導(dǎo)語(yǔ)：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:結(jié)合工業(yè)設(shè)計(jì)的新方法與新觀念，闡述將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)中，加快產(chǎn)品開發(fā)的進(jìn)程，更好地滿足市場(chǎng)需求。

關(guān)鍵詞:概念設(shè)計(jì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)產(chǎn)品市場(chǎng)

一、產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)與市場(chǎng)

概念設(shè)計(jì)是工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的一個(gè)重要方面。國(guó)外大公司的產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門包括:1)(Conceptdesign)概念設(shè)計(jì);2)(Detaildesign)詳細(xì)設(shè)計(jì);3)(Manufacturingdesign)制造設(shè)計(jì)。由此可見，產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)的主導(dǎo)地位和重要性。

1概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

概念的設(shè)想是創(chuàng)造性思維的一種體現(xiàn)，概念產(chǎn)品是一種理想化的物質(zhì)形式。下面以概念設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)例之一來(lái)說(shuō)明其涵義:給出一個(gè)概念“斷藥”，讓學(xué)生進(jìn)行座椅的開發(fā)設(shè)計(jì)。步驟是，首先向?qū)W生講述心理學(xué)中的一個(gè)名詞———暗示心理，并分別舉出一個(gè)“安樂(lè)死”實(shí)驗(yàn)和一個(gè)“挽救少女生命”的文學(xué)名著故事，從正反兩個(gè)方面說(shuō)明暗示對(duì)人的健康的影響;然后運(yùn)用一個(gè)“民間故事”闡述如何將“斷藥”的概念物化到具體的產(chǎn)品上。因?yàn)?，在民間曾有這樣一個(gè)說(shuō)法，就是將一把斷了的鑰匙用紅線穿上掛在小孩的脖子上，取“斷鑰”的諧音“斷藥”暗示常生病的孩子掛上“斷鑰”這掛項(xiàng)鏈之后，就斷了藥，從此不再吃藥，這也意味著孩子走向健康。所以，將一把斷了的鑰匙(斷藥)的概念物化到具體的產(chǎn)品上來(lái)為健康做設(shè)計(jì)時(shí)，用折斷了的鑰匙做椅架為主題，由學(xué)生創(chuàng)意出現(xiàn)了形形色色的座椅開發(fā)設(shè)計(jì)方案(其草圖、效果圖、視圖等技術(shù)說(shuō)明從略)，于是就有了一種新型的專用座椅的概念設(shè)計(jì)。其應(yīng)用場(chǎng)合為療養(yǎng)院、醫(yī)院、不能自理的老人家庭等。

這是傳統(tǒng)的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)。當(dāng)然，產(chǎn)品的類型不止是這種無(wú)障礙設(shè)計(jì)思想指導(dǎo)下的專用座椅。產(chǎn)品即人之觀念的物化，設(shè)計(jì)是一種思維行為。在這種思維創(chuàng)造性行為活動(dòng)中，產(chǎn)品概念的構(gòu)思是豐富的，人的創(chuàng)作智慧是無(wú)窮的。概念產(chǎn)品的類型更是多種多樣。

2概念設(shè)計(jì)與產(chǎn)品市場(chǎng)

完成概念設(shè)計(jì)只是第一步，能不能進(jìn)行第二步Detaildesign，第三步Manufacturingdesign，甚至投放市場(chǎng)為開發(fā)商或企業(yè)帶來(lái)效益等，這是個(gè)風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。設(shè)計(jì)師的概念設(shè)計(jì)畢竟與難以預(yù)料市場(chǎng)變化有著許多差距。如何縮短這一差距，是以往概念設(shè)計(jì)者的難題。在開發(fā)設(shè)計(jì)的許許多多產(chǎn)品中，只要一百件產(chǎn)品中有幾件能夠投放市場(chǎng)見效益就是成功。在追求“百分之幾”的見效益成功的過(guò)程中，如何減少做“分母”的被動(dòng)，擴(kuò)大見效益的百分比，仍是最關(guān)鍵的，是公司管理決策人士和設(shè)計(jì)師共同努力的方向。

