潘鈾良

摘 要：在當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展中，越來越多的先進(jìn)技術(shù)也開始被應(yīng)用到工業(yè)設(shè)計(jì)中。其中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是目前工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中所應(yīng)用到的一種先進(jìn)科學(xué)技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升與工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展都有著十分積極的促進(jìn)作用。因此，為實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的良好應(yīng)用，發(fā)揮出該技術(shù)的充分優(yōu)勢，本文對(duì)其具體的應(yīng)用策略進(jìn)行分析，以此來為其應(yīng)用提供指導(dǎo)與幫助。

關(guān)鍵詞：工業(yè)領(lǐng)域 工業(yè)設(shè)計(jì) 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

1 引言

在當(dāng)今的數(shù)字化、信息化時(shí)代中，工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展十分迅速。尤其是自虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用以來，工業(yè)領(lǐng)域更是實(shí)現(xiàn)了突破性的發(fā)展。通過該技術(shù)的應(yīng)用，不僅進(jìn)一步提升了工業(yè)設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化與智能化，同時(shí)也為工業(yè)設(shè)計(jì)過程中各個(gè)部門的良好溝通交流提供了更多便利。因此在工業(yè)設(shè)計(jì)中，技術(shù)人員與設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分注重虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的合理應(yīng)用，以此來提升設(shè)計(jì)質(zhì)量，滿足工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展需求。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)闡述

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是以計(jì)算機(jī)信息技術(shù)為基礎(chǔ)所發(fā)展的一種新興技術(shù)，該技術(shù)和信息技術(shù)的聯(lián)系十分緊密。就實(shí)際應(yīng)用來看，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是借助于計(jì)算機(jī)信息技術(shù)來進(jìn)行三維空間形式虛擬世界的模擬，并將其和應(yīng)用者的感官建立起密切聯(lián)系，以此來為使用者營造一種置身于虛擬環(huán)境的應(yīng)用體驗(yàn)，使其可以對(duì)這個(gè)虛擬化三維空間中的各種事物進(jìn)行近距離、全方位觀察[1]。同時(shí)，這種觀察也不會(huì)受到時(shí)間和空間所限制，讓人機(jī)交互的魅力發(fā)揮到極致。通過這樣的方式，就可以讓使用者的體驗(yàn)感得到大幅度提升。因此，在工業(yè)設(shè)計(jì)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的二次創(chuàng)新，以此來實(shí)現(xiàn)企業(yè)競爭力的進(jìn)一步提升。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義分析

就傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)而言，設(shè)計(jì)師通常都借助于平面操作的形式，在設(shè)計(jì)圖紙上呈現(xiàn)出自己想象的工業(yè)產(chǎn)品輪廓，但是這種二維空間的設(shè)計(jì)難免存在一定的局限性，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)計(jì)師的很多想法都難以得到充分體現(xiàn)。而隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，可以讓設(shè)計(jì)師將所有的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)都以三維模型的形式展現(xiàn)在這個(gè)虛擬的三維空間里[2]。

首先，因?yàn)橥ㄟ^虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所創(chuàng)設(shè)的三維空間具有可拓展性，所以在具體的工業(yè)設(shè)計(jì)中，產(chǎn)品的所有細(xì)節(jié)都可以得到全面豐富，以此來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)者意圖的系統(tǒng)性傳達(dá)。同時(shí)也可以讓工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和功能等的各項(xiàng)信息實(shí)現(xiàn)更加便捷的輸出，通過這個(gè)虛擬化三維立體模型，用戶可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)測試，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品應(yīng)用程度的真實(shí)感知。

其次，因?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)本質(zhì)是對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的理念加以革新，通過該技術(shù)的應(yīng)用，可以讓用戶實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品真實(shí)信息的全面獲取，使其更加詳細(xì)地了解工業(yè)產(chǎn)品的實(shí)際情況，以此來實(shí)現(xiàn)其質(zhì)量的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)與判斷。通過此類的設(shè)計(jì)方式，可以讓傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)師與用戶之間的猜疑被徹底打破，以此來實(shí)現(xiàn)用戶信任度的進(jìn)一步提升。

最后，在工業(yè)設(shè)計(jì)中，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，可以讓設(shè)計(jì)者將所有的精力都投入到提升產(chǎn)品質(zhì)量中，以更加科學(xué)的方式來實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步創(chuàng)新。通過這樣的方式，便可全面提升工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展[3]。

4 工業(yè)設(shè)計(jì)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的具體應(yīng)用分析

4.1 通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行工業(yè)設(shè)計(jì)的二次創(chuàng)新

就目前的工業(yè)設(shè)計(jì)一體化而言，其基礎(chǔ)性的設(shè)計(jì)理論主要包含力學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、工學(xué)以及美學(xué)等的很多學(xué)科，且其產(chǎn)品設(shè)計(jì)也更具專業(yè)化和系統(tǒng)化。一般情況下，工業(yè)設(shè)計(jì)都具備較高的專業(yè)性特征，且有著非常廣泛的覆蓋范圍。而作為工業(yè)生產(chǎn)過程中的一項(xiàng)基礎(chǔ)性條件，工業(yè)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新便是工業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)產(chǎn)品乃至于整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)設(shè)計(jì)中，借助于其中的信息模型技術(shù)、一體化技術(shù)以及可視化技術(shù)，可進(jìn)一步提升工業(yè)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新效果，以此來實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品一體化程度的顯著提升[4]。

