《電子技術應用》
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虛擬現(xiàn)實技術在工業(yè)設計中的運用

2016-06-01

  在技術不斷發(fā)展的今天,有越來越多的行業(yè)用到虛擬現(xiàn)實技術,,虛擬現(xiàn)實技術廣泛應用到各個行業(yè)中,,比如:城市規(guī)劃、旅游景觀,、醫(yī)學,、娛藝教、軍事與航天,、室內(nèi)設計,、房產(chǎn)開發(fā)、工業(yè)仿真等等,。就工業(yè)設計領域中,,它的出現(xiàn)完全顛覆了以往的產(chǎn)品單一的表現(xiàn)形式,讓人更多的感受到產(chǎn)品呈現(xiàn)在面前是栩栩如生的,,不但沖擊著人的視覺,,還能讓人有身臨其境的感覺。

  一,、虛擬現(xiàn)實技術的概述

  虛擬現(xiàn)實是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界,,提供使用者關于視覺、聽覺,、觸覺等感官的模擬,,讓使用者如身臨其境搬,,可以及時沒有限制地觀察三維空間內(nèi)的事物。這一技術的應用可以大大增強人機交互技術,,可很大的提升用戶的體驗感,,進一步增強產(chǎn)品的競爭力。

  二,、虛擬現(xiàn)實技術的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

  隨著虛擬現(xiàn)實技術在城市規(guī)劃,,軍事等方面應用的不斷深入,在建模與繪制方法,、交互,、方式和系統(tǒng)構建方法等方面,對虛擬現(xiàn)實技術都提出來更高的需求,。為了滿足這些新的需求,,近年來,虛擬現(xiàn)實相關技術研究遵循“低成本,,高性能”原則取得了快速發(fā)展,,表現(xiàn)出一些新的特點和發(fā)展趨勢。

  在國外西方發(fā)達國家和日本,, 虛擬現(xiàn)實技術已經(jīng)有了近30年的研究和使用,。它的應用領域十分廣泛,主要在航空,、航天,、航海的工程設計和模擬、軍事模擬訓練,、計算機輔助設計,、數(shù)據(jù)可視化、多媒體教育,、醫(yī)療模擬,、工業(yè)產(chǎn)品設計、網(wǎng)絡游戲,、娛樂等方面,。國內(nèi)的虛擬現(xiàn)實也有十多年的研究和應用, 尤其在國防的航空工業(yè)和相關院校,, 比如國防科技大學,,北京航空航天大學等。通過我們近幾年對國內(nèi)虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展的密切注視,, 我們高興地看到,, 虛擬現(xiàn)實技術應用已經(jīng)走過了以前只被高端國防工業(yè)和高等院校使用和研究, 已經(jīng)開始被應用于越來越多的民用項目和其它民用行業(yè)。新的虛擬現(xiàn)實公司的不斷涌現(xiàn),,新的應用方向和市場也在被不斷探索和開拓,, 經(jīng)濟效益不斷提高、產(chǎn)值不斷擴大,。

  虛擬現(xiàn)實與網(wǎng)絡通信以及多媒體技術的結合,,是傳統(tǒng)信息技術的突破, 是一項發(fā)展中的,、具有深遠的潛在應用方向的新技術,。網(wǎng)上互動虛擬世界是人類社會信息時代的發(fā)展方向,, 是各個行業(yè)未來信息化的必然目標,。 互動的網(wǎng)絡虛擬現(xiàn)實技術將改變?nèi)藗兊乃季S方式,改變?nèi)藗儗κ澜?、自己,、空間和時間的看法。

  三,、虛擬現(xiàn)實技術的用途

  1,、軍事仿真和對抗演練的應用;

  2,、房地產(chǎn)和建筑,、虛擬數(shù)字城市的應用;(類似建筑游歷動畫)

  3,、大型會展的應用,;

  4、科技館,、展覽館,、博物館的應用;

