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虚拟现实设计技术范文1
（一）虚拟现实技术概念分析
虚拟现实技术，就是通过多媒体工具等，融合计算机与网络信息技术绘制相关图形，将仿真技术作为辅助，提升人工智能技术的应用效率与应用质量，在改进设计设施的情况下，提升其工作质量。总而言之，虚拟现实技术就是一种先进的综合性信息技术，可以创建设计多维信息空间，具有一定的发展潜能与前景。
（二）虚拟现实技术特点分析
虚拟现实技术在实际应用期间，具有感知特征、交互特征、构想特征与浸入特征。第一，对于感知特征而言，就是在视觉意外的感知之内，可以利用听觉、触觉与其他感知行为，形成对于系统结构的感知。从理论方面而言，虚拟现实技术可以具有人类所有的感知能力，然而，我国当前虚拟现实技术受到一定限制性影响，只能拥有除了视觉意外的感知能力1。第二，对于交互特征，就是在模拟环境内，利用虚拟现实技术对物体进行操作处理，可以得到准确的反馈信息数据，例如：利用虚拟现实技术，对物体进行感知，可以获取准确的重量信息数据，同时，虚拟现实技术可以随着物体的移动而获得感知的移动2。第三，虚拟现实技术的构想特征，就是在实际构想期间，丰富虚拟现实技术的想象功能，拓宽人类的视野，使其可以获取更为丰富的知识。此类构想除了存在于现实环境与物体中意外，还涵括其虚拟空间之内3。第四，对于浸入特征而言，就是虚拟现实技术在实际应用中，可以成为理想或是存在的结构，将人类视为主体，反应出对于模拟环境的真实感受，最为理想的虚拟现实环境，甚至可以达到难以区分真假的效果，像是处于真实环境中。
二、虚拟现实技术关键技术分析
在虚拟现实技术中，存在较多关键技术，在对其进行应用期间，需要科学分析关键技术的应用要求，提升自身工作质量。第一，环境建模关键技术。此类技术的应用，就是相关人员在建设三维环境之后，获取的信息数据，然后利用虚拟现实技术建立专门的环境模型，除了可以提升模型建立准确性与可靠性之外，还能优化其发展体系。在环境建模技术实际应用期间，存在较多可以参考的数据信息，可以提升其工作效率与工作质量4。第二，触觉反馈关键技术。在应用此类技术的过程中，需要利用虚拟现实技术，建设专门的系统，对其进行中直接的操作处理，所生成的环境具有一定真实性优势，可以提升其精确性，发挥虚拟现实技术的应用作用5。第三，系统集成关键技术。在虚拟现实系统实际运行中，其中涵括这较多感知模型与信息数据，因此，相关设计人员需要科学应用系统集成技术，提升其工作质量。通常情况下，在应用信息集成技术的时候，相关技术人员会应用数据转换技术与数据合成技术等，提升虚拟现实技术的应用质量。
三、环境艺术设计中虚拟现实技术的应用措施
在环境艺术设计过程中，相关人员需要科学应用虚拟现实技术，提升设计工作质量，创新工作形式，利用室内与室外各类空间元素等，对空间进行良好的组合与规划。对于室内环境设计、建筑环节设计、道路设计与绿化设计工作而言，相关技术人员需要将其作为自然基础条件，科学应用虚拟现实技术，逐渐提升环境艺术设计工作质量，优化其工作体系，达到预期的设计目的。具体设计措施为以下几点：
（一）直观展现艺术设计形象
环境艺术设计人员在应用虚拟现实技术的过程中，需要直观展现出艺术设计形象，提升设计工作质量。首先，在我国城市化建设期间，房地产业也开始发展，在对环境空间进行设计的时候，设计人员需要科学应用虚拟现实技术，对城市规划设计进行全面的优化，建设完善的规划设计方案，利用虚拟现实技术直观的展示相关设计方案，将手绘图纸方式，改革为电脑效果图与动漫图，提升技术应用水平，达到良好的设计效果。其次，在应用虚拟现实技术开展设计工作的时候，需要将其科学应用在环境设计中，制定完善的设计方案，发挥其工作优势，与传统的设计技术相较，虚拟现实技术的应用，可以通过软件平台与硬件平台等，形成真实的设计环境，为客户提供触觉与听觉的感官刺激，使用户可以产生身临其境的感触，在大脑中形成空间记忆，吸引客户的注意力，提升环境艺术设计工作质量与可靠性。
（二）提升预算准确性
环境艺术设计人员可以利用虚拟现实技术，提升预算工作的准确性，对项目建设造价进行计算与控制，除了可以对结构建设与材料进行预算之外，还能提升预算数据信息的准确性，减少预算偏差问题。例如：环境艺术设计人员在应用虚拟现实技术对大型城市规划方案进行预算期间，可以对大型建筑结构进行全面的设计与处理，减少其中存在的预算偏差现象，降低材料损失问题，提升企业的经济效益。
（三）促进设计双方互动力度
环境艺术设计人员在应用虚拟现实技术的过程中，可以为客户提供良好的设计方案，与传统设计方式相较，可以提升与客户之间的互动效果。在实际设计期间，设计者需要全面考察各类设计元素之间的关系，丰富艺术设计空间功能，提升虚拟现实技术的使用价值，在设计时与客户之间相互沟通与合作的情况下，可以提升其工作质量，优化环境艺术设计体系，增强其工作效果。同时，设计者可以为客户提供设计成果的演示服务，促进二者之间的交流。
（四）配景展现措施
环境艺术设计者需要科学应用虚拟现实技术对配景进行展示，提升技术的应用价值，例如：植物配景的展现、任务配景的展现等，使其可以烘托良好的景观，提升环境艺术设计工作质量与水平。
四、结语
在环境艺术设计期间，相关设计者需要科学应用虚拟现实技术，提升技术的应用质量，优化其工作体系。环境艺术设计者在实际工作中，需要制定完善的设计方案，发挥虚拟现实设计技术的应用作用。
作者:张斌 单位:福建师范大学美术学院
注释：
1.李玲.探讨环境艺术设计中虚拟现实技术的应用效果[J].中国房地产业，2015（11）：62.
