产品设计中虚拟现实技术论文

合集下载

虚拟现实技术在设计中的应用

虚拟现实技术在设计中的应用

虚拟现实技术在设计中的应用随着科技的不断发展,虚拟现实(VR)技术已经逐渐成为各行各业的热门话题。

特别是在设计领域,虚拟现实技术的应用越来越广泛。

设计师们通过VR技术不断创新,大大提高了设计效率和创意水平。

本文将探讨虚拟现实技术在设计中的应用。

一、VR技术在建筑设计中的应用在建筑设计中,VR技术能够为设计师提供更真实的空间感受,让设计师在实际建造之前就能够实现3D虚拟演练。

设计师们可以通过VR技术来模拟各种环境场景,包括室内和室外的环境。

此外,还可以将VR技术应用于建筑施工中,建筑工人可以利用VR技术来熟悉建筑方案和施工流程,从而提高施工效率。

二、VR技术在工业设计中的应用VR技术在工业设计中的应用主要是为设计师提供更直观、更实用的设计体验。

工业设计师可以利用VR技术来模拟产品的实际使用情况,通过不断的试错找到最佳的设计方案。

除此之外,VR技术还可以用于人体工程学的优化设计,让设计师更好地理解人体的运动和工作方式,从而设计出符合人体工程学的产品。

三、VR技术在汽车设计中的应用汽车设计师可以利用VR技术来实现汽车设计的虚拟演练。

设计师可以在虚拟的环境中更加直观地感受到汽车的外形和内部结构的设计效果,从而更好地调整设计方案,达到最佳的设计效果。

另外,虚拟现实技术还可以将设计师和客户置身于虚拟车厢中,让客户更加直观地感受车厢内部设计的舒适度,从而更好地满足客户需求。

四、VR技术在游戏设计中的应用游戏设计是虚拟现实技术的一个重要应用领域。

游戏开发者利用VR技术来创造更加真实、更加令人沉浸的游戏体验。

通过VR技术,玩家可以感受到游戏中所呈现的各种场景的真实感和情感体验。

此外,VR技术还可以为游戏开发者提供更加直观、高效的开发环境,从而加快游戏的开发进程。

结语虚拟现实技术的应用正在日益扩大,已经涵盖了设计、教育、娱乐等领域。

通过利用虚拟现实技术,设计师们可以更好地理解、感受设计作品,从而提高设计效率和创意水平。

(VR虚拟现实)虚拟现实毕业设计论文

(VR虚拟现实)虚拟现实毕业设计论文

(VR虚拟现实)虚拟现实毕业设计论文编号:审定成绩:注:本论文仅供参考学习,不得用于抄袭或商用重庆邮电大学毕业设计(论文)设计(论文)题目:虚拟环境人物动作控制研究学院名称:计算机科学与技术学生姓名:陈洋专业:计算机科学与技术班级:0410702学号:07100217指导教师:魏秉铎答辩组负责人:邓亚平填表时间:二0一一年六月重庆邮电大学教务处制摘要虚拟现实技术是一门非常前沿的技术。

它一经应用,就向人们展示了诱人的前景,因此在世界各国特别是发达国家很多都为此进行了广泛的研究。

而虚拟场景人物动作控制研究作为虚拟现实技术的核心技术之一,其地位之关键,不容置疑。

不管将其应用于商业,应用于娱乐,应用于军事演习,还是应用于各大工业仿真,它都能有广泛的应用。

那么,如何控制虚拟环境中人物的各种动作,便成为了本次毕业设计的重点。

经过一番讨论,本次毕业设计决定运用Unity3D虚拟现实软件,加以3DS Max 建模软件配合,虚拟出场景和人物作为研究手段,然后在虚拟现实的大环境下,以脚本进行对虚拟人物动作控制的研究,实现人物与场景相结合,场景的天气控制,网络多人交互,网络坐标方向同步,网络人物动作同步,即时聊天等等。

经过一番比较深入的研究,基本上完成了在设计阶段定下的指标。

在作品里,用户可以自由选择自己喜欢的人物角色。

然后,用户还可以自己取一个喜欢的名字,便可以登录搭建好的虚拟社区里了。

之后,用户就像在现实生活中一样,可以在虚拟的环境里面自由活动,任意交互,上可谈天论地,登高望远;下可穿梭丛林,一窥海底之奥。

除此之外,用户还能对其他也在虚拟社区中活动的用户做一些特殊的动作,比如弹跳、赛跑等。

整个设计作品可以让用户身临其境,留连忘返。

用户不再只是单单观看者,也成为了影响社区的参与者!在网络方面,也是令我煞费苦心。

网络虚拟社区的具体搭建,第一是要有内部的互动,然后就是要有外部网络之间的交流。

因此这就涉及到Unity3D软件,建模软件,贴图软件以及服务器等关键技术了。

虚拟现实技术的论文(精选6篇)

