【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】室内设计发展至今，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速发展，虚拟现实成为当前国内外的一个研究热点。本文围绕面向对象的新型三维实体造型设计系统中的问题进行研究和探讨，旨在为建立环保、廉价的经济实用住房。

　　
　　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非常频繁。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因为没有水电装修布线图纸，对原来的水管布置，电路走线不清楚的问题，导致装修时经常出现水管或电线损伤，给装修带来不必要的麻烦。所以为施工单位提供准确可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发，但大多数系统是2D或者2.5D的[1]。墙壁的水电布线纵横交错，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，接近工程设计人员的实际，有很好的应用价值，但是开发者不是从房屋用户角度出发的，房屋用户对图纸理解困难，安装起来比较麻烦，而且不是三维的，无法给人一个房屋三维布线的立体感受，而且安装工程中经常出现二维设计不直观、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面向对象编程技术，将隐藏的水电布线清晰、直观地从三维角度呈现在用户面前，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，不仅适合装修公司使用，还适合施工人员和屋主来使用，为他们提供很大的方便， 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，选取具体施工的各个墙面，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线一目了然，然后根据本次装修的具体情况，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。这样不仅能帮助施工人员合理的安排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，同时也是建筑物的基础。由房屋模型的数据结构可以知道，对于复杂的房屋，其实也是由许多简单的部分组成的，每一部分都占据一定大小的空间范围，信捷职称论文写作发表网，而且房屋的每一个面都可能具有不同的颜色或纹理的属性特征。其次，在大多数情况下，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，简化房屋模型在三维绘制时可以减少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根据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，适合图形的显示，所以对房屋屋顶的多边形分割为三角形进行可视化，对于复杂房屋屋顶需要设计算法实现[2]。
　　对于建筑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筑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筑物屋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:模型的形状改变、分析功能的开发等。
　　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，只有将其模型进行可视化，才能看到虚拟的房屋。必须采用计算机图形学的知识，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、多分辨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]。