室内儿童游乐空间太阳星系三维空间环绕设计技术研发

室内儿童游乐空间太阳星系三维空间环绕设计技术研发

王月锋

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苏州金螳螂建筑装饰股份有限公司 江苏省苏州市邮编：215000

一、立项依据

随着商业广场的多样化发展，对于商场儿童乐园区域的风格设计，愈加显得独树一帜。而出于孩子们对宇宙星空的好奇心，星空主题的乐园空间设计案例也层出不穷。传统商场儿童乐园区域的设计，多以成品游乐模块进行堆砌布局排布处理，整体设计布局缺少主题个性化。对于太空主题概念的营造，大多以喷绘的平面效果为主，对于立体空间效果的塑造设计，缺少三维空间环绕真实的视觉感受。

常规技术多为同一平面进行椭圆周运动，较为单调且实际上并不符合自然界的星体公转规律。因此我们拟设计区别于平面的三维环绕运行轨迹，但不同星体间难以对周边星体造型同心球体进行规律的运行环绕排布设计，易出现错乱搭配。

常规的传统球状星体立体造型多以基层骨架折弯与弯曲加肋的方式悬挂处理，长时间后易出现吊挂点位变形、脱落的质量隐患，不同星体构造星体球状造型结构悬挂时在环绕过程中易出现球体相对位置偏移，影响整体观赏效果。

另外，对于星体造型模块体积不一，涉及的空间高度较高，装配过程中难以调节与维护。另外，星体衔接悬挂点位为空间三维绕行动态点位，星体实际运行轨迹难以实施，容易发生运行不协调的问题。

综上，计划对室内儿童游乐空间太阳星系环绕主题系统设计进行系统性研发，通过对室内空间立体星系模拟设计、儿童乐园星体构造造型轻质化及稳固性控制，星体数字化轨迹运行设计技术的系统研发，满足星系顶面球体造型数字化装配设计的技术需求，为商场儿童乐园空间数字化提供技术的支持与保障，符合数字化装配的技术理念。

二、项目研发内容

1、项目关键技术

（1）室内空间立体星系模拟设计技术：当前常规的星空星系主题空间的设计营造多为平面的喷涂绘制，整体立体空间主题化的设计渲染欠缺，因此计划以太阳系为设计研究对象，尝试进行立体模拟星系的设计营造。拟根据实际行星体积与参考设计空间，相对比例的进行星系内立体“星球”的设计。计划通过三维模型空间环绕运行模拟测试，模拟行星绕着中间做圆周运动的同时，试通过拉索上下运动模拟测试，拟采用同心圆轨迹匹配竖向同步运动，设计形成三维环绕中心点的运动方式，以区别于传统的平面椭圆形环绕运动。进而拟通过不同星球的肌理色系模拟涂饰效果处理，与同心椭圆星体轨迹运转模拟星球自转设计，以达到星体模块仿真式环绕的设计效果。考虑到儿童乐园顶部星系空间的动态运行轨迹视觉变化，常规单体模块难以达到设计效果的还原处理。计划建立空间模型，基于星球的运行轨迹中行星绕着主体星球相对运动的视行差变化，试搭建三维场景模型，仿真式模拟星体造型所占用的空间占比与相互衔接关系，进行三维空间立体定位模拟排布设计与偏离轨迹的测算优化，以实现不同星系间彼此动态环绕排布。

（2）星体构造造型轻质化及稳固性控制技术：传统球状立体造型多以基层骨架折弯与弯曲加肋的方式进行悬挂设计，长时间后易出现吊挂点位变形、脱落的问题。拟通过对球体内部构件与表面材质的成型效果进行设计，考虑到形体的可塑性星体变化，测试骨架与形体表皮弯曲强度与变形系数，综合考虑结构材质的重量，设计链接固定点与球体内部进行衔接处理。计划通过受力测试分析，设计多支点连接锁扣装配模式以分散结构骨架受到的拉力，避免后期悬挂点位脱落、变形的隐患。考虑到不同星体构造星体球状造型结构悬挂时在环绕过程中易出现球体相对位置偏移，影响整体观赏效果，试分析不同星体在运动过程中的重量以及重心牵垂受力变化，以测算星系结构的空气动力于离心力，模拟星体球状平移与摆式阻尼的晃动变化试验的固有频率，弱化球星系的变化位置设计对应阻尼构造牵垂结构，以减小主结构球体的晃动位置变化。

