关于计算机虚拟现实技术在概念设计中的实现

1、关于计算机虚拟现实技术在概念设计中的实现论文关键词：虚拟现实虚拟现实技术概念设计产品开发论文摘要：文章在介绍虚拟现实技术等相关概念的根底上，讨论虚拟技术的在产品概念设计中的应用，这项技术的使用让设计思路和设计表达更上一个全新的台阶，在产品的开发过程中，保证产品开发的一次性成功。目前国际上流行的一种“故事版情景预言法的概念设计，就是将要开发的产品置于一定的人、时、地、事和物中进展观察、预测、想象和情景分析，其形式是以故事版的平面设计表达展示给人们。于是，产品在设计的开场便多了一份生命和灵气。然而，设计表达在信息时代已是多元化的展示形式，虚拟现实技术的应用，使设计思路和设计表达如虎添翼。让人多了一

2、种直观的、亲切的及交互的感受，这样开发设计的产品与传统相比，大大减少了投放市场的风险性，也为企业决策人寻找商机、判断概念产品能否进一步开发消费，提供更好的根据。一、虚拟现实与虚拟现实技术一虚拟现实virtualreality，vr及虚拟设计virtualdesign，vd虚拟现实virtualreality，vr是利用计算机省城一种模拟环境，通过多种传感设备使用户“沉浸到该环境中，实现用户与该环境直接进自然交互的技术。这里所谓模拟环境就是计算机生成的具有色彩的立体图形，它可以是某特定现实世界的真实表达，也可以是纯粹设想的世界。传感设备包括立体头盔、数据手套、数据衣服等穿戴于用户身上的装置和设置

3、现实环境中的传感装置。自然交互是指用日常使用的方式对环境内的武体进展操作并得到实时立体反溃虚拟现实是一种全新的人机交互系统，它能对介入者产生各种感官刺激，如听觉、视觉、嗅觉、触觉，给人身临其境的感觉，人能以自然的方式与计算机生成的环境进展交互操作。虚拟设计是以“虚拟现实技术为根底，以机械产品为对象的设计手段，借助这样的设计手段，设计人员可以通过多种传感器与多维的信息环境进展自然地交互，实现从定性和定量综合集成环境得到感性和理性的认识，从而帮助深化概念和萌发新意。二虚拟现实技术虚拟现实技术是人的想象力和电子学等相结合而产生的一项综合技术，它利用多媒体计算机仿真技术构成一种特殊环境，用户可以通过各

4、种传感系统与这种环境进展自然的交互，从而体验比现实世界更加丰富的感受。二、概念设计的定义及内涵pahl和beitz在?engineeringdesign?一书中提出“概念设计这一名词以来，人们对概念设计进展了十几年的研究。他们将其定义为：在确定任务之后，通过抽象化，拟定功能构造，寻求适当的作用原理极其组合等，确定出根本求解途径，得到求解方案，这部分设计工作叫做概念设计。国内的学者也对概念设计进展了大量的研究，其中邓家褆在?产品概念设计?一书中将“产品概念设计定义为“由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的，可组织的，有目的的设计活动，它表现为一个由粗到精、由模糊到清楚、由抽象到详细、不断进化

5、的过程。在几十年的时间里，人们对概念设计的研究日益增加、不断深化，使概念设计的内涵更加广泛和深化。主要表达在:根据产品生命周期各个阶段的要求进展市场需求分析、功能分析、功能的工作原理、动作行为的构思、行为载体的选择和方案的组成的等。可见，确定方案是概念设计的最终结果，产品生命周期全过程的满足才是概念设计的关键。设计方法上更加全面交融各种方法，寻求综合最优方案，同时使设计更具创造性。概念设计是对产品或部件的构思，目的是捕捉产品的根本形状。这个阶段，产品的形状和准确尺寸尚未确定，设计人员有一定变更自由，所以尽可能考察设计方案，以便选出消费本钱最低、创意良好的方案。利用传统的计算机辅助设计，往往多是

6、二维交互工具，缺乏三维或者多维的功能，但是产品却是三维的部件，这样必然导致人机交互效率低。现行的计算机辅助设计系统要求定义零件的尺寸，而在产品的概念设计阶段这样的尺寸可能无法准确得到或者根本没必要准确定义，这样必然影响设计效率和周期。传统的计算机辅助设计需要两类人员配合，即产品的设计人员和电脑绘图员，产品设计人员有关产品的概念信息通过草图或者口述的方法传达给电脑人员，这样导致信息的丧失或者绘图者的曲解，而假如设计者本人直接参与电脑辅助设计建模的话，由于现行的电脑辅助设计系统的操作复杂和交互才能假设，大大分散了设计者的精力，限制了思路。为了克制这样的限制，充分发挥设计人员的创造性，人们开场把虚拟

7、现实技术引入计算机辅助设计系统进展概念设计，将虚拟现实技术和概念设计有效结合，利用丰富直观的交互手段，在虚拟环境中进展概念设计，从而节省产品准确描绘和尺寸定义的时间，这就是基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计，即虚拟概念设计。三、虚拟概念设计的研究方向和应用前景一概念设计中应注意的两个问题1.虚拟现实环境下的概念可视化。概念可视化是指设计师透过画面或者模型，将市场的需求转换成可视化的详细形态。概念设计是否能符合目的用户的要求，“眼见为实的图面或者模型是最具有说服力的。2.虚拟现实环境下的人机交互界面。想实现人机互动，必须解决一系列技术问题，形成和谐的人机环境。虚拟现实就是一种基于可计算信息的沉

8、浸式交互环境，详细地说，就是采用计算机技术为核心的现代高科技省城逼真的视听触觉一体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进展交互作用、互相影响，从而产生“沉浸于等同真环境的感受和体验。二虚拟现实技术在概念设计中的前景在虚拟现实环境下，进展产品的概念设计是虚拟现实技术的根本内容。在电脑虚拟现实提供的良好的可视化条件下，对电脑辅助设计建立的三维模型在几何、功能、加工与装配等方面进展交互性的修改，利用虚拟现实给用户提供诸如视听触觉等各种感知交互手段，最大限度地方便用户的操作，从而减轻用户的负担、进步整个系统的工作效率。相关人员可以对原型的各方面包括视觉效果、部件间比率进展评价。针对不同用户的爱好要求，在不同的虚拟环境中，亲自体验修改模型；选择产品的可选部件，观察设计和修改正程。概念设计是设计过程的初步阶段，它的目的是获得做够多的有关产品式样和形状的信息，同时它又是设计过程中的重要阶段，因为产品本钱的60%70%是由这个阶段决定的。面对日益加剧的产品市场竞争的挑战，可以预见，基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计必有长足开展，最终将与现有计算机辅助设计系统实现无缝集成。剧烈的全球市场竞争，各国投入大量的资金对虚拟现实技术及其在工业设计领域中的应用进展深化研究。将研究的成果及时转化为消费力，这是产品迅速占领市场的关键。参考文献1周洪玉，王慧君，周岩虚拟现实