3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)促使概念設(shè)計(jì)的市場(chǎng)化

為了更好地接近產(chǎn)品的市場(chǎng)需求，目前國(guó)際上流行的一種“故事版情景預(yù)言法”的概念設(shè)計(jì)，就是將所要開發(fā)的產(chǎn)品置于一定的人、時(shí)、地、事和物中進(jìn)行觀察、預(yù)測(cè)、想象和情景分析，其形式是以故事版的平面設(shè)計(jì)表達(dá)展示給人們。于是，產(chǎn)品在設(shè)計(jì)的開始便多了一份生命和靈氣。然而，設(shè)計(jì)表達(dá)在信息時(shí)代已是多元化的展示形式，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展，尤其是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，已使設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)表達(dá)如虎添翼;可以想象面對(duì)一種虛擬的“故事版情景預(yù)言法”設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品，讓人更多了一種直觀的、親切的及交互的感受，這樣開發(fā)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品與傳統(tǒng)相比，就大大減少了投放市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)性，也為企業(yè)決策人尋找商機(jī)、判斷概念產(chǎn)品能否進(jìn)一步開發(fā)生產(chǎn)，提供更好的依據(jù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能模擬整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程，保證產(chǎn)品開發(fā)一次性成功，加快開發(fā)進(jìn)程，甚至使設(shè)計(jì)者和用戶融為一體，設(shè)計(jì)出滿足市場(chǎng)需要的產(chǎn)品。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與虛擬產(chǎn)品

1虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)(VirtualReality，VR)

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)又稱為虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，是指計(jì)算機(jī)生成的一個(gè)實(shí)時(shí)三維環(huán)境。使用者可以在這環(huán)境中“自由地”運(yùn)動(dòng)，觀察周圍的景物，還可通過(guò)各種專用的傳感交互設(shè)備與虛擬物體進(jìn)行交互操作。用戶看到的是全彩色景象，聽到的是虛擬環(huán)境中的音響，感覺(jué)(手、腳或皮膚等)到的是虛擬環(huán)境所反饋的作用力，從而讓使用者產(chǎn)生一種身臨其境的感覺(jué)。產(chǎn)生虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的方法有:

1)基于模型的方法(ModelbasedMethod，MM)這種方法產(chǎn)生虛擬環(huán)境的步驟為:

①用放置在不同地點(diǎn)的多個(gè)攝像機(jī)將某環(huán)境或事物記錄下來(lái);

②利用計(jì)算機(jī)的視頻技術(shù)抽取出環(huán)境或事物的三維模型;

③從虛擬攝像頭的視角展示獲得模型。具體的做法是:獲得數(shù)據(jù)→標(biāo)度攝像頭→分離對(duì)象→建立模型→嵌入顏色→交互回放。

2)基于圖像的方法(ImagebasedMethod，IM)一般做法是:

用攝像頭連續(xù)掃描周圍空間來(lái)獲取某一區(qū)域完整的景物圖像，將獲取的景物圖像，通過(guò)圖像處理技術(shù)，按坐標(biāo)映射到圖形工作站的虛擬全景屏上，用戶載上頭盔顯示器就可以看到所攝周圍景物環(huán)境。

2虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的常用設(shè)備及要求

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)常用設(shè)備有:三維鼠標(biāo)(也稱鳥標(biāo))、數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣、頭盔顯示器、立體聲耳機(jī)等。對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的要求除了應(yīng)具有高性能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(包括軟、硬件)外，還必須有下列關(guān)鍵技術(shù)提供強(qiáng)有力的支持:(1)能以實(shí)時(shí)的速度生成具有三維全色彩的、有明暗、有陰影、有紋理的、逼真感強(qiáng)的景物圖像;(2)頭盔顯示器能產(chǎn)生高分辨率圖像和較大的視角;(3)能高精度地實(shí)時(shí)跟蹤用戶的頭和手;(4)能對(duì)用戶的動(dòng)作產(chǎn)生力學(xué)反饋。

