張俊超

摘 要：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在科技大發(fā)展的背景下，開始被各行業(yè)重視并引進(jìn)。工業(yè)設(shè)計(jì)在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域占據(jù)重要地位，廣泛應(yīng)用于室內(nèi)設(shè)計(jì)、工業(yè)仿真設(shè)計(jì)、醫(yī)學(xué)、軍事、城市規(guī)劃等場(chǎng)景。工業(yè)設(shè)計(jì)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合，擴(kuò)大了設(shè)計(jì)的價(jià)值內(nèi)涵及表現(xiàn)空間，使工業(yè)產(chǎn)品在表現(xiàn)形式上走出了單一格局，賦予產(chǎn)品靈動(dòng)性及強(qiáng)大的視覺沖擊力。文章立足工業(yè)設(shè)計(jì)，分析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用，為工業(yè)設(shè)計(jì)多樣化提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);工業(yè)設(shè)計(jì);表現(xiàn)形式

在智能化及現(xiàn)代化發(fā)展過程中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為重要紐帶，連通了工業(yè)設(shè)計(jì)理念及需求，使工業(yè)產(chǎn)品凸顯出設(shè)計(jì)屬性及價(jià)值。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基本概述

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR），是源于信息技術(shù)發(fā)展而來的一種帶有現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)性的技術(shù)形式，是現(xiàn)實(shí)與虛擬的合體。從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)上看，借助電腦及交互體驗(yàn)設(shè)備，模擬出帶有三維空間屬性特點(diǎn)的虛擬世界，讓虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使用者能夠滿足視覺、聽覺、味覺、觸覺等感官體驗(yàn)需求。當(dāng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使用者進(jìn)入虛擬世界后，其視聽感官被打開，能夠達(dá)到近距離感知接觸三維空間事物的效果。從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)上看，使用該技術(shù)突破了時(shí)空制約，在人機(jī)交互支撐下，使用者可獲得綜合立體體驗(yàn)。具體到工業(yè)設(shè)計(jì)中，隨著產(chǎn)品價(jià)值的深度挖掘，產(chǎn)品常規(guī)設(shè)計(jì)進(jìn)入了瓶頸期，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，打開了工業(yè)產(chǎn)品二次設(shè)計(jì)及創(chuàng)新設(shè)計(jì)的大門，大幅增加工業(yè)產(chǎn)品附加值。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可應(yīng)用的范圍及區(qū)域較為廣泛，從實(shí)際情況看，可在以下領(lǐng)域發(fā)揮其作用：軍事領(lǐng)域;數(shù)字城市;展覽（如會(huì)展、博物館、科技館）;VR旅游及娛樂（虛擬社區(qū)或虛擬商城）;仿真醫(yī)學(xué)（器官展示、手術(shù)）;工業(yè)產(chǎn)品（機(jī)械設(shè)備裝備及培訓(xùn)等）;教育（虛擬實(shí)驗(yàn)、虛擬課件、虛擬教學(xué)、虛擬校園等）;社會(huì)公共應(yīng)用（社會(huì)安全防范等）。

二、現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)

工業(yè)設(shè)計(jì)主要圍繞工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行常規(guī)及創(chuàng)新設(shè)計(jì)，現(xiàn)代工業(yè)除了要滿足工業(yè)產(chǎn)品基本使用功能外，更為關(guān)鍵的一點(diǎn)是要突出工業(yè)設(shè)計(jì)的個(gè)性化色彩及設(shè)計(jì)體驗(yàn)性。在基礎(chǔ)工學(xué)的基礎(chǔ)上，工業(yè)設(shè)計(jì)還涉及美學(xué)及經(jīng)濟(jì)學(xué)等內(nèi)容要點(diǎn)，由此也使工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)更具豐富性及專業(yè)性[1]。在現(xiàn)代工業(yè)形態(tài)發(fā)展越來越多樣化的今天，工業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)更加強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性，特別是各行業(yè)環(huán)保壓力增加，反射到工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其要強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)的環(huán)保性及可再利用性?？傮w上看，現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)在遵循市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)這一基本規(guī)律的基礎(chǔ)上，著重突出對(duì)產(chǎn)品的綜合設(shè)計(jì)，以使工業(yè)產(chǎn)品兼具經(jīng)濟(jì)性及美感。隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)與信息化技術(shù)愈加緊密結(jié)合，工業(yè)設(shè)計(jì)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等前沿科技的結(jié)合程度更高，這也是工業(yè)設(shè)計(jì)彰顯自身設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)的重要表征。

三、工業(yè)設(shè)計(jì)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合應(yīng)用的

