導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；建筑設(shè)計(jì)

隨著社會(huì)的進(jìn)步，建筑的藝術(shù)內(nèi)涵和其實(shí)用性一樣，越來(lái)越受到人們的重視。一個(gè)建筑師如何將自己的設(shè)計(jì)意圖更形象，更直觀(guān)地展示在專(zhuān)家、公眾面前以供評(píng)賞呢？虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展提供了這樣的機(jī)會(huì)。

一、什么是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR），也稱(chēng)“靈境技術(shù)”、“臨境技術(shù)”、“幻真技術(shù)”，是模擬人類(lèi)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)等感知行為的高度逼真的人機(jī)交互技術(shù)。它具有沉浸感、交互性、構(gòu)想性。它可以把抽象、復(fù)雜的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)空間表示為直觀(guān)的、用戶(hù)熟悉的實(shí)物。

利用這種計(jì)算機(jī)生成的交互式三維環(huán)境，不僅使參與者能夠感到景物或模型十分逼真地存在，而且能對(duì)參與者的運(yùn)動(dòng)和操作做出實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的響應(yīng)。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（一）在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

城市的規(guī)劃具有非常的超前性和可延續(xù)性，所以在其中引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是非常明智的舉措。隨著世博會(huì)的召開(kāi)，世界各國(guó)所有大中小型展區(qū)均使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行展示，也提升了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在城市規(guī)劃中應(yīng)用的廣泛度。在數(shù)字城市的制作中，我們可以提前數(shù)年預(yù)計(jì)到以后可能發(fā)生的各種狀況，比如一個(gè)樓層的高低對(duì)周?chē)庹盏挠绊?，可以在虛擬現(xiàn)實(shí)中通過(guò)實(shí)時(shí)光照來(lái)表現(xiàn)出陰影的范圍，從而進(jìn)行整體的城市規(guī)劃。

（二）在建筑裝飾設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

建筑裝飾在設(shè)計(jì)和施工階段可能出現(xiàn)無(wú)法預(yù)期的問(wèn)題，而工期延誤或者成本增加。而在虛擬世界中，我們可以提前模擬出需要的效果，從而在功能性上，房屋空間比例尺寸上，消防安全性上色彩上，材質(zhì)上，以及采光效果上提前預(yù)知會(huì)發(fā)生的問(wèn)題，只要前面花少量時(shí)間對(duì)最終效果進(jìn)行推敲，就可以非常直觀(guān)的給施工人員和客戶(hù)一個(gè)滿(mǎn)意的交代。

（三）在設(shè)計(jì)成果展示中的應(yīng)用

建造建筑并不是投資方的主要目的，其主要目的是由一座成功的建筑達(dá)成最大化的商業(yè)目的。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)以其獨(dú)有的“沉浸感”給消費(fèi)者帶來(lái)全新的感受，不失為一個(gè)展示建筑美觀(guān)度和功能的最佳手段。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的現(xiàn)實(shí)意義

（一）項(xiàng)目的技術(shù)論證

建筑行業(yè)與其他行業(yè)有著很大的不同，一座建筑的落成對(duì)社會(huì)的影響，人民的生命安全，都起到非常重要的作用。在當(dāng)今眾多大型建筑場(chǎng)館的設(shè)計(jì)工作和施工過(guò)程中，我們要面臨巨大的經(jīng)濟(jì)壓力。前期設(shè)計(jì)出現(xiàn)的任何一個(gè)問(wèn)題，都可能在將來(lái)的施工過(guò)程中出現(xiàn)巨大失誤。在竣工之后，建筑的功能性，安全性，環(huán)保型方面也需要時(shí)間進(jìn)行考察。所以我們一定要在前期以三維成像技術(shù)來(lái)展示最終效果，才可能在最低的成本壓力下把安全系數(shù)提到最高，同時(shí)也節(jié)省了人力物力，達(dá)到很好的先前期論證效果。

（二）改善建筑設(shè)計(jì)

建筑設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常具有科學(xué)性、嚴(yán)肅性的過(guò)程，它需要在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不斷地進(jìn)行技術(shù)論證及可行性的分析，對(duì)以往設(shè)計(jì)做出更好的改變，以避免建筑在建造過(guò)程中或者使用過(guò)程中出現(xiàn)由于設(shè)計(jì)而出現(xiàn)的問(wèn)題。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)就可以為我們的建筑師門(mén)提供這樣的機(jī)會(huì)。采用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，建筑師可以將其作為一個(gè)建筑性能評(píng)價(jià)的工具，在其中來(lái)發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)出現(xiàn)的缺陷，同時(shí)可以采用系統(tǒng)模擬出不同的解決問(wèn)題的方案，在極低成本下，完善建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。

（三）節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用

采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行先期技術(shù)成果的演示和論證有助發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中多余的措施和各專(zhuān)業(yè)不協(xié)調(diào)的部分，及時(shí)修正以節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用。同時(shí)，演示論證也可發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中可能導(dǎo)致無(wú)法滿(mǎn)足要求的設(shè)計(jì)不當(dāng)之處，避免了建筑物建造完成后的返工。

四、結(jié)語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，有著不可估量的應(yīng)用前景。借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，能夠極大的豐富建筑師的設(shè)計(jì)方法，增強(qiáng)設(shè)計(jì)師的創(chuàng)新能力。信息時(shí)代的建筑師，除了需要了解已有的建筑技術(shù)和設(shè)計(jì)方法外，更要善于從計(jì)算機(jī)應(yīng)用中吸取一些先進(jìn)的方法。只有不斷更新觀(guān)念，不斷掌握新技術(shù)，才能贏得未來(lái)。

參考文獻(xiàn)：

[1]賈濱.進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代的建筑學(xué)仁J3科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì),2006,6

篇2

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)；室內(nèi)設(shè)計(jì)；教學(xué)模式

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）32-0046-02

一、引言

設(shè)計(jì)對(duì)象的變化導(dǎo)致室內(nèi)設(shè)計(jì)師角色與室內(nèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)方向的變化。分析數(shù)字化虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)與裝潢方面的應(yīng)用情況，才能更加明晰室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)模式需要如何去適應(yīng)這種變革，傳統(tǒng)室內(nèi)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)本身具備的優(yōu)勢(shì)如何與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合，設(shè)計(jì)師應(yīng)如何應(yīng)對(duì)快速發(fā)展的數(shù)字時(shí)代。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種以計(jì)算機(jī)技術(shù)作為平臺(tái)，利用各種硬件、軟件資源來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與人相互溝通和交流的手段，通過(guò)多種傳感設(shè)備使用戶(hù)“投入”到該環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)甚至味覺(jué)等多感官的享受，是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬環(huán)境的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)。巴里（Sherman Barrie）和杰金斯（Phil Judkins）把虛擬現(xiàn)實(shí)的特性歸納成高密度性、交互性、融入性、清晰性、直觀(guān)性。其在室內(nèi)設(shè)計(jì)、建筑、游戲、醫(yī)療、教育、航空等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。從遙遠(yuǎn)的古埃及文化中，繪畫(huà)工人為了室內(nèi)氣氛的營(yíng)造，采取在石柱與浮雕上繪制仿自然界的壁畫(huà)來(lái)實(shí)現(xiàn)，到今天通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)構(gòu)筑場(chǎng)景，這是一個(gè)漫長(zhǎng)的時(shí)展過(guò)程。美國(guó)電子游戲公司EA研發(fā)了游戲模擬人生3，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中聘請(qǐng)了數(shù)十位室內(nèi)設(shè)計(jì)師，運(yùn)用程序繪制制作了幾千種的家具組件，人們可以親自設(shè)計(jì)房屋的建筑結(jié)構(gòu)模塊，完成墻體結(jié)構(gòu)改造、電路重排、供水管路設(shè)計(jì)的等多方面的探索學(xué)習(xí)，還可以在室內(nèi)完成家具的變換、燈光效果的測(cè)試、木地板顏色搭配、衛(wèi)生潔具、瓷磚變更等來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的整體及細(xì)微的效果表達(dá)。雖然缺乏對(duì)使用者的人體尺度等的考慮，但縮短了室內(nèi)設(shè)計(jì)師與使用者專(zhuān)業(yè)距離，解決了設(shè)計(jì)者與使用者之間交流難題。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)促使室內(nèi)設(shè)計(jì)師角色轉(zhuǎn)變

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、三維數(shù)據(jù)――實(shí)體轉(zhuǎn)換技術(shù)的完善和應(yīng)用，使室內(nèi)設(shè)計(jì)創(chuàng)作方式完全區(qū)別于傳統(tǒng)平面、立面、剖面和三維模型的室內(nèi)生成模式，它將設(shè)計(jì)師創(chuàng)作思維從理性思維、總體性思維向非總體性思維、渾沌思維轉(zhuǎn)變，使過(guò)去難以想象逐步消除了設(shè)計(jì)師的視覺(jué)思維優(yōu)勢(shì)的空間形態(tài)設(shè)計(jì)與復(fù)雜材質(zhì)表現(xiàn)變的更加簡(jiǎn)單而精準(zhǔn)。隨著現(xiàn)代室內(nèi)裝飾行業(yè)的發(fā)展，設(shè)計(jì)領(lǐng)域分工日趨細(xì)化，造價(jià)師、水電師、結(jié)構(gòu)師等各工種設(shè)計(jì)人員的出現(xiàn)，使得材料造價(jià)、水電安裝與設(shè)計(jì)施工過(guò)程基本與室內(nèi)設(shè)計(jì)師無(wú)關(guān)。由于社會(huì)上常以效果圖美觀(guān)與否作為評(píng)判基準(zhǔn)，其自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)日益變得狹窄，缺乏完善的知識(shí)體系。使得設(shè)計(jì)師們只陶醉于數(shù)字技術(shù)的快捷便利網(wǎng)絡(luò)圖像信息的快捷傳播使室內(nèi)設(shè)計(jì)的風(fēng)格和內(nèi)容方面變得更利于模仿與嫁接。設(shè)計(jì)師急需拓展專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，轉(zhuǎn)換角色職能，提高技術(shù)含量，加速科技創(chuàng)新。帶著中國(guó)先進(jìn)設(shè)計(jì)文化思想與了解國(guó)際相關(guān)專(zhuān)業(yè)為主導(dǎo)的理念，邁向國(guó)際交流的行列是“新角色”的任務(wù)，多軌制轉(zhuǎn)變心態(tài)才能夠發(fā)展中國(guó)的室內(nèi)設(shè)計(jì)事業(yè)。

四、通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)支撐，室內(nèi)設(shè)計(jì)教育模式發(fā)生變化

我國(guó)室內(nèi)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)教學(xué)在課程設(shè)置、學(xué)時(shí)分配、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)等設(shè)置內(nèi)容上都存在著諸多問(wèn)題。伴隨著室內(nèi)設(shè)計(jì)領(lǐng)域進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)期，數(shù)字化虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)勢(shì)必帶來(lái)室內(nèi)設(shè)計(jì)的變革，相應(yīng)設(shè)計(jì)學(xué)教育模式發(fā)生變化。首先，在培養(yǎng)方式上側(cè)重于藝術(shù)型人才培養(yǎng)，注重建筑與室內(nèi)的整體學(xué)科關(guān)系、文理交叉、藝術(shù)與技術(shù)相結(jié)合，更為科學(xué)、合理。其次，重視運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，采取直觀(guān)的軟件教學(xué)方式。再次，修訂教學(xué)計(jì)劃，修改教學(xué)大綱，合理安排課程學(xué)分的分布，避免學(xué)生作業(yè)堆積，畫(huà)圖拖圖熬夜現(xiàn)象出現(xiàn)。目前數(shù)字化虛擬技術(shù)日趨強(qiáng)大，二維繪圖向三維化轉(zhuǎn)變，室內(nèi)設(shè)計(jì)教育體制必然要改革更新，專(zhuān)業(yè)四年制課程學(xué)習(xí)時(shí)間應(yīng)有針對(duì)性安排，不應(yīng)停留在傳統(tǒng)室內(nèi)設(shè)計(jì)教育模式。

