■孙 悦¹ 万 千² 宋莎莎³ Sun Yue¹ & Wan Qian² & Song Shasha³

(1.2.3.木材科学与工程北京市重点实验室，北京林业大学，北京 100083）

摘 要：本文探讨虚拟现实技术在家居空间装饰设计的应用。将虚拟现实技术与家装设计相结合，并利用心理生理测量手段辅助进行实验，探究虚拟现实技术在家居空间装饰设计中的具体应用方法，进而对其进行可行性与适用性研究。基于虚拟现实技术的家居空间装饰设计能够为设计带来良好的沉浸感和交互性，拉近设计师与住户的距离，促进双方的有效沟通，有助于协调设计并解决方案指定期间的各种问题，最大程度满足住户的物质及精神需要，实现技术与艺术的完美结合。

关键词：虚拟现实技术 ；家居空间 ；装饰设计 ；心理测量 ；生理测量

Abstract: It analyzes the application of virtual reality technology in household space decoration design. Combine the VR technology with the home decoration design, using psychological and physiological measurements to assist the experiments. Then explore the application method of virtual reality technology in household space decoration design, and research on the feasibility and applicability. Finally, base all above, give a summary of the method and the prospect of the virtual reality technology application in household space decoration design. In household space decoration design, virtual reality technology can bring good immersive and interactive for design. It would put the designer and the consumer closer and make the communication between them much better. It’s good for coordinating and solving various problems in design, and maximum residents to meet the needs of their material and spiritual. Then achieve the perfect combination of technology and art.

Key words: Virtual reality technology; Household space; Decoration design; Psychological measurement; Physiological measurement

       近年来虚拟现实技术（Virtual Reality， 简称VR；又译作灵境、幻真）逐渐走进大众视野，VR互动体感游戏、VR电影和VR直播等开始出现在人们生活中，一股VR热潮悄然兴起。虚拟现实技术的快速发展也为家居装饰设计行业带来了前所未有的机遇与挑战，其沉浸感、互动性、构想性的技术特点为设计的前期准备、模型构建、个性化定制和用户参与等多个方面提供了广阔的发展空间。

1 虚拟现实技术概述

       虚拟现实是近年来兴起的一项新技术， 它是利用计算机图形学、人工智能、人机交互技术、传感技术等多项技术，模拟产生一个虚拟的三维世界，提供使用者视、听、触等多感官的模拟，使人作为参与者通过适当的可穿戴设备，自然地与虚拟世界进行交互，让使用者如同身临其境一般，可以没有限制的、即时的观察虚拟空间内的事物^[1]。

       虚拟现实技术有三大特点，即沉浸感、交互性、构想性。因为这三个特点的英文名称都以字母I为首字母，因此也被称为3“I”特征（图1）。沉浸感是指使用者处在虚拟世界中时不会有不真实的感觉，而是如同在真实世界中一样。交互性使得使用者不再只是被动地接受，而可以通过自己的行动改变所处的环境。构想性则为使用者提供了广阔的想象空间和认知范围，使其可以构建出现实世界中不存在的事物。目前来说虚拟现实技术更多的集中在VR游戏、VR直播等游戏娱乐方面，但虚拟现实技术在未来应该更注重的是其沉浸式的用户体验在各方面的应用，让人能够不用走出家门就能享受到身临其境的感觉^[2]。

■图1 虚拟现实技术的3“I”特征

2 家居装饰设计的影响因素

       家居环境是日常生活中与我们相伴时间最长的活动空间，除了为我们提供休息、生活的场所以外，更能体现出空间主人的个性与喜好，而个性化的装饰语言和装饰风格越来越具有价值，个性化与参与意识的逐渐觉醒为家居装饰设计带来了新的挑战，在进行设计时除经济、工时等客观因素外，住户的个人喜好等主观因素开始占据上风。

