虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述

韓佳

[摘要]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展使其在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各階段都有廣泛應(yīng)用。本文分別以虛擬原型、虛擬評(píng)價(jià)體驗(yàn)和人機(jī)交互、虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法流程和開發(fā)體系、過程管理、基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境這幾方面為中心進(jìn)行綜述。

[關(guān)鍵詞]虛擬現(xiàn)實(shí)；原型；人機(jī)交互；虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)

一、前言

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是當(dāng)今的熱門話題，它集合了多種先進(jìn)技術(shù)要素，虛擬現(xiàn)實(shí)：是作為一種綜合計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、立體顯示技術(shù)以及仿真技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)而發(fā)展起來的計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的新技術(shù)。它掀起了一場(chǎng)認(rèn)識(shí)世界和體驗(yàn)世界方式的革命。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用日漸廣泛，涵蓋了產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程中的每一個(gè)步驟，包括虛擬樣機(jī)、體驗(yàn)評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)方法流程、過程管理和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的設(shè)計(jì)研究等多個(gè)方面。

二、虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀

1.以虛擬原型為中心的研究

虛擬原型是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面，將產(chǎn)品概念形象化和具象化，是一個(gè)或多個(gè)維度上對(duì)產(chǎn)品的一種近似的和有限的表現(xiàn)形式。一個(gè)維度的原型側(cè)重于表達(dá)產(chǎn)品的某一個(gè)屬性，如產(chǎn)品外觀的外觀造型原型等。多個(gè)維度上的原型用于表達(dá)產(chǎn)品的多個(gè)屬性，如材料、內(nèi)部功能和結(jié)構(gòu)等。

目前虛擬樣機(jī)技術(shù)在我國(guó)剛處于發(fā)展期，還不成熟，需要建立一個(gè)完備的虛擬樣機(jī)評(píng)價(jià)體系以評(píng)估產(chǎn)品全生命周期中的各項(xiàng)指標(biāo)和綜合管理。既然虛擬樣機(jī)用于引導(dǎo)產(chǎn)品從思想到樣機(jī)的設(shè)計(jì)，那么這其中肯定有設(shè)計(jì)師不斷更新的想法和用戶及時(shí)的反饋所造成的各種設(shè)計(jì)變量因素，如何使這個(gè)過程可逆化就成為了好設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)和良好互動(dòng)的關(guān)鍵。虛擬樣機(jī)的制作將和反求工程完美的結(jié)合，創(chuàng)造更靈活的平臺(tái)。

2.以虛擬評(píng)價(jià)體驗(yàn)、人機(jī)交互為中心的研究

用戶體驗(yàn)與評(píng)價(jià)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)重要的一環(huán)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也將視角移向這個(gè)新領(lǐng)域。以虛擬評(píng)價(jià)體驗(yàn)、人機(jī)交互為中心的研究將產(chǎn)品設(shè)計(jì)與用戶體驗(yàn)有機(jī)的結(jié)合起來，兩者之間有效的互動(dòng)。主要通過人機(jī)交互界面實(shí)現(xiàn)這一理念。

基于各種評(píng)價(jià)體系研究發(fā)現(xiàn)，缺乏將用戶信息合理量化的內(nèi)容，這是用戶體驗(yàn)的重要核心，同時(shí)還要兼顧其中感性因素。人機(jī)工程仿真系統(tǒng)的人性化合理化是用戶信息提取的重點(diǎn)。

3.以虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法流程、開發(fā)體系為中心的研究

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的各種弊病亟待解決，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、設(shè)計(jì)部和工程部缺乏交流、不能滿足消費(fèi)者真實(shí)需求等?；谔摂M技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法流程有效地解決了這些問題，縮短產(chǎn)品全生命周期，減少產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。使設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思路得到了全面解放，是整個(gè)數(shù)字化設(shè)計(jì)流程順利進(jìn)行的關(guān)鍵。

整個(gè)虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程還有待智能化，仿真技術(shù)的深化成熟也是貫穿始終的一個(gè)問題，能讓設(shè)計(jì)師和用戶更投入地沉浸是關(guān)鍵。高額的技術(shù)成本也是一個(gè)短板。目前的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)仍然是面向某種特定領(lǐng)域，缺乏全面的系統(tǒng)的理論架構(gòu)。

4.以過程管理為中心的研究

將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的過程管理和展示環(huán)節(jié)，是一個(gè)全新的體系架構(gòu)，突破了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路。使得設(shè)計(jì)師和企業(yè)管理者更全面更靈活的掌握設(shè)計(jì)過程。為產(chǎn)品宣傳與營(yíng)銷提供了逼真的虛擬現(xiàn)實(shí)展示方式。

