虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與工業(yè)設(shè)計(jì)互融的發(fā)展研究

張楠

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)全球化、信息網(wǎng)絡(luò)化以及科技的飛速發(fā)展，眾多高科技正在走向虛擬化，設(shè)計(jì)的虛擬化已成為大勢(shì)所趨。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型技術(shù)，其在工業(yè)設(shè)計(jì)中的引入無(wú)疑成為當(dāng)前一大亮點(diǎn)；在未來(lái)的發(fā)展道路上，其必然會(huì)發(fā)展為這一領(lǐng)域中不可或缺的工具。本文將針對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與工業(yè)設(shè)計(jì)互融的發(fā)展與未來(lái)展開(kāi)研究和分析。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)；工業(yè)設(shè)計(jì)；融合

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，它的出現(xiàn)顛覆了以往產(chǎn)品單一的表現(xiàn)形式，能夠帶給參與者“真實(shí)”的體驗(yàn)，成為現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的強(qiáng)大工具與重要手段。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概述

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality）產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代，由美國(guó)VPL公司創(chuàng)始人拉尼爾（Jargon Lanier）提出；因此，可以說(shuō)美國(guó)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究的發(fā)源地。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)。[1]即利用計(jì)算機(jī)模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官的模擬。[2]虛擬現(xiàn)實(shí)是多種技術(shù)的綜合，包括實(shí)時(shí)三維計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)，廣角（寬視野）立體顯示技術(shù)，對(duì)觀察者頭、眼和手的跟蹤技術(shù)以及觸覺(jué)/力覺(jué)反饋、立體聲、網(wǎng)絡(luò)傳輸、語(yǔ)音輸入輸出技術(shù)等。

其發(fā)展史大體上可以分為四個(gè)階段且擁有三個(gè)核心特征：沉浸感（Immersion）、交互性（Interactivity）、構(gòu)想性（Imagination）。其中，沉浸感是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最重要的基本特征，參與者能夠完全沉浸于虛擬的三維空間中，強(qiáng)調(diào)的是虛擬現(xiàn)實(shí)境界的逼真性；交互性是虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)質(zhì)特征，通過(guò)硬件和軟件設(shè)備進(jìn)行人際交互，強(qiáng)調(diào)的是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的可操縱性；構(gòu)想性是虛擬現(xiàn)實(shí)的最終目的之一，強(qiáng)調(diào)的是對(duì)人類(lèi)認(rèn)知范圍的擴(kuò)展。

2 我國(guó)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及發(fā)展情況

工業(yè)設(shè)計(jì)是一種創(chuàng)造性的活動(dòng)，以工學(xué)、美學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)為基礎(chǔ)對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)。[3]我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，長(zhǎng)期以來(lái)的工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展水平并不高，在與國(guó)外企業(yè)的比較中，過(guò)度模仿抄襲、缺乏創(chuàng)新意識(shí)、能力不足、設(shè)計(jì)水平低等仍是我們不得不面臨的問(wèn)題。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的發(fā)展，眾多企業(yè)將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，雖然工業(yè)發(fā)展和進(jìn)程與發(fā)達(dá)國(guó)家仍存在一定差異，但是我國(guó)的工業(yè)設(shè)計(jì)也有了很大的發(fā)展。

目前，我國(guó)許多科研單位已將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)列為攻關(guān)項(xiàng)目，不少高校與企業(yè)也投入這一技術(shù)到開(kāi)發(fā)與研究當(dāng)中。21世紀(jì)將是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的時(shí)代，就工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域而言，其為空客Airbus設(shè)計(jì)的虛擬座艙，就可以進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的設(shè)計(jì)；SONY公司Trans Vision，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)樣機(jī)系統(tǒng)等；據(jù)悉，谷歌公司剛剛成立了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)部門(mén)。從整體來(lái)看，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已不再是遙不可及了。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的影響與作用

