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關(guān)鍵詞:概念設(shè)計虛擬現(xiàn)實技術(shù)產(chǎn)品市場
一、產(chǎn)品概念設(shè)計與市場
概念設(shè)計是工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域中的一個重要方面。國外大公司的產(chǎn)品設(shè)計部門包括:1)(Conceptdesign)概念設(shè)計;2)(Detaildesign)詳細設(shè)計;3)(Manufacturingdesign)制造設(shè)計。由此可見,產(chǎn)品的概念設(shè)計的主導(dǎo)地位和重要性。
1概念設(shè)計的內(nèi)涵
概念的設(shè)想是創(chuàng)造性思維的一種體現(xiàn),概念產(chǎn)品是一種理想化的物質(zhì)形式。下面以概念設(shè)計教學(xué)實例之一來說明其涵義:給出一個概念“斷藥”,讓學(xué)生進行座椅的開發(fā)設(shè)計。步驟是,首先向?qū)W生講述心理學(xué)中的一個名詞———暗示心理,并分別舉出一個“安樂死”實驗和一個“挽救少女生命”的文學(xué)名著故事,從正反兩個方面說明暗示對人的健康的影響;然后運用一個“民間故事”闡述如何將“斷藥”的概念物化到具體的產(chǎn)品上。因為,在民間曾有這樣一個說法,就是將一把斷了的鑰匙用紅線穿上掛在小孩的脖子上,取“斷鑰”的諧音“斷藥”暗示常生病的孩子掛上“斷鑰”這掛項鏈之后,就斷了藥,從此不再吃藥,這也意味著孩子走向健康。所以,將一把斷了的鑰匙(斷藥)的概念物化到具體的產(chǎn)品上來為健康做設(shè)計時,用折斷了的鑰匙做椅架為主題,由學(xué)生創(chuàng)意出現(xiàn)了形形的座椅開發(fā)設(shè)計方案(其草圖、效果圖、視圖等技術(shù)說明從略),于是就有了一種新型的專用座椅的概念設(shè)計。其應(yīng)用場合為療養(yǎng)院、醫(yī)院、不能自理的老人家庭等。
這是傳統(tǒng)的產(chǎn)品概念設(shè)計。當然,產(chǎn)品的類型不止是這種無障礙設(shè)計思想指導(dǎo)下的專用座椅。產(chǎn)品即人之觀念的物化,設(shè)計是一種思維行為。在這種思維創(chuàng)造活動中,產(chǎn)品概念的構(gòu)思是豐富的,人的創(chuàng)作智慧是無窮的。概念產(chǎn)品的類型更是多種多樣。
2概念設(shè)計與產(chǎn)品市場
完成概念設(shè)計只是第一步,能不能進行第二步Detaildesign,第三步Manufacturingdesign,甚至投放市場為開發(fā)商或企業(yè)帶來效益等,這是個風(fēng)險問題。設(shè)計師的概念設(shè)計畢竟與難以預(yù)料市場變化有著許多差距。如何縮短這一差距,是以往概念設(shè)計者的難題。在開發(fā)設(shè)計的許許多多產(chǎn)品中,只要一百件產(chǎn)品中有幾件能夠投放市場見效益就是成功。在追求“百分之幾”的見效益成功的過程中,如何減少做“分母”的被動,擴大見效益的百分比,仍是最關(guān)鍵的,是公司管理決策人士和設(shè)計師共同努力的方向。
3虛擬現(xiàn)實技術(shù)促使概念設(shè)計的市場化
為了更好地接近產(chǎn)品的市場需求,目前國際上流行的一種“故事版情景預(yù)言法”的概念設(shè)計,就是將所要開發(fā)的產(chǎn)品置于一定的人、時、地、事和物中進行觀察、預(yù)測、想象和情景分析,其形式是以故事版的平面設(shè)計表達展示給人們。于是,產(chǎn)品在設(shè)計的開始便多了一份生命和靈氣。然而,設(shè)計表達在信息時代已是多元化的展示形式,計算機輔助工業(yè)設(shè)計的發(fā)展,尤其是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在產(chǎn)品概念設(shè)計中的應(yīng)用,已使設(shè)計師的設(shè)計思路和設(shè)計表達如虎添翼;可以想象面對一種虛擬的“故事版情景預(yù)言法”設(shè)計出的產(chǎn)品,讓人更多了一種直觀的、親切的及交互的感受,這樣開發(fā)設(shè)計的產(chǎn)品與傳統(tǒng)相比,就大大減少了投放市場的風(fēng)險性,也為企業(yè)決策人尋找商機、判斷概念產(chǎn)品能否進一步開發(fā)生產(chǎn),提供更好的依據(jù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)能模擬整個產(chǎn)品開發(fā)過程,保證產(chǎn)品開發(fā)一次性成功,加快開發(fā)進程,甚至使設(shè)計者和用戶融為一體,設(shè)計出滿足市場需要的產(chǎn)品。
二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)與虛擬產(chǎn)品
1虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)(VirtualReality,VR)
虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)又稱為虛擬現(xiàn)實環(huán)境,是指計算機生成的一個實時三維環(huán)境。使用者可以在這環(huán)境中“自由地”運動,觀察周圍的景物,還可通過各種專用的傳感交互設(shè)備與虛擬物體進行交互操作。用戶看到的是全彩色景象,聽到的是虛擬環(huán)境中的音響,感覺(手、腳或皮膚等)到的是虛擬環(huán)境所反饋的作用力,從而讓使用者產(chǎn)生一種身臨其境的感覺。產(chǎn)生虛擬現(xiàn)實環(huán)境的方法有:
1)基于模型的方法(ModelbasedMethod,MM)這種方法產(chǎn)生虛擬環(huán)境的步驟為:
①用放置在不同地點的多個攝像機將某環(huán)境或事物記錄下來;
②利用計算機的視頻技術(shù)抽取出環(huán)境或事物的三維模型;
③從虛擬攝像頭的視角展示獲得模型。具體的做法是:獲得數(shù)據(jù)標度攝像頭分離對象建立模型嵌入顏色交互回放。
2)基于圖像的方法(ImagebasedMethod,IM)一般做法是:
用攝像頭連續(xù)掃描周圍空間來獲取某一區(qū)域完整的景物圖像,將獲取的景物圖像,通過圖像處理技術(shù),按坐標映射到圖形工作站的虛擬全景屏上,用戶載上頭盔顯示器就可以看到所攝周圍景物環(huán)境。
2虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的常用設(shè)備及要求
虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)常用設(shè)備有:三維鼠標(也稱鳥標)、數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣、頭盔顯示器、立體聲耳機等。對虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的要求除了應(yīng)具有高性能的計算機系統(tǒng)(包括軟、硬件)外,還必須有下列關(guān)鍵技術(shù)提供強有力的支持:(1)能以實時的速度生成具有三維全色彩的、有明暗、有陰影、有紋理的、逼真感強的景物圖像;(2)頭盔顯示器能產(chǎn)生高分辨率圖像和較大的視角;(3)能高精度地實時跟蹤用戶的頭和手;(4)能對用戶的動作產(chǎn)生力學(xué)反饋。
3虛擬產(chǎn)品(VirtualProduct,VP)
虛擬產(chǎn)品是虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計的產(chǎn)物,是一個數(shù)字化的產(chǎn)品。它具有真實產(chǎn)品所必須具有的特征。通過對產(chǎn)品實時的仿真,設(shè)計人員或用戶就能夠像使用真實產(chǎn)品一樣使用虛擬產(chǎn)品。由于產(chǎn)品的設(shè)計過程是數(shù)字化的,因此節(jié)省了傳統(tǒng)方法中需要制造的物理模型(包括概念模型、模擬實驗?zāi)P汀⑼庥^模型和生產(chǎn)模型等)的時間和物質(zhì)。在計算機中由于對設(shè)計的產(chǎn)品進行反復(fù)設(shè)計、分析、干涉檢查、模具設(shè)計等過程,使設(shè)計繪圖的工作量比傳統(tǒng)的繪圖工作量大大減少。
三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在概念設(shè)計中應(yīng)用前景
在概念設(shè)計中,如采用頭腦風(fēng)暴法進行方案創(chuàng)意時,可以將體驗設(shè)計思想更好地融于其中,也就是更多地關(guān)注產(chǎn)品使用者的感受,而非產(chǎn)品本身。比如,針對不同用戶及愛好者的要求,在不同的虛擬環(huán)境中,讓他們親自體驗修改模型的感受;利用觸摸屏來選擇產(chǎn)品的造型、色彩、裝飾風(fēng)格等許多可選部件。在渲染和生成十分逼真的三維模型時,充分感受了自己所喜愛的產(chǎn)品在虛擬環(huán)境中的“真實”情況。甚至還可根據(jù)用戶的建議,邀請部分用戶直接與設(shè)計者一起對模型提出修改意見,觀察設(shè)計和修改過程,直至大多數(shù)人滿意為止。
為了適應(yīng)激烈的市場競爭,設(shè)計廠家不能坐等用戶找上門訂購產(chǎn)品,而應(yīng)該主動把自己廠家的產(chǎn)品推向市場。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)做出虛擬產(chǎn)品的動畫廣告,再與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來,使用戶能夠通過網(wǎng)絡(luò)來游覽設(shè)計廠家的設(shè)計產(chǎn)品,并能直接在虛擬環(huán)境中對產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)、外形、色彩等方面進行實時交互、了解、觀察;同時,還可以通過Email對產(chǎn)品提出意見和建議,讓廠家參照各方面的意見修改和完善所設(shè)計的產(chǎn)品。這樣可提高設(shè)計廠家的競爭力,為設(shè)計廠家謀得更多的市場份額。
若用戶對廠家設(shè)計的產(chǎn)品引起購買的欲望,通過網(wǎng)上游覽,將信息反饋到各商家,商家則會主動爭先與廠家聯(lián)系,網(wǎng)上定貨,使廠家的產(chǎn)品提前占領(lǐng)市場。由于激烈的全球市場競爭,各國都投入了大量的資金對虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域中的應(yīng)用進行深入地研究。將研究的成果及時轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,這是產(chǎn)品迅速占領(lǐng)市場的關(guān)鍵。
參考文獻
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2熊曼辰等數(shù)字化與概念化工業(yè)設(shè)計ICME2000論文集
動畫作為藝術(shù)的一種表現(xiàn)形式,它具有特殊的文化內(nèi)涵。動畫藝術(shù)來源于生活,但它的藝術(shù)表現(xiàn)形式卻又遠遠高于生活。動畫創(chuàng)作中想象力和創(chuàng)新性是關(guān)鍵,動畫中創(chuàng)造性大都是如何來體現(xiàn)的呢?它靠技術(shù),然而在當前社會迅速發(fā)展的影響下,很多新型技術(shù)都進行了革新和研發(fā),也伴隨著動畫行業(yè)的發(fā)展迎來一個燦爛的春天,并且在表現(xiàn)形式上呈現(xiàn)出多元化。很多動畫作品不但在商業(yè)上獲得了極大成功,而且其民族性、國際性、藝術(shù)性上也體現(xiàn)的淋漓盡致。所以說新技術(shù)的革新是動畫藝術(shù)的發(fā)展趨勢。
二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)與動畫藝術(shù)的融合之路
動畫在當前社會的發(fā)展中,在形式上很多情況不能滿足商業(yè)或藝術(shù)上的要求,這就要求動畫技術(shù)進行革新以滿足其需求。然而,虛擬現(xiàn)實技術(shù)就應(yīng)運而生了,虛擬現(xiàn)實技術(shù)使動畫藝術(shù)在表現(xiàn)形式上更廣,甚至促進新興行業(yè)的產(chǎn)生。例如,虛擬三維仿真動畫游戲,建筑漫游交互可視化,模擬軍事、工業(yè)制作互動領(lǐng)域。
三、模擬真實環(huán)境,實時仿真交互
模擬真實環(huán)境主要是應(yīng)用在商業(yè)中,早在加拿大,就已經(jīng)投入運用了,即,在商業(yè)會議中,會議中的人員都不會到場,而是在家拿出手機或是電腦,進入一個虛擬的辦公環(huán)境中,大家都坐下來開會就好了。這樣就大大節(jié)省了資源。在虛擬的環(huán)境中每個模型的外形,進行真實的擬合,然后通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成三維模型。比如,藍天白云花草樹木的模擬、虛擬現(xiàn)實主題公園真實模擬、真實的建筑場景等。
