基本信息
- 项目名称：
- 家具选购DIY系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 系统是以虚拟现实技术和三维仿真技术为核心，基于三维互动仿真平台，综合多媒体信息,数据库和WEB网络技术，设计和开发的一个适应现代生活节奏和符合现代商业需求的新型网络交易平台。支持用户自由地在虚拟房间中漫游，房间尺寸在线自主设置，交互地摆放家具，切身体验家居设计，同时实现了在网络上的家居设计变更、预览和保存等功能，在虚拟展示的基础上实现实体的销售，是一个集家具展示、设计和交易三位一体的网上平台。
- 详细介绍：
- 摘要 进入21世纪，一种“全面体验式”的消费模式浪潮已经出现并以强劲的势头渗透到社会生活的各个领域，家具业亦是如此。消费者去实体卖场选购家具时间成本大且市场买回后发现诸多不合适，随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快，传统的家具购买方式已经满足不了大众的需要。 针对选购家具省时、方便、直观性等需求，本项目以虚拟现实技术和三维仿真技术为核心，基于三维互动仿真平台，综合多媒体信息,数据库和WEB网络技术，设计和开发了一个适应现代生活节奏和符合现代商业需求的新型网络交易平台——家具选购DIY系统。它是一个集家具展示、设计和交易三位一体的网上平台，不但可以足不出户地浏览家具和设计家居，还支持家具商家低成本地展销和完成网络销售。 家具选购DIY系统充分利用了虚拟现实技术支持用户自由地在虚拟房间中漫游，房间尺寸在线自主设置，交互地摆放家具，从各个视角观看体验家具在户型中的摆设效果，不仅为室内设计提供了更为直观便捷的手段，也让我们对家具本身有了更为全面地了解。同时，该系统设计并实现了在网络上的家居设计变更、预览和保存等功能，在虚拟展示的基础上实现实体的销售。作品整体设计以结构清晰、操作简单、交互流畅、满足不同对象需求、贴近生活为目标，从而达到易于产业化和产品推广的目的。 作品研究的现实意义 上海菱方圆家具集团董事长于庆波在一次家具博览会上提出，人们对于新的居住环境和工作环境的刚性需求是家具市场蓬勃发展的基础。据不完全统计，全国每年新商品房成交1500万套，新人登记结婚120.5万对，工商企业新注册50万。人们对新居住环境和工作环境的各种刚性需求是家具市场年产值高达7300亿元人民币的基础，也是厂家、商家进行设计、制作和销售家具的积极性空前高涨的源动力，家具市场存在着巨大潜力。以江西赣州地区的南康县为例，2009年有家具企业4978家，从业人员11万人，家具产业实现工业总产值32.5亿元，实现销售收入31.2亿元。2010年，南康将5个家具产业项目列入该市“双百”工程重点调度，1000亩家具市场、5000亩家具生产基地、7个返乡农民工家具创业园、家具城中心市场和家具板材交易市场，南康家具产业划出了与产业集聚升级相吻合的“微笑曲线”，朝着150亿元产值的产业愿景挖掘无限潜能。 从传统的实体卖场销售模式转向与电子商务相结合已经成为了家具行业未来的发展趋势。但就目前而言，大多数家具企业并没有紧跟趋势，或是没能充分把握这一机遇。在现实生活中，消费者和销售商对目前的销售模式和交易方式的抱怨比比皆是，归结原因主要有（其中前面2条针对消费者，后面2条针对销售者）： 1、 消费者花很长时间才能完成在家具商城的选购。由于家具商城的规模化经营，面对琳琅满目的家具产品，经常逛了一整天也找不到心仪的家具或是很难抉择。有些时候找到了喜欢的家具，但无法设想在房间中的合理摆设，更不用说进行尺寸是否合适的考量了； 2、 现在越来越多的人接受和运用网购，但网购的大部分商品都是以文字、二维图片的形式展示，缺乏家具用户相当在意的三维立体感，无法从各个角度去观察产品，更无法模拟家具在房间中的摆设以及整体的搭配效果； 3、 产品销售周期长、积压严重；展示成本高昂，导致利润空间缩减。铺租费、装修费、管理费、水电费等一系列费用占到销售成本的50%左右； 4、 营销模式僵化，手段落后。