淺談VR中的汽車設(shè)計(jì)

摘 要：隨著新時(shí)期的不斷發(fā)展，在汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域也逐漸提高了要求，將新的設(shè)計(jì)技術(shù)和汽車設(shè)計(jì)相結(jié)合，就能對(duì)汽車的整體設(shè)計(jì)進(jìn)行質(zhì)量優(yōu)化。在對(duì)汽車的外形設(shè)計(jì)方面，對(duì)VR技術(shù)的應(yīng)用，能對(duì)汽車外形設(shè)計(jì)起到輔助作用?；诖耍疚闹饕蚔R的主要特征以及技術(shù)類型加以分析，然后結(jié)合實(shí)際對(duì)VR中汽車具體設(shè)計(jì)詳細(xì)探究，希望能通過此次研究分析，對(duì)汽車設(shè)計(jì)的優(yōu)化起到促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：汽車設(shè)計(jì)；VR技術(shù)；技術(shù)類型

引言

新時(shí)代的發(fā)展背景下，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和汽車的設(shè)計(jì)領(lǐng)域進(jìn)行結(jié)合，就能促進(jìn)汽車設(shè)計(jì)的整體發(fā)展水平提高。汽車開發(fā)設(shè)計(jì)的質(zhì)量對(duì)汽車的使用舒適性以及使用安全性也有著影響，這就需要在具體汽車設(shè)計(jì)過程中，能和實(shí)際相結(jié)合，加工汽車設(shè)計(jì)的科學(xué)化實(shí)施。通過從理論上對(duì)汽車設(shè)計(jì)中VR的技術(shù)應(yīng)用研究，就能為實(shí)際汽車設(shè)計(jì)提供理論支持。

一、VR的主要特征以及技術(shù)類型分析

1.VR的主要特征體現(xiàn)分析

VR即虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，這一技術(shù)的應(yīng)用主要是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，在可視化的操作以及交互技術(shù)的應(yīng)用下，實(shí)現(xiàn)的人機(jī)交互，在對(duì)三維技術(shù)的應(yīng)用下進(jìn)行設(shè)計(jì)就能在設(shè)計(jì)的完善性方面得以有效呈現(xiàn)[1]。VR的技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，有著鮮明的特征體現(xiàn)，其中在交互性的特征上，主要就是在虛擬環(huán)境當(dāng)中能將自己動(dòng)作改變感受內(nèi)容，用戶在對(duì)這一技術(shù)應(yīng)用中，可直接抓取模擬環(huán)境當(dāng)中的虛擬物體，并能對(duì)物體的重量進(jìn)行感覺，在交互性效果上能良好體現(xiàn)。

VR技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中的實(shí)時(shí)性以及構(gòu)想性特征也比較突出，其中的實(shí)時(shí)性特征就是體驗(yàn)者所發(fā)出的一定指令，能夠在虛擬環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行反應(yīng)。這一實(shí)時(shí)性在設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)工作上也能鮮明呈現(xiàn)，能夠?qū)υO(shè)計(jì)的指標(biāo)進(jìn)行及時(shí)性的修改，在輸入多項(xiàng)的參數(shù)下，就能有著不同的方案，這樣就能在設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性以及質(zhì)量層面得到有效保證[2]。而在構(gòu)想性的特征層面，由于虛擬環(huán)境是人所構(gòu)想的，所以在客觀中并非真實(shí)存在。

VR技術(shù)的應(yīng)用中沉浸性的特征比較突出，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用能給用戶真實(shí)的感覺，讓用戶沉浸在這一虛擬環(huán)境當(dāng)中，和真實(shí)世界相比，在多感知性層面也有著鮮明呈現(xiàn)。不只是在常見的視聽覺以及觸覺等能免能感覺到，在技術(shù)的不斷優(yōu)化進(jìn)步下，對(duì)味覺的感覺目標(biāo)方面也會(huì)得以實(shí)現(xiàn)。

2.VR的技術(shù)類型分析

VR技術(shù)的類型主要分為三種類型，其中在桌面虛擬現(xiàn)實(shí)類型層面，主要就是對(duì)計(jì)算機(jī)以及低級(jí)工作站實(shí)施的仿真，這樣就能在計(jì)算機(jī)的屏幕方面作為用戶觀察虛擬世界的創(chuàng)空，然后在相應(yīng)設(shè)備的連接下，就能實(shí)現(xiàn)交互，這一類型的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的成本比較低，在實(shí)際當(dāng)中的應(yīng)用也比較廣泛[3]。還有是分布式的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用技術(shù)，這一類型的技術(shù)應(yīng)用，主要是通過多用戶將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效連接，然后對(duì)虛擬空間進(jìn)行添加，這樣就對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的境界得到了有效提高。另外，在對(duì)沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)類型技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用方面也比較常見，這一技術(shù)的應(yīng)用能夠讓用戶有置身虛擬境界當(dāng)中的感受，常見的有投影式以及頭戴式。

