CN102609584A - 室内软装3d效果图设计输出装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种室内软装3D效果图设计输出装置和方法，通过设置前台输入/输出模块、前台控制模块、前后台数据库和后台3D渲染引擎，将3D效果图的调整输出拆分作两个步骤，即2D六面墙的预览和3D场景的最终生成，将占数据量较小的前台数据库作为和用户进行初步交互的前沿，调整完毕后，再调用数据量大的后台3D模型生成软装3D效果图，该方法减少了前后台数据交互中的数据传输量，降低了对前台终端硬件的要求，加快了操作速度，尤其适用于无线或远程的应用。

Description

室内软装3D效果图设计输出装置和方法

技术领域

本发明涉及一种输出装置和方法，尤其涉及一种室内软装3D效果图设计输出装置和方法。

背景技术

在室内软装领域的3D效果图设计中，现在广泛使用3Ds Max，V-Ray等3D设计平台来进行效果图的设计、修改与展示。用户通过在3D设计软件平台上进行房屋建模，附加材质，灯光渲染等来达到最佳的设计效果，但这样的流程需要耗费用户大量的时间和精力，并且仅仅适用于少量的特定效果设计图。当用户需要在有限的时间内为几十成百套房屋进行装饰设计并向用户本地展示或通过互联网远程展示3D效果图的时候，传统的3D效果图设计输出流程将耗费用户大量的精力来进行重复的工作，这将极大的增高设计的人力成本和时间成本。

具体而言，现有已知的效果图生成办法如下：1.在3Ds Max中设置场景的模型，添加相应的材质，然后通过V-Ray渲染产生效果图。这种工作流程需要在添加材质，效果图渲染阶段投入大部分时间。2.使用photoshop将所有抠除背景后家居用品的图片在空间中拼凑后生成展示家装组合的效果图。这种工作流程耗时相对较少，但是展示效果图非常有限，同时没有充分考虑房间与家居用品的比例问题，有时甚至会误导使用者。

发明内容

为了提高3D效果图设计和输出的效率，大幅降低人力成本和时间成本，本发明提出了一种室内软装3D效果图设计输出装置和方法，通过数据库技术对一些耗时较长并且可以重复使用模型进行预处理，并设置新颖的软装相关的模型属性以后对模型进行快速有效地检索，以达到在远程数据传输时，仅交换占数据量极小的文字描绘文件，提高传输效率，节省所需带宽。

该技术方案具体如下：

室内软装3D效果图设计输出装置，包括

一目标基本及设置参数输入模块，包括房型、房间基本信息输入端，家居用品基本信息及位置信息输入端，3D效果生成指令输入端；

一前台输出模块，包括家居用品基本信息及位置信息显示输出端，3D效果图输出端；

所述家居用品基本信息及位置信息输入端及输出端通过一描述同一房间的、互相存在投影关系的六面墙面输入、输出窗口实现；

一前台数据库，包括预存有房型及其房间描述信息的前台房屋户型模型库和预存有家居用品描述信息的前台家居用品模型库，所述描述信息为2D图片或文字属性信息；

一后台3D渲染引擎及同其连接、供其调用以合成3D场景效果图的后台数据库，该后台数据库包括预存有房型及其房间3D模型的后台房屋户型数据库和预存有家居用品3D模型的后台家居用品模型库；

一前台控制模块，该模块同上述目标基本及设置参数输入模块、前台输出模块、前台数据库和后台3D渲染引擎相连接；该控制模块通过目标基本及设置参数输入模块获取房型、房间基本信息及家居用品基本信息，并基于前述基本信息在前台数据库中调用相应描述信息，通过前台输出模块进行输出；该控制模块通过目标基本及设置参数输入模块获取该家居用品的基本信息及相应摆放位置的信息，计算出在摆放墙面以外的其他墙面相应的摆放位置投影，并通过前台输出模块进行输出；该控制模块通过目标基本及设置参数输入模块获取房型、房间基本信息及家居用品基本信息及家居用品在六面墙面的位置信息，向后台3D渲染引擎输出相应包括房型、房间基本信息及家居用品文字属性信息及家居用品在六面墙面的位置信息的场景描述文件，并获取后台3D渲染引擎反馈的3D场景效果图信息、通过前台输出模块进行输出。

