CN109766606A - 建筑设计方法、装置、可读存储介质及虚拟现实设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑设计方法、装置、可读存储介质及虚拟现实设备，方法包括：显示根据待设计空间的内、外部扫描数据预先建立的虚拟设计空间，虚拟设计空间与待设计空间的内部空间结构和外部化境结构都相同，且各墙面预先定义了结构编辑属性是否为禁止结构编辑；在获取到对某个墙面的结构编辑指令时，若该某个墙面的结构编辑属性为禁止结构编辑则提示禁止结构编辑；否则根据结构编辑指令对该某个墙面进行切割，本发明可以使用户有直观的感受，特别是透明部件外的景物会使使用者有更直观的感受，以便用户判断是否要做出这种修改，提供除了对于承重墙等禁止结构编辑的墙面以外的其他墙面的编辑功能，以便用户对其进行切割实现开门开窗的效果。

Description

建筑设计方法、装置、可读存储介质及虚拟现实设备

技术领域

本发明涉及建筑设计领域，尤其涉及一种建筑设计方法、装置、可读存储介质及虚拟现实设备。

背景技术

在目前的房屋装修设计中，多通过设计图来提前规划房屋的结构，并搭配三维作图软件对房屋进行作图。在房屋的装修等操作中，用户多是通过实地考察和软件模拟的方式进行房屋的装修和改造，这样做首先不直观，经常出现改造完成的房屋和用户的想法出现一定偏差的问题，而且在房屋的改造中，由于专业的指导不多，导致部分房屋在改造过程中一些关键的不能被修改的部分遭到改造，如承重墙等，对房屋的安全带来很大的隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种建筑设计方法、装置、可读存储介质及虚拟现实设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明实施例一方面提供了一种基于虚拟现实的建筑设计方法，所述方法包括：

显示根据待设计空间的内部空间扫描数据和外部环境扫描数据预先建立的虚拟设计空间；其中，所述虚拟设计空间与所述待设计空间的内部空间结构和外部化境结构都相同，且所述虚拟设计空间的各墙面预先定义了结构编辑属性是否为禁止结构编辑；

在获取到用户输入的对某个墙面的结构编辑指令时，若所述某个墙面的结构编辑属性为禁止结构编辑，则提示禁止结构编辑；否则，根据所述结构编辑指令对所述某个墙面进行切割。

可选的，所述方法还包括：

预先根据待设计空间的内部空间结构扫描数据和外部空间扫描数据，建立所述虚拟设计空间，所述虚拟设计空间与所述待设计空间的空间尺寸大小相同；

预先根据待设计空间的承重结构，在所述虚拟设计空间中定义各墙面的结构编辑属性是否为禁止结构编辑。

可选的，所述方法还包括：

获取用户输入的元素素材调用指令，从数据库中选出相应的代表装修所需材料的元素素材；

获取用户输入的元素素材放置位置指令，将所选出的元素素材放置到所述虚拟设计空间的对应位置。

可选的，所述方法还包括：基于所述虚拟设计空间中的元素素材，实时计算并显示所述虚拟设计空间的装修预计耗费的资金。

可选的，所述方法还包括：获取用户输入的元素素材参数设置指令，对所选出的元素素材的参数进行设置，所述参数包括尺寸、颜色和形状信息。

本发明实施例另一方面提供了一种基于虚拟现实的建筑设计装置，包括：

显示控制模块，用于显示根据待设计空间的内部空间扫描数据和外部环境扫描数据预先建立的虚拟设计空间；其中，所述虚拟设计空间与所述待设计空间的内部空间结构和外部化境结构都相同，且所述虚拟设计空间的各墙面预先定义了结构编辑属性是否为禁止结构编辑；

编辑模块，用于在获取到用户输入的对某个墙面的结构编辑指令时，若所述某个墙面的结构编辑属性为禁止结构编辑，则提示禁止结构编辑；否则，根据所述结构编辑指令对所述某个墙面进行切割。

可选的，所述装置还包括：

空间建立模块，用于预先根据待设计空间的内部空间结构扫描数据和外部空间扫描数据，建立所述虚拟设计空间；以及用于预先根据待设计空间的承重结构，在所述虚拟设计空间中定义各墙面的结构编辑属性是否为禁止结构编辑。

