白錦濤

摘要：介紹虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念和發(fā)展，及其在室內(nèi)設(shè)計中的研究成果，并結(jié)合案例，展現(xiàn)VR在室內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域的廣闊前景。從而把虛擬科技與現(xiàn)實空間相結(jié)合，創(chuàng)造一種沉浸式用戶體驗。利用VR（Virtual Reality）獨有的交互技術(shù)，完全改變了以往傳統(tǒng)的交互模式，用戶可以及時快速感受并了解到自己的房子設(shè)計效果，給用戶一種全新的體驗。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實；室內(nèi)設(shè)計；交互體驗

引言

虛擬現(xiàn)實技術(shù)（Virtual Reality），簡稱VR，始于20世紀60年代，在計算機圖形學(xué)，機算計仿真技術(shù)學(xué)，人機接口技術(shù)，多媒體技術(shù)及傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的交叉學(xué)科。[1]

虛擬現(xiàn)實技術(shù)將是支撐一個定性和定量相結(jié)合，感性認識和理性認識相結(jié)合的集成多維信息空間的關(guān)鍵技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)要把機算機從善于處理數(shù)字化的單維信息改變?yōu)樯朴谔幚砣怂芨惺艿降?，在思維過程中所能接觸到的，除了數(shù)字化信息之外的其他各種表現(xiàn)形式的多維信息。近年來，在VR技術(shù)領(lǐng)域十分活躍，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是多媒體發(fā)展的更高境界，是這些技術(shù)高層次的集成和滲透。它給用戶以更加逼真的體驗，為人們探索宏觀世界和微觀世界中由于種種原因不便于直接觀察事物的運動變化規(guī)律，提供了極大便利。目前，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)滲透到技術(shù)，醫(yī)學(xué)，文化，娛樂的各個領(lǐng)域。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點

本質(zhì)上講，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種先進的機算機用戶接口，它通過給用戶同時提供諸如聽覺，視覺，觸覺等各種直觀自然的實時感知交互體驗，最大限度方便用戶操作。虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不同，表現(xiàn)形式也就不同，例如把某種概念設(shè)計或者是構(gòu)思可視化可操作化，實現(xiàn)逼真的控制現(xiàn)場效果。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點可以分以下幾個特點：

多感知性（Multi-Sensory）是指除了一般計算機技術(shù)所具有的視覺感知之外，還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運動感知，甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。理想的虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)該具有一切人所具有的感知功能。由于相關(guān)技術(shù)，特別是傳感技術(shù)的限制，目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)所具有的感知功能僅限于視覺、聽覺、力覺、觸覺、運動等。

浸沒感（Immersion）又稱臨場感，指用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實程度。理想的模擬環(huán)境應(yīng)該使用戶難以分辨真假，使用戶全身心地投入到計算機創(chuàng)建的三維虛擬環(huán)境中，該環(huán)境感覺真切，如同現(xiàn)實。

交互性（Interactivity）指用戶對模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度（包括實時性）。例如，用戶可以用手去直接抓取模擬環(huán)境中虛擬的物體，這時手有握著東西的感覺，并可以感覺物體的重量，視野中被抓的物體也能立刻隨著手的移動而移動。

構(gòu)想性（Imagination）強調(diào)虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)具有廣闊的可想像空間，可拓寬人類認知范圍，不僅可再現(xiàn)真實存在的環(huán)境，也可以隨意構(gòu)想客觀不存在的甚至是不可能發(fā)生的環(huán)境。

一般來說，一個完整的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)由虛擬環(huán)境、以高性能計算機為核心的虛擬環(huán)境處理器、以頭盔顯示器為核心的視覺系統(tǒng)、以語音識別、聲音合成與聲音定位為核心的聽覺系統(tǒng)、以方位跟蹤器、數(shù)據(jù)手套和數(shù)據(jù)衣為主體的身體方位姿態(tài)跟蹤設(shè)備，以及味覺、嗅覺、觸覺與力覺反饋系統(tǒng)等功能單元構(gòu)成。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用實踐

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在諸多領(lǐng)域都可以運用，而且在某些領(lǐng)域倍受青睞。

在教育領(lǐng)域，主要是發(fā)揮其互動性和生動的表現(xiàn)效果，用于立體幾何、物理化學(xué)等相關(guān)課件的模擬制作。而且在相關(guān)專業(yè)的培訓(xùn)機構(gòu)，VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠提供學(xué)員更多的輔助，比如虛擬駕駛、各種交通規(guī)則的模擬。

在城市規(guī)劃中，也經(jīng)常會用到VR技術(shù)，用VR技術(shù)不僅能十分直觀地表現(xiàn)虛擬的城市環(huán)境，而且能很好地模擬各種天氣情況下的城市，而且可以一目了然地了解排水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、道路交通、溝渠湖泊等。而且能模擬颶風、火災(zāi)、水災(zāi)、地震等自然災(zāi)害的突發(fā)情況。對于政府在城市規(guī)劃的工作中起到了舉足輕重的作用。

在工業(yè)應(yīng)用上，主要運用于工業(yè)園模擬、機床模擬操作、設(shè)備管理、虛擬裝配、工控仿真。由于VR技術(shù)本身的特性所以從事以上的相關(guān)工作模擬十分方便、快捷而真實準確。

VR技術(shù)還在文物保護、軍事、游戲、視頻等方面的應(yīng)用也是相當廣泛的。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在室內(nèi)中的運用

在室內(nèi)設(shè)計應(yīng)用方面，客戶可以完全按照自己的構(gòu)思去構(gòu)建裝飾“虛擬”的房間，用VR技術(shù)能十分完美地表現(xiàn)室內(nèi)的環(huán)境，而且能在三維的室內(nèi)空間中自由行走。去觀察設(shè)計的效果，直到滿意為止。還能用VR技術(shù)開發(fā)預(yù)裝修系統(tǒng)，可以實現(xiàn)即時動態(tài)的對墻壁的顏色進行更換或貼上不同材質(zhì)的墻紙，還可以更換地面的顏色或貼上不同的木地板、瓷磚等，更能移動家具的擺放位置、更換不同的裝飾物。實現(xiàn)科技與現(xiàn)實生活的統(tǒng)一，一方面滿足了不同客戶的需求，另一方面可以使客戶更直觀的了解自己的房間，既節(jié)約了時間，又節(jié)省了做模型的費用。這一切都在VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)下將被完美地表現(xiàn)。

結(jié)語

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一項新興的技術(shù)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計中都有著廣闊的應(yīng)用前景，它以視覺形式反映了設(shè)計中的思想，比如裝修房屋之前，你首先要做的事是對房屋的結(jié)構(gòu)、外形做細致的構(gòu)思，為了使之定量化，你還需要設(shè)計許多圖紙，當然這些圖紙只能內(nèi)行人讀懂，虛擬現(xiàn)實可以把這種構(gòu)思變成看得見的虛擬物體和環(huán)境，使以往只能借助傳統(tǒng)的設(shè)計模式提升到數(shù)字化的即看即得的完美境界，大大提高了設(shè)計和規(guī)劃的質(zhì)量與效率。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是本世紀發(fā)展的重要技術(shù)之一，作為一門科學(xué)和藝術(shù)將會不斷走向成熟，在各行各業(yè)中將得到廣泛應(yīng)用，并發(fā)揮神奇的作用，二十一世紀將是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的時代。

參考文獻：

[1]謝行浩.建筑工程系統(tǒng)仿真[M].北京：科學(xué)出版社，2001.25-37.endprint