虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)計管理論文

時間:2022-07-14 06:18:00

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虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)計管理論文

一、產(chǎn)品概念設(shè)計與市場

概念設(shè)計是工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域中的一個重要方面。國外大公司的產(chǎn)品設(shè)計部門包括:

1)(Conceptdesign)概念設(shè)計;2)(Detaildesign)詳細(xì)設(shè)計;3)(Manufacturingdesign)制造設(shè)計。由此可見,產(chǎn)品的概念設(shè)計的主導(dǎo)地位和重要性。

1概念設(shè)計的內(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)計教學(xué)實例之一來說明其涵義:給出一個概念“斷藥”,讓學(xué)生進(jìn)行座椅的開發(fā)設(shè)計。步驟是,首先向?qū)W生講述心理學(xué)中的一個名詞———暗示心理,并分別舉出一個“安樂死”實驗和一個“挽救少女生命”的文學(xué)名著故事,從正反兩個方面說明暗示對人的健康的影響;然后運用一個“民間故事”闡述如何將“斷藥”的概念物化到具體的產(chǎn)品上。因為,在民間曾有這樣一個說法,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)品上來為健康做設(shè)計時,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)計方案(其草圖、效果圖、視圖等技術(shù)說明從略),于是就有了一種新型的專用座椅的概念設(shè)計。其應(yīng)用場合為療養(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。當(dāng)然,產(chǎn)品的類型不止是這種無障礙設(shè)計思想指導(dǎo)下的專用座椅。產(chǎn)品即人之觀念的物化,設(shè)計是一種思維行為。在這種思維創(chuàng)造性行為活動中,產(chǎn)品概念的構(gòu)思是豐富的,人的創(chuàng)作智慧是無窮的。概念產(chǎn)品的類型更是多種多樣。

2概念設(shè)計與產(chǎn)品市場

概念設(shè)計只是第一步,能不能進(jìn)行第二步Detaildesign,第三步Manufacturingdesign,甚至投放市場為開發(fā)商或企業(yè)帶來效益等,這是個風(fēng)險問題。設(shè)計師的概念設(shè)計畢竟與難以預(yù)料市場變化有著許多差距。如何縮短這一差距,是以往概念設(shè)計者的難題。在開發(fā)設(shè)計的許許多多產(chǎn)品中,只要一百件產(chǎn)品中有幾件能夠投放市場見效益就是成功。在追求“百分之幾”的見效益成功的過程中,如何減少做“分母”的被動,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)計師共同努力的方向。

3虛擬現(xiàn)實技術(shù)促使概念設(shè)計的市場化

為了更好地接近產(chǎn)品的市場需求,目前國際上流行的一種“故事版情景預(yù)言法”的概念設(shè)計,就是將所要開發(fā)的產(chǎn)品置于一定的人、時、地、事和物中進(jìn)行觀察、預(yù)測、想象和情景分析,其形式是以故事版的平面設(shè)計表達(dá)展示給人們。于是,產(chǎn)品在設(shè)計的開始便多了一份生命和靈氣。然而,設(shè)計表達(dá)在信息時代已是多元化的展示形式,計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計的發(fā)展,尤其是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在產(chǎn)品概念設(shè)計中的應(yīng)用,已使設(shè)計師的設(shè)計思路和設(shè)計表達(dá)如虎添翼;可以想象面對一種虛擬的“故事版情景預(yù)言法”設(shè)計出的產(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)計的產(chǎn)品與傳統(tǒng)相比,就大大減少了投放市場的風(fēng)險性,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)實技術(shù)能模擬整個產(chǎn)品開發(fā)過程,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)計者和用戶融為一體,設(shè)計出滿足市場需要的產(chǎn)品。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)與虛擬產(chǎn)品

1虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)(VirtualReality,VR)

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)又稱為虛擬現(xiàn)實環(huán)境,是指計算機(jī)生成的一個實時三維環(huán)境。使用者可以在這環(huán)境中“自由地”運動,觀察周圍的景物,還可通過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(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。產(chǎn)生虛擬現(xiàn)實環(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用放置在不同地點的多個攝像機(jī)將某環(huán)境或事物記錄下來;

②利用計算機(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)掃描周圍空間來獲取某一區(qū)域完整的景物圖像,將獲取的景物圖像,通過圖像處理技術(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)實系統(tǒng)的常用設(shè)備及要求

虛擬現(xiàn)實系統(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。對虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的要求除了應(yīng)具有高性能的計算機(jī)系統(tǒng)(包括軟、硬件)外,還必須有下列關(guān)鍵技術(shù)提供強有力的支持:(1)能以實時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)能高精度地實時跟蹤用戶的頭和手;(4)能對用戶的動作產(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)實技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計的產(chǎn)物,是一個數(shù)字化的產(chǎn)品。它具有真實產(chǎn)品所必須具有的特征。通過對產(chǎn)品實時性功能的仿真,設(shè)計人員或用戶就能夠像使用真實產(chǎn)品一樣使用虛擬產(chǎn)品。由于產(chǎn)品的設(shè)計過程是數(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、模擬實驗?zāi)P汀⑼庥^模型和生產(chǎn)模型等)的時間和物質(zhì)。在計算機(jī)中由于對設(shè)計的產(chǎn)品進(jìn)行反復(fù)設(shè)計、分析、干涉檢查、模具設(shè)計等過程,使設(shè)計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)實技術(shù)在概念設(shè)計中應(yīng)用前景

在概念設(shè)計中,如采用頭腦風(fēng)暴法進(jìn)行方案創(chuàng)意時,可以將體驗設(shè)計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,針對不同用戶及愛好者的要求,在不同的虛擬環(huán)境中,讓他們親自體驗修改模型的感受;利用觸摸屏來選擇產(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,充分感受了自己所喜愛的產(chǎn)品在虛擬環(huán)境中的“真實”情況。甚至還可根據(jù)用戶的建議,邀請部分用戶直接與設(shè)計者一起對模型提出修改意見,觀察設(shè)計和修改過程,直至大多數(shù)人滿意為止。

為了適應(yīng)激烈的市場競爭,設(shè)計廠家不能坐等用戶找上門訂購產(chǎn)品,而應(yīng)該主動把自己廠家的產(chǎn)品推向市場。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)做出虛擬產(chǎn)品的動畫廣告,再與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來,使用戶能夠通過網(wǎng)絡(luò)來游覽設(shè)計廠家的設(shè)計產(chǎn)品,并能直接在虛擬環(huán)境中對產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)、外形、色彩等方面進(jìn)行實時交互、了解、觀察;同時,還可以通過Email對產(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)計的產(chǎn)品。這樣可提高設(shè)計廠家的競爭力,為設(shè)計廠家謀得更多的市場份額。

若用戶對廠家設(shè)計的產(chǎn)品引起購買的欲望,通過網(wǎng)上游覽,將信息反饋到各商家,商家則會主動爭先與廠家聯(lián)系,網(wǎng)上定貨,使廠家的產(chǎn)品提前占領(lǐng)市場。由于激烈的全球市場競爭,各國都投入了大量的資金對虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行深入地研究。將研究的成果及時轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,這是產(chǎn)品迅速占領(lǐng)市場的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

1陳軍等虛擬現(xiàn)實中虛擬景象產(chǎn)生的技術(shù)初探計算機(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ICME2000論文

3孫守遷等計算機(jī)輔助概念設(shè)計研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢中國機(jī)械工程,1999(10)

4王玉新等三維虛擬設(shè)計環(huán)境下機(jī)械產(chǎn)品的概念設(shè)計第一屆國際機(jī)械工程學(xué)術(shù)會議論文,2000