空間設計三維虛擬實驗教學系統

系統介紹

該系統適用于?？票究频乃囆g、建筑、室內設計等相關專業，系統通過三維仿真技術，讓學生在電腦或VR設備中體驗和實踐空間設計過程。系統提多種典型室內情景的虛擬環境，每種場景中包含豐富的道具模型（支持自定義導入），學生可在其中自己動手根據自己的想法安置和調節各類元素，打造理想的室內設計效果。

傳統空間設計相關的實驗教學存在局限性：

1、靜態講授為主，缺少主動操作，因此學生興趣不高，理解不深，創新能力不能充分發掘。

2、實踐成本高，缺乏場地和耗材，過程耗時，因此無法頻繁組織。教學不能使用真材實料在現實空間中進行操作；使用簡易模型效果不夠直觀；使用專業建模軟件則存在一定的軟件門檻。

為了解決以上問題，激發學生的學習興趣、增強實驗效果、提高教學質量，我們開發了空間設計虛擬實驗教學系統。本系統包含空間綜合設計、家庭空間、商業空間和數字藝術展廳4類室內場景，包含多種家具、裝飾、燈光、等模型，可以快速設置模型的位置朝向大小材質燈光等參數，自由自主地完成最終設計效果，拒絕死板。系統支持效果導出（特定視角圖、全景圖、視頻），以便保存和交流。

系統包含如下4個典型場景的虛擬訓練：

家庭空間：實驗提供一個家居住宅室內的虛擬仿真環境，學生可以在該空間中對各種家具模型進行擺放、設計、調整屬性，快速完成理想的家居布局設計效果。場景模型包含桌子、柜子、沙發座椅、床、燈光、電視等常見家具和裝飾品，能夠調整物體的位置、方向、大小、材質、顏色，燈光類模型可調節光照強度和顏色，掛畫、電視類的模型可以更換其中的圖片和視頻，學生可自由設計，發揮想象力，提升家庭空間設計能力。

商業空間：實驗提供一個商業室內場景的虛擬仿真環境，學生可以在該空間中對各種柜臺、商品模型進行擺放、設計、調整屬性，快速完成理想的商業場景布局設計效果,模型包含多種尺寸和樣式的柜臺、商品、燈光、廣告板和顯示器等常見宣傳品和裝飾品，還能夠調整物體的位置、方向、大小、材質、顏色，燈光類模型可調節光照強度和顏色，壁掛類廣告、電視等還可以對其宣傳內容進行更換，從各個方面提升學生的商業空間設計能力。

數字藝術展廳：實驗提供一個藝術展廳的虛擬仿真環境，且包含多種尺寸和樣式的展板、展品、展臺、燈光和數字環幕等物品，供學生在該場景中進行擺放設計，并顯示輔助線和參數數值，精確、快速地完成擺放，還可以調整其位置、大小、顏色等屬性，快速完成理想的藝術展廳設計效果。除此之外，還可以對展廳中的展板、電視等壁掛類的模型更進行播放內容的更換，包含各類圖片及視頻；對燈光類模型可以調節燈光的強度、顏色，特殊模型可改變顏色和材質參數，完成不同主題的展示設計，且提供保存和讀取功能，支持間斷性使用，更好地提升學生的展示設計能力。

空間綜合設計：實驗提供家居設計、館維空間、商業空間、景觀園林、公共空間5類不同的虛擬場景，學生可以在不同的空間中擺放符合當下場景屬性的家具、裝飾、燈光、人物、建筑樹木等模型，能夠調整模型的位置、方向、大小、材質、顏色等屬性，燈光類模型可調節光照強度和顏色，壁掛類可播放視頻及圖片的模型還支持在線更換圖片和視頻，還可以進行空間測距和改變場景時間及天氣狀況，快速完成理想的空間設計效果，無固定步驟，且支持學生對所設計的場景內容截圖及在線保存其設計方案，學生可自由設計，發揮想象力，提升空間設計能力。

該實驗適用于各高校的室內設計、裝潢設計、展示設計、藝術類、建筑類等相關學科課程，促進教學與學習。