五、虛擬現(xiàn)實(shí)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的展開(kāi)式實(shí)驗(yàn)

在室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)中，我們重點(diǎn)采用了VR-PLATFORM這款虛擬現(xiàn)實(shí)軟件來(lái)輔助我們實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式的改革。室內(nèi)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)軟件“VR-PLATFORM”通過(guò)建筑模型的建立，在居室設(shè)計(jì)中供水、重力、電力、風(fēng)力等實(shí)驗(yàn)進(jìn)行技術(shù)上的模擬分析，數(shù)據(jù)測(cè)算和直觀(guān)的顯示，協(xié)助設(shè)計(jì)師修改方案。在東南大學(xué)成賢學(xué)院藝術(shù)本科生室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)中，結(jié)合住宅方案設(shè)計(jì)，運(yùn)用軟件“VR-PLATFORM”進(jìn)行了科學(xué)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的方案修改。以某小區(qū)樣板間供水系統(tǒng)為例，為了能夠生動(dòng)并且直觀(guān)的得出室內(nèi)供水、供電等設(shè)施的管路信息，可以通過(guò)建立模型、構(gòu)建場(chǎng)景、烘焙貼圖、制作動(dòng)畫(huà)等制作出執(zhí)行文件，并將其導(dǎo)入到VRP仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)包當(dāng)中，從而構(gòu)建一個(gè)真實(shí)的居室供水虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。如圖1首先依照給水系統(tǒng)的CAD圖紙通過(guò)3DS MAX建立水管路的模型。通過(guò)將3D模型導(dǎo)入到VRP中進(jìn)行優(yōu)化處理及三維渲染。通過(guò)VRP-SDK所提供的對(duì)話(huà)框操作，來(lái)控制某個(gè)點(diǎn)位的角閥關(guān)閉以停止流水，完成管路、管接、水閥之間進(jìn)行交互，有效地實(shí)現(xiàn)了對(duì)居室供水的操控、供水管路可視化、供水管路可控化、和供水管路可讀化。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的支持下，室內(nèi)給水系統(tǒng)都得到了最大的優(yōu)化，從而大大提高了設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)住宅或設(shè)計(jì)大型室內(nèi)項(xiàng)目時(shí)對(duì)于給排水部分的設(shè)計(jì)的掌控程度?！霸O(shè)計(jì)中很多問(wèn)題和錯(cuò)誤的出現(xiàn)往往是由于考慮不周或缺乏遠(yuǎn)見(jiàn)。VR使我們有可能避免這些，直至達(dá)到滿(mǎn)意結(jié)果。”

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篇3

[關(guān)鍵詞] 虛擬現(xiàn)實(shí)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)

隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、可視化技術(shù)、軟件工程、硬件設(shè)計(jì)及控制工程的迅速發(fā)展,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到了制造、醫(yī)學(xué)、建筑等領(lǐng)域。將虛擬技術(shù)應(yīng)用到新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中,實(shí)現(xiàn)草圖―效果圖―結(jié)構(gòu)圖―模型全過(guò)程的交互和可逆,更會(huì)體現(xiàn)出它的很多優(yōu)勢(shì),給設(shè)計(jì)業(yè)帶來(lái)新的理念和方式,極大地加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的進(jìn)程,使設(shè)計(jì)者、消費(fèi)者融為一體設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足市場(chǎng)需要的產(chǎn)品。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生一個(gè)高度逼真,具有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)等感覺(jué)的虛擬環(huán)境,使置身于該環(huán)境中的人通過(guò)使用各種專(zhuān)用的傳感交互設(shè)備對(duì)虛擬環(huán)境中的實(shí)體進(jìn)行相互作用,達(dá)到交互考察與控制,融為一體的程度。將虛擬技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì),本質(zhì)上講它是將產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)到投入使用的全過(guò)程在計(jì)算機(jī)上構(gòu)造的虛擬環(huán)境中虛擬地實(shí)現(xiàn),其目標(biāo)不僅是對(duì)產(chǎn)品的物質(zhì)形態(tài)和制造過(guò)程進(jìn)行模擬和可視化,而且對(duì)產(chǎn)品的性能、行為和功能以及在產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的各個(gè)階段中的實(shí)施方案進(jìn)行預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)和優(yōu)化。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中的實(shí)現(xiàn)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的實(shí)現(xiàn)分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分。

1.虛擬現(xiàn)實(shí)硬件系統(tǒng)。簡(jiǎn)單的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)并不需要太多復(fù)雜的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn),只要能夠滿(mǎn)足具有輸入、輸出功能的設(shè)備即可。但要充分實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)帶來(lái)的沉浸感、交互性、想象性三個(gè)特征就需要專(zhuān)業(yè)的信息輸入設(shè)備和信息輸出設(shè)備。信息輸入設(shè)備包括鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、數(shù)據(jù)手套、手柄等,信息輸出設(shè)備包括高性能顯示器適配器、單通道或多通道投影儀、立體眼鏡等。

2.虛擬現(xiàn)實(shí)軟件系統(tǒng)。要想讓設(shè)計(jì)者和用戶(hù)或者其他人員真正體驗(yàn)到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所帶來(lái)的臨場(chǎng)感和沉浸感,首要的是建立一個(gè)與客觀(guān)世界相符合或者與設(shè)計(jì)者頭腦預(yù)想的設(shè)計(jì)方案相符合的虛擬三維模型,而且需要較真實(shí)的反映出產(chǎn)品的色彩、材質(zhì)、光照等方面。要建立可視化三維模型從技術(shù)實(shí)現(xiàn)上可分為幾何建模、形象建模和行為建模。

其中幾何建模是可視化三維模型的基礎(chǔ),主要建立所需三維場(chǎng)景的幾何構(gòu)形。形象建模主要對(duì)幾何建模的結(jié)果進(jìn)行材質(zhì)、顏色、光照等處理。行為模型主要處理物體的運(yùn)動(dòng)和行為描述,體現(xiàn)了虛擬環(huán)境的動(dòng)態(tài)特征。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1.產(chǎn)品的造形設(shè)計(jì)。采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的造形設(shè)計(jì),可隨時(shí)修改、評(píng)測(cè)、方案確定后的建模數(shù)據(jù),可直接用于沖壓模具設(shè)計(jì)、仿真和加工,甚至用于廣告和宣傳。

2.產(chǎn)品的色彩及材質(zhì)設(shè)計(jì)。在產(chǎn)品的色彩及材質(zhì)設(shè)計(jì)中,通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以直觀(guān)地進(jìn)行色彩和材質(zhì)的選擇與搭配,確定主調(diào)色和輔助色以及進(jìn)行材質(zhì)的確定。

3.產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)者通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可直觀(guān)地進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使用虛擬現(xiàn)實(shí)硬件和軟件裝備在虛擬環(huán)境中可直接指導(dǎo)操縱模型,在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的各個(gè)階段,對(duì)虛擬產(chǎn)品原形的結(jié)構(gòu)、功能、加工工藝、裝配、生產(chǎn)組織等各個(gè)方面進(jìn)行虛擬環(huán)境下的仿真,從而保證設(shè)計(jì)的可靠、高效。

4.產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)仿真,產(chǎn)品設(shè)計(jì)必須解決運(yùn)動(dòng)物件工作時(shí)的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)關(guān)系,運(yùn)動(dòng)范圍設(shè)計(jì),產(chǎn)品動(dòng)力學(xué)性能、強(qiáng)度等,例如,生產(chǎn)線(xiàn)上各個(gè)環(huán)節(jié)的動(dòng)作協(xié)調(diào)和配合是比較復(fù)雜的,采用仿真技術(shù),可以直觀(guān)地進(jìn)行配置和設(shè)計(jì),保證工作的協(xié)調(diào)。

5.產(chǎn)品的展示。用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制作的產(chǎn)品廣告具有逼真的效果,不僅可顯示產(chǎn)品的形態(tài),還可顯示產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu),裝配和維修過(guò)程、使用方法、工作性能等,尤其是利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的產(chǎn)品介紹,生動(dòng)、直觀(guān),廣告效果好,使人們能在城市、工廠(chǎng)、機(jī)器內(nèi)部乃至圖樣和零部件之間直觀(guān)地獲取信息。

四、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中的作用

1.縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)流程,提高產(chǎn)品的成功率。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)后,由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程是數(shù)字化的,所以節(jié)省了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中制造物理模型所需要的物質(zhì),時(shí)間也會(huì)大大縮短,而且通過(guò)使用虛擬技術(shù)讓使用者直接參與設(shè)計(jì),從而使產(chǎn)品在生產(chǎn)之前獲得各方面的鑒定,這就為設(shè)計(jì)師改進(jìn)設(shè)計(jì)、完善設(shè)計(jì)提供了極大的便利,從而縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期,提高產(chǎn)品的成功率。如Mercedes―Benz公司根據(jù)用戶(hù)要求設(shè)計(jì)出具有個(gè)性的汽車(chē)。用戶(hù)可按照自己的要求,在不同的虛擬環(huán)境中,親身體驗(yàn)修改汽車(chē)模型的感受。

2.降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)和成本。通過(guò)使用者的直接參與,可以與設(shè)計(jì)師進(jìn)行更好的交流互動(dòng),使用者與產(chǎn)品之間多了一些親切的感覺(jué),這就避免了產(chǎn)品只刻上某一個(gè)設(shè)計(jì)師的烙印。例如通用公司的新型電力機(jī)車(chē)。設(shè)計(jì)人員為用戶(hù)提供的是三維數(shù)字化機(jī)車(chē)模型,若用戶(hù)需要修改,可直接與設(shè)計(jì)人員一起對(duì)機(jī)車(chē)模型提出修改意見(jiàn),使設(shè)計(jì)繪圖的工作量比傳統(tǒng)的繪圖工作量減少一半以上。

五、結(jié)論

社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展,使人們對(duì)產(chǎn)品的要求越來(lái)越高,這就迫使各生產(chǎn)企業(yè)在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)更要使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期大大縮短以增多商機(jī),在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的引入,可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的完全數(shù)字化。可以預(yù)見(jiàn),在未來(lái)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,從產(chǎn)品的外觀(guān)造型、色彩及材質(zhì),到動(dòng)力學(xué)仿真,甚至于產(chǎn)品設(shè)計(jì)管理、產(chǎn)品展示等,虛擬技術(shù)將會(huì)發(fā)揮更大的優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn):

[1]陳為:虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新,2006,(05)

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計(jì)算機(jī)現(xiàn)在是運(yùn)用的比較普遍的一種表現(xiàn)方式，有三維表現(xiàn)和虛擬動(dòng)漫的表現(xiàn)形式，而現(xiàn)在我們運(yùn)用計(jì)算機(jī)表現(xiàn)的形式是3D多，現(xiàn)在基于人們的文化修養(yǎng)和審美意識(shí)提高，在室內(nèi)設(shè)計(jì)方面的表現(xiàn)手法選擇性越來(lái)越多，有時(shí)候同樣方案和同樣的設(shè)計(jì)，但是表現(xiàn)手法不一樣，就會(huì)給客戶(hù)不一樣體驗(yàn)和效果。而基于這種計(jì)算機(jī)和傳統(tǒng)手法相結(jié)合的虛擬表現(xiàn)手法就有很大的優(yōu)勢(shì)，可以更加直觀(guān)充分的展現(xiàn)給客戶(hù)看了。

