家具虚拟交互展示

家具虚拟交互展示
本文论述的是办公家具的虚拟交互展示。通过前期的资料搜集与整理,对于办公家具基本信息有了一次全面的了解,为模型的建立、材质、贴图的制作打下了基础。通过前期的调查研究还发现,虚拟交互展示在办公家具行业中的发展前景十分广阔,只要能将虚拟交互展示很好地与办公家具行业融入到一起,一定能产生不可限量的利益。20191030133202
在模型制作这一部分的论述上,本文撇开了繁琐的模型制作过程,而是从建模的方式种类、每种建模方式的基本内容、基本建模原则、注意事项等来对模型的制作做一次论述,得出了相应的结论。
本文中的灯光材质也只是从整体上对其作了一定的论述。主要从布光基本原则、布光的注意事项、布光的基本步骤等方面做了详细的研究与说明;对于效果图渲染时,没有对静帧效果图的渲染做任何解释,而是从贴图烘培这一方向作了较为详细的论述。
最后交互制作的部分是以Virtools为平台来制作和发布的,主要以模型导入、交互碰撞检测、虚拟交互展示控制、作品网页制作与发布为研究的中心展开,对于交互制作的原则和注意事项等作了相应的论述。
关键词:办公家具、3D建模、灯光材质、烘培、虚拟交互、Virtools
摘要    I
ABSTRACT    II
第1章 绪论    1
1.1 选题背景    1
1.2 研究目的和意义    3
1.3研究内容及方法.5
第2章 办公家具展示整体方案设计    7
2.1 资料整理与分析    7
2.2 课题表现方式    9
2.3 课题制作方案    9
2.4 技术支持    10
第3章 办公家具三维模型设计    11
3.1 3ds max建模    11
3.2 材质灯光    19
3.3 效果图渲染    23
第4章以virtools为基础的办公家具虚拟展示    26
4.1 模型导出    26
4.2交互式碰撞检测    26
4.3虚拟展示漫游控制    27
4.4作品网页制作与发布    31
第5章 结论    32
5.1 心得体会    32
5.2 不足与展望    3
参考文献    33
致谢.34
第1章 绪论
1.1 选题背景
    虚拟现实(Virtual Reality,简称VR,又叫作灵境、幻真)是近年来出现的电脑高新技术,也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。
而虚拟交互是与虚拟现实技术同期应运而生的另一项高新技术,它也是利用电脑模拟产生一个虚拟的三维空间,用户可以通过鼠标、键盘、数据手套以及一些高新的pc机外设工具实现对虚拟三维空间中的模型事物进行相应的操作,从而轻松实现在现实生活中不容易实现或者比较难实现的危险操作和工程等。在当今,虚拟现实已被推广到不同领域中,得到广泛应用。
一、在科技开发上
  虚拟现实可缩短开发周期,减少费用。例如利用虚拟现实技术可以进行汽车冲撞试验,不用使用真的汽车便可显示出不同条件下的冲撞后果。现在虚拟现实技术已经逐渐和理论分析、科学实验联系到了一起,成为人类探索世界规律的重要手段。它可以将现实生活中所存在的各种客观事物模拟成为电脑中虚拟的模型,然后在虚拟的环境中完成所需要的科学实验,同样虚拟现实技术还可以将一些刚得出的理论研究变为“现实”在电脑中展现出来,以便对理论知识进一步改进和完善。
二、在商业上
虚拟现实已逐渐被用于业务谈判的过程中。例如建筑工程投标时,把设计的方案用虚拟现实技术表现出来,便可把业主带入虚拟出来的预期建筑物效果里参观,业主可以亲身感受门的高度、窗户朝向、采光多少、屋内装饰等在现实生活中参观建筑物所必须观察和确认的结构和数据。它同样可用于旅游景点以及各类商品推销。因为用虚拟现实技术展现这类商品的魅力,比单用文字或图片宣传更加有吸引力。
三、医疗上
  虚拟现实应用大致上有两类。一是虚拟人体,也就是数字化人体,这样的人体模型医生更容易了解人体的构造和功能。另一是虚拟手术系统,可用于指导手术的进行。   
四、军事上
利用虚拟现实技术模拟战争过程已成为最先进的多快好省的研究战争、培训指挥员的方法。在武器制造上由于虚拟现实技术达到很高水平,所以尽管不进行核试验,也能不断改进核武器。战争实验室在检验预定方案用于实战方面也能起巨大作用。       
