基于数字化的人居环境设计系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了基于数字化的人居环境设计系统及方法，系统包括：数据录入子系统，数据录入子系统用于将预设计环境的数据进行测量及收录；设计子系统，设计字系统接收数据录入子系统传输的数据后，利用该数据建立三维模型，并通过该三维模型作为基础进行规划设计；与设计子系统交互的VR体验子系统，VR体验子系统用于用户实时体验设计效果，VR体验子系统中的场景与设计子系统规划设计的三维模型相同。通过VR体验子系统让用户直观的感受到设计后的环境，一方面避免了用户理解误差导致的后续返工，另一方面，由于采用预设计环境的实际数据进行三维建模设计，也能根据设计后的三维模型对实际人居环境中的设施进行精确定位。对实际人居环境中的设施进行精确定位。对实际人居环境中的设施进行精确定位。

【技术实现步骤摘要】
基于数字化的人居环境设计系统及方法


[0001]本专利技术属于人居环境设计领域，更具体地说，尤其涉及基于数字化的人居环境设计系统。同时，本专利技术还涉及基于数字化的人居环境设计方法。

技术介绍

[0002]人居环境设计，则是针对居住环境的设计，其中最为常见的就是室内设计；室内设计是根据建筑物的使用性质、所处环境和相应标准，运用物质技术手段和建筑设计原理，创造功能合理、舒适优美、满足人们物质和精神生活需要的室内环境；目前，室内设计过程繁琐，同时通过图文对用户进行设计阐述十分不方便，很多时候由于用户的理解误差导致实际施工后并不能完全达到用户需求，这就导致后续返工带来的资源以及时间的浪费，因此，我们提出基于数字化的人居环境设计系统及方法。
[0003]关于基于数字化或VR技术的设计，中国专利库中公开号为CN110837673A的专利技术说明书就公开了一种基于VR技术的园林造景设计系统。但是该系统主要对应性地描述了园林设计，并没有设计室内设计和建筑设计。
[0004]它是通过造景设计子系统包括：功能区域划分模块、植被规划模块和建筑规划模块。本专利技术将VR技术引入园林造景设计的三维模型构建中，仅通过VR眼镜就可以直接观看实际场景，不需要去现场，从而提高了三维模型的效率，通过分区域进行造景设计，使得设计有序高效。这篇专利主要在植被规划时，考虑了多重因素，从而在有效利用现有资源的条件下，保证了植被在生长环境和美化上的合理种植。考虑了区域间的植被布局和建筑布局，从整体上进行了植被和建筑的合理布局。而园林和人居住环境虽然搭边，但主要是以观赏和休闲时为主，对于建筑物和室内主要人居住的设计，该专利并未提及，并且场景也不相同，难以借鉴。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的基于数字化的人居环境设计系统及方法，能通过VR体验子系统让用户直观的感受到设计后的环境，一方面避免了用户理解误差导致的后续返工，另一方面，由于采用预设计环境的实际数据进行三维建模设计，也能根据设计后的三维模型对实际人居环境中的设施进行精确定位。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于数字化的人居环境设计系统，包括：数据录入子系统，所述数据录入子系统用于将预设计环境的数据进行测量及收录；与所述数据录入子系统相交互的设计子系统，所述设计字系统接收数据录入子系统传输的数据后，利用该数据建立三维模型，并通过该三维模型作为基础进行规划设计；与所述设计子系统交互的VR体验子系统，所述VR体验子系统用于用户实时体验设计效果，所述VR体验子系统中的场景与所述设计子系统规划设计的三维模型相同，所述VR
体验子系统包括：数据库服务器，用于存储三维教学场景、操作教程、环境设施数据、环境设施图片、文字、操作引导语音、第一视角视频、设计人员信息资料、用户满意度数据；应用服务器，用于连接VR终端设备；WEB服务器,用于为PC端、VR终端设备提供应用操作服务；网关模块，用于显示端、云端、操作端之间的数据传输；所述数据库服务器用于记录用户姿势、用户与环境设施之间的距离，并记录用户体验流程。
