室内设计交互式表达研究范文

《中国建筑装饰装修杂志》2014年第八期

1国内外研究现状及发展动态分析

1）住宅室内设计的发展趋势国外的室内设计行业兴起较中国早。二次大战后，室内设计行业开始出现欣欣向荣的景象，在20世纪50年代，室内设计已经发展成一个独立的行业。约翰•派尔所著《世界室内设计史》有相当的影响力，但这本著作中，对于当代室内设计发展趋势的论述不多。1991年，在张绮曼和郑曙旸两位先生领衔下的《室内设计资料集》作为一本实用的、总结多年设计经验的资料类图书弥补了1980年代中国的理论空白期。之后，霍维国、霍光、丁琦、曾坚等人对室内设计的发展史、流派和未来趋势做了相关研究。如今，伴随着建筑设计思想的逐步成熟，室内设计思潮和流派也趋向平稳，人们普遍关注的重点从最初的装修、装饰开始走向个性室内空间的营建；另一方面，随着节约型社会、可持续发展、节能减排等全球化问题的提出，结合现代化科学技术，室内设计行业也做出了相应应对策略。莫斯塔第的《高技术策略的住宅》（2005）积极寻求与自然界的能源相协调的方式来创造自给自足的建筑能源系统。2010年由[美]PhyllisSloanAllen等所著的《室内设计概论(第9版)》，明确指出室内设计师必须重视“对人的需求、生态问题和文化发展的关注”。周浩明的《可持续室内环境设计理论》（2011）涵盖了室内环境设计的时代趋势，以及可持续室内环境的应对策略。2012年亚太设计中心编著的《可持续舒适空间：亚太室内设计精英邀请赛获奖作品精选集》，结合当今社会流行话题“低碳生活”“可持续发展”为主题，把室内设计和公众环保意识相结合。在政策方面，按照国务院办公厅转发的《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量的若干意见》的要求，上海从2001年6月始开展新建住宅菜单式全装修试点。基于动态发展观和可持续发展观的菜单式设计理念，地产商提供住宅的完整产品形态将不是毛坯房，而是向全装修的生态住宅。这就要求住宅室内设计更加系统化、便捷化和高效化，从视觉环境的外壳转向物理环境的内涵。在实践应用中，万科地产推出的精装修房和标准化设计起到了很好的带头作用。理论研究上，胡剑虹、刘小明、王林、董君、黄创斌等研究了适应社会发展的住宅室内的装修模式。由上可知，国内外对于住宅室内设计的研究还比较多，随着社会和科技的发展，住宅室内设计理论领域结合相关政策也做出了相应的更新研究。但整体来说，各种研究资料繁杂，如今仍在使用的《室内设计资料集》更是信息滞后，没有系统的整理归纳。本课题在研究住宅室内设计表达研究的同时，将对现今的资源进行整合，以期更新室内设计资料集。

2）自然人机交互人机交互领域涉及到许多当今世界热门的科学和技术，比如人工智能、自然语言处理、模式识别、可用性工程、多媒体系统等。此外，也涉及了心理学、认知科学、语言学、人机工程学、工业设计和社会学的研究成果。人机交互技术已不再局限于键盘和鼠标输入、手柄操作，也不仅限于触摸设备，而是以更加新奇和自然的方式出现：手指某个关节的屈伸、头部的转动、人体在空间中的移动、声波在空气中的振动、表情的变化甚至眼珠和舌头的转动，都可以实现人与计算机系统之间的信息传递，完成人机之间的“对话”。人机交互技术是目前科技发展得最快的领域之一,对此,各国都十分重视。美国在国家关键技术中,将人机界面列为信息技术中与软件和计算机并列的六项关键技术之一，并称其为"对计算机工业有着突出的重要性,对其它工业也是很重要的"。在美国国防关键技术中,人机界面不仅是软件技术中的重要内容之一,而且是与计算机和软件技术并列的11项关键技术之一。欧共体的欧洲信息技术研究与发展战略计划(ESPRIT)还专门设立了用户界面技术项目,其中包括多通道人机交互界面(MultiModalInterfaceforMan-MachineInterface)。保持在这一领域中的领先,对整个智能计算机系统是至关重要的。国内对这项技术的研究起步较晚，我国973、863、“十五”计划均将人机交互列为主要内容。中国科学院软件研究所人机交互技术及智能信息处理实验室是最早开始多模态人机交互研究和开发的单位之一，分别承担了国家自然科学基金资助的重点项目“自然、高效和面向主流的多通道（模态）用户界面研究”，国家重点基础研究发展规划（973）“虚拟现实的基础理论、算法及其实现”中的子课题“自然、和谐的人机交互理论和方法”，国家863高科技发展计划“基于笔和语音的多模式融合的人机交互技术与应用”、“基于多功能笔式交互的用户界面”、“基于PC机的多通道人-机交互开发环境”、“虚拟现实中的三维交互技术”等。取得了重要的研究成果，并申请了相关的国家专利。

