□ 余 瑞

計(jì)算機(jī)技術(shù)與室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)的結(jié)合，給室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)工作提供了諸多的便利，且最終呈現(xiàn)的設(shè)計(jì)效果可滿足用戶的多樣需求。尤其是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，給室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的機(jī)遇，能夠跳脫早期“平面、立面、剖面和三維模型”的表現(xiàn)方式對(duì)設(shè)計(jì)工作的限制，從而能夠不斷開拓設(shè)計(jì)思路[1]。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述

在進(jìn)行室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠獲得超乎想象的效果。這一技術(shù)主要是將人們的想象通過(guò)仿真的方法創(chuàng)造出一個(gè)虛擬的場(chǎng)景。這些場(chǎng)景雖然是虛擬的，但是對(duì)于我們的感官而言卻如同真實(shí)存在，不僅能夠感受，甚至可以參與其中，給人們帶來(lái)獨(dú)特的體驗(yàn)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有以下特點(diǎn)：一是沉浸性。用戶可以憑借傳感器進(jìn)入虛擬的環(huán)境中，在虛擬的空間中漫游，感受虛擬對(duì)象的各項(xiàng)特征，從而成為虛擬系統(tǒng)的重要組成部分，獲得更好的體驗(yàn)。二是交互性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要是以傳感器為媒介，進(jìn)行感受的傳遞，大腦會(huì)對(duì)接收的感覺進(jìn)行分析并做出決定，通過(guò)輸入界面將決定傳遞給系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)兩者之間的互動(dòng)，進(jìn)而更好地滿足用戶的需求。三是聯(lián)想性。用戶在虛擬世界中可以根據(jù)得到信息和自己的需求進(jìn)行聯(lián)想，對(duì)未來(lái)的系統(tǒng)情況進(jìn)行構(gòu)想。

因虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠處理好細(xì)節(jié)問(wèn)題，獲得較好的設(shè)計(jì)效果，在室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)中受到設(shè)計(jì)者與用戶的青睞。目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)常應(yīng)用在設(shè)計(jì)比例、噪音處理等諸多領(lǐng)域[2]。

2 虛擬場(chǎng)景的建立

2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)的感知設(shè)備

2.1.1 視覺感知設(shè)備

立體眼鏡是發(fā)展已比較成熟的視覺感知設(shè)備，主要包括有源立體眼鏡和無(wú)源立體眼鏡兩種類型。其中，有源立體眼鏡是依據(jù)眼睛視圖的頻率進(jìn)行信號(hào)發(fā)射，對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行控制，一般適用于人比較少的環(huán)境。優(yōu)點(diǎn)是圖像成像效果好，但是價(jià)格比較貴，會(huì)增加用戶的使用成本。而無(wú)源立體眼鏡的設(shè)計(jì)依據(jù)是光學(xué)偏振原理，成像效果相較于有源立體眼鏡要差一點(diǎn)，但其成本更低，能夠滿足更多用戶的需求。為此，用戶在選擇立體眼鏡時(shí)可以根據(jù)自己的需求和經(jīng)濟(jì)情況而定。

頭盔顯示器也是比較常用的視覺感知設(shè)備。其優(yōu)勢(shì)是沉浸效果好，用戶能夠借助該設(shè)備進(jìn)入虛擬的環(huán)境中。其不僅具有高分辨率的顯示和跟蹤設(shè)備。當(dāng)用戶佩戴頭盔移動(dòng)的時(shí)候，跟蹤設(shè)備可以獲得用戶位置的動(dòng)態(tài)報(bào)告，獲取與眼睛方向相同的圖像，并及時(shí)進(jìn)行記錄。與其他的視覺感知系統(tǒng)相比，三維顯示屏的視覺效果比較差，而且造價(jià)比較高，在短時(shí)間內(nèi)難以普及，但未來(lái)經(jīng)過(guò)不斷研究與改進(jìn)，有可能成為最先進(jìn)的視覺感知設(shè)備，為人們?cè)谔摂M場(chǎng)景中進(jìn)行交互提供便利。

2.1.2 聽覺感知設(shè)備

人們?cè)讷@取信息的過(guò)程中，通過(guò)聲音和畫面的配合得到更為全面的信息，因此聽覺是人們獲取信息的重要渠道。由于虛擬環(huán)境中的三維音效和立體聲音具有較大的差異，這種虛擬的音效是計(jì)算機(jī)對(duì)人類的聲音進(jìn)行分析后合成的。它的形成經(jīng)過(guò)較為繁復(fù)的科學(xué)分析和研究，更符合人們的聽覺習(xí)慣，使用戶直觀感受到虛擬的空間，并沉浸在其中。用戶在獲取虛擬聲音的過(guò)程中需要借助一定的聽覺感知設(shè)備，當(dāng)前比較常用的設(shè)備包括耳機(jī)式、雙揚(yáng)聲器等，不同的設(shè)備具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，因此在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)該根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)進(jìn)行合理的選擇，以獲得較強(qiáng)的真實(shí)感。

