虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)下的汽車設(shè)計(jì)探尋

摘要：近年來，隨著社會(huì)的發(fā)展與科技的進(jìn)步，在當(dāng)下計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)不斷迅猛發(fā)展的勢頭之下，各項(xiàng)高新技術(shù)與大眾生活的聯(lián)系，也呈現(xiàn)出不斷“加深”的態(tài)勢，對(duì)于大眾日常生活不同領(lǐng)域的影響，也表現(xiàn)出全方面的“滲透”，特別是隨著大眾日益上升的，對(duì)于舒適度、滿意度和科技度一同發(fā)展的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，即 VR 技術(shù)，在當(dāng)下對(duì)于大眾生活方式的改變，更是屬于“肉眼可見”的狀態(tài)，而在未來，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)于大眾生活的影響，將會(huì)更加深入。本文聚焦于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)下，汽車設(shè)計(jì)技術(shù)所受到的影響，通過全方面、多角度、分層次的剖析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)于汽車設(shè)計(jì)的影響，堅(jiān)持以事實(shí)為依據(jù)，以問題為導(dǎo)向，力爭提出切實(shí)可行的建議，進(jìn)而推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)于汽車設(shè)計(jì)的“參與度”。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);汽車設(shè)計(jì);探討與思考;看法及建議

引言：

自新中國成立以來，經(jīng)濟(jì)建設(shè)一直是國家發(fā)展戰(zhàn)略的“第一基礎(chǔ)”，而科學(xué)技術(shù)，則成為國家的“第一生產(chǎn)力”，在這些發(fā)展理念的影響下，我國開始從無到有，篳路藍(lán)縷的創(chuàng)業(yè)之路，無論是國防尖端武器的研制，還是關(guān)乎民生的惠民技術(shù)的發(fā)展，都成為我國艱難發(fā)展道路上的見證?；仡櫄v史的腳步，從第一代電子管計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，到如今現(xiàn)代的芯片技術(shù)計(jì)算機(jī);從第一臺(tái)國產(chǎn)“東風(fēng)”汽車的生產(chǎn)，到如今各式汽車的出現(xiàn)，這一切都是時(shí)代發(fā)展的縮影。而在當(dāng)下隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù)與科學(xué)為基礎(chǔ)的，其它各項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展，在當(dāng)下，“計(jì)算機(jī)技術(shù)”與“汽車設(shè)計(jì)技術(shù)”，這兩個(gè)“風(fēng)馬牛不相及”的事物，突然有了交集，并且會(huì)隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，更加緊密的聯(lián)系在一起。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概述

所謂虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，其重點(diǎn)在于對(duì)現(xiàn)實(shí)的一種“模仿”，在本質(zhì)上，還是屬于仿真技術(shù)的一種，主要是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，建立與現(xiàn)實(shí)事物的三維模擬影像或圖形，再通過計(jì)算機(jī)傳輸技術(shù)，進(jìn)行“合理”的實(shí)現(xiàn)，其根本，是計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)傳感技術(shù)、信息技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的“集合體”，在這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)的過程中，計(jì)算機(jī)在某些方面，扮演了類似于“人腦”的角色，計(jì)算機(jī)通過收集到的有效信息，建立與模擬環(huán)境下的三維立體圖像，通過計(jì)算機(jī)傳感技術(shù)的傳輸，建立使用者與計(jì)算機(jī)之間的聯(lián)系，甚至通過信息的變化，使建立的三維圖像能夠產(chǎn)生類似于人類“喜怒哀樂”的瞬時(shí)變化。其主要目的，是為減輕人類的工作負(fù)擔(dān)，減少人類的工作強(qiáng)度，因而被大量運(yùn)用于人類社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域之中[1]。

二、汽車設(shè)計(jì)重點(diǎn)的概述

汽車的出現(xiàn)，對(duì)于人類而言，是出行方式的一次變革。在汽車出現(xiàn)之前，人類若是有出行的需求，只能依賴于人力或是動(dòng)物，不僅花費(fèi)時(shí)間較多，體驗(yàn)度和舒適度還受到了影響。自從汽車出現(xiàn)以后，地域已經(jīng)不再成為阻礙人類情感交流的障礙，越來越多的普通人愿意加入到“遠(yuǎn)游”的隊(duì)伍之中，可以說，汽車的出現(xiàn)，在改變大眾出行方式的同時(shí)，也在改變著大眾的生活習(xí)慣，推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步。而隨著當(dāng)下時(shí)代的發(fā)展，大眾對(duì)于汽車的需求，也由簡單的出行需求，更得更加“享受”，追求更好的體驗(yàn)感、舒適度、科技感與設(shè)計(jì)感，成為大眾當(dāng)下對(duì)于汽車的“基本需求”，有基于此，當(dāng)下汽車設(shè)計(jì)的重點(diǎn)難點(diǎn)也在于此，在不斷追求“更快”的路上，做到“更安全、更有趣、更有舒適度”，為此，各大汽車生產(chǎn)制造企業(yè)紛紛進(jìn)行了探索，以期能夠有效的滿足大眾的現(xiàn)實(shí)剛需，推動(dòng)企業(yè)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，不斷轉(zhuǎn)型升級(jí)。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)于汽車設(shè)計(jì)的影響