2.1 客观因素

       ①家居装饰设计受到住户经济条件及时代因素的影响。个人修养受物质经济因素和时代发展程度的影响。只有当人的基本物质需求得到满足之后，人才会追求艺术和美的享受。再者，什么样的时代就会产生什么样的艺术，从而影响人产生相应的审美标准，因此时代的变更增加了人们在完成自己住宅个性化装饰时的创造性。所以，经济条件与时代的影响构成了影响家居装饰设计的重要因素。②设计师的专业素养也是影响因素之一。好的设计师能够将空间设计的共性与用户的个性化需求相结合，能够以自己敏锐的洞察力发现新需求、新设计和新思路，并赋予其生活情趣[3]， 做出既能满足物质生活需要又具有一定艺术价值的好设计。③设计时间的安排也是一个关键的客观因素。家居装饰设计是一个长时间的创作过程，需要设计师同用户进行反复的沟通交流才能最终确定设计方案，并非短时间就能完成。

2.2 主观因素

       ①年龄的差异。比如孩童偏爱鲜艳跳跃的色彩，注重动感与节奏感；年轻人追赶潮流、注重样式的新颖，并且喜欢释放天性、彰显自己的个性；而中老年人偏爱中庸、恬静， 追求简洁、温馨与高雅。人的经历造就人的审美个性，不同的年龄段对家装的要求也自然不同。②职业的差异。工人渴望舒适、知识分子需要氛围，艺术家追求格调……当人的社会身份发生改变，他的审美个性也随着所处的职业环境而发生改变。③生活习惯的差异。所谓家居空间即人们日常生活的空间，也就是“家”，人们的大部分家庭生活都是在这里进行，因此生活习惯至关重要。家人是喜欢自己做饭还是几乎不在家中吃饭；是喜欢清淡简洁的性冷淡风还是偏爱热烈奔放、色彩艳丽的装饰；是喜欢阅读还是更爱运动……家居装饰并非仅仅是装饰，更是在追求更加舒适、自然地生活方式。

3 虚拟现实技术在家居装饰设计中的作用

3.1 虚拟现实技术在家居装饰设计中的优势

       虚拟现实技术在家居装饰设计中的应用具有多个方面的优势，对于设计师而言能够使其减轻想象力的负担、降低修改的难度、更加直观的进行设计成果的展示，减少人力、物力及时间的浪费；对于用户能够使其在设计阶段就直接的预先看到设计装修完成后的最终效果，从而提出自己的意见及要求以便修改，更好的体现出其个性。

3.1.1 设计效果的直观表达

       虚拟现实技术为设计师提供了一个先进的技术平台使设计师的想法、方案不再只是抽象的语言表述或者平面的渲染图像，而是以一个虚拟的三维空间生动的展现在所有人面前，让设计方案更加直观的展现给客户，也使理解起来变得容易了许多^[4]。传统的室内设计往往只通过渲染效果图这一单一的表现形式呈现给用户。对于设计师及用户来说，效果图难以将设计师的想法和方案中的每个细节全部展示出来，用户既不能很好地理解设计师的设计意图，也无法预先体验设计效果，两方的沟通效果并不尽如人意。虚拟现实技术具备的沉浸式交互体验功能能使设计师与用户的沟通更加精准有效。在虚拟现实技术与室内装饰设计的基础上构建的交互式的室内设计互动分析系统，可以通过虚拟环境双向传递设计信息，使用户能够身临其境的体验到不同的设计带来的不同感受^[5-6]。

3.1.2 提高工作效率，节省成本

       传统的空间设计更多的是依靠设计师的自身经验和以往的案例积累，从整理素材到完成设计绘图以及预算工作等环节繁多且复杂，耗费设计师及技术人员大量的人力物力， 导致效率相对较低。而基于VR的室内装饰设计，则能够将这些复杂的环节参数化、模块化， 使以往案例积累的数据得到有条理的整合，这在一定程度上提高了前期准备以及后期沟通的工作效率，进而也相应的节省了成本。