3）住宅室内设计的数字化表达室内设计需要对空间进行细节性的构建。如今的住宅室内设计普遍采用建模和绘图两种方法，遵循“平面、立面、剖面和效果图”的表现模式，再辅以模型（沙盘模型或者三维模型），来演示住宅室内空间的结构、布局、风格、细节等。

随着计算机技术在设计领域的发展，以SketchUp、3dsMax、Rhino和maya为主的三维建模手段相较于徒手表达能够模拟出更复杂的空间结构。电脑三维模型配合相应的渲染软件，室内设计方案通过这种数字化的表达，效果图更为逼真，也更直观地传递设计思想。诸如《3dsMax/VRay家装效果图实战从入门到精通》、《SketchUp8经典教程:室内设计全流程案例精讲》之类的室内效果图面表达的教程类书籍在市面上流行。近年来，因多媒体的介入，室内设计师最终的成果展示趋向多元化：从死板的图板表达，到ppt演示、动画演示，乃至与时代接轨的交互式虚拟室内，人们从平面化的二维图面时代进入了体验式的三维立体时代。通过“网上世博会”，访问者可以走进“场馆”场景中，通过鼠标点击感受室内空间；北京鸿扬家装公司与圆方软件公司合作开发了“鸿扬家装运营”系统，将采用交互式全房设计，将客户要求的基础装修设计和全房产品融合于一体，通过首创的三维立体场景演示系统直观展示出来。如今，三维软件在国内的应用越来越广泛，不但满足于三维立体视觉上的体验，身临其境的四维空间表达也得到了飞速发展。四维空间表达运用三维软件和周围环境模拟让用户达到身临其境的“沉浸式”体验，使视觉、听觉、触觉、嗅觉等如同在现实世界中的感觉一样。目前，四维空间表达在影视行业的应用尤为突出，设计领域甚至是住宅室内设计领域涉及甚少。理论研究方面，张光建、李鹏、陶毓博、尤川宝、胡维平、胡新根、罗作喜、严林等研究了虚拟技术在住宅室内相关设计中的表达应用；臧燕、刘杰成、蒙艳、余明晖、李再进等探索了交互设计在住宅领域的应用。综合各表现形式，得出以下对比表格，可以看出，基于人机互动的表达方式在现今乃至未来占有较大优势，且将逐渐处于主流地位。总的来说，国外的设计表达研究多集中在建筑设计上，对于室内设计的表达研究甚少。国内方面，对住宅室内设计的表达研究多以教程式书籍为主，归纳普及为主，研究性不强。国内外对二维图面表达的较多，对新兴科技下引导的沉浸式表达方面的应用研究不多，本课题将弥补相关领域的空白，具有前瞻性。