2.伍星,田艺龙,刘谦益等.基于虚拟现实技术的环境艺术设计发展[J].艺术科技，2015（5）：168.
3.何博知.虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用研究[J].大众文艺，2012（7）：95-96.
虚拟现实设计技术范文2
关键词： 虚拟现实技术； 虚拟教学系统； 感知； 交互； 沉浸
中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2016）12-72-03
Research on the design of virtual teaching system based on virtual reality technology
Yang Xuchao
Abstract： The educational characteristics of virtual reality include multi-perception， interactivity， immersion and imagination. To design the virtual reality system， the advanced education idea should be taken as the guidance， a virtual perceptive teaching system should be built by giving full play to the virtual reality technology， to design the virtualized scene， classroom， experiment， roles and situation， and the student should be allowed as a role to experience the virtualized natural phenomena and process of things evolution， so as to support student learning， exploration and discovery.
Key words： virtual reality technology； virtual teaching system； perception； interaction； immersion
0 引言
虚拟现实（Virtual Reality简称VR）是近年来的一个研究热点。
1965年，有“VR之父”之称的计算机图形学创始人Ivan Sutherland，曾在IFIP会议上做了题为“The Ultimate Display”的报告，第一次提出了虚拟现实的概念[1]。这一提法对“虚拟现实技术”来说，具有里程碑的意义。
1989年，美国的VPL公司宣布完成虚拟现实系统RB-2（Reality Built for2），VPL公司的创始人Jaron Lanier正式提出了“虚拟现实”一词，从此进入虚拟现实阶段[7]。
从上世纪90年代至今，“VR”进入全面发展阶段，并开始在各领域绽放异彩，从而，逐渐走向实际应用[6]。近年来，VR技术的应用领域十分广泛。VR应用到教育领域中，既是虚拟现实自身发展的需要，也是教育发展的需要。
虚拟现实教育特性归纳为四重性即：多感知性、交互性、沉浸性以及构想性[4]。
VR的教育应用价值是，可以建立虚拟的学习课堂，把相应知识进行情景化设计，形象直观地展现在学生面前，允许学生以角色的身份，“身临其境”地去体验类真实生活中无法观察到的自然现象、或事物的变化过程。学生沉浸在这样的虚拟现实学习环境中，通过多层次的感知，获得类似真实的体验效果，全方位地获取信息，主动自然地对知识进行认知和建构，在沉浸于探索活动之时，跳一跳，摘到果子。
1 虚拟教学系统的设计原则
教育是一个复杂的系统工程，作为一个结构完整的虚拟教学系统设计，教育性是根本属性、此外还必须兼顾知识性、计算机虚拟技术特性、科学性与艺术性等方面。因此，虚拟教学系统设计必须遵循以下原则。
⑴ 运用先进教育学习理论作指导的设计原则
在教育理论体系中，学习理论经历了由行为主义到认知主义、认知主义到建构主义、又由建构主义到情境认知与情境学习理论的演变和发展过程。这些学习理论都在不同的时期指导了CAI写作，并成为CAI发展不可或缺的重要推手。
本研究课题其本质是教育性，核心是教育创新。因此，虚拟教学系统的设计必须要有教育学习理论做指导，否则系统的设计也就成了无源之水，无本之木，系统也就缺少了教育的属性。
通过对教育学习理论的分析，吸取其中对课件写作有益的经验，指导课件写作实践，可以使虚拟教学系统的设计更符合教育规律。
⑵ 人机交互界面设计的原则
交互性是VR在教学上最有价值的应用。对于一个好的虚拟教学系统来说，人机交互设计很关键，虚拟现实教育的多感知性、沉浸性以及构想性就是要通过人机的有效交互产生效果，学生的参与、学生的“角色”扮演，学生的体验都必须获得交互性的支持。
在进行虚拟教学系统设计时，要考虑界面的可视化、一致性、简洁性、易用性、直观性、可控性和及时响应等原则，充分考虑到要适应学生的心理与情感需要；要适应学生的生理特征、行为特征等，把系统的交互设计看作是教学设计的最重要内容之一。
⑶ 虚拟现实四重性原则
基于VR建构的教学系统，在于通过感官刺激，使学生沉浸于虚拟教学系统中，体验逼真的情境教学并主动动脑动手参与交互，以达到高效学习和提高技能。
⑷ 功能模块化，提高复用性原则
系统的模块化设计，考虑学生的个性化需求，允许定制学生适合的学习内容。
2 虚拟教学系统的指导思想
在教育的理论体系中，行为主义学习理论、认知主义学习理论、情景认知理论、建构主义学习理论以及远程学习的交互理论都曾不同程度地指导着CAI写作。
⑴ 行为主义把学习看做是由刺激与反应（即“S―R”）形成的联接。曾指导了早期的CAI写作；另外，程序教学的小步子策略至今仍深刻地影响着CAI写作。