3虛擬產(chǎn)品(VirtualProduct，VP)

虛擬產(chǎn)品是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的產(chǎn)物，是一個(gè)數(shù)字化的產(chǎn)品。它具有真實(shí)產(chǎn)品所必須具有的特征。通過(guò)對(duì)產(chǎn)品實(shí)時(shí)性功能的仿真，設(shè)計(jì)人員或用戶就能夠像使用真實(shí)產(chǎn)品一樣使用虛擬產(chǎn)品。由于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程是數(shù)字化的，因此節(jié)省了傳統(tǒng)方法中需要制造的物理模型(包括概念模型、模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、外觀模型和生產(chǎn)模型等)的時(shí)間和物質(zhì)。在計(jì)算機(jī)中由于對(duì)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行反復(fù)設(shè)計(jì)、分析、干涉檢查、模具設(shè)計(jì)等過(guò)程，使設(shè)計(jì)繪圖的工作量比傳統(tǒng)的繪圖工作量大大減少。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在概念設(shè)計(jì)中應(yīng)用前景

在概念設(shè)計(jì)中，如采用頭腦風(fēng)暴法進(jìn)行方案創(chuàng)意時(shí)，可以將體驗(yàn)設(shè)計(jì)思想更好地融于其中，也就是更多地關(guān)注產(chǎn)品使用者的感受，而非產(chǎn)品本身。比如，針對(duì)不同用戶及愛(ài)好者的要求，在不同的虛擬環(huán)境中，讓他們親自體驗(yàn)修改模型的感受;利用觸摸屏來(lái)選擇產(chǎn)品的造型、色彩、裝飾風(fēng)格等許多可選部件。在渲染和生成十分逼真的三維模型時(shí)，充分感受了自己所喜愛(ài)的產(chǎn)品在虛擬環(huán)境中的“真實(shí)”情況。甚至還可根據(jù)用戶的建議，邀請(qǐng)部分用戶直接與設(shè)計(jì)者一起對(duì)模型提出修改意見，觀察設(shè)計(jì)和修改過(guò)程，直至大多數(shù)人滿意為止。

為了適應(yīng)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，設(shè)計(jì)廠家不能坐等用戶找上門訂購(gòu)產(chǎn)品，而應(yīng)該主動(dòng)把自己廠家的產(chǎn)品推向市場(chǎng)。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)做出虛擬產(chǎn)品的動(dòng)畫廣告，再與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，使用戶能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)游覽設(shè)計(jì)廠家的設(shè)計(jì)產(chǎn)品，并能直接在虛擬環(huán)境中對(duì)產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)、外形、色彩等方面進(jìn)行實(shí)時(shí)交互、了解、觀察;同時(shí)，還可以通過(guò)Email對(duì)產(chǎn)品提出意見和建議，讓廠家參照各方面的意見修改和完善所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。這樣可提高設(shè)計(jì)廠家的競(jìng)爭(zhēng)力，為設(shè)計(jì)廠家謀得更多的市場(chǎng)份額。

若用戶對(duì)廠家設(shè)計(jì)的產(chǎn)品引起購(gòu)買的欲望，通過(guò)網(wǎng)上游覽，將信息反饋到各商家，商家則會(huì)主動(dòng)爭(zhēng)先與廠家聯(lián)系，網(wǎng)上定貨，使廠家的產(chǎn)品提前占領(lǐng)市場(chǎng)。由于激烈的全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，各國(guó)都投入了大量的資金對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行深入地研究。將研究的成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，這是產(chǎn)品迅速占領(lǐng)市場(chǎng)的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

1陳軍等虛擬現(xiàn)實(shí)中虛擬景象產(chǎn)生的技術(shù)初探計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，1999，6

2熊曼辰等數(shù)字化與概念化工業(yè)設(shè)計(jì)ICME2000論文集

3孫守遷等計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)中國(guó)機(jī)械工程，1999(10)

4王玉新等三維虛擬設(shè)計(jì)環(huán)境下機(jī)械產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)第一屆國(guó)際機(jī)械工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文，2000