比如，在上海市的某工業(yè)設(shè)計(jì)企業(yè)中，便應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)一款新的環(huán)保型工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)，借助于該技術(shù)，不僅充分展現(xiàn)出了該產(chǎn)品的各種功能以及性能參數(shù)，同時(shí)也使其可回收和再利用價(jià)值得以靈活展現(xiàn)。目前，這種新型的環(huán)保型工業(yè)產(chǎn)品已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，并獲得了用戶的一致認(rèn)可。且在該技術(shù)的具體應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，通過對(duì)該產(chǎn)品制造的仿真模擬和應(yīng)用的仿真模擬，不僅可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中存在的不足之處，同時(shí)也可以顯著縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造時(shí)間，讓工業(yè)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)水平都得到了顯著提升。

4.2 通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)新航空智能制造設(shè)計(jì)

在我國當(dāng)今的航空智能創(chuàng)造與設(shè)計(jì)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所發(fā)揮的作用與優(yōu)勢十分顯著。通過相關(guān)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行航空智能制造與設(shè)計(jì)的過程中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)成為了一項(xiàng)主要技術(shù)，該技術(shù)在工藝設(shè)計(jì)、管理以及執(zhí)行等的多個(gè)方面都得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在航空智能制造設(shè)計(jì)的工藝設(shè)計(jì)中，該技術(shù)更是發(fā)揮出了核心性的作用。首先是工藝仿真方面，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)讓我國的航空制造領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)了顯著突破。通過該技術(shù)，我國的航空飛行器設(shè)計(jì)與制造可以將仿真建模作為基礎(chǔ)，以此來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模式的進(jìn)一步創(chuàng)新，并顯著提升了飛行器制造工藝的精準(zhǔn)性。其次是工藝審核方面，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到航空飛行器設(shè)計(jì)工藝審核中，也可以發(fā)揮出非常顯著的優(yōu)勢。具體設(shè)計(jì)審核過程中，主要包括相關(guān)文件審核、數(shù)據(jù)模型審核以及設(shè)計(jì)圖樣審核等。在此過程中，技術(shù)人員可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)飛行器的三維數(shù)字模型進(jìn)行仿真模擬，然后對(duì)各個(gè)部分的具體設(shè)計(jì)情況進(jìn)行全面觀察與分析。通過這樣的方式，就可以讓飛行器的所有設(shè)計(jì)情況都一一展現(xiàn)出來，以便審核人員進(jìn)行全方位的審核，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的不足，使之得到及時(shí)改正。

由此可見，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到航空智能制造設(shè)計(jì)中，將會(huì)讓飛行器的設(shè)計(jì)與制造都更具科學(xué)性和智能化特征，以此來全面提升其設(shè)計(jì)精度，為后續(xù)的制造工作以及飛行器的質(zhì)量保障提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

4.3 通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行汽車的制造設(shè)計(jì)

在當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，汽車行業(yè)的發(fā)展十分迅速，而在汽車的制造設(shè)計(jì)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用。將該技術(shù)應(yīng)用到汽車的制造設(shè)計(jì)中，通過三維立體數(shù)字化模型的建立，可以幫助設(shè)計(jì)者對(duì)汽車各個(gè)零部件的整體組裝效果進(jìn)行全面掌握，以此來及時(shí)發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的問題，并使之得到及時(shí)解決[5]。同時(shí)，通過該技術(shù)的應(yīng)用，也可以讓設(shè)計(jì)者通過虛擬仿真環(huán)境下的汽車模擬形式來真正體驗(yàn)到具體設(shè)計(jì)方案中汽車的駕駛效果及其內(nèi)部的實(shí)際舒適度，同時(shí)也可以通過數(shù)字化模型的形式來解決有可能會(huì)出現(xiàn)的問題，以此來全面提升汽車制造設(shè)計(jì)的科學(xué)性，有效避免由于汽車故障所造成的安全事故。最后，借助于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以對(duì)汽車的各個(gè)制作流程進(jìn)行虛擬仿真，比如焊接、沖壓、制膜、造型等，以此來達(dá)到有效的監(jiān)督和檢測效果，保障汽車后續(xù)生產(chǎn)的高效性和安全性。

由此可見，將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到汽車的制造設(shè)計(jì)中，不僅可以實(shí)現(xiàn)汽車設(shè)計(jì)的進(jìn)一步優(yōu)化，同時(shí)也可以借助于相應(yīng)的制造模擬來提升汽車的制造效果，實(shí)現(xiàn)汽車制造設(shè)計(jì)工藝的進(jìn)一步提升。這對(duì)于汽車制造行業(yè)的良好發(fā)展以及交通安全的保障都將有著十分深遠(yuǎn)的意義。

5 結(jié)語

綜上所述，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是當(dāng)今信息化時(shí)代中的一項(xiàng)重要科技產(chǎn)物，將該技術(shù)應(yīng)用到工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，借助于真實(shí)場景的虛擬仿真，不僅可以讓整個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)流程得到進(jìn)一步的優(yōu)化，同時(shí)也可以為后續(xù)的工業(yè)產(chǎn)品制造創(chuàng)造出更多的有利條件，并進(jìn)一步提升用戶的信任度。因此，在具體的工業(yè)生產(chǎn)制造中，企業(yè)和設(shè)計(jì)人員都應(yīng)該充分注重虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的合理應(yīng)用，通過各種工業(yè)產(chǎn)品的虛擬仿真來提升設(shè)計(jì)精度，保障設(shè)計(jì)質(zhì)量，以此來全面滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的協(xié)同發(fā)展。

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