蘇德　林琛　陸鐿升　韋港依　黃祖朋　張亮

摘 要：VR技術(shù)作為一項隨互聯(lián)網(wǎng)而發(fā)展起來的綜合集成技術(shù)，其已垂直滲透到了各行各業(yè)當(dāng)中，使很多生活和服務(wù)領(lǐng)域都在發(fā)生著形態(tài)上的改變。本文主要介紹了VR技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景，綜合闡述了VR技術(shù)在汽車制造、營銷服務(wù)、駕駛教學(xué)、駕駛安全教育、車載娛樂等汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：VR 現(xiàn)狀 前景 汽車 應(yīng)用

1 引言

VR（Virtual Reality）技術(shù)，即虛擬現(xiàn)實技術(shù)，是一項綜合集成技術(shù)，其創(chuàng)造的三維感官（視覺、聽覺、觸覺）虛擬世界，具有自主性和可操作性，可通過智能設(shè)備實現(xiàn)人與虛擬世界的交互，給受眾帶來沉浸式體驗。

VR技術(shù)誕生以來，期間經(jīng)歷了思想萌芽階段、初現(xiàn)階段、概念和理論初期階段以及應(yīng)用階段的發(fā)展[1]，進(jìn)入21世紀(jì)以后，在計算機(jī)軟硬件技術(shù)、電子信息技術(shù)、人工智能技術(shù)，以及傳感器技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)不斷發(fā)展的推動下，VR技術(shù)也迎來了高速發(fā)展的黃金階段，從思想萌芽逐漸走向成熟，實現(xiàn)在教育、醫(yī)學(xué)、軍事、娛樂、科研以及生產(chǎn)制造等各大領(lǐng)域中“百花齊發(fā)”，給人們帶來新奇而又不一樣的生活體驗。

2 VR技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀：

VR技術(shù)最早應(yīng)用在軍用領(lǐng)域，于本世紀(jì)初拓展到民用領(lǐng)域，并在各行業(yè)領(lǐng)域中得到長足發(fā)展。其中，美國最早開始研究VR技術(shù)，其擁有Intel、NVIDIA、IMB等眾多計算機(jī)領(lǐng)域的頂級硬件廠商，還在游戲、互聯(lián)網(wǎng)、算法方面有著獨步全球的技術(shù)積累，綜合技術(shù)水平最為突出。歐洲作為后起之秀，在復(fù)雜的分布式并行處理、設(shè)備輔助和接口應(yīng)用等領(lǐng)域處于領(lǐng)先水平。而日本利用其在顯示領(lǐng)域以及影視、游戲等內(nèi)容領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，充分將這些領(lǐng)域的優(yōu)勢成果轉(zhuǎn)化到自身VR技術(shù)的發(fā)展中，奠定了其在虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究方面舉足輕重的地位。我國對VR技術(shù)的研究起步相對較晚，無論是在硬件、算法，還是內(nèi)容方面，都還與發(fā)達(dá)國家還存在一定的差距[2]。隨著中國九五規(guī)劃、高新技術(shù)研究發(fā)展計劃等相關(guān)政策的出臺，我國開始大力推動虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，并取得了一系列的研究成果。目前，我國已將VR技術(shù)廣泛應(yīng)用到數(shù)十個重要的行業(yè)當(dāng)中。

3 VR技術(shù)的市場前景

作為下一個時代的交互方式，VR越來越受到世界各國的重視。尤其是進(jìn)入2016年之后，VR得到充分優(yōu)化和應(yīng)用，也稱之為虛擬現(xiàn)實元年[3]，VR產(chǎn)品在市場上遍地開花，VR概念開始推廣普及并垂直滲透到各行業(yè)當(dāng)中。

以互聯(lián)網(wǎng)為核心的新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命蓄勢待發(fā)，我國已經(jīng)把虛擬現(xiàn)實（VR）定位為超前發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。我國VR市場從2016年開始出現(xiàn)，并呈現(xiàn)井噴式增長。2016年的我國市場的總體量還不到35億元，至2018年已經(jīng)突破百億大關(guān)，同比增長超過100%。預(yù)測2020年我國VR行業(yè)規(guī)模將超過460億元，屆時中國將成為全球最大的VR市場。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)推算，未來五年我國VR行業(yè)市場還將持續(xù)不斷擴(kuò)大，并進(jìn)入成熟期，年復(fù)合增長率（CAGR）將超過85%。作為新一代信息技術(shù)的重要前沿方向，VR有望成為繼電腦、手機(jī)之后下一個萬億元新興市場。