目前网上的家具店只能为消费者提供一些平面的、静态的、单向的家具服务，卖场仍然是卖单个产品，而非卖“整体家具空间”，对“眼球”的震撼力和吸引力有限，对于家具的特点也不能完全展示。 要挖掘家具市场的巨大潜力，除了要在家具制作生产方面下功夫，家具的营销方式创新也是非常重要的！随着互联网技术的发展，近年来人们网上购物的消费观念形成，加之虚拟现实技术的快速发展，在线交互式的3D家具营销方式开发成为迫切需求。结合以上需求，开发一个系统解决这些问题具有非常重要的意义。家具选购DIY（Do It Youself）平台正是这样一个系统。它通过虚拟现实技术生成的虚拟三维空间里，用户在线浏览家具和设计家居，做到快速、简单、方便地选用合适的家具形成预期的真实家居效果，而且支持家具网络销售。使消费者突破时空限制，省时、省力地购买到自己心仪的家具，同时使销售商可以更好地推销产品，创造更多的利润。 需求分析 家具选购DIY系统开发想法一经团队提出，我们便针对系统开发的可行性和功能需求进行了实际市场调查（见附录一）。调查选择了南昌市鹿鼎家具城、欧亚商城和南昌香江家具城等几家大型家具商场的销售商、前去购买家具的消费者以及代表大众观点的人流集中地路人为调查对象。主要的调查内容包括：对目前家具的营销及交易模式是否满意，如何改变现状，我们构想的系统有没必要开发，希望系统具备什么样的功能。 基于实际的调查报告，我们通过有效的调查问卷的结果进行了统计，利用SPSS软件对统计的结果进行线性相关分析，对主要结论进行了如下归纳： 大多数人都是第一次置业，对于家居的概念仍然会感到迷茫，在购买家具时往往会货比三家、犹豫不决。这样会耗费相当大的时间和精力，而生活节奏的加快，根本没有充足的时间在实体店购物。 越来越多的人倾向于网购其他商品，但对网购家具接收程度不够，主要因为目前大多数家具网店只提供文字和平面图片，难于想象立体效果，无法从多维、多角度去观察三维家具产品。 即使在实体店选购家具，很多时候人们都很难把握家具尺寸规格，更无法把握家具在现实房间中的整体效果，导致家具买回后发现诸多不合适。 同时，对销售商来说，装修豪华的家具城光顾的顾客并不多，但日常的店面运转、家具存放等需要的开支很大；销售商竞争方式主要以豪华的店面设计、网上精美的二维图片为主，达不到很好的宣传推广效果，影响家具的销售。 基于上述结论，我们拟研发一个系统可以让消费者突破时空限制来选购家具，无需到家具卖场选购家具；更重要的是可以在家里坐在电脑前，上网选择感兴趣的三维实体家具并模拟在自己房间中的摆设，使得购买的家具在房间中摆设起来有预想的效果，还可以对选择好的家具实现网上购买，这样就可以帮助家具购买者省时、省心、省力地购买到心仪的家具，为消费者提供了极大地方便。同时对家具销售商来说，系统可以进行三维实体家具展示，呈现出家具的各个细节，充分表现出家具产品的特点，这一点是二维图片形式无法表现出来的，加上三维虚拟家具卖场在网上发布，可以通过网购的形式进行交易，可以很好地宣传推广产品，提高销售量。由以上种种设想，我们设计了系统的功能结构。 系统的功能结构 实现家具选购ＤＩＹ系统的目标是：通过虚拟现实技术生成的虚拟空间里设置用户想要的房间形状，加入自己选择的家具模型，进行实时效果预览，以达到快速、简单、方便地选用合适的家具形成预期的家居效果。 家具选购DIY系统的主要功能有： 1、 户型编辑：支持虚拟室内户型尺寸的设置； 2、 家具列表选择：支持各种家具在线资料查看，以及各种家具装修方案的费用展示和分析； 3、 家具全方位展示：支持家具实体模型360°旋转，从各角度、全方位地展示家具产品； 4、 家具摆设：支持各种家具尺寸及位置的在线调整，修改家具外观情况，调整家具的布局，达到理想的室内设计效果； 5、 漫游功能：通过键盘和鼠标控制场景中人的化身在房间中自主漫游，从不同角度和方位去查看家具在房间中的摆设是否合适； 6、 效果图输出：用户对当前家具的摆设效果图输出，记录保存摆设方案；同时可以方便用户对不同的家具摆设方式进行比较； 7、 在线互动：用户和商家在线交流，就感兴趣的家具产品作更为详细的了解，及购买渠道等相关咨询； 8、 订购功能：支持对选择的家具进行报价统计，同时可以在线下订单，以网购的形式购买所选择的家具。 