  5,、虛擬旅游和培訓的應用,;(應用虛擬現(xiàn)實技術模擬真實場景)

  6、娛樂和商業(yè)方面的應用,;(立體互動虛擬社區(qū),、立體商城、立體產(chǎn)品展示)

  7,、醫(yī)學上的應用,;(人體及動物器官仿真展示, 互動虛擬手術和培訓等)

  8,、工業(yè)上的應用,;(大型和重型機械設備的虛擬裝配, 以及虛擬使用培訓)

  9、教育上的應用,;(虛擬實驗,、虛擬課件、虛擬教學,、虛擬校園等)

  10,、地理信息上的應用;(實用性的三維地理信息系統(tǒng)開始應用于軍隊,、警察,、油田、煤礦,、天然氣等單位)

  11,、公共安全和應急處理的應用;(地震模擬和預防展示系統(tǒng),;安全防范方面,,緊急事件12、處理預案,;刑事案件和交通事故的模擬)

  12,、交通方面的應用。(城市交通流量模擬,;高速公路,、城市地鐵、普通鐵路的模擬,;機場,、港口等模擬)

  四、虛擬現(xiàn)實技術在工業(yè)設計中的具體運用

  目前,,國內(nèi)的工業(yè)產(chǎn)品設計與制造已經(jīng)使用電腦輔助設計,,快速成型技術制作草模,但是仍是傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計流程,,這影響產(chǎn)品開發(fā)的效率,。

  利用這一技術,我們在工業(yè)設計中可以在產(chǎn)品設計前期做一些可行性的虛擬測試,,在產(chǎn)品設計過程中利用虛擬現(xiàn)實來簡化產(chǎn)品的具體設計操作,,后期產(chǎn)品評審可以利用這項技術做實時的動態(tài)評審和產(chǎn)品虛擬立體化(可以觀察產(chǎn)品的任何角度的內(nèi)外部結構),在產(chǎn)品推廣階段,,虛擬現(xiàn)實技術可以直接給用戶提供各種虛擬的場景供客戶了解該產(chǎn)品在不同環(huán)境下的形態(tài)和視覺效果,,以及可以利用外部設備讓客戶體驗到更仿真的產(chǎn)品交互,進一步刺激消費者的購買欲和提升產(chǎn)品的科技感和競爭力,。

  1,、設計前期:做可行性測試,,研究用戶需求,利用虛擬現(xiàn)實技術快速定義前期研究的可行性,,以及多種形態(tài)的呈現(xiàn),。(草圖之后可簡單快速定義產(chǎn)品的局部動能特點,以虛擬方式展現(xiàn),,可以讓ID設計師,、產(chǎn)品策劃更清楚更明確的選擇方案和修改方案)

  2、方案確定后ID設計師建模階段,,模型完成后可導入相應的軟件進行產(chǎn)品的動畫制作(根據(jù)產(chǎn)品的特性和功能做產(chǎn)品動畫),,為后期產(chǎn)品多形式展示提供支持,(動畫形式展示能為用戶帶來不一樣的視覺感受和刺激消費,,也為產(chǎn)品提升價值定位)

  3,、產(chǎn)品評審是一個產(chǎn)品能否量產(chǎn)和認可設計師的設計創(chuàng)意的方式,傳統(tǒng)的產(chǎn)品評審必須先做產(chǎn)品手板,,手板的制作費時費人力費用高,,產(chǎn)品手板為產(chǎn)品設計實物化更直觀,,在評審中用來檢查外觀或結構合理性的功能樣板,。虛擬技術對比手板唯一缺陷是非實物化,但也可以實時展示產(chǎn)品的各個細節(jié)角度,,還能在評審中即時更改產(chǎn)品的部分細節(jié)(TV裝飾條,、底座、面殼等顏色紋理,;部分細節(jié)模型小修改等),,能用虛擬技術建立一個虛擬空間與產(chǎn)品實時結合在一起,可根據(jù)用戶的習慣和性格來設置產(chǎn)品空間,。產(chǎn)品評審中也可以利用虛擬現(xiàn)技術與實物手板相結合營造更好的用戶體驗空間,。虛擬現(xiàn)實技術能為產(chǎn)品評審時增加更多的功能展示、產(chǎn)品虛擬體驗,、產(chǎn)品的實時調(diào)整,、產(chǎn)品夸張的視覺體驗和更具趣味性的評審方式。