2.1.3 觸覺感知設(shè)備

首先應(yīng)該明確一點(diǎn)，觸覺和力覺存在較大的差別，正確認(rèn)識(shí)這兩種感覺之間的不同，才能夠科學(xué)地進(jìn)行感知設(shè)備的研制，使人們?cè)谔摂M場(chǎng)景中準(zhǔn)確獲取感知信息。觸覺是指接觸感覺，即在與事物進(jìn)行接觸的過(guò)程中能夠感受物體的溫度、紋理等，而不同的物體能夠給人帶來(lái)不同的觸感。力覺則是人對(duì)物體進(jìn)行作用力的方向和大小的感知。在虛擬系統(tǒng)中，對(duì)觸覺進(jìn)行感知所常用的設(shè)備是數(shù)據(jù)手套和三維鼠標(biāo)。這兩種設(shè)備都具有自身的優(yōu)勢(shì)，前者可以對(duì)虛擬空間中的物品位置進(jìn)行控制，使人們能夠在虛擬空間中進(jìn)行物體的運(yùn)送，使物品放置在人們想放的位置，并且能夠感知到物品的重量，從而在虛擬系統(tǒng)中獲取更多的信息；而三維鼠標(biāo)無(wú)法感知物品的重量等信息，但是能夠?qū)ζ湮恢眠M(jìn)行調(diào)控。

2.2 建立虛擬室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)的軟件

在進(jìn)行室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要考慮裝修材料和室內(nèi)的空間構(gòu)成等諸多因素的影響。在進(jìn)行室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該科學(xué)地認(rèn)識(shí)實(shí)體和空間的關(guān)系，兩者是相互影響的關(guān)系[3]。唯有實(shí)體的存在，才能對(duì)空間進(jìn)行合理的劃分。在利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，要在虛擬的空間設(shè)計(jì)和現(xiàn)實(shí)的空間設(shè)計(jì)遵循一致原理。為了獲得理想的設(shè)計(jì)效果，在利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要重視相關(guān)軟件的應(yīng)用。目前常用的軟件較多且功能多樣，可滿足人們各個(gè)方面的設(shè)計(jì)需求。例如，實(shí)時(shí)仿真軟件可以對(duì)虛擬環(huán)境進(jìn)行調(diào)動(dòng)以呈現(xiàn)不同的效果。用戶可以根據(jù)自己的喜好輸入需求，對(duì)設(shè)計(jì)的效果進(jìn)行更換，在使用過(guò)程中獲得較強(qiáng)的參與感。又如，草圖大師SketchUp軟件不僅可以根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需求選擇自帶的模型庫(kù)，也可以自行繪制，最終生成更加逼近實(shí)際情況的立體圖形，獲得越來(lái)越好的視覺體驗(yàn)。并且草圖大師軟件也能夠?qū)崿F(xiàn)和其他渲染軟件之間的數(shù)據(jù)對(duì)接，完成模型數(shù)據(jù)共享等操作。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 提高設(shè)計(jì)效果

通常，設(shè)計(jì)人員先考慮用戶的需求和室內(nèi)的具體特點(diǎn)，再將設(shè)計(jì)方案繪制在圖紙上，之后與用戶進(jìn)行交流，并根據(jù)用戶的意見，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整。這種設(shè)計(jì)方式更能考驗(yàn)設(shè)計(jì)人員的能力，但由于空間不足，不能把所有的細(xì)節(jié)都呈現(xiàn)出來(lái)，也無(wú)法向用戶直觀地表達(dá)想法，導(dǎo)致用戶和設(shè)計(jì)人員在意見交流的過(guò)程中，容易出現(xiàn)信息不對(duì)稱等問(wèn)題。

而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，能夠有效改變這一狀況。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠提供一個(gè)虛擬的、三維的空間，設(shè)計(jì)人員在這個(gè)空間內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的展示，用戶能夠直觀地感受到設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)意，并就細(xì)節(jié)進(jìn)行討論，而設(shè)計(jì)人員也能直接領(lǐng)悟到用戶的需求，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行準(zhǔn)確的修改[4]。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用不僅能夠呈現(xiàn)出較好的設(shè)計(jì)效果，還有利于雙方進(jìn)行溝通，從而提高設(shè)計(jì)效率。

3.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作用于室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)的要素

在進(jìn)行室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要考慮到色彩要素、光影要素、設(shè)計(jì)風(fēng)格等。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠作用于這些要素，并呈現(xiàn)出更好的設(shè)計(jì)效果，能夠?yàn)槭覂?nèi)建筑設(shè)計(jì)提供諸多便利，有利于設(shè)計(jì)工作的順利開展。例如，設(shè)計(jì)人員根據(jù)用戶的要求完成室內(nèi)的搭配，可以通過(guò)三維立體模型將效果呈現(xiàn)出來(lái)。并且虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還能夠?yàn)橛脩舸蛟焐砼R其境的沉浸感，從而激發(fā)用戶的創(chuàng)造欲，為整個(gè)設(shè)計(jì)提供自己的創(chuàng)意。

3.3 節(jié)約項(xiàng)目成本

室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，還能夠達(dá)到節(jié)約項(xiàng)目成本的效果。由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)呈現(xiàn)出來(lái)的設(shè)計(jì)效果與施工后的效果之間的誤差較小，可幫助用戶提前感受實(shí)際效果。例如，用戶想要了解田園風(fēng)的設(shè)計(jì)方案，雖然設(shè)計(jì)圖稿可以幫助用戶了解這種設(shè)計(jì)風(fēng)格的特點(diǎn)，但是無(wú)法了解入住后的感受，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用則可以解決這個(gè)問(wèn)題，使用戶能夠在三維空間感受這種設(shè)計(jì)風(fēng)格的居住體驗(yàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著科技不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不斷成熟并在越來(lái)越多的領(lǐng)域中得到應(yīng)用，尤其是對(duì)于提高室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)的效果具有重要的作用。但是實(shí)際應(yīng)用中可以發(fā)現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)仍有一些技術(shù)問(wèn)題有待解決，如基礎(chǔ)材料庫(kù)的開發(fā)等問(wèn)題，使其在室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用仍不夠普及。要推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，應(yīng)該重視解決短板問(wèn)題，滿足室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)的需求，提高室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)的水平。