基于虚拟现实的现代建筑装饰设计
张志成
珠海兴业绿色建筑科技有限公司 广东珠海 519000
摘要：伴随着我国建筑业的发展，现代建筑装饰设计有了很大提升。虚拟现实技术的应用赋予了室内装修设计更多的优势、便利和创新。本文在分析虚拟现实技术的内涵及其在室内装修设计中的应用构成的基础上，探讨室内装修设计中虚拟现实技术应用的相关过程及技术内容，并研究室内装修设计中虚拟现实技术的创新应用。
关键词：虚拟现实；建筑装饰设计
引言
现代科学技术的发展，改变了人们的传统生活方式，给人们带来了不同的生活体验，其中就包括虚拟现实在现代建筑装饰设计中的应用。虚拟现实是以计算机虚拟仿真为核心技术的一种视觉交互新方式，利用虚拟现实技术，能够有效降低建筑装饰设计的成本，并缩短建筑装饰设计的时间周期，同时为人们提供高沉浸感的视觉体验效果，提高了建筑装饰设计效率和质量。
1虚拟现实技术概述
虚拟现实技术的概念，最初是在1984年由JaronLanier提出，其实质是高端的人机接口，能够实现计算机与人的交互。经过多年的发展，现阶段虚拟现实技术已经成为前沿科学。虚拟现实技术的概念也有着狭义和广义之分，狭义的虚拟现实技术是一种单纯的人机交流，用户能够在虚拟的情境中体验和观察三维空间。而广义的虚拟现实技术则是指一个三维世界，是通过计算机技术对真实环境的模拟，人的实际空间感通过想象力转化而来。由此可见，虚拟现实技术最主要的是依赖于计算机技术，在虚拟空间场景中融合了人的体感、触觉、听觉、视觉等，使用户能够身临其境地感受到近乎自然的虚拟空间。
虚拟现实技术有着沉浸、交互、想象等重要的特征，这些在用户的使用和体验中逐渐被人所熟知。但虚拟现实技术的核心特征往往被一些人所忽略，从而稀释了虚拟现实的本义。虚拟现实技术的核心特征是能够提供深度感知和创建全包围的环境。设计者利用设计软件创设出与人的深度感知、运动视差相符的双目视图，产生的立体视觉最为重要。同时，用户可以自由转动身体，感受到一个全包围的完整环境，使用户的运动方向形成与感官系统一致的场景体验。
2室内设计中利用虚拟现实技术的优势
在室内设计中利用虚拟现实技术，能避免传统设计展示效果图不够灵活形象，出图繁琐，可见角度少等问题，使用户全面体验虚拟三维居住空间。其优势主要体现在四方面：一是全方位的体验效果。虚拟现实技术设计的室内空间场景，能够使用户全方位体验未来居住的整体环境，感受到环境中的家具陈设、空间体量，使体验更全面，模拟场景的事物和空间更为真实。二是展示得更为直观。与传统的设计绘图相比，虚拟现实技术运用到室内空间设计中，全景效果图不仅具有三维效果，而且使用户多方向、多角度地进行体验，并且可以进行交互、分享。三是减少设计成本的支出。利用虚拟现实技术，避免了传统的室内设计在图纸上反复修改的不足，以及传统渲染、光照、材质等多次修改的局限。通过计算机计算能够节约设计资源，减少设计成本支出，快速修改也避免了传统设计的繁琐性。四是利于用户与设计人员交互。利用虚拟现实技术创建的展示空间，使用户在体验过程中能够感受到更适合自己性格喜好、生活习惯的未来居室设计，设计人员的设计理念能够更好、更快地传递给用户，有利于用户与设计人员的交互和理解，满足用户多元化的需求。
3基于虚拟现实的现代建筑装饰设计
3.1三维建模
对原始数据和素材的采集并处理后，利用3dsMax等相关软件构建三维模型。三维模型主要包括软件建模和硬件建模，软件建模包括小型装饰物的导入和沙发、桌椅等家具的绘制，而硬件建模主要是房间的门、窗、墙体等建模。三维建模过程中要注意使用统一的计量单位，以利于调整缩放比例。同时，要控制面数，家具部分在室内建模中占有较大比例，要对家具的建模面数做好控制，减少出错。另外，建模要以对象中心为原点初始所有模型位置，这样能够使导入和调整家具更为便捷。
对初步成型的模型，后期要进行整理和优化，对不规则的形状通过挤压和旋转进行修改转换，合并同材质的物体，删除、合并断开的面和看不见的面。
3.2室内场景元素的互动
虚拟现实技术应用于室内装修设计中，需要为设计者和用户提供不同的场景及同一场景下具体细节元素模型的变动，从而满足不同设计者和用户更多的个性化审美需求。
为了在室内装修设计中为设计者和用户提供更多的场景元素交互功能，需要场景设计中具有更多的灵活的选择性。室内空间必须是开放式的，允许设计者和用户根据自己的爱好和审美需求来选择，如墙壁的样式、门窗的风格、地板的纹路等。设计者或用户可以根据自己的喜好来设置每个元素模型的细节参数，既可以决定墙壁装修的风格，也可以对墙壁上的灯饰进行修改，这样可以允许设计者或用户根据室内光线情况的明暗变化来体验室内装修设计方案的具体效果。
3.3三维渲染
模型初步建立后要进行三维渲染，设置材质、光影，调整材质、颜色、明亮度等，进行可视化设计和美观化设计。这一过程中材质贴图要规范，对构建完毕的模型做材质及纹理贴图时，注意材质的光滑、凸凹以及颜色特性，选用标准材质并确保被软件支持，从而丰富画面效果。纹理烘焙技术利用也是这一过程中的关键步骤，利用软件通过贴图的方式显示纹理及光照信息，之后重新贴回场景。在烘焙技术的选择上，LightMap烘焙贴膜模式能够节约资源，重复进行纹理贴图，同时会叠加一个光源贴图，使光影效果更加真实，纹理表现的更加贴近实际。
3.4利用虚拟现实技术可以提高艺术个性
由于用户看不懂平面设计图，只会按照自己的想法进行设计图比对，同时由于用户没有设计经验，提出的想法可能会与整体风格不搭配，所以大多数设计师不会添加客户想法，从而导致装修风格和业主预期不同。如果按照业主不合理的方案进行装修便会导致风格不搭配的现象，发生这种状况会导致后期交付尾款时存在争议。但是利用虚拟现实技术便可以解决这个争议问题。例如，业主在提出要求时，可以进行记录随后做出三维模型供业主查看。这种方式可以有效展示业主设计思路，并且设计师可以进行合理化修改，从而实现业主与设计师共同参与设计的需求，使设计风格更具艺术个性。
3.5动画设计
室内居住空间设计中，运用最多的是三维实景图，但三维实景图注重的是真实的视觉感，缺乏一定的观赏性，不能满足许多年轻用户观看时画面刺激感和新颖性的需求。利用三维动画能够多角度的表现设计理念，突破传统的静态平面化布局，使用户能够在动画动态展示中了解空间结构和居住环境。在动画设计时，可借助专业的动画绘制软件，依据室内居住空间设计的需求，做好关键帧动画的设置和设计，确保三维动画的画面组合合理，以及连续输出的效果。
结语
基于虚拟现实的现代建筑装饰设计依托图形图像处理技术实现了快速装饰设计效果，并通过视觉、听觉等多感官的刺激营造更加逼真的现场效果体验，为建筑装饰的多元化设计效果提供了具有可参考的解决方案，使建筑装饰设计效率明显提升。
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