  4,、新產(chǎn)品的對外發(fā)布會,,虛擬現(xiàn)實技術可完美發(fā)揮其對發(fā)布會的主導作用,在發(fā)布會中建立一個虛擬場景讓發(fā)布者與產(chǎn)品融為一體,,完美展示產(chǎn)品的各個部分細節(jié)和突出的功能點,,同時體現(xiàn)人機交互的又一高度。

  5,、建立產(chǎn)品虛擬體驗中心,,為優(yōu)秀更具創(chuàng)意的產(chǎn)品量身定制虛擬空間。

  五、虛擬現(xiàn)實技術為企業(yè)帶來的價值

  虛擬現(xiàn)實交互技術可以把虛擬物體變成我們可觸及的東西,,你可以推,、抓,甚至擠壓他們,。它能在相互空間中俘獲真實物件,,利用三維建模實現(xiàn)高質(zhì)量的虛擬克隆,變成用戶可觸及的東西,,縮短生活中重要的人員,、地點和活動之間的距離(社區(qū)、工作地點,、玩游戲,、教學等)。通過使用這項技術,,我們可以在虛擬世界中實現(xiàn)更多的驚奇體驗,。

  也許,你會認為虛擬化現(xiàn)實技術離我們的生活仍然很遙遠,。但是實際上,,目前世界許多公司已經(jīng)使用虛擬現(xiàn)實技術進行產(chǎn)品的網(wǎng)上宣傳了??蛻敉ㄟ^鼠標,、鍵盤等簡單操作就可以了解到產(chǎn)品的詳細情況。比如海爾公司的冰王子電冰箱,,客戶只需在網(wǎng)頁上,,使用鼠標拖拽旋轉(zhuǎn)冰箱;單擊冰箱門可以打開冰箱,,再單擊關閉,;可以任意抽拉里面的部件;使用控制按鈕可以控制冰箱執(zhí)行動畫演示以及規(guī)定的展示動作,。這樣的一些人性化的設計是用戶與產(chǎn)品逐步實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)人機交互,。我們的電視、白電以及其他產(chǎn)業(yè)公司的產(chǎn)品,,不都可以這樣來體現(xiàn)嗎,。互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展促使我們必須利用向前看,,必須利用更好的技術來適應市場的需求,,才能在日益激烈的市場中穩(wěn)定腳跟繼續(xù)前行。

  六,、總結

  在結合現(xiàn)有的工作方式和工作內(nèi)容,,引進虛擬現(xiàn)實技術將是工業(yè)設計中的一大亮點,,也將增強創(chuàng)維品牌的科技感,進一步體現(xiàn)專注健康科技,。虛擬現(xiàn)實將是未來人機交互,、產(chǎn)品設計、顯示技術方面的發(fā)展趨勢,。

  虛擬現(xiàn)實技術的應用,,對于產(chǎn)品設計來說一定能取到畫龍點睛的作用,不但要在產(chǎn)品設計中錦上添花,,還應該積極開拓一些新的范疇,,讓虛擬現(xiàn)實技術在工業(yè)設計中涉及更多的領域??萍既找姘l(fā)展的今天,,虛擬現(xiàn)實技術是在不斷完善中,不斷的發(fā)展中,,不斷的在設計中發(fā)揮更大的價值,,產(chǎn)生最大的能量,給廣大用戶最完美的產(chǎn)品和最讓人享受的視覺,、感知體驗,。


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