系统总体结构 本系统分为服务器端和客户端两部分，系统只需一套服务器软件，即可总控所有的网络显示终端，实施上线之后，每个终端仅需按照提示安装一个在线浏览三维场景插件即可。 开发步骤 系统开发主要有数据资料收集和整理、三维建模并搭建模型库、构建信息库、家居设计功能开发、家具信息管理系统开发、家居设计功能和家具信息管理系统的集成和系统发布等七个步骤。 1、数据资料收集和整理 系统运行需要家具数据库的支持，家具数据库数据来源主要分两方面： ① 家具模型数据：家具规格数据，描述家具基本数据，如形状，尺寸，材质等方面的数据，在系统中是基础数据，系统模型在建模时要注意精确建模，让用户“所见即所得”。 ② 家具商品信息数据：描述家具使用方面的数据，是用户非常关心的家具品质数据，这些数据是系统价值体现所在的不可或缺的数据。 例如下面的书桌数据： 2、 三维建模并搭建模型库 首先，利用建模技术（三维建模技术就是将现实中的实物用建模软件进行数字化生成和存储的过程。）通过三维设计软件（本系统采用3D Studio MAX）制作出家具商品的三维模型；然后，将三维模型导出为VRP虚拟现实模型文件，并在VRP平台中进一步调整家具商品的外观效果，包括烘焙等。最后导入到家具模型库，实现对家具模型库的存储和管理。 3、 构建家具信息数据库 家具商品信息建库，主要以数据表的形式存储产品的属性信息，包括产品的规格、尺寸、颜色还有价格，生产厂商等属性信息。 4、 家居设计功能开发 家居设计功能开发包括户型编辑、家具摆放时移动旋转等操作功能的开发，这些功能我们都在VRP虚拟平台上以脚本程序实现了。家居设计功能主要分为如下几方面： 1. 户型编辑功能 户型编辑主要是实现对房间形状、尺寸等方面的调整。人们日常的住房虽都是多居室的，但装修或家具的摆设都是以单个房间进行的，由于开发周期所限，而当前房间的主流形状又是矩形，因此本系统当前仅仅提供单个矩形房间的户型编辑。在VRP虚拟现实平台中，并不支持户型编辑这样定制化的功能，要实现它需要克服技术难点，详解见上面关键技术介绍。 2. 使用家具模型库选择功能 用户在对家具进行摆设时，需要系统搭建一个连接房间场景和模型库之间的桥梁，要达到操作方便，交互人性化，简单易懂。 为满足用户的使用要求，我们对家具进行分类显示，通过点击下拉菜单可以选择家具的种类，系统将自动从模型库中筛选出关注的模型，并以缩略图的方式显 出来，并方便用户查看相关信息。 3. 家具布局摆放功能 家具布局摆放功能是家具卖场的重要功能，对于家具模型的摆放，我们不能像3D建模软件那样给出完美的位置调整操作方案，因为这个方案不适合普通用户，因此针对家具模型的特征：永远以地面为布置平面，给出简化的物体位置调整 操作方案。用户可以点击四个方向的箭头对物体进行前、后、左、右的移动操作，点击外围的旋转箭头对物体进行旋转操作。 4. 家具报价显示功能 用户在对家具进行选择和摆放之后，最为关注的是家具总价评估功能了，系统针对报价功能，实现了自动报价显示功能，系统连接家具数据库，获取家具的价格信息，然后根据用户所选的家具进行价格统计分析，给出报价列表，并给出各种家具的生产厂家信息，方便用户甄选。 5、 家具信息管理系统开发 1. 数据库的选择 考虑与服务器的兼容性，选用SQL SERVER数据库。SQL Server 是一种高效的关系数据库系统，它与Windows Server 2003及Windows xp等操作系统紧密集成。这种安排使SQL Server能充分利用操作系统所提供的特性。 2. 数据库的设计 1) 数据表的建立：根据家具种类建立相应的家具信息表，如床、桌子、椅子等。 2) 数据表字段的设置：数据字段的建立主要是基于家具产品的属性进行设置，主要包括家具的名称、颜色、价格等相关的属性。 6、 家居设计功能和家具信息管理系统的集成 1. 