进一步，该装置还包括一前台家居用品智能搜索模块，该模块分别同前台家居用品数据库及前台控制模块相连接，以便前台控制模块基于描述信息进行目标家居用品的搜索。

进一步，所述文字属性信息包括物体阴影尺寸信息。

进一步，所述目标基本及设置参数输入模块还包括特效信息输入端，前述特效信息包括灯光模式或视角角度。

进一步，所述前台数据库中的家居用品属性信息，该属性包括材质、或适用房间、或适用墙面。

进一步，所述场景描述文件通过差分编码进行表述。

进一步，所述装置利用云计算，将后台数据库和后台3D渲染引擎设置于云端，将目标基本设置及特效参数输入模块、前台输出模块、前台控制模块和前台数据库设置于终端。

进一步，所述3D渲染引擎反馈的3D场景效果图信息为后台3D渲染引擎擎计算出的最终3D效果图同场景描述文件间的差值。

一种使用前述设计输出装置进行室内软装的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、用户通过型、房间基本信息输入端进行房型、房间基本信息输入及选择，确定待室内软装的房间；

步骤二、前台控制模块通过目标基本及设置参数输入模块获取该房间基本信息，并从前台数据库中前台家居用品数据库中搜索到的可用于该房间的家居用品的2D图片和文字属性描述信息，通过前台输出模块进行输出显示，以供用户选择；

步骤三、用户从输出显示的家居用品中选定所需用品，并将物品在六面墙面窗口中任一窗口中进行摆放，前台控制模块通过目标基本及设置参数输入模块获取该家居用品的基本信息及相应摆放位置的信息，计算出在摆放墙面以外的其他墙面显示相应的摆放位置投影，以供用户浏览并进行调整；

步骤四、家居用品调整、设定完毕后，前台控制模块据通过目标基本及设置参数输入模块获取的房型、房间信息，家居用品摆放位置信息，生成一个3D场景描述文件，传输至后台3D渲染引擎，后台3D渲染引擎基于该3D场景描述文件，从后台数据库中调用相应3D模型合成3D场景并通过前台控制模块输出显示。

进一步，所述步骤四中还包括用户输入特效信息，包括灯光模式或视角角度信息，则前台控制模块生成一包括特效信息的3D场景描述文件，后台3D渲染引擎在前述3D场景描述文件基础上合成带有灯光和视角角度的3D场景。

本发明的有益效果在于：

本发明通过设置前后台数据库，将3D效果图的调整输出拆分作两个步骤，即2D六面墙的预览和3D场景的最终生成，将占数据量较小的前台数据库作为和用户进行初步交互的前沿，调整完毕后，再调用数据量大的后台3D模型生成软装3D效果图，该方法减少了前后台数据交互中的数据传输量，降低了对前台终端硬件的要求，加快了操作速度，尤其适用于无线或远程的应用，如云计算，例如将后台3D渲染引擎和后台数据库设置于云端，只留前台控制模块、前台数据库和输入输出端作为终端同客户交互。

进一步，本发明通过一个功能丰富的人机交互界面实现装置的数据输入输出端，可供用户进行家居用品的描述信息设置及时进行调整，方便用户使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明较佳实施例室内软装3D效果图设计输出装置示意图。

图2为本发明较佳实施例室内软装3D效果图设计输出装置的人机交互界面图。

图3为本发明较佳实施例的一个软装客厅最终3D效果图。

具体实施方式

请参阅图1，为本发明较佳实施例室内软装3D效果图设计输出装置示意图，包括用以收集用户需求设置信息的目标基本及设置参数输入模块、用以输出初步2D预览、及最终3D场景效果的前台输出模块、与前述两模块相连接的前台控制模块，该前台控制模块还同一前台数据库相连，以便依据前述目标基本及设置参数输入模块所提供的信息调用前台数据库中的预存的文字属性描述信息，包括物体阴影尺寸信息，即物体的平面上投影尺寸信息，生成相应初步2D六面墙面预览图形并通过前台控制输出模块进行输出，该前台控制模块还进一步通过后台3D渲染引擎同后台数据库相连，以便具体调用预存的各3D模型信息，进行3D场景合成，该后台3D渲染引擎完成模型设计后，将完成的模型信息输出至前台控制模块以供其通过前台输出模块输出。

