一种家居户型设计系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种家居户型设计系统，该系统包括家居户型平面设计子系统，家居户型三维呈现子系统和家居户型设计库。通过该家居户型设计系统，用户可以通过互联的计算机网络，在客户端简单方便的提出家居户型设计需求及完成平面设计，然后能够对设计的家居户型以三维方式进行呈现和场景体验。本发明为普通用户提供了简单易用的家居户型设计手段，设计精度高、仿真场景逼真，适用于家居户型设计个性化、网络化、便捷化的趋势。
【专利说明】
一种家居户型设计系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及家居仿真设计技术，尤其涉及的是一种基于计算机仿真的家居户型设计系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着计算机仿真技术的快速发展，在家居领域的场景仿真已经得到应用。特别是家居个性化需求越来越多，能够灵活快捷的为客户提供所需的家居装修仿真场景已成为家居装修公司的一种重要竞争力。
[0003]现有技术中，在家居户型仿真设计中存在的主要问题有:
[0004]一是“难”的问题。如果利用普通平面或三维设计软件进行家居户型设计，需要设计人员具有良好的计算机平面或三维设计经验，这对于家居装修公司的从业人员而言难度较大，他们更希望使用专业的家居户型设计系统，以具体的家居设计要素(如墙体、门、窗等)来直接进行组装式设计。
[0005]二是“准”的问题。客户通常会给出户型的具体平面尺寸，这就要求在进行户型设计时融入这些参数，严格按照这些尺寸进行合理设计，避免出现偏差，并且在后期装修时，提高材料选择、工程预算的准确性。
[0006]三是“真”的问题。家居户型设计除了具有平面结构外，还应该具有三维视图，能够让客户从多角度感受设计效果，甚至还能够让客户有身临其境的感觉，增强用户体验的真实感。
[0007]为此，需要提供一种家居户型设计系统，能够充分利用计算机仿真技术，解决现有技术中家居户型设计难度较大、准确度不高以及体验效果不真等问题。
【发明内容】
[0008]本发明主要解决的技术问题是提供一种家居户型设计系统及方法，用于解决现有技术中家居户型仿真设计对从业人员要求较高、难度较大、设计的精准程度不够、体验场景不真等问题。
[0009]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种家居户型设计系统，采用基于网络互联的计算机进行设计，包括安装于服务器计算机上的设计平台和安装于用户计算机上的客户端，该设计平台与该客户端通过网络进行互操作和信息共享，该家居户型设计系统包括:家居户型平面设计子系统，包括本地户型上传接收工具、网络户型采集工具以及平面设计工具;该本地户型上传接收工具，用于接收用户导入的平面家居户型；该网络户型采集工具，用于接收用户从网络系统中选择并下载的平面家居户型；该平面设计工具，用于通过平面设计工具设计平面家居户型;家居户型三维呈现子系统，用于将该平面家居户型转换为三维家居户型加以呈现;家居户型设计库，用于存储平面家居户型和三维家居户型。
[0010]在本发明家居户型设计系统另一实施例中，该平面设计工具包括仿真画墙、仿真画门、仿真画窗和仿真画地板，该仿真画墙用于在平面家居户型设计中仿真设计室内墙体，该仿真画门用于在平面家居户型设计中仿真设计入户门和室内门，该仿真画窗用于在平面家居户型设计中仿真设计室内窗户，该仿真画地板用于在平面家居户型设计中仿真设计各居室的地板。
[0011]在本发明家居户型设计系统另一实施例中，该仿真画墙包括直线画墙和折线画墙，该直线画墙是指仅以90度角进行方向改变的直线来仿真画墙，该折线画墙是指以任意角度进行方向改变的直线来仿真画墙。
