CN116933367A - 基于虚拟场景公共区域家具布置替换系统及方法 - Google Patents

基于虚拟场景公共区域家具布置替换系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于虚拟场景公共区域家具布置替换系统，涉及虚拟现实技术领域，包括：信息存储模块：收集并存储用户画像信息、用户交互操作信息以及内装家具信息；场景渲染模块：根据信息存储模块收集的相关信息，通过虚拟场景在用户面前呈现公共区域全貌信息；家具交互模块：通过与用户进行交互操作，实现不同用户对虚拟场景中公共区域家具布置信息的更换，并由信息存储模块存储更换后的家具布置信息；控制模块：用于控制场景中各家具布置信息的更改，以及用户对虚拟场景的漫游体验。本发明能够使用户在虚拟空间中体验游览并按照自己偏好与需求即时更改家具布置，获得更符合用户偏好的空间，精准快速地适应市场的变化需求。

Description

基于虚拟场景公共区域家具布置替换系统及方法
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术领域，具体地，涉及一种基于虚拟场景公共区域家具布置替换系统及方法。
背景技术
目前建筑领域众多即时渲染平台均以漫游体验为主，无法对已有建筑设计的家具布置进行更改并记录相关信息以图对设计本身的评价以及进一步改进设计，从而导致其平台仅可观看无进一步作用。
因此，现有技术中，公开号为CN111079222A的中国专利，公开了一种基于虚拟现实技术的虚拟建筑系统，包括虚幻引擎(unreal engine)，虚幻引擎(unreal engine)的输出端通过导线与虚拟建筑系统的输入端电性连接，虚拟建筑系统包括变换模块、操作界面库和数据收集模块，数据收集模块的输出端通过导线与展示模块的输入端电性连接，且展示模块的输入端通过导线与多媒体播放模块的输出端电性连接。这种系统虽可利用即时渲染平台进行虚拟现实下的建筑实景体验，但仅停留在欣赏阶段，无法对建筑设计尤其是室内家具布置设计提供帮助。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于虚拟场景公共区域家具布置替换系统及方法。
根据本发明提供的一种基于虚拟场景公共区域家具布置替换系统及方法，所述方案如下：
第一方面，提供了一种基于虚拟场景公共区域家具布置替换系统，所述系统包括：
信息存储模块：收集并存储用户画像信息、用户交互操作信息以及内装家具信息；
场景渲染模块：根据信息存储模块收集的相关信息，通过虚拟场景在用户面前呈现公共区域全貌信息；
家具交互模块：通过与用户进行交互操作，实现不同用户对虚拟场景中公共区域家具布置信息的更换，并由信息存储模块存储更换后的家具布置信息；
控制模块：用于控制场景中各家具布置信息的更改，以及用户对虚拟场景的漫游体验；
其中，家具布置信息包含家具种类信息及家具位置信息；家具交互模块中，用户在家具库中选取偏好的家具类型，并在三维空间中布置家具位置；在不同场景下，不同社群的用户选取偏好的家具类型并在虚拟的三维空间中进行布置，便于设计师第一时间获取用户家具偏好，支持不同场景下的软装家具设计。
优选地，所述信息存储模块包括：
用户画像基本信息子模块：收集并存储用户基本信息及相关操作信息，包括用户编号、用户年龄、性别、职业、收入在内的相关基本信息，以及在操作中对偏好家具的选择结果信息；
空间构件信息子模块：收集并存储实际公共区域中不可变动的结构信息，包括楼板、墙体、楼梯和屋顶在内的相关建筑，设计基础三维物质属性、功能、语义信息；
家具信息存储子模块：存储家具交互模块中用户按照自己偏好与需求更改的家具布置信息，包括对应用户基础信息，确认后上传资料供设计者参考并进行设计优化。
优选地，所述场景渲染模块包括：显示器渲染子模块和虚拟现实渲染子模块，分别对应在PC端和VR端的平台系统呈现公共区域全貌信息。
优选地，所述家具交互模块包括：
UI交互子模块：包括UI界面设计和鼠标\VR手柄操作，用于改变公共区域家具布置信息；
家具库子模块：用于存储各种供选择的家具，以及更换公共区域已有家具布置信息。
优选地，所述UI交互子模块具体包括：
UI交互界面由区域选择界面和家具选择界面构成，其中家具选择界面包含虚化背景和材质轮盘；
在PC端界面，用户通过键鼠点选需要更换家具的区域，在家具选择界面点选轮盘中偏好的家具以更换已有家具信息；
