工业设计中虚拟现实技术的运用

工业设计中虚拟现实技术的运用

[摘要]随着社会经济的飞速发展,工业设计作为一种创造性艺术,也呈现出了新的发展趋势。以虚拟现实技术为代表的科学技术,促进了工业设计的专业化、信息化、智能化发展,在人工智能领域得到了极大的延伸和推广。本文围绕工业设计中虚拟现实技术的应用价值、发展现状、应用特点展开探究,供大家借鉴参考。

[关键词]工业设计;虚拟现实技术;应用;创新

当前,我们进入了一个快速发展的社会经济和科学技术“高峰期”。在信息化时代背景下,工业设计要想更好地满足社会的需求,就必须要借助于各类高新技术,促使工业设计向着现代化和智能化的方向前进。从根本上说,工业设计是一项需要多部门配合、多角色协调的综合性设计工作,而借助于虚拟现实技术的融合,能够促使行业各部门之间形成专业化发展规模,以此提升工业设计的发展水平。

1相关概念

1.1工业设计

工业设计(IndustrialDesign)也被称作“ID”设计,它指的是建立在工学、美学、经济基础上、针对工业产品所进行的相关设计。工业设计包含了产品设计、环境设计、传播设计和设计管理四大类别,涉及动画设计、平面设计等多个领域。工业设计衍生于工业发展和劳动分工之中,它与其他艺术形式有着“异曲同工之妙”,同时集合了审美、技术等多种产业特点。工业设计要求设计师熟练掌握设计与制造、销售与制造等相关技术,更好的呈现产品的实用性、美观性,强调技术与艺术的相互结合,更加注重对产品形态的塑造,充分满足了人们生理与心理多方面的需求。近些年来,经济全球化的浪潮席卷了工业设计领域,产品设计的低碳、环保性更受关注,绿色设计已渐渐成为主流。科学的规划设计能够确保设计产品和市场供需相一致,以此全面提升工业设计的经济效益,推动现代工业设计领域加速拓展。

1.2虚拟现实技术

虚拟现实技术作为仿真技术的一个重要发展方向,是计算机图形学、多媒体信息技术、传感技术的多项集合。虚拟现实技术能够利用计算机,生产一种模拟环境,以多源信息的交互式三维动态,使用户能够沉浸在虚实世界之中,从中感受更加逼真、自然的动态三维环境氛围。例如,较为热门的VR技术、全景虚拟拍摄技术。从整体上看,虚拟现实技术是多种技术的综合,包括实时三维计算机图形技术,广角立体显示技术,能够追踪观察者的头部、眼睛、手部,以此实现对人体视觉、听觉、触觉的数据采集及反馈,并将其进行相应的输出。相比传统二维技术,三维虚拟现实技术在图像产生的过程中,具备一定的精确性,对于视频、音频的要求较高,同时具备相应的抗干扰能力。这些特点对于工业设计来说,起到积极而深远的作用。

2工业设计中虚拟现实技术的发展优势

工业革命发展以后,工业设计分流成为传统和现代两个部分。传统工业设计较为注重对手工艺劳动产品的创造,而随着科学技术的发展,人们对传统的工业产品设计有了新的认识。更多的设计师开始通过健全的实施方案和合理的工程方式达到预期的目的,以此体现产品的设计理念和技术创造。纵观工业设计中虚拟现实技术的应用,虚拟现实技术的演变大致可以分为四个阶段,包括有声形动态的模拟阶段、萌芽阶段、虚拟现实概念的产生和理论形成阶段、虚拟现实理论完善和应用阶段。而从其在工业设计中呈现出来的发展优势上,主要可以体现为以下几点:

2.1虚拟现实技术对设计方法的拓展

在工业设计领域,对于虚拟现实技术的运用其首要优势就是进一步完善了工业设计的作图、制造方法。传统的工业设计师大多是将平面图作为主体创造模式,这一方法虽然能够清楚表现出设计者的意图,但是受设计者自身绘画能力以及绘制工具的限制,在实际应用中难以得到更加高效的体现。虚拟现实技术主要是以三维动态模型作为主导,不但能够轻松、便捷的表现出设计者的意图,而且能够快速输出产品的相关策略数据,高效完成对产品的各项外观设计,更好的达到设计意图,极大地提高了工业设计的客观性和真实性。

