专利名称：一种家居智能布局方法及其系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种计算机设计和数据传输技术，尤其涉及一种结合家居空间和家具产品进行家居布置的家居智能布局方法及其系统。
背景技术：
随着全球信息产业的高速发展，数字技术的应用日益普及，数字化、信息化已经渗透到各个领域，其中使用信息技术实现家居生活的自动化和便利化已逐渐成为现今生活的主题。网上购物的热潮方兴未艾，确实为用户带来了许多便利和多元化的选择。但是，目前在家居的布置上，对于大件家具用品如沙发、桌子等的选购，还是要亲自到商场里去挑选，需要结合居室的结构和大小，以及家具的款式、质地和尺寸等进行详细的比较和考虑，然后依靠(也只能依靠)感觉或者想象做出判断和选择，这样难免会存在不足和缺陷，由于无法直观地看到家具摆放在家里的具体效果，因此有时很难挑选到非常合心意的家具。此外，在选购的过程中，用户需要看完一家又跑到另一家去比较和挑选，不仅麻烦和费力，而且还花上了许多宝贵的时间。
而目前利用计算机进行的家居布置，只是在设计过程中使用家具图例元素给出布置参考图。由于使用的不是家具的实际数据，因此对于家居的布局和家具的选购没有实际可操作性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用家居空间和家具的实际数据，采用图形显示技术来模拟家居布局的家居智能布局方法，以便能够根据家居空间和实际的家具产品为用户提供直观的摆放效果，使得家具如同在真实的环境中摆放一样，便于用户足不出户就可实现多元化的选择并购买到合适满意的家具。本发明的另一目的在于提供基于上述方法的家居智能布局系统。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现本发明提供的一种家居智能布局方法，应用计算机处理技术，包括下列步骤1)获取居室数据和家具数据，对输入的数据进行分析和分类；2)按照类别将数据存储在居室数据库和家具数据库中；3)根据用户发出的指令，从数据库中提取所需的数据，利用图形显示技术生成居室空间模型和家具模型的虚拟图形；4)将生成的居室空间和家具的虚拟图形输出并显示在用户终端；用户在显示窗口上于居室空间虚拟模型中选择、拖曳、摆放虚拟家具的位置，直到用户满意为止；5)对确定的家居布局进行效果渲染而获得家居布局效果图。
虚拟现实(VR)技术是最近几年来国内外科技界关注的一大热点，其发展也是日新月异，因此VR技术已渗透到科学、技术、工程、医学、文化、娱乐等各个领域，受到了各个领域人们的极大关注。简单地说，VR技术就是借助于计算机技术及硬件设备，实现一种人们可以通过视、听、触、嗅等手段所感受到的虚拟幻境，故VR技术又称幻境或灵境技术。虚拟现实技术是一门集成了人与信息的科学，其核心是由一些三维的交互式计算机生成的环境组成。这些环境可以是真实的，也可以是想象的模型，其目的是通过人工合成的经历来表示信息。虚拟现实技术是建立在集成诸多学科，如心理学、控制学、计算机图形学、数据库设计、实时分布系统、电子逊、机器人及多媒体技术等，基础之上的技术。
本发明是以家居空间和家具的实际数据为基础进行处理的，其中居室数据为居室空间的长度、宽度、高度、墙壁转角和墙壁颜色等；家具数据为家具的三维尺寸、颜色、花纹式样和材质等。
本发明所述居室数据可以采用手动输入(根据房屋的建筑施工图纸)的方式获取，也可以通过在墙的转角处安装遥感器进行自动测量而获取。所述家具数据可以通过互联网或不同的家具供应商提供的软体获取。对于居室空间，用户只需要一次性取得家居空间的模型数据后，就可以将其保存在数据库中，等有需要的时候随时可以调出来使用。由于居室空间的数据几乎不会变动，因此不需要每次都进行测量，所以居室空间数据可以做到“一次采集，多次使用”。家具供应商所提供的家具数据具有统一的格式，可以从互联网上下载供应商发布的数据或者从供应商提供的软体中读取，然后存储在数据库中以备使用。