4 VR技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

VR技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)在各個領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，并影響著各行業(yè)的發(fā)展方向。VR在游戲、教育、醫(yī)療、旅游、銷售等各行各業(yè)的成熟應(yīng)用，使得很多生活和服務(wù)領(lǐng)域都發(fā)生了形態(tài)上的改變，其在汽車領(lǐng)域上的應(yīng)用更是得到了廣泛的體現(xiàn)。

4.1 VR技術(shù)在汽車生產(chǎn)制造的應(yīng)用

4.1.1 汽車外觀和造型設(shè)計的應(yīng)用

在汽車生產(chǎn)制造過程中，設(shè)計走在最前面。與傳統(tǒng)的設(shè)計過程相比，VR技術(shù)的應(yīng)用使得設(shè)計師可以根據(jù)比例調(diào)整3D模型大小，及時地調(diào)整設(shè)計細(xì)節(jié)，整個設(shè)計過程無需重復(fù)制作和修改油泥模型，節(jié)省了油泥模型制作過程中的材料成本和人工成本，能夠縮短超過三分之二的項目周期。同時，借用VR平臺，能夠直觀而又真實地對外觀和造型的設(shè)計效果進(jìn)行評審。

4.1.2 汽車零部件與總成設(shè)計的應(yīng)用

汽車總裝之前，必須解決零部件與零部件、總成與總成、總成與整車之間的矛盾問題，保證整車性能滿足基本的目標(biāo)大綱要求。這就要求對整車進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計，精確各零部件的尺寸和位置，細(xì)化總部署設(shè)計。發(fā)動機(jī)、底盤、車身和電氣等四大組成部分，涉及不同學(xué)科、不同部門，設(shè)計之間緊密聯(lián)系，相互影響，牽一發(fā)而動全身。引入VR技術(shù)，各總成工程師都可以共同參與汽車的設(shè)計，把控每一處設(shè)計細(xì)節(jié)，更加直觀快速地看到不同參數(shù)及結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的不同結(jié)果，從而可以及時調(diào)整車輛構(gòu)造參數(shù)，評估和優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，最大程度地降低設(shè)計風(fēng)險和提高效率。

4.1.3 汽車性能試驗的應(yīng)用

汽車投產(chǎn)前，樣車需要在不同的環(huán)境下進(jìn)行整車性能試驗和可靠性試驗，例如：碰撞試驗、極限性能試驗、風(fēng)洞試驗等。某些試驗場環(huán)境的搭建不僅花費大量的時間成本，還需要一筆不菲的資金開銷。利用VR技術(shù)構(gòu)建的虛擬環(huán)境，配合環(huán)境模擬數(shù)據(jù)，得到準(zhǔn)確可靠的試驗結(jié)果，不僅成本可以大大降低，分析也變得更為便捷，結(jié)果也更為直觀[4]。項目周期的縮短，保障了產(chǎn)品的快速發(fā)布與更新迭代。

4.1.4 汽車制造產(chǎn)線的應(yīng)用

在汽車制造產(chǎn)線上，往往需要大量工人進(jìn)行整車的裝配，流水線的生產(chǎn)效率受到多種因素的影響。通過捕獲工人進(jìn)行作業(yè)時的肢體動作，利用VR技術(shù)對整車生產(chǎn)作業(yè)各個環(huán)節(jié)和各道工序的模擬，獲得整車生產(chǎn)作業(yè)時環(huán)境安全性和生產(chǎn)效率性的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，從而改善生產(chǎn)環(huán)境和優(yōu)化生產(chǎn)流程，降低事故率，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

4.2 VR技術(shù)在汽車營銷及服務(wù)的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的汽車營銷服務(wù)過程中，通常受到時間、地點、天氣和人流等因素的影響。VR營銷服務(wù)的應(yīng)用，將很好地解決這些營銷痛點。消費者只需戴上VR設(shè)備，就可以隨時隨地了解汽車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，快速切換外觀風(fēng)格和車型，對汽車有全面的認(rèn)識和體驗。同時，通過VR虛擬駕駛的方式，可擺脫傳統(tǒng)試乘試駕對試駕路況的依賴，讓消費者可以自由地選擇不同的路況環(huán)境進(jìn)行虛擬試駕和體驗汽車駕駛感受。還可以針對汽車特點，推薦特定的試駕路況，突出汽車的賣點，比如四驅(qū)車型推薦雪地路況，越野車型推薦野外路況等，給消費者留下深刻的汽車體驗印象，助力營銷。例如：奧迪聯(lián)合Oculus推出了一項基于線下PC端的虛擬現(xiàn)實選車服務(wù)，豐田和Oculus則聯(lián)手推出了虛擬現(xiàn)實駕駛模擬器“TeenDrive 365”。

