淺談三維設(shè)計在虛擬現(xiàn)實中的應(yīng)用

冷睿 沈陽工學(xué)院

在現(xiàn)在的三維設(shè)計之中，所使用的軟件大多數(shù)都只在二維層面上，設(shè)計出來的產(chǎn)品平面化，不能讓客戶直觀的看到設(shè)計成型的效果，使用技術(shù)上存在斷層，阻礙了三維設(shè)計發(fā)展的豐富性和多樣性。而實際已經(jīng)開發(fā)使用的三維設(shè)計軟件，雖然提高了設(shè)計的多樣性，但是因為開發(fā)周期過長，不能真正大規(guī)模的投入到實踐設(shè)計之中，也就不能適應(yīng)設(shè)計行業(yè)快速發(fā)展的需求。這時候虛擬現(xiàn)實的作用得到越來越多的關(guān)注，采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以形成十分形象的三維設(shè)計圖形，讓客戶直觀的看到成型之后的效果樣式，還可以觀看到動畫形式的效果圖，直接加大了設(shè)計產(chǎn)品的靈活性，另一方面，虛擬現(xiàn)實的可執(zhí)行文件比較小，客戶可以通過網(wǎng)絡(luò)直接看到三維設(shè)計圖，極大地節(jié)省了設(shè)計成本的同時，還提高了工作效率。因此，虛擬現(xiàn)實對三維設(shè)計的發(fā)展提供了發(fā)展助力。

一、虛擬現(xiàn)實的基本概念

虛擬現(xiàn)實是一項結(jié)合多種技術(shù)學(xué)科發(fā)展起來的新興技術(shù)，它通過情景模擬的方式為使用的人構(gòu)造了一個可以反映實體變化的三維世界，交互性、存在性等特點突出。虛擬現(xiàn)實可以最有效的讓使用者有身臨其境的體驗感，打開使用者的感知器官，讓使用者對虛擬出來的場景有全身心的沉浸感和體驗感。虛擬現(xiàn)實的交互性，是指將使用者的感官和人類的自然技能在使用過程中進行交叉式的互換，也就是說虛擬現(xiàn)實就是將人和計算機技術(shù)的交流在根本上進行改變和操作。目前虛擬現(xiàn)實在生活的很多方面都有實際運用，三維設(shè)計便是其中之一。

二、虛擬現(xiàn)實在三維設(shè)計中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實的技術(shù)水平得到不斷的提高完善，三維設(shè)計的工作得以更加便利的開展。以產(chǎn)品包裝瓶為例子，首先通過虛擬現(xiàn)實的編程設(shè)定包裝瓶的外觀，布置虛擬場景下的三維構(gòu)造；然后建立一個合適的三維模型，設(shè)定合適的外觀尺寸，定好長寬高的協(xié)調(diào)比例；再次，憑借包裝瓶的造型節(jié)點使模型產(chǎn)生通過模型孔的假象，并按照客戶的要求構(gòu)造出所需要的外形。建立造型節(jié)點是虛擬現(xiàn)實中最重要的一個步驟，它可以完成客戶所需要的模型設(shè)計和構(gòu)建；最后，通過圖像文理節(jié)點，把包裝瓶包裝的二維圖將包裝瓶完全包圍，從而完成虛擬現(xiàn)實的包裝效果。另外，想要更加真實的描述三維設(shè)計圖，需要不斷調(diào)整虛擬現(xiàn)實所處的光源，讓客戶可以從不同的角度都能看到動態(tài)的包裝效果，這對虛擬現(xiàn)實來說操作簡單，方便客戶全方位的觀看三維設(shè)計方案和成型效果。

當前很多的設(shè)計室和企業(yè)都進入到了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高利用階段，許多商務(wù)合作完全可以通過網(wǎng)絡(luò)完成，合作雙方從洽談到擬定合作協(xié)議，不必像以前一樣奔波麻煩，可以憑借網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的便利條件完成合作，而虛擬現(xiàn)實就為雙方的合作提供了極大的便利。虛擬現(xiàn)實可以通過文本編輯器進行撰寫，在閱讀時也沒有硬性要求的軟件去打開操作，如同正常的辦公軟件一樣，發(fā)送接收打開閱讀，很大程度上節(jié)約了公司的設(shè)計成本，另外，虛擬現(xiàn)實所產(chǎn)生的文件比較小，在傳輸上也非常方便。

另一方面，虛擬現(xiàn)實還可以實現(xiàn)三維設(shè)計的桌面虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，通過此系統(tǒng)可以使三維設(shè)計獲得觀察窗口，普遍的設(shè)備都可以進行連接，繼而操作虛擬現(xiàn)實中的物體。桌面的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以產(chǎn)生一個三維空間，通過三維空間的交互性讓虛擬環(huán)境中的物體移動或者轉(zhuǎn)化，讓客戶更加清晰的欣賞三維設(shè)計成果。其次，虛擬現(xiàn)實還可以完善三維衣片設(shè)計系統(tǒng)，在虛擬現(xiàn)實的構(gòu)造過程中，利用鼠標和三維空間的相互作用，連接相應(yīng)的數(shù)據(jù)點，然后將設(shè)計方案立體化、具體化。虛擬現(xiàn)實將計算機作為輔助工具，可以做到貫穿三維設(shè)計的全程，對三維設(shè)計的順利進行起到催化作用。最后，虛擬現(xiàn)實還可以實現(xiàn)三維編織物的虛擬設(shè)計。在進行編織時，紗線沿著一周期性的空間曲線來運動。虛擬現(xiàn)實技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)連接之后，可以為三維編織物提供50多種不同的節(jié)點，來幫助三維設(shè)計物體的視覺化。虛擬現(xiàn)實固定造型時，紗線可以用原定運動路線進行改變處理，然后分成不同的分組，每組的運動軌道是不變的，但是差著一個相位。在構(gòu)建三維編織物的模型時，編織物的模型文件不會很大，瀏覽的實效性和及時性能夠得到保證。

綜上所述，虛擬現(xiàn)實技術(shù)憑借獨特的優(yōu)勢和方便的操作，在三維設(shè)計中有著非常重要的使用價值和應(yīng)用價值，再加上計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷的更新發(fā)展，虛擬現(xiàn)實會更大范圍的推廣三維設(shè)計的應(yīng)用?，F(xiàn)在虛擬現(xiàn)實的技術(shù)還有不完美的地方，很多功能還可以改善的更加實用性。相信隨著社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，三維設(shè)計和虛擬現(xiàn)實會共同繁榮發(fā)展。