工業(yè)設(shè)計(jì)具有一定專(zhuān)業(yè)性和復(fù)雜性，且涉及的領(lǐng)域較為廣泛，傳統(tǒng)的二維平面設(shè)計(jì)方式和模式，設(shè)計(jì)樣式單一、老套，已無(wú)法滿足市場(chǎng)需求。但是，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)卻不同，作為運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行的一種可視化操作，它突破了二維平面設(shè)計(jì)的束縛，以創(chuàng)新的可視化模式讓設(shè)計(jì)師能夠輕松構(gòu)建互動(dòng)體驗(yàn)，提供直接的圖形程序化接口。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)讓產(chǎn)品的功能、性能和質(zhì)量在三維空間中完美地呈現(xiàn)給用戶。它顛覆了以往產(chǎn)品單一的表現(xiàn)形式，使設(shè)計(jì)者在工業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中可以將靈感發(fā)揮得淋漓盡致。

工業(yè)設(shè)計(jì)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的引入，使設(shè)計(jì)者在進(jìn)行工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，可以更為直觀地觀察到產(chǎn)品的效果及表現(xiàn)情況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)不足、解決問(wèn)題，這大大提高了設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)效率；同時(shí)，在三維空間中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以視覺(jué)形式更準(zhǔn)確地反映了設(shè)計(jì)者的思想與理念。

總而言之，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的引用使工業(yè)設(shè)計(jì)在思想上有了質(zhì)的飛躍，它的崛起將我國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)推向了更遠(yuǎn)的未來(lái)，在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值。

4 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與工業(yè)設(shè)計(jì)互融的發(fā)展未來(lái)

對(duì)于設(shè)計(jì)師來(lái)講，作為高集成的計(jì)算機(jī)技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)不僅是一個(gè)演示媒體，更是一個(gè)設(shè)計(jì)工具。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已成為現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)中不可或缺的手段之一。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)被寫(xiě)進(jìn)了“十三五規(guī)劃”，表明了國(guó)家層面對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的鼓勵(lì)和扶持態(tài)度，以及肯定了該行業(yè)的價(jià)值和空間。繼小米、樂(lè)視、騰訊之后，阿里也表明了對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的積極態(tài)度，VR陣營(yíng)又多了一名重量級(jí)的參與者。[4]作為專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)師，以往傳統(tǒng)的表現(xiàn)形式很難讓客戶充分理解設(shè)計(jì)師的細(xì)節(jié)處理與良苦用心；但在未來(lái)，進(jìn)入VR虛擬時(shí)代之后，我們終于可以采用一種更加直觀、有趣的方式來(lái)展示產(chǎn)品設(shè)計(jì)的魅力了。[5]

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)正逐漸走向成熟，這一方興未艾的計(jì)算機(jī)技術(shù)必將產(chǎn)生巨大的生產(chǎn)力。未來(lái)我們還會(huì)需要更多類(lèi)似于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的高新科技，它們的崛起，需要一代又一代的設(shè)計(jì)師繼續(xù)努力。

5 結(jié)語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)互融具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，它不僅為工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展注入了新鮮血液，還帶來(lái)了嶄新的設(shè)計(jì)模式，更推動(dòng)了現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在不久的將來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)必然能為工業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)造出新的天地。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 郭睿.產(chǎn)品設(shè)計(jì)的文化內(nèi)涵和藝術(shù)表現(xiàn)的研究[D].工業(yè)設(shè)計(jì)工程，2013.

[4] 研報(bào)：國(guó)元證券：VR寫(xiě)進(jìn)“十三五規(guī)劃”有望異軍突起[DB/OL].中國(guó)電子商務(wù)研究中心，http：//b2b.toocle.com/detail--6328705.html.

[5] 深度報(bào)告：VR全產(chǎn)業(yè)鏈趨勢(shì)分析，哪些廠商值得投資？[DB/OL].愛(ài)微幫，http：//www.aiweibang.com/yuedu/12170

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[6] 楊茜.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015.