居室数据和家具数据经过图形化处理后，可以通过可视化的虚拟模型直观地表现出来，因此用户无须关心所要选购的家具的大小、尺寸，通过拖曳、摆放便可以直接看到家具的布置效果。
本发明可以使用OpenGL或DirectX进行图形显示处理。微软的DirectX是一组基于Windows操作系统的技术，它是一个完美的平台，使电脑可以充分使用例如高色彩图形、视频、3D动画和环绕立体声等多媒体技术来运行和显示应用软件。
Microsoft DirectX是一个软件组件，包含一组API，这些API提供对图形加速芯片、声卡以及其他类型的媒体硬件的访问。这些API控制低级功能，包括图形加速，对输入设备(如游戏杆、键盘及鼠标)的支持，以及对混音及声音输出的控制。
DirectX是微软公司提供的一套优秀的应用程序编程接口(APIs)，用于联系应用程序和硬件自身，它对发展Windows平台下的多媒体应用程序和电脑游戏起到了关键的作用。DirectX组件包括DirectDraw、DirectSound、DirectPlay、Direct3D、DirectInput、DirectSetup、AutoPlay等。
本发明的另一目的通过以下技术方案予以实现本发明提供的一种家居智能布局系统，包括用于接收获取的居室数据和家具数据，并对这些数据进行分析和分类的数据控制模块；用于存储数据信息的数据库，包括居室数据库和家具数据库；用于从数据库中提取所需的数据，利用图形显示技术生成虚拟图形并输出和显示到用户终端的图形处理模块；所述数据控制模块、数据库和图形处理模块依次连接，数据控制模块和图形处理模块还连接到用户终端上。
本发明布局系统可以放置在家具供应商端或者用户端。用户可以通过互联网登入供应商所提供的系统，也可以在自己的PC机上使用本系统。用户通过用户终端输入居室数据和家具数据，由数据控制模块接收后对这些数据进行分析，然后按照类别分配到居室数据库或家具数据库中以备使用。当用户有需要时，图形处理模块接收用户发出的指令，从数据库中提取所需要的数据，并生成居室空间模型和家具模型。然后将这些虚拟模型在用户终端上显示出来，使用户能够获得家具布置的直观效果。
本发明布局系统可以采取如下进一步措施所述图形处理模块包括以下子模块数据处理子模块，用于接收用户指令，从数据库中提取所需的数据，利用图形显示技术生成居室空间模型和家具模型的虚拟图形；显示子模块，用于将数据处理模块生成的虚拟图形输出并显示在用户终端；渲染子模块，用于对完成的家居布局进行效果渲染；所述数据处理子模块、显示子模块和渲染子模块依次连接。
在进行图形显示处理时，本发明布局系统的图形处理模块接收用户发出的指令后，由数据处理子模块从数据库中提取所需要的数据，并生成居室空间模型和家具模型。然后将这些虚拟模型通过显示子模块在用户终端上显示出来，用户可以在显示终端窗口进行编辑操作，以获得满意的布置效果。确定了家具布局后，通过渲染子模块进行效果渲染，从而获得了可视化的家具布局效果图，帮助用户确定所需要的家具，而不同的供应商的家具都可以通过互联网来获得。
此外，本发明所述数据控制模块还可以与用于自动测量居室空间尺寸的遥感器连接，所述遥感器安装在墙的转角处。这样居室数据的获取上也可以采用自动测量的方式，遥感器将采集到的居室空间数据传输给数据控制模块。