⑵ 认知主义对CAI的启示是：要以学生为本，从学生的内外因素两个方面来创设课件情境，外因提供刺激，驱动内因去认知知识，课件情境的设计就必须考虑学生的认知特点，必须要将知识性与趣味性相结合，以激发其好奇心和发现欲，诱发其质疑、猜想和认知、激发学生的学习兴趣。
⑶ 建构主义理论强调学习的主动性、社会性和情境性。因而，“情境”、“协作”、“会话”、“意义建构”构成了建构主义的四大要素。对CAI的启示是： 学习要在一定的情境中，通过协作活动和会话交流而建构意义。
⑷ 情境认知与学习理论更加强调情境对于学习的重要性。认为知识具有情境性，学习是基于社会情境的一种活动，知识的意义不能脱离具体的情境产生[8]。因而要通过设置真实的实验环境（基于工作岗位的、基于知识内涵的）、或借助计算机信息技术设计的虚拟情境，来提高学习的有效性，并保证知识向真实情境的迁移。
可见，VR的教育应用与教育学习理念的精华是相一致的；设计适合学生学习的虚拟现实学习场景、创建情境化教学平台，是虚拟教学系统教学设计的主要形式。教学设计要强调参与者的交互性与沉浸感，以有效提高学生学习的主动性，进行更好的知识建构。
3 系统教学功能的虚拟设计
⑴ 虚拟课堂的设计
对课堂场景的虚拟设计，使教学脱离传统的学习场所，突破了时空的限制，学生可以自由自在地在虚拟课堂中学习，犹如沉浸在真实课堂一样，让教学变得轻松而实效。
⑵ 虚拟实验的设计
设计和建立虚拟实验室，是一种高效而且新颖的实验方式，不仅可以避免实验自身存在的安全隐患，而且可以节约实验成本，不用顾虑实验条件、环境和时空上的限制，学生可以随时随地地完成实验内容。
⑶ 技能训练功能模块的设计
VR的沉浸性和交互性，允许学生以角色的身份参与到虚拟的学习环境中，去尝试和体验情境学习活动，这非常有利于学生的技能训练。例如汽车维修的虚拟技能训练、电器维修技能训练等职业技能的训练，学生可以不厌其烦地反复练习，直至掌握操作技能为止。
⑷ 虚拟情境设计
应该说，最理想的学习是发生在真实情境下的学习，但客观地说，真实情境的学习条件可遇而不可求。因而，对情境进行虚拟设计就是现实的选择了。
在虚拟教学系统中，创设与现实情境相类似的高度逼真的虚拟学习情境，代替书本描述或代替抽象语言的描述，使教学的过程与现实的问题解决过程相类似，有利于刺激学生的感知、沉浸与构想，从而使得学习有效发生。
⑸ 虚拟角色的设计
虚拟角色支持学生成为学习活动的“角色扮演者”，学习的过程则是角色参与的活动过程。教学情境的创设应营造一个利于“角色”主动探索的学习共同体和实践共同体，支撑知识的社会协作性建构。角色扮演者在虚拟的情境中，可以身临其境的体验情境化的教学。可以自由地、主动地与虚拟对象进行交互，通过协作活动和会话交流而建构意义，符合建构主义理论的学习理念。
4 虚拟教学系统的教学策略设计
4.1 案例学习策略的设计
案例教学，既是针对一个真实事件的再现与思考，也是对这一典型事例的反思与探讨。案例制作的原则有以下。
⑴ 案例设计要突出主题、把握主线，要保持案例真实性、典型性、完整性、趣味性原则，阐明事件发生的时间、地点、背景，注意处理好事件中的一些戏剧性的突变，使得案例直观明了、富有悬念，能有效地反映出事件发生的特定教育背景，并能给予启示。
⑵ 感知性、沉浸性原则，可以使学生亲身体验和感悟现实中的真实问题。
⑶ 案例设计应能提出关键问题，且能提出有效的解决办法、及提供对这种解决问题方法的评价，以便为新的决策提供参照点。
案例教学是开启学生思维大门的钥匙，也是发展技能的重要渠道。好的案例无疑可促使学生更快地适应工作情景的挑战。有利于培养学生分析问题解决问题的能力。
4.2 情境学习策略设计
情境化是虚拟现实特性在教学上的最有价值的又一体现。
在逼真情境认知环境下的虚拟教学系统的学习过程，也被称为情境性教学，通常通过借助“VR”技术进行虚拟学习情境设计来实现。
情境的模拟或基于真实工作岗位、或基于知识的本质内涵要求，是学生获取知识，理解知识并基于一定的社会文化情境建构意义的最佳环境。
4.3 协作学习策略设计
“协作”是建构主义学习理论的要素之一。“协作学习”可以使得学生在一定的情境中，通过协作活动和会话交流活动中而建构意义。因而对教学具有独特的应用意义。
合作、交互、角色参与、信息共享和活动共享是实现“协作学习”的重要渠道。因此，在虚拟学习设计中，必须提供以上活动的机制，提供在线的网络对话、学习论坛、共享白板及电子邮件、留言板等交互方式。
4.4 自主学习策略设计
自主学习（autonomous learning）指学生自主选择学习内容、学习方法、学习的监控、评价学习结果的过程。自主学习强调学生的主体性和学习能动性，教师则是教学活动的组织者、参与者和指导者。
基于VR的网络教育创设的是一个开放的学习环境，学生可以在虚拟世界中自由翱翔，最大程度的发挥学习者的自主性，通过自己的探究活动和与其他学习者的协作学习来建构知识。
4.5 探索学习策略设计
利用VR技术可以对各种教学内容的假设对象进行虚拟构建，所呈现的结果应能直观生动地揭示规律，或给予的启示。例如，在化学虚拟试验中，学生可根据假设，进行不同分子的组合，通过对虚拟的结果进行探索式的研究，很有可能得出新的发现，有利于培养学生的创造性思维和能力。
5 结束语
利用VR技术，可以对学习场景、角色、情境等进行虚拟设计，结合各种有效的学习策略，有力地支持学生学习、探索和发现。
虚拟教学系统虽然是教学的辅助工具，但为教育提供了一种全新的思想方法和教育手段，它将促使教育形态、教育环境、教学过程的基本要素及相互关系发生重大变革。
参考文献（Reference）：
[1] 宗光华.高层建筑擦窗机器人[J].机器人技术与应用，
1998.72（4）：20
[2] 赵沁平教授谈虚拟现实技术的应用前景[EB/OL].http：//
/News/Html/News7.Hun
[3] 张翰峰.第二代WWW标准语言VRML PC WORLD
CHINA，1999.7-9期.