[0007]优选的，所述数据录入子系统包括：存储模块，用于存储录入模板，每类型的录入单与录入模板相匹配，每一个所述录入单包括若干类型录入域，每一录入域用于填写相应的数据，所述录入模板中包含相匹配的录入单中的所有录入域以及录入规则，所述录入规则包括所述录入单上每种类型录入域的录入方式，所述录入方式为人工录入方式、影像识别方式、或者人工录入与影像识别结合的录入方式；接收模块，用于接收录入任务，所述录入任务中包括录入单的影像以及录入单的类型；任务包生成模块，用于根据所述录入单的类型按照预设数量打包所述录入任务形成任务包，每个所述任务包中的录入任务的录入单的类型相同；查询模块，用于根据每个所述任务包中所述录入单的类型查询所述存储模块中与其相匹配的所述录入模板；拆分模块，用于根据所述录入单上的录入域的类型及录入方式拆分每个所述任务包中的录入单为若干类型的录入项目，并根据所述录入项目的类型划分每个所述任务包中所有录入单的录入项目以形成若干派发任务，每个所述派发任务对应一类录入项目，每类所述录入项目至少对应一类录入域且录入方式相同，所述派发任务用于表示欲要对所述对应的录入域中的数据进行录入。
[0008]优选的，所述数据录入子系统还包括：用于对环境数据进行测量的数据测量单元，所述数据测量单元包括：预处理模块，用于对三维激光扫描得到的海量点云数据进行预处理，以确定目标区域中的点云数据；划分模块，用于将目标区域中的点云数据按照楼层划分管理，将每个楼层作为一个管理单元，再对所述楼层划分房间，对房间数据按真实场景进行编码管理；提取模块，用于分别针对各个房间所对应的分块点云数据提取出各个楼层中各个房间的特征信息；输出模块，用于输出各个楼层中各个房间的特征信息。
[0009]优选的，所述设计子系统包括：户型加入模块、自动设计模块、手动设计模块、虚拟现实场景生成模块、后台管理模块；所述户型加入模块用于识别用户导入的户型图；通过户型加入模块，获得用户自己户型中各个房间信息；
所述自动设计模块根据用户设定的户型图，选取符合条件的样板户型与样板间，依据选择的样板间对用户自己的房间进行自动设计；所述手动设计模块中设置多个设计用设施，用户根据喜好选取夹具和建材模板对房间进行布置；所述装修设计违规数据库包括装修设计错误项以及装修设计风险项；所述自动设计模块和手动设计模块是基于装修设计违规数据库和户型图为前提完成的；所述户型图包括墙体结构图和水电施工图；所述墙体结构图包括窗户位置信息、承重墙信息和非承重墙信息；墙体还包括外墙和内墙；水电施工图包括水路布局信息和强电弱电电路布局信息；所述两侧均为室内的定义为内墙，内墙的非承重墙特征提取特征属性为全可拆墙体；便于和后续与设计模块匹配；单侧室外单侧室内的为外墙，内墙的非承重墙特征提取属性为可内侧改薄、挖壁龛等内侧半可拆墙体；所述自动设计或手动设计后的设计图纸在各维度平面上与所述户型图的对应各维度平面进行一维数据或二维数据比较，获得比较数据；将特征属性和比较数据进行对应性处理，获得三种情况：第一种，特征属性和比较数据完全落入装修设计错误项，反馈为不允许项；第二种，当比较数据和特征属性落入装修设计风险项，反馈回系统进行人工判断确定；第三种，当设计图一维或二维数值小于户型图个维度对应的尺寸时，自动划出并提示为空面积；所述空面积包含纯空位的第一留空面积、内侧半可拆墙体填充的第二留空面积以及全可拆墙体的第三留空面积。
[0010]优选的，所述设计系统还包括：设计数据库，所述设计数据库包含家具和建材、样板间和样板户型；所述自动设计模块对用户房间进行自动设计时，将样板间中的建材按与样板间相同的方式铺贴在用户房间中，根据基于人体工程学的设计规则，将样板间的家具导入用户房间中。