       另一方面来说，CAD、3dmax、maya、softimage、犀牛等制图软件和游戏软件与VR 技术结合带来逼真的用户体验，促进设计师与客户之间的有效沟通，使客户可以提前体验设计效果，便于提前发现问题、提前解决问题，大大提高了工作效率^[7]。虚拟现实技术沉浸式的体验为设计师带来全新的视野，增加了设计师探索空间的维度，设计师获取的不再是具有局限性的二维图形，而是多方位的、逼真的三维空间，使其可以在任何时间、从任意角度体验自己的设计成果，发现问题和错误，也使工作难度大大降低^[8]。

3.1.3 引入新技术元素吸引消费者

       科技进步将我们带入了一个全信息化的新时代，吸引消费者首先就要得到消费者的认同。基于虚拟现实技术的室内装饰设计，能有效的调动用户参与设计活动的积极性，使用户置身于虚拟空间中提前体验室内设计的效果、感受设计方案细节，并帮助用户在众多选择中做出更好的判断，选择最适合自己的设计方案，这种新技术带来的先体验后消费的用户体验必然会吸引到许多消费者。虚拟现实技术的最大优势在于它允许人们再购买之前通过视觉评估产品的性能和外观，降低感知风险。这种体验一方面满足了人们对网上下单方面快捷地需求，另一方面也满足了低风险消费的需要，更吸引消费者^[9]。

3.1.4 个性化与用户参与

       在物质生活极度丰富的今天，人们对于住宅的要求不再仅仅是遮风挡雨、冬暖夏凉， 更开始追求一种个性化的设计。而在这个设计过程中最主要的问题就是实现客户与设计人员之间的良好沟通。但受到客户个体差异性的影响，双方交流的可控性比较复杂。基于虚拟现实技术的室内装饰设计使人们能够直接感受到室内设计立体环境的氛围、看到自己需要的设计细节，这一方面促进了设计的个性化，另一方面也使得客户的角色不再是被动的接受者，而是主动的参与到设计中去，不仅能够理解设计师的意图，更能提出自己的想法，如某处的设计是否是自己想要的，在此基础上还想要加入何种元素，客户参与度大大提高^[10]。

3.2 虚拟现实技术在家居装饰设计研究中的探讨

       虚拟现实技术在家居装饰设计中的研究目的是为了达到更好的装饰效果，既减轻设计师的任务量与任务难度，又能更好的满足住户个性化家装设计的需求。所以，了解用户的需求细节就显得尤为重要。因此需要用其他方法对用户的反应进行记录，并对记录的数据做出合理的分析。

3.2.1 虚拟现实技术同生理测量方法的结合

       消费者在对设计方案进行反馈时，仍主要是依赖其主观的心理评价，因消费者本身的表达能力及个人经验的不同，会对评价的结果有较大的影响，需要使用一种更加客观的方式来反映消费者的真实感受，而生理测量技术的发展则为此提供了有利条件。

       事物的属性比如色相的变化可以直接反映到人的生理变化,如红色会刺激神经系统, 增加肾上腺素分泌和血液循环等。同样，外界的刺激会对人的脑电、眼动、心率和肌电等数据产生影响。例如眼动追踪技术可以记录并分析受试者在阅读文字或浏览图片过程中眼睛观看的位置和眼球运动的形式^[11]。利用这一技术观察用户最先注意的是什么，对哪一部分画面的注视时间最长，从而得出用户更偏爱或者更厌烦何种装饰设计。有研究表明颜色的不同可以引发的眼球运动，具体有跳阅、注视时间、瞳孔切换等^[12]。也有研究表明眼球运动尤其瞳孔的扩张是在进行网站设计时应考虑的重要因素^[13]。换言之，设计的任何变化都表现到眼球运动的变化中，如此就可从眼球运动的变化中得出结论并对设计方案做出相应调整。德国Ergoneers公司历经多年开发的Dikablis HMD虚拟现实眼动仪将眼动追踪技术同VR技术结合起来，分析消费者在沉浸式的体验中最真实的眼动数据，可以更好的了解消费者的喜好和对产品的认知（如图2）。