綜合過程管理體系的研究發(fā)現(xiàn)，此類系統(tǒng)缺乏針對(duì)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思路的方面，由于管理功能的全新虛擬化，就造成與其他方面的脫節(jié)。因此需要將其與產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程更好的銜接。目前的建模和虛擬展示軟件之間存在一定差異，一般虛擬軟件不具有復(fù)雜建模的功能，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化也面臨一些問題，兩者之間不能快速有效地同步。要想實(shí)現(xiàn)復(fù)雜產(chǎn)品的完整真實(shí)的展示，必須有一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)，可以包括建模和展示兩種功能的集成，使資源共享。

5.以基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為中心的設(shè)計(jì)研究

建立基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化虛擬平臺(tái)有利于提高企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)中的競(jìng)爭(zhēng)力，幫助企業(yè)節(jié)約時(shí)間。在當(dāng)代，網(wǎng)絡(luò)協(xié)同化已是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的大趨勢(shì)，也是解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程弊病的關(guān)鍵所在。它實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)師，用戶和企業(yè)管理者的異地協(xié)同操作。使用網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)平臺(tái)可以更系統(tǒng)地支配整個(gè)設(shè)計(jì)過程。

同樣，對(duì)于以基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為中心的虛擬設(shè)計(jì)缺乏完整系統(tǒng)的理論依據(jù)指導(dǎo)。需要更規(guī)范地完善此類平臺(tái)，使異構(gòu)數(shù)據(jù)傳輸無障礙化、異地設(shè)計(jì)師溝通靈活化、企業(yè)管理系統(tǒng)化。

三、虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展新趨勢(shì)

1.產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法的轉(zhuǎn)變與改善

通過對(duì)虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)相關(guān)的文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)及其相關(guān)技術(shù)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的最大的改變就是使其設(shè)計(jì)方法與流程更加合理、有效及節(jié)約成本。針對(duì)設(shè)計(jì)師和開發(fā)方的角度所提出的一些設(shè)計(jì)方法流程系統(tǒng)與框架以便其能夠發(fā)揮最大的能力，使其在更有利的環(huán)境下操作。

2.設(shè)計(jì)成本與開發(fā)周期的節(jié)約

通過研究表明，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的新產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)有效地節(jié)約了成本縮短了周期，為企業(yè)的新產(chǎn)品推廣和市場(chǎng)擴(kuò)張策略等提供了可靠地保障。直接或間接的促進(jìn)了工業(yè)產(chǎn)品的淘汰更新速度，適應(yīng)了工業(yè)社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)。

3.用戶體驗(yàn)與銷售模式的轉(zhuǎn)變

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究還將用戶作為一個(gè)重要的元素融入設(shè)計(jì)流程中，基于此項(xiàng)技術(shù)，設(shè)計(jì)師可以與使用者達(dá)到前所未有的互動(dòng)，為用戶提供多方位的使用感受。也同時(shí)將銷售模式帶入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。

4.展望與總結(jié)

由于我國(guó)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與同時(shí)期發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定差距，不免存在以下問題，也是今后開展研究需要努力解決的：首先是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的成本過高，其在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用受到質(zhì)疑與限制；其次是如何能夠在新技術(shù)引入的前期做到傳統(tǒng)模式與新模式之間的溝通與磨合；最后，當(dāng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)成熟到一定程度之后，我們將面臨怎樣一個(gè)高效、虛擬的設(shè)計(jì)模式，從設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)方式到用戶的體驗(yàn)方式甚至人們的生活方式都會(huì)發(fā)生顛覆性的改變，到時(shí)會(huì)出現(xiàn)新的一系列問題，比如已經(jīng)露出端倪的，人們之間的溝通日漸冷漠，過于迅速的產(chǎn)品換代等。

參考文獻(xiàn)

[1]傅源，變電站三維虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用，[D].電子科技大學(xué)，2008

[2]李世國(guó)，體驗(yàn)與挑戰(zhàn)——產(chǎn)品交互設(shè)計(jì)[M].江蘇：江蘇美術(shù)出版社，2008.56

[3]楊萍，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)研究[D].湖南：中南大學(xué)，2008

[4]RothKoch S， Westkaemper E.The implementation of a sketch-based virtual product development[J].Production Engineering，2010（2-3）.

[5]曾琎，基于虛擬仿真系統(tǒng)的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究，[D]武漢理工大學(xué)，2009

[6]王經(jīng)坤，艾興，許國(guó)軍，虛擬設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的定量化設(shè)計(jì)周期對(duì)比，設(shè)計(jì)與研究，2008（8）