二、虛現(xiàn)實(shí)在室內(nèi)設(shè)計(jì)的運(yùn)用和發(fā)展目的

室內(nèi)設(shè)計(jì)發(fā)展至今，已經(jīng)有多種表現(xiàn)形式了，那么虛擬表現(xiàn)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中有一下幾個(gè)功能和目的：

1、充分的幫助設(shè)計(jì)師講解設(shè)計(jì)理念

在室內(nèi)設(shè)計(jì)這專(zhuān)業(yè)出現(xiàn)之前，室內(nèi)裝修都是以業(yè)主根據(jù)自己的欣賞水平和想象來(lái)施工的，這種方式只能以親自在現(xiàn)場(chǎng)知道工人去施工，所以也就沒(méi)有施工圖啊，設(shè)計(jì)方案之說(shuō)，裝修功能也只局限于人類(lèi)的居住需求。隨著社會(huì)發(fā)展才分工出設(shè)計(jì)師行業(yè)，也就有了方案和平面圖包括效果圖，伴隨著設(shè)計(jì)師和客戶(hù)交流也越來(lái)越多。但是在交流中客戶(hù)和設(shè)計(jì)師都有對(duì)方案的理解，那么就能使設(shè)計(jì)師更好的修改方案，也就能和施工人員對(duì)接施工，但是這種施工固然能解決設(shè)計(jì)問(wèn)題，也能更好的和施工人員交流，但是還不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)師和客戶(hù)之間的交流，在這個(gè)發(fā)展過(guò)程中虛擬現(xiàn)實(shí)運(yùn)用很好的彌補(bǔ)了室內(nèi)設(shè)計(jì)的不足，能使設(shè)計(jì)師的方案更直接的和客戶(hù)交流對(duì)接，當(dāng)然更加豐富了室內(nèi)設(shè)計(jì)的表現(xiàn)手法。

2、在室內(nèi)設(shè)計(jì)中優(yōu)勢(shì)

近年來(lái)，虛擬設(shè)計(jì)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中作為一個(gè)獨(dú)立體系正在快速的發(fā)展，三維立體在虛擬現(xiàn)實(shí)中相比于傳統(tǒng)手繪中的優(yōu)勢(shì)在于實(shí)際設(shè)計(jì)空間的真實(shí)尺寸體現(xiàn)。這種設(shè)計(jì)更加直觀(guān)的表達(dá)出設(shè)計(jì)師的效果，更加人性化和專(zhuān)業(yè)化，在設(shè)計(jì)過(guò)程中更加快捷、直觀(guān)、逼真。

3、靈感創(chuàng)作的來(lái)源

計(jì)算機(jī)更能反映空間的真實(shí)性，虛擬在空間的創(chuàng)作中，能把各種模型組合有利于激發(fā)設(shè)計(jì)師的創(chuàng)作潛能和再創(chuàng)作的靈感。在計(jì)算機(jī)創(chuàng)造中，各種模型有趣的組合，能使設(shè)計(jì)師找到源自大自然的設(shè)計(jì)，一切的設(shè)計(jì)來(lái)自大自然萬(wàn)物，它能使設(shè)計(jì)師在面對(duì)計(jì)算機(jī)時(shí)消除疲勞，避免單調(diào)的工作，使設(shè)計(jì)師有更多的時(shí)間來(lái)找創(chuàng)作作品的靈感。

4、合理的展示平面布局

計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的強(qiáng)大功能，室內(nèi)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)一般通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理得來(lái)的，像室內(nèi)的平面圖的尺寸、標(biāo)注等都可以用計(jì)算機(jī)處理得來(lái)的。傳統(tǒng)方式則需要設(shè)計(jì)師發(fā)費(fèi)大量的人力物力來(lái)計(jì)算，而且沒(méi)有計(jì)算機(jī)那樣精準(zhǔn)?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)的處理大大節(jié)省了時(shí)間和人力成本。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在運(yùn)用中的不足

1、時(shí)間成本更高

以往通過(guò)傳統(tǒng)方式手繪來(lái)與客戶(hù)交流，直接可以描繪出客戶(hù)的想法，而虛擬現(xiàn)實(shí)的制作方式則相對(duì)來(lái)說(shuō)時(shí)間周期更長(zhǎng)，也更加不好修改，在表現(xiàn)方式越來(lái)越多的情況下，手繪通常時(shí)間比較節(jié)省，而電腦制作的效果圖相對(duì)來(lái)說(shuō)也比較短，而使用的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)表現(xiàn)方案時(shí)，通常比較漫長(zhǎng)的，而且也不容易修改，因此虛擬技術(shù)在現(xiàn)實(shí)運(yùn)用中的時(shí)間成本比較高。

2、價(jià)格成本偏高

虛擬技術(shù)與傳統(tǒng)方式相比較的價(jià)格偏高由多方面的成本因素的，首先虛擬技術(shù)是一門(mén)新型的信息技術(shù)，是伴隨著科技發(fā)展的成果，目前掌握這門(mén)技術(shù)的人員不是很多，這是作為一門(mén)技術(shù)表現(xiàn)的方式，其次是因?yàn)樘摂M技術(shù)在現(xiàn)實(shí)操作中時(shí)間成本相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高，而且對(duì)計(jì)算機(jī)的硬件要求比較高，這也無(wú)形中增加了運(yùn)行成本，因此虛擬現(xiàn)實(shí)運(yùn)用在實(shí)際運(yùn)行中有著多方面的制約因素。

3、技術(shù)人才的匱乏

目前我國(guó)教育還沒(méi)有大量培養(yǎng)掌握這門(mén)技術(shù)的人才，而科技在前進(jìn)，所以人才的匱乏不足也制約著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展。

四、結(jié)束語(yǔ)

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關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)；校園漫游；設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)；分析

中圖分類(lèi)號(hào)： TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）07（B）-00

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也被稱(chēng)為靈境技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)主要是綜合了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)以及人工智能等多種高科技的最新研究成果，使人與計(jì)算機(jī)能夠很好的融為一體，并且能夠給人予一種身臨其境的感覺(jué)。本文從不同方面對(duì)虛擬校園相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。

1.數(shù)字校園相關(guān)技術(shù)分析

數(shù)字校園即是指數(shù)字信息化的校園，主要以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通訊為核心技術(shù)，以信息的獲取與知識(shí)的共享為重要手段，是網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化有機(jī)結(jié)合的新型的、開(kāi)放式的教育環(huán)境。數(shù)字化校園主要包括校園的設(shè)施數(shù)字化、校園的漫游智能化以及可視化等方面的內(nèi)容，同時(shí)也能夠?qū)^(guò)去進(jìn)行反演，從而對(duì)現(xiàn)實(shí)進(jìn)行決策以及對(duì)以后做出有效的預(yù)測(cè)。

1.1三維場(chǎng)景的建模原理分析

三維場(chǎng)景建模是虛擬校園漫游系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分，而一個(gè)虛擬的環(huán)境是否逼真則主要來(lái)自其視景生產(chǎn)系統(tǒng)的質(zhì)量，它將直接影響仿真的效果和相似度，同時(shí)也是直接影響虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)沉浸感的一個(gè)重要因素。

1.2建模工具軟件的分析

Multigen Creator是一個(gè)系列軟件，主要為開(kāi)發(fā)的一個(gè)實(shí)時(shí)建模以及圖形數(shù)庫(kù)的生產(chǎn)工具，具有強(qiáng)大的多邊形建模和矢量建模等功能，提供了多種專(zhuān)業(yè)選項(xiàng)及插件，能夠較為方便的進(jìn)行實(shí)體模型的建立以及管理工作。

Vega主要是為應(yīng)用在實(shí)時(shí)視景仿真以及聲音仿真等領(lǐng)域的世界上較為先進(jìn)的軟件環(huán)境平臺(tái)，對(duì)于復(fù)雜的應(yīng)用，能夠提供便捷的創(chuàng)建、編輯和驅(qū)動(dòng)工具。且性能穩(wěn)定易用，支持多種數(shù)據(jù)調(diào)入，能提供高效的CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

1.3三維建模相關(guān)技術(shù)分析

針對(duì)三維模型來(lái)說(shuō)，主要是涉及到的數(shù)據(jù)包括了數(shù)字化的地圖數(shù)據(jù)以及三維模型尺寸數(shù)據(jù)等，同時(shí)也包括了建筑圖紙以及全校航拍圖來(lái)獲得數(shù)字化的地形圖數(shù)據(jù)。

三維建模最主要的四個(gè)環(huán)節(jié)是：首先，創(chuàng)建物體的層次結(jié)構(gòu)。這是由于具有層次結(jié)構(gòu)的文件比無(wú)層次結(jié)構(gòu)的文件執(zhí)行效率高。具體可將物體和相關(guān)的實(shí)體進(jìn)行組合形成物體組和相關(guān)組，在此基礎(chǔ)之上嵌套建立起物體的層次結(jié)構(gòu)。其次，對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化。盡量減少多邊形的數(shù)量是可視化仿真建模的基本原則之一。最理想的效果就是用最少的多邊形來(lái)表達(dá)視角上很真實(shí)的模型。第三，植物建模。根據(jù)校園內(nèi)各種植物在所選取的視野范圍內(nèi)的地理位置、生長(zhǎng)密度等特征，可分別采用十字交叉或多十字交叉模型。第四，合理運(yùn)用實(shí)例。當(dāng)數(shù)字校園的場(chǎng)景中相同的某個(gè)實(shí)際物體比較多時(shí)，可通過(guò)引用同一個(gè)實(shí)例的方法來(lái)解決相同幾何體的模型問(wèn)題從而降低模型數(shù)據(jù)的存貯空間。

2.視景的漫游分析

2.1人機(jī)交互的控制分析

在虛擬三維世界之中，漫游的過(guò)程主要是人和計(jì)算機(jī)的交互過(guò)程，因此為了能夠滿(mǎn)足不同漫游方式的需要，系統(tǒng)設(shè)計(jì)漫游引擎的過(guò)程中可以設(shè)置成為手動(dòng)漫游以及自動(dòng)漫游。

針對(duì)于手動(dòng)漫游來(lái)說(shuō)，能夠隨時(shí)隨地的控制漫游過(guò)程中的速度以及方向和視角，根據(jù)任意的視角來(lái)觀(guān)察建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及設(shè)施。相對(duì)于手動(dòng)漫游來(lái)說(shuō)，自動(dòng)漫游需要為一個(gè)預(yù)先確定下來(lái)的路徑創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)，之后則是通過(guò)觀(guān)察者應(yīng)用一個(gè)導(dǎo)航器來(lái)穿過(guò)路徑進(jìn)行自動(dòng)的對(duì)運(yùn)動(dòng)做出控制。

2.2 視線(xiàn)的碰撞檢測(cè)方法分析

漫游人員在進(jìn)行漫游的過(guò)程中將會(huì)和地形以及障礙物出現(xiàn)一定的碰撞，Vega雖然能夠?qū)Φ孛媾鲎矙z測(cè)做出相應(yīng)的定義，但是針對(duì)于定義的運(yùn)動(dòng)模型根本無(wú)法能夠起到實(shí)際性的作用，因此，本研究采用技術(shù)視線(xiàn)碰撞檢測(cè)的方法來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。

針對(duì)這種方法來(lái)說(shuō)，主要是空間直線(xiàn)以及空間多邊形的求交問(wèn)題，并且核算的方法也能夠得到兩個(gè)方面的結(jié)果：第一是漫游的過(guò)程中地形以及障礙物所進(jìn)行的碰撞檢測(cè)；第二則是虛擬的實(shí)體選擇以及虛擬場(chǎng)景環(huán)境之中的絕對(duì)坐標(biāo)系如下圖1所表示。