在VR端，用户通过手柄控制视觉场景中的蓝线点选需要更换家具的区域，再在家具选择界面点选轮盘中偏好的家具以更换已有家具信息。
优选地，所述控制模块包括：键鼠控制子模块和VR手柄控制子模块，分别对应在PC端和VR端平台系统的家具布置控制，其中，VR手柄控制子模块所使用设备为HTC VIVE PRO，且为DP信号线有线连接。
第二方面，提供了一种基于虚拟场景公共区域家具布置替换方法，所述方法包括：
步骤S1：通过信息存储模块收集并存储用户画像信息、用户交互操作信息以及内装家具信息；
步骤S2：通过场景渲染模块在PC端和VR端的平台系统呈现公共区域全貌信息；
步骤S3：根据信息存储模块收集的相关信息，更改结构信息形成的三维空间总的家具布置信息，实现不同用户对公共区域家具布置信息的更换；
步骤S4：根据不同用户对家具布置信息的更换，控制场景中各家具变换，并通过家具信息存储子模块存储用户按照自己偏好与需求即时更改的家具布置信息，确认后上传资料供设计者参考优化。
优选地，所述步骤S3包括：存储各种供选择的家具，通过UI交互更换公共区域已有家具布置信息；
UI交互子包括UI界面设计和鼠标\VR手柄操作，用于改变公共区域家具信息；
在PC端界面，用户通过键鼠点选需要更换家具的区域，在家具选择界面点选轮盘中偏好的家具以更换已有家具信息；
在VR端，用户通过手柄控制视觉场景中的蓝线点选需要更换家具的区域，在家具选择界面点选轮盘中偏好的家具以更换已有家具信息。
第三方面，提供了一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现所述基于虚拟场景公共区域家具布置替换方法中的步骤。
第四方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述基于虚拟场景公共区域家具布置替换方法中的步骤。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过虚拟渲染交互的技术，打破邮轮与建筑室内设计师和用户间的壁垒，在(邮轮与建筑)产品投入使用前，实现用户对邮轮与建筑内部场景漫游体验仿真，在漫游场景中，用户可以基于自己的喜好进行交互操作，更改邮轮与建筑家具布置；
2、本发明的家具信息储存子模块所记录的用户邮轮与建筑家具布置交互选择结果可为业主和设计师提供参考，降低了业主、设计师和用户之前的交流成本，使反馈变得即时、高效，进而优化设计，获得更符合用户偏好的(邮轮与建筑)空间，精准快速地适应市场的变化需求。
本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明方法流程图；
图2为虚拟场景仿真图；
图3为PC端界面与VR端操作图；
图4为控制模块示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供了一种基于虚拟场景公共区域家具布置替换系统，以针对现有的用户建筑体验以及设计师建筑设计的在家具布置方面的不足，依托虚拟现实场景及交互技术，从而为业主、用户、建筑师提供设计阶段的室内家具布置体验、评价与优化。参照图1所示，该系统具体包括：信息存储模块、场景渲染模块、家具交互模块以及控制模块；
信息存储模块：收集并存储用户画像信息、用户交互操作信息以及内装家具信息；
场景渲染模块：根据信息存储模块收集的相关信息，通过虚拟场景在用户面前呈现公共区域全貌信息；
家具交互模块：通过与用户进行交互操作，实现不同用户对虚拟场景中公共区域家具布置信息的更换，并由信息存储模块存储更换后的家具布置信息；
控制模块：用于控制场景中各家具布置信息的更改，以及用户对虚拟场景的漫游体验。
其中，家具布置信息包含家具种类信息及家具位置信息；家具交互模块中，用户可在家具库中选取偏好的家具类型，并在三维空间中布置家具位置。在不同场景下，如海上婚礼、亲子旅行、动漫主题旅行等，不同社群的用户选取偏好的家具类型并在虚拟的三维空间中进行布置，便于设计师第一时间获取用户家具偏好，支持不同场景下的软装家具设计。
具体地，参照图2所示，信息存储模块包括：
用户画像基本信息子模块：收集并存储用户基本信息及相关操作信息，包括用户编号、用户年龄、性别、职业、收入等基本信息，以及在操作中对偏好家具的选择结果信息；其中，收集用户基本信息并记录其偏好的家具选择结果，以便获取不同社群用户的家具布置偏好，为设计师的针对不同目标用户的设计优化提供精准支持。