[0012]在本发明家居户型设计系统另一实施例中，该仿真画墙的设计参数包括墙高、墙厚、墙面图案、墙面色彩，该仿真画门的设计参数包括门高、门宽、门图案、门色彩，该仿真画窗的设计参数包括窗高、窗宽、窗离地高、窗选型，该仿真画地板的设计参数包括地板图案、地板颜色。
[0013]在本发明家居户型设计系统另一实施例中，该家居户型平面设计子系统与该家居户型三维呈现子系统相互关联，将该平面家居户型导入该家居户型三维呈现子系统后，该平面家居户型对应转换为三维家居户型。
[0014]在本发明家居户型设计系统另一实施例中，该家居户型三维呈现子系统对该三维家居户型的呈现方式包括垂直俯瞰呈现、倾斜鸟瞰呈现和动态漫游呈现。
[0015]在本发明家居户型设计系统另一实施例中，该家居户型平面设计子系统安装在该客户端，该家居户型三维呈现子系统安装在该设计平台，用户在该客户端提交平面家居户型设计需求或完成平面家居户型设计后，通过该客户端访问该设计平台，得到该平面家居户型对应的三维家居户型；该家居户型设计库安装在该设计平台上，该客户端通过访问该设计平台从该家居户型设计库中选择调用平面家居户型或三维家居户型。
[0016]本发明还提供了一种家居户型设计方法，采用基于网络互联的计算机进行设计，该家居户型设计方法包括:家居户型平面设计，利用本地户型上传接收工具接收客户导入的平面家居户型或利用网络户型采集工具接收由网络下载的平面家居户型或利用平面设计工具设计完成平面家居户型；家居户型三维呈现，将该平面家居户型转换为三维家居户型加以呈现;家居户型存储与调用，将该平面家居户型和三维家居户型进行存储，以及调用显示该平面家居户型和三维家居户型。
[0017]在本发明家居户型设计方法另一实施例中，该家居户型平面设计中包括:平面墙设计，利用仿真画墙工具绘制平面墙;平面门设计，利用仿真画门工具在该平面墙上添加平面门；平面窗设计，利用仿真画窗工具在该平面墙上添加平面窗；平面地板设计，利用仿真画地板工具在该平面墙所围成的室内区域添加平面地板。
[0018]在本发明家居户型设计方法另一实施例中，向该平面墙添加墙高、墙厚、墙面图案、墙面色彩参数，向该平面门添加门高、门宽、门图案、门色彩参数，向该平面窗添加窗高、窗宽、窗离地高、窗选型参数，向该平面地板添加地板图案、地板颜色参数，然后将该平面家居户型转换为三维家居户型加以呈现，该三维家居户型的呈现方式包括垂直俯瞰呈现、倾斜鸟瞰呈现和动态漫游呈现。
[0019]本发明的有益效果是:利用该家居户型设计系统中的家居户型平面设计子系统，家居户型三维呈现子系统和家居户型设计库，用户可以通过互联的计算机网络，在客户端简单方便的提出家居户型设计需求及完成平面设计，然后能够对设计的家居户型以三维方式进行呈现和场景体验。本发明为普通用户提供了简单易用的家居户型设计手段，设计精度高、仿真场景逼真，适用于家居户型设计个性化、网络化、便捷化的趋势。
【附图说明】
[0020]图1是根据本发明家居户型设计系统一实施例的组成图；
[0021]图2是根据本发明家居户型设计系统中的家居户型平面设计子系统一实施例的组成图；
[0022]图3是利用本发明家居户型设计系统中的家居户型平面设计子系统设计的平面家居户型一实施例的示意图；
[0023]图4是图3所示平面家居户型实施例对应的三维家居户型的倾斜鸟瞰示意图；
[0024]图5是图3所示平面家居户型实施例对应的三维家居户型的动态漫游示意图；
[0025]图6是根据本发明家居户型设计方法一实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0026]为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