虚拟现实技术的论文(精选6篇)

虚拟现实技术的论文(精选6篇)虚拟现实技术的论文(精选6篇)虚拟现实技术,又称灵境技术,是90年代为科学界和工程界所关注的技术。

下面时刻小编给大家搜集的关于虚拟现实技术的科技论文,希望大家喜欢!虚拟现实技术的论文篇1摘要:虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术,它利用计算机生成一种模拟环境,是一种多源信息融合交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真,可借助传感头盔、数据手套等专业设备,让用户进入虚拟空间,实时感知和操作虚拟世界中的各种对象,从而通过视觉、触觉和听觉等获得身临其境的真实感受。

虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向,是一门富有挑战性的交叉技术。

关键词:虚拟现实技术虚拟环境计算机发展新型计算机计算机技术的不断发展与应用方面的不断提高使得虚拟现实技术也相应同步地快速发展。

尤其是计算机的发展将趋向超高速、超小型、平行处理和智能化,量子、光子、分子和纳米计算机将具有感知、思考、判断、学习及一定的自然语言能力,使计算机进入人工智能时代。

这种新型计算机将推动新一轮计算技术革命,更加带动虚拟现实技术的快速发展,对人类社会的发展产生深远的影响。

1、虚拟现实技术概述虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)是近年来出现的高新技术,也称灵境技术或人工环境。

该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果,是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。

虚拟现实技术的发展与应用离不开计算机技术的发展,两者是相辅相成的关系,如果要正确认识和剖析并把握虚拟现实技术的应用与发展,就必须深入研究计算机技术的变化与发展趋势,这样才能有利于我们未来更好的掌握与应用虚拟现实技术。

2、计算机技术在虚拟现实技术的应用自从1944年世界上第一台电子计算机诞生以来,计算机技术迅猛发展,传统计算机的性能受到挑战,开始从基本原理上寻找计算机发展的突破口,新型计算机的研发应运而生,计算机技术的发展将趋向超高速、超小型、并行处理和智能化。