作為起點(diǎn)，并且沿著觀(guān)察坐標(biāo)系Y軸向著正向進(jìn)行射線(xiàn)，同時(shí)也可以給根據(jù)空間直線(xiàn)的方程式來(lái)對(duì)其進(jìn)行描述。

L：X=Rt+E（t≥0）

在公式之中，X（x，y，z）主要是為視線(xiàn)上任意點(diǎn)，然而R（xr.yr.zr）則是為射線(xiàn)的方向。然而E（xe，ye，ze）所表示的便是視點(diǎn)射線(xiàn)上起點(diǎn)，t主要是為X點(diǎn)距離視線(xiàn)的距離。在空間平面P的防塵以及其法向量主要是為以下公式所述。

Ax+By+Cz+D=0

N（A，B，C）主要是為容易求得出來(lái)的攝像以及平面的焦點(diǎn)和視點(diǎn)到點(diǎn)之間的距離。

N1?N2=N1x?N2x+N1y?N2y+N1z?N2z， N?（Rt+E）+D=0，

t0=-（N?E+D）/（N?R），（N?R≠0）。

在公式之中，要是射線(xiàn)L和平面P所平行，那么則不存在著焦點(diǎn)，不然射線(xiàn)L以及平面P則是相交的，焦點(diǎn)主要是為X0=Rt0+E，其視點(diǎn)到交點(diǎn)的距離主要是為t0。

虛擬的實(shí)體選擇是可以得出進(jìn)一步的求解，然而在對(duì)實(shí)體進(jìn)行選擇的過(guò)程中，通常情況下不知道視線(xiàn)應(yīng)該和那個(gè)多邊形進(jìn)行交匯，要是每一次都會(huì)對(duì)整個(gè)場(chǎng)景之中所有的表面多邊形全部都是經(jīng)歷了一遍，那么將會(huì)出現(xiàn)比較大的運(yùn)算量，從而到導(dǎo)致出現(xiàn)一些不必要的浪費(fèi)。所以，在現(xiàn)實(shí)基于視線(xiàn)的碰撞檢測(cè)過(guò)程中，必須要考慮到球形包圍盒以及長(zhǎng)方體包圍盒的快速求交方法能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬體的選擇。

3.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)分析

漫游引擎主要是一組三維場(chǎng)景漫游的核心程序所在，并且負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)輸入映射以及試點(diǎn)的控制以及虛擬場(chǎng)景調(diào)度管理等系統(tǒng)漫游的功能。在數(shù)字校園漫游引擎之中，多數(shù)系統(tǒng)能夠在主頁(yè)定義一些可選項(xiàng)，能夠給漫游都提供一打開(kāi)或者關(guān)閉的功能設(shè)置，從而使“游客”在數(shù)字校園之中能夠觀(guān)賞到不同時(shí)段（不同季節(jié)）的校園景色，同時(shí)也能夠采用任意的視角和路線(xiàn)在校園之中自由穿行。

基于上述主要系統(tǒng)分析，通過(guò)建立起基于多為信息空間的和諧人機(jī)環(huán)境，被認(rèn)為是信息技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展過(guò)程中的主要目標(biāo)，并且虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也是支撐多為信息空間的關(guān)鍵因素所在，通過(guò)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)字城市的虛擬建設(shè)以及虛擬裝修等進(jìn)行展示，能夠更好的為相關(guān)領(lǐng)域上面的技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，從而取得一個(gè)良好的效果。

參考文獻(xiàn)

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篇6

概念設(shè)計(jì)是工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的一個(gè)重要方面。國(guó)外大公司的產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門(mén)包括:

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

1概念設(shè)計(jì)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(jì)教學(xué)實(shí)例之一來(lái)說(shuō)明其涵義:給出一個(gè)概念“斷藥”，讓學(xué)生進(jìn)行座椅的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。步驟是，首先向?qū)W生講述心理學(xué)中的一個(gè)名詞———暗示心理，并分別舉出一個(gè)“安樂(lè)死”實(shí)驗(yàn)和一個(gè)“挽救少女生命”的文學(xué)名著故事，從正反兩個(gè)方面說(shuō)明暗示對(duì)人的健康的影響;然后運(yùn)用一個(gè)“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?yàn)?，在民間曾有這樣一個(gè)說(shuō)法，就是將一把斷了的鑰匙用紅線(xiàn)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(xiàng)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(lái)為健康做設(shè)計(jì)時(shí)，用折斷了的鑰匙做椅架為主題，由學(xué)生創(chuàng)意出現(xiàn)了形形的座椅開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方案(其草圖、效果圖、視圖等技術(shù)說(shuō)明從略)，于是就有了一種新型的專(zhuān)用座椅的概念設(shè)計(jì)。其應(yīng)用場(chǎng)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(jì)。當(dāng)然，產(chǎn)品的類(lèi)型不止是這種無(wú)障礙設(shè)計(jì)思想指導(dǎo)下的專(zhuān)用座椅。產(chǎn)品即人之觀(guān)念的物化，設(shè)計(jì)是一種思維行為。在這種思維創(chuàng)造活動(dòng)中，產(chǎn)品概念的構(gòu)思是豐富的，人的創(chuàng)作智慧是無(wú)窮的。概念產(chǎn)品的類(lèi)型更是多種多樣。

2概念設(shè)計(jì)與產(chǎn)品市場(chǎng)

概念設(shè)計(jì)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(chǎng)為開(kāi)發(fā)商或企業(yè)帶來(lái)效益等，這是個(gè)風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。設(shè)計(jì)師的概念設(shè)計(jì)畢竟與難以預(yù)料市場(chǎng)變化有著許多差距。如何縮短這一差距，是以往概念設(shè)計(jì)者的難題。在開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)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(chǎng)見(jiàn)效益就是成功。在追求“百分之幾”的見(jiàn)效益成功的過(guò)程中，如何減少做“分母”的被動(dòng)，擴(kuò)大見(jiàn)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(jì)師共同努力的方向。

3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)促使概念設(shè)計(jì)的市場(chǎng)化

為了更好地接近產(chǎn)品的市場(chǎng)需求，目前國(guó)際上流行的一種“故事版情景預(yù)言法”的概念設(shè)計(jì)，就是將所要開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品置于一定的人、時(shí)、地、事和物中進(jìn)行觀(guān)察、預(yù)測(cè)、想象和情景分析，其形式是以故事版的平面設(shè)計(jì)表達(dá)展示給人們。于是，產(chǎn)品在設(shè)計(jì)的開(kāi)始便多了一份生命和靈氣。然而，設(shè)計(jì)表達(dá)在信息時(shí)代已是多元化的展示形式，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展，尤其是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，已使設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)表達(dá)如虎添翼;可以想象面對(duì)一種虛擬的“故事版情景預(yù)言法”設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品，讓人更多了一種直觀(guān)的、親切的及交互的感受，這樣開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品與傳統(tǒng)相比，就大大減少了投放市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)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(kāi)發(fā)生產(chǎn)，提供更好的依據(jù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能模擬整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程，保證產(chǎn)品開(kāi)發(fā)一次性成功，加快開(kāi)發(fā)進(jìn)程，甚至使設(shè)計(jì)者和用戶(hù)融為一體，設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足市場(chǎng)需要的產(chǎn)品。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與虛擬產(chǎn)品

1虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)(VirtualReality，VR)

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)又稱(chēng)為虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，是指計(jì)算機(jī)生成的一個(gè)實(shí)時(shí)三維環(huán)境。使用者可以在這環(huán)境中“自由地”運(yùn)動(dòng)，觀(guān)察周?chē)木拔?，還可通過(guò)各種專(zhuān)用的傳感交互設(shè)備與虛擬物體進(jìn)行交互操作。用戶(hù)看到的是全彩色景象，聽(tīng)到的是虛擬環(huán)境中的音響，感覺(jué)(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(jué)。產(chǎn)生虛擬現(xiàn)實(shí)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(diǎn)的多個(gè)攝像機(jī)將某環(huán)境或事物記錄下來(lái);

②利用計(jì)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(duì)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?chē)臻g來(lái)獲取某一區(qū)域完整的景物圖像，將獲取的景物圖像，通過(guò)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(hù)載上頭盔顯示器就可以看到所攝周?chē)拔锃h(huán)境。

2虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的常用設(shè)備及要求

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)常用設(shè)備有:三維鼠標(biāo)(也稱(chēng)鳥(niǎo)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(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的要求除了應(yīng)具有高性能的計(jì)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(qiáng)有力的支持:(1)能以實(shí)時(shí)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(qiáng)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(shí)時(shí)跟蹤用戶(hù)的頭和手;(4)能對(duì)用戶(hù)的動(dòng)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(shí)技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的產(chǎn)物，是一個(gè)數(shù)字化的產(chǎn)品。它具有真實(shí)產(chǎn)品所必須具有的特征。通過(guò)對(duì)產(chǎn)品實(shí)時(shí)的仿真，設(shè)計(jì)人員或用戶(hù)就能夠像使用真實(shí)產(chǎn)品一樣使用虛擬產(chǎn)品。由于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)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(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、外觀(guān)模型和生產(chǎn)模型等)的時(shí)間和物質(zhì)。在計(jì)算機(jī)中由于對(duì)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行反復(fù)設(shè)計(jì)、分析、干涉檢查、模具設(shè)計(jì)等過(guò)程，使設(shè)計(jì)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(shí)技術(shù)在概念設(shè)計(jì)中應(yīng)用前景

在概念設(shè)計(jì)中，如采用頭腦風(fēng)暴法進(jìn)行方案創(chuàng)意時(shí)，可以將體驗(yàn)設(shè)計(jì)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(duì)不同用戶(hù)及愛(ài)好者的要求，在不同的虛擬環(huán)境中，讓他們親自體驗(yàn)修改模型的感受;利用觸摸屏來(lái)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(shí)，充分感受了自己所喜愛(ài)的產(chǎn)品在虛擬環(huán)境中的“真實(shí)”情況。甚至還可根據(jù)用戶(hù)的建議，邀請(qǐng)部分用戶(hù)直接與設(shè)計(jì)者一起對(duì)模型提出修改意見(jiàn)，觀(guān)察設(shè)計(jì)和修改過(guò)程，直至大多數(shù)人滿(mǎn)意為止。

為了適應(yīng)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，設(shè)計(jì)廠(chǎng)家不能坐等用戶(hù)找上門(mén)訂購(gòu)產(chǎn)品，而應(yīng)該主動(dòng)把自己廠(chǎng)家的產(chǎn)品推向市場(chǎng)。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)做出虛擬產(chǎn)品的動(dòng)畫(huà)廣告，再與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，使用戶(hù)能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)游覽設(shè)計(jì)廠(chǎng)家的設(shè)計(jì)產(chǎn)品，并能直接在虛擬環(huán)境中對(duì)產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)、外形、色彩等方面進(jìn)行實(shí)時(shí)交互、了解、觀(guān)察;同時(shí)，還可以通過(guò)Email對(duì)產(chǎn)品提出意見(jiàn)和建議，讓廠(chǎng)家參照各方面的意見(jiàn)修改和完善所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。這樣可提高設(shè)計(jì)廠(chǎng)家的競(jìng)爭(zhēng)力，為設(shè)計(jì)廠(chǎng)家謀得更多的市場(chǎng)份額。

若用戶(hù)對(duì)廠(chǎng)家設(shè)計(jì)的產(chǎn)品引起購(gòu)買(mǎi)的欲望，通過(guò)網(wǎng)上游覽，將信息反饋到各商家，商家則會(huì)主動(dòng)爭(zhēng)先與廠(chǎng)家聯(lián)系，網(wǎng)上定貨，使廠(chǎng)家的產(chǎn)品提前占領(lǐng)市場(chǎng)。由于激烈的全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，各國(guó)都投入了大量的資金對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行深入地研究。將研究的成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，這是產(chǎn)品迅速占領(lǐng)市場(chǎng)的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

