虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的融合
時(shí)間:2022-07-22 09:42:25
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摘要:虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)即VR技術(shù),它是在高科技發(fā)展過程中出現(xiàn)的比較新興和活躍的技術(shù),其在技術(shù)領(lǐng)域表現(xiàn)出的交互性、沉浸式等特征,在為用戶帶來身臨其境的感官體驗(yàn)的同時(shí),也凸顯出其與其他領(lǐng)域結(jié)合的諸多可能性。基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在三維立體環(huán)境下呈現(xiàn)出的交互性、可逆性、全景式視角,使產(chǎn)品從研發(fā)到產(chǎn)出的整個(gè)環(huán)節(jié)的時(shí)間與風(fēng)險(xiǎn)大大降低,保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);產(chǎn)品設(shè)計(jì);融合
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的背景下,不僅構(gòu)造出三維立體的空間環(huán)境,使人類視角從二維拓向三維,進(jìn)而使相關(guān)產(chǎn)品的多種信息在大數(shù)據(jù)平臺(tái)、云計(jì)算等領(lǐng)域的支撐下進(jìn)行可視化操作成為可能,給人帶來現(xiàn)實(shí)化的多感官體驗(yàn)。與此同時(shí),相比傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)在色差把控、細(xì)節(jié)呈現(xiàn)、比例大小等方面的差異性和難以把控性,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的介入,使產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過程中的構(gòu)造與功能實(shí)現(xiàn)的預(yù)先整合與操作成為可能,各個(gè)環(huán)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)交互與可逆演算。而在產(chǎn)品的展示與體驗(yàn)方面,用戶通過VR設(shè)備不僅可以了解產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程,也能夠直觀體驗(yàn)產(chǎn)品帶來的感官體驗(yàn)。因此,基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),探討其與產(chǎn)品設(shè)計(jì)相互融合的優(yōu)勢(shì),能夠有效提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)整個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量和效用,最終使產(chǎn)出的產(chǎn)品實(shí)體實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與實(shí)用兩方面的效益。
1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述
首先,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托,在特殊軟件的輔助下生成類似現(xiàn)實(shí)的虛擬環(huán)境,其中的聲音、圖像、視覺感受、觸覺感受等極具逼真性,受眾可以借助專業(yè)的虛擬設(shè)備體驗(yàn)其逼真的交互式環(huán)境。該技術(shù)作為仿真技術(shù)領(lǐng)域的前沿研究領(lǐng)域,涉及了如計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、傳感技術(shù)等多種尖端技術(shù)領(lǐng)域,是一種交叉性極強(qiáng)的學(xué)科領(lǐng)域,使虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域具有一定的挑戰(zhàn)性。正因?yàn)榇耍淙S立體空間的空間感和現(xiàn)實(shí)性極強(qiáng),不僅給人很強(qiáng)的代入感,也使建立的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型十分直觀,有效增強(qiáng)了現(xiàn)實(shí)性。其次,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有突出的特點(diǎn)。其一,突出的交互性。交互性直觀地體現(xiàn)在用戶在佩戴特殊虛擬設(shè)備時(shí),計(jì)算機(jī)捕捉各種行為動(dòng)作,并經(jīng)過演算和處理給予體驗(yàn)者相應(yīng)的現(xiàn)實(shí)性感受。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的支持下,避免了參與者因所表現(xiàn)出的物理反應(yīng)延遲而影響體驗(yàn)感,反映出虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅僅是全景式的再現(xiàn),而是多層次和多領(lǐng)域的互動(dòng)。其二,突出的沉浸感。識(shí)別虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)優(yōu)劣的重要判別標(biāo)準(zhǔn)之一是該技術(shù)手段能否給用戶帶來代入式的感受,而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的目的之一即是給受眾帶來多感官角度的逼真體驗(yàn),使用戶超前感受產(chǎn)品的效果。其三,突出的構(gòu)想性。虛擬環(huán)境的創(chuàng)設(shè)反映了設(shè)計(jì)者的構(gòu)想力,虛擬技術(shù)的發(fā)展離不開想象力,在想象力的支撐下,虛擬世界的內(nèi)容以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展?jié)摿哂袕?qiáng)勁的動(dòng)力。由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)造的三維世界是現(xiàn)實(shí)與想象的結(jié)合,因此,想象力占據(jù)著該技術(shù)領(lǐng)域的制高點(diǎn),使其不斷提供新的交互方式、新的感官體驗(yàn)等成為可能。其四,突出的感知性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)表現(xiàn)出的多感官體驗(yàn),是交互的特征之一,而這建立在多種硬件設(shè)備的支持之下。從最基本的頭顯和手柄兩部分僅僅提供來自視覺和觸覺的部分感受,到借助VR座椅、運(yùn)動(dòng)傳感器等多種類型的傳感設(shè)備,使參與者能夠較為全方位地感受虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中給人帶來的體驗(yàn),有效增強(qiáng)了現(xiàn)實(shí)性。
2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)融合的價(jià)值
