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摘要：虛擬現(xiàn)實技術即VR技術，它是在高科技發(fā)展過程中出現(xiàn)的比較新興和活躍的技術，其在技術領域表現(xiàn)出的交互性、沉浸式等特征，在為用戶帶來身臨其境的感官體驗的同時，也凸顯出其與其他領域結合的諸多可能性。基于虛擬現(xiàn)實技術在三維立體環(huán)境下呈現(xiàn)出的交互性、可逆性、全景式視角，使產品從研發(fā)到產出的整個環(huán)節(jié)的時間與風險大大降低，保證了產品的質量。

關鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術；產品設計；融合

虛擬現(xiàn)實技術在計算機技術快速發(fā)展的背景下，不僅構造出三維立體的空間環(huán)境，使人類視角從二維拓向三維，進而使相關產品的多種信息在大數(shù)據(jù)平臺、云計算等領域的支撐下進行可視化操作成為可能，給人帶來現(xiàn)實化的多感官體驗。與此同時，相比傳統(tǒng)的產品設計在色差把控、細節(jié)呈現(xiàn)、比例大小等方面的差異性和難以把控性，虛擬現(xiàn)實技術的介入，使產品在設計過程中的構造與功能實現(xiàn)的預先整合與操作成為可能，各個環(huán)節(jié)可以實現(xiàn)交互與可逆演算。而在產品的展示與體驗方面，用戶通過VR設備不僅可以了解產品的設計過程，也能夠直觀體驗產品帶來的感官體驗。因此，基于虛擬現(xiàn)實技術，探討其與產品設計相互融合的優(yōu)勢，能夠有效提升產品設計整個環(huán)節(jié)的質量和效用，最終使產出的產品實體實現(xiàn)經濟與實用兩方面的效益。

1虛擬現(xiàn)實技術概述

首先，虛擬現(xiàn)實技術是以計算機技術為依托，在特殊軟件的輔助下生成類似現(xiàn)實的虛擬環(huán)境，其中的聲音、圖像、視覺感受、觸覺感受等極具逼真性，受眾可以借助專業(yè)的虛擬設備體驗其逼真的交互式環(huán)境。該技術作為仿真技術領域的前沿研究領域，涉及了如計算機圖形學、多媒體技術、傳感技術等多種尖端技術領域，是一種交叉性極強的學科領域，使虛擬現(xiàn)實技術領域具有一定的挑戰(zhàn)性。正因為此，其三維立體空間的空間感和現(xiàn)實性極強，不僅給人很強的代入感，也使建立的產品數(shù)據(jù)模型十分直觀，有效增強了現(xiàn)實性。其次，虛擬現(xiàn)實技術具有突出的特點。其一，突出的交互性。交互性直觀地體現(xiàn)在用戶在佩戴特殊虛擬設備時，計算機捕捉各種行為動作，并經過演算和處理給予體驗者相應的現(xiàn)實性感受。在虛擬現(xiàn)實技術的支持下，避免了參與者因所表現(xiàn)出的物理反應延遲而影響體驗感，反映出虛擬現(xiàn)實技術不僅僅是全景式的再現(xiàn)，而是多層次和多領域的互動。其二，突出的沉浸感。識別虛擬現(xiàn)實技術優(yōu)劣的重要判別標準之一是該技術手段能否給用戶帶來代入式的感受，而虛擬現(xiàn)實技術應用的目的之一即是給受眾帶來多感官角度的逼真體驗，使用戶超前感受產品的效果。其三，突出的構想性。虛擬環(huán)境的創(chuàng)設反映了設計者的構想力，虛擬技術的發(fā)展離不開想象力，在想象力的支撐下，虛擬世界的內容以及虛擬現(xiàn)實技術產業(yè)的未來發(fā)展?jié)摿哂袕妱诺膭恿?。由于虛擬現(xiàn)實技術構造的三維世界是現(xiàn)實與想象的結合，因此，想象力占據(jù)著該技術領域的制高點，使其不斷提供新的交互方式、新的感官體驗等成為可能。其四，突出的感知性。虛擬現(xiàn)實技術表現(xiàn)出的多感官體驗，是交互的特征之一，而這建立在多種硬件設備的支持之下。從最基本的頭顯和手柄兩部分僅僅提供來自視覺和觸覺的部分感受，到借助VR座椅、運動傳感器等多種類型的傳感設備，使參與者能夠較為全方位地感受虛擬現(xiàn)實環(huán)境中給人帶來的體驗，有效增強了現(xiàn)實性。

