工業(yè)設計虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用思路

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摘要：在目前的工業(yè)設計工作中，虛擬技術(shù)的應用受到了廣泛的關(guān)注，在工業(yè)設計的領(lǐng)域中，運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以提高工業(yè)設計的設計水平，更好地發(fā)現(xiàn)并處理設計過程存在的問題，因此，我們必須重視虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工業(yè)設計中應用，多方位的了解虛擬現(xiàn)實技術(shù)，更好地運用到工業(yè)設計的領(lǐng)域當中，文章將對虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工業(yè)設計中應用的思路進行分析，探討如何充分發(fā)揮討虛擬現(xiàn)實技術(shù)對于工業(yè)設計的作用，為相關(guān)工作提供有價值的參考，促進工業(yè)設計水平的提升。

關(guān)鍵詞：應用方法；應用思路;工業(yè)設計

一、引言

近年來，社會經(jīng)濟發(fā)展的速度不斷提高，我國的工業(yè)設計也取得了長足的進步，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用到工業(yè)設計當中，能夠與工業(yè)設計的發(fā)展有效結(jié)合，獲得更好的設計效果，促進工業(yè)設計水平的進一步提升。因此，我們必須充分認識理解這一科學技術(shù)，堅持科學的應用思路，充分發(fā)揮虛擬現(xiàn)實技術(shù)的作用。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)與工業(yè)設計的概述

1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概述

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是在現(xiàn)代科學技術(shù)高度發(fā)展的一項新的技術(shù)，在這項技術(shù)的發(fā)展與應用過程中，需要不斷提升其應用實踐性，把握相關(guān)技術(shù)的應用要點，獲得更好的應用效果，提高虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用水平。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是運用計算機技術(shù)等多項現(xiàn)代科學技術(shù)，促進這項技術(shù)應用效果的提升。

2.工業(yè)設計的概述

工業(yè)設計，簡稱ID，是指通過運用工學知識、美學知識、鑄造學知識等多個學科的知識，將人們的需求由概念轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實，涉及結(jié)構(gòu)學、人機工程學，工業(yè)設計又包含了UI設計、產(chǎn)品設計、視覺傳達設計、廣告設計、環(huán)境設計、建筑設計等多個學科，是由多種科學技術(shù)、知識交差的學科。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工業(yè)設計領(lǐng)域的影響

在以往的工業(yè)設計過程中，需要嚴格執(zhí)行邏輯順序，在前序的設計工作完成后再進行后續(xù)的設計工作，一旦在整個過程中有個別環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就會導致工業(yè)設計無法正常進行。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工業(yè)設計領(lǐng)域的應用，可以通過網(wǎng)絡通訊以及建立數(shù)據(jù)庫等方式組建虛擬的開發(fā)小組，小組成員包括設計人員、分析人員、測試人員以及客戶，通過并行開發(fā)的方式，避免在設計中出現(xiàn)大量重復性的工作，便于在設計開發(fā)的過程中進行有效的信息提取，綜合考慮產(chǎn)品的設計、制造以及銷售等方面遇到的問題，及時解決這些遇到的問題，以此確保整個設計研發(fā)的準確性。

四、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工業(yè)設計領(lǐng)域結(jié)合的思路

工業(yè)設計水平是影響社會工業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵因素，能夠有效地將藝術(shù)、文化以及技術(shù)轉(zhuǎn)化為社會生產(chǎn)力，為社會發(fā)展提供專業(yè)的服務。工業(yè)設計需要以優(yōu)秀的產(chǎn)品為設計目標，設計過程中需要完成對消費者需求的分析、詳細的概念設計以及檢驗產(chǎn)品等環(huán)節(jié)，在這些環(huán)節(jié)中，虛擬技術(shù)的應用都可以發(fā)揮相應的作用。因此，在進行工業(yè)實際生產(chǎn)的過程內(nèi)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用需要堅持以下應用思路。

