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虛擬現(xiàn)實技術

虛擬現(xiàn)實是以可計算信息為基礎的一種沉浸式交互環(huán)境，此現(xiàn)代高科技的核心為計算機技術，進而形成以味覺、觸覺、視覺、嗅覺和聽覺為主導的感官世界和虛擬環(huán)境，用戶可通過各項傳感設備實現(xiàn)與虛擬環(huán)境的交互，進而產(chǎn)生相互影響和身臨其境的作用。虛擬現(xiàn)實技術具有構想性、交互性和沉浸性的基本特征，是綜合人工智能技術、計算機圖形學、計算機網(wǎng)絡技術、多媒體技術和仿真技術的一種計算機高級人機界面，通過多傳感技術和并行處理技術，向用戶提供良好的觸覺、聽覺和視覺等感官功能，用戶可沉浸于該虛擬境界，通過手勢和語言等方式與其建立起實時交互，為用戶創(chuàng)建起適應用戶需求的多維信息空間。

混和現(xiàn)實技術

混合現(xiàn)實技術是基于虛擬現(xiàn)實技術發(fā)展起來的一種增強現(xiàn)實技術，通過可視化技術和計算機圖形技術實現(xiàn)現(xiàn)實環(huán)境中沒有的虛擬對象，在傳感技術的幫助下在真實環(huán)境中準確“放置”虛擬對象，使虛擬對象和真實環(huán)境同時疊加至一個空間。用戶可通過頭盔顯示器等顯示設備觀察現(xiàn)實環(huán)境與虛擬對象融合的新環(huán)境，從而產(chǎn)生一個全新的感官世界?；旌犀F(xiàn)實技術為用戶提供了不同于日常生活的感知信息，人們在接觸真實世界的同時，也可接觸到虛擬的信息內(nèi)容，通過疊加和補充兩種信息，使用戶獲得良好的使用體驗?；旌犀F(xiàn)實技術的核心是通過附加信息增強用戶對現(xiàn)實環(huán)境的感知和觀察，而非將現(xiàn)實世界轉換為虛擬世界。

混合現(xiàn)實技術在工業(yè)設計中的應用

混合現(xiàn)實技術是基于虛擬現(xiàn)實而發(fā)展和普及的，故和虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的硬件結構有一定的一致性和繼承性。計算機課可通過混合現(xiàn)實系統(tǒng)將虛擬的圖像、文字和物體生成相關信息，并將這些信息疊加在用戶可視范圍內(nèi)，使用戶可感官真實物體上的虛擬信息。這些與現(xiàn)實相關的虛擬輔助信息可有效增加用戶的使用體驗，而注冊和顯示是混合現(xiàn)實中的關鍵技術，該系統(tǒng)中不可或缺的外部設備為方位跟蹤器和頭盔顯示器。

1.產(chǎn)品的外形設計

混合現(xiàn)實技術可被運用于產(chǎn)品外形設計，可根據(jù)對產(chǎn)品的研發(fā)要求，多次評測和修改產(chǎn)品的外形，此類修改方式對產(chǎn)品方案修改效率的提高具有積極意義，在很大程度上減少了產(chǎn)品研發(fā)風險，有利于建模數(shù)據(jù)的構建，而沖壓模具的基礎設計和仿真加工等環(huán)節(jié)也可直接運用系統(tǒng)生成的建模數(shù)據(jù)。

2.產(chǎn)品的布局設計

混合現(xiàn)實技術也可用于研局較為繁雜的產(chǎn)品，可對產(chǎn)品布局進行相應的整合和設計。該技術的應用可有效顯示出產(chǎn)品布局，使設計者直觀全面的觀察產(chǎn)品設計，避免不合理的設計問題出現(xiàn)，最大化的提升產(chǎn)品結構和布局的設計，使產(chǎn)品布局具有較高的準確性。（本文來自于《設計藝術》雜志。《設計藝術》雜志簡介詳見.）

3.產(chǎn)品的運動和動力學仿真

運動物件類產(chǎn)品設計需注重工作時產(chǎn)品的運動協(xié)調(diào)關系，針對產(chǎn)品運動時可能出現(xiàn)的問題進行重點核實，例如動力學性能、產(chǎn)品強度和運動干涉檢查。現(xiàn)階段的企業(yè)生產(chǎn)線均由各個環(huán)節(jié)組合而成，各個環(huán)節(jié)間的配合度和協(xié)調(diào)度在很大程度上決定了產(chǎn)品的生產(chǎn)質量?；旌犀F(xiàn)實技術可在產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的基礎上設計出仿真技術，該仿真技術可有效設計和配置生產(chǎn)工作流程，具有直觀性的特點。

3D技術和混合現(xiàn)實技術是廣告設計中的主力軍，兩者的合理組合可有效實現(xiàn)逼真的廣告效果?；旌犀F(xiàn)實技術和三維動畫技術可將產(chǎn)品外形直觀的置入廣告中，且將產(chǎn)品內(nèi)部結構通過模型向受眾展現(xiàn)出來。此外，這兩項技術的運用還可詳細介紹該產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，例如產(chǎn)品的維修、裝配、工作和使用等過程，在網(wǎng)絡技術發(fā)達的21世紀，產(chǎn)品廣告和產(chǎn)品推廣活動的核心就是直觀、生動，在傳播方位方面較為廣泛?，F(xiàn)階段的網(wǎng)絡漫游技術是擴寬廣告范圍的關鍵，對產(chǎn)品廣告的詳細程度和推廣范圍具有積極影響，例如工廠、城市、車間、設計圖紙和機器結構，使用戶可快速準確的獲取廣告信息。

隨著科學技術的發(fā)展，混合現(xiàn)實技術已經(jīng)被日漸運用在社會的各個領域，而混合現(xiàn)實技術的發(fā)展和普及對產(chǎn)品設計產(chǎn)生了較為深遠的影響，直接導致產(chǎn)品設計和生成手段的改變?；旌犀F(xiàn)實技術促進了產(chǎn)品設計思維的活躍，雖然混合現(xiàn)實技術被運用于各領域的時間較短，在一定程度上存在缺陷，但其自身所具有的優(yōu)勢確定了其成為人機接口的重要方式。產(chǎn)品通過運用混合現(xiàn)實技術，實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過程的數(shù)字化，而虛擬產(chǎn)品的設計不論從信息存儲還是功能上均與現(xiàn)實計算機模型接近，高度相似的虛擬產(chǎn)品促進了虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展，也使其成為產(chǎn)品設計中的主要方式。

本文作者:王小云工作單位:山西大學