必要性

（一）基于工業(yè)設(shè)計(jì)方面的作用

1.以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)完善工業(yè)設(shè)計(jì)方法

在原有工業(yè)設(shè)計(jì)框架內(nèi)，設(shè)計(jì)對(duì)象主要集中在工業(yè)產(chǎn)品平面圖上，即使有新鮮的設(shè)計(jì)想法，但在實(shí)現(xiàn)上往往受限于客觀條件，無法全面展現(xiàn)出工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)意圖。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)因具備三維模擬屬性，能夠精準(zhǔn)地表現(xiàn)出工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)訴求。在工業(yè)設(shè)計(jì)方法的豐富及完善上，引進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過對(duì)設(shè)計(jì)輸出對(duì)象的多功能感知，可以獲取更貼切工業(yè)產(chǎn)品潛在使用者的數(shù)據(jù)及信息，由此可使工業(yè)設(shè)計(jì)更具真實(shí)及可感性。

2.以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)改變工業(yè)設(shè)計(jì)理念

傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計(jì)過程中，基于設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的評(píng)價(jià)通常有一定形式的標(biāo)準(zhǔn)，由此也使工業(yè)設(shè)計(jì)理念拘泥一方而缺乏靈活性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為工業(yè)設(shè)計(jì)開了一扇窗，也使工業(yè)設(shè)計(jì)具備更強(qiáng)的現(xiàn)代性，擴(kuò)大了工業(yè)設(shè)計(jì)理念內(nèi)涵?；趥鹘y(tǒng)模式下的工業(yè)設(shè)計(jì)效果圖及立體圖雖具備實(shí)用性，但囿于一角的設(shè)計(jì)理念限制了工業(yè)設(shè)計(jì)外延的拓展。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)憑借其強(qiáng)烈的逼真性及交互性，對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)理念進(jìn)行了革新，使工業(yè)設(shè)計(jì)不再單一考慮質(zhì)量及功能，強(qiáng)調(diào)了該技術(shù)的創(chuàng)新性。

3.以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提高工業(yè)設(shè)計(jì)水平

以往在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域主要依靠傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，輔之以人工設(shè)計(jì)理念方法。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)支撐下，工業(yè)設(shè)計(jì)中的人機(jī)結(jié)合程度更深，設(shè)計(jì)者更能夠?qū)⒆陨淼睦砟罴八枷肓鲿臣?xì)致地傳達(dá)給工業(yè)產(chǎn)品需求方。從這層角度上看，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠給工業(yè)設(shè)計(jì)人員提供更廣闊的設(shè)計(jì)思路，在設(shè)計(jì)思路加深擴(kuò)展的同時(shí)，也客觀上提高了工業(yè)領(lǐng)域整體產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平。

（二）基于企業(yè)效益方面的作用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，為企業(yè)帶來實(shí)打?qū)嵉慕?jīng)濟(jì)效益。借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，意象及現(xiàn)實(shí)世界的邊界被打破，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)呈現(xiàn)的物體能夠被人們所知所感，甚至可觸可摸，由此開拓的工業(yè)產(chǎn)品體驗(yàn)及增值區(qū)間變得更加廣闊。在三維技術(shù)、建模技術(shù)及克隆技術(shù)的支持下，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景能夠擴(kuò)展到工作區(qū)、生活區(qū)及游戲區(qū)，由此也使企業(yè)產(chǎn)品具備更為豐富多元的體驗(yàn)空間，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益必然因此而大幅增長。例如，電商領(lǐng)域通過簡化設(shè)計(jì)，讓潛在客戶能夠通過鼠標(biāo)鍵盤獲知產(chǎn)品全貌，如海爾企業(yè)開發(fā)的冰箱產(chǎn)品，其多樣化的產(chǎn)品體驗(yàn)?zāi)軌蜃屓藗儗?duì)產(chǎn)品品牌產(chǎn)生更深印象，究其原因主要是海爾產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)中增加了眾多個(gè)性化體驗(yàn)功能。

四、工業(yè)設(shè)計(jì)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有效結(jié)合的路徑

（一）工業(yè)設(shè)計(jì)起始階段運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

工業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)完整的過程，起始階段的理念思路引領(lǐng)了整個(gè)設(shè)計(jì)過程。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠貫穿工業(yè)設(shè)計(jì)全過程，在工業(yè)設(shè)計(jì)起始階段，工業(yè)設(shè)計(jì)理念分析即可應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。在工業(yè)產(chǎn)品功能及拓展功能的設(shè)計(jì)上，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)場(chǎng)景的營造，能夠?qū)撛谙M(fèi)者的產(chǎn)品需求進(jìn)行收集分析，從而為產(chǎn)品定下更具時(shí)代性及現(xiàn)代性的基調(diào)，如此可全面準(zhǔn)確地掌握工業(yè)產(chǎn)品消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品功能及外延價(jià)值的訴求，進(jìn)而矯正及完善設(shè)計(jì)理念，進(jìn)一步提高工業(yè)產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)的合理性。