1.在需求分析中的應用思路

在進行工業(yè)設計的需求分析時，需要進行全面的市場調(diào)研，調(diào)研的方式主要包括問卷調(diào)查以及電話訪問等，但是，這些調(diào)研方式缺乏針對性，無法獲得全面的信息。如果能夠在市場調(diào)研中應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，通過網(wǎng)絡進行市場調(diào)研，能夠更好地吸引被訪問者的注意力，方便獲得更加全面、準確并且針對性的信息，能夠在進行工業(yè)設計前更加想盡的市場需求信息。在此，還可以運用模擬現(xiàn)實技術(shù)虛擬出來的環(huán)境，全面地向消費者展現(xiàn)信息，在消費者給予我們反饋建議和意見的信息時，我們可以獲取有價值的需求信息，能夠設計出滿足大部分定制需求的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。此外，需求分析過程中還可以合理的利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的實時通訊，設計人員可以同客戶隨時進行交流溝通，方便客戶對產(chǎn)品的提出個人看法以及修改意見，讓產(chǎn)品能夠不斷的適用客戶的需求。通過以上方式獲得客戶的需求信息后，設計人員可以應用質(zhì)量功能配置工具分析相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，從中獲取能夠?qū)υO計造成影響的信息，并將這些信息有效地轉(zhuǎn)化為能夠?qū)Ξa(chǎn)品工程性設計造成影響的功能目標，同時確定實現(xiàn)產(chǎn)品關(guān)鍵特性與零件的個性化特征工藝之間的詳細信息。

2.在概念設計中的應用思路

在工業(yè)設計過程中，概念設計環(huán)節(jié)需要發(fā)揮設計人員的創(chuàng)造性和發(fā)散性的思維，為產(chǎn)品設計出一種概念化形式，一般為對產(chǎn)品進行最初的設計構(gòu)思，其目的是確定產(chǎn)品的最初形態(tài)。因此，概念模型制作是工業(yè)設計過程中的重要步驟，在這個環(huán)節(jié)中，這個環(huán)節(jié)需要投入的成本占工業(yè)設計總成本的50%以上。在對產(chǎn)品的模型進行運用虛擬技術(shù)進行模擬時，可以通過先進的技術(shù)為設計人員提供多種新型的輸入方法，使研發(fā)者能夠在虛擬現(xiàn)實的場景中對設計的產(chǎn)品與零件進行操作，對產(chǎn)品的各種形態(tài)進行修改，同時可以在虛擬環(huán)境中對其進行全方位的檢測，以便獲得更多的產(chǎn)品式樣以及形態(tài)等相關(guān)信息，獲得滿意的設計效果。例如，在概念設計中采用頭腦風暴的設計方法，提出創(chuàng)意方案，可以應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在設計的過程中適當?shù)丶尤朐O計師自己的設計風格和元素與消費者的需求相結(jié)合，關(guān)注消費者的需求及其使用感受，避免出現(xiàn)只關(guān)注產(chǎn)品本身的現(xiàn)象。通過這種方式，可以在設計中根據(jù)不同使用者的需求，讓消費者體驗對產(chǎn)品模型修改的感受，可以選擇產(chǎn)品的形態(tài)、色彩以及風格，再對其進行渲染，將其轉(zhuǎn)化成為三維模型，使他們能夠通過虛擬環(huán)境感受到產(chǎn)品的狀態(tài)。產(chǎn)品使用者可以根據(jù)自己的感受提出相應的修改建議，并對設計與修改過程進行觀察，確保產(chǎn)品能夠讓大部分人滿意。

3.在詳細設計中的應用思路

在工業(yè)設計產(chǎn)品研發(fā)的進程中，對產(chǎn)品詳細的概念設計進行下一步的深化，是十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，在這個環(huán)節(jié)中，需要完成零件的配備、零件裝配的合理性設計、工藝的配備等眾多的工作，其中可制造性分析發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用。如果產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比較復雜，在對其設計時，則可以用這一項技術(shù)進行詳細的分析改善，提高分析過程的直觀性，防止出現(xiàn)配合較差或者零部件相互不協(xié)調(diào)等問題，實現(xiàn)虛擬裝配。虛擬裝配需要利用計算機技術(shù)分析產(chǎn)品裝配的過程以及結(jié)果，得出產(chǎn)品模型的參數(shù)，制定產(chǎn)品的相關(guān)營銷策略，不需要通過實際產(chǎn)品進行決策。隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)將成為推動工業(yè)設計發(fā)展的重要動力，而虛擬裝配技術(shù)是虛擬制造過程中的主要技術(shù)。對產(chǎn)品進行虛擬裝配，能夠?qū)崿F(xiàn)茶農(nóng)產(chǎn)品的零件的模擬分析，將模型放到最初的模型中進行實驗，以便妥善的解決在實際制造當中存在的不足，對虛擬模型的設計進行優(yōu)化。目前我國所應用的最多的計算機輔助三維立體設計就是運用了虛擬現(xiàn)實技術(shù)，在設計研發(fā)初步設計中，將產(chǎn)品初稿模型放入虛擬出來的環(huán)境中，通過虛擬環(huán)境創(chuàng)建產(chǎn)品模型，對產(chǎn)品的外觀由于功能進行模擬，同時對模型的人機交互能力進行驗證，在不斷地測試得出結(jié)論后，采取針對性的解決對策。

