试析新型室内水电装修布线的三维设计

1、试析新型室内水电装修布线的三维设计 【论文关键词】三维空间；房屋模型；水电装修布线设计 【论文摘要】室内设计进展至今，早已突破了原有学科本位思想的束缚，把生态设计引入室内设计，扩展室内设计的内涵，将把室内设计推向更高的层次和境界。随着计算机图形学的飞快进展，虚拟现实成为当前国内外的一个研究热点。本文围绕面对对象的新型三维实体造型设计系统中的问题举行研究和探讨，旨在为建立环保、便宜的经济有用住房。 一、引言 当今社会随着人民生活水平的提高，购房后一次装修和旧房子再次装修十分频繁。现在装修房屋，尤其是在二手房重新装修中装修师傅往往面临着由于没有水电装修布线图纸，对本来的水管布置，电路走线不清晰的问

2、题，导致装修时常常消失水管或电线损伤，给装修带来不须要的棘手。所以为施工单位供应精确牢靠的水电装修布线信息，已成为一个迫切需要解决的问题。 二、新型室内设计系统研究的背景、目的和意义 国内也有一些公司致力于水电布线管理或施工软件的开辟，但大多数系统是2D或者2.5D的1。墙壁的水电布线纵横交叉，用平面来表示并不充分，无法体现房屋布线后的三维整体状态，没有直观的效果。目前国内市场施工常用的布线设计以平面布线图处理为主，临近工程设计人员的实际，有很好的应用价值，但是开辟者不是从房屋用户角度动身的，房屋用户对图纸理解困难，安装起来比较棘手，而且不是三维的，无法给人一个房屋三维布线的立体感触，而且安装

3、工程中常常消失二维设计不直观、设计图纸不协调、施工图设计阶段图纸综合会审困难等问题。采用虚拟现实技术（Virtual Reality），Delphi面对对象编程技术，将隐蔽的水电布线清楚、直观地从三维角度展现在用户面前，并将装修时的水电布线图纸保留下来，每次装修的时候可以打开、编辑、存储。具备这样功能的软件，不仅适宜装修公司使用，还适宜施工人员和屋主来使用，为他们供应很大的便利， 有着极大的市场潜力。 施工人员在装修初期，建立房屋三维模型，选取详细施工的各个墙面，把水电安装图纸输入电脑，并保存在数据库中。再次装修时，相关人员可以从数据库中调出图纸，以房屋三维的状态显示，做到水管的布置及电路的走

4、线一目了然，然后按照本次装修的详细状况，调出所需墙面，修改和编辑相对应的原施工图纸，并再次保存到数据库中。这样不仅能协助施工人员合理的安顿好水管和电路的走向，还可以为再装修留下可供参考的依据，再次装修时房屋的水电分布心中有数。 三、房屋装修水电布线的模型化与可视化 房屋是装修时水电布线的几何对象，同时也是建造物的基础。由房屋模型的数据结构可以知道，对于复杂的房屋，其实也是由很多容易的部分组成的，每一部分都占领一定大小的空间范围，而且房屋的每一个面都可能具有不同的色彩或纹理的属性特征。第二，在大多数状况下，房屋模型是一个个的单体状态存在的，例如一间房间是由几个墙面和一个屋顶组成。因此，简化房屋模

5、型在三维绘制时可以削减几何数据的容量提高三维显示速度。房屋模型场景树结构的建立按照三维目标模型的数据结构，可以分解为屋顶、墙面以及各个面的纹理数据。 房屋的可视化主要由房屋侧面的可视化和复杂的房屋顶面的可视化构成。房屋侧面主要是由一个个四边形构成，可以用三角形组成的面片来表达。而对于房屋的顶面，一般是个复杂的多边形结构，同时考虑到三角形是最基本的图形，适宜图形的显示，所以对房屋屋顶的多边形分割为三角形举行可视化，对于复杂房屋屋顶需要设计算法实现2。 对于建造物和构筑物几何对象的模型建立的方法，国内外对此有广泛的研究，主要的研究重点是建造物模型的自动或半自动的三维重建3，研究的主要内容是建造物屋

