基于三维场景的室内装饰系统的设计与实现

发布时间：2019-10-23 12:36

【摘要】：随着社会经济的不断繁荣，人民生活水平不断提高，住房环境得到改善，如房屋居住面积持续增大，住房结构更加合理，房屋设施不断完善等。当前，普通住房除提供基本居住功能之外，良好的装修效果能够提高人们的居住质量，已经成为满足人们住房需求的另一个主要因素。由于专业所限，普通居民的房屋装修设计大都雇佣专业的专修公司完成。然而，由于住户的需求不明确、信息表达不清晰等多个因素，很多由装修公司设计并实施的最终装修效果不能达到用户的预期目标。基于此背景，本文拟利用计算机相关技术，设计并实现基于三维场景的室内装饰系统。基于该系统，普通住户可以自行对房屋装饰进行设计和不断修改，并输出最终效果图。室内装修包括房屋格局、色彩、格调等宏观上的设计，也包括家具摆设、家具颜色、家电型号等微观层面上的设计。为了能够准确反映现实环境，本文设计的室内装饰系统采用虚拟现实技术，以便将现实环境展现在计算机虚拟环境中。以虚拟现实技术为依托，论文首先分析了室内装饰软件的发展现状和国内外的相关研究成果。基于已有成果及其存在的不足，本文以构建简单易用、功能全面、面向非专业用户的房屋自主装饰系统为目标。系统以客户端/浏览器模式进行实现，并将用户分为普通用户和管理员用户两种类型。当普通用户通过浏览器登陆到系统后，可以通过场景建立、二维平面图形绘制、三维模型加载、三维建模、模型存储和输出等功能实现房屋结构以及装饰效果的三维场景构建；为了保证系统的稳定性，管理员用户的主要职责是对系统中的数据进行维护，包括普通用户数据管理、模型管理、三维文件管理等。按照以上功能设定，本文依托Java语言环境，利用Java3D开源三维图形建模引擎，同时配合Sql Server数据库，tomcat服务器软件以及Jsp、Servlet等技术对系统进行实现。在开发过程中，使用MVC的经典编程模型，将数据显示和业务逻辑分开，不仅降低了代码的开发难度，，而且有助与后续功能的扩展。通过以上技术实现的装饰系统能够将二维平面效果映射到三维空间中，使得装饰效果更为直观。同时，系统还提供了大量的用户交互操作，例如用户可以通过鼠标对生成的三维场景进行旋转、平移和缩放等，以便从不同角度观察最终装饰效果。该系统的实现解决了普通用户和专业设计师之间的沟通问题，而且减少了设计费用，对于大量非专业用户而言具有重要意义。最后，论文对系统进行了功能测试和性能测试。测试结果表明，本文所开发的基于三维场景的室内装饰系统功能全面，简单易用，可靠性高，能够满足广大非专业用户的室内装修需求。
【图文】：

用例图,用例图

本文设计并实现了基于三维场景室内装饰系统。该系统通过对平面房屋进行三维建模，使得室内装饰更加直观。即使是非专业人士也可以充分发挥自创意，设计出适合自己的居住环境。本章从系统功能需求出发，阐述了系统架功能模块，包括二维户型绘制、三维建模、三维场景存取、数据管理等。基于需求模块划分，本章进而给出了系统数据库设计过程，包括 ER 图的设计和主系表的设计。2.1 基于 UML 的系统需求分析UML 是一种面向对象的建模语言，它是运用统一的、标准化的标记和定义对软件系统进行面向对象的描述和建模。UML 语言可以用于需求管理、分析、编程、测试等。

房屋结构,客厅,二维

图 2.3 系统中存储的客厅二维房屋结构示的每个图形代表了一种特定的房型结构。该图是房间的，图中的每条边代表一面墙。当用户选定某个房型后，。例如，对于图 2.3 中左上角所示的矩形房屋结构，需要以确定其具体结构，如图 2.4 所示。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP391.41

【参考文献】