4.在虛擬制造中的應用思路

在產(chǎn)品投入正式生產(chǎn)前，需要按照產(chǎn)品的設計方案對其進行試制，在這個過程中，需要完成工裝試制以及產(chǎn)品試制。在產(chǎn)品試制過程中，不但需要耗費大量的時間，而且需要投入較高的成本，會對產(chǎn)品的開發(fā)進度造成一定的影響。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用與產(chǎn)品試制當中，能夠妥善的解決這些問題，有效地降低產(chǎn)品試制的時間成本與經(jīng)濟成本，該項技術(shù)能夠為產(chǎn)品試制創(chuàng)造一個虛擬現(xiàn)實環(huán)境，在這個環(huán)境中進行產(chǎn)品的試制，能夠發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中存在的問題，在產(chǎn)品概念落地以前妥善的解決這些問題，提高產(chǎn)品生產(chǎn)的成功率，不但能夠節(jié)省成本，而且可以提升產(chǎn)品的競爭力。通過虛擬制造的方式進行產(chǎn)品試制，需要消耗的資源幾乎不計，不需要生產(chǎn)實際的模型或者產(chǎn)品，只需要通過計算機技術(shù)對產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進行模擬。

5.在產(chǎn)品評價與測試中的應用思路

工業(yè)設計中通過對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用，可以在工業(yè)設計中實現(xiàn)對產(chǎn)品的虛擬評價與測試。其中虛擬評鑒需要以仿真技術(shù)為基礎，在這種條件下對產(chǎn)品的性能、外觀進行檢測并得出數(shù)據(jù)，分析這些數(shù)據(jù)，找出其中的不足，得出結(jié)論，通過這些結(jié)論對設計進行相應的修改，直至產(chǎn)品能夠契合消費者的使用，適應市場的發(fā)展。而虛擬測試則需要通過數(shù)據(jù)傳感器感知、測量、理解、分析產(chǎn)品和零件在虛擬測試環(huán)境中的變化，并且對這一時間的詳細情況進行分析，從而分析出這一時間的前景發(fā)展方向，設計者由被動的參與變成主動的發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題，主要的檢測方式分為人機工程的測試和功能測試這兩種。6.在市場宣傳中的應用思路在產(chǎn)品進行市場傳播的過程中，為了更好地適應現(xiàn)代的市場，我們需要將產(chǎn)品主動推向市場。將該項技術(shù)應用到市場宣傳工作中，可以讓用戶通過網(wǎng)絡對這一產(chǎn)品進行瀏覽，在各類的設計網(wǎng)站、app等進行詳細的介紹，使用戶通過虛擬環(huán)境對產(chǎn)品的性能、外觀等做出詳細的了解，從而更好地打開市場。

五、結(jié)語

綜上所述，隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的快速發(fā)展，各行各業(yè)中開始廣泛地應用這項技術(shù)，其中在設計領(lǐng)域當中運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠有效的促進工業(yè)設計水平的提高。這其中展現(xiàn)出來的是技術(shù)與科技交流、碰撞的結(jié)果，是一種新的展示方式，相比與以往設計師用二維的效果圖將設計理念傳達給消費者的方法，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在能更加的提升與消費者概念交流的效率，消費者可以通過模擬出來的視覺、聽覺、觸覺等信息，對設計師的想法更好的理解，展示性要比以往的二維圖更加精準，消費者也更加樂于接受，同時也降低設計生產(chǎn)過程中失敗的可能，減少了設計的成本，更加有利于工業(yè)設計的發(fā)展，因此，我們需要在設計領(lǐng)域中更好地運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，堅持科學的應用思路，充分發(fā)揮其在工業(yè)設計中的作用，提升工業(yè)設計領(lǐng)域與虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域的交流，更好地提升工業(yè)設計水平。

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作者：任文蕾 單位：山東科技大學