四、動畫藝術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展
動畫藝術(shù)的設(shè)計可以挖掘傳統(tǒng)文化中的元素。傳統(tǒng)文化經(jīng)過幾千年的沉淀,所留下來的優(yōu)秀文化大多是符合大眾口味,都有其獨特的藝術(shù)形式,吸引著各自的愛好群體。虛擬現(xiàn)實技術(shù)隨著科技的發(fā)展,也日益健壯,把動畫藝術(shù)融入到虛擬現(xiàn)實當中,其視感、觸覺可謂大為觀止。建筑行業(yè)中,為了把握市場趨勢,果斷啟用最新技術(shù)把握住了商機。虛擬現(xiàn)實技術(shù)甚至成了當今房地產(chǎn)行業(yè)綜合實力的象征與標志;工業(yè)生產(chǎn)中,虛擬現(xiàn)實技術(shù)給其帶來了便捷,提高了效率,更是減少了損失;在軍事模擬動畫中,給戰(zhàn)士充足的現(xiàn)場感覺,提升了培訓(xùn)質(zhì)量。
五、結(jié)語
虛擬現(xiàn)實技術(shù)可利用計算機產(chǎn)生一個以自然的視、聽、觸等功能感受的三維環(huán)境,人們可以方便地對生成的“虛擬世界”進行交互式的觀察、分析、操作和控制。它以仿真方式給用戶創(chuàng)造了一個實時反映實體變化與相互作用的界面,使用戶可直接參與并探索仿真對象在所處環(huán)境中的作用與變化,它具有多媒體信息的感知性、沉浸性、交互性和自主性等特點。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)建出逼真的礦山工程環(huán)境對優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計具有重要的實用價值。
為了給用戶創(chuàng)建一個能使其感到身臨其境和沉浸其中的環(huán)境,必要的條件就是根據(jù)需要能在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中逼真地顯示出客觀世界中的一切對象:不僅要求所顯示的對象模型在外形上與真實對象酷似,而且要求在形態(tài)、光照、質(zhì)感等方面十分逼真。
目前,相關(guān)軟件發(fā)展迅速、種類較多,其中常用的軟件有MultiGenGreator、Vega、OpenGI以及我國圖靈公司的VRMAP、適普公司的IMAGIS等。
1.1模型構(gòu)建軟件
MultiGenCreator是美國MultiGenParadigm公司開發(fā)的三維建模軟件,廣泛用于視景仿真、虛擬城市、模擬設(shè)計、交互式游戲等。它在滿足實時性的前提下可生成逼真的場景,可進行多邊形建模、矢量建模和地形生成。它的層次細節(jié)、多邊形篩選、邏輯篩選、繪圖優(yōu)先級、自由度設(shè)置等高級功能使得其數(shù)據(jù)格式OpenFlight在實時三維領(lǐng)域成為流行的圖像生成格式。該軟件可接受DXF、DEM和其它矢量格式的數(shù)據(jù)與AutoCAD和GIS軟件結(jié)合方便。
1.2支持視景生成的語言——OpenGL
應(yīng)該使用已有的商品化或標準化的圖形庫和程序設(shè)計語言來設(shè)計與實現(xiàn)虛擬環(huán)境,其中OpenGI(服務(wù)器)及其支持系統(tǒng)就是這樣一種可選用的圖形生成環(huán)境。OpenGI可按函數(shù)庫的形式被C語言調(diào)用,也可以被窗口系統(tǒng)直接調(diào)用。OpenGI是使用專用圖形處理軟件接口,該接口目前由幾百個過程函數(shù)組成,用以支持用戶對高質(zhì)量三維對象的圖形和圖像進行操作。
()penGI指令的模型是客戶/服務(wù)器模式,即一個程序(客戶)提供指令,該指令由OpenGI解釋并處理,它直接執(zhí)行3D及2D圖型的基本操作。這些操作包括轉(zhuǎn)換矩陣、光照模型和光線跟蹤、反混淆方法、z~Buf以及像素更新操作等。OpenGI也支持雙緩沖技術(shù),該技術(shù)提供了生成動畫效果圖形所需要的機制,使所生成的圖形能夠像電影一樣平滑運動。
1.3視景漫游軟件
Vega是MultiGen--Paradigm公司開發(fā)的應(yīng)用于實時視景、聲音仿真和虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域的高性能軟件環(huán)境和開發(fā)平臺,由Lynx圖形化用戶接口和Vega庫組成。利用Vega庫函數(shù)可在Lynx中建立漫游所需要的場景、窗口、通道、運動和碰撞方式,可以定義對象的初始化參數(shù)并建立對象之間的相互聯(lián)系。
2地質(zhì)構(gòu)造情況的模擬
對于礦山技術(shù)人員來說地質(zhì)構(gòu)造情況非常重要,如果對煤層、巖層、含水層、流沙層以及斷層和褶曲等情況的推斷有偏差,或圖形表現(xiàn)不直觀易懂,則在建井或生產(chǎn)過程中就可能發(fā)生塌方、突水等事故,造成人員傷亡和經(jīng)濟損失。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實軟件可以根據(jù)地質(zhì)體的三維分布,使礦井的規(guī)劃設(shè)計更加直觀方便。
綜合國內(nèi)外現(xiàn)狀,三維地質(zhì)體的繪制有塊段、表面、實體和斷面建模法等。
MultiGenCreator中需要的曲面數(shù)據(jù)是ded或。dem格式,使用GIS軟件Arolnfo、用插值方法生成不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN),然后轉(zhuǎn)成USGSDEM格式,將其導(dǎo)入Creator就可以生成煤層曲面。然后,通過光照、著色、紋理、渲染等處理三維地質(zhì)體更加逼真。
3地形地貌及地物的模擬
地形地貌和地物的建立需要相應(yīng)的三維數(shù)據(jù)。如果有研究區(qū)域的紙質(zhì)地形圖,可以用掃描數(shù)字化的方法得到平面數(shù)據(jù),按照圖上的標注得到高程數(shù)據(jù);如果已有該區(qū)域的電子地圖,則可直接使用或通過數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換得到需要的數(shù)據(jù);如果沒有上述數(shù)據(jù)源,則需要由野外測量獲得。
地形生成與地質(zhì)曲面生成過程類似,先用ArcInfo將地形圖上的等高線和高程點進行數(shù)字化,把圖上標注的高程值輸入到屬性表中,生成不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN),然后轉(zhuǎn)成USGSDEM格式將其導(dǎo)入Creator生成三維地形。