虚拟家具模型与属性的关联 家居设计功能对家具进行操作时必须与操作对象的属性信息建立关联，场景中操作的虚拟家具物品链接数据库，根据家具的名称和ID号使得虚拟物品的特性与数据库同步，保证系统运行时数据的准确性。在此我们三维对象和属性数据互查技术来实现。 2. 人与三维场景丰富的互动技术 本系统要向用户提供直观方便的三维操作和互动，具体有： 支持物体尺寸的显示和修改 支持物体编组，方便整体操作 支持对物体的镜像、旋转、缩放和平移等操作 3. 三维场景与网页元素的信息互通技术 为了满足用户方便灵活的使用家具增加删除、家具各种属性设置等功能，并达到良好的三维操作体验和视觉效果，家具的选择操作面板要置于场景窗口外部，并能显示和隐藏，因此需要实现三维场景与网页元素的信息互通技术功能，从对网页元素的操作可以控制和操作场景物体的各种属性和数据。 7、系统发布 系统以B/S（浏览器和服务器）结构开发设计了在线交互式的家具选购DIY系统，这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本。它有着B/S软件的一般设计原则，还有其设计的特殊性，该系统的实现要对动态网页显示技术，互联网通信技术，数据库技术和在线虚拟现实技术加以综合运用。 系统开发后，将家居设计平台和模型库，信息库存储在服务器中。具体地，将上述文件存放在IIS目录下，供用户下载浏览。 用户通过网址访问该系统，系统提示安装VRP浏览插件，插件安装完成后，将在浏览器中实现家具的选购和DIY设计。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计、发明目的：针对选购家具省时、方便、直观性等大众需求，基于网络通过虚拟现实技术生成虚拟三维空间场景，用户根据实际情况设置房间大小，在线浏览三维实体家具模型并自主设计家居，做到快速、简单、方便地选用合适的家具达到预期的家居效果，而且支持家具网络销售。使消费者突破时空限制，省时、省力地购买到心仪的家具；同时使销售商可以更好地推销产品，创造更多的利润。 作品基本思路：家具选购DIY系统可以基于互联网支持消费者突破时空限制选购家具，用户在线浏览选择家具模型并模拟家具在房间中的摆设，预览家居设计效果，还可以获得确定的家具购买信息，帮助家具购买者省时、省心、省力并有效地购买到心仪的家具。对家具销售商来说，系统可以实现三维实体家具的多视角全方位在线虚拟展示，充分表现出家具产品的特点和优越性，通过网购的形式进行实体家具交易，节约成本提高销量。 创新点：1、集成网络技术和虚拟现实技术，在互联网上实现家具的展示和家居设计体验；2、集家具展示、设计体验和销售三位为一体，支持用户足不出户进行有效的家具选择和购买，也支持商家经济广泛地家具展示和销售 技术关键：三维建模技术；在线虚拟现实的三维场景动态加载和传输技术；人与三维场景丰富的互动技术；三维场景与网页元素的信息互通技术 主要技术指标：1、界面响应速度：小于0.2s ；2、程序响应速度：小于0.5s；3、单个三维模型加载速度：小于0.7s ；4、数据库最大模型数量：大于1000个；5、网络三维显示效果：好；6、系统运行稳定性：很好
科学性、先进性
- 为求家具的真实感效果，虚拟现实技术在家居行业的应用成为人们关注的热点。虚拟现实技术与互联网技术的结合是未来家具市场的发展趋势，也是社会经济发展的必然性。家具行业的发展趋势将朝着以下三个方面发展：1、家具市场的网络化，通过网络买卖家具将成为一种趋势；2、网上家具的实体感化，可以自主设计家居；3、家具展示、家居设计和家具销售的一体化 家具选购DIY系统以“贴近实际、贴近生活、贴近百姓”为设计原则，把日常生活与虚拟现实技术结合起来，创新性的改善传统服务，为百姓的日常生活提供便利。它是一个适应现代生活节奏和符合现代商业需求的新型网络交易平台，它将为您提供商品展示、设计和交易三位一体的网上商城，不但可以足不出户地浏览家具和设计家居，还支持家具商家低成本地展销和完成网络销售，顺应上述发展趋势。 与现有技术相比，该作品有两大突出亮点：1、基于网络实现户型编辑，突破了VRP虚拟平台的定制化功能限制;2、实现三维实体家具模型在线多维多角度展示，并支持家具在虚拟样板房中自由地移动、旋转。