具体而言，为了避免室内软装3D效果图输出中，3D房屋、家居用品模型的重复建立及减少设计中材质所引起的渲染时间，本发明中所涉及数据库包括房屋户型数据库和家居用品模型库，并且根据前后台功能，在前后台配备不同的数据库内容。前台数据库主要保存一些与3D模型有关的辅助信息以供前台控制模块确定所涉及3D模型，通过3D渲染引擎继而在3D场景合成时，从后台数据库中进行具体调用，例如房屋及用品本身的一些描述性信息如房屋户型的房间列表、每个房间的平面尺寸、家居用品的产品名称等等，同时也包括一些便于用户浏览选择的房屋、家居用品2D图片信息、阴影尺寸信息及价格等等。前台数据库通常使用2D图片及文字等占用较少存储空间的数据格式来描述房屋户型及家居用品等目标模型，以便于前台控制模块进行快速的初步处理、并生成目标房屋六面墙面体的2D初步预览，降低对终端设备的处理要求，加快效果图的最终输出速度。而后台房屋户型库则具体包括已预先设计并存储的房屋各功能空间的3D模型，例如卧室，卫生间，客厅，厨房，车库，储物间等等，同时这个模型中还要包括每个房间的基本功能模块，例如窗户，门，开关，插座等。后台家居用品模型库则主要包括各种不同材质的3D家居用品模型。

进一步对于前后台数据库中的家居用品数据库，本发明还设置了室内软装相关的属性，以利于后续的家居用品高级搜索模块功能。并且以上数据库中的3D模型可以由用户根据需要进行添加、修改并配置合适的属性，具体如表一所示。

表一.前后台家居用品模型库中与软装相关新属性

目标基本及设置参数输入模块用以同用户进行交互收集用户所选择或设置的目标房屋户型或家居用品信息，包括目标房屋户型或家居用品的基本信息、家居用品的设置信息：基本信息包括前述房屋户型或家居用品的相关属性参数，如房屋及其房间设置及文字描述信息，以便前台控制模块依据相关参数从前台数据库中进行调用相应2D图片模型；而设置信息包括家居用品设置的位置信息，如设置于六面墙面体的位置等等；除此之外，还包括最终3D效果输出的一些特效参数，如场景的视角角度、灯光模式等。

如图2所示为本发明专利的人机交互界面图，以实现本发明装置中的数据输入输出端，本发明较佳实施例的房型、房间基本信息输入端及房间信息输出端由房型/房间选择窗口实现，设置于房间墙面上的家居用品位置信息输入端及家居用品基本信息及位置信息显示输出端通过一互有投影关系的同一房间的六面墙面的输入输出窗口实现，本实施例中包括：底面、顶棚、东面墙、西面墙、南面墙、北面墙六个窗口，3D效果生成指令输入端通过一生成效果图按钮实现。本发明装置通过该界面将用户选择的信息输入前台控制模块，进行处理，以便前台控制模块生成初步2D六面墙面预览图并在相应的输出窗口内进行显示，或另弹出一窗口显示最终实现的效果图以供用户浏览。具体而言，该界面包括用户信息输入窗口，即前台输入模块输入端，包括视角选择、灯光模式选择、输出选项、家居用品高级搜索选项、生成效果图按钮，输出窗口，即前台输出模块输出端：家装用品信息显示窗，以便用户可直观的观察到所选择房间相应家居用品或高级搜索选项搜索结果的家居用品的2D图片信息及相关尺寸、价格等属性信息，及多个输入输出窗口，即该窗口同时为前台输入模块的输入端和前台输出模块的输出端：房型/房间选择窗口：用户首先选定房型，前台控制模块通过目标基本及设置参数输入模块获取该房型信息，并根据该房型信息从前台数据库的前台房型户型模型库中调用相应的房间信息，并通过前台输出模块在房型/房间选择窗口输出，以供用户进一步选择待装潢房间；房间六面输入输出窗口：底面、顶棚、东面墙、西面墙、南面墙、北面墙.在该任一六面墙面输入/输出窗口内，用户可将选中的家居用品在窗口内进行移动放置，则前台控制模块通过目标基本及设置参数输入模块获取该家居用品的基本信息及设置信息，并计算该家居用品在其他墙面投影面的投影效果，并将该平面效果通过前台输出模块在其余的墙面输入/输出窗口内显示。其中，各选择项以下拉菜单形式出列，以供用户选择：如房间选择根据后台房屋模型库信息自动产生户型房型的下拉列表；视角选择则预设3～5个固定预设角度(同水平面呈30°、60°、90°、120°或150°)的下拉列表；灯光模式选择则预设3～5个固定预模式(如黑夜、白天等)的下拉列表；家居用品高级搜索选项则可按表一所示属性预设关键词进行搜索，并输出装修预估价格；而输出选项则可预设具有保存图片文本保存相关信息，发送电邮及打印三个下拉列表。