[0027]需要说明的是，除非另有定义，本说明书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。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，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0028]本发明家居户型设计系统是基于网络互联的计算机构成的设计系统，能够进行网上设计和体验。其中，包括安装于服务器计算机上的设计平台和安装于用户计算机上的客户端，设计平台与客户端通过网络进行互操作和信息共享。
[0029]客户端是为用户提供的家居户型设计服务端，主要有两种形式:一种是普通用户客户端，该客户端通常安装在该家居户型设计系统的官方网站上，用户通过该网站登录到客户端;一种是专业用户客户端，这种客户端是为建材公司、装修公司等专业公司提供的用户接口。通过客户端，用户可以将户型图纸、设计需求等发送给设计平台，由专业人员通过设计平台进行家居户型设计，设计完成后，用户可以通过客户端进行访问调用，查阅设计好的户型以及进行场景体验。通过客户端，用户也可以利用其中的家居户型平面设计子系统，直接进行DIY式的自我设计，完成所需的家居户型平面设计，然后提交给设计平台，由设计平台将该家居户型平面设计转换为三维显示模式，进一步还可以通过多种手段进行场景体验，例如通过外接3D眼镜，让用户具有身临其境的效果体验。
[0030]优选的，客户端可以基于网络互联的计算机，也可以基于网络互联的个人便携式移动设备，如手机等。客户端的操作使用既可以是通过鼠标键盘进行，也可以在触摸屏上通过手指触控拖曳操作。
[0031]优选的，在客户端可以设置有加密手段，该加密手段既可以是软件加密也可以是硬件加密，软件加密可以通过带有使用时效的授权密码来实现，而硬件加密采用U盘或无线上网卡实现，只有在U盘或无线上网卡插入客户端所在的计算机时，该家居户型设计系统才能正常使用，并且U盘或无线上网卡上存储的密钥可以设置一定的加密时效，如I个月、6个月、i年、2年等，超过该使用时效后密钥失效，需要更新密钥，当采用无线上网卡作为加密装置时，更新密钥可以采用无线通信加载新密钥的方式实现。
[0032]在设计平台上又进一步包括三个子系统，S卩:家居户型平面设计子系统、家居户型三维呈现子系统和家居户型设计库。图1显示了本发明家居户型设计系统一实施例的组成图。
[0033]在图1中，家居户型平面设计子系统11，包括本地户型上传接收工具、网络户型采集工具以及平面设计工具;该本地户型上传接收工具，用于接收用户导入的平面家居户型，可以为cacUcaxa等软件绘制出的二维平面的户型图；该网络户型采集工具，用于接收用户从网络系统中选择并下载的平面家居户型；该平面设计工具，用于通过平面设计工具设计平面家居户型；家居户型三维呈现子系统12，用于将该平面家居户型转换为三维家居户型加以呈现;家居户型设计库13，用于存储已设计的平面家居户型和三维家居户型。上述三个子系统既可以独立使用，也可以作为一个整体使用。
[0034]以下结合实施例具体说明上述三个子系统的组成及作用。
[0035]图2是本发明家居户型设计系统中的家居户型平面设计子系统一实施例的组成图。在该实施例中，家居户型平面设计子系统11中的平面设计工具有:仿真画墙211、仿真画门212、仿真画窗213和仿真画地板214。仿真画墙211工具用于在平面家居户型设计中仿真设计室内墙体，仿真画门212工具用于在平面家居户型设计中仿真设计入户门和室内门，仿真画窗工具213用于在平面家居户型设计中仿真设计室内窗户，仿真画地板214工具用于在平面家居户型设计中仿真设计各居室的地板。
[0036]以下结合图3所示实施例，利用家居户型平面设计子系统11中各个设计工具进行家居户型平面设计的过程加以说明。首先，利用仿真画墙211工具，用直线表示的平面墙311在设计图板上画出来，图3中绘制的平面墙311为一个封闭的矩形;然后，利用仿真画门212工具，在平面墙311上添加平面门312;接着，继续利用仿真画窗213工具，在平面墙311上添加平面窗313;最后，利用仿真画地板214工具，在平面墙311所围成的区域内添加平面地板314。