[0011]优选的，所述VR体验子系统还包括：用于用户穿戴的硬件设备，所述硬件设备包括：头戴设备、手部设备、脚部设备；所述头戴设备包括头戴控制单元、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于数字化的人居环境设计系统，其特征在于，包括：数据录入子系统，所述数据录入子系统用于将预设计环境的数据进行测量及收录；与所述数据录入子系统相交互的设计子系统，所述设计字系统接收数据录入子系统传输的数据后，利用该数据建立三维模型，并通过该三维模型作为基础进行规划设计；与所述设计子系统交互的VR体验子系统，所述VR体验子系统用于用户实时体验设计效果，所述VR体验子系统中的场景与所述设计子系统规划设计的三维模型相同，所述VR体验子系统包括：数据库服务器，用于存储三维教学场景、操作教程、环境设施数据、环境设施图片、文字、操作引导语音、第一视角视频、设计人员信息资料、用户满意度数据；应用服务器，用于连接VR终端设备；WEB服务器,用于为PC端、VR终端设备提供应用操作服务；网关模块，用于显示端、云端、操作端之间的数据传输；所述数据库服务器用于记录用户姿势、用户与环境设施之间的距离，并记录用户体验流程。2.根据权利要求1所述的基于数字化的人居环境设计系统，其特征在于：所述数据录入子系统包括：存储模块，用于存储录入模板，每类型的录入单与录入模板相匹配，每一个所述录入单包括若干类型录入域，每一录入域用于填写相应的数据，所述录入模板中包含相匹配的录入单中的所有录入域以及录入规则，所述录入规则包括所述录入单上每种类型录入域的录入方式，所述录入方式为人工录入方式、影像识别方式、或者人工录入与影像识别结合的录入方式；接收模块，用于接收录入任务，所述录入任务中包括录入单的影像以及录入单的类型；任务包生成模块，用于根据所述录入单的类型按照预设数量打包所述录入任务形成任务包，每个所述任务包中的录入任务的录入单的类型相同；查询模块，用于根据每个所述任务包中所述录入单的类型查询所述存储模块中与其相匹配的所述录入模板；拆分模块，用于根据所述录入单上的录入域的类型及录入方式拆分每个所述任务包中的录入单为若干类型的录入项目，并根据所述录入项目的类型划分每个所述任务包中所有录入单的录入项目以形成若干派发任务，每个所述派发任务对应一类录入项目，每类所述录入项目至少对应一类录入域且录入方式相同，所述派发任务用于表示欲要对所述对应的录入域中的数据进行录入。3.根据权利要求2所述的基于数字化的人居环境设计系统，其特征在于：所述数据录入子系统还包括：用于对环境数据进行测量的数据测量单元，所述数据测量单元包括：预处理模块，用于对三维激光扫描得到的海量点云数据进行预处理，以确定目标区域中的点云数据；划分模块，用于将目标区域中的点云数据按照楼层划分管理，将每个楼层作为一个管理单元，再对所述楼层划分房间，对房间数据按真实场景进行编码管理；提取模块，用于分别针对各个房间所对应的分块点云数据提取出各个楼层中各个房间
的特征信息；输出模块，用于输出各个楼层中各个房间的特征信息。4.根据权利要求1所述的基于数字化的人居环境设计系统，其特征在于：所述设计子系统包括：户型加入模块、自动设计模块、手动设计模块、虚拟现实场景生成模块、后台管理模块和装修设计违规数据库；所述户型加入模块用于识别用户导入的户型图；通过户型加入模块，获得用户自己户型中各个房间信息；所述自动设计模块根据用户设定的户型图，选取符合条件的样板户型与样板间，依据选择的样板间对用户自己的房间进行自动设计；所述手动设计模块中设置多个设计用设施，用户根据喜好选取夹具和建材模板对房间进行布置；所述装修设计违规数据库包括装修设计错误项以及装修设计风险项；所述自动设计模块和手动设计模块是基于装修设计违规数据库和户型图为前提完成的；所述户型图包括墙体结构图和水电施工图；所述墙体结构图包括窗户位置信息、承重墙信息和非承重...

【专利技术属性】
技术研发人员：温从儒，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：发明
国别省市：