[4] 黄鑫.基于VR技术的虚拟教学应用研究[D].华中师范大学，
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[5] 曾芬芳.虚拟现实技术[M].上海交通大学出版社1997.
[6] 张倩苇.虚拟现实技术与教育[J].电化教育研究，1998.2：
29-32
[7] 徐大敏.于兆勤.郭钟宁.虚拟现实技术及其应用与展望[J].机
床与液压，2006.7：35-36，79
虚拟现实设计技术范文3
经济文化快速发展，使得人们在物质需求上得到了较大满足，在物质需求得到满足后，人们逐渐将对物质的需求转化为对精神层面的追求。因此在选择商品时，人们的消费观悄然发生着改变，如今网络购物已成为很多人的一种消费方式。电子商务的出现，使人们的消费观、消费方式都发生了很大改变。消费不再局限于实体商铺交易，人们的选择面拓宽，消费行为日趋理性化。通过平面图片海报形式的展示已不能很好的满足用户对产品信息获取的需求，用户需要全方位、全视角的直观展示获取产品信息，那展示的方式需从二维转向三维，这将成为电子商务未来的展示方向，也将成为展示设计研究新的课题。
关键词：
虚拟现实技术；展示设计；互联网
1展示设计与互联网的结合
2013年双11总成交额350．19亿元，2014年双11总成交额571亿元，2015年双11总交易额达912．17亿元，仅仅是“双十一”一天的交易额就让人们看到了如今电子商务的爆发力以及的消费者的购买力。在这样一个“互联网+”的时代，互联网的影响力似乎达到了一个前所未有的高度，它如同一辆高速行驶的列车，只要踏上这辆列车就可以快速前进。而展示设计也不只是传统的实体商品展示，它可以利用现代科技实现一种新的展示方法，将这种展示方法与互联网相结合一定会带给消费者一种前所未有的消费体验。
2虚拟现实技术的应用
目前大多数电子商务网站的展示手段还局限于二维平面图片展示，通过图片海报的展示已经不能很好满足用户获取产品信息的需求，而如何展示才能使得用户了解产品特性，又可以在未购买产品之前就能很好的体验产品，这成为了困扰商家或者厂商的一个重要问题。虚拟现实技术的不断发展与完善，使得这个问题有了解决的可能。产品展示发展的方向可从平面转向立体，将立体展示与电子商务相结合，将有利于产品全方位的展示，用户也能更深层了解产品内在信息。结合用户体验，探索出一条方便产品者也方便用户的电子商务产品立体展示解决方案。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统它利用计算机生成一种模拟环境是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。将电子商务与虚拟现实技术相结合，会使电子商务的发展迈向一个新的高度。除了在电子商务中的应用以外，在其他领域，虚拟现实技术也有着不俗的表现。
2．1数字城市
虚拟现实技术可以通过三维建模逼真地模拟现在和未来的城市，支持数据分析、方案论证和优化，支持地理信息系统等，通过这些详实的数据和相关资料可以是直观真实固化方案评估、审核以及管理等日常工作，更为重要的是它可以为多部门参与和协同工作提供了有效的平台。
2．2数字展馆
虚拟现实技术可以与科技馆的功能进行完美的结合，充分发挥虚拟科技馆的种种优势，传统的声、光、电展览已经很难吸引观众的兴趣，而利用虚拟现实技术把枯燥的数据变为鲜活的图形，使科技馆进入公众可参与交互式的新时代，引发观众浓厚的兴趣，从而达到科普的目的。
2．3房产开发
随着房地产业竞争的加剧，传统的展示手段如平面图、表现图、沙盘、样板房等已经远远无法满足消费者的需要。因此敏锐把握市场动向，果断启用最新的技术并迅速转化为生产力，方可以领先竞争对手一步。虚拟现实技术是集影视广告、动画、多媒体、网络科技、于一身的最新型的房地产营销方式，在国内的北京、上海、广州等大城市，国外的美国、加拿大等经济和科技发达的国家都非常热门，是当今房地产行业一个综合实力的象征和标志。
3虚拟网络展示设计的特点
3．1虚拟展示与实体展示的结合
传统的展示设计是在特定的时间、地点进行创作的，受到制约是不可避免的。但随着虚拟展示的诞生和发展，把以前不可能的事情变为了可能。利用虚拟展示把互联网中的产品做出了更为真实形象的效果，使消费者对产品有了更全面的了解，同时能刺激消费者的购买欲。在一些实体店和特装展厅进行产品展示的时候，可以通过实体这个平台，再加上虚拟技术，可以让在现场的消费者有更好的体验。
3．2技术与艺术的结合
在设计中，技术和艺术二者缺一不可。即使看起来再漂亮，再富装饰性，如果没有实用性，也是不行的。相反，如果技术好，产品实用性强，但却缺乏艺术装饰，那么在大众审美水平不断提高的情况下会使产品的展示效果降低。展示设计在互利网中的应用就是利用虚拟技术来达到一种更有设计感、艺术性的展示效果。
4未来电子商务中的产品展示