[0037]在图3中仿真画墙211工具只是以直线画墙，就是指仅以90度角进行方向改变的直线来仿真画墙。优选的，还有折线画墙，就是指以任意角度进行方向改变的直线来仿真画墙。因此，折线画墙相对于直线画墙，不仅包括90度角进行方向改变，可以根据家居的实际情况以任意角度进行方向改变来画墙，因此应用范围更广。
[0038]利用图3中所示的仿真画墙211、仿真画门212、仿真画窗213和仿真画地板214工具完成家居户型平面设计后，需要进一步对其中参数值进行设置或选择。具体而言，仿真画墙211的设计参数包括墙宽、墙高、墙厚、墙面图案、墙面色彩，其中，墙高的上限不能高于3米；仿真画门212的设计参数包括门高、门宽、门图案、门色彩，这里门高不能高于所在墙的墙高参数，而门宽不能宽于门两侧所在墙的宽度之和;仿真画窗的设计参数213包括窗高、窗宽、窗离地高、窗选型，优选的，窗离地高优选为1.2米，窗高参数加上该窗户离地高度不应超过墙高参数，窗宽不能宽于窗两侧所在墙的宽度之和;仿真画地板214的设计参数包括地板图案、地板颜色。例如，在仿真画墙211的设计参数中，墙高、强厚的参数可以根据客户提供的实际户型墙体参数进行设置，而墙面色彩则可以从设计库中选择各种色彩图案作为墙面的色彩图案。
[0039]作为对平面家居户型设计的一种替代方案，客户还可以通过直接上传CAD格式的平面家居户型，家居户型平面设计子系统对CAD格式的平面家居户型图中的墙、窗、门等进行参数识别，对应形成该系统中的平面家居户型。
[0040]在完成家居户型平面设计后，特别是对相关设计参数进行了设置以后，就可以将家居户型平面设计子系统与家居户型三维呈现子系统相互关联，将上述平面设计工具设计完成的平面家居户型导入家居户型三维呈现子系统后，平面家居户型对应转换为三维家居户型。例如，图3所示的平面家居户型导入家居户型三维呈现子系统后，对应可以转换为图4所示的三维家居户型。
[0041 ] 图4中的三维墙411、三维门412、三维窗413和三维地板414分别和图3中的平面墙311、平面门312、平面窗313、平面地板314相对应。并且，图4所示的三维呈现为倾斜鸟瞰呈现的三维设计效果图，此处倾斜鸟瞰的倾斜角度为45°。优选的，还包括垂直俯瞰呈现和动态漫游呈现。图5显示了图3所示平面户型的动态漫游的一个场景示意图，图5中对应有三维墙511、三维门512、三维窗513和三维地板514。动态漫游呈现既可以直接在普通电脑的屏幕上呈现，也可以外接三维眼镜，用户可以带上三维眼镜进行动态场景体验，这种仿真效果更为逼真。
[0042]对于动态漫游呈现又包括两种方式，一种是自主式漫游，用户可以通过鼠标、触摸屏或外接传感器的方式，模拟人员进入该三维立体图中进行漫游，模拟观摩家居内部各厅室的户型场景。另一种是自动式漫游，用户需要预先在三维家居户型的三维立体图内设定路径节点，由这些路径节点组成漫游路线，设定完毕后，无需人工操作而是以自动漫游的方式沿该漫游路线模拟观摩家居各厅室的场景。
[0043]优选的，路径设定及自动式漫游的方法是:
[0044]首先设定以下参数:将各路径节点依次按顺序形成点的集合(P1,P2，P3,......Pn}；设定移动速度为S，本实施例中，优选的设定移动速度为5千米/小时；当前路径节点坐标为P0S，相对下一路径节点的朝向为R0S;采用Ierp差值函数和Slerp球面差值函数计算。
[0045]再按照以下方法进行漫游:
[0046]第一步:设定η的初始值为I;
[0047]第二步:POS= Ierp (Pn.Ρη+ι.distance(Pn.Pn+i)/S)
[0048]第三步:ROS= Slerp (Pn.Pn+i.di s tance (Pn.Pn+i) / S)