2室内设计交互式研究的内容

2.1住宅室内设计数据整理与研究本部分是课题研究的重要基础。在时代背景下，课题组以现有的《室内设计资料集》为理论基础框架，通过整理实践项目和理论研究对当代住宅室内设计缤纷杂乱的行业信息进行有效梳理，从而更新相对滞后的室内设计资料集，并为下一步数据库的整理提供完整、有效的资料支撑。（1）整理对象在住宅室内设计中，将从8个方面进行资料的整理和研究：①住宅室内空间与尺度，②住宅室内设计的艺术流派与风格，③住宅室内空间设计，④住宅室内光环境，⑤住宅室内家具设计，⑥住宅室内色彩设计，⑦住宅室内陈设设计，⑧住宅室内设计的材料及运用。（2）整理内涵以发展的眼光、可持续的室内设计为原则，顺应当今住宅室内设计发展趋势，结合相关的设计规律、设计法则，以及项目实践经验，对以上8个方面进行数据更新。（3）整理方法主要通过两个途径对数据进行收集整理：现有实地空间和图片文献。实地空间，即对已建成的住宅室内空间进行数据收集，主要针对课题组的实际项目和国内外优秀住宅室内空间，包括实地调研法，个案研究法，归纳分类法，经验总结法。图片文献，即对已有的书籍文献和网络资源进行数据收集，包括图片资料整理法，文献研究法，案例研究法，跨学科研究法。

2.2住宅室内设计3D模型数据库的建立本部分是对住宅室内设计资料进行系统化的框架建立。在上一步资料整理的基础上，对框架进行梳理和数据库编制，并以此为依据构建可视的室内3D模型库，为学术、教育等部门提供一套面向社会应用层面的资料集，同时也用以对应后期沉浸式表达系统端口的对接。（1）数据库编制以室内设计中平面设计—风格定位—模型建立的常规设计流程为基础，从户型空间、风格流派、空间部件3大层面对住宅室内设计数据库进行构建，形成竖向的一条龙住宅室内进行空间定型流程。以空间部件单体为主体，从造型、材质、色彩等方面进行属性编辑，为室内设计师乃至业主提供一套方便高效的数据库。（2）模型的构建在上述室内数据库框架的指导下，对空间组成的各部件进行三维信息的编辑，力图提供一套住宅室内设计领域最新的直观素材。

2.3开发基于体感交互和语音识别的室内互动体验软件（1）住宅室内设计的数字化表达随着计算机的发展和普及,数字艺术便随之诞生和发展。目前,在利用计算机来表现室内设计作品的研究过程中已经取得了可喜的成果,然而对室内设计创意数字化表现,整体都还处于起步阶段。在室内设计创意表现过程中,其主要是设计师通过借助相应的表现工具将设计理念及想法、造型特点以及空间布局形式快速传达给消费者,从而使设计创意得以被认可。本研究主要是使用了SketchUp，3dMax，结合增强现实技术来快速实现室内设计创意方案。具体意义表现为可以根据客户的要求实时或异地进行交互及更改,从而大大提高设计工作效率；在室内设计师表现设计意图时更方便对灵感的捕捉；符合无纸化办公和低碳生活的要求。Sketchup数字化软件较运用Painter软件来实现创意表现效果要真实客观,最终表现效果虽然比3DMAX差,但表现效果所需时间要短,符合当今设计创意的快速表现需求,强调突出了室内设计创意表现数字化实现的意义。（2）开发体感技术互动体验软件基于体感的漫游技术在原有的建筑CG的基础上又进了一步，用人类与生俱来的自然动作对虚拟场景进行控制，不仅可以完全替代现有虚拟漫游的方案，而且使客户能够快速适应操作方法。更进一步，可以使客户产生强烈的代入感，更好地传达开发商的品位和理念。