可选的，所述装置还包括：

素材调用模块，用于在获取用户输入的元素素材调用指令时，从数据库中选出相应的代表装修所需材料的元素素材；以及在获取用户输入的元素素材放置位置指令时，将所选出的元素素材放置到所述虚拟设计空间的对应位置

资金计算及提示模块，用于基于所述虚拟设计空间中的元素素材，实时计算并显示所述虚拟设计空间的装修预计耗费的资金。

本发明实施例另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前任一项所述方法的步骤。

本发明实施例另一方面还提供了一种虚拟现实设备，包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如前任一项所述方法的步骤。

可选的，所述虚拟现实设备为虚拟现实头盔或者与虚拟现实头盔通信的虚拟现实服务器。

本发明的建筑设计方法、装置、可读存储介质及虚拟现实设备，具有以下有益效果：比起传统的房屋设计和改造，本发明预先建立了与所述待设计空间的内部空间结构和外部化境结构都相同的虚拟设计空间，可以使用户有直观的感受，防止装修完成的房间与用户的想法差距太大；而且由于设计空间内外的结构都已经被放入系统中，在设计透明部件时，透明部件外的景物会使使用者有更直观的感受，以便用户判断是否要做出这种修改；更重要的是，提供除了对于承重墙等禁止结构编辑的墙面以外的其他墙面的编辑功能，用户可以对其进行切割实现开门开窗的效果，可以避免在承重墙开门开窗导致的安全隐患；进一步地，装修元素素材可以让使用者有自己编辑的权利，显示装修预计耗费的资金，可以让用户对造价有直观的感受。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：

图1是本发明的基于虚拟现实的建筑设计方法的流程图；

图2是本发明一具体实施例提供的基于虚拟现实的建筑设计方法的流程图；

图3是本发明一具体实施例提供的基于虚拟现实的建筑设计装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。当前的虚拟现实设备已经比较成熟，虚拟现实设备一般包括如下类型的设备：1)建模设备，如3D扫描仪；2)三维视觉显示设备，如3D展示系统、大型投影系统、头显等等；3)交互设备，例如包括位置追踪仪、数据手套、3D输入设备、动作捕捉设备、眼动仪、力反馈设备以及其他交互设备，等等。

本发明总的思路是：构造一种基于虚拟现实的建筑设计方法，参考图1，方法包括：

S101、显示根据待设计空间的内部空间扫描数据和外部环境扫描数据预先建立的虚拟设计空间，所述虚拟设计空间与所述待设计空间的内部空间结构和外部化境结构都相同；

S102、在获取到用户输入的对某个墙面的结构编辑指令时，若所述某个墙面的结构编辑属性为禁止结构编辑，则提示禁止结构编辑；否则，根据所述结构编辑指令对所述某个墙面进行切割。

如此，本发明通过将建筑装修设计和虚拟现实技术相结合，可实时向用户展示装修效果，可以使用户有直观的感受，防止装修完成的房间与用户的想法差距太大；而且在设计透明部件时，透明部件外的景物会使使用者有更直观的感受，以便用户判断是否要做出这种修改；更重要的是，提供除了对于承重墙等禁止结构编辑的墙面以外的其他墙面的编辑功能，用户可以对其进行切割实现开门开窗的效果。

下面详细的说明本申请的各种非限制性实施方式。

参考图2，图2是本发明一具体实施例提供的基于虚拟现实的建筑设计方法的流程图，本实施例的方法包括：

S201、预先根据待设计空间的内部空间结构扫描数据和外部空间扫描数据，建立虚拟设计空间，所述虚拟设计空间与所述待设计空间的内部空间结构和外部化境结构都相同。

待设计空间为用户要装修设计的空间，例如个人住宅房或者是办公场所或者其他任何建筑，对此不作任何限定。

本实施例中，内部空间结构扫描数据和外部空间扫描数据可以利用虚拟显示设备提供的三维扫描装置对真实的待设计空间的内部和外部进行扫描得到，这些数据导入虚拟现实设备后进行相应处理，就可在虚拟现实设备中创建得到虚拟设计空间。例如，手持虚拟现实设备打开定制开发的软件，采用深度摄像头对毛坯房的内外空间结构进行扫描，外部空间结构可以领用无人机配合实现数据采集，将扫描到的数据存储在设备里，在此过程中，对于真实空间的边角位置进行细部扫描以提高总体精度。

