液压系统中的应用研究
109. 自适应控制的单片机实现方法及基上隅角瓦斯积聚处理中的应用研究
110. 基于单片机的锅炉智能控制器的设计与研究
111. 超精密机床床身隔振的单片机主动控制
112. PIC单片机在空调中的应用
113. 单片机控制力矩加载控制系统的研究
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