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2熊曼辰等數(shù)字化與概念化工業(yè)設(shè)計(jì)ICME2000論文集

篇7

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)上的應(yīng)用開(kāi)創(chuàng)了“虛擬教學(xué)”模式。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)教學(xué)的創(chuàng)造性和實(shí)踐性為學(xué)生提供了一個(gè)自主、交互和直觀(guān)的學(xué)習(xí)環(huán)境,為教學(xué)的創(chuàng)新提供了新的平臺(tái)和可能性,豐富了教學(xué)的實(shí)踐形式和多樣性。從而培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維、形象思維、直覺(jué)思維。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)必將具有更加廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景。隨著VR、Java3D、3DStudioMAX等計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)教育領(lǐng)域的應(yīng)用,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一個(gè)全新的教學(xué)手段方式,將會(huì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程中廣泛應(yīng)用并發(fā)揮非常重要的作用。其自身強(qiáng)大的教學(xué)優(yōu)勢(shì)和潛力必將更好地服務(wù)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)當(dāng)中。

教學(xué)改革的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)教學(xué)現(xiàn)代化，提高教學(xué)效益和質(zhì)量，全面提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)課程中虛擬技術(shù)的應(yīng)用起到了實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式現(xiàn)代化的手段之一。教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)代化、教學(xué)手段的現(xiàn)代化、教學(xué)觀(guān)念的現(xiàn)代化、教學(xué)組織的現(xiàn)代化是教學(xué)現(xiàn)代化核心內(nèi)容。虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)有利于創(chuàng)造性創(chuàng)造這樣的環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)逼真的虛擬設(shè)計(jì)環(huán)境為學(xué)生提供了很好的人機(jī)交換的過(guò)程，產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)本身就是一個(gè)全面、整合、多學(xué)科知識(shí)交叉的專(zhuān)業(yè)課程，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)針對(duì)這些問(wèn)題提供了文本、圖像、圖形、音頻、視頻、和動(dòng)畫(huà)等多媒體的教學(xué)模式，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)改革實(shí)現(xiàn)的重要手段之一。在這種全新的環(huán)境中極大地促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)觀(guān)念和學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，同時(shí)也對(duì)教師教學(xué)方法的多樣性提供了幫助。

虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)在教學(xué)應(yīng)用中存在的問(wèn)題

虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)主要是應(yīng)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)帶來(lái)全新的改變，彌補(bǔ)了教學(xué)中的不足。這就不得不面臨計(jì)算機(jī)軟件本身的技術(shù)、研發(fā)、應(yīng)用等問(wèn)題。圖形生成技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)的重要瓶頸。圖形生成的速度取決于設(shè)計(jì)軟件的運(yùn)算能力，除此之外還要求計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)人員在開(kāi)發(fā)、研發(fā)、材料、運(yùn)算方法等方面都要有較高的水平。等等這些都制約著虛擬技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)教學(xué)中的應(yīng)用。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)本身是一項(xiàng)走在時(shí)代科技前列的科學(xué)技術(shù)，吸收和應(yīng)用的普及化難度較高，從而影響到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用。同時(shí)鑒于教師本身的素質(zhì),使用這些教育軟件也存在困難。在學(xué)生的角度來(lái)看，由于自身在這種虛擬環(huán)境中的學(xué)習(xí),沒(méi)有了傳統(tǒng)的教學(xué)方法，他們的學(xué)習(xí)方式需要改變。現(xiàn)在很多學(xué)生自制能力較差、學(xué)習(xí)依賴(lài)性較大，對(duì)教學(xué)中教師的主導(dǎo)作用依賴(lài)比較高，而且每個(gè)學(xué)習(xí)個(gè)體對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的了解情況不同，對(duì)軟件的操作能力水平也不相同等等，這些都造成了部分學(xué)生跟不上教師講解的問(wèn)題。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程中虛擬技術(shù)的應(yīng)用本身只是教學(xué)手段的一種擴(kuò)展。產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)方式應(yīng)采用多種手段的教學(xué)方式。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)模式在教育觀(guān)念、教學(xué)方式、教師的素質(zhì)、教學(xué)手段等都有著較大的差異。產(chǎn)品設(shè)計(jì)本身是多學(xué)科相互交叉、相互融合的一種設(shè)計(jì)方法。怎樣才能更好的在產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)中應(yīng)用多種教學(xué)方式、教學(xué)手段，擴(kuò)大學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，引用不同的教學(xué)技術(shù)等，都是我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)該注意的問(wèn)題。所以雖然虛擬技術(shù)是能夠?qū)Ξa(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)創(chuàng)新模式提供一定的幫助，但是不能把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)教學(xué)手段看成是萬(wàn)能的教學(xué)方法。還應(yīng)該從產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)本身的特點(diǎn)、要求、實(shí)現(xiàn)方法等方面，找出可以適合不同教學(xué)重點(diǎn)、適合不同學(xué)生、適合不同的地域文化、適合不同的教學(xué)技術(shù)的教學(xué)方法。

如何促進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)更好的服務(wù)

現(xiàn)在大多數(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)軟件普遍存在語(yǔ)言專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)、通用性較差、易用性較差等問(wèn)題。同時(shí)，軟件的開(kāi)發(fā)費(fèi)用支出十分巨大，這都是因?yàn)橛布O(shè)備的局限性，而軟件所能實(shí)現(xiàn)的效果受到空間和時(shí)間的影響較大。很多的設(shè)計(jì)軟件開(kāi)發(fā)不成熟，同時(shí)也缺少高性能、高速度、高配置的計(jì)算機(jī)來(lái)處理相關(guān)的圖像、圖片、計(jì)算等。這些都制約著虛擬技術(shù)的在教學(xué)中的應(yīng)用水平和教學(xué)效果。所以加大虛擬技術(shù)的技術(shù)更新?lián)Q代，提高計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力，開(kāi)發(fā)適合在產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)中應(yīng)用的軟件是非常重要的。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，是教師有了更多的有效的教學(xué)方法。但是教師要想利用好這種新的教學(xué)手段，尤其是產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)課程中所涉及到的相關(guān)計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件多是一些在行業(yè)中比較領(lǐng)先的技術(shù)，這就對(duì)教師提出了挑戰(zhàn)。教師要想繼續(xù)的在教學(xué)中發(fā)揮主導(dǎo)作用就必須提高自己的綜合素質(zhì)，學(xué)習(xí)、掌握、應(yīng)用新的技術(shù)知識(shí)，要想做到這些就要求教師利用更多的時(shí)間去學(xué)習(xí)新的科學(xué)知識(shí)、相關(guān)技術(shù)知識(shí)和相應(yīng)計(jì)算機(jī)軟件，積極地進(jìn)行教學(xué)研究，以適應(yīng)現(xiàn)代化產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程的教學(xué)需要。教育機(jī)構(gòu)在購(gòu)置或者開(kāi)發(fā)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)教育軟件后，還應(yīng)該加大對(duì)使用者的技術(shù)能力培訓(xùn)，這樣他們能正確、獨(dú)立、完整地操作這些設(shè)計(jì)軟件，并且要向開(kāi)發(fā)者尋求幫助，得以對(duì)軟件使用過(guò)程中出現(xiàn)的新的需求和問(wèn)題得到有效的解決。對(duì)設(shè)計(jì)軟件在使用時(shí)產(chǎn)生的效果還應(yīng)建立長(zhǎng)期有效的評(píng)價(jià)機(jī)制?，F(xiàn)代我國(guó)的工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)教師在教學(xué)手段和教學(xué)能力上還有待遇提高。由于虛擬技術(shù)本身產(chǎn)生的時(shí)間較短，在有些關(guān)鍵技術(shù)又是以信息技術(shù)為技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)于有些教師來(lái)說(shuō)掌握和學(xué)習(xí)起來(lái)比較吃力。如何使這些老師能更好、更快的適應(yīng)新的教學(xué)技術(shù)、教學(xué)手段，這就需要社會(huì)和學(xué)校應(yīng)該加大這方面的教育投入。從而使虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)在產(chǎn)品教學(xué)中的應(yīng)用更廣泛、更適合、更靈活的應(yīng)用到教學(xué)中來(lái)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一項(xiàng)投資大、見(jiàn)效慢、高難度的科學(xué)領(lǐng)域。和一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的虛擬技術(shù)研究起步較晚，技術(shù)上有一定的差距。但是這些引起了我國(guó)政府相關(guān)部門(mén)的高度重視，根據(jù)我國(guó)國(guó)情及時(shí)的制定出了開(kāi)展虛擬技術(shù)的研究計(jì)劃。于我國(guó)的上世紀(jì)90年代在國(guó)家“九五”規(guī)劃、“十五”規(guī)劃、863計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)、國(guó)防科工委等部門(mén)的重視下，把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)列入了重點(diǎn)資助范圍。這些都對(duì)我國(guó)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)未來(lái)發(fā)展起到關(guān)鍵作用。在國(guó)內(nèi)其他民營(yíng)企業(yè)及組織對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究中，產(chǎn)生了一大批的技術(shù)網(wǎng)站，如“”。為國(guó)內(nèi)眾多的虛擬現(xiàn)實(shí)愛(ài)好者創(chuàng)建了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。同時(shí)也提供有益的虛擬現(xiàn)實(shí)引導(dǎo)，他們?cè)诜e極推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)本土化、大眾化、普遍化的同時(shí)，也在建筑仿真、房地產(chǎn)交互、教育虛擬技術(shù)教學(xué)的應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方面取得了良好的效果。使虛擬現(xiàn)實(shí)在商業(yè)應(yīng)用、教學(xué)應(yīng)用、科學(xué)應(yīng)用、工業(yè)應(yīng)用等方面得到了廣泛的應(yīng)用。這些技術(shù)不斷的成熟，同時(shí)也為虛擬技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用帶來(lái)發(fā)展的空間。所以說(shuō)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的提升對(duì)教學(xué)使用虛擬技術(shù)的成果起到至關(guān)重要的作用。

結(jié)語(yǔ)

篇8

近年來(lái)，我國(guó)建筑行業(yè)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用上進(jìn)行了全面的研究，取得了一定的科技成果。但是要想真正的將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)科學(xué)的用到建筑設(shè)計(jì)中，還需要建筑設(shè)計(jì)人員結(jié)合專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行深入的研究。

關(guān)鍵詞：

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；建筑設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1前言

在如今的信息技術(shù)時(shí)代，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)建筑設(shè)計(jì)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，這種技術(shù)的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)的思維模式。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠使現(xiàn)在的建筑設(shè)計(jì)進(jìn)入一個(gè)虛擬逼真的環(huán)境，具有強(qiáng)大的發(fā)展意義。

2虛擬現(xiàn)實(shí)概念

(1)虛擬現(xiàn)實(shí)，顧名思義，是對(duì)現(xiàn)實(shí)的一種虛擬表達(dá)。它與多媒體技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一起被公認(rèn)為目前最有發(fā)展前途的新生計(jì)算機(jī)技術(shù)。這種虛擬技術(shù)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的高水平操作構(gòu)造出非常接近現(xiàn)實(shí)情況的多維立體環(huán)境。它能讓人更直觀(guān)的看到虛擬出來(lái)的環(huán)境布置，能讓人對(duì)事物的認(rèn)知一目了然?，F(xiàn)代的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)能夠逼真的將視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)感受融合到應(yīng)用中來(lái)，也有一些可以將觸覺(jué)感觸融合進(jìn)來(lái)，使人與虛擬環(huán)境能夠互動(dòng)。人們能夠像在真實(shí)環(huán)境一樣去感受環(huán)境中的一些不足和問(wèn)題。使設(shè)計(jì)能夠得到不斷的完善和優(yōu)化，設(shè)計(jì)產(chǎn)品能夠更好地符合人們的感官感受。