优选的，虚拟设计空间与待设计空间不仅结构相同，而且两者的空间尺寸大小相同，即两者为1：1的比例，以便使用者佩戴头戴显示设备进行观察时可以有直观的感受，不会因距离等问题产生误差。

S202、预先根据待设计空间的承重结构，在所述虚拟设计空间中定义各墙面的结构编辑属性是否为禁止结构编辑。

例如，对于承重墙，则需要预先通过虚拟现实设备定义墙面的结构编辑属性为禁止结构编辑，意味着这个墙面是无能切割的，用户不能在此开门开窗，从而避免在此开门开窗而对房屋的安全带来很大的隐患。

S203、显示根据待设计空间的内部空间扫描数据和外部环境扫描数据预先建立的虚拟设计空间。

上述步骤S201-S202由设计者完成，使用者可以通过启动虚线现实设备中的头显设备，开始执行本步骤S203。

S204、获取到用户输入的对某个墙面的结构编辑指令时，若所述某个墙面的结构编辑属性为禁止结构编辑，则提示禁止结构编辑；否则，根据所述结构编辑指令对所述某个墙面进行切割。

因为虚拟设计空间与所述待设计空间的内部空间结构和外部化境结构都相同，所以在切割墙面实现落地窗等透明结构时，可以在虚拟设计空间中看到透明结构外的风景。

在切割过程中，用户如果对切割效果不满意，可以选择撤销切割效果，相应的，本实施例的方法还包括：获取用户输入的编辑撤销指令时，仅撤销最近一次的结构编辑指令所对应的切割数据，或者撤销最近一次结构编辑指令完成后的整体切割数据。

在切割完成后，用户可以选择保存切割效果，相应的，本实施例的方法还包括：获取用户输入的编辑保存指令时，保存最近一次结构编辑指令完成后的整体切割数据。

S205、获取用户输入的元素素材调用指令时，从数据库中选出相应的代表装修所需材料的元素素材，紧接着获取用户输入的元素素材放置位置指令，将所选出的元素素材放置到所述虚拟设计空间的对应位置。

设计者可以预先将装修所需的材料作为元素素材添加到数据库中，虚线现实设备中具有相应的三维设计软件，设计人员可以预先通过该软件设计好将装修所需的材料的模型，然后将设计好的模型添加到数据库中。在一种具体的实施方式中，为了提高设计效率，可根据装修中常见的风格类型，预先在数据库中提供配套的元素素材，比如个人住宅或办公场所的欧式装修风格、田园装修风格等等。可以理解的是，数据库中的元素素材，可以由虚拟现实设备的系统一次性直接提供，如此不必针对每一个待设计空间分别设计元素素材。

装修所需的材料包括但不限于吊灯、墙纸、地板、窗帘、开关、家具、家电等等，还可包括其他可用来装饰空间的物体，例如盆栽、装饰画等等。显然，对于固定尺寸的材料，其尺寸大小应该与实际产品大小相同，比如开关、家具、家电的大小，单个地板的尺寸，墙纸的图案尺寸等等，都与实际产品的尺寸相同。

如此，使用者在浏览虚拟设计空间中的各个房间的过程中，可以随时调用这些元素素材对房间进行装修，在其他实施例中，用户还可以更改元素素材的参数以对比效果，因此优选的，本实施例所述方法还包括：获取用户输入的元素素材参数设置指令，对所选出的元素素材的参数进行设置，所述参数包括尺寸、颜色和形状信息。

另外需要说明的是，上述步骤S205和S206之间并不存在时序上先后限制，本实施例仅为示意说明。

优选的，本实施例所述方法还包括：基于所述虚拟设计空间中的元素素材，实时计算并显示所述虚拟设计空间的装修预计耗费的资金。数据库中每一种元素素材，都预先定义了其对应的耗费资金，包括这种素材所对应的材料本申请的购买价格以及材料的安装费用。