空间构件信息子模块：收集并存储实际公共区域中不可变动的结构信息，包括楼板、墙体、楼梯和屋顶在内的相关建筑，设计基础三维物质属性、功能、语义信息。该处的基础三维物质属性信息指该构件的坐标、尺寸信息，功能信息指其类别如墙体、楼梯、屋顶，语义信息指其不同部位的构件名称及编号，如1号楼梯、2号隔墙等语义信息。
家具信息存储子模块：存储家具交互模块中用户按照自己偏好与需求更改的家具布置信息，包括对应用户基础信息，确认后上传资料供设计者参考并进行设计优化。
场景渲染模块包括：显示器渲染子模块和虚拟现实渲染子模块，分别对应在PC端和VR端的平台系统呈现公共区域全貌信息。由设计师提前制作好基础数字模型和数字模型对应的不同材质及灯光特效信息，导入unreal引擎系统，unreal引擎系统通过调用电脑的gpu(图形处理器graphics processing unit)进行动态的实时渲染，同时使用者没有看到的区域缓存会被清除，保证在相对合理的gpu占用中达到最好的效果。显示器渲染子模块中，渲染的场景信息最终转变为不同的电信号在显示器上展示出来；虚拟现实子模块中，渲染的场景信息最终转变为不同的电信号在VR头戴设备上展示出来。
参照图3和图4所示，家具交互模块包括：
UI交互子模块：包括UI界面设计和鼠标\VR手柄操作，用于改变公共区域家具布置信息。
UI交互子模块具体包括：
UI交互界面由区域选择界面和家具选择界面构成，其中家具选择界面包含虚化背景和材质轮盘；虚化背景以凸显可供选择的材质信息，避免背景对用户选择行为的干扰。
在PC端界面，用户通过键鼠点选需要更换家具的区域，在家具选择界面点选轮盘中偏好的家具以更换已有家具信息；
在VR端，用户通过手柄控制视觉场景中的蓝线点选需要更换家具的区域，再在家具选择界面点选轮盘中偏好的家具以更换已有家具信息。
家具库子模块：用于存储各种供选择的家具，以及更换公共区域已有家具布置信息。
控制模块包括：键鼠控制子模块和VR手柄控制子模块，分别对应在PC端和VR端平台系统的家具布置控制，其中，VR手柄控制子模块所使用设备为HTC VIVE PRO，且为DP信号线有线连接。键鼠控制子模块中，鼠标点击需要更换灯光效果的物件上，即出现不同选项轮盘，点击偏好的灯光特效，轮盘消失，所选的灯光特效被赋予在最开始选择的物件上；VR手柄控制子模块中，通过VR手柄击需要更换灯光效果的物件上，即出现不同选项轮盘，点击偏好的灯光特效，轮盘消失，所选的灯光特效被赋予在最开始选择的物件上。
本发明还提供了一种基于虚拟场景公共区域家具布置替换方法，参照图1所示，方法包括：
步骤S1：通过信息存储模块收集并存储用户画像信息、用户交互操作信息以及内装家具信息；
步骤S2：通过场景渲染模块在PC端和VR端的平台系统呈现公共区域全貌信息；
步骤S3：根据信息存储模块收集的相关信息，更改结构信息形成的三维空间总的家具布置信息，实现不同用户对公共区域家具布置信息的更换；
步骤S3具体包括：存储各种供选择的家具，通过UI交互更换公共区域已有家具布置信息；其中，UI交互子包括UI界面设计和鼠标\VR手柄操作，用于改变公共区域家具信息；
在PC端界面，用户通过键鼠点选需要更换家具的区域，在家具选择界面点选轮盘中偏好的家具以更换已有家具信息；在VR端，用户通过手柄控制视觉场景中的蓝线点选需要更换家具的区域，在家具选择界面点选轮盘中偏好的家具以更换已有家具信息。
步骤S4：根据不同用户对家具布置信息的更换，控制场景中各家具变换，并通过家具信息存储子模块存储用户按照自己偏好与需求即时更改的家具布置信息，确认后上传资料供设计者参考优化。
本发明实施例提供了一种基于虚拟场景公共区域家具布置替换系统及方法，在进行邮轮、公共建筑内装设计时，用户可以在本虚拟现实交互平台系统中体验游览并按照自己偏好与需求即时更改家具布置，确认后上传资料供设计者参考，从而高效、精准地进行方案比较或者设计优化。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种基于虚拟场景公共区域家具布置替换系统，其特征在于，包括：
信息存储模块：收集并存储用户画像信息、用户交互操作信息以及内装家具布置信息；
场景渲染模块：根据信息存储模块收集的相关信息，通过虚拟场景在用户面前呈现公共区域全貌信息；