(2)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，已經(jīng)被各領(lǐng)域公認(rèn)為不可替代的創(chuàng)新性技術(shù)力量，在較早的建筑設(shè)計(jì)中，就采用計(jì)算機(jī)CAD畫(huà)圖軟件進(jìn)行圖紙的設(shè)計(jì)，逐漸的，計(jì)算機(jī)技術(shù)的建筑設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)也日益明顯。它能幫助設(shè)計(jì)人員免除人工畫(huà)圖，修改，計(jì)算等一些繁瑣的數(shù)據(jù)和圖形處理工作。使設(shè)計(jì)周期縮短，設(shè)計(jì)效率提升。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)更是一項(xiàng)綜合性的、全面建筑設(shè)計(jì)方法。它能創(chuàng)建接近真實(shí)的三維效果環(huán)境。使建筑設(shè)計(jì)更加人性化，互動(dòng)性強(qiáng)。

3建筑設(shè)計(jì)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的作用

3．1能將建筑設(shè)計(jì)效果直觀(guān)的展現(xiàn)出來(lái)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能將設(shè)計(jì)效果通過(guò)一種理想的角度全方位的展示出來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以讓設(shè)計(jì)方能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)方案以一個(gè)縱觀(guān)全局的形式展現(xiàn)給用戶(hù)，既方便設(shè)計(jì)講解又方便用戶(hù)全面了解設(shè)計(jì)效果。而且雙方還可以根據(jù)不同的意見(jiàn)交流進(jìn)行及時(shí)的方案修改。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用將建筑項(xiàng)目實(shí)際中的場(chǎng)景以真實(shí)的形式一一展現(xiàn)。比如:對(duì)地形的設(shè)計(jì)，人文景觀(guān)的構(gòu)造，交通道路的規(guī)劃，橋梁施工方案等都納入到三維建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)中來(lái)。用戶(hù)可以像在環(huán)境中漫游一樣來(lái)審視建筑設(shè)計(jì)方案任何角度的建筑感受，及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)中需要修改和完善的地方。這就很大程度上提升了建筑設(shè)計(jì)的可操作性，特別是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，可以將這種設(shè)計(jì)效果直接傳送到需求者眼前，通過(guò)遠(yuǎn)程溝通形式就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)效果的瀏覽和意見(jiàn)交流。

3．2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以方便多個(gè)方案的比較分析

在建筑設(shè)計(jì)中，往往要設(shè)計(jì)幾個(gè)備選方案，根據(jù)設(shè)計(jì)構(gòu)想和用戶(hù)的意向，要規(guī)劃至少兩套設(shè)計(jì)方案，通過(guò)建模的形式進(jìn)行展示。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以方便的實(shí)現(xiàn)不同設(shè)計(jì)方案的隨時(shí)切換，讓用戶(hù)真夠體驗(yàn)同一個(gè)位置不同的設(shè)計(jì)感受。從而能夠很直觀(guān)的比較分析出最佳設(shè)計(jì)圖案來(lái)。

3．3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以有效節(jié)省

項(xiàng)目投資成本通過(guò)虛擬技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)階段的全方位演示，可以使設(shè)計(jì)方案經(jīng)得起設(shè)計(jì)者和用戶(hù)的反復(fù)驗(yàn)證和瀏覽，使設(shè)計(jì)產(chǎn)品最終是雙方最滿(mǎn)意的結(jié)果。按照這種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工，可以使工程項(xiàng)目基本上不用再進(jìn)行大規(guī)模的返修，從而很大程度上節(jié)省了投資和運(yùn)行成本。

3．4虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以使施工方法得到有效的驗(yàn)證

實(shí)踐證明，我國(guó)的建筑施工水平特別是高層的施工水平已經(jīng)有了很大程度的提升。但是隨著施工新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，這些新技術(shù)是否存在著高風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以進(jìn)行先期的建筑演示，從而避免了施工后發(fā)生重大建筑安全事故的發(fā)生。提高了施工方法的投入成功率。

4建筑設(shè)計(jì)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一項(xiàng)難度較大的高科技技術(shù)，將虛擬現(xiàn)實(shí)熟練地運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，目前來(lái)看雖然也是需要進(jìn)行深入的研究和分析，但是，通過(guò)以上不難看出，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的運(yùn)用，可以將設(shè)計(jì)效果很直觀(guān)形象的展示出來(lái)，而且還能大大節(jié)省投資成本和費(fèi)用。還能有助于建筑設(shè)計(jì)者進(jìn)行多種設(shè)計(jì)方案對(duì)比分析，最重的是可以使用戶(hù)以身臨其境的形式來(lái)體驗(yàn)設(shè)計(jì)效果。所以，如果能將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)廣泛的用到建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，對(duì)我國(guó)的建筑行業(yè)將起到一個(gè)歷史性的推動(dòng)作用。根據(jù)最新的相關(guān)虛擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法分析，目前的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)現(xiàn)主要分為軟件和硬件兩個(gè)方面。

(1)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的硬件系統(tǒng)方面。簡(jiǎn)單的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)不涉及負(fù)責(zé)的硬件設(shè)備配置，系統(tǒng)主要有輸入和輸出兩種對(duì)應(yīng)的設(shè)備即可，比如，計(jì)算機(jī)顯示器的桌面互動(dòng)系統(tǒng)就類(lèi)似一個(gè)簡(jiǎn)單的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。但要想使虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠在真實(shí)感、互動(dòng)性、創(chuàng)造力三個(gè)方面有所突破，就必須配備專(zhuān)業(yè)的信息輸入和輸出設(shè)備。信息輸入設(shè)備包括電腦鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、手寫(xiě)輸入板等。信息輸出設(shè)備則指電腦顯示器、多種通道形式的投影設(shè)備、3D眼鏡等。借助傳感設(shè)備可以將用戶(hù)實(shí)際的動(dòng)作行為通過(guò)映射的形式傳給虛擬環(huán)境。用戶(hù)化身可以將用戶(hù)自己和虛擬環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)的互動(dòng)和交互。另外，具備測(cè)量功能的方位跟蹤器還可以將用戶(hù)實(shí)際的行為范圍進(jìn)行取樣并映射給虛擬環(huán)境，虛擬環(huán)境又根據(jù)收到的映射信息進(jìn)行用戶(hù)動(dòng)作和傳感器力反饋技術(shù)將虛擬環(huán)境的測(cè)量信息反饋給用戶(hù)。這就使得客戶(hù)雖然置身境外但有身臨其境的感受，還能進(jìn)行人機(jī)互動(dòng)。這種對(duì)于個(gè)人和環(huán)境的有效感應(yīng)和映射對(duì)建筑設(shè)計(jì)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有著非常重要的意義。

(2)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的軟件系統(tǒng)方面。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的軟件是指通過(guò)一種計(jì)算機(jī)程序，能夠?qū)嵺`建筑設(shè)計(jì)與用戶(hù)都能看得見(jiàn)的一種虛擬環(huán)境。在這個(gè)虛擬環(huán)境中，用戶(hù)可以有置身其中的感覺(jué)，這就要求有一個(gè)軟件可以方便設(shè)計(jì)者建立一個(gè)與現(xiàn)實(shí)環(huán)境一直或者與設(shè)計(jì)設(shè)及用戶(hù)預(yù)想的一樣的虛擬三維模型設(shè)計(jì)。這個(gè)模型不僅可以準(zhǔn)確的表現(xiàn)真實(shí)環(huán)境中的地形，建筑物，環(huán)境配套，室內(nèi)布局等，還要非常真是的反映出將來(lái)的實(shí)際場(chǎng)景中色彩搭配、材料材質(zhì)、光照陰影等。對(duì)三維模型的大件，主要分為三個(gè)步驟:①模型的幾何構(gòu)造搭建。根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景的建設(shè)比例建立虛擬標(biāo)準(zhǔn)尺寸幾何結(jié)構(gòu);②模型的外觀(guān)美化。對(duì)幾何構(gòu)造進(jìn)行虛擬的施工，具體有材料建模，建筑物上色，光照處理等;③模型的行為模擬。對(duì)虛擬模型進(jìn)行一些逼近真實(shí)的動(dòng)態(tài)模型塑造。這些模型的建造都可以通用，使整體模型看起來(lái)非常逼真。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，建筑設(shè)計(jì)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用能夠有效的促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷提升，建筑設(shè)計(jì)也會(huì)獲得更高層次的升華。建筑設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)人員要根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展不斷的進(jìn)行新應(yīng)用的掌握。在提高設(shè)計(jì)效率的同時(shí)，也能使自己的想象空間得到發(fā)揮。從而在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域獲得更廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn):

［1］奚闊達(dá)．在建筑設(shè)計(jì)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用［J］．民營(yíng)科技，2015(04):193．

篇9

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；展示設(shè)計(jì)；創(chuàng)新研究

展示設(shè)計(jì)是近年來(lái)高速發(fā)展起來(lái)的新興產(chǎn)業(yè)，由于會(huì)議、展覽被國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家認(rèn)為對(duì)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)較大的拉動(dòng)作用，因此，很多地區(qū)和城市的政府都高度重視會(huì)展產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

一、網(wǎng)絡(luò)會(huì)展、虛擬展示的興起

會(huì)展業(yè)作為一個(gè)媒體、信息、交流相對(duì)集中的新興行業(yè)，面臨著重大的變革和挑戰(zhàn)。2003年，因SARS，世界各地多個(gè)實(shí)物展覽會(huì)被取消或延期，由此應(yīng)運(yùn)而生的“網(wǎng)絡(luò)會(huì)展”以其操作性強(qiáng)、性?xún)r(jià)比高和相對(duì)高效，很快彌補(bǔ)了實(shí)物會(huì)展的不足，發(fā)揮了極其重要作用。最近幾年，虛擬展示和網(wǎng)絡(luò)展示，已經(jīng)首先在博物館展示中開(kāi)始大量應(yīng)用，比如故宮博物院與IBM的合作項(xiàng)目故宮網(wǎng)上虛擬紫禁城展示。它營(yíng)造的是一個(gè)三維虛擬世界，來(lái)自世界各地的游客可以在其中感受位于北京的“紫禁城”。并探索中國(guó)最后一個(gè)王朝清王朝宏偉的宮殿。但是虛擬展示和網(wǎng)絡(luò)會(huì)展的發(fā)展也面臨一些困惑。我國(guó)大多自稱(chēng)為“網(wǎng)絡(luò)展覽”的展覽目前仍是基于 B2B 或 B2C 模式為核心，這種服務(wù)集成僅局限于IT及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)表述，沒(méi)有融合傳統(tǒng)展覽中的歷史、品牌附加值及更多常規(guī)的專(zhuān)業(yè)服務(wù)，如參展商產(chǎn)品信息，企業(yè)廣告刊登，參展商、展品信息查詢(xún)，品牌營(yíng)銷(xiāo)管理，客戶(hù)資源管理等，使得其展示效果大打折扣。因此，在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不斷升溫的情況下，如何引導(dǎo)展示設(shè)計(jì)的健康發(fā)展便尤為重要。

二、虛擬展示設(shè)計(jì)的主要作用

虛擬展示是在科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度，在產(chǎn)業(yè)鏈高度集成化的基礎(chǔ)上，誕生的一個(gè)會(huì)展業(yè)創(chuàng)新發(fā)展新模式，形成經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長(zhǎng)點(diǎn)，并對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整起到重要作用，在和諧社會(huì)的建設(shè)中發(fā)揮不可替代的作用，具體表現(xiàn)如下：