對于建筑物、道路、圍墻、河流、湖泊等的建立,先用Auto—CAD進行數(shù)字化,得到其平面位置。將得到的*.def文件導(dǎo)入Creator,并與地形匹配。如果建筑物比較規(guī)則,則直接將其底面按照高度拉伸為立體,如果建筑物造型比較復(fù)雜,則需要分成規(guī)則的幾部分進行構(gòu)建。
4礦山井下巷道建模
目前,礦山信息主要是通過CAD格式的雙線采掘工程平面圖來表達。首先根據(jù)采掘工程平面圖上的高程信息,利用CAD中的三維多線段重新描繪巷道,同時將高程信息賦予每個節(jié)點,實現(xiàn)巷道的單線顯示,井筒和巷道設(shè)計要布置合理,盡量避免穿過斷層、褶曲、含水層等不良地質(zhì)構(gòu)造,盡量減少礦井建設(shè)和生產(chǎn)地面的影響。
使用MultiGenCreator進行設(shè)計,用圓柱體表示井簡,用半圓型截面的柱體表示巖巷,然后進行模擬生產(chǎn),以發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中可能遇到的問題,對設(shè)計方案進行比較和選擇。設(shè)計方案完成后可模擬不同設(shè)備、不同開采方式的生產(chǎn)系統(tǒng)進行生產(chǎn),從而達到優(yōu)化礦井設(shè)計和生產(chǎn)系統(tǒng)的目的。綜合考慮地質(zhì)和技術(shù)條件、經(jīng)濟、環(huán)境等各種因素,選擇合理的方案。
5虛擬巷道系統(tǒng)的建立
虛擬巷道系統(tǒng)是對礦井真實巷道多分辨率的三維虛擬表示,建立的主要任務(wù)之一是實現(xiàn)基于web環(huán)境下的可交互的、真實巷道的三維可視化表達,用戶可以從各個角度對巷道虛擬環(huán)境進行任意的瀏覽和觀察,并可通過網(wǎng)絡(luò)進行各種交互。
5.1礦井巷道的建模
礦井中各種實體大多是三維實體,其表面為不規(guī)則曲面,且內(nèi)部礦體品位分布不均勻。對于礦體的外形,可用一個不規(guī)則的封閉曲面來確定。為確定礦體的范圍,要經(jīng)地表勘查、地下勘探及推估等手段來完成。在瀏覽器上三維實體模型,可通過將現(xiàn)有的三維礦體模型中存儲的信息按照一定的規(guī)范轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可接受的格式得到。要在MuhiGenCreator中構(gòu)建三維礦井巷道模型,首先應(yīng)進行簡單的坐標轉(zhuǎn)換,這是因為MuhiGenCreator中采用的坐標系和地學(xué)中實際采用的坐標系的含義有所不同。MultiGenCreator中采用的坐標系為符合右手規(guī)則的空間坐標系,是以MuhiGenCreator瀏覽器中用戶區(qū)的中作為其坐標系的圓心,基底坐標為XOZ面,y表示高程。其坐標長度以米為單位,標準角度以弧度為單位。因此,為使它與人們通常采用的地學(xué)坐標系保持一致,應(yīng)將原來礦井三維實體的(,Y,:)坐標轉(zhuǎn)換為MuhiGenCreator坐標系中的(,Y,Z)。轉(zhuǎn)換后的三維實體坐標應(yīng)滿足虛擬場景中所采用的局部坐標系顯示的需要。由于礦井實體坐標的數(shù)值一般相當大,而實際顯示坐標值的前幾位高位數(shù)據(jù)對圖形形狀不產(chǎn)生任何影響,因此可將地理坐標數(shù)據(jù)各分量同時做一預(yù)選。
5.2虛擬巷道場景的繪制
對于規(guī)則格網(wǎng)構(gòu)成的礦山地表模型及礦井實體的頂?shù)装鍞?shù)字表面模型,可用ElevationGrid節(jié)點構(gòu)建。該節(jié)點能很容易有效地設(shè)計創(chuàng)建一個位于局部坐標系X()Z平面上高低起伏的地域造型。該造型用高度值組成的標量陣列描述,陣列指定了表面每個格網(wǎng)點上的高度。和z方向的柵格點數(shù)量可以分別用xDimension和zDimension域建立。xSpacing和zSpacing域值指定了柵格行和列之間的空間。Height域的值指定了每一個柵格點的海拔高度,基底上的每一個柵格點都與height矩陣中的一個海拔值相對應(yīng);colorPerVertex域指定為TRUE或FAISE,表示color域中指定的顏色是用到ElevationGrid節(jié)點的每個頂點上(TRUE),還是應(yīng)用到每個四邊形上(FAISE);此外,通過建立solid域值,所有的海拔柵格都可以當作實體。
對于由不同的三角面構(gòu)成的復(fù)雜地表模型,則需要用MUITIGENCREATO提供的萬能幾何節(jié)點IndexedFaceSet來創(chuàng)建,它有coord與coordlndex兩個域,與IndexedFaceSet節(jié)點中的兩個域類似,前者提供了一個節(jié)點,列出了構(gòu)造面幾種所有面的坐標。Coordlndex域的值提供了一張描述一張或多張面周界的列表。其中每一個值都是整型索引,并且每個索引都指定了在coord域內(nèi)的坐標列表中的一個坐標。在實際的創(chuàng)建過程中,要求建立三角網(wǎng)的各個三角面按照法線方向向外的法則。
6結(jié)語
應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù),生成一個逼真的礦山虛擬環(huán)境(VirtualEnvironment)。這樣在礦山設(shè)計或研究階段,科研人員可以置身于礦山虛擬環(huán)境下直觀審視礦山,按照設(shè)計給定的工藝方法和參數(shù),選擇設(shè)備及確定生產(chǎn)模式。從基建到閉坑的全過程實時監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)問題進行實時修正。設(shè)計結(jié)束后,設(shè)計單位、礦山企業(yè)可向?qū)彶檎摺⒐娬故疽粋€三維和動態(tài)的礦山??傊?,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在礦山設(shè)計、技術(shù)改造、生產(chǎn)中可廣泛應(yīng)用。
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概念設(shè)計是工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域中的一個重要方面。國外大公司的產(chǎn)品設(shè)計部門包括:
1)(Conceptdesign)概念設(shè)計;2)(Detaildesign)詳細設(shè)計;3)(Manufacturingdesign)制造設(shè)計。由此可見,產(chǎn)品的概念設(shè)計的主導(dǎo)地位和重要性。
1概念設(shè)計的內(nèi)涵
概念的設(shè)想是創(chuàng)造性思維的一種體現(xiàn),概念產(chǎn)品是一種理想化的物質(zhì)形式。下面以概念設(shè)計教學(xué)實例之一來說明其涵義:給出一個概念“斷藥”,讓學(xué)生進行座椅的開發(fā)設(shè)計。步驟是,首先向?qū)W生講述心理學(xué)中的一個名詞———暗示心理,并分別舉出一個“安樂死”實驗和一個“挽救少女生命”的文學(xué)名著故事,從正反兩個方面說明暗示對人的健康的影響;然后運用一個“民間故事”闡述如何將“斷藥”的概念物化到具體的產(chǎn)品上。因為,在民間曾有這樣一個說法,就是將一把斷了的鑰匙用紅線穿上掛在小孩的脖子上,取“斷鑰”的諧音“斷藥”暗示常生病的孩子掛上“斷鑰”這掛項鏈之后,就斷了藥,從此不再吃藥,這也意味著孩子走向健康。所以,將一把斷了的鑰匙(斷藥)的概念物化到具體的產(chǎn)品上來為健康做設(shè)計時,用折斷了的鑰匙做椅架為主題,由學(xué)生創(chuàng)意出現(xiàn)了形形的座椅開發(fā)設(shè)計方案(其草圖、效果圖、視圖等技術(shù)說明從略),于是就有了一種新型的專用座椅的概念設(shè)計。其應(yīng)用場合為療養(yǎng)院、醫(yī)院、不能自理的老人家庭等。
這是傳統(tǒng)的產(chǎn)品概念設(shè)計。當然,產(chǎn)品的類型不止是這種無障礙設(shè)計思想指導(dǎo)下的專用座椅。產(chǎn)品即人之觀念的物化,設(shè)計是一種思維行為。在這種思維創(chuàng)造活動中,產(chǎn)品概念的構(gòu)思是豐富的,人的創(chuàng)作智慧是無窮的。概念產(chǎn)品的類型更是多種多樣。
2概念設(shè)計與產(chǎn)品市場
概念設(shè)計只是第一步,能不能進行第二步Detaildesign,第三步Manufacturingdesign,甚至投放市場為開發(fā)商或企業(yè)帶來效益等,這是個風(fēng)險問題。設(shè)計師的概念設(shè)計畢竟與難以預(yù)料市場變化有著許多差距。如何縮短這一差距,是以往概念設(shè)計者的難題。在開發(fā)設(shè)計的許許多多產(chǎn)品中,只要一百件產(chǎn)品中有幾件能夠投放市場見效益就是成功。在追求“百分之幾”的見效益成功的過程中,如何減少做“分母”的被動,擴大見效益的百分比,仍是最關(guān)鍵的,是公司管理決策人士和設(shè)計師共同努力的方向。
3虛擬現(xiàn)實技術(shù)促使概念設(shè)計的市場化
為了更好地接近產(chǎn)品的市場需求,目前國際上流行的一種“故事版情景預(yù)言法”的概念設(shè)計,就是將所要開發(fā)的產(chǎn)品置于一定的人、時、地、事和物中進行觀察、預(yù)測、想象和情景分析,其形式是以故事版的平面設(shè)計表達展示給人們。于是,產(chǎn)品在設(shè)計的開始便多了一份生命和靈氣。然而,設(shè)計表達在信息時代已是多元化的展示形式,計算機輔助工業(yè)設(shè)計的發(fā)展,尤其是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在產(chǎn)品概念設(shè)計中的應(yīng)用,已使設(shè)計師的設(shè)計思路和設(shè)計表達如虎添翼;可以想象面對一種虛擬的“故事版情景預(yù)言法”設(shè)計出的產(chǎn)品,讓人更多了一種直觀的、親切的及交互的感受,這樣開發(fā)設(shè)計的產(chǎn)品與傳統(tǒng)相比,就大大減少了投放市場的風(fēng)險性,也為企業(yè)決策人尋找商機、判斷概念產(chǎn)品能否進一步開發(fā)生產(chǎn),提供更好的依據(jù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)能模擬整個產(chǎn)品開發(fā)過程,保證產(chǎn)品開發(fā)一次性成功,加快開發(fā)進程,甚至使設(shè)計者和用戶融為一體,設(shè)計出滿足市場需要的產(chǎn)品。
二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)與虛擬產(chǎn)品
1虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)(VirtualReality,VR)
虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)又稱為虛擬現(xiàn)實環(huán)境,是指計算機生成的一個實時三維環(huán)境。使用者可以在這環(huán)境中“自由地”運動,觀察周圍的景物,還可通過各種專用的傳感交互設(shè)備與虛擬物體進行交互操作。用戶看到的是全彩色景象,聽到的是虛擬環(huán)境中的音響,感覺(手、腳或皮膚等)到的是虛擬環(huán)境所反饋的作用力,從而讓使用者產(chǎn)生一種身臨其境的感覺。產(chǎn)生虛擬現(xiàn)實環(huán)境的方法有:
1)基于模型的方法(ModelbasedMethod,MM)這種方法產(chǎn)生虛擬環(huán)境的步驟為:
①用放置在不同地點的多個攝像機將某環(huán)境或事物記錄下來;
②利用計算機的視頻技術(shù)抽取出環(huán)境或事物的三維模型;
③從虛擬攝像頭的視角展示獲得模型。具體的做法是:獲得數(shù)據(jù)標度攝像頭分離對象建立模型嵌入顏色交互回放。
2)基于圖像的方法(ImagebasedMethod,IM)一般做法是:
用攝像頭連續(xù)掃描周圍空間來獲取某一區(qū)域完整的景物圖像,將獲取的景物圖像,通過圖像處理技術(shù),按坐標映射到圖形工作站的虛擬全景屏上,用戶載上頭盔顯示器就可以看到所攝周圍景物環(huán)境。
2虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的常用設(shè)備及要求
虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)常用設(shè)備有:三維鼠標(也稱鳥標)、數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣、頭盔顯示器、立體聲耳機等。對虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的要求除了應(yīng)具有高性能的計算機系統(tǒng)(包括軟、硬件)外,還必須有下列關(guān)鍵技術(shù)提供強有力的支持:(1)能以實時的速度生成具有三維全色彩的、有明暗、有陰影、有紋理的、逼真感強的景物圖像;(2)頭盔顯示器能產(chǎn)生高分辨率圖像和較大的視角;(3)能高精度地實時跟蹤用戶的頭和手;(4)能對用戶的動作產(chǎn)生力學(xué)反饋。