2.2虚拟现实技术对设计理念的创新

工业设计产品的推进首先是基于坚定的设计理念之上的,广泛引用虚拟现实技术,不但能够优化工业设计的创作理念,而且能够提高工业设计质量的评判形式及指标评价标准。通过强大的交互性、模拟性,使虚拟现实技术对工业设计理念产生了深远的影响。从传统的功能设计理念,完善为创造理念、生态理念、科学理念,进一步促使工业设计沿着更加先进、低碳、绿色的方向发展。

2.3虚拟现实技术对设计信息的推动

将虚拟现实技术对设计融入工业设计领域,是一个加强和推广人机结合的重要技术。它能够将设计者的设计意图更好的表达出来,使设计作品从草稿阶段,就展示出大量的有效信息。让工业设计中的方法、产品以更容易理解的方式表达出来,以此推动计算机网络的沟通和交流,扩大了信息的广度和深度,使工业设计沿着更加高效和健全的方向发展。

3工业设计中虚拟现实技术的具体应用

3.1市场分析

工业设计依托市场的需求而转变,因此前期的市场需求分析,决定了产品的成本、数量,以便设计师结合受众、功能等多方面实施转变。因此,设计师需要通过虚拟现实技术中的Web页面,展开有效的市场信息收集。通过Web虚拟设计环境,更好的了解受众对于不同产品的需求。此外,通过构建虚拟体验及信息传递方式,加快对产品有效信息的搜集,能够使用户加强对不同信息的反馈,从而使产品的合理性得到进一步的提升。

3.2理念创新

在工业设计中,设计理念的汲取和呈现,需要多样的虚拟环境,帮助用户体验和参与到模型修改的过程中,对产品的颜色、风格、功能进行积极的优化。从而形成更加逼真、更符合受众需求的三维模型。同时,通过虚拟现实技术,能够让用户获得积极的产品体验,通过和专家意见的相互结合,达到对产品理念的创新和完善。

3.3应用细节

根据工业技术的发展应用,通过有效的技术应用,能够更好的发挥出工业设计的应用价值,通过提高工业设计的实践性,使工业设计和虚拟现实技术的应用得到进一步的提高。例如,在人机交互应用实践的详细阶段,越是高效的虚拟现实技术,越能够达到强烈的信息交互,使工业设计中更加精确,研发质量获得精准保障。

3.4制造技术

虚拟现实技术中的制造系统,给产品的模拟制造营造了良好的技术条件,在对计算机模拟产品进行研发设计的过程中,高新计算机虚拟信息交互,能够大大减少工业设计中产生的资源和成本浪费,在产品开放的制造中,具备更加优质的性能。此外,通过虚拟制造环境,能够最大程度上规避风险,增进产品设计风险管控,确保产品生产中的潜在隐患得到消除。

3.5实验评审

当前,虚拟现实技术作为工业设计产品评价及评审的一种方法,对现代设计评审的开展起到重要的作用。尤其是针对一些重型机械制造产业来说,体量庞大、制造繁复的样机需要相应的评审。传统的实验评审都采用二维效果图或比例模型的方法进行,而借助于虚拟现实技术,能够使评审者直观感受到设计输出物的实际效果,减少所需要的人物、物力成本。除此之外,在汽车及工程机械化制造产品的评审中,虚拟模型能够让人们更多的感受到内饰的舒适性和操纵性,尽早发现产品中可能存在的各项问题。从而起到积极方法、有效应对、全面监控、科学审查的发展原则。

4结语

综上所述,虚拟现实技术广泛应用在现代医学、道路交通、工业仿真、房地产开发、地理监测、科技教研等相关产品的研发、制造和完善上,对拓宽设计范围、拓展文化领域、提升企业的竞争力起到重要的作用。为此,广大工业设计师要立足当前虚拟现实技术的发展趋势,积极拓展新的研发领域,不断创新、加速拓展,使中国工业设计和虚拟现实技术之间达到协调契合,进一步实施对产品设计的完善和优化。

【参考文献】

[1]戚鹏,辛献杰,郭艳,等.基于虚拟现实技术的工业设计虚拟展示平台的建设研究[J].科技展望,2015(20):160.

[2]初建杰,李雪瑞,余隋怀.面向工业设计全产业链的云服务平台关键技术研究[J].机械设计,2016(11):125-128.

[3]潘庭海,张石磊.机械设计制造及其自动化专业课程实践性分析[J].电子制作,2014(2).

作者:陈茂清 潘翔 单位:广东省生产力促进中心 广州物原工业设计有限公司