本发明具有以下有益效果(1)具有统一的系统和易于获取的数据本发明的系统可以放置在家具供应商端或者用户端。用户可以通过互联网登入供应商所提供的系统，也可以在自己的PC机上使用本系统。家具供应商所提供的虚拟家具模型的数据有统一的格式，可以从互联网上下载供应商发布的数据或者从获得的软体中读取。
(2)通过图形显示效果，具有直观性，帮助用户做出选择判断所有的模型如家居空间、家具等都在显示终端通过图形显示出来，而且尺寸比例都符合实际，用户在显示终端就可以准确地判断某样家具是否合适自己的选择要求，而不用像传统的方式那样依靠感觉来做出判断。
(3)简化用户操作，提供便利性用户只需要一次性取得家居空间的模型数据后，就可以将其保存在数据库中，等有需要的时候随时可以调出来使用，而不用每次都进行测量，所以家居空间数据可以做到“一次采集，多次使用”；并且，用户根本不用关心所要选购的家具的大小尺寸，因为这些都可以通过可视化的虚拟模型来直观地表现出来，大大简化了用户的操作，让用户得到了更大的便利。
(4)足不出户就可完成定购工作，省时省力由于所有工作都可以在个人电脑上通过网络来完成，而且不同的供应商的家具都可以通过互联网来获得，省去了用户看完一家跑另一家去选购的麻烦，省时又省力。
下面将结合实施例和附图对本发明作进一步的详细描述
图1是本发明实施例的结构组成框图；图2是本发明实施例的处理流程框图。
具体实施例方式
图1和图2所示为本发明的实施例。如图1所示，本实施例的家居智能布局系统包括用于接收获取的居室数据和家具数据，并对这些数据进行分析和分类的数据控制模块；用于存储数据信息的数据库，包括居室数据库和家具数据库；用于从数据库中提取所需的数据，利用图形显示技术生成虚拟图形并输出和显示到用户终端的图形处理模块；数据控制模块、数据库和图形处理模块依次连接，数据控制模块和图形处理模块还连接到用户终端上。
如图1所示，其中的图形处理模块包括以下子模块数据处理子模块，用于接收用户指令，从数据库中提取所需的数据，利用图形显示技术生成居室空间模型和家具模型的虚拟图形；显示子模块，用于将数据处理模块生成的虚拟图形输出并显示在用户终端；渲染子模块，用于对完成的家居布局进行效果渲染；数据处理子模块、显示子模块和渲染子模块依次连接。
本实施例布局系统可以放置在家具供应商端或者用户端。用户可以通过互联网登入供应商所提供的系统，也可以在自己的PC机上使用本系统。
居室可以分为客厅、房间、厨房、卫浴等。居室数据可以为各居室空间的长度、宽度、高度、墙壁转角和墙壁颜色等，可以采用通过用户终端手动输入(根据房屋的建筑施工图纸)的方式获取；也可以通过在墙的转角处安装遥感器进行自动测量而获取，此时如图1所示遥控器连接到数据控制模块上，由遥感器将采集到的居室空间数据传输给数据控制模块。用户只需要一次性取得家居空间的模型数据后，就可以将其保存在数据库中以备用，无须每次都进行测量，从而做到居室数据“一次采集，多次使用”。
家具数据为家具的三维尺寸、颜色、花纹式样和材质等，家具供应商所提供的家具数据具有统一的格式，可以从互联网上下载供应商发布的数据或者从供应商提供的软体中读取，然后存储在数据库中以备使用。
图形显示技术可以使用OpenGL或DirectX，其中微软的DirectX是一组基于Windows操作系统的技术，其组件包括DirectDraw、DirectSound、DirectPlay、Direct3D、DirectInput、DirectSetup、AutoPlay等。