1.促進(jìn)溝通交流、推動(dòng)文化建設(shè)

參展商可以通過(guò)多種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)或者網(wǎng)絡(luò)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)展品的動(dòng)態(tài)和在線(xiàn)宣傳。有利于新技術(shù)、產(chǎn)品的推廣，并促進(jìn)經(jīng)濟(jì)貿(mào)易、溝通交流。企業(yè)可以適時(shí)相關(guān)信息，為企業(yè)帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)確立品牌形象，具有其他服務(wù)媒介不可比擬的優(yōu)越性。

在數(shù)字化時(shí)代 ，展示設(shè)計(jì)的表達(dá)更加快捷和高效，參觀(guān)者可以身臨其境，觀(guān)賞并操縱展示系統(tǒng)中的每個(gè)對(duì)象。由于虛擬展示設(shè)計(jì)，能夠具備聽(tīng)覺(jué)，觸覺(jué)，嗅覺(jué)等的多媒體功能。使得展示對(duì)象的表達(dá)方式是動(dòng)態(tài)和多元化的。觀(guān)眾可以有選擇的獲取自己需要的信息，甚至可以親自設(shè)計(jì)和動(dòng)手操作。這也是虛擬展示和傳統(tǒng)展示設(shè)計(jì)的不同之處，這樣使得參觀(guān)者的興趣極大增強(qiáng)，有利于信息的捕捉和知識(shí)的獲取。

2.提升知名度、帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展

展覽業(yè)的發(fā)展將帶動(dòng)交通、旅游、餐飲、基礎(chǔ)建設(shè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的同步發(fā)展，這些行業(yè)的發(fā)展對(duì)增加大量的社會(huì)就業(yè)崗位將起著積極的作用，比如北京的申奧成功，上海成功舉辦世博會(huì)，每次都造就了幾百萬(wàn)德就業(yè)機(jī)會(huì)。據(jù)測(cè)算，會(huì)展業(yè)的最大帶動(dòng)系數(shù)為1：9，網(wǎng)上會(huì)展使得觀(guān)眾在足不出戶(hù)的情況下，就可以進(jìn)行在線(xiàn)溝通和展品交易，其帶來(lái)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益及創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)的作用卻是巨大的。比如2010上海世博會(huì)，對(duì)上海的GDP增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)達(dá)到14%，有力地提升了上海的國(guó)際知名度，推廣了上海作為國(guó)際金融及商貿(mào)中心的地位，帶動(dòng)了以上海為中心的長(zhǎng)江三角洲地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。特別是網(wǎng)上世博會(huì)的推出，讓世界了解了中國(guó)。因此舉辦會(huì)展活動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整過(guò)程中發(fā)揮重要作用。

3.提高招展效率，展示生動(dòng)逼真

國(guó)外很多會(huì)展已經(jīng)形成了展覽公司集團(tuán)化的特點(diǎn)，并廣泛應(yīng)用于電子商務(wù)。德國(guó)的法蘭克福展覽公司(Messe Frankfurt)和德國(guó)慕尼黑展覽公司(Messe Muenchen)都是其典型代表[2]。國(guó)外展覽會(huì)大多是線(xiàn)上結(jié)合線(xiàn)下運(yùn)作，資訊的和專(zhuān)業(yè)觀(guān)眾的注冊(cè)通過(guò)數(shù)字平臺(tái)以及電子信息化進(jìn)行的。60％的展位銷(xiāo)售是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)達(dá)到最終的有效招展，專(zhuān)業(yè)或非專(zhuān)業(yè)的用戶(hù)可以通過(guò)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)瀏覽或參觀(guān)全部或部分的展館、會(huì)展以及展示商品。由此，會(huì)展也將成為真正意義上的“永不謝幕的展覽會(huì)” [1] 。

傳統(tǒng)的展示設(shè)計(jì)是在空間和時(shí)間的固定的條件下進(jìn)行的，所以必然受到制約。虛擬展示是以動(dòng)態(tài)，全方位三維立體的展示場(chǎng)景，事物和文字。你可以根據(jù)自己的意愿行事充分發(fā)揮自身的想象力，選擇你自己的方式去瀏覽和參與展示活動(dòng)，置身虛擬展示空間中的參展者，不僅能全方位地眼觀(guān)六路、耳聽(tīng)八方、而且具有觸摸感，能聞到氣味。你可以綜合自身感受作出反應(yīng)。此外，虛擬展示設(shè)計(jì)還可以帶動(dòng)并影響觀(guān)者的情感，能更加貼切的表達(dá)參觀(guān)者真實(shí)的情緒波動(dòng)。Internet網(wǎng)絡(luò)和虛擬展示展示效果生動(dòng)逼真，使得人能夠充分融入到整個(gè)展示環(huán)境中，拉近了人們與現(xiàn)實(shí)生活的距離。

三、虛擬展示的創(chuàng)新應(yīng)用

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與電腦多媒體展示技術(shù)的結(jié)合，在展示設(shè)計(jì)中不斷涌現(xiàn)出一些結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)會(huì)展。

1.動(dòng)作采集在展示設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

動(dòng)作捕捉系統(tǒng)是實(shí)時(shí)地準(zhǔn)確測(cè)量、記錄并重建運(yùn)動(dòng)物體每一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。在運(yùn)動(dòng)物體的關(guān)鍵部位設(shè)置跟蹤器，由一部或多部近紅外高感度攝像機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)捕捉和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，當(dāng)數(shù)據(jù)被計(jì)算機(jī)識(shí)別后，即可以在計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的鏡頭中調(diào)整、控制運(yùn)動(dòng)的物體。例如上?？萍拣^的“虛擬賽場(chǎng)”，正是把足球競(jìng)技與人機(jī)交互相結(jié)合。60周年成就展，參觀(guān)者只需要站在展臺(tái)前方，伸出手在空中做出左右揮動(dòng)手臂的動(dòng)作，則計(jì)算機(jī)就能識(shí)別出參觀(guān)者的動(dòng)作，并將該動(dòng)作傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)隔空翻書(shū)的互動(dòng)展示效果。

2.全息技術(shù)在展示設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

數(shù)字全息技術(shù)是物體影像計(jì)算機(jī)再現(xiàn)和物體狀態(tài)信息檢測(cè)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字化處理。在2010年上海世博會(huì)國(guó)家館，很多觀(guān)眾被“國(guó)寶”級(jí)藝術(shù)品――《清明上河圖》吸引，并在它面前駐足停留。互動(dòng)版“清明上河圖”震撼了所有參觀(guān)者。互動(dòng)版“清明上河圖”就是全息技術(shù)在展示設(shè)計(jì)中的新應(yīng)用，它分白天和黑夜2個(gè)版本，展現(xiàn)的是北宋宣和年間世界最大城市汴京的繁盛景象。由水晶石數(shù)字科技有限公司開(kāi)發(fā)完成。運(yùn)用LED技術(shù)的《清明上河圖》有如電影畫(huà)面，人物、景致栩栩如生。在微軟公司的ICE，Silverlight技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)《清明上河圖》散點(diǎn)透視的空間造型特點(diǎn)，研發(fā)了獨(dú)創(chuàng)性的三維布局恢復(fù)算法和虛擬環(huán)境組織方法。通過(guò)使用“橫向分塊”和“縱向分層”的數(shù)據(jù)管理策略，實(shí)現(xiàn)了超大量數(shù)據(jù)的合理組織和無(wú)縫拼接，用計(jì)算機(jī)科技結(jié)合人物對(duì)白，把清明上河圖變成了能夠身臨其境的人機(jī)交互媒體。配合5.1聲道的立體聲效果，使得參觀(guān)者陶醉于北宋東京、汴梁的繁榮中。

3.多通道交互在展示設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

多通道交互（Multi-Modal Interaction，MMI）、三維空間動(dòng)態(tài)成像、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（virtual Reality，簡(jiǎn)稱(chēng)VR），可穿戴計(jì)算機(jī)和移動(dòng)手持設(shè)備的交互等為展示設(shè)計(jì)中的人機(jī)互動(dòng)提供了有利條件，可實(shí)現(xiàn)人機(jī)即使交流和互動(dòng)。例如常州的動(dòng)漫游戲主題公園嬉戲谷，在其展示設(shè)計(jì)中引入先進(jìn)的動(dòng)漫游戲文化體驗(yàn)，配合新穎的網(wǎng)絡(luò)科技研發(fā)應(yīng)用，獨(dú)創(chuàng)的體育電子競(jìng)技運(yùn)動(dòng)，把虛擬幻境帶到現(xiàn)實(shí)。多通道交互涵蓋了用戶(hù)表達(dá)意圖、執(zhí)行動(dòng)作或感知反饋信息的各種通信方法，如言語(yǔ)、眼神、臉部表情、唇動(dòng)、手動(dòng)、手勢(shì)、頭動(dòng)、肢體姿勢(shì)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)或味覺(jué)等。多通道交互技術(shù)的目標(biāo)是用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成一個(gè)虛擬的模擬真實(shí)世界的環(huán)境，使操作者產(chǎn)生身臨其境的感覺(jué)?？纱┐饔?jì)算機(jī)和移動(dòng)手持設(shè)備的交互，使得身著可穿戴計(jì)算機(jī)的用戶(hù)在身處復(fù)雜的展示空間的時(shí)候，可以找到展品、路徑等相關(guān)信息。常州嬉戲谷通過(guò)網(wǎng)游+旅游的虛實(shí)互動(dòng)，獨(dú)特地展現(xiàn)了低碳綠色、文化會(huì)展的跨界融合。它們代表了未來(lái)人機(jī)互動(dòng)的發(fā)展方向。

四、結(jié)語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是展示設(shè)計(jì)的未來(lái)發(fā)展方向，它采用多通道用戶(hù)界面、計(jì)算機(jī)協(xié)同工作，三維人機(jī)交互等高科技的交互手段，為觀(guān)眾提供全方位、多角度的觀(guān)展互動(dòng)體驗(yàn)。通過(guò)充分調(diào)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)眾的聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)甚至嗅覺(jué)的刺激，極大的提高觀(guān)眾的參與度，使展覽收到良好的效果。并可利用線(xiàn)上和線(xiàn)下的互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)物展覽和網(wǎng)上展覽交易之間的相互補(bǔ)充。

但是，網(wǎng)上展覽和交易也不會(huì)完全取代傳統(tǒng)的展覽和交易，而且國(guó)內(nèi)人機(jī)交互與展示設(shè)計(jì)的結(jié)合剛剛起步，尚且存在不夠完善和有待提高的地方，因此必須繼續(xù)堅(jiān)持自主創(chuàng)新，同時(shí)探索如何將現(xiàn)有技術(shù)和多媒體展示相結(jié)合?；趯?duì)展示的主客體的正確理解和分析，選擇合適的設(shè)計(jì)策略，以達(dá)到預(yù)期的展示設(shè)計(jì)效果。

參考文獻(xiàn)

篇10

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；公路設(shè)計(jì)；3Dmax

一、引言

隨著公路交通事業(yè)的發(fā)展，對(duì)公路的線(xiàn)性設(shè)計(jì)也提出了新的要求和挑戰(zhàn)。加之計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在公路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用可以促進(jìn)公路勘測(cè)、設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)已經(jīng)變得越為重要和勢(shì)在必行。

二、公路計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)輔助設(shè)計(jì)

（一）公路平面線(xiàn)形輔助設(shè)計(jì)

