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1、 AR技术在室内设计专业中的应用 谢青伶+罗旭一、AR技术简介AR（Augmented Reality）技术被称为增强现实技术，它是将眼前真实空间的图象与虚拟的图象叠加显示。AR技术突破时空的限制，将图像、音频和视频以及触觉感知等数字信息或者计算机生成的信息实时地融合到真实环境里。与虚拟现实不同，增强现实可以让用户看到一个添加了虚拟物体的真实世界。这项技术致力于将计算机生成的物体叠加到现实景物上。它通过多种设备，如与计算机相连接的光学透视式头盔显示器，或配有各种成像原件的眼镜等，让虚拟物体能够叠加到真实场景上，以便使它们一起出现在使用者的视场中。同时使用者可以通过各种方式来与虚拟物体进行交互。
2、增强现实有三个特点：（1）把真实场景信息与虚拟信息相结合；（2）可以实时地进行人机交互；（3）用于三维环境中。增强现实系统的组成：硬件（4）计算机，如PC机或者移动设备；（5）显示器或者显示屏；（6）摄像机；（7）跟踪与传感系统，如GPS、罗盘、加速度计等（8）计算机网络；（9）标识物。软件：（1）本地运行的应用软件或程序；（2）网络服务；（3）内容服务器。二、增强现实技术的发展1968年，Ivan Sutherland创建了使用光学透视式头盔显示器的“达摩克利斯之剑”，是第一个已知的增强现实系统，并且首次使用六自由度跟踪器。1992年，Tom Caudell和David Mizell为波音公
3、司计算机服务部的自适应神经系统研究与开发项目设计的一款软件，可以为波音公司制造部門设计铺设电缆的位置上叠加显示增强信息以帮助工作人员更好的处理工作任务。1996年，Jun Rekimoto 开发了NaviCam增强现实原型系统，改进了二维矩阵标识物的设计思想，使得摄像机能更好的跟踪真实环境物体，这一技术至今仍在使用。1999年，Hirokazu Kato在开源社区发布了ARToolKit软件包，这个软件包可以把虚拟物体融合进真实场景视频，使增强现实技术能够在网络浏览器上使用，让这一技术朝平民化普及。2000年，Bruce Thomas等制作了一款增强现实版本的流行游戏Quake，这款游戏集成了
4、六自由度跟踪系统、GPS、数字罗盘和基于视觉的标识物跟踪技术。增强现实的用途非常广泛，可以被用在游戏、娱乐、体育、设计、教育、维护、医学、商业、公共服务、军事等各个方面。在室内设计领域，增强现实技术可以更好的帮助工程项目各团队进行方案的交流与理解。三、室内设计专业工作流程室内设计（Interior Design）也被称为室内建筑设计，我国民间俗称装修。是对建筑内部空间进行二次开发使之满足该空间特定使用者的功能与审美需求。室内设计的流程一般为 ：1.项目需求解读、2.社会调研资料收集、3.方案设计（明确问题、发展方案、评价方案、交流方案、确定方案）、4.施工、5.验收评估，五个阶段。在这五个阶段
5、中，前三个阶段是设计师工作的主要环节。在工作过程中，设计师主要利用图解思考的方式来设计、优化方案。表达方式有手绘草图、电脑绘制工程图、电脑绘制效果图（虚拟场景）、真实模型等。四、AR技术在室内设计中的应用AR技术辅助增强室内设计可以表现在以下几个工作环节：一、现场数据收集阶段：当设计师接到任务后，要对原空间及环境进行数据采集，可以使用平板电脑或者智能手机等数字终端设备记录现场数据信息。这个过程看似方便，但是在现场真实操作却比较麻烦，效率低下费时费力，测量与记录不同步。测量一个数据后，图片存储、导入、编辑、再导出需要一段时间才能进入下一个数据的测量。因此，实操时还是采用传统纸笔记画的方式要简便快
6、捷。借助AR技术，可以将当前用数码设备拍照存储的过程优化，利用摄像头实时摄取画面，应用交互技术在画面上结构处触屏标识出尺寸名称等信息，再以截屏或其他方式即时存储。这个操作方式比当前的方法快捷很多，能将测量与记录无缝结合。相比纸笔记录下速度更快，并且可以记录很多不方便纸面操作的细节信息。二、方案表现阶段：方案的设计通过各种图纸表现，设计师的交流通过设计图纸，但是设计师与甲方的交流就需要更直接的效果图来展示方案。目前使用3Dsmax等软件进行虚拟室内空间环境，不管是在屏幕上还是在纸张上，这种表现都是静态的游离在真实环境之外的。如果引入AR技术，则可以将设计方案与现场空间环境融合来表现方案，使方案的
7、表现能够感知周围环境，带来更好的现场感、真实感和空间感，是即时、动态交互，非静态的。能更科学的帮助确定方案。即使在“纸上谈兵”时也可以通过智能终端对着平面图纸扫描让屏幕上平面图的位置出现该设计方案的三维模型，用户观察评估方案就更直观、理解图纸更容易。三、施工阶段：工人通过阅读施工图与效果图来形成施工的认识。设计师到工地现场与工人交底。将施工图纸上工人不理解的地方进行沟通解释，把设计概念与思路告诉工人。工人领会设计师意图后就会轻松的完成图纸工艺，若有与图纸不符的情况，工人可以根据自己的经验给设计师提供更好的参考意见。如果利用AR技术，工人通过手机对施工节点进行定位，手机屏幕作为交互界面会给出该节点的立体虚拟仿真图像，并且与现场结合，工人会更容易理解节点等其他部分的工艺材料设计特点，施工起来就能做到胸有成竹。增强现实技术现在虽然在很多领域开始应用，但仍是一项发展中的技术，从硬件到软件都还有些不成熟的技术等待去完善，但是由于该技术应用相比沉浸式的虚拟现实来说，它简便灵活、与真实环境能完美接合的特点让它具有广阔的应用前景。参考文献：1朱淼良，姚 远.增强现实综述J中国图像图形学报.2004.7（9），P767-7742郑毅译，郭培芝审校，（美）基珀，（美）兰博拉著.增强现实技术导论M.国防工业出版社，2014.83郑曙旸.室内设计程序M中国建筑工业出版社，2011.12 -全文完-