五、娱乐上
  应用是虚拟现实最广阔的用途。现在市场上刚出现的一款滑雪模拟器,使用者身穿滑雪服、脚踩滑雪板、手拄滑雪棍、头上载着头盔显示器,手脚上都装着传感器。虽然在室内,只要做着各种各样的滑雪动作,便可通过头盔式显示器,看到堆满皑皑白雪的高山、峡谷、悬崖陡壁,一一从身边掠过,其情景就和在滑雪场里进行真的滑雪所感觉的一样。
除此之外,现在社会中以虚拟交互和虚拟现实技术为基础的建筑漫游、古迹复原、虚拟工程演示等,都取得了令人瞩目的社会效益和经济效益。
    但是在办公家具行业里,虚拟交互技术的应用基本是一片空白,办公家具在当今社会中的需求量越来越大,由于市场需求的增加,新兴的产品展示手段已经成为办公家具行业的必然趋势,谁先采用新型的展品展示推广,谁将更加有机会再这一次办公家具行业变革中占据一席之地,将在办公家具行业建立自己的一片天地。
    因为办公家具行业自 进入中国市场来取得了前所未有的发展,尤其是近年以来家具产业一直持续着高速发展的势头,在中国市场经济高速发展的今天取得了骄人的成绩。据《中国办公家具行业市场调研与投资预测分析报告》数据统计,截至2010年,整个家具业规模以上家具企业实现工业总产值3859.00亿元,同比增长28.62%;销售收入3793.08亿元,同比增长30.30%;利润总额186.40亿元,同比增长46.15%。总体来看,行业各项经济指标均有所增长,其中利润总额增速更是超过30%,可见家具行业发展态势良好。
    作为家具行业的一部分,中国办公家具行业随着生产技术的不断更新、品种的不断增加、专业化生产的逐渐形成和管理水平的不断提高,也实现了迅速发展。在当今世界,市场上实力比较强的办公家具企业主要分布在欧美国家和日本,但国际上办公家具知名的企业基本都在中国设有分支机构,他们的产品占据着中国办公家具的很大一部分市场尤其是高端产品的市场。而中国近年来虽然出现了许多知名的专业办公家具企业如索菲亚、好莱客、史丹利、科曼多等,但与跨国巨头相比,在设计、研发方面还存在较大的差距,品牌竞争力显著偏弱。但如果中国的办公家具行业能引进虚拟交互技术,把它作为自己宣传和与行业巨头竞争的一个新的手段就很有可能让中国的办公家具行业在国际市场上占据一席之地。
1.2 选题目的和意义
1.2.1对于办公家具客户的意义
    在日趋加快的社会发展与科技进步的今天,办公家具的需求量在不断的增大,而办公家具在家具中来说是比较特别的一类,它的更新换代比普通的家具更加频繁,这也就导致了客户在很短的时间内就要重新选购的办公家具。因此买家就要不断地往返于办公家具商场选购,以便清楚的了解家具的尺寸、颜色、型号等,这将要浪费大量的时间和精力。在经济高度发展的今天时间就是金钱,新的购物方式——网上购物应运而生,客户可以不出家门就完成购物,但在网上购物只能看见商品部分视角的图片,无法全方位地观察商品的细节,这往往会使得当商品送到手之后才发现商品的某个部分不符合自己的要求,这样会对买家和卖家双方的利益都有一定的损害。此外,对于办公家具来说合适的尺寸是一个永远不会改变的重要话题,小一分这会使人觉得太过于拘谨不够大气,大一分则使人感觉太过拥挤不够舒适,而且对于不同的客户对于办公室空间利用的想法都不一样,往往等到家具已经到达施工现场,即将完成安装的时候才发现家具的尺寸、风格等不符合办公室的整体设计,保持这种错误不变会使公司的形象受损,重新设计制作则可能会造成工期的延误,使得公司开工的日期也得随之改变,公司的整体日程安排也同样要随之发生更改,最终使得公司的利益受损也就是买家的利益将会受到损害,卖家也会因此增加相应的工作量。一种能全方位、直观地观察了解办公家具的各项参数,看到办公家具在实际施工场地中的效果的展示方式已经逐渐成为客户买家们共同的心声。
1.2.2对于办公家具卖家的意义
    当今社会中,办公家具的经营、买卖的方式在这里我只简单的以广州的办公家具市场为例有以下几种:
一、档口经营
    这种一种类的卖家,他们通常都是在一些集中的家具商城中有自己的实体店面,在店面中,摆放了自己所经营的家具的实物,客户通常都是直接到店面中选购自己心仪的产品,然后面对面的跟家具卖家交流。这种销售方式是比较直接的,跟我们日常生活中的买卖关系几乎没什么区别。
