江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械電子與信息工程學(xué)院 周曉雨 倪小波

VR是Virtual Reality的縮寫，中文的意思就是虛擬現(xiàn)實(shí)，概念是在80年代初提出來的，其具體是指借助計(jì)算機(jī)及最新傳感器技術(shù)創(chuàng)造的一種嶄新的人機(jī)交互手段。VR已不僅僅被關(guān)注于計(jì)算機(jī)圖像領(lǐng)域，它已涉及更廣的領(lǐng)域，如電視會(huì)議、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和分布計(jì)算技術(shù)，并向分布式虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已成為新產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的重要手段。在VR環(huán)境下的進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，團(tuán)隊(duì)成員可同步或異步地在虛擬環(huán)境中從事構(gòu)造和操作虛擬對(duì)象的活動(dòng)，并可對(duì)虛擬對(duì)象進(jìn)行評(píng)估、討論以及重新設(shè)計(jì)等活動(dòng)。VR已成為構(gòu)造虛擬樣機(jī)，支持虛擬樣機(jī)技術(shù)的重要工具。

首先建立汽車模型庫，利用網(wǎng)龍的101VR資源庫來建立一個(gè)完整汽車模擬駕駛系統(tǒng),，其主要內(nèi)容包括：

（1）汽車模型的建立：利用VR開發(fā)軟件，再通過資源庫來建立汽車的整體外觀模型；

（2）駕駛艙的設(shè)計(jì)：使用素材庫資源在虛擬環(huán)境中建立駕駛艙模型；

（3）駕駛艙及汽車內(nèi)部的貼圖：在建立模型的基礎(chǔ)上對(duì)內(nèi)部進(jìn)行貼圖，形成完成的汽車內(nèi)部系統(tǒng)；

（4）駕駛艙內(nèi)部互相部件的設(shè)計(jì)：利用VR開發(fā)軟件，控件資源，建立互動(dòng)模塊體系，通過手柄等手段來完成內(nèi)部控件的操作。

圖1 汽車外觀及內(nèi)部設(shè)計(jì)

采用VR設(shè)計(jì)的特色主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

（1）利用先進(jìn)VR技術(shù)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣?？萍纪七M(jìn)生活質(zhì)量的提高，VR技術(shù)是當(dāng)前的熱點(diǎn)，利用VR技術(shù)可以提高我們學(xué)習(xí)興趣；

汽車虛擬設(shè)計(jì)：

應(yīng)用虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)可以快捷地建立產(chǎn)品的模型族，迅速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的變型設(shè)計(jì)和系列化設(shè)計(jì)。虛擬技術(shù)通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)技術(shù)的支撐，還可以實(shí)現(xiàn)異地設(shè)計(jì)和并行設(shè)計(jì)。采用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)全尺寸的車身及內(nèi)外飾的三維立體影像能方便逼真地顯示在設(shè)計(jì)者眼前。

（2）使用建?；?dòng)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)安全學(xué)習(xí)。利用模擬駕駛艙，可以安全學(xué)習(xí)，避免開車學(xué)習(xí)過程遇到意外事故。

汽車虛擬開發(fā)工程即在汽車開發(fā)的整個(gè)過程中，全面采用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，在轎車開發(fā)的造型、設(shè)計(jì)、計(jì)算、試驗(yàn)直至制模、沖壓、焊接、總裝等各個(gè)環(huán)節(jié)中的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)聯(lián)為一體的綜合技術(shù)，使汽車的開發(fā)、制造都置于計(jì)算機(jī)技術(shù)所構(gòu)造的嚴(yán)格的數(shù)據(jù)環(huán)境中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，大大縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了市場反應(yīng)能力。

圖2 汽車部件開發(fā)圖示

當(dāng)然在VR模擬現(xiàn)實(shí)過程發(fā)現(xiàn)建立了汽車整車或分系統(tǒng)的CAD模型之后，在計(jì)算機(jī)上模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)負(fù)荷進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。通過虛擬實(shí)驗(yàn)，可 以在汽車實(shí)際產(chǎn)品加工以前，預(yù)測它的安全性、可靠性、動(dòng)力性、氣動(dòng)性、經(jīng)濟(jì)性及舒適性等各種性能，同時(shí)對(duì)不滿意的地方進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。虛擬試驗(yàn)還可以進(jìn)行虛 擬人機(jī)工程學(xué)評(píng)價(jià)、虛擬風(fēng)洞試驗(yàn)、虛擬碰撞試驗(yàn)等。

圖3 汽車虛擬實(shí)驗(yàn)

圖4 汽車虛擬實(shí)驗(yàn)