3虛擬產(chǎn)品(VirtualProduct,VP)
虛擬產(chǎn)品是虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計的產(chǎn)物,是一個數(shù)字化的產(chǎn)品。它具有真實產(chǎn)品所必須具有的特征。通過對產(chǎn)品實時的仿真,設(shè)計人員或用戶就能夠像使用真實產(chǎn)品一樣使用虛擬產(chǎn)品。由于產(chǎn)品的設(shè)計過程是數(shù)字化的,因此節(jié)省了傳統(tǒng)方法中需要制造的物理模型(包括概念模型、模擬實驗?zāi)P?、外觀模型和生產(chǎn)模型等)的時間和物質(zhì)。在計算機中由于對設(shè)計的產(chǎn)品進行反復(fù)設(shè)計、分析、干涉檢查、模具設(shè)計等過程,使設(shè)計繪圖的工作量比傳統(tǒng)的繪圖工作量大大減少。
三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在概念設(shè)計中應(yīng)用前景
在概念設(shè)計中,如采用頭腦風(fēng)暴法進行方案創(chuàng)意時,可以將體驗設(shè)計思想更好地融于其中,也就是更多地關(guān)注產(chǎn)品使用者的感受,而非產(chǎn)品本身。比如,針對不同用戶及愛好者的要求,在不同的虛擬環(huán)境中,讓他們親自體驗修改模型的感受;利用觸摸屏來選擇產(chǎn)品的造型、色彩、裝飾風(fēng)格等許多可選部件。在渲染和生成十分逼真的三維模型時,充分感受了自己所喜愛的產(chǎn)品在虛擬環(huán)境中的“真實”情況。甚至還可根據(jù)用戶的建議,邀請部分用戶直接與設(shè)計者一起對模型提出修改意見,觀察設(shè)計和修改過程,直至大多數(shù)人滿意為止。
為了適應(yīng)激烈的市場競爭,設(shè)計廠家不能坐等用戶找上門訂購產(chǎn)品,而應(yīng)該主動把自己廠家的產(chǎn)品推向市場。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)做出虛擬產(chǎn)品的動畫廣告,再與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來,使用戶能夠通過網(wǎng)絡(luò)來游覽設(shè)計廠家的設(shè)計產(chǎn)品,并能直接在虛擬環(huán)境中對產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)、外形、色彩等方面進行實時交互、了解、觀察;同時,還可以通過Email對產(chǎn)品提出意見和建議,讓廠家參照各方面的意見修改和完善所設(shè)計的產(chǎn)品。這樣可提高設(shè)計廠家的競爭力,為設(shè)計廠家謀得更多的市場份額。
若用戶對廠家設(shè)計的產(chǎn)品引起購買的欲望,通過網(wǎng)上游覽,將信息反饋到各商家,商家則會主動爭先與廠家聯(lián)系,網(wǎng)上定貨,使廠家的產(chǎn)品提前占領(lǐng)市場。由于激烈的全球市場競爭,各國都投入了大量的資金對虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域中的應(yīng)用進行深入地研究。將研究的成果及時轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,這是產(chǎn)品迅速占領(lǐng)市場的關(guān)鍵。
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1.1物體成像
由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)需要將真實世界與虛擬世界結(jié)合起來,常常需要帶一些頭戴或手持設(shè)備,這些設(shè)備上的攝像機的攝像角度與眼睛的位置存在偏差,因此虛擬物體的定位在真實視場中的定位和顯示角度也會存在偏差,且很難調(diào)整。
1.2定位系統(tǒng)
戶外應(yīng)用是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的一個重要方向,我們可以依靠虛擬現(xiàn)實設(shè)備進行定位,解決迷路問題,但是在較差的天氣中,民用GPS存在較大誤差,由于現(xiàn)有許多戶外的系統(tǒng)中的校正算法需要大量的輸入和繁瑣的校正步驟,因此不適合商業(yè)化應(yīng)用。
1.3數(shù)據(jù)傳輸
虛擬顯示應(yīng)用中,需要做大量的數(shù)據(jù)處理,我們系統(tǒng)能力都要受制于數(shù)據(jù)傳送的速度,因此由于帶寬的限制會影響虛擬現(xiàn)實應(yīng)用的使用效果。
2增強現(xiàn)實技術(shù)未來應(yīng)用展望
2.1戶外學(xué)習(xí)
在實際教學(xué)過程中,大量科學(xué)課程的學(xué)習(xí)需要走出課堂,或是在大自然中或是在博物館中。移動增強現(xiàn)實技術(shù)能夠使學(xué)生在戶外或是博物館中進行個性化自主學(xué)習(xí),獲得更多信息從而達到開闊視野的目的。
2.2參觀漫游
哥倫比亞大學(xué)Feiner研究小組已經(jīng)研制出一套基于增強現(xiàn)實系統(tǒng)開發(fā)的戶外校園漫游機,借助該套增強現(xiàn)實應(yīng)用,用戶漫游在校園中可以了解相關(guān)建筑物的詳細信息,未來增強現(xiàn)實系統(tǒng)將應(yīng)用到名勝古跡的參觀中,當體驗者漫步在名勝古跡環(huán)境中,就可以了解到古代建筑的相關(guān)信息。
2.3軍事信息
南澳大利亞大學(xué)基于增強現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)了一套虛擬軍事仿真器,基于該系統(tǒng)可以讓戶外用戶看到虛擬的軍事設(shè)施,北卡羅來納大學(xué)目前正在采用磁傳感器和視覺跟蹤技術(shù)進行混合跟蹤方面的研究工作,開發(fā)了一套增強現(xiàn)實系統(tǒng)未來增強現(xiàn)實技術(shù)將被更廣泛的應(yīng)用于軍事戰(zhàn)斗中。
2.4展覽展示系統(tǒng)
