本實(shí)用新型涉及一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的建筑設(shè)計(jì)交互應(yīng)用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般都會(huì)對(duì)未來(lái)建筑物的形象做多種設(shè)想，對(duì)設(shè)計(jì)的建筑物提出不同的設(shè)計(jì)方案，通過(guò)分析比對(duì)以提出進(jìn)一步的改進(jìn)或設(shè)計(jì)方向。

現(xiàn)階段的表現(xiàn)形式大多為二維效果圖或者三維建模。但這些表達(dá)方式只能傳遞建筑物部分屬性的信息，并且只能提供單一尺度的建筑物信息，無(wú)法使人感受設(shè)計(jì)方案帶來(lái)的切實(shí)體驗(yàn)，同時(shí)也不能對(duì)不同方案進(jìn)行有效的比較和分析，設(shè)計(jì)靈感來(lái)源于生活中的真實(shí)體驗(yàn)，沒(méi)有這種體驗(yàn)，簡(jiǎn)單的二維效果設(shè)計(jì)圖同時(shí)也會(huì)增加建筑設(shè)計(jì)方案的修改和分析復(fù)雜度，不能有效的使設(shè)計(jì)效果達(dá)到客戶最大滿意度，增加成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中建筑設(shè)計(jì)方案的表現(xiàn)形式為二維效果圖或三維建模，增加了建筑設(shè)計(jì)方案的比較分析復(fù)雜度，增加成本，很難達(dá)到客戶滿意度等缺陷，提出的一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的建筑設(shè)計(jì)交互應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)地切換不同的設(shè)計(jì)方案，讓用戶在同一個(gè)觀察點(diǎn)或同一個(gè)觀察序列中感受不同的建筑外觀，產(chǎn)生一種身臨其境之感，而且可以對(duì)某個(gè)特定的局部作修改，并實(shí)時(shí)地與修改前的方案進(jìn)行分析比較，為建筑設(shè)計(jì)提供方便，使設(shè)計(jì)效果達(dá)到最大客戶滿意度。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的建筑設(shè)計(jì)交互應(yīng)用系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)，與計(jì)算機(jī)相連的投影設(shè)備和體感設(shè)備，以及向計(jì)算機(jī)推送建筑設(shè)計(jì)方案的智能移動(dòng)終端設(shè)備；所述計(jì)算機(jī)包括順次連接的場(chǎng)景交互模塊，系統(tǒng)標(biāo)定模塊、人體數(shù)據(jù)獲取模塊、虛擬攝像機(jī)參數(shù)校正模塊以及場(chǎng)景渲染模塊；所述場(chǎng)景交互模塊與智能移動(dòng)終端設(shè)備相連，所述場(chǎng)景渲染模塊與投影設(shè)備相連。

進(jìn)一步的，所述投影設(shè)備包括4臺(tái)投影機(jī)陣列，其投射區(qū)域?yàn)橛伤酵队懊嬉约芭c水平投影面垂直的三個(gè)豎直投影面組成的立體投影空間，使用戶真實(shí)的感受建筑設(shè)計(jì)方案所帶來(lái)的體驗(yàn)。

進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括與計(jì)算機(jī)相連的音響設(shè)備，當(dāng)人體驗(yàn)不同的設(shè)計(jì)風(fēng)格時(shí)，音響設(shè)備自動(dòng)播放與設(shè)計(jì)風(fēng)格匹配的音樂(lè)或音效（例如進(jìn)入客廳自動(dòng)播放電視音效，進(jìn)入臥室自動(dòng)播放舒緩音樂(lè)），使體驗(yàn)更真實(shí)。

進(jìn)一步的，所述智能移動(dòng)終端設(shè)備與計(jì)算機(jī)采用UDP通信，UDP不屬于連接型協(xié)議，因而具有資源消耗小，處理速度快的優(yōu)點(diǎn)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：

1、通過(guò)智能移動(dòng)終端設(shè)備向計(jì)算機(jī)推送設(shè)計(jì)方案，并通過(guò)投影設(shè)備投影，可以實(shí)時(shí)的展示一座建筑的虛擬設(shè)計(jì)三維場(chǎng)景，達(dá)到3D效果，更具真實(shí)感；并且還可以通過(guò)場(chǎng)景交互模塊等實(shí)現(xiàn)隨意切換不同的建筑設(shè)計(jì)方案，切換不同的裝修素材；建筑設(shè)計(jì)場(chǎng)景可以根據(jù)設(shè)計(jì)者的位置實(shí)時(shí)變化視角，并自動(dòng)播放音效，有身臨其境的感覺(jué)；

2、通過(guò)智能移動(dòng)終端設(shè)備控制顯示內(nèi)容，便攜靈活，不僅讓用戶在同一個(gè)觀察點(diǎn)或同一個(gè)觀察序列中感受不同的建筑外觀，產(chǎn)生一種身臨其境之感而且還方便對(duì)不同設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較、對(duì)某個(gè)特定的局部作修改，并實(shí)時(shí)地與修改前的方案進(jìn)行分析比較，為建筑設(shè)計(jì)提供方便，使設(shè)計(jì)效果達(dá)到最大客戶滿意度，降低設(shè)計(jì)成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所述系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例投影空間示意圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型提供一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的建筑設(shè)計(jì)交互應(yīng)用系統(tǒng)，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步地說(shuō)明。