由于办公家具的种类非常多,而店面的面积是有限的,这就会造成客户在自己的店面中无法找到他们所需要的家具种类,与此同时在这里得说明一下,这商城中店面的租金都是十分昂贵的,如果说为了能摆放更多种类的家具而去租用更大面积的店面档口,这往往会得不偿失。因此,一种不需要更大的店面,而能摆放更多的产品的展示方式,已经逐渐成为各大家具经营者的共同期待和需求。而办公家具的虚拟展示正是能满足这一条件的新的家具展示模式。
二、网上虚拟经营
    这一种类的卖家主要又能被分成,私人淘宝网店、阿里巴巴网店和办公家具公司。他们之间的区别只不过是后者规模较大,有正规的工商局注册营业执照,通常会花费一定的金钱在网络推广或者各类广告营销上面。他们的经营本质是相同的,都是借助网络平台将自己产品的图片及一些参数信息放在自己的网上虚拟店铺中。像这种方式往往只能向客户展示一些图片和一些基本信息,而这种方式是不能将办公家具的特点完整的展现给客户,不能让客户全方位地观察和了解产品,在网络高度发达的今天,在网上店铺如雨后春笋般蓬勃发展的今天,一种新的、与众不同的产品展示方式,将能使得公司或个人在这场家具市场争夺战中脱颖而出,独领风骚。
三、厂家直销
    这种方式是通过业务员直接到学校、建筑工地、写字楼等一些可能有办公家具需求的地方去寻找潜在市场和客户,这种方式的优势在于厂家的出货价格相对较低,能很容易在价格战中打败其他经营方式的竞争对手,但他们还需要提供专业人员到施工场地,帮客户设计场地家具的布局,通常都是以cad图纸的形式将效果展现给客户。因此作为厂家就得这对尺寸风格的把控都十分严格,不仅仅是家具的尺寸,而且要对但对于不同的施工地点、不同的办公场所、不同的买家的尺寸要求都需要有很精确的数据,但往往由于场地、办公风格、客户要求都不尽相同。而且办公家具在实际应用到场地中的效果,往往会由于各种原因而得不到客户的肯定,甚至会要求重做。这将会使得厂家的利益受到严重的损害
综上所诉,一种全新的办公家具的展示方式,已经逐渐成为该行业中急需注入的新鲜血液。也只有这样才能使得传统的办公家具行业跟上大时代的发展要求,以至于在科技高速发展的能迎风破浪焕发出更加旺盛的生命力,而不至于被时代的大浪打败。
1.3 研究内容及方法
1.3.1研究内容
    本文是对现代办公家具的一个虚拟交互展示,主要研究的是如何将现实中的办公家具虚拟化,并以虚拟模型的方式在电脑中展现出来,并保证这些办公家具在电脑中的虚拟效果与现实生活中的一致。这就需要对办公家具的颜色、材质贴图的特点做一次详细的调查研究,并且在后期3ds Max中灯光、材质、贴图的运用则要根据办公家具的特点做出相应的调整。对于办公家具的交互展示设计,在这个部分主要研究的是如何实现人物角色、摄像机在虚拟办公场景中的漫游,办公家具的材质贴图的替换,用户可以根据自己的意愿,对家具的颜色、材质等进行替换,并完成对办公家具在实际办公场景中的效果的虚拟体验,以及对办公家具的颜色、材质、贴图、款式的观察。
1.3.2研究方法
    本文所采用的研究方法主要为实地调查研究和书籍、教程、视频的学习研究这两种方法,研究的具体过程如下。
    通过到家具生产工厂、家具商城、家具公司的实地考察,向家具厂商、商家学习交流办公家具的相关知识,得到了办公家具的主要信息,包括办公家具的种类样式、办公家具的主要材质、颜色、款式等信息,为后期的模型建立以及材质的赋予收集了前期的资料,做好了充足的准备。
通过对3ds Max、Virtools、PS、CAD等软件相关书籍、教程、视频的学习研究,得到了办公家具虚拟化的最终办法。通过3ds Max建模就能完成办公家具各个元素部件模型以及整体大场景布局模型的建立;最终效果图包括灯光、材质、贴图地制作调整,达到与现实生活中的实物效果,就基本完成办公家具模型虚拟化的工作。通过对于Virtools这一款交互软件的研究学习,知道了Virtools是一款在仿真与产品展示上功能十分强大的软件,能完成办公家具虚拟交互展示中所需要的所有交互方式,包括人物角色漫游、小地图的制作、镜头交互、贴图材质的替换等。

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好棒文