2.4体感技术在室内设计过程中的表达研究（1）设计师、住户、房地产商三方面的应用与传统计算机相比，虚拟现实系统具有三个重要特征：临境性，交互性，想象性。建筑设计师可以运用虚拟现实技术向客户提供三维动画虚拟模型，让客户有种身临其境的感觉。虚拟现实互动，就是人们利用计算机生成一个逼真的三维动画虚拟环境，通过自然技能使用传感设备与之相互作用的新技术。它与传统的模拟技术完全不同，是将模拟环境、视景系统和仿真系统合三为一，把操作者与计算机生成的三维虚拟环境连结在一起。操作者通过传感器装置与虚拟环境交互作用，可获得视觉、听觉、触觉等多种感知。比如，（图2、图3）计算机虚拟的环境是一座楼房，内有各种设备、物品，操作者会如同身临其境一样，可以通过各种传感装置在屋内行走查看、开门关门、搬动物品；对房屋设计上的不满意之处，还可随意改动。（2）商业楼盘展示中的应用房屋设计中的人机交互技术应用原则以真实反映房屋设计为宗旨随着设计电子技术和信息技术的发展，使得人与‘房屋’之间能够更方便的沟通。由于设计宗旨是以体现房屋为本位，设计及其相关信息应当具有真实性，信息的传播应围绕设计而展开。设计中的人机交互技术应避免歪曲展品的真实性而引起观众的反感。合理安排动态展示形式设计需要传达的信息必须通过空间向公众展现。人机交互技术与设计的结合，作为技术和艺术紧密结合的典范，将“空间”语汇进一步延伸，观众可以合理安排自己的参观流线，在流动中合理、经济的介入展示活动，以避免观展中的重点区域重复。保证展示主体的安全性人机交互的设计是在传统的展示设计基础上，以新材料、新技术和新工艺作为物质基础，以网络技术、多媒体技术、虚拟现实技术等高技术作为信息传达的手段，以人为主体，采用动态、有节奏的空间组织形式，借助相关的道具和设施，对展示空间进行合理创造。设计中必须高度重视展示空间的安全性，通过数字媒体和网络技术对配电室、消防通道等加强监控。构建和谐的展示空间环境人机交互的展示设计应从人性化和个性化的双重角度出发，创构舒适和谐的展示环境，声色俱全的展示效果。在空间设计中必须考虑心理学的功效，组织良好的交通景观。同时，又必须考虑空间物理环境的舒适性，如对室内温度、通风、声音、光亮度的舒适要求等。从“以人为本”的设计角度出发，将空间载体的形状、尺寸与人体尺度优先协调，以达到展示空间的合情、和谐与合理。

3室内设计交互式研究特色与创新

3.1特色（1）综合性住宅室内设计本身就是一门涉及面极广的综合类学科，本课题将顺应当代设计思潮，归纳研究现有住宅室内设计资源，并综合考虑影响住宅室内设计的各个因素，对信息滞后的《室内设计资料集》进行有效更新和编排。（2）前瞻性在信息化和智能化逐渐风行的时代背景下，课题组敏锐地扑捉到前沿科学技术在室内设计领域可能的契合点，利用手势识别、语音识别结合模块化3d引擎，研究开发一种全新的室内设计沉浸式表达方式，将引领行业潮流，具有前瞻性。（3）交叉性本课题体现了环境艺术设计领域和计算机软件应用领域的研究交叉性。利用非接触类感应，通过声光电立体表达，将住宅室内设计这一充满艺术魅力的学科，以最科学最直观的表达方式完美演绎出来。（4）实践性本课题的应用主要面向三类使用人群，即设计师、住户和房地产商。设计师将更高效地推敲方案，住户作为非专业人士更容易参与到自己的住宅设计过程中来，房地产商则以能最直接自然的三维体感互动方式为客户提供沉浸式的看房体验。充分考虑各使用人群心理的表达系统使本课题具有高度的实践性。（5）便捷性支持多种户型和装修风格的切换，模块化的空间部件，方便设计方案的及时调整；相比真实的方案模型和样板房，制作周期短，成本低；装置配件可移动，可以在户外或货车内搭建。这些优化的系统属性，使本课题的沉浸式表达系统无论在方案推敲还是商业售卖方面都具有便捷性。

3.2创新视角创新（1）以“尊重环境，以人为本”为核心，创造了新的室内设计表达方式，以虚拟环境传递设计信息，实现室内设计表达自然与科技的结合。（2）提出了参数化、模块化的室内设计数据库建设。提高了设计的效率，促进解决我国室内装修设计高成本、高浪费等症结难题。技术创新（1）模块化设计，一套系统可用于多个楼盘和不同户型，支持现有模型。（2）建立智能匹配房型的室内3d模型库，以及体感检测设备和3d渲染引擎的中间件。（3）体感技术与室内环境表达结合，自动智能语音讲解，给人身临其境的沉浸式体验。

作者：甘伟邱岚单位：华中科技大学建筑与城市规划学院讲师华中科技大学建筑与城市规划学院设计学系研究生