通过使用本发明装置进行效果图设计的具体方法如下：

首先，用户通过图2所示界面在房屋选择窗口内选择所需要的户型及准备装潢的房间，如选择一两室一厅房型，则前台控制模块通过目标基本及设置参数输入模块获取该房间基本信息，调用前台数据库中的前台房屋户型模型库中相应描述信息，通过前台输出模块在房型/房间选择窗口内将相应房型对应房间进行显示，如用户进一步选择客厅，则前台控制模块通过目标基本及设置参数输入模块获取该信息，并从前台数据库中从前台家居用品数据库中调用可用于客厅装饰的家居用品的图片和描述信息，通过前台输出模块在用户界面的右侧家装用户用品显示窗中进行显示，例如图3所示的沙发，电视，茶几，窗饰，等等。另外，用户也可以设置一些家居用品的如表一中所列举的属性，在家居用品高级搜索选项中，来快速地寻找到所需要的物品，搜索出的结果也会在家装用品信息显示窗口内显示。与此同时，前台控制模块也对前台房屋户型数据库中调用该客厅的六面墙平面图，通过前台输出模块在用户界面的左侧六面墙面的输入输出窗口中进行显示。除此之外，前台控制模块根据所用的家具，墙纸，地板及装修面积等信息，前台控制模块可根据家居用品的标价计算出整个软装的预估价格。

然后，用户可以根据需要从图2右侧的家居用品框内选择合适的物品，并将物品拖动到图2六面墙面窗口中任一窗口中进行摆放，与此同时，前台控制模块通过目标基本及设置参数输入模块获取该家居用品的尺寸和形状信息及相应摆放位置的信息，计算出在摆放墙面以外的其他墙面显示相应的摆放位置投影，以避免用户造成物品摆放上的冲突，并通过前台控制模块在其他墙面窗口中进行显示，此时用户可以通过六面墙面窗口内的2D初步预览图进行观察是否为所预想效果，并进行调整。在输出过程中，前台控制模块会将家居用品自动转换到与房屋相同的比例尺以避免设计与施工的误差。

接着，在家居用品设定完毕后，通过视角选择窗口、灯光模式选择模式，选择最终效果图的观看的角度，并选择灯光的类型，点击生成效果图按钮，此时前台控制模块据通过目标基本及设置参数输入模块所接受到的房型/房间信息、家居用品摆放信息及特效信息，生成一个3D场景描述文件(包括家居用品名称，家居用品位置，户型名称，照相机的位置，灯光模式等)，传输给后台3D渲染引擎。后台3D渲染引擎在接收到3D场景描述文件后，从后台房屋模型库中调入相应户型的3D模型，然后从后台家居用品库中调入相应的3D模型并根据其位置信息自动摆放在3D空间内。后台3D渲染引擎根据所接收到的3D场景描述文件合成3D场景后，后台3D渲染引擎通过截图(或者调用外部渲染器)的方式产生所要求角度的效果图。

其中，为了减少前后台之间信息传输的信息量，所述场景描述文件，即前台控制模块所需传递给后台3D渲染引擎的所选房屋户型的名称，家居用品名称、位置信息，视觉角度，灯光等3D场景的描述信息及反馈的3D模型，仅用简单的数字节信息来代替整幅效果图的传递，并且可以使用差分编码来进一步减少信息传输量。前台控制模块与后台3D渲染引擎之间的详细信息与控制命令如表二所示：从前台控制模块至后台渲染引擎方向，传输的信令包括3D场景描述文件和渲染调整请求信息，具体包括如前述的场景所包括对象的基本信息，如户型名称、家居用品名称、家居用品位置信息等等，以及一些特效信息：如灯光模式、视觉角度及对基本场景信息的请求调整值等等；后台3D渲染引擎至前台控制模块方向，则由后台3D渲染引擎计算后对当前前台显示效果图的各种修正值如家居用品模型、位置修正、灯光效果修正，将同已有前台六面墙同最终3D效果图的差值传送给前台控制模块，前台控制模块再结合原有的房屋、房间、家具用品的基本信息及而二维位置信息，进行转换、空间填补等，形成一相应的3D效果图，通过前台输出模块在新窗口内进行显示。

表二.前后台之间命令及信息传输

最后，后台3D渲染引擎将所请求的效果图通过前台输出模块返回到一新开显示窗口中，以便用户对效果图进行观察，以进一步对家居用品的位置进行调整。如满意，则可以重复上述步骤进行其他房间的室内软装设计，如本实施例，则可进一步进行卧室的软装设计。

Claims (10)