公路平面是公路在地平面上的投影，公路的平面設(shè)計(jì)就是確定公路的走向和平面組成要素，以及各要素的參數(shù)信息，最后定出公路逐樁坐標(biāo)。在平面設(shè)計(jì)中首先要根據(jù)地形等高線(xiàn)確定起點(diǎn)、終點(diǎn)和中間的路面控制點(diǎn)。這些點(diǎn)確定了將要設(shè)計(jì)出來(lái)的公路的大致走向和弧度。

在公路設(shè)計(jì)中如何在等高線(xiàn)上選定控制點(diǎn)，需要考慮很多因素，如：

1.平面線(xiàn)形應(yīng)連續(xù)、與地形、地物相適應(yīng)，與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)。

2.要保持平面線(xiàn)形的均衡與連貫。

3.避免產(chǎn)生連續(xù)急彎的線(xiàn)形。

4.要滿(mǎn)足公路設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)各級(jí)公路平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)要求。

選定公路控制點(diǎn)后，要完成公路的組成計(jì)算，公路平面線(xiàn)形主要是由直線(xiàn)——緩和曲線(xiàn)——圓曲線(xiàn)——緩和曲線(xiàn)——直線(xiàn)這樣的方式組合而成。其相關(guān)的參數(shù)計(jì)算方法。

（二）公路縱斷面輔助設(shè)計(jì)

沿著道路中線(xiàn)豎直剖切然后展開(kāi)即為路線(xiàn)縱斷面，它總是一條有起伏的空間線(xiàn)，公路縱斷面設(shè)計(jì)主要的任務(wù)是根據(jù)汽車(chē)的動(dòng)力特性、道路等級(jí)、當(dāng)?shù)刈匀粭l件以及工程經(jīng)濟(jì)等，研究起伏空間線(xiàn)幾何構(gòu)成的大小及長(zhǎng)度，以便達(dá)到行車(chē)安全迅速、運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)合理及乘客舒適的目的。這些要求必然需要公路要有好的縱斷面組成。縱斷面圖是道路縱斷面設(shè)計(jì)的主要成果，也是道路設(shè)計(jì)的重要技術(shù)文件之一。把道路的縱斷面圖與平面圖結(jié)合起來(lái)，就能準(zhǔn)確的定出道路的空間位置。

在縱斷面圖上有兩條主要的線(xiàn)：一條是地面線(xiàn)，它是根據(jù)中線(xiàn)上各樁點(diǎn)的高程而繪制的一條不規(guī)則線(xiàn)，反映了沿著中線(xiàn)地面的起伏變化情況；另一條是設(shè)計(jì)線(xiàn)，它是經(jīng)過(guò)技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上以及美學(xué)上等多方面比較后定出的一條具有規(guī)則形狀的幾何線(xiàn)，反映了道路路線(xiàn)的起伏變化情況。

在系統(tǒng)中縱斷面設(shè)計(jì)線(xiàn)是由直線(xiàn)和豎曲線(xiàn)組成的，直線(xiàn)即均勻坡度線(xiàn)，有上坡和下坡之分，在直線(xiàn)的坡度轉(zhuǎn)折處為平順過(guò)渡的一段緩和曲線(xiàn)，這段曲線(xiàn)就是豎曲線(xiàn)，按坡度轉(zhuǎn)折的形式不同，豎曲線(xiàn)有凹有凸。

三、道路模型的建模

虛擬場(chǎng)景中，實(shí)體建模是主要的部分，也是最重要的場(chǎng)景內(nèi)容。而在虛擬場(chǎng)景中，三維實(shí)體包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。顧名思義，靜態(tài)模型指那些地形、實(shí)物等實(shí)體模型，包括建筑物、道路、道路周?chē)綄傥?、?shù)木花草等；動(dòng)態(tài)模型指處在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的各種實(shí)體模型，如運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)等。

道路模型在漫游系統(tǒng)中，道路是靜態(tài)的場(chǎng)景，又是主要的交互對(duì)象，因此，對(duì)它的建模采用幾何建模的方法。

關(guān)于道路實(shí)體模型的建立，首先是獲得建模數(shù)據(jù)，道路的高程數(shù)據(jù)和幾何形狀以及曲線(xiàn)、拐角、彎度等數(shù)據(jù)來(lái)自平面圖、剖面圖等建筑圖紙，此外還包括具體的尺寸和比例。在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建模完成后，還要對(duì)模型進(jìn)行相應(yīng)的紋理映射，紋理數(shù)據(jù)的來(lái)源主要是實(shí)體的正向照片，也只有正向拍攝的照片才有紋理利用價(jià)值。

其次是模型的建立，根據(jù)CAD圖紙，在3Dmax中建立三維模型，注意尺寸比例的因素，盡量減少線(xiàn)性的大幅度變化，注意隱藏面的消隱，減少系統(tǒng)內(nèi)存的占用，提高運(yùn)行速度和效率。本系統(tǒng)中，模型導(dǎo)入OPenGL前是沒(méi)有紋理的，所需要做的工作就是將所拍的照片制成紋理圖片格式存儲(chǔ)起來(lái)，在openGL中，由函數(shù)make Image（ ）產(chǎn)生調(diào)用，并且所有紋理映射的初始化工作都在程序myinit（）中進(jìn)行。由g1TexImage2d（）說(shuō)明一個(gè)全分辨率的圖像，其參數(shù)指出了圖像的尺寸、圖像類(lèi)型、圖像位置和圖像的其它特性，接著連續(xù)調(diào)用函數(shù)g1TexParameter* （）說(shuō)明紋理怎樣纏繞物體和當(dāng)象素與紋理數(shù)組中的單個(gè)元素不能精確匹配時(shí)如何過(guò)濾顏色；再接著用函數(shù)g1TexEnv*（）設(shè)置畫(huà)圖方一式為GL_ DECAL；最后，調(diào)用函數(shù)glEnable（）啟動(dòng)紋理映射。

四、虛擬漫游系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

場(chǎng)景的導(dǎo)入涉及到的問(wèn)題首先是導(dǎo)入格式的要求。對(duì)于三維模型的存儲(chǔ)有obj ， max以及3 ds等格式，.max是3Dmax的專(zhuān)有文件格式，3 ds是通用的3D文件格式，可以導(dǎo)入多種三維軟件文件，是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)文件格式。本文的三維模型使用的是3Dmax創(chuàng)建，存儲(chǔ)的格式為.max，而.max文件格式是符合文檔方式，每個(gè)插件都可以輸出自己的格式到max文件當(dāng)中，所以直接解析max文件并不是一個(gè)可取的方法。若要將三維模型導(dǎo)入到OpenGL中，包括以下幾種方法：

（1）首先將.max文件轉(zhuǎn)化為.ads形式，再使用3ds2c這種軟件工具，將.ads文件轉(zhuǎn)換成為OpenGL的c語(yǔ)言程序，然后把模型部分復(fù)制出來(lái)，由OpenGL讀取即可，但是轉(zhuǎn)換為C語(yǔ)言程序后，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，不容易找出錯(cuò)誤并進(jìn)行改正。并且這時(shí)的模型是死的，運(yùn)行時(shí)不宜改變；

（2）可以使用3dwin軟件直接將3ds格式轉(zhuǎn)換為OpenGL格式；

（3）可以將模型文件導(dǎo)出成gl.h的形式，導(dǎo)入工程文件頭文件中即可；

（4）將.max文件轉(zhuǎn)換為3ds 文件后，在OpenGL中編寫(xiě)調(diào)用函數(shù)進(jìn)行模型的讀取。

（5）使用3D Exploration軟件讀入模型的ads文件，通過(guò)另存將其轉(zhuǎn)化成能為OpenGL所用的.cpp文件，最終轉(zhuǎn)化后的文件是由大量的浮點(diǎn)數(shù)組成，這些浮點(diǎn)數(shù)包含了模型面、材質(zhì)、頂點(diǎn)、法線(xiàn)和紋理等的全部信息，并按照這些屬性分類(lèi)。然后我們?cè)贠penGL程序中專(zhuān)門(mén)定義一個(gè)讀取模型參數(shù)的類(lèi)，在此類(lèi)中實(shí)現(xiàn)讀取相應(yīng)的浮點(diǎn)數(shù)的函數(shù)的所有功能，再在主程序中調(diào)用。這段代碼運(yùn)行后，這些變量中就會(huì)存入對(duì)應(yīng)表示相應(yīng)屬性的數(shù)據(jù)。最后再編程遍歷所有的頂點(diǎn)，法線(xiàn)，紋理，從而生成模型。通過(guò)這種方法實(shí)現(xiàn)ads格式的模型導(dǎo)入，編程簡(jiǎn)單，但是缺點(diǎn)也很明顯，生成的.cpp文件體積較大，無(wú)論是存儲(chǔ)或傳輸都很不方便。

基于上述說(shuō)明，本文采取第四種方法，先在3Dmax里把模型做好，物體間的相互位置排列好，同時(shí)注意模型的材質(zhì)要用貼圖的方式，OpenGL里不支持多維材質(zhì)（OpengGL里貼圖丟失一般是這個(gè)原因），把模型坍塌成polygon，再導(dǎo)出成.ads格式，把貼圖文件jpg格式，ads文件放到VC++工程目錄下。

在將模型導(dǎo)入OpenGL中時(shí)，需要對(duì)模型進(jìn)行的紋理坐標(biāo)的提取編程，以讀取模型的紋理坐標(biāo)。對(duì)于讀取模型的紋理坐標(biāo)等信息，OpenGL編程中需要用到3中主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：頂點(diǎn)，多邊形列表和相關(guān)三角形列表。頂點(diǎn)集是頂點(diǎn)及其法向量的列表，多邊形中的頂點(diǎn)將用在下標(biāo)表示，OpenGL將這個(gè)數(shù)組視為一個(gè)頂點(diǎn)數(shù)組。這里存儲(chǔ)的法向量是每一個(gè)頂點(diǎn)的法向量，而不是多邊形的法向量。多邊形列表包括一些列的材質(zhì)，一個(gè)材質(zhì)由這樣一組屬性組成：漫反色、光照度、和紋理映射等。與每一種材質(zhì)相對(duì)應(yīng)的是一組三角形，每一個(gè)三角形由一組三元整數(shù)組表示，它們分別是三角形每個(gè)頂點(diǎn)在頂點(diǎn)集中的下標(biāo)。相關(guān)三角形列表與頂點(diǎn)集具有相同的大小，它是一個(gè)指向多邊形列表每一個(gè)包括該頂點(diǎn)的三角形的鏈表。相關(guān)三角形列表被用來(lái)建立每個(gè)頂點(diǎn)的法向量。有了模型各種屬性的信息，我們就可以在創(chuàng)立顯示列表中根據(jù)這些指針變量中存入的相應(yīng)數(shù)據(jù)來(lái)再現(xiàn)模型。在創(chuàng)建新的顯示列表（（g1NewList）中，使用glBegin（GL TRIANGLES）和g1End（）函數(shù)來(lái)繪制模型，所有具體屬性的繪制均在這兩個(gè)函數(shù)之間實(shí)現(xiàn)。對(duì)于每一個(gè)面的繪制，都是先賦好材質(zhì)，再定義法線(xiàn)和渲染紋理，這些工作都完成后，就可以通過(guò)繪制頂點(diǎn)來(lái)繪制面了。 

四、結(jié)論

在公路輔助設(shè)計(jì)中大量使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，為公路的平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)和橫斷面設(shè)計(jì)提供可視化的平臺(tái)，使整個(gè)設(shè)計(jì)工作可以隨時(shí)看到三維仿真結(jié)果，保證了公路線(xiàn)形組合設(shè)計(jì)的合理性。

參考文獻(xiàn)：

[1]公路路線(xiàn)三維可視化設(shè)計(jì)研究進(jìn)展 廖明軍 森林工程 2004/06