總體來看,衡量虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用成功與否的標(biāo)準(zhǔn)之一是沉浸感的感受度,也是衡量產(chǎn)品設(shè)計(jì)是否成功的關(guān)鍵之一。相比傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建出的三維立體環(huán)境的優(yōu)勢(shì)在于不需要如傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)一樣在二維與三維視角之間切換,在三維環(huán)境下有效提升了產(chǎn)品信息之間交互的準(zhǔn)確性和效率。一方面,市場(chǎng)與社會(huì)發(fā)展有著密切的關(guān)系,現(xiàn)代社會(huì)需求的變化使產(chǎn)品定位發(fā)生變動(dòng),包括產(chǎn)品的研發(fā)周期、產(chǎn)品的類型等都在提升,為了適應(yīng)這一變化趨勢(shì),將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì),大大縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)間,適應(yīng)了社會(huì)的快節(jié)奏需求。另一方面,產(chǎn)品設(shè)計(jì)的整個(gè)環(huán)節(jié)的提升也與之密切相關(guān)。與傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)相比,虛擬技術(shù)運(yùn)用下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)在造型的定位、色彩的選擇、材料的測(cè)試、功能的展示等環(huán)節(jié)都采用各種參數(shù)計(jì)算,使產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)都能夠達(dá)到最優(yōu)化,而依托于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),在產(chǎn)品成型后的展示與評(píng)估方面,其包含的理念能夠更好地展示給受眾,從而增強(qiáng)了產(chǎn)品的體驗(yàn)感。
3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的相互融合
3.1外形草圖設(shè)定階段?;谔摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品外形的草創(chuàng),設(shè)計(jì)師可以在三維空間內(nèi)隨意進(jìn)行創(chuàng)意角度的繪制,打破了傳統(tǒng)二維平面因缺少立體化和體量感而不能全面展示造型的缺陷。在三維空間中,任何一條線條都是帶有空間坐標(biāo)的模型,其優(yōu)勢(shì)在于設(shè)計(jì)師能夠從各個(gè)角度對(duì)線條進(jìn)行觀察與修改,而在模型草圖初步成型后,設(shè)計(jì)者能夠借助虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備對(duì)造型結(jié)構(gòu)、色彩搭配等基礎(chǔ)部分進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化,這大大節(jié)省了產(chǎn)品成型的時(shí)間和耗費(fèi)的精力。以文創(chuàng)產(chǎn)品的外形設(shè)計(jì)為例,依托于草圖設(shè)計(jì)方案模型TiltBrush的VR繪圖應(yīng)用,能夠直接將設(shè)計(jì)模型進(jìn)行立體展示,從而確定最佳的文創(chuàng)產(chǎn)品外形,這避免了產(chǎn)品因外部造型的缺陷而導(dǎo)致不必要的產(chǎn)品研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。3.2產(chǎn)品布局研發(fā)階段。產(chǎn)品布局的研發(fā)是以外形草圖為基礎(chǔ),進(jìn)入數(shù)字建模階段,大大避免了不合理問題的出現(xiàn),也節(jié)約了傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)參照紙質(zhì)手稿或草圖的時(shí)間。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的合理與否與布局安排的科學(xué)性密切相關(guān),虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在大數(shù)據(jù)的支撐下,對(duì)產(chǎn)品各部分的布局進(jìn)行具象化再現(xiàn),這離不開Rhino、Solid-works、PRO/E等三維建模軟件的使用,其優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行添加、刪減、微調(diào),從而得出較為合理科學(xué)的產(chǎn)品模型。此外,利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還可以進(jìn)行布局渲染,布局渲染最直接的目的是增加交互式體驗(yàn),此階段是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境、色彩、光源、紋理等角度的優(yōu)化布局,這得益于大數(shù)據(jù)平臺(tái)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供的三維立體化展示空間。例如,空氣凈化器與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合,通常要考慮光源、溫度、空氣等諸多物理因素,通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析演算得到最佳方案,有效提升產(chǎn)品自身布局的合理性與交互性。3.3產(chǎn)品評(píng)測(cè)階段。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的合理與否要接受一定的測(cè)試和考慮一定的可能性因素?;谔摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù),在確定產(chǎn)品模型之后,應(yīng)對(duì)可適配的材料和加工產(chǎn)出等過程進(jìn)行計(jì)算模擬,評(píng)測(cè)產(chǎn)品加工環(huán)節(jié)是否合理科學(xué),從而避免后期多次重復(fù)修改的問題。例如,針對(duì)運(yùn)動(dòng)性較強(qiáng)的產(chǎn)品要考慮現(xiàn)實(shí)運(yùn)動(dòng)中的協(xié)調(diào)關(guān)系,對(duì)可能涉及的因素和環(huán)節(jié)進(jìn)行充分測(cè)試,以設(shè)計(jì)出符合動(dòng)力學(xué)理論的仿真設(shè)計(jì)產(chǎn)品。此外,產(chǎn)品宣傳也是評(píng)測(cè)的重要環(huán)節(jié),用戶直接參與體驗(yàn),能夠直接得到真實(shí)的使用數(shù)據(jù),通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析,利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行算法修改,優(yōu)化與提升產(chǎn)品的性能。因此,將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的評(píng)測(cè)結(jié)合,能夠減少設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)和反復(fù)修改導(dǎo)致的材料浪費(fèi)與時(shí)間流逝,大大節(jié)約研發(fā)成本。
4結(jié)語
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為計(jì)算機(jī)科學(xué)的先進(jìn)技術(shù)之一,有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,而其表現(xiàn)出的突出性特征和優(yōu)勢(shì)技術(shù)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程相互融合,使其整個(gè)設(shè)計(jì)制造過程得到了優(yōu)化升級(jí),極大地便利了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在科技領(lǐng)域具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)將促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
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作者:游雪敏 單位:四川音樂學(xué)院
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