（3）儿童乐园星体数字化轨迹运行设计技术：考虑到星体造型模块体积不一，涉及的空间高度较高，装配过程中难以调节与维护，试测算星体造型的悬挂极限容差值，与悬挂模块的构造的延伸设计，设计一体式卷轴结构。计划将卷轴升降范围调节空间的高度变化进行模拟试验，便于多维度星体构件衔接稳固化与装配精度/高度的调节处理，以实现不同星体造型相对位置的精准调节与维护。由于星体于空间内进行动态三维轨迹运行的设计构想，其实际运行轨迹较为复杂，相对平面圆周运动而言，实现难度较大。试提取模型中各星体衔接点位的相对三维坐标数据，计划将坐标点位数据与红外图形设备进行三维立体投影模数进行计算分析，计划通过正向投影图形的形式与二维标高进行定位衔接设计，拟通过实体大样测试，平面椭圆轨道与竖向卷轴拉索，进而将星体运行的三维空间点位串联形成顺滑的轨迹路径，记录运行数据，达到平面椭圆与竖向运动的协调契合。

2、项目预期目标

在这个项目的研发过程中，我们的首要目标是打造一个富有创意和趣味性的室内儿童游乐空间。我们致力于利用先进的技术手段，将科学知识与游戏乐趣相结合，激发儿童对宇宙探索的兴趣，引导他们积极思考、健康成长；其次，我们的目标是推动室内游乐空间的创新发展。通过引入太阳星系环绕主题系统设计技术，我们希望给传统的儿童游乐空间注入新的活力和时尚元素。同时，我们也将关注游乐设施的安全性和可持续发展，确保儿童在玩耍的过程中受益匪浅；此外，我们的项目还致力于提升家长和孩子们的亲子互动体验。我们将设计一系列家庭互动项目，让家长和孩子共同参与其中，促进亲子关系的增进。我们相信，通过共同体验宇宙奥秘的过程，家庭之间的情感纽带会更加牢固，孩子们的童年也将更加丰富多彩；最后，我们的项目目标还在于培养儿童的创造力和团队合作精神。我们将设计一系列启发孩子们创意潜能的活动。同时，我们注重团队合作的重要性，通过设计合作游戏和挑战，培养儿童的团队合作意识和能力。

总的来说，我们的项目旨在打造一个融合科技、创意、互动和教育为一体的室内儿童游乐空间，为孩子们营造一个快乐、有意义的成长环境。我们相信，在不断努力和创新的努力下，我们的目标定会实现，为社会和家庭带来更多正能量与乐趣。

三、项目研发计划进度

四、项目研发工作基础

在"室内儿童游乐空间太阳星系环绕主题系统设计技术的研发"这个领域，项目研发工作的基础至关重要。为了确保项目的顺利进行，必须首先建立起一个强大而稳固的技术团队。这个团队应当由经验丰富、专业素养高、富有创新精神的人才组成。他们需要具备跨学科的知识背景，以应对项目中可能遇到的各种技术挑战。在招募团队成员的过程中，要注重团队的协作能力和互补性，以确保整个研发过程的高效进行；项目研发工作基础中不可或缺的一环是研究前期调研。在启动研发项目之前，必须详细了解市场需求、竞争对手情况、最新技术动向等信息。只有通过充分的前期调研，才能确保项目设计与实际需求契合，从而提高项目的成功率和市场竞争力；项目研发中基础工作的一项重要任务就是制定清晰的研发计划。通过科学合理的计划安排，可以明确研发目标、时间节点、资源投入等重要信息，有利于全面掌控项目进展，及时调整工作重心，确保项目按时完成并达到预期效果；在项目研发工作基础中，还需要重视团队成员之间的沟通与协作。建立定期沟通机制，促进信息共享和问题协商，有助于加强团队凝聚力，提高工作效率。

总的来说，项目研发工作的基础是多方面的综合因素构成。只有在建立强大的技术团队、开展充分的前期调研、制定清晰的研发计划以及加强团队沟通与协作等方面做好基础工作，才能为后续的项目研发工作打下坚实的基础，确保项目取得成功。