电子商务网站无论现在还是未来，产品展示都是其核心之一。随着电子商务的发展，电商对产品展示有了更多的尝试:视频体验、flas、虚拟空间等方式层出不穷。归结起来，就是加强产品的形象包装与用户体验，最终促进成交率，创造更多效益。而作为用户，最希望能在网站上清楚看到产品各个角度的形态，最理想的状态就是能如见到实物般。随着各种产品展示方式的不断发展，商家更倾向于把最真实化的产品传送给消费者。使其对产品的体验感受如同身临其境，也就会打消一部分消费者对网购的固有顾虑。随着科技的进步电子商务中的产品展示会更加丰富多样。
参考文献:
［1］申蔚，曾文琪．虚拟现实技术［M］．北京:清华大学出版社，2009．
［2］耿志宏等．数字时代的展示设计［M］．北京:中国水利水电出版社，2009．
［3］蒋先梅．基于虚拟现实技术的电子商务展示平台的研究与实现［D］．南昌:江西科技师范学院，2010．
［4］黄李华．网络虚拟商品展示的体验设计研究［D］．无锡:江南大学，2011．
虚拟现实设计技术范文4
论文摘要：文章在介绍虚拟现实技术等相关概念的基础上，探讨虚拟技术的在产品概念设计中的应用，这项技术的使用让设计思路和设计表达更上一个全新的台阶，在产品的开发过程中，保证产品开发的一次性成功。
目前国际上流行的一种“故事版情景预言法”的概念设计，就是将要开发的产品置于一定的人、时、地、事和物中进行观察、预测、想象和情景分析，其形式是以故事版的平面设计表达展示给人们。于是，产品在设计的开始便多了一份生命和灵气。然而，设计表达在信息时代已是多元化的展示形式，虚拟现实技术的应用，使设计思路和设计表达如虎添翼。让人多了一种直观的、亲切的及交互的感受，这样开发设计的产品与传统相比，大大减少了投放市场的风险性，也为 企业 决策人寻找商机、判断概念产品能否进一步开发生产，提供更好的依据。
一、虚拟现实与虚拟现实技术
（一）虚拟现实（virtual reality，vr）及虚拟设计（virtual design，vd）
虚拟现实（virtual reality，vr）是利用 计算 机省城一种模拟环境，通过多种传感设备使用户“沉浸”到该环境中，实现用户与该环境直接进 自然 交互的技术。这里所谓模拟环境就是计算机生成的具有色彩的立体图形，它可以是某特定现实世界的真实体现，也可以是纯粹构想的世界。传感设备包括立体头盔、数据手套、数据衣服等穿戴于用户身上的装置和设置现实环境中的传感装置。自然交互是指用日常使用的方式对环境内的武体进行操作并得到实时立体反馈。虚拟现实是一种全新的人机交互系统，它能对介入者产生各种感官刺激，如听觉、视觉、嗅觉、触觉，给人身临其境的感觉，人能以自然的方式与计算机生成的环境进行交互操作。
虚拟设计是以“虚拟现实技术为基础，以机械产品为对象的设计手段”，借助这样的设计手段，设计人员可以通过多种传感器与多维的信息环境进行自然地交互，实现从定性和定量综合集成环境得到感性和理性的认识，从而帮助深化概念和萌发新意。
（二）虚拟现实技术
虚拟现实技术是人的想象力和 电子 学等相结合而产生的一项综合技术，它利用多媒体计算机仿真技术构成一种特殊环境，用户可以通过各种传感系统与这种环境进行自然的交互，从而体验比现实世界更加丰富的感受。
二、概念设计的定义及内涵
pahl和beitz在《engineering design》一书中提出“概念设计”这一名词以来，人们对概念设计进行了十几年的研究。他们将其定义为：在确定任务之后，通过抽象化，拟定功能结构，寻求适当的作用原理极其组合等，确定出基本求解途径，得到求解方案，这部分设计工作叫做概念设计。
国内的学者也对概念设计进行了大量的研究，其中邓家褆在《产品概念设计》一书中将“产品概念设计”定义为“由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的，可组织的，有目标的设计活动，它表现为一个由粗到精、由模糊到清楚、由抽象到具体、不断进化的过程。”
在几十年的时间里，人们对概念设计的研究日益增加、不断深入，使概念设计的内涵更加广泛和深刻。主要体现在:根据产品生命周期各个阶段的要求进行市场需求分析、功能分析、功能的工作原理、动作行为的构思、行为载体的选择和方案的组成的等。可见，确定方案是概念设计的最终结果，产品生命周期全过程的满足才是概念设计的关键。设计方法上更加全面融合各种方法，寻求综合最优方案，同时使设计更具创造性。