1.室内软装3D效果图设计输出装置，其特征在于，包括

一目标基本及设置参数输入模块，包括房型、房间基本信息输入端，家居用品基本信息及位置信息输入端，3D效果生成指令输入端；

一前台输出模块，包括家居用品基本信息及位置信息显示输出端，3D效果图输出端；

所述家居用品基本信息及位置信息输入端及输出端通过一描述同一房间的、互相存在投影关系的六面墙面输入、输出窗口实现；一前台数据库，包括预存有房型及其房间描述信息的前台房屋户型模型库和预存有家居用品描述信息的前台家居用品模型库，所述描述信息为2D图片或文字属性信息；

一后台3D渲染引擎及同其连接、供其调用以合成3D场景效果图的后台数据库，该后台数据库包括预存有房型及其房间3D模型的后台房屋户型数据库和预存有家居用品3D模型的后台家居用品模型库；

一前台控制模块，该模块同上述目标基本及设置参数输入模块、前台输出模块、前台数据库和后台3D渲染引擎相连接；该控制模块通过目标基本及设置参数输入模块获取房型、房间基本信息及家居用品基本信息，并基于前述基本信息在前台数据库中调用相应描述信息，通过前台输出模块进行输出；该控制模块通过目标基本及设置参数输入模块获取该家居用品的基本信息及相应摆放位置的信息，计算出在摆放墙面以外的其他墙面相应的摆放位置投影，并通过前台输出模块进行输出；该控制模块通过目标基本及设置参数输入模块获取房型、房间基本信息及家居用品基本信息及家居用品在六面墙面的位置信息，向后台3D渲染引擎输出相应包括房型、房间基本信息及家居用品文字属性信息及家居用品在六面墙面的位置信息的场景描述文件，并获取后台3D渲染引擎反馈的3D场景效果图信息、通过前台输出模块进行输出。

2.如权利要求1所述的设计输出装置，其特征在于，还包括一前台家居用品智能搜索模块，该模块分别同前台家居用品数据库及前台控制模块相连接，以便前台控制模块基于描述信息进行目标家居用品的搜索。

3.如权利要求1所述的设计输出装置，其特征在于，所述文字属性信息包括物体阴影尺寸信息。

4.如权利要求1所述的设计输出装置，其特征在于，所述目标基本及设置参数输入模块还包括特效信息输入端，前述特效信息包括灯光模式或视角角度。

5.如权利要求1所述的设计输出装置，其特征在于，所述前台数据库中的家居用品属性信息，该属性包括材质、或适用房间、或适用墙面。

6.如权利要求1所述的设计输出装置，其特征在于，所述场景描述文件通过差分编码进行表述。

7.如权利要求1所述的设计输出装置，其特征在于，所述装置利用云计算，将后台数据库和后台3D渲染引擎设置于云端，将目标基本设置及特效参数输入模块、前台输出模块、前台控制模块、和前台数据库设置于终端。

8.如权利要求1所述的设计输出装置，其特征在于，所述3D渲染引擎反馈的3D场景效果图信息为后台3D渲染引擎擎计算出的最终3D效果图同场景描述文件间的差值。

9.一种使用设计输出装置进行室内软装的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、用户通过型、房间基本信息输入端进行房型、房间基本信息输入及选择，确定待室内软装的房间；

步骤二、前台控制模块通过目标基本及设置参数输入模块获取该房间基本信息，并从前台数据库中前台家居用品数据库中搜索到的可用于该房间的家居用品的2D图片和文字属性描述信息，通过前台输出模块进行输出显示，以供用户选择；

步骤三、用户从输出显示的家居用品中选定所需用品，并将物品在六面墙面窗口中任一窗口中进行摆放，前台控制模块通过目标基本及设置参数输入模块获取该家居用品的基本信息及相应摆放位置的信息，计算出在摆放墙面以外的其他墙面显示相应的摆放位置投影，以供用户浏览并进行调整；

步骤四、家居用品调整、设定完毕后，前台控制模块据通过目标基本及设置参数输入模块获取的房型、房间信息，家居用品摆放位置信息，生成一个3D场景描述文件，传输至后台3D渲染引擎，后台3D渲染引擎基于该3D场景描述文件，从后台数据库中调用相应3D模型合成3D场景并通过前台控制模块输出显示。

10.如权利要求9所述的室内软装方法，其特征在于，所述步骤四中还包括用户输入特效信息，包括灯光模式或视角角度信息，则前台控制模块生成一包括特效信息的3D场景描述文件，后台3D渲染引擎在前述3D场景描述文件基础上合成带有灯光和视角角度的3D场景。

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