如图2所示，本实施例布局方法包括下列步骤1)在用户终端以手动输入(根据房屋的建筑施工图纸)的方式或遥感器自动测量的方式获取居室数据；通过互联网或不同的家具供应商提供的软体获取家具数据，将这些居室数据和家具数据输入数据控制模块中进行数据的分析和分类；2)数据控制模块按照类别将数据存储在居室数据库和家具数据库中；3)图形处理模块接收用户发出的指令，由数据处理子模块从数据库中提取所需的数据，并利用图形显示技术生成居室空间模型和家具模型的虚拟图形；4)将生成的居室空间和家具的虚拟图形通过显示子模块输出并显示在用户终端；用户在显示窗口上于居室空间虚拟模型中选择、拖曳、摆放虚拟家具的位置，直到用户满意为止；5)渲染子模块对确定的家居布局进行效果渲染而获得可视化的家居布局效果图。
通过该可视化的虚拟家居模型，可以帮助用户确定所需要的家具，而不同的供应商的家具都可以通过网上定购来获得。
权利要求
1.一种家居智能布局方法，其特征在于应用计算机处理技术，包括下列步骤1)获取居室数据和家具数据，对输入的数据进行分析和分类；2)按照类别将数据存储在居室数据库和家具数据库中；3)根据用户发出的指令，从数据库中提取所需的数据，利用图形显示技术生成居室空间模型和家具模型的虚拟图形；4)将生成的居室空间和家具的虚拟图形输出并显示在用户终端；用户在显示窗口上于居室空间虚拟模型中选择、拖曳、摆放虚拟家具的位置，直到用户满意为止；5)对确定的家居布局进行效果渲染而获得家居布局效果图。
2.根据权利要求1所述的家居智能布局方法，其特征在于所述居室数据为居室空间的长度、宽度、高度、墙壁转角和墙壁颜色；所述家具数据为家具的三维尺寸、颜色、花纹式样和材质。
3.根据权利要求1或2所述的家居智能布局方法，其特征在于所述居室数据采用手动输入的方式获取。
4.根据权利要求1或2所述的家居智能布局方法，其特征在于所述居室数据数据通过在墙的转角处安装遥感器进行自动测量而获取。
5.根据权利要求1或2所述的家居智能布局方法，其特征在于所述家具数据通过互联网或不同的家具供应商提供的软体获取。
6.一种家居智能布局系统，其特征在于包括用于接收获取的居室数据和家具数据，并对这些数据进行分析和分类的数据控制模块；用于存储数据信息的数据库，包括居室数据库和家具数据库；用于从数据库中提取所需的数据，利用图形显示技术生成虚拟图形并输出和显示到用户终端的图形处理模块；所述数据控制模块、数据库和图形处理模块依次连接，数据控制模块和图形处理模块还连接到用户终端上。
7.根据权利要求6所述的家居智能布局系统，其特征在于所述图形处理模块包括以下子模块数据处理子模块，用于接收用户指令，从数据库中提取所需的数据，利用图形显示技术生成居室空间模型和家具模型的虚拟图形；显示子模块，用于将数据处理模块生成的虚拟图形输出并显示在用户终端；渲染子模块，用于对完成的家居布局进行效果渲染；所述数据处理子模块、显示子模块和渲染子模块依次连接。
8.根据权利要求6或7所述的家居智能布局系统，其特征在于所述数据控制模块还与用于自动测量居室空间尺寸的遥感器连接，所述遥感器安装在墙的转角处。
全文摘要
本发明公开了一种家居智能布局方法，应用计算机处理技术，包括下列步骤1)获取数据并进行分析和分类；2)按照类别将数据存储在数据库中；3)从数据库中提取所需的数据，生成居室和家具模型的虚拟图形；4)将生成的虚拟图形显示在用户终端；用户在显示窗口拖曳、摆放虚拟家具的位置；5)对确定的家居布局进行效果渲染而获得家居布局效果图。本发明还提供了一种家居智能布局系统，包括数据控制模块、数据库、图形处理模块；数据控制模块、数据库和图形处理模块依次连接，数据控制模块和图形处理模块还连接到用户终端上。本发明利用居室和家具的实际数据模拟家居布局，提供直观的摆放效果，便于用户足不出户就可进行选择并购买到满意的家具。
文档编号G06F17/50GK1912879SQ200610037160
公开日2007年2月14日 申请日期2006年8月23日 优先权日2006年8月23日
发明者汤子成, 罗笑南 申请人:中山大学