基于虚拟现实技术的交互式产品设计

科技广场２００７．９２４０
方案有着积极的促进作用。

（２）利用虚拟现实技术可以实现真正的无纸化设计，缩短设计流程，提高设计效率，为新产品及时占领市场赢得宝贵时间。

如波音公司在７７７飞机的设计过程中，大量运用虚拟现实技术进行各种条件下的模拟飞行实验，工程师对实验数据进行实时采集和处理，并将数据应用于解决实际设计中的问题。

使得最终制造出来的波音７７７飞机与设计方案误差小于０．００１英寸，保证了机身和机翼一次对接成功和飞机一次上天成功，并将设计周期从８年缩短为５年［４］。

（３）降低产品成本，提高市场竞争力。

在传统的设计流程中，实物模型和样机的制作将花费巨大的人力、物力和财力，其实验检测环节更是消耗巨大。

如现代汽车开发中，为检验汽车设计的安全性指标往往要进行大量的碰撞实验，耗费巨大的开发成本。

采用虚拟现实技术进行仿真试验，为碰撞实验进行模拟分析，将大大降低开发成本。

３基于虚拟现实技术的交互式产品设计流程分析基于虚拟现实技术的交互式产品设计是一个并行设计流程。

在这个过程中利用虚拟现实技术完成设计师与虚拟产品设计的交互；　终端用户与虚拟产品设计的交互；　设计师与终端用户的交互。

使产品设计的各个阶段都能得到相应的信息反馈，利用有效的反馈信息对设计进行调整，将大大缩短信息反馈和方案调整的时间，从而提高设计效率，降低成本。

设计系统组成如图一所示。

图一交互式虚拟产品设计系统总体结构目前国内外在虚拟产品设计的造型设计中主要应用二维建模、三维建模、参数建模、特征建模等方式［２］。

在产品设计流程中完成草图构思后，设计师通过设计软件对设计概念进行可视化处理，运用三维建模软件，如ＲＨＩＮＯ、Ｐｒｏ－Ｅ、ＳｏｌｉｄＷｏｒｋ等。

通过虚拟现实软件与三维建模软件间的数据接口，对三维模型数据进行数据交换，其中包括模型参数、灯光材质、摄像机镜头等数据。

在虚拟现实软件中对设计方案进行处理后，设计师通过虚拟现实技术与设计方案进行交互，利用虚拟现实技术的实时交互性特征，设计师能够高效率的对设计方案的造型、色彩、材质、人机工学等方面进行评估，并将评估结果反馈到设计流程中去。

在设计师与设计方案交互的同时，将设计方案必要的用户体验部分，通过虚拟现实技术的网络发布功能进行在线展示。

与终端用户交互时，利用虚拟现实系统的仿真性、交互性等特征，可以让用户体验到还在开发过程中的产品，并将用户体验的相关数据，如色彩选择倾向、造型形态、组合方式等反馈到虚拟现实系统的数据库中，通过对有效数据的分析和统计，将用户评估结果反馈到设计流程中去。

利用虚拟现实系统的网络发布功能和及时通讯功能可以完成终端用户与设计师的交互，通过设计师与终端客户的直接交流，可以有效的进行设计方案的优化和调整，使产品更加符合人性化、个性化的客户需求。

４结束语
基于虚拟现实技术的交互式产品设计，为产品设计行业提供了新的设计方法和理论，已经成为全球制造业关注的焦点。

虽然在现阶段其技术门槛还比较高，中小企业在产品开发中难以实现有效的虚拟现实设计环境，但是随着计算机信息技术的飞速发展，虚拟现实技术将向低成本的桌面应用延伸。

利用虚拟现实技术进行交互式产品开发，将大大缩短设计开发周期，有效降低开发成本和风险。

因此基于虚拟现实技术的交互式产品设计必将成为工业设计发展的一个新热点。

参考文献
［１］尹定邦．设计学概论［Ｍ］．长沙：湖南科学技术出版社，２００５．
［２］刘宏增，黄靖远．虚拟设计［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９９９．
［３］Ｇｕｎｔｅｒ　Ｓｐｕｒ，Ｆｒａｎｋ－Ｌｏｔｈａｒ　Ｋｒａｕｓｅ．虚拟产品开发技术［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２０００．
［４］刘翠娟．虚拟现实技术在工业产品设计中的应用［Ｊ］．江苏煤炭，２００４，（２）：８８－８９．
作者简介
段鹏程（１９８２—），助教，
南昌工程学院艺术学院教师。

基于虚拟现实技术的交互式产品设计
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