6、顶模型的自动提取与三维重建。这些研究主要重点都是集中在单个房屋模型的立体重建，对于三维模型的编辑与交互操作方面的研究存在一定的欠缺，如:模型的样子转变、分析功能的开辟等。 房屋表面几何对象经过模型化后，以数字的形式存储在计算机中，惟独将其模型举行可视化，才干看到虚拟的房屋。务必采用计算机图形学的学问，通过一定的算法，将房屋各模型通过计算机显示出来，同时，通过有效的数据处理、LOD算法、多辨别率的图像处理和逼真的纹理贴图，来优化房屋三维模型系统4。 四、室内水电装修布线的综合布线系统 水电改造属于装修的隐藏工程，也是装修的前奏工程。因此，在装修过程一定要考虑周全。详细在施工过程中也需严格把好质量

7、关，以免留下圆满。水电安装的综合布线系统是指将水线、电器等设备举行集中控制的电子系统。电路布线中，布线时线管尽量一根使用不要接头，除特别需要才截断（比如长度小于2.8米），有底盒之间也是需要截断的。另外从使用平安上讲布线时线管内是一条线究竟的，中间不能有接头，一般照明和一般插座2.5m就够了，厨房电器和空调插座务必4mm2 （以上均为强电）。水路布线改造完后务必打压测试，通过打压测试后方可封槽举行下一工序。详细到水电布线三维模型图上，首先考虑水电布线图映射模型： 将水电布线图映射到房屋三维模型上，用的是贴图的方法。在房屋几何对象模型表面逐个面举行水电线路绘制时，在二维编辑器上先做好图像，然后举

8、行贴图，不仅可以节约绘制时光，同时可以增强模型的逼真性和现实性。贴图是一个平面区域与指定的色彩或图像区域之间的映射:CR。因此，平面区域上每一个点都有自己的色彩值。因为贴图只是离散的图像表示，它只是记录了一个色彩矩阵。因而为了取得正确的结果，务必建立色彩空间与几何对象模型空间的正确的映射关系。 一般状况下通过仿射变换的方法建立二维的纹理数据（像素空间）与三维的物体空间（三维物方坐标系）之间的映射关系。对于三角形或四边形只需要指定三个点之间的（u）v），即可按照上述公式举行求解，从而得出矩阵中的各个系数的数值大小。 对于属性数据的管理，在数字表面房屋三维模型中，可以把属性数据分为贴图数据和几何模

9、型的语意描述数据两大类型。对于前一类数据使用属性数据库举行管理，至于属性数据的查询与更新通过对象的标识码举行关联。由于几何模型中面片的属性中保存了贴图的名称，因此在三维显示时，能够保证正确的贴图映射结果。在三维虚拟现实系统中，贴图是其最为胜利的技术之一，其是通过将图像粘贴于几何表面来增加图形的真切感，既能增强绘制真切感又不影响几何图形本身的几何复杂度。 五、三维模型在实体设计中的理论意义和环保效应 房屋模型是三维的，而各个面上水电布线则在二维平面上举行，并将水电布线图粘贴到房屋三维模型对应的面上，所以，系统务必解决人机交互和墙面拾取的问题。 但是房屋室内水电布线三维可视化的理论和应用的研究目前还处于研究与探究阶段，一些实际的问题还需要解决，将三维建模和图形图像处理较好地结合在一起，使水电布线在三维表现上得到较好的体现，而且对于单面墙的布线也能很好地调用、编辑、修改与存储，解决了三维建模和二维图片在三维物体上拾取、贴图、存储的问题。 另外，作为环境的发明者的室内设计师，应在详细设计中充分体现环保，水电布线应充分考虑环保节能，其实是一个有机联系的整体：光、色