增強現(xiàn)實系統(tǒng)的一個重要應(yīng)用是基于虛擬和真實的混合看到過去或未來的人物或事件。在車展中,汽車生產(chǎn)商可以基于增強現(xiàn)實技術(shù)給廣大群眾呈現(xiàn)出下一代概念車,或是推出一款新車的模型,詳細描述汽車的各種屬性以及對應(yīng)參數(shù);參觀文物古跡的游客可以穿戴虛擬現(xiàn)實設(shè)備觀賞在計算機技術(shù)生成下的古跡原貌,給參觀者更好的視聽感受。
3總結(jié)
在增強現(xiàn)實技術(shù)中,最關(guān)鍵也最多樣的步驟是三維注冊,不同的三維注冊實現(xiàn)方案將產(chǎn)生不同的增強現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用。三維注冊指的是通過計算機圖形學(xué)的分析過程,獲得三維空間中具體物體準確的坐標,然后根據(jù)獲得的坐標把計算機生成的虛擬物體拼接到實景空間中去,使得真實環(huán)境和虛擬物體能夠準確地?zé)o縫融合。
1.1基于圖像識別的三維注冊通過攝像頭讀取、識別真實對象后,再顯示相關(guān)的信息與圖像,例如通過識別書的封面,結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)搜索技術(shù),進而展示書的出版信息、作者信息和價格等;又例如Fitnect通過識別人體,實現(xiàn)虛擬服裝的試穿。該方案強調(diào)的是虛擬對象與真實對象的結(jié)合,弱化了與環(huán)境的關(guān)系,因此多用于展示與真實對象相關(guān)的信息。而難點在于該方案需要強大的圖像識別技術(shù),要求硬件擁有強硬的計算能力,因此目前大部分基于該方案的增強現(xiàn)實軟件都僅針對一個類別的物品進行識別(例如圖書、人體等)。
1.2基于標識的三維注冊通過攝像頭識別一個特定的標識,進而在標識上方顯示與標識對應(yīng)的信息與圖像,例如Tissot提供的虛擬試戴手表體驗,試用者需要先在手腕處佩戴印有特殊圖案的紙質(zhì)“手表”(如圖1所示)。該方案優(yōu)點在于虛擬對象定位非常精確且穩(wěn)定,特別是在展示三維圖像時,虛擬對象可以隨著標識的移動而改變、旋轉(zhuǎn)圖像,因此能夠大幅度提高用戶體驗。而缺點在于該方案總需要用戶預(yù)先準備好標識,且通常需要用戶自行打印標識,這在一定程度上提高了用戶的使用成本。
1.3基于GPS定位的三維注冊如今大多數(shù)移動設(shè)備都具備GPS(GlobalPositioningSystem)定位功能,因此當需要展示與地理位置相關(guān)的信息和圖像時,可以獲得設(shè)備當前所在位置和虛擬對象所在位置,計算出相對的距離、方位,進而在屏幕上進行展示。該方案多用于基于地理位置的服務(wù)(LocationBasedService,LBS),例如展示某景點的歷史信息、商家的打折信息等。該方案的缺點在于所展示的虛擬對象也需要具有地理位置信息,此信息需要人員提前準備,在用戶需要顯示虛擬對象時再即時獲取,這也意味著在地點A展示的信息,用戶在地點B是無法看到的。
1.4基于相對位置的三維注冊該方案需要利用大多數(shù)移動設(shè)備具有的陀螺儀、重力感應(yīng)等傳感器設(shè)備,獲取設(shè)備的旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。相較于其他三種方案,該方案可以不需要得到用戶、真實對象以及虛擬對象的位置,而直接在屏幕上展示虛擬對象,甚至可以由用戶操作來移動虛擬對象、調(diào)整大小、旋轉(zhuǎn)角度。該方案多用于展示靜態(tài)的、與環(huán)境關(guān)系較小的信息或圖像,例如一款玩家需要擊落在空中飛翔的敵方戰(zhàn)機的增強現(xiàn)實游戲;雪佛蘭(Chevrolet)公司2013年初推出一款名為“雪拼季”的APP,用戶可以在APP中抓取虛擬的彩色雪花,當集滿6款不同顏色的雪花后就有一次贏取雪佛蘭科邁羅CAMARO(大黃蜂)的機會,此APP所使用的就是基于相對位置的三維注冊方案??傊?,無論采用何種三維注冊方案,共同的目標都是真實。為了更為真實的呈現(xiàn)效果,虛擬對象和真實場景需要完美的貼合,應(yīng)當處理好虛擬對象的大小、相互重疊、景深等,考慮環(huán)境對虛擬對象的光照、陰影并且減少當真實對象或移動設(shè)備移動、抖動時造成的虛擬對象變化的延遲[3]。
2、增強現(xiàn)實在電子商務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用
增強現(xiàn)實技術(shù)的最終目的是為了展示信息,因此可以廣泛應(yīng)用于旅游、教育、醫(yī)療、建筑、娛樂等多個領(lǐng)域。正因為它能實現(xiàn)虛擬與真實的結(jié)合,因此能夠為用戶提供實用的、獨特的視覺感受和用戶體驗,這樣的特性能夠為傳統(tǒng)電子商務(wù)錦上添花,提供更為真實的商品展示和購物體驗。
2.1商品試穿、試戴和試用在網(wǎng)絡(luò)上夠買衣服、鞋帽、首飾等商品,用戶往往想了解這些商品的上身效果,并且通過效果來決定衣物的尺寸,而目前的電子商務(wù)很少有提供用戶在家就能試穿、試用衣物的功能,增強現(xiàn)實技術(shù)為這一問題帶來了解決方案。正如前文所提到的,F(xiàn)itnect提供了虛擬衣物的試穿功能,國內(nèi)的京東網(wǎng)也表示將于2014年在移動客戶端實現(xiàn)基于增強現(xiàn)實的試穿功能。在實際生活中,客戶通過一些尺寸較大的等身高的鏡子實現(xiàn)衣物的試穿,而客戶家中通常不會備有等身高的屏幕,因此目前還無法達到最佳的衣物虛擬試穿的用戶體驗。而小物件、與用戶人體無關(guān)的物件的試用,則可以通過增強現(xiàn)實技術(shù)輕松實現(xiàn),例如前文所提到的Tissot手表的試戴,又如珠寶首飾、發(fā)型、紋身等。USPS的PriorityMail采用增強現(xiàn)實技術(shù),讓用戶打印標識,進而可以方便地根據(jù)郵寄物品的大小選擇所需要的盒子;IKEA的移動客戶端IKEANow實現(xiàn)了家具等裝飾品和家居用品的預(yù)覽(如圖2所示)。
2.2LBS電子商務(wù)由于有著共同的地理位置信息特性,基于GPS三維注冊實現(xiàn)的增強現(xiàn)實讓LBS電子商務(wù)有了新的發(fā)展方向,該方向多為一些基于增強現(xiàn)實的移動客戶端應(yīng)用,為用戶在導(dǎo)航、購物、點評、社交、旅游等方面提供服務(wù)。Yelp是美國最大的點評網(wǎng)站,在它的移動客戶端中提供了基于增強現(xiàn)實的點評展示功能(如圖3所示)。通過這款A(yù)PP,用戶可以直接看到某家商店所在的位置、食客對某家餐廳的評價。類似的APP還包括Layer、NokiaCityLens等等。同時LBS社交也可以基于增強現(xiàn)實技術(shù)而發(fā)展,甚至LBS社交信息和LBS電子商務(wù)信息可以同時展示,Wikitude便是這樣一款A(yù)PP,它提供了諸多的頻道,通過增強現(xiàn)實技術(shù)展示來自各個平臺的LBS信息。