概念设计是对产品或部件的构思，目的是捕捉产品的基本形状。这个阶段，产品的形状和精确尺寸尚未确定，设计人员有一定变更自由，所以尽可能考察设计方案，以便选出生产成本最低、创意良好的方案。利用传统的计算机辅助设计，往往多是二维交互工具，缺乏三维或者多维的功能，但是产品却是三维的部件，这样必然导致人机交互效率低。现行的计算机辅助设计系统要求定义零件的尺寸，而在产品的概念设计阶段这样的尺寸可能无法精确得到或者根本没必要精确定义，这样必然影响设计效率和周期。传统的计算机辅助设计需要两类人员配合，即产品的设计人员和电脑绘图员，产品设计人员有关产品的概念信息通过草图或者口述的方法传达给电脑人员，这样导致信息的丢失或者绘图者的曲解，而如果设计者本人直接参与电脑辅助设计建模的话，由于现行的电脑辅助设计系统的操作复杂和交互能力若，大大分散了设计者的精力，限制了思路。为了克服这样的限制，充分发挥设计人员的创造性，人们开始把虚拟现实技术引入计算机辅助设计系统进行概念设计，将虚拟现实技术和概念设计有效结合，利用丰富直观的交互手段，在虚拟环境中进行概念设计，从而节省产品精确描绘和尺寸定义的时间，这就是基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计，即虚拟概念设计。
三、虚拟概念设计的研究方向和应用前景
（一）概念设计中应注意的两个问题
1. 虚拟现实环境下的概念可视化。概念可视化是指设计师透过画面或者模型，将市场的需求转换成可视化的具体形态。概念设计是否能符合目标用户的要求，“眼见为实”的图面或者模型是最具有说服力的。
2. 虚拟现实环境下的人机交互界面。想实现人机互动，必须解决一系列技术问题，形成和谐的人机环境。虚拟现实就是一种基于可 计算 信息的沉浸式交互环境，具体地说，就是采用计算机技术为核心的 现代 高科技省城逼真的视听触觉一体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备以 自然 的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、互相影响，从而产生“沉浸”于等同真环境的感受和体验。
（二）虚拟现实技术在概念设计中的前景
在虚拟现实环境下，进行产品的概念设计是虚拟现实技术的基本内容。在电脑虚拟现实提供的良好的可视化条件下，对电脑辅助设计建立的三维模型在几何、功能、加工与装配等方面进行交互性的修改，利用虚拟现实给用户提供诸如视听触觉等各种感知交互手段，最大限度地方便用户的操作，从而减轻用户的负担、提高整个系统的工作效率。相关人员可以对原型的各方面包括视觉效果、部件间比率进行评价。针对不同用户的爱好要求，在不同的虚拟环境中，亲自体验修改模型；选择产品的可选部件，观察设计和修改过程。
概念设计是设计过程的初步阶段，它的目的是获得做够多的有关产品式样和形状的信息，同时它又是设计过程中的重要阶段，因为产品成本的60%～70%是由这个阶段决定的。面对日益加剧的产品市场竞争的挑战，可以预见，基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计必有长足 发展 ，最终将与现有计算机辅助设计系统实现无缝集成。激烈的全球市场竞争，各国投入大量的资金对虚拟现实技术及其在 工业 设计领域中的应用进行深入研究。将研究的成果及时转化为生产力，这是产品迅速占领市场的关键。
参考 文献
[1]周洪玉，王慧君，周岩．虚拟现实及应用的研究[j]．哈尔滨理工大学学报，2005，(5)．
[2]薄瑞峰，李戈．虚拟现实技术在计算机辅助概念设计中的应用[j]．华北工学院学报，2004，(10)．
虚拟现实设计技术范文5
【关键词】产品 三维 虚拟 动画 竞争力
一、虚拟现实技术的概述
虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如身临其境搬，可以及时没有限制地观察三维空间内的事物。这一技术的应用可以大大增强人机交互技术，可很大的提升用户的体验感，进一步增强产品的竞争力。
二、虚拟现实技术的现状与发展趋势
随着虚拟现实技术在城市规划，军事等方面应用的不断深入，在建模与绘制方法、交互、方式和系统构建方法等方面，对虚拟现实技术都提出来更高的需求。为了满足这些新的需求，近年来，虚拟现实相关技术研究遵循"低成本，高性能"原则取得了快速发展，表现出一些新的特点和发展趋势。
在国外西方发达国家和日本， 虚拟现实技术已经有了近30年的研究和使用。它的应用领域十分广泛，主要在航空、航天、航海的工程设计和模拟、军事模拟训练、计算机辅助设计、数据可视化、多媒体教育、医疗模拟、工业产品设计、网络游戏、娱乐等方面。国内的虚拟现实也有十多年的研究和应用， 尤其在国防的航空工业和相关院校， 比如国防科技大学，北京航空航天大学等。通过我们近几年对国内虚拟现实产业发展的密切注视， 我们高兴地看到， 虚拟现实技术应用已经走过了以前只被高端国防工业和高等院校使用和研究， 已经开始被应用于越来越多的民用项目和其它民用行业。新的虚拟现实公司的不断涌现，新的应用方向和市场也在被不断探索和开拓， 经济效益不断提高、产值不断扩大。
虚拟现实与网络通信以及多媒体技术的结合，是传统信息技术的突破， 是一项发展中的、具有深远的潜在应用方向的新技术。网上互动虚拟世界是人类社会信息时代的发展方向， 是各个行业未来信息化的必然目标。 互动的网络虚拟现实技术将改变人们的思维方式，改变人们对世界、自己、空间和时间的看法。
三、虚拟现实技术的用途