汽車的設(shè)計(jì)與研發(fā)，是一個(gè)精細(xì)及漫長的過程，但汽車設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)與著力點(diǎn)都是為了更好的滿足汽車用戶實(shí)際的使用需求，尋求更好的駕駛體驗(yàn)。但以實(shí)際的汽車設(shè)計(jì)來看，所涉及到的專業(yè)領(lǐng)域及知識(shí)的運(yùn)用，都是十分復(fù)雜的，在汽車設(shè)計(jì)更加“貼合”用戶需求的道路上，依然面臨著不小的挑戰(zhàn)及困難。因此，在汽車設(shè)計(jì)的過程中，引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的“參與”，就成為順理成章的事情。對(duì)于大多數(shù)的汽車使用者而言，汽車設(shè)計(jì)中的造型設(shè)計(jì)，是用戶對(duì)于汽車的“第一感官”，相比之下，新穎潮流的汽車造型，更能收獲消費(fèi)者的“青睞”，但汽車設(shè)計(jì)的研發(fā)，不能僅僅追求汽車新穎潮流的造型，更要考慮汽車實(shí)際的使用性能[2]。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)參與下的汽車設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)在這兩者之間找到一個(gè)“平衡點(diǎn)”，將所設(shè)計(jì)的新穎造型，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，建立直觀的三維立體模型，通過直觀的數(shù)據(jù)分析，找到符合大眾實(shí)際需求和安全性方面的“平衡點(diǎn)”，將復(fù)雜的設(shè)計(jì)簡單化，將虛擬與現(xiàn)實(shí)充分結(jié)合起來，是汽車設(shè)計(jì)未來的發(fā)展方向與趨勢。

四、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)下汽車設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用

通過前文的表述，已經(jīng)深刻的表現(xiàn)出虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)于汽車設(shè)計(jì)的重要影響，也表明了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)下的汽車設(shè)計(jì)，是汽車設(shè)計(jì)未來的發(fā)展方向，結(jié)合當(dāng)下虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)際發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)下汽車設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）汽車設(shè)計(jì)的周期性縮短影響方面

傳統(tǒng)的汽車設(shè)計(jì)，具有較長的周期性，這對(duì)于汽車生產(chǎn)企業(yè)而言，其影響是“致命的”，眾所周知，企業(yè)所追求的根本，就是最大化的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，若是出現(xiàn)汽車所設(shè)計(jì)周期過長的問題，不僅增加了企業(yè)的研發(fā)成本，產(chǎn)生“入不敷出”的誘因，還會(huì)使消費(fèi)者喪失對(duì)汽車生產(chǎn)企業(yè)的“消費(fèi)信心”，這對(duì)于企業(yè)的發(fā)展，是極為不利的。在汽車的造型開發(fā)流程中，引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)參與虛擬評(píng)審，可以有效的減少傳統(tǒng)的制作實(shí)物樣件的時(shí)間，將更多的時(shí)間與精力應(yīng)用到汽車設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)方面的改進(jìn)與提升上面，對(duì)“存有瑕疵”的細(xì)節(jié)進(jìn)行打磨，對(duì)“畫蛇添足”的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，從根本上為汽車生產(chǎn)企業(yè)壓縮成本，從本質(zhì)上提升汽車設(shè)計(jì)的質(zhì)量[3]。