■图2 Dikablis HMD虚拟现实眼动仪

3.2.2 虚拟现实技术同心理测量方法的结合

       用户在表述自己对某一事物的评价时， 往往采用的是定性的描述，不利于设计师直观的理解其意图。而心理测量方法可以将用户模糊不清的感性意象，转化为设计的细节方便用户同设计师的沟通，情感量表就是使用较广泛的一种心理测量方法。

       正负情绪量表(Positive Affect and Negative Affect Schedule,简称 PANAS)是目前国际上应用最为广泛的情感量表之一。人的情绪中积极的和消极的影响一直是两个主导和相对独立的维度，因此正负情绪量表将情绪分为正负两类，以方便对被实验者在不同情景下的情绪进行有条理的分析,这一方法被成功地应用于应激与健康、社会活动、焦虑与抑郁障碍、求职、吸烟行为以及主观幸福感等研究领域^[14]。许多实验及研究表明，正负情绪量表在用于不同时间限定时具有一致性的特征^[15]。但在西方文化背景下，正负两种情绪相互冲突对立、非黑即白，因而负相关度更高， 而在我国文化背景下，正负两方和谐统一，因而两者的负相关度会相对较低^[16]。尽管有一定差异，其对两种情绪的关系反应仍是有一定的分析价值。利用VR技术和正负情绪量表相结合直观的表达消费者的情感体验，可以为设计师更好满足消费者的需求提供参考。

3.2.3 研究的方法

       利用虚拟现实技术进行家居空间装饰设计，结合心理测量和生理测量的科学方法研究消费者的喜好需要遵循一定的科学研究方法，主要有以下几个方面。

       一是随机取样。被实验者应为随机取样的结果，保证实验的结果具有普遍意义，而非只在某种特定的环境下对某一类特定人群有适用性。二为控制变量法。在家居装饰设计中涉及到的家居空间装饰的风格、家具的摆放、地板的材质、墙面的材质、家具的材质、装饰的色调、家具的样式等因素，一次性全部探究的难度太大，因此采用控制变量的方法利于研究其中的关系，探究出虚拟现实技术在家居装饰设计中如何达到应用的最优解。三即数据分析。为使实验的结果更清晰明了的呈现出来，可以通过数理统计的方法，对得到的数据进行处理从数学关系上发掘研究的内在关系，进一步探究VR技术的应用在家居装饰设计中对客户的影响。

4 结语

       虚拟现实技术在家居装饰设计中的应用是大势所趋，不仅可以帮助设计师更好的感受自己的设计，做出更加完善的设计及产品优化，也能够拉近客户与设计师之间的距离，增强用户的参与程度，在产品投入到实际装修阶段之前就能够让用户提前看到真实的最终效果，及时发现不满意的地方并做出修改。因此，我们应采取科学的手段促进虚拟现实技术在家居装饰设计中的融合与应用，推动设计的技术性与个性化发展。

（责任编辑：贺 辉）

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基金项目:北京市教育委员会共建项目;国家重点研发计划课题(2016YFD0600905)

作者简介:孙悦(1995-),女,本科生,研究方向:家具设计与制造,sunyue0118@126.com

通讯作者:宋莎莎(1980-),女,博士,讲师,研究方向:家居与人因工程、木质环境学、木结构建筑与生物质料,E-mail:songrui_1688@126.com

引文格式:孙悦,万千,宋莎莎.虚拟现实技术在家居空间装饰设计的应用研究[J].家具与室内装饰,2017,(5):120 -122.

SUN Yue, WAN Qian, SONG ShaSha.Study on the Application of Virtual Reality Technology inHousehold Space Decoration Design [J]. Furniture & Interior Design , 2017 , (5) : 120 -122.