參考圖1、圖2，本實(shí)施例提出一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的建筑設(shè)計(jì)交互應(yīng)用系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)，與計(jì)算機(jī)相連的投影設(shè)備和體感設(shè)備，以及向計(jì)算機(jī)推送建筑設(shè)計(jì)方案的智能移動(dòng)終端設(shè)備；所述計(jì)算機(jī)包括順次連接的場(chǎng)景交互模塊，系統(tǒng)標(biāo)定模塊、人體數(shù)據(jù)獲取模塊、虛擬攝像機(jī)參數(shù)校正模塊以及場(chǎng)景渲染模塊；所述場(chǎng)景交互模塊與智能移動(dòng)終端設(shè)備相連，所述場(chǎng)景渲染模塊與投影設(shè)備相連。

如圖3所示，所述投影設(shè)備包括4臺(tái)投影機(jī)陣列，投影機(jī)1、投影機(jī)2、投影機(jī)3以及投影機(jī)4，四臺(tái)投影機(jī)的投射區(qū)域?yàn)橛伤酵队懊妫ū緦?shí)施例中為地板）以及與水平投影面垂直的三個(gè)豎直投影面（本實(shí)施例中為墻壁）組成的立體投影空間，本實(shí)施例中體感設(shè)備1可以為四臺(tái)，根據(jù)實(shí)際情況選擇，人站在投影空間中感受建筑設(shè)計(jì)效果，使人真實(shí)的感受建筑設(shè)計(jì)方案所帶來(lái)的體驗(yàn)。

下面結(jié)合具體的處理過(guò)程進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)施例所帶來(lái)的效果：

首先由智能移動(dòng)終端設(shè)備向計(jì)算機(jī)推送設(shè)計(jì)方案，智能移動(dòng)終端設(shè)備（例如：Android手機(jī)、pad）安裝客戶端軟件，可以選定不同的建筑設(shè)計(jì)方案，也可選定不同的裝修素材（例如墻面顏色，地板選材，沙發(fā)樣式等），推送到計(jì)算機(jī)，由場(chǎng)景交互模塊接收到該推送信息后，把相應(yīng)視頻信息傳輸?shù)礁鱾€(gè)投影機(jī)，由投影機(jī)實(shí)時(shí)投影出畫面，計(jì)算機(jī)將建筑設(shè)計(jì)方案通過(guò)投影機(jī)投放到墻壁和地面，實(shí)現(xiàn)三維虛擬場(chǎng)景顯示效果。

然后通過(guò)體感設(shè)備獲取人體的骨骼數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)軌跡，人在體感設(shè)備視野范圍內(nèi)，體感設(shè)備捕捉用戶的身體姿勢(shì)，傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)內(nèi)的系統(tǒng)標(biāo)定模塊獲取體感設(shè)備相對(duì)于場(chǎng)景的坐標(biāo)，人體數(shù)據(jù)獲取模塊獲取人的頭部位置（眼部位置）在場(chǎng)景中的坐標(biāo)，計(jì)算機(jī)把獲取的人體數(shù)據(jù)信息通過(guò)矩陣換算到世界坐標(biāo)系下，與建筑設(shè)計(jì)方案統(tǒng)一坐標(biāo)。

虛擬攝像機(jī)參數(shù)校正模塊將人體的眼部位置與投影顯示區(qū)域構(gòu)成一個(gè)虛擬的透視攝像機(jī)，攝像機(jī)的原點(diǎn)為人體頭部位置（即眼部位置），并計(jì)算分析該透視攝像機(jī)模型的參數(shù)，如視野角fov,縱橫比aspect等，獲得透視攝像機(jī)模型后，由場(chǎng)景渲染模塊根據(jù)投射攝像機(jī)模型渲染投影機(jī)投射區(qū)域的實(shí)時(shí)畫面，并通過(guò)投影機(jī)將實(shí)時(shí)畫面投射到三個(gè)墻壁和地板，實(shí)現(xiàn)用戶與建筑設(shè)計(jì)方案三維場(chǎng)景的實(shí)時(shí)交互，使用戶有沉浸式感覺(jué)，并且用戶的揮手等動(dòng)作，由體感設(shè)備采集后，計(jì)算機(jī)還可以通過(guò)場(chǎng)景交互模塊切換不同的設(shè)計(jì)方案。

本實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還包括與計(jì)算機(jī)相連的音響設(shè)備，當(dāng)人體驗(yàn)不同的設(shè)計(jì)風(fēng)格時(shí)，音響設(shè)備自動(dòng)播放與設(shè)計(jì)風(fēng)格匹配的音樂(lè)或音效（例如進(jìn)入客廳自動(dòng)播放電視音效，進(jìn)入臥室自動(dòng)播放舒緩音樂(lè)），使體驗(yàn)更真實(shí)。所述智能移動(dòng)終端設(shè)備與計(jì)算機(jī)采用UDP通信，UDP不屬于連接型協(xié)議，因而具有資源消耗小，處理速度快的優(yōu)點(diǎn)，提高整個(gè)系統(tǒng)的工作性能。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本實(shí)用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例應(yīng)用于其它領(lǐng)域，但是凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。