[0049]第四步:1f(POS = Pn+1)，{η++，依次顺序执行第二步、第三步、第四步}
[0050]第五步:直到将最后设定的路径节点按照上述步骤迭代完成后，漫游结束。
[0051]并且，在预先设定漫游路线时，用户还可以同步动态调整观看的视角，观看视角用户可以通过拖动鼠标来操作，平视视角为0°，仰视视角为0°?60°，俯视视角为0°?60°，左视视角为0°?90°，左视视角为0°?90°。
[0052]作为一种优选方案，上述家居户型平面设计子系统安装在客户端，而家居户型三维呈现子系统安装在设计平台上，用户在客户端提交平面家居户型设计需求或完成平面家居户型设计后，通过该客户端访问设计平台，得到该平面家居户型对应的三维家居户型。另夕卜，家居户型设计库也安装在设计平台上，客户端通过访问设计平台从家居户型设计库中选择调用平面家居户型或三维家居户型。这种优选的实施方案，主要基于家居户型三维呈现子系统和家居户型设计库在呈现家居三维设计效果时，需要占用大量的硬件资源，对计算机的内存、处理器、硬盘都有较大消耗，因此集中设置在设计平台中，这只需要设计平台的服务器具有较高的处理性能即可满足要求，而对客户端的计算机则没有这种高性能要求，由此整个系统在价格上具有优势。
[0053]本发明还提供了一种家居户型设计方法，采用基于网络互联的计算机进行设计。如图6所示，在该家居户型设计方法实施例中，家居户型平面设计S601，利用本地户型上传接收工具接收客户导入的平面家居户型或利用网络户型采集工具接收由网络下载的平面家居户型或利用平面设计工具设计完成平面家居户型；家居户型三维呈现S602，将S601的平面家居户型转换为三维家居户型加以呈现;家居户型存储与调用S603，既可以将S601完成的该平面家居户型进行存储，以及调用该平面家居户型到S602中进行三维显示。优选的，在家居户型存储与调用S603也可以将已有完成的三维家居户型进行存储和显示。
[0054]优选的，在本发明家居户型设计方法另一实施例中，该家居户型平面设计S601中包括:平面墙设计，利用仿真画墙工具绘制平面墙;平面门设计，利用仿真画门工具在该平面墙上添加平面门；平面窗设计，利用仿真画窗工具在该平面墙上添加平面窗;平面地板设计，利用仿真画地板工具在该平面墙所围成的室内区域添加平面地板。
[0055]进一步的，在平面墙设计中包括向该平面墙添加墙宽、墙高、墙厚、墙面图案、墙面色彩参数;在平面门设计中包括向该平面门添加门高、门宽、门图案、门色彩参数;在平面窗设计中包括向该平面窗添加窗高、窗宽、窗离地高、窗选型参数;在平面地板设计中包括向该平面地板添加地板图案、地板颜色参数，然后将该平面家居户型转换为三维家居户型加以呈现，该三维家居户型的呈现方式包括垂直俯瞰呈现、倾斜鸟瞰呈现和动态漫游呈现。
[0056]由于本发明一种家居户型设计方法与上述家居户型设计系统基于同一构思，有关内容与上述家居户型设计系统实施例相似，此处不再赘述。
[0057]通过上述方式，本发明家居户型设计系统基于网络互连的计算机网络，用户可以在客户端简单方便的提出家居户型设计需求及完成平面设计，然后能够对设计的家居户型以三维方式进行呈现和场景体验。本发明为普通用户提供了简单易用的家居户型设计手段，设计精度高、仿真场景逼真，适用于家居户型设计个性化、网络化、便捷化的趋势。