4.3 VR技術(shù)在駕駛教學(xué)的應(yīng)用

在駕駛教學(xué)方面，一般由駕駛教練傳授技巧通過駕駛實操考核目標(biāo)，這種方式是極具不完全性和威脅性。應(yīng)用VR技術(shù)的駕駛教學(xué)，可以實現(xiàn)不同場景的切換，讓駕駛學(xué)員在多變的環(huán)境中進(jìn)行實操，提高其駕駛水平和安全意識，以及應(yīng)急應(yīng)變能力[5]。VR駕駛教學(xué)是多層次、多形式的駕駛培訓(xùn)方式，實現(xiàn)了趣味性與現(xiàn)實性的有效統(tǒng)一。

4.4 VR技術(shù)在駕駛安全教育的應(yīng)用

與傳統(tǒng)的視頻教育、站崗教育不同，VR駕駛安全教育是通過交通標(biāo)志、交通規(guī)則的學(xué)習(xí)，以及違法駕駛行為、交通事故的虛擬再現(xiàn)來實現(xiàn)教育。通過VR技術(shù)虛擬出各種場景的交通標(biāo)志，配合正確的駕駛行為，寓教于樂。同時，對醉駕等違法駕駛場景的模擬，交通事故過程的再現(xiàn)，讓駕駛員體驗事故的危害，提高駕駛員的安全意識。

4.5 VR技術(shù)在車載娛樂的應(yīng)用

目前，VR在民用領(lǐng)域最為廣泛的應(yīng)用是影視與游戲行業(yè)，汽車制造商越來越重視VR技術(shù)在車載娛樂中的應(yīng)用，而VR車載娛樂的重要應(yīng)用之一便是VR游戲與汽車駕駛的結(jié)合，這可以給乘客帶來夢幻般的旅途體驗。例如：新寶駿與華為合作開發(fā)的VR場景變化游戲，該實現(xiàn)方式是以車輛轉(zhuǎn)角、車速、油門、剎車等車輛數(shù)據(jù)作為游戲的在線輸入?yún)?shù)，通過CAN總線將這些在線輸入?yún)?shù)傳輸至嵌入Hicar系統(tǒng)的車機(jī)，車機(jī)與VR眼鏡的數(shù)據(jù)聯(lián)通，最終實現(xiàn)車輛與VR游戲的數(shù)據(jù)交互。在VR場景中，乘客乘坐新寶駿車輛時體驗到的不再是平時乘車時枯燥乏味的公路場景，而是利用VR技術(shù)渲染后的海洋、天空、太空等諸多新奇場景，將車輛的實時運(yùn)行狀態(tài)與乘客在VR游戲中的運(yùn)動狀態(tài)相匹配，實現(xiàn)了VR游戲與汽車的深度結(jié)合。同時，乘客也可與VR游戲進(jìn)行交互，有效降低乘客路途中的疲勞感，同時極大地提升了旅途趣味。

5 結(jié)語

隨著5G通信技術(shù)的發(fā)展，VR產(chǎn)業(yè)應(yīng)用不斷擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善，帶動了汽車領(lǐng)域的產(chǎn)品升級與創(chuàng)新，給汽車行業(yè)帶來了新的改變與發(fā)展。VR的成熟運(yùn)用期即將到來，汽車產(chǎn)業(yè)也會因此受益，這勢必會給汽車領(lǐng)域帶來新的顛覆。

基金項目：廣西創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展專項資助項目（桂科AA18242039）;柳州市科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計劃資助項目（2019AG10202）

參考文獻(xiàn)：

[1]劉華清.VR技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究[J].科技傳播，2019，11（4）：114-115.

[2]曹凡.國內(nèi)外VR技術(shù)研發(fā)現(xiàn)狀綜述[J].中國科技信息，2019，（5）：36-37.

[3]侯云仙.2017年虛擬現(xiàn)實（VR）市場預(yù)測[J]. 中國信息化周報，2017，（11）：2-5.

[4]張昊.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在汽車設(shè)計中的應(yīng)用[J].時代汽車，2018（10）：91-92.

[5]鐘明圳，張麗芬，代君.虛擬仿真駕駛平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[J].九江學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2019（02）：74-76.