1、军事仿真和对抗演练的应用；
2、房地产和建筑、虚拟数字城市的应用；（类似建筑游历动画）
3、大型会展的应用；
4、科技馆、展览馆、博物馆的应用；
5、虚拟旅游和培训的应用；（应用虚拟现实技术模拟真实场景）
6、娱乐和商业方面的应用；（立体互动虚拟社区、立体商城、立体产品展示）
7、医学上的应用；（人体及动物器官仿真展示， 互动虚拟手术和培训等）
8、工业上的应用；（大型和重型机械设备的虚拟装配， 以及虚拟使用培训）
9、教育上的应用；（虚拟实验、虚拟课件、虚拟教学、虚拟校园等）
10、地理信息上的应用；（实用性的三维地理信息系统开始应用于军队、警察、油田、煤矿、天然气等单位）
11、公共安全和应急处理的应用；（地震模拟和预防展示系统；安全防范方面，紧急事件12、处理预案；刑事案件和交通事故的模拟）
12、交通方面的应用。（城市交通流量模拟；高速公路、城市地铁、普通铁路的模拟；机场、港口等模拟）
四、虚拟现实技术在工业设计中的具体运用
目前，国内的工业产品设计与制造已经使用电脑辅助设计，快速成型技术制作草模，但是仍是传统的产品设计流程，这影响产品开发的效率。
利用这一技术，我们在工业设计中可以在产品设计前期做一些可行性的虚拟测试，在产品设计过程中利用虚拟现实来简化产品的具体设计操作，后期产品评审可以利用这项技术做实时的动态评审和产品虚拟立体化（可以观察产品的任何角度的内外部结构），在产品推广阶段，虚拟现实技术可以直接给用户提供各种虚拟的场景供客户了解该产品在不同环境下的形态和视觉效果，以及可以利用外部设备让客户体验到更仿真的产品交互，进一步刺激消费者的购买欲和提升产品的科技感和竞争力。
1、设计前期：做可行性测试，研究用户需求，利用虚拟现实技术快速定义前期研究的可行性，以及多种形态的呈现。（草图之后可简单快速定义产品的局部动能特点，以虚拟方式展现，可以让ID设计师、产品策划更清楚更明确的选择方案和修改方案）
2、方案确定后ID设计师建模阶段，模型完成后可导入相应的软件进行产品的动画制作（根据产品的特性和功能做产品动画），为后期产品多形式展示提供支持，（动画形式展示能为用户带来不一样的视觉感受和刺激消费，也为产品提升价值定位）
3、产品评审是一个产品能否量产和认可设计师的设计创意的方式，传统的产品评审必须先做产品手板，手板的制作费时费人力费用高，产品手板为产品设计实物化更直观，在评审中用来检查外观或结构合理性的功能样板。虚拟技术对比手板唯一缺陷是非实物化，但也可以实时展示产品的各个细节角度，还能在评审中即时更改产品的部分细节（TV装饰条、底座、面壳等颜色纹理；部分细节模型小修改等），能用虚拟技术建立一个虚拟空间与产品实时结合在一起，可根据用户的习惯和性格来设置产品空间。产品评审中也可以利用虚拟现技术与实物手板相结合营造更好的用户体验空间。虚拟现实技术能为产品评审时增加更多的功能展示、产品虚拟体验、产品的实时调整、产品夸张的视觉体验和更具趣味性的评审方式。
4、新产品的对外会，虚拟现实技术可完美发挥其对会的主导作用，在会中建立一个虚拟场景让者与产品融为一体，完美展示产品的各个部分细节和突出的功能点，同时体现人机交互的又一高度。
5、建立产品虚拟体验中心，为优秀更具创意的产品量身定制虚拟空间。
五、虚拟现实技术为企业带来的价值
虚拟现实交互技术可以把虚拟物体变成我们可触及的东西，你可以推、抓，甚至挤压他们。它能在相互空间中俘获真实物件，利用三维建模实现高质量的虚拟克隆，变成用户可触及的东西，缩短生活中重要的人员、地点和活动之间的距离（社区、工作地点、玩游戏、教学等）。通过使用这项技术，我们可以在虚拟世界中实现更多的惊奇体验。
也许，你会认为虚拟化现实技术离我们的生活仍然很遥远。但是实际上，目前世界许多公司已经使用虚拟现实技术进行产品的网上宣传了。客户通过鼠标、键盘等简单操作就可以了解到产品的详细情况。比如海尔公司的冰王子电冰箱，客户只需在网页上，使用鼠标拖拽旋转冰箱；单击冰箱门可以打开冰箱，再单击关闭；可以任意抽拉里面的部件；使用控制按钮可以控制冰箱执行动画演示以及规定的展示动作。这样的一些人性化的设计是用户与产品逐步实现互联网人机交互。我们的电视、白电以及其他产业公司的产品，不都可以这样来体现吗。互联网的迅速发展促使我们必须利用向前看，必须利用更好的技术来适应市场的需求，才能在日益激烈的市场中稳定脚跟继续前行。
六、总结
在结合现有的工作方式和工作内容，引进虚拟现实技术将是工业设计中的一大亮点，也将增强创维品牌的科技感，进一步体现专注健康科技。虚拟现实将是未来人机交互、产品设计、显示技术方面的发展趋势。
虚拟现实技术的应用，对于产品设计来说一定能取到画龙点睛的作用，不但要在产品设计中锦上添花，还应该积极开拓一些新的范畴，让虚拟现实技术在工业设计中涉及更多的领域。科技日益发展的今天，虚拟现实技术是在不断完善中，不断的发展中，不断的在设计中发挥更大的价值，产生最大的能量，给广大用户最完美的产品和最让人享受的视觉、感知体验。