优选的，本实施例所述方法还包括S206：获取用户输入的设计方案保存指令，记录所述虚拟设计空间的经过设计后的数据。

本实施例中，当用户或使用者需要对房间的内部进行改造时，用户佩戴头戴显示设备对房间的整体情况进行观察，用户可以通过步骤S204对房间进行结构上的编辑，并且可以对比各种修改的结果，还可以通过步骤S205调用元素素材对房间进行外形上的装修。例如，用户需要在某一墙面上开设一个门，首先系统会提示该墙面的结构编辑属性是否为禁止结构编辑，如果不是，则可以进行结构编辑，用户可以利用虚拟现实设备的手柄对墙面进行切割，设定自己希望的门的大小，如果偏大或偏小，用户可以用手柄进行细微的修改。在用户确认门的尺寸后，系统记录这个门的位置和大小，作为后续进行施工和装修的数据依据。用户规划好门的大小后，可以对门和墙进行装修，利用装修材料等元素素材对门和墙进行外形编辑，同时，系统会提示这种搭配的装修预计耗费的资金是多少，供用户自己选择。当装修方案确认后，系统记录该装修方案，并作为装修的依据。

另外，关于本文中所提到的各种指令，是可以利用虚拟现实设备中的交互设备实现，比如利用手柄上的按键和/或显示触摸屏输入指令，具体的输入方法可以预先定义，此为虚拟现实技术中的常见手段，因此具体不做展开。

需要说明的是，在本发明实施例中方法的执行主体，可以是用户所佩戴的头显设备中的处理器，也可以是与头显设备连接的服务器中的处理器。

可见，比起传统的房屋设计和改造，基于本实施例的方法，可以预先建立了与所述待设计空间的内部空间结构和外部化境结构都相同的虚拟设计空间，可以使用户有直观的感受，可以根据用户的实际感受将设计误差控制在非常小的范围内，防止装修完成的房间与用户的想法差距太大；而且由于在设计时，由于设计空间内外的结构都已经被放入虚拟现实设备的系统中，在设计透明部件时，透明部件外的景物会使使用者有更直观的感受，以便用户判断是否要做出这种修改；更重要的是，提供除了对于承重墙等禁止结构编辑的墙面以外的其他墙面的编辑功能，用户可以对其进行切割实现开门开窗的效果；装修元素素材可以让使用者有自己编辑的权利，显示装修预计耗费的资金，可以让用户对造价有直观的感受。

本发明实施例还针对基于虚拟现实的建筑设计方法提供了相应的基于虚拟现实的建筑设计装置，进一步使得所述方法更具有实用性。下面对本发明实施例提供的装置进行介绍，下文描述的装置与上文描述的方法可相互对应参照。

参考图3，图3是本发明一具体实施例提供的基于虚拟现实的建筑设计装置的结构示意图，本实施例的装置包括：

空间建立模块301，用于预先根据待设计空间的内部空间结构扫描数据和外部空间扫描数据，建立所述虚拟设计空间；以及用于预先根据待设计空间的承重结构，在所述虚拟设计空间中定义各墙面的结构编辑属性是否为禁止结构编辑；

显示控制模块302，用于显示根据待设计空间的内部空间扫描数据和外部环境扫描数据预先建立的虚拟设计空间；其中，所述虚拟设计空间与所述待设计空间的内部空间结构和外部化境结构都相同，且所述虚拟设计空间的各墙面预先定义了结构编辑属性是否为禁止结构编辑；

编辑模块303，用于在获取到用户输入的对某个墙面的结构编辑指令时，若所述某个墙面的结构编辑属性为禁止结构编辑，则提示禁止结构编辑；否则，根据所述结构编辑指令对所述某个墙面进行切割。

素材调用模块304，用于在获取用户输入的元素素材调用指令时，从数据库中选出相应的代表装修所需材料的元素素材；以及在获取用户输入的元素素材放置位置指令时，将所选出的元素素材放置到所述虚拟设计空间的对应位置置。