计算机专业(虚拟现实)毕业设计论文

计算机专业(虚拟现实)毕业设计论文

计算机专业(虚拟现实)毕业设计论文摘要本文介绍了一项关于虚拟现实在计算机领域的毕业设计研究。

虚拟现实是一种计算机技术,通过模拟真实世界的环境来创造沉浸式的体验。

虚拟现实在娱乐、教育、医疗等领域有广泛的应用,本文旨在研究虚拟现实在计算机专业中的应用和发展。

引言虚拟现实是一种计算机图形学和人机交互技术的新兴领域。

它通过利用计算机生成的虚拟环境来模拟真实世界,使用户能够与其进行互动并感受身临其境的体验。

虚拟现实的应用涵盖了多个领域,包括游戏、培训、建筑设计、医疗等。

虚拟现实在计算机专业中的应用虚拟现实在计算机专业中有着广泛的应用。

首先,虚拟现实可以用于游戏开发。

通过虚拟现实技术,游戏开发者可以创造出逼真的游戏环境,使玩家能够身临其境地参与游戏。

其次,虚拟现实可以用于计算机培训。

通过虚拟现实技术,学生可以在虚拟环境中进行实践和模拟操作,以提高他们的实际技能和经验。

此外,虚拟现实还可以应用于计算机图形学和人机交互研究,以改进计算机界面和用户体验。

虚拟现实在计算机专业中的发展趋势虚拟现实在计算机专业中的发展具有巨大的潜力。

随着技术的进步和应用场景的扩展,虚拟现实技术将更加成熟和普及。

未来,虚拟现实有望在游戏、培训、建筑设计等领域中发挥更重要的作用。

此外,随着虚拟现实技术的不断创新和改进,它还可能在医疗等领域取得突破性的应用。

结论本文介绍了虚拟现实在计算机专业中的应用和发展趋势。

虚拟现实是一种有着广泛应用前景的计算机技术,它在游戏、培训、建筑设计等领域中具有重要作用。

随着技术的不断进步,虚拟现实有望在未来取得更为突破性的应用。

虚拟现实技术在设计中的应用探讨

虚拟现实技术在设计中的应用探讨

虚拟现实技术在设计中的应用探讨随着时代的变迁,科技的进步已经成为推动社会发展的重要力量之一。

而在这些科技中,虚拟现实技术已经逐渐成为了大家热议的话题。

虚拟现实技术通过模拟现实场景,为使用者呈现出逼真的图像,从而营造出身临其境的效果。

那么,虚拟现实技术在设计中又能够有哪些应用呢?接下来,本文将对虚拟现实技术在设计中的应用进行探讨。

一、建筑设计在建筑设计领域中,虚拟现实技术可以提供设计者和客户更加真实的建筑环境,让设计者能够更加直观地了解整个项目的体验效果。

在这个过程中,设计者可以利用虚拟现实技术来呈现出建筑的实际效果,例如光线、材料、纹理和比例。

客户在审核设计方案时,也可以通过虚拟现实技术来模拟整个建筑的运转效果,从而更好地理解设计方案的优缺点,为整个项目的推进提供依据。

二、产品设计在产品设计领域中,虚拟现实技术也可以提供更加真实的体验效果。

设计师可以利用虚拟现实技术来测试新产品的可行性,并进行交互式的设计。

例如,汽车制造商可以在虚拟现实环境中为用户构建一个逼真、沉浸式的汽车驾驶环境,同时测试车辆的各项性能指标。

这样一来,设计师和用户就能够更好地建立联系,快速调整设计方案,并将设计带入到实现阶段。

三、影视动画设计在影视动画设计领域中,虚拟现实技术可以帮助设计师更好地呈现出影视场景的逼真感。

例如,设计师可以创建一个虚拟的游戏场景,模拟角色移动和景物变换的效果。

这样可以让设计师们更好地改进角色设计、改变场景位置和物品设置等,以此来提高整个场景的复原度和真实感。

四、时装设计在时装设计领域中,虚拟现实技术可以为设计师提供更加直观、快捷的设计体验。

设计师可以利用虚拟现实技术来模拟不同的面料、布料、线条和装饰物等,甚至可以为用户直接呈现某些试穿的体验。

通过这些模拟和试穿,设计师可以更好地调整设计方案,确保设计出的产品能够与顾客完美契合。

五、游戏设计在游戏设计领域中,虚拟现实技术可以为玩家提供更加真实的游戏体验。

虚拟现实技术在工业设计中的应用

虚拟现实技术在工业设计中的应用

虚拟现实技术在工业设计中的应用在当今数字化快速发展的时代,虚拟现实技术(Virtual Reality,简称 VR)正逐渐成为工业设计领域的一项重要创新工具。

它不仅为设计师们带来了全新的设计体验,还极大地提升了设计效率和质量,为工业设计的发展注入了强大的动力。

虚拟现实技术能够创建一个沉浸式的虚拟环境,让设计师仿佛身临其境般地与设计对象进行交互。

在这个虚拟环境中,设计师可以全方位、多角度地观察和操作设计模型,从而更直观地感受设计的比例、尺寸、形态和材质等要素。

这种直观的体验有助于设计师更准确地把握设计的整体效果,及时发现并解决潜在的问题。

例如,在汽车工业设计中,设计师可以利用 VR 技术进入虚拟的汽车内部,亲身体验座椅的舒适度、仪表盘的布局以及操作按钮的便利性。

通过这种方式,设计师能够在设计早期就发现人机工程学方面的问题,并进行相应的优化,从而提高汽车的驾驶舒适性和安全性。

在产品外观设计方面,虚拟现实技术也具有显著的优势。

以往,设计师往往需要通过手绘草图、制作物理模型等方式来展示设计概念。

这些方法不仅费时费力,而且难以准确传达设计的细节和质感。

而借助 VR 技术,设计师可以在虚拟环境中实时创建和修改产品的外观,快速切换不同的颜色、材质和纹理,直观地比较各种设计方案的效果。

消费者也可以通过 VR 设备参与到设计过程中,提供自己的喜好和意见,从而使产品更符合市场需求。

此外,虚拟现实技术还为团队协作带来了便利。

在传统的工业设计流程中,不同部门的人员往往需要通过图纸、模型和会议来沟通设计想法,这可能导致信息传递不准确和理解偏差。

而在 VR 环境中,设计师、工程师、市场营销人员等可以同时进入虚拟空间,共同查看和讨论设计方案。

各方能够更加清晰地理解彼此的需求和关注点,从而减少沟通障碍,提高工作效率。

对于复杂的机械装备设计,虚拟现实技术更是发挥了重要作用。

通过创建虚拟的装配场景,工程师可以在实际装配前模拟整个装配过程,提前发现装配过程中可能出现的干涉、错位等问题,优化装配工艺和流程。

虚拟现实技术在文创产品设计中的应用

虚拟现实技术在文创产品设计中的应用

虚拟现实技术在文创产品设计中的应用虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)是一种模拟现实状况的计算机技术。