获奖情况及鉴定结果
- 1、作品研发和推广在2011年4月已经和江西普适科技有限公司签订合作协议，由对方进行市场商业推广（合作协议原稿一份）。 2、作品研发方于2011.4.1与湖南星港床具有限公司江西分公司签订试用合同，合同期限为3个月（合同试用书原稿一份）。
作品所处阶段
- A 实验室阶段
技术转让方式
- 合作研发推广或者整体出售
作品可展示的形式
- 现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：整个系统采用“所见即所得”的开发方式，用户只要登录系统，根据界面提示就可以完成操作。 技术特点优势：1、结合了互联网应用的广泛性、方便性和虚拟现实技术的真实感体验特性；2、有机地融合了家具展示、设计体验和销售三个不同的方面；3、同时解决了家具消费者和销售者在传统销售模式下的部分困境。 适应范围及推广前景：系统将虚拟现实技术与百姓日常家居设计相结合，实现了用户在线地浏览家具和设计家居，同时拥有网上定购家具的功能，具有重要的商业意义。该技术不仅可以应用于家具商场行业，还可以推广应用到其它行业，如工艺品的设计与虚拟展示等，所以系统拥有广阔的前景。 市场分析及经济效益预测：经过市场调查和分析，设想了系统相应的三种商业推广模式：直接出售软件、构建网络卖场平台、创办私人家居卖场。家具产业的蓬勃发展，给本系统带来了巨大的潜在市场，系统开发成本较低，在营销成本上与传统的销售方式相比有很大的优势。以南康家具为例，预计在南康家具市场投入使用年均能带来数十万的经济效益（详见作品说明文档）。
同类课题研究水平概述
- 目前，国内外家具市场迅猛发展，信息化技术在家具设计、生产、管理、经营等方面无处不见，随着Internet发展和普及，企业和商家纷纷建立网站，利用网络进行市场调查、产品开发、经营销售、反馈改进意见和售后服务等。消费者为了节省时间和精力，网购消费观念越来越为大众接受，网购的消费形式即将开创销售市场的新纪元。这是目前商务的最新发展动向，产生了很好的经济和社会效益! 最近几年．以搜狐、焦点家居网为代表的强势网络媒体深入行业一线宣传推广，为企业提供海量、及时、全面的行业资讯．使得家具行业对于网络的认知度正大幅提升。越来越多家具企业开始运用互联网进行品牌推广、网络营销。据中国互联网络信息中心(CNNIC)发布的《第27次中国互联网络发展状况调查统计报告》称，截至2010年底，我国网民规模已经达到4.57亿，而网络购物则成为增长最快的互联网应用，有专业机构预测，2011年中国网购市场金额预计可达5231亿元。面对网购这块巨大的蛋糕，家居各个企业纷纷拿出相当的经历和投入打造自己的电子商务平台和营销网络，力求抢占市场先机。然而尽管一些知名家居品牌已经开始经营自己的网络店铺，一些家居卖场也开始试水网络商城，但家居行业整体电子商务的局面实际上并未打开。 电子商城与实体店销售总是存在着一些无法解决的问题，目前我国的网上家具店多是平面的、静态的“平面图文网站”形态，只能为消费者提供一些二维的、静态的、单向的家具服务，沉浸性（临场感和直观性）较差，观赏性和趣味性也不够，对“眼球”的震撼力和吸引力有限，对于家具的特点也不能完全的展示。未能给顾客提供实际购物环境和购物过程的3D真实环境以及人文关怀，这是制约电子商务发展的主要因素之一。家具业的电子商务化已经成为整个行业的未来发展趋势，不顺应潮流，只会使自己的企业越走越窄，逐渐被市场淘汰。于是，不少企业开始尝试寻找新的运营模式。 为求家具的真实感效果，虚拟现实技术在家居行业成为人们关注的热点。但纵观国内，虚拟家具技术只是少数应用于家具的设计和生产方面，在家具的销售方面应用甚少。就目前科学技术发展来说，虚拟现实技术是一项较为新兴的技术，属于数字技术的一个分支，而此技术在现代家具展示艺术中的应用才刚刚起步，国内甚少，就已经体现出其明确的优势和魅力。它所带来的不仅仅是展示艺术视觉效果上的革命，更带来了与众不同的全新交互体验。