家具交互模块：通过与用户进行交互操作，实现不同用户对虚拟场景中公共区域家具布置信息的更换，并由信息存储模块存储更换后的家具布置信息；
控制模块：用于控制场景中各家具布置信息的更改，以及用户对虚拟场景的漫游体验；
其中，家具布置信息包含家具种类信息及家具位置信息；家具交互模块中，用户在家具库中选取偏好的家具类型，并在三维空间中布置家具位置；在不同场景下，不同社群的用户选取偏好的家具类型并在虚拟的三维空间中进行布置，便于设计师第一时间获取用户家具偏好，支持不同场景下的软装家具设计。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟场景公共区域家具布置替换系统，其特征在于，所述信息存储模块包括：
用户画像基本信息子模块：收集并存储用户基本信息及相关操作信息，包括用户编号、用户年龄、性别、职业、收入在内的相关基本信息，以及在操作中对偏好家具的选择结果信息；
空间构件信息子模块：收集并存储实际公共区域中不可变动的结构信息，包括楼板、墙体、楼梯和屋顶在内的相关建筑，设计基础三维物质属性、功能、语义信息；
家具信息存储子模块：存储家具交互模块中用户按照自己偏好与需求更改的家具布置信息，包括对应用户基础信息，确认后上传资料供设计者参考并进行设计优化。
3.根据权利要求1所述的基于虚拟场景公共区域家具布置替换系统，其特征在于，所述场景渲染模块包括：显示器渲染子模块和虚拟现实渲染子模块，分别对应在PC端和VR端的平台系统呈现公共区域全貌信息。
4.根据权利要求1所述的基于虚拟场景公共区域家具布置替换系统，其特征在于，所述家具交互模块包括：
UI交互子模块：包括UI界面设计和鼠标\VR手柄操作，用于改变公共区域家具布置信息；
家具库子模块：用于存储各种供选择的家具，以及更换公共区域已有家具布置信息。
5.根据权利要求4所述的基于虚拟场景公共区域家具布置替换系统，其特征在于，所述UI交互子模块具体包括：
UI交互界面由区域选择界面和家具选择界面构成，其中家具选择界面包含虚化背景和材质轮盘；
在PC端界面，用户通过键鼠点选需要更换家具的区域，在家具选择界面点选轮盘中偏好的家具以更换已有家具信息；
在VR端，用户通过手柄控制视觉场景中的蓝线点选需要更换家具的区域，再在家具选择界面点选轮盘中偏好的家具以更换已有家具信息。
6.根据权利要求1所述的基于虚拟场景公共区域家具布置替换系统，其特征在于，所述控制模块包括：键鼠控制子模块和VR手柄控制子模块，分别对应在PC端和VR端平台系统的家具布置控制，其中，VR手柄控制子模块所使用设备为HTC VIVE PRO，且为DP信号线有线连接。
7.一种基于虚拟场景公共区域家具布置替换方法，基于权利要求1-6任意一项所述的基于虚拟场景公共区域家具布置替换系统，其特征在于，包括：
步骤S1：通过信息存储模块收集并存储用户画像信息、用户交互操作信息以及内装家具信息；
步骤S2：通过场景渲染模块在PC端和VR端的平台系统呈现公共区域全貌信息；
步骤S3：根据信息存储模块收集的相关信息，更改结构信息形成的三维空间总的家具布置信息，实现不同用户对公共区域家具布置信息的更换；
步骤S4：根据不同用户对家具布置信息的更换，控制场景中各家具变换，并通过家具信息存储子模块存储用户按照自己偏好与需求即时更改的家具布置信息，确认后上传资料供设计者参考优化。
8.根据权利要求7所述的基于虚拟场景公共区域家具布置替换方法，其特征在于，所述步骤S3包括：存储各种供选择的家具，通过UI交互更换公共区域已有家具布置信息；
UI交互子包括UI界面设计和鼠标\VR手柄操作，用于改变公共区域家具信息；
在PC端界面，用户通过键鼠点选需要更换家具的区域，在家具选择界面点选轮盘中偏好的家具以更换已有家具信息；
在VR端，用户通过手柄控制视觉场景中的蓝线点选需要更换家具的区域，在家具选择界面点选轮盘中偏好的家具以更换已有家具信息。
9.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求7至8中任一项所述的基于虚拟场景公共区域家具布置替换方法的步骤。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求7至8中任一项所述的基于虚拟场景公共区域家具布置替换方法的步骤。
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