二、VR環(huán)境下汽車的具體化設(shè)計(jì)

VR技術(shù)的相關(guān)技術(shù)也比較重要，在對(duì)汽車設(shè)計(jì)過程中，對(duì)造型評(píng)審當(dāng)中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用就是比較突出的應(yīng)用技術(shù)，對(duì)汽車造型的評(píng)審要將汽車的外形以及內(nèi)飾進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，進(jìn)行全面性的觀察，將汽車覆蓋材料材質(zhì)以及光照等設(shè)計(jì)效果綜合性的評(píng)價(jià)，通過數(shù)字化模型的建立，就能對(duì)汽車造型設(shè)計(jì)加以綜合性的評(píng)審。其中的照片級(jí)逼真實(shí)時(shí)渲染功能的應(yīng)用以及整體光照功能和360°真實(shí)場景反射效果等，都能對(duì)汽車造型的設(shè)計(jì)情況進(jìn)行評(píng)審[4]。例如在整體光照功能的應(yīng)用過程中，通過光線追蹤以及輻射度計(jì)算等圖形生成技術(shù)的應(yīng)用，就能對(duì)渲染的整個(gè)過程目標(biāo)加以實(shí)現(xiàn)，對(duì)整體的環(huán)境光照效果就會(huì)進(jìn)行考慮。

汽車設(shè)計(jì)過程中CAE工程計(jì)算處理VR技術(shù)的應(yīng)用方面也比較重要，這一技術(shù)在可視化的功能以及動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)和瞬態(tài)分析等功能的發(fā)揮都有著積極作用，例如在可視化的能力層面，曲面上動(dòng)態(tài)顯示等高線，然后實(shí)施交互計(jì)算顯示，這就可以對(duì)每個(gè)流體發(fā)生點(diǎn)進(jìn)行指定發(fā)射。同時(shí)在并行處理能力上的發(fā)揮也比較突出，這一技術(shù)的應(yīng)用對(duì)集群計(jì)算機(jī)是支持的，這樣就能實(shí)現(xiàn)多CPU對(duì)稱處理系統(tǒng)上進(jìn)行并行處理多流水線。

VR環(huán)境下的汽車設(shè)計(jì)方面，在對(duì)汽車造型的設(shè)計(jì)層面有著積極作用返回，在汽車造型的虛擬設(shè)計(jì)中，在對(duì)傳統(tǒng)全尺寸汽車外形模型的制作，要通過木頭以及鋼鐵進(jìn)行制作模型骨架，在涉及到的內(nèi)容也比較復(fù)雜化。而在對(duì)VR技術(shù)的應(yīng)用下，就能通過計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)進(jìn)行建立虛擬現(xiàn)實(shí)汽車外形模型，這樣就大大節(jié)省了人力物力財(cái)力，在時(shí)間層面也能大大節(jié)約[5]。在VR技術(shù)的應(yīng)用下，對(duì)汽車的外形參數(shù)的修改以及顏色的搭配等，都能進(jìn)行自動(dòng)化的處理，在汽車車身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上以及座椅和變速桿等部件的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字出的處理。汽車的外形設(shè)計(jì)美觀條件，也能滿足實(shí)際人們的需求。

VR技術(shù)的應(yīng)用對(duì)以往的汽車設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法有了很大程度突破，在VR的技術(shù)應(yīng)用下，就能實(shí)施有效的調(diào)整修正和優(yōu)化，這樣就能在資金的利用上充分化，對(duì)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)也能有效降低。進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用下，能將汽車的設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在場景結(jié)構(gòu)樹當(dāng)中，在對(duì)VR程序的編寫后，能有效對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)以及部件實(shí)施及時(shí)性的修改，這樣就能有助于汽車的整體外形結(jié)構(gòu)的科學(xué)設(shè)計(jì)。通過立體眼鏡的使用，就能在觀察的視點(diǎn)上進(jìn)行改變，對(duì)汽車的整體設(shè)計(jì)合理科學(xué)性可有效優(yōu)化。

VR技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)化的建模，可結(jié)合實(shí)際的設(shè)計(jì)不足進(jìn)行及時(shí)性的修改，在網(wǎng)絡(luò)分布式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用下，也能對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)進(jìn)行分散，在設(shè)計(jì)的整體效率上能有效提高。

三、結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前的設(shè)計(jì)技術(shù)的迅速發(fā)展下，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和汽車設(shè)計(jì)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，就能有助于設(shè)計(jì)的優(yōu)化和整體水平提高。在實(shí)際汽車設(shè)計(jì)過程中，由于受到多方面因素影響，還存在著一些不足，這就需要結(jié)合具體的汽車設(shè)計(jì)不足針對(duì)性的優(yōu)化，保障汽車的造型設(shè)計(jì)完善性。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：大連工業(yè)大學(xué)藝術(shù)與信息工程學(xué)院傳媒系，指導(dǎo)老師 馮旭）