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虚拟现实技术在现代工业设计中的应用初苗

时间:2015-12-17 11:17 来源:第一论文网 作者:论文网 点击:
虚拟现实(VirtualReality,简称VR)是一种计算机界面技术。通过结合虚拟现实技术的Web页面进行市场调查,可以激发被访问者的兴趣,所得到的信息更丰富,更准确,并且有针对性,这样在产品设计之前可以真正了解市场的需求情况。
  0.前 言
 
  新世纪以来,随着计算机图像学,人工智能、计算机网络、信息处理、机械设计和制造等技术的告诉发展,虚拟现实技术在工业实际中的应用越来越多,已经成为工业设计各个阶段不可缺少的工具。虚拟现实技术的广发应用是现代工业实际走向更全面的数字化,是设计部门与企业管理、工程设计与市场营销等产品开发的主要部门之间的交流变得更加容易,不记打打缩短了企业产品开发的时间,而且也为其产品的宣传、销售赢得了先机,为企业在竞争中取胜添加了筹码,加快了企业发展的步伐。
 
  1.虚拟现实的定义
 
  虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)是一种计算机界面技术。从本质上讲,虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口,它通过给用户同时提供诸如视觉、听觉、触觉等各种直观、自然的实时感知交互工具,最大限度地方便用户操作,提高整个系统的效率。根据VR应用的对象不同,VR的作用可以表现为不同的形式,如将设计概念或方案可视化和可操作化,以方便设计评价和优化;实现逼真的遥现场效果等。
 
  2. 虚拟现实技术在工业设计各个阶段中的应用
 
  (1)虚拟现实技术在需求分析阶段中的应用
  通过结合虚拟现实技术的Web页面进行市场调查,可以激发被访问者的兴趣,所得到的信息更丰富,更准确,并且有针对性,这样在产品设计之前可以真正了解市场的需求情况。同时可以利用给予Web的虚拟设计环境把产品的特点和功能尽可能展示给用户,并通过用户的反馈信息获得的个性化需求信息,这有助于设计出符合大批量定制原则的合理的产品结构。
 
  (2)虚拟现实技术在概念设计中的应用
  在概念设计中运用虚拟现实技术,可以将体验设计思想更好地融于其中,也就是更多关注产品使用者感受,而非产品本身。在不同的虚拟环境中,让他们亲自体验修改模型的感受;利用触摸屏来选择产品的造型、色彩、装饰风格等许多可选部件,在渲染和生成十分逼真的三维模型时,充分感受自己所喜爱的产品在虚拟环境中的“真实”情况。甚至还可以根据用户的建议,邀请专家和部分用户一起对模型提出修改意见,观察设计和修改过程,直至大多数人满意为止。
 
  (3)虚拟现实技术在详细设计中的应用
  详细设计是概念设计之后的一个重要阶段,包括零件详细设计、工艺详细设计和可制造装配性详细分析等,其中可制造装配性详细分析尤为重要。在进行复杂产品结构设计时,通过虚拟像是技术可以直观地进行装配分析,避免可能出现的干涉和其他不合理问题,及虚拟装配。
 
  (4)虚拟制造
  虚拟现实技术为制造模拟带来了真正的虚拟制造环境,通过虚拟知道可以发现制造中潜在的问题,进而在产品实际生产前就采取预防措施,达到产品一次性制造成功的目标,从而降低成本,缩短产品开发奏起,增强产品的竞争力。
 
  虚拟制造系统基本上不消耗资源和能源,也不生产实际的产品,而是运用计算机迷你现实中产品进行产品设计、开发与制造过程,它的运用将会对未来制造业的发展产生极大的推动作用。
 
  (5)虚拟评价和测试
  在虚拟工业设计中不可忽略的一环是虚拟产品进行评价和测试。虚拟评价技术主要是在方针的基础上,对产品运行状态与性能进行虚拟条件下的评价,从中获得修改的依据,降低修改和生产的成本。 
 
  3.结束语
 
  正如其它新兴科学技术一样,虚拟现实技术也是许多相关学科领域交叉、集成的产物。它的研究内容涉及到人工智能、计算机科学、电子学、传感器、计算机图形学、智能控制、心理学等。我们必须清醒地认识到,虽然这个领域的技术潜力是巨大的,应用前景也是很广阔的,但仍存在着许多尚未解决的理论问题和尚未克服的技术障碍。客观而论,目前虚拟现实技术所取得的成就,绝大部分还仅仅限于扩展了计算机的接口能力,仅仅是刚刚开始涉及到人的感知系统和肌肉系统与计算机的结合作用问题,还根本未涉及“人在实践中得到的感觉信息是怎样在人的大脑中存储和加工处理成为人对客观世界的认识”这一重要过程。只有当真正开始涉及并找到对这些问题的技术实现途径时,人和信息处理系统间的隔阂才有可能被彻底的克服了。我们期待这有朝一日,虚拟现实系统成为一种对多维信息处理的强大系统,成为人进行思维和创造的助手和对人们已有的概念进行深化和获取新概念的有力工具。
 
参考文献:
[1]张立群. 计算机辅助工业设计[M]. 上海:上海人民出版社,2003
[2]鲁晓波,覃京燕等. 计算机辅助工业设计[M].北京:高等教育出版社,2007

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