2.3商業(yè)營銷增強現(xiàn)實技術(shù)非常適合用來開發(fā)游戲,因此為商家們提供了一系列新的營銷手段,在這一方面需要商家營銷團隊提供獨特創(chuàng)意的支持。2012年,別克品牌為了推廣新車,推出了一款增強現(xiàn)實游戲APP。在游戲開始時,參與者將虛擬汽車藏匿在城市的一個角落,如果其他用戶發(fā)現(xiàn),則可以將汽車“據(jù)為己有”,并在180秒內(nèi)重新藏匿汽車,單次成功藏車時間最長的參與者將獲得一輛真正汽車。在2013年雪佛蘭推出的“雪拼季”APP中(如圖4所示),除了可以用一套彩色雪花換取一次抽取大黃蜂的機會外,每抓1片彩色雪花,即可根據(jù)相關(guān)優(yōu)惠政策抵扣1000元購車現(xiàn)金,并可用于雪佛蘭的所有國產(chǎn)車型,不同車型享有不同抵扣額度,最高可抵扣10000元購車現(xiàn)金,這項活動在一定程度上增加了雪佛蘭汽車在當時的銷量。日本電通集團(DentsuGroup)的iButterfly是一款純營銷應(yīng)用,用戶可以發(fā)現(xiàn)并捕捉各色“蝴蝶”,蝴蝶身上包含商家活動、優(yōu)惠券、免費試用等營銷信息(如圖5所示),從而通過游戲成功地實現(xiàn)了商業(yè)營銷。
3、增強現(xiàn)實技術(shù)前景
1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以增強環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的畫面感
近年來,隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國的城市化進程越來越快,許多公共環(huán)境需要進行設(shè)計,虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用能夠形成逼真的虛擬環(huán)境,以刺激公眾的聽覺、視覺、觸覺等感官,使公眾享受身臨其境的感覺,也能夠集中公眾的注意力,加深記憶和印象,增強環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的畫面感。
2.虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以減少費用損失
在建設(shè)一個重大工程之前,人們可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建建筑的結(jié)構(gòu)和圖形,為建設(shè)項目提供框架引導(dǎo)。設(shè)計人員根據(jù)虛擬圖的引導(dǎo)能夠更精確地設(shè)計圖紙、進行材料預(yù)算,從而減少不必要的損失,節(jié)省資金。
二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用
1.應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)彌補環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的缺陷
在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的過程中常常會出現(xiàn)現(xiàn)實條件限制的情況,如場地缺乏、經(jīng)費不足等,導(dǎo)致環(huán)境藝術(shù)設(shè)計不能正常進行。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以模擬各種場景,彌補了環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的缺陷。
2.應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)避免實際操作潛在的危險
在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中因為各種現(xiàn)實條件的限制和危險情況的存在,人們?yōu)榱吮U仙徒】蛋踩恢苯訁⑴c現(xiàn)實情境,進而不能親身體驗。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用可以幫助人們模擬這些無法親自參與的情境,人們可以在這種模擬的環(huán)境下進行作業(yè),既避免了潛在的危險,又得到了切實的感受。
3.應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)打破空間和時間的限制
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種超空間、超時間的技術(shù),它可以打破空間和時間的限制,模擬任何一種場景,從巨大的宇宙天體到渺小的微塵粒子,從幾億年前到當今,設(shè)計人員都可以在模擬的環(huán)境中探索研究,打破了空間和時間的限制。如在研究恐龍時代時,由于恐龍在地球上已經(jīng)銷聲匿跡,人們無從考證與研究,但是通過虛擬現(xiàn)實技術(shù),人們可以模擬出恐龍生存的時代。人們置身其中,與恐龍零距離接觸,加快了對恐龍時代的研究進程。這種場景的模擬就是打破了時間和空間的限制,模擬出了人們想要的真實場景。
4.應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中需要的現(xiàn)實體系
因為現(xiàn)實條件的各種限制,環(huán)境藝術(shù)設(shè)計不能全部采用真實的環(huán)境來試驗和操作,它需要虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬出環(huán)境藝術(shù)需要的真實場景。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以模擬人物、動物、植物等,使設(shè)計者在一個人性化的環(huán)境中自然地交流和工作。如世界著名的西安天幕廣場,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)給觀者創(chuàng)造了一個大型天幕,人們在天幕之下仿佛置身在浩瀚的星空中,非常具有震撼力。這一場景的模擬淋漓盡致地發(fā)揮了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的功能。
三、結(jié)語