2虛擬現(xiàn)實技術與產品設計融合的價值

總體來看，衡量虛擬現(xiàn)實技術運用成功與否的標準之一是沉浸感的感受度，也是衡量產品設計是否成功的關鍵之一。相比傳統(tǒng)產品設計過程，虛擬現(xiàn)實技術構建出的三維立體環(huán)境的優(yōu)勢在于不需要如傳統(tǒng)產品設計一樣在二維與三維視角之間切換，在三維環(huán)境下有效提升了產品信息之間交互的準確性和效率。一方面，市場與社會發(fā)展有著密切的關系，現(xiàn)代社會需求的變化使產品定位發(fā)生變動，包括產品的研發(fā)周期、產品的類型等都在提升，為了適應這一變化趨勢，將虛擬現(xiàn)實技術應用于產品設計，大大縮短了產品設計的時間，適應了社會的快節(jié)奏需求。另一方面，產品設計的整個環(huán)節(jié)的提升也與之密切相關。與傳統(tǒng)的產品設計相比，虛擬技術運用下的產品設計在造型的定位、色彩的選擇、材料的測試、功能的展示等環(huán)節(jié)都采用各種參數(shù)計算，使產品設計的各個環(huán)節(jié)都能夠達到最優(yōu)化，而依托于虛擬現(xiàn)實技術，在產品成型后的展示與評估方面，其包含的理念能夠更好地展示給受眾，從而增強了產品的體驗感。

3虛擬現(xiàn)實技術與產品設計的相互融合

3.1外形草圖設定階段?；谔摂M現(xiàn)實技術進行產品外形的草創(chuàng)，設計師可以在三維空間內隨意進行創(chuàng)意角度的繪制，打破了傳統(tǒng)二維平面因缺少立體化和體量感而不能全面展示造型的缺陷。在三維空間中，任何一條線條都是帶有空間坐標的模型，其優(yōu)勢在于設計師能夠從各個角度對線條進行觀察與修改，而在模型草圖初步成型后，設計者能夠借助虛擬現(xiàn)實設備對造型結構、色彩搭配等基礎部分進行調整與優(yōu)化，這大大節(jié)省了產品成型的時間和耗費的精力。以文創(chuàng)產品的外形設計為例，依托于草圖設計方案模型TiltBrush的VR繪圖應用，能夠直接將設計模型進行立體展示，從而確定最佳的文創(chuàng)產品外形，這避免了產品因外部造型的缺陷而導致不必要的產品研發(fā)風險。3.2產品布局研發(fā)階段。產品布局的研發(fā)是以外形草圖為基礎，進入數(shù)字建模階段，大大避免了不合理問題的出現(xiàn)，也節(jié)約了傳統(tǒng)產品設計參照紙質手稿或草圖的時間。產品設計的合理與否與布局安排的科學性密切相關，虛擬現(xiàn)實技術在大數(shù)據(jù)的支撐下，對產品各部分的布局進行具象化再現(xiàn)，這離不開Rhino、Solid-works、PRO/E等三維建模軟件的使用，其優(yōu)勢在于能夠對產品進行添加、刪減、微調，從而得出較為合理科學的產品模型。此外，利用虛擬現(xiàn)實技術還可以進行布局渲染，布局渲染最直接的目的是增加交互式體驗，此階段是對產品進行環(huán)境、色彩、光源、紋理等角度的優(yōu)化布局，這得益于大數(shù)據(jù)平臺以及虛擬現(xiàn)實技術提供的三維立體化展示空間。例如，空氣凈化器與虛擬現(xiàn)實技術的結合，通常要考慮光源、溫度、空氣等諸多物理因素，通過對數(shù)據(jù)的分析演算得到最佳方案，有效提升產品自身布局的合理性與交互性。3.3產品評測階段。產品設計的合理與否要接受一定的測試和考慮一定的可能性因素?；谔摂M現(xiàn)實技術，在確定產品模型之后，應對可適配的材料和加工產出等過程進行計算模擬，評測產品加工環(huán)節(jié)是否合理科學，從而避免后期多次重復修改的問題。例如，針對運動性較強的產品要考慮現(xiàn)實運動中的協(xié)調關系，對可能涉及的因素和環(huán)節(jié)進行充分測試，以設計出符合動力學理論的仿真設計產品。此外，產品宣傳也是評測的重要環(huán)節(jié)，用戶直接參與體驗，能夠直接得到真實的使用數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)進行計算分析，利用虛擬現(xiàn)實技術進行算法修改，優(yōu)化與提升產品的性能。因此，將虛擬現(xiàn)實技術與產品設計的評測結合，能夠減少設計環(huán)節(jié)和反復修改導致的材料浪費與時間流逝，大大節(jié)約研發(fā)成本。

4結語

虛擬現(xiàn)實技術作為計算機科學的先進技術之一，有廣泛的應用領域，而其表現(xiàn)出的突出性特征和優(yōu)勢技術與產品設計過程相互融合，使其整個設計制造過程得到了優(yōu)化升級，極大地便利了產品的設計研發(fā)。虛擬現(xiàn)實技術在科技領域具有的獨特優(yōu)勢將促進產品設計的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

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作者:游雪敏 單位:四川音樂學院