（二）工業(yè)概念及詳細(xì)設(shè)計(jì)階段運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

工業(yè)設(shè)計(jì)源于產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念并在工業(yè)詳細(xì)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行集中體現(xiàn)。在設(shè)計(jì)工業(yè)產(chǎn)品的概念時(shí)，應(yīng)在考慮產(chǎn)品實(shí)用功能的基礎(chǔ)上，突出工業(yè)產(chǎn)品附加的功能概念。特別是隨著VR技術(shù)的完善，用戶擁有更多的獲取產(chǎn)品現(xiàn)有及擴(kuò)展體驗(yàn)的機(jī)會(huì)，因此，工業(yè)概念設(shè)計(jì)從源頭上就要為用戶留出足夠的自我參與空間，讓其經(jīng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以自主感知及選擇工業(yè)產(chǎn)品的顏色、造型及風(fēng)格。與此同時(shí)，工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)者通過分析VR技術(shù)收集到的反饋信息及數(shù)據(jù)，可以對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行功能升級(jí)優(yōu)化，讓現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品更加符合消費(fèi)者的心理訴求。而在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，結(jié)合前期獲取到的技術(shù)應(yīng)用拓展要求，可以將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與工業(yè)產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)合，展現(xiàn)出具體可感的工業(yè)設(shè)計(jì)效果，方便為工業(yè)產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)及制造者提供關(guān)于產(chǎn)品綜合裝配及裝飾的思路，如此可促使工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)更為完善。

（三）工業(yè)產(chǎn)品制造及評(píng)價(jià)階段運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

在工業(yè)產(chǎn)品制造階段，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為產(chǎn)品制造提供了新的技術(shù)空間，該技術(shù)空間雖具備一定的前瞻性，但在信息技術(shù)的支撐下，能夠?qū)Ξa(chǎn)品附加價(jià)值及體驗(yàn)進(jìn)行充分放大。例如，以個(gè)體體驗(yàn)為主的樂園VR實(shí)景體驗(yàn)，突破了傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)業(yè)具體物體制造的局限，給參與者提供了更為豐富多樣的多重感官體驗(yàn)，如此為工業(yè)產(chǎn)品提供了充足的附加功能價(jià)值。

工業(yè)產(chǎn)品評(píng)價(jià)階段運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，主要是考察工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)者的創(chuàng)意指數(shù)及創(chuàng)意效果。工業(yè)產(chǎn)品具備體量大及產(chǎn)品開發(fā)周期長等特點(diǎn)，在評(píng)價(jià)工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)價(jià)值時(shí)主要以產(chǎn)品的效果圖及模型評(píng)價(jià)為主，鮮有考慮到工業(yè)產(chǎn)品在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)下的三維效果。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過將虛擬空間與產(chǎn)品加以結(jié)合，可根據(jù)用戶的習(xí)慣和性格來設(shè)置產(chǎn)品空間[2]。產(chǎn)品評(píng)審中過程中還能將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與實(shí)物手板相結(jié)合，營造更好的用戶體驗(yàn)空間?？偠灾?，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能為產(chǎn)品評(píng)審增加更多的產(chǎn)品虛擬體驗(yàn)、產(chǎn)品實(shí)時(shí)調(diào)整等功能體驗(yàn)，更具趣味性的評(píng)審方式。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是當(dāng)前科技發(fā)展的重要成果，在工業(yè)生產(chǎn)及人們生活中必將扮演極為重要的角色。在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，應(yīng)在對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征及應(yīng)用范圍加以了解的基礎(chǔ)上，突出設(shè)計(jì)這一個(gè)點(diǎn)，從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)概念、工業(yè)詳細(xì)設(shè)計(jì)、工業(yè)制造及工業(yè)產(chǎn)品評(píng)價(jià)等方面的應(yīng)用入手，多方綜合，使工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)能夠擺脫功能單一的格局，尋求更為多元開放的設(shè)計(jì)區(qū)間。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊紅宇，趙礪.工業(yè)設(shè)計(jì)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用：評(píng)《工業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新案例精選：從需求調(diào)研到設(shè)計(jì)流程》[J].中國科技論文，2019（8）：952.

[2]穆王君.試論工業(yè)設(shè)計(jì)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用[J].環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)瞭望，2018（9）：197.

作者單位：

鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院