Interaktivna arhitekturna vizualizacija v navidezni resničnosti

Bačar, Deni (avtor), Guna, Jože (mentor)

Namen raziskave je bil razviti delovni postopek za prenos arhitekturnih načrtov v interaktivno vizualizacijo v navidezni resničnosti (VR) ter oceniti uporabniško dodano vrednost takšne predstavitve. V ta namen smo izvedli pregled literature in razvili potek dela od 2D-načrtov do VR-prototipa v pogon Unreal Engine 5 (UE5). Pripravili smo 3D-model hiše z orodjem Blender, optimizirali geometrijo in materiale ter model uvozili v UE5. Za osvetlitev v realnem času smo uporabili Lumen in optimizirali sistem za stabilno delovanje v navidezni resničnosti (VR). Implementirali smo interaktivne funkcije, kot so menjava materialov, vklop/izklop luči in simulacija dnevno-nočnega cikla. Eksperimentalni del je obsegal tehnično testiranje in uporabniško študijo s štirimi testnimi uporabniki (ankete, opazovanje) za preverjanje zastavljenih hipotez o uporabniški izkušnji. Rezultati so pokazali, da izdelana interaktivna VR-aplikacija omogoča realistično prostorsko izkušnjo prenovljene hiše v realnem času. Doseženo je bilo stabilno delovanje na sodobnem računalniku in napravi za navidezno resničnost Meta Quest 3, kar je omogočilo tekočo in udobno uporabniško izkušnjo brez pojava slabosti. Uporabniki so poročali o bistveno boljši prostorski predstavi in hitrejšem odločanju glede materialov v primerjavi z 2D-načrti in s statičnimi upodobitvami. Optimizirana osvetlitev in prilagojeni parametri navigacije so omogočili tekoče gibanje in zmanjšali možnost slabosti. Presenetljivo dodatni interaktivni elementi (npr. odpiranje vrat, prijemanje predmetov) niso pomembno prispevali k zadovoljstvu uporabnikov, saj uporabniki zanje niso pokazali večjega zanimanja. Sklepno ugotavljamo, da so bili doseženi vsi zastavljeni cilji. Razvit VR-prototip uspešno prenaša arhitekturno zasnovo v VR-okolje ter dokazano izboljšuje uporabniško razumevanje prostora in pospešuje odločanje naročnika pred prenovo. Interaktivna arhitekturna vizualizacija se je izkazala kot učinkovito orodje v arhitekturnem oblikovanju. Predstavljeni delovni postopek je ponovljiv in uporaben v praksi, medtem ko rezultati raziskave odpirajo možnosti za nadaljnjo optimizacijo VR-vizualizacij in interakcij za še boljšo uporabniško izkušnjo.

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: interaktivna arhitekturna vizualizacija, navidezna resničnost, Unreal Engine 5, Lumen, optimizacija realnočasne osvetlitve
• Vrsta gradiva: Diplomsko delo/naloga
• Organizacija: NTF - Naravoslovnotehniška fakulteta
• Leto izida: 2025
• PID: 20.500.12556/RUL-172763
• Datum objave v RUL: 11.09.2025

Sekundarni jezik

• Jezik: Angleški jezik
• Naslov: Interactive Architectural Visualization in Virtual Reality

Izvleček

The aim of this research was to develop a workflow for transforming architectural plans into an interactive virtual reality (VR) visualisation, and to evaluate the added value of such a presentation for the user. To that end, we conducted a literature review and developed a workflow from 2D plans to a VR prototype in Unreal Engine 5 (UE5). We prepared a 3D model of a house in Blender, optimised the geometry and materials, and imported the model into UE5. For real-time lighting, we used Lumen and optimised the system for stable performance in VR. We also implemented interactive features such as changing materials, turning lights on and off, and simulating a day-night cycle. The experimental part comprised technical testing and a user study with four participants (involving surveys and observation) to test the formulated hypotheses regarding the user experience. The results showed that the developed interactive VR application provides a realistic spatial experience of the renovated house in real time. Stable performance was achieved on a modern PC as well as on the Meta Quest 3 VR headset, enabling a smooth and comfortable user experience with no occurrence of nausea. Users reported a significantly better spatial understanding and faster decision-making regarding materials compared to 2D plans and static renderings. The optimised lighting and adjusted navigation parameters allowed smooth movement and reduced the likelihood of nausea. Surprisingly, however, the additional interactive elements (e.g., opening doors and grabbable objects) did not significantly contribute to user satisfaction, as users showed little interest in them. In conclusion, all of the set objectives were achieved. The developed VR prototype successfully translates the architectural design into a VR environment and demonstrably improves users’ spatial understanding, speeding up the client’s decision-making before renovation. Interactive architectural visualisation proved to be an effective tool in architectural design. The presented workflow is replicable and applicable in practice, and the research results open up possibilities for further optimisation of VR visualisations and interactions for an even better user experience.

• Ključne besede: interactive architectural visualisation, virtual reality, Unreal Engine 5, Lumen, real-time lighting optimisation