（二）汽車設(shè)計(jì)的體驗(yàn)感呈現(xiàn)影響方面

在當(dāng)下，大眾對(duì)于汽車使用的需求，已經(jīng)由單純的出行需求，向著更高的精神需求轉(zhuǎn)變，而傳統(tǒng)的汽車設(shè)計(jì)，由于周期性較長的緣故，對(duì)于體驗(yàn)感的“小細(xì)節(jié)”方面，總是不能盡善盡美，這顯然就影響了大眾的消費(fèi)觀念，背離了時(shí)代發(fā)展的潮流。有基于此，汽車的設(shè)計(jì)，必須引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的參與，以提升汽車使用的體驗(yàn)感。以汽車設(shè)計(jì)的內(nèi)部空間為例，汽車的內(nèi)部空間，是汽車駕乘人員肉眼可見最多的地方，可以說，汽車內(nèi)部空間的設(shè)計(jì)好壞，將直接影響汽車使用者的“使用感覺”，對(duì)于使用者第一印象的影響，也是極為重要的，具體而言，可以利用 VR 眼鏡或?qū)崟r(shí)渲染等虛擬現(xiàn)實(shí)的方式對(duì)汽車內(nèi)部空間設(shè)計(jì)的 3D 數(shù)據(jù)直接進(jìn)行虛擬評(píng)審，展示、體驗(yàn)汽車內(nèi)部空間的布局、人機(jī)操作的便利性、設(shè)計(jì)效果等，基于虛擬體驗(yàn)的效果來優(yōu)化內(nèi)飾設(shè)計(jì)的方案、數(shù)據(jù)，使得最終的設(shè)計(jì)方案能夠給用戶更好的“體驗(yàn)感”。

（三）汽車設(shè)計(jì)的虛擬駕駛影響方面

對(duì)于汽車而言，其本質(zhì)的初衷，是為滿足大眾的出行需求，這也是汽車設(shè)計(jì)中不可忽視的重點(diǎn)。以當(dāng)下道路交通的發(fā)展來看，越來越復(fù)雜的道路交通狀況，為汽車設(shè)計(jì)的研發(fā)人員，提出了新的挑戰(zhàn)與難題。對(duì)于汽車設(shè)計(jì)而言，“跑的了”是第一步，“跑的舒心”是重要的第二步[4]。為應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜駕駛條件，保證汽車的“正常行駛”，引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，就十分有必要。通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的有效應(yīng)用，建立所設(shè)計(jì)汽車的三維立體模型，尤其是“從未出現(xiàn)”過的新穎設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)（如汽車設(shè)計(jì)的外觀、內(nèi)飾、輪轂、顯示屏、儀表盤等等），再通過模擬各種駕駛條件下，汽車行駛的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的“輸入”，建立完整的“虛擬道路”信息庫，獲取所設(shè)計(jì)汽車在各種行駛條件下所反饋的“模擬數(shù)據(jù)”汽車設(shè)計(jì)研發(fā)人員可以通過這些數(shù)據(jù)的反饋，得出所設(shè)計(jì)汽車能否應(yīng)對(duì)各種行駛條件的影響，從而進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn);駕駛?cè)藛T也可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，進(jìn)行汽車的“體驗(yàn)駕駛”，系統(tǒng)了解到汽車設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，尤其是汽車新穎的設(shè)計(jì)能否具備滿足使用者需求的體驗(yàn)，并提出合理的改進(jìn)建議。這對(duì)于汽車設(shè)計(jì)研發(fā)人員和汽車駕駛?cè)藛T而言，都是“雙贏”的局面。與此同時(shí)，虛擬技術(shù)下汽車設(shè)計(jì)的模擬測試方面的影響絕不僅僅只限于此，還能模擬各種極端天氣下的數(shù)據(jù)，較為全面的收集所設(shè)計(jì)汽車的模擬信息反饋，進(jìn)而對(duì)汽車設(shè)計(jì)進(jìn)行全方面的提升。

五、結(jié)束語

隨著時(shí)代的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步，在未來，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在大眾生活領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛，面對(duì)時(shí)代發(fā)展的潮流，汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域自然不能獨(dú)善其身，只有充分順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，不斷優(yōu)化創(chuàng)新，才是汽車設(shè)計(jì)未來的發(fā)展基礎(chǔ)與方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭武強(qiáng)，王明杰，任平英，等.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用探索[J].汽車世界，2019，000（009）：P.165-165.

[2]蘇盛鵬，楊念祖，藍(lán)咪，等.一種汽車造型設(shè)計(jì)中運(yùn)用 Patchwork3D 及HTCVivePro 虛擬評(píng)審的方法[J].汽車博覽，2020，000（003）：56-57.

[3]鄭華磊.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)拆裝教學(xué)中的研究與應(yīng)用[J].職業(yè)，2020，000（012）：26-28.

[4]王迎輝，盧振生，王九龍，等.基于 VR 技術(shù)的汽車構(gòu)造實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)開發(fā)[J].綏化學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，040（006）：133-135

作者簡介：王夢(mèng)祎（1996.08-）女，漢，河南新縣人，碩士研究生，數(shù)字設(shè)計(jì)師，研究方向：汽車數(shù)字設(shè)計(jì)

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