优选的，在其他实施例中，还包括参数设置模块，用于获取用户输入的元素素材参数设置指令，对所选出的元素素材的参数进行设置，所述参数包括尺寸、颜色和形状信息。

优选的，在其他实施例中，还包括资金计算及提示模块，用于基于所述虚拟设计空间中的元素素材，实时计算并显示所述虚拟设计空间的装修预计耗费的资金。

优选的，在其他实施例中，还包括保存模块，用于获取用户输入的设计方案保存指令，记录所述虚拟设计空间的经过设计后的数据。

本发明实施例所述装置的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上实施例所述方法的步骤，具体实现过程可参阅上述方法实施例的描述，此处不再赘述。

本发明实施例还提供了一种虚拟现实设备，包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现上述方法实施例的步骤，具体实现过程可参阅上述方法实施例的描述，此处不再赘述。可以理解的是，所述虚拟现实设备既可以为虚拟现实头盔，也可以是虚拟现实头盔通信的虚拟现实服务器。

需要指出的是，上文对各种模块的描述中，分割成这些模块，是为了说明清楚。然而，在实际实施中，各种模块的界限可以是模糊的。例如，本文中的任意或所有功能性模块可以共享各种硬件和/或软件元件。又例如，本文中的任何和/或所有功能模块可以由共有的处理器执行软件指令来全部或部分实施。另外，由一个或多个处理器执行的各种软件子模块可以在各种软件模块间共享。相应地，除非明确要求，本发明的范围不受各种硬件和/或软件元件间强制性界限的限制。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块及方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种基于虚拟现实的建筑设计方法，其特征在于，所述方法包括：

显示根据待设计空间的内部空间扫描数据和外部环境扫描数据预先建立的虚拟设计空间；其中，所述虚拟设计空间与所述待设计空间的内部空间结构和外部化境结构都相同，且所述虚拟设计空间的各墙面预先定义了结构编辑属性是否为禁止结构编辑；

获取到用户输入的对某个墙面的结构编辑指令时，若所述某个墙面的结构编辑属性为禁止结构编辑，则提示禁止结构编辑；否则，根据所述结构编辑指令对所述某个墙面进行切割。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

预先根据待设计空间的内部空间结构扫描数据和外部空间扫描数据，建立所述虚拟设计空间，所述虚拟设计空间与所述待设计空间的空间尺寸大小相同；

预先根据待设计空间的承重结构，在所述虚拟设计空间中定义各墙面的结构编辑属性是否为禁止结构编辑。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取用户输入的元素素材调用指令，从数据库中选出相应的代表装修所需材料的元素素材；

获取用户输入的元素素材放置位置指令，将所选出的元素素材放置到所述虚拟设计空间的对应位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于所述虚拟设计空间中的元素素材，实时计算并显示所述虚拟设计空间的装修预计耗费的资金。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取用户输入的元素素材参数设置指令，对所选出的元素素材的参数进行设置，所述参数包括尺寸、颜色和形状信息。

6.一种基于虚拟现实的建筑设计装置，其特征在于，包括：

显示控制模块，用于显示根据待设计空间的内部空间扫描数据和外部环境扫描数据预先建立的虚拟设计空间；其中，所述虚拟设计空间与所述待设计空间的内部空间结构和外部化境结构都相同，且所述虚拟设计空间的各墙面预先定义了结构编辑属性是否为禁止结构编辑；

编辑模块，用于在获取到用户输入的对某个墙面的结构编辑指令时，若所述某个墙面的结构编辑属性为禁止结构编辑，则提示禁止结构编辑；否则，根据所述结构编辑指令对所述某个墙面进行切割。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

空间建立模块，用于预先根据待设计空间的内部空间结构扫描数据和外部空间扫描数据，建立所述虚拟设计空间；以及用于预先根据待设计空间的承重结构，在所述虚拟设计空间中定义各墙面的结构编辑属性是否为禁止结构编辑。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

素材调用模块，用于在获取用户输入的元素素材调用指令时，从数据库中选出相应的代表装修所需材料的元素素材；以及在获取用户输入的元素素材放置位置指令时，将所选出的元素素材放置到所述虚拟设计空间的对应位置；

资金计算及提示模块，用于基于所述虚拟设计空间中的元素素材，实时计算并显示所述虚拟设计空间的装修预计耗费的资金。

9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。

10.一种虚拟现实设备，其特征在于，包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。