淺談VR中的汽車設計

摘 要：隨著新時期的不斷發(fā)展，在汽車設計領域也逐漸提高了要求，將新的設計技術和汽車設計相結合，就能對汽車的整體設計進行質量優(yōu)化。在對汽車的外形設計方面，對VR技術的應用，能對汽車外形設計起到輔助作用。基于此，本文主要就VR的主要特征以及技術類型加以分析，然后結合實際對VR中汽車具體設計詳細探究，希望能通過此次研究分析，對汽車設計的優(yōu)化起到促進作用。

關鍵詞：汽車設計；VR技術；技術類型

引言

新時代的發(fā)展背景下，將虛擬現(xiàn)實技術和汽車的設計領域進行結合，就能促進汽車設計的整體發(fā)展水平提高。汽車開發(fā)設計的質量對汽車的使用舒適性以及使用安全性也有著影響，這就需要在具體汽車設計過程中，能和實際相結合，加工汽車設計的科學化實施。通過從理論上對汽車設計中VR的技術應用研究，就能為實際汽車設計提供理論支持。

一、VR的主要特征以及技術類型分析

1.VR的主要特征體現(xiàn)分析

VR即虛擬現(xiàn)實技術，這一技術的應用主要是通過計算機技術的應用，在可視化的操作以及交互技術的應用下，實現(xiàn)的人機交互，在對三維技術的應用下進行設計就能在設計的完善性方面得以有效呈現(xiàn)[1]。VR的技術在實際應用中，有著鮮明的特征體現(xiàn)，其中在交互性的特征上，主要就是在虛擬環(huán)境當中能將自己動作改變感受內容，用戶在對這一技術應用中，可直接抓取模擬環(huán)境當中的虛擬物體，并能對物體的重量進行感覺，在交互性效果上能良好體現(xiàn)。

VR技術應用當中的實時性以及構想性特征也比較突出，其中的實時性特征就是體驗者所發(fā)出的一定指令，能夠在虛擬環(huán)境當中進行反應。這一實時性在設計人員的設計工作上也能鮮明呈現(xiàn)，能夠對設計的指標進行及時性的修改，在輸入多項的參數(shù)下，就能有著不同的方案，這樣就能在設計的準確性以及質量層面得到有效保證[2]。而在構想性的特征層面，由于虛擬環(huán)境是人所構想的，所以在客觀中并非真實存在。

VR技術的應用中沉浸性的特征比較突出，虛擬現(xiàn)實技術的應用能給用戶真實的感覺，讓用戶沉浸在這一虛擬環(huán)境當中，和真實世界相比，在多感知性層面也有著鮮明呈現(xiàn)。不只是在常見的視聽覺以及觸覺等能免能感覺到，在技術的不斷優(yōu)化進步下，對味覺的感覺目標方面也會得以實現(xiàn)。

2.VR的技術類型分析

VR技術的類型主要分為三種類型，其中在桌面虛擬現(xiàn)實類型層面，主要就是對計算機以及低級工作站實施的仿真，這樣就能在計算機的屏幕方面作為用戶觀察虛擬世界的創(chuàng)空，然后在相應設備的連接下，就能實現(xiàn)交互，這一類型的虛擬現(xiàn)實技術的成本比較低，在實際當中的應用也比較廣泛[3]。還有是分布式的虛擬現(xiàn)實應用技術，這一類型的技術應用，主要是通過多用戶將計算機網(wǎng)絡進行有效連接，然后對虛擬空間進行添加，這樣就對虛擬現(xiàn)實的境界得到了有效提高。另外，在對沉浸式虛擬現(xiàn)實類型技術的實際應用方面也比較常見，這一技術的應用能夠讓用戶有置身虛擬境界當中的感受，常見的有投影式以及頭戴式。

二、VR環(huán)境下汽車的具體化設計

VR技術的相關技術也比較重要，在對汽車設計過程中，對造型評審當中的虛擬現(xiàn)實技術的應用就是比較突出的應用技術，對汽車造型的評審要將汽車的外形以及內飾進行有機的結合，進行全面性的觀察，將汽車覆蓋材料材質以及光照等設計效果綜合性的評價，通過數(shù)字化模型的建立，就能對汽車造型設計加以綜合性的評審。其中的照片級逼真實時渲染功能的應用以及整體光照功能和360°真實場景反射效果等，都能對汽車造型的設計情況進行評審[4]。例如在整體光照功能的應用過程中，通過光線追蹤以及輻射度計算等圖形生成技術的應用，就能對渲染的整個過程目標加以實現(xiàn)，對整體的環(huán)境光照效果就會進行考慮。

汽車設計過程中CAE工程計算處理VR技術的應用方面也比較重要，這一技術在可視化的功能以及動態(tài)仿真技術和瞬態(tài)分析等功能的發(fā)揮都有著積極作用，例如在可視化的能力層面，曲面上動態(tài)顯示等高線，然后實施交互計算顯示，這就可以對每個流體發(fā)生點進行指定發(fā)射。同時在并行處理能力上的發(fā)揮也比較突出，這一技術的應用對集群計算機是支持的，這樣就能實現(xiàn)多CPU對稱處理系統(tǒng)上進行并行處理多流水線。

VR環(huán)境下的汽車設計方面，在對汽車造型的設計層面有著積極作用返回，在汽車造型的虛擬設計中，在對傳統(tǒng)全尺寸汽車外形模型的制作，要通過木頭以及鋼鐵進行制作模型骨架，在涉及到的內容也比較復雜化。而在對VR技術的應用下，就能通過計算機輔助技術進行建立虛擬現(xiàn)實汽車外形模型，這樣就大大節(jié)省了人力物力財力，在時間層面也能大大節(jié)約[5]。在VR技術的應用下，對汽車的外形參數(shù)的修改以及顏色的搭配等，都能進行自動化的處理，在汽車車身的結構設計上以及座椅和變速桿等部件的設計，實現(xiàn)數(shù)字出的處理。汽車的外形設計美觀條件，也能滿足實際人們的需求。

VR技術的應用對以往的汽車設計實驗方法有了很大程度突破，在VR的技術應用下，就能實施有效的調整修正和優(yōu)化，這樣就能在資金的利用上充分化，對設計風險也能有效降低。進行虛擬現(xiàn)實技術的應用下，能將汽車的設計模型數(shù)據(jù)存儲在場景結構樹當中，在對VR程序的編寫后，能有效對汽車運動以及部件實施及時性的修改，這樣就能有助于汽車的整體外形結構的科學設計。通過立體眼鏡的使用，就能在觀察的視點上進行改變，對汽車的整體設計合理科學性可有效優(yōu)化。

VR技術的應用能夠實現(xiàn)動態(tài)化的建模，可結合實際的設計不足進行及時性的修改，在網(wǎng)絡分布式虛擬現(xiàn)實技術應用下，也能對虛擬現(xiàn)實的系統(tǒng)進行分散，在設計的整體效率上能有效提高。

三、結語

綜上所述，當前的設計技術的迅速發(fā)展下，將虛擬現(xiàn)實技術和汽車設計進行有機結合，就能有助于設計的優(yōu)化和整體水平提高。在實際汽車設計過程中，由于受到多方面因素影響，還存在著一些不足，這就需要結合具體的汽車設計不足針對性的優(yōu)化，保障汽車的造型設計完善性。

參考文獻

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（作者單位：大連工業(yè)大學藝術與信息工程學院傳媒系，指導老師 馮旭）