参考文献
虚拟现实设计技术范文6
关键词：虚拟现实；工业设计；融合
随着计算机技术的快速发展，虚拟现实技术在工业设计领域的应用越来越广泛，它的出现颠覆了以往产品单一的表现形式，能够带给参与者“真实”的体验，成为现代工业设计领域的强大工具与重要手段。
1虚拟现实技术的概述
虚拟现实技术（VirtualReality）产生于20世纪80年代，由美国VPL公司创始人拉尼尔（JargonLanier）提出；因此，可以说美国是虚拟现实技术研究的发源地。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。［1］即利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟。［2］虚拟现实是多种技术的综合，包括实时三维计算机图形技术，广角（宽视野）立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术以及触觉/力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等。其发展史大体上可以分为四个阶段且拥有三个核心特征：沉浸感（Immersion）、交互性（Interactivity）、构想性（Imagination）。其中，沉浸感是虚拟现实技术最重要的基本特征，参与者能够完全沉浸于虚拟的三维空间中，强调的是虚拟现实境界的逼真性；交互性是虚拟现实的实质特征，通过硬件和软件设备进行人际交互，强调的是虚拟现实系统的可操纵性；构想性是虚拟现实的最终目的之一，强调的是对人类认知范围的扩展。
2我国虚拟现实技术在工业设计中的应用及发展情况
工业设计是一种创造性的活动，以工学、美学、经济学为基础对工业产品进行设计。［3］我国作为农业大国，长期以来的工业设计发展水平并不高，在与国外企业的比较中，过度模仿抄袭、缺乏创新意识、能力不足、设计水平低等仍是我们不得不面临的问题。随着我国经济实力的发展，众多企业将虚拟现实技术引入工业设计领域中，虽然工业发展和进程与发达国家仍存在一定差异，但是我国的工业设计也有了很大的发展。目前，我国许多科研单位已将虚拟现实技术列为攻关项目，不少高校与企业也投入这一技术到开发与研究当中。21世纪将是虚拟现实技术的时代，就工业设计领域而言，其为空客Airbus设计的虚拟座舱，就可以进行虚拟现实的设计；SONY公司TransVision，利用虚拟现实技术可增强现实样机系统等；据悉，谷歌公司刚刚成立了虚拟现实技术部门。从整体来看，虚拟现实技术已不再是遥不可及了。
3虚拟现实技术对工业设计的影响与作用
工业设计具有一定专业性和复杂性，且涉及的领域较为广泛，传统的二维平面设计方式和模式，设计样式单一、老套，已无法满足市场需求。但是，虚拟现实技术却不同，作为运用计算机对复杂数据进行的一种可视化操作，它突破了二维平面设计的束缚，以创新的可视化模式让设计师能够轻松构建互动体验，提供直接的图形程序化接口。虚拟现实技术让产品的功能、性能和质量在三维空间中完美地呈现给用户。它颠覆了以往产品单一的表现形式，使设计者在工业设计过程中可以将灵感发挥得淋漓尽致。工业设计中虚拟现实技术的引入，使设计者在进行工业产品设计时，可以更为直观地观察到产品的效果及表现情况，以便及时发现不足、解决问题，这大大提高了设计者的设计效率；同时，在三维空间中，虚拟现实技术以视觉形式更准确地反映了设计者的思想与理念。总而言之，虚拟现实技术的引用使工业设计在思想上有了质的飞跃，它的崛起将我国工业设计推向了更远的未来，在工业设计领域具有独特的应用价值。
4虚拟现实技术与工业设计互融的发展未来
对于设计师来讲，作为高集成的计算机技术，虚拟现实不仅是一个演示媒体，更是一个设计工具。虚拟现实技术已成为现代工业设计中不可或缺的手段之一。目前，虚拟现实被写进了“十三五规划”，表明了国家层面对虚拟现实的鼓励和扶持态度，以及肯定了该行业的价值和空间。继小米、乐视、腾讯之后，阿里也表明了对虚拟现实的积极态度，VR阵营又多了一名重量级的参与者。［4］作为专业设计师，以往传统的表现形式很难让客户充分理解设计师的细节处理与良苦用心；但在未来，进入VR虚拟时代之后，我们终于可以采用一种更加直观、有趣的方式来展示产品设计的魅力了。［5］虚拟现实技术正逐渐走向成熟，这一方兴未艾的计算机技术必将产生巨大的生产力。未来我们还会需要更多类似于虚拟现实技术的高新科技，它们的崛起，需要一代又一代的设计师继续努力。
5结语
虚拟现实技术与现代工业设计互融具有十分重要的现实意义，它不仅为工业设计的发展注入了新鲜血液，还带来了崭新的设计模式，更推动了现代经济的发展。在不久的将来，虚拟现实技术必然能为工业设计创造出新的天地。
作者:张楠 单位:大连工业大学
参考文献：
［2］贾晶晶.论虚拟现实艺术［J］.中国电子商务，2013.
［3］郭睿.产品设计的文化内涵和艺术表现的研究［D］.工业设计工程，2013.