[0058]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种家居户型设计系统，采用基于网络互联的计算机进行设计，包括安装于服务器计算机上的设计平台和安装于用户计算机上的客户端，所述设计平台与所述客户端通过网络进行互操作和信息共享，其特征在于，所述家居户型设计系统包括: 家居户型平面设计子系统，包括本地户型上传接收工具、网络户型采集工具以及平面设计工具;所述本地户型上传接收工具，用于接收用户导入的平面家居户型;所述网络户型采集工具，用于接收用户从网络系统中选择并下载的平面家居户型;所述平面设计工具，用于通过平面设计工具设计平面家居户型； 家居户型三维呈现子系统，用于将所述平面家居户型转换为三维家居户型加以呈现； 家居户型设计库，用于存储所述平面家居户型和所述三维家居户型。2.根据权利要求1所述的家居户型设计系统，其特征在于，所述平面设计工具包括仿真画墙、仿真画门、仿真画窗和仿真画地板，所述仿真画墙用于在平面家居户型设计中仿真设计室内墙体，所述仿真画门用于在平面家居户型设计中仿真设计入户门和室内门，所述仿真画窗用于在平面家居户型设计中仿真设计室内窗户，所述仿真画地板用于在平面家居户型设计中仿真设计各居室的地板。3.根据权利要求2所述的家居户型设计系统，其特征在于，所述仿真画墙包括直线画墙、折线画墙和弧线画墙，所述直线画墙是指仅以90度角进行方向改变的直线来仿真画墙，所述折线画墙是指以任意角度进行方向改变的直线来仿真画墙，所述弧线画墙是指以平滑圆弧线来仿真画墙。4.根据权利要求3所述的家居户型设计系统，其特征在于，所述仿真画墙的设计参数包括墙高、墙厚、墙面图案、墙面色彩，所述仿真画门的设计参数包括门高、门宽、门图案、门色彩，所述仿真画窗的设计参数包括窗高、窗宽、窗离地高、窗选型，所述仿真画地板的设计参数包括地板图案、地板颜色。5.根据权利要求4所述的家居户型设计系统，其特征在于，所述家居户型平面设计子系统与所述家居户型三维呈现子系统相互关联，将所述平面家居户型导入所述家居户型三维呈现子系统后，所述平面家居户型对应转换为三维家居户型。6.根据权利要求5所述的家居户型设计系统，其特征在于，所述家居户型三维呈现子系统对所述三维家居户型的呈现方式包括垂直俯瞰呈现、倾斜鸟瞰呈现和动态漫游呈现。7.根据权利要求6所述的家居户型设计系统，其特征在于，所述家居户型平面设计子系统安装在所述客户端，所述家居户型三维呈现子系统安装在所述设计平台，用户在所述客户端提交平面家居户型设计需求或完成平面家居户型设计后，通过所述客户端访问所述设计平台，得到所述平面家居户型对应的三维家居户型;所述家居户型设计库安装在所述设计平台上，所述客户端通过访问所述设计平台从所述家居户型设计库中选择调用平面家居户型或三维家居户型。8.—种家居户型设计方法，采用基于网络互联的计算机进行设计，其特征在于，所述家居户型设计方法包括: 家居户型平面设计，利用本地户型上传接收工具接收客户导入的平面家居户型或利用网络户型采集工具接收由网络下载的平面家居户型或利用平面设计工具完成平面家居户型设计； 家居户型三维呈现，将所述平面家居户型转换为三维家居户型加以呈现； 家居户型存储与调用，将所述平面家居户型和三维家居户型进行存储，以及调用显示所述平面家居户型和三维家居户型。9.根据权利要求8所述的家居户型设计方法，其特征在于，其特征在于，所述家居户型平面设计中包括: 平面墙设计，利用仿真画墙工具绘制平面墙； 平面门设计，利用仿真画门工具在所述平面墙上添加平面门； 平面窗设计，利用仿真画窗工具在所述平面墙上添加平面窗； 平面地板设计，利用仿真画地板工具在所述平面墙所围成的室内区域添加平面地板。10.根据权利要求9所述的家居户型设计方法，其特征在于，其特征在于，向所述平面墙添加墙高、墙厚、墙面图案、墙面色彩参数，向所述平面门添加门高、门宽、门图案、门色彩参数，向所述平面窗添加窗高、窗宽、窗离地高、窗选型参数，向所述平面地板添加地板图案、地板颜色参数，然后将所述平面家居户型转换为三维家居户型加以呈现，所述三维家居户型的呈现方式包括垂直俯瞰呈现、倾斜鸟瞰呈现和动态漫游呈现。
【文档编号】G06T19/00GK105844065SQ201610355909
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】李贤祥, 王辉, 张二辉, 荆志奇
【申请人】河南联加网络科技有限公司