近年来,随着VR技术的快速发展,它在各个领域中的应用也逐渐受到关注。

其中,文创产业作为一个蓬勃发展的行业,正在积极探索虚拟现实技术在产品设计中的应用。

本文将从多个角度探讨虚拟现实技术在文创产品设计中的具体应用。

一、增强用户体验虚拟现实技术能够提供一种身临其境的沉浸式体验,可以为用户打造出一个虚拟的世界。

在文创产品设计中,利用虚拟现实技术可以实现用户与内容的互动,增强产品的娱乐性和参与度。

例如,在博物馆中使用VR技术,用户可以通过虚拟现实眼镜进入到历史的长河中,亲身体验各个时期的文化和历史事件,达到更深入、全面的学习效果。

二、打破时空限制虚拟现实技术能够突破时空的限制,使得用户可以在现实世界之外的虚拟空间中进行创作和体验。

在文创产业中,使用虚拟现实技术可以在设计产品时不受物理限制,创造出更加丰富、独特的作品。

比如,通过VR技术,艺术家可以在虚拟的画布上创作绘画作品,同时可以随时修改和调整,为创作者提供更大的创作空间。

三、提供虚拟购物体验虚拟现实技术为文创产品的销售和推广提供了新的方式。

通过虚拟现实眼镜,用户可以身临其境地体验购物的过程,实现在虚拟环境中挑选商品、试穿服装等操作。

这种虚拟购物体验不仅能够提高用户的购物体验,还可以减少实际试衣和试戴的时间和成本。

四、丰富文创产品的可视化效果虚拟现实技术可以为文创产品设计提供更加真实、逼真的可视化效果。

通过使用VR技术,设计师可以在虚拟环境中展示产品的样式、颜色、纹理等细节,使用户更好地了解和感受产品。

这样的可视化效果不仅可以提高设计师的创作效率,也可以增加用户对产品的认同感和购买意愿。

五、推动文创产业创新发展虚拟现实技术作为一种前沿的技术,为文创产业带来了更多的创新机遇。

通过虚拟现实技术的应用,文创产品的设计和生产流程可以得到优化,创新的产品也可以更好地满足用户的需求。

虚拟现实技术在工业设计中的应用

虚拟现实技术在工业设计中的应用

虚拟现实技术在工业设计中的应用随着科技的不断发展,虚拟现实技术已经开始在工业设计中广泛应用。

虚拟现实技术的应用不仅可以提高设计效率,还可以大大降低设计成本。

本文将探讨虚拟现实技术在工业设计中的应用。

虚拟现实技术简介虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)是一种使用计算机生成的虚拟场景来模拟真实世界的技术。

虚拟现实技术通过头戴式显示器、手柄控制器等硬件设备与用户进行互动,使用户可以在虚拟场景中进行各种活动,如游戏、教育、医疗等等。

工业设计通常需要耗费大量的时间和成本。

虚拟现实技术的应用可以极大地提升设计效率,减少设计成本。

一、产品设计虚拟现实技术可以模拟出各种产品的原型,让设计师能够更加直观地了解产品的设计效果。

在产品设计阶段,设计师可以在虚拟现实环境中对产品进行各种变形,对每一个细节进行调整,从而让产品的设计更加完美。

虚拟现实技术还可以模拟出不同的材质和颜色,让设计师可以更加直观地了解产品的外观效果,从而减少了很多实际试验的成本。

二、装配设计虚拟现实技术可以将装配场景模拟成为一个虚拟的三维场景,让设计师可以在虚拟现实环境中进行装配设计。

在虚拟现实环境中,设计师可以直接对装配件进行调整,以达到更好的装配效果。

虚拟现实技术还可以模拟出各种装配工具,让设计师可以直接操作各种装配工具,从而更加直观地了解装配的整个流程。

三、工艺设计虚拟现实技术可以对工艺进行设计,从而让工艺更加完善。

设计师可以在虚拟现实环境中模拟出不同的生产流程,并对每一步进行优化,以达到更好的效果。

虚拟现实技术还可以模拟出各种工厂设备,让设计师可以直接操作设备,从而更加了解生产流程。

总结虚拟现实技术的应用已经在工业设计中广泛使用。

虚拟现实技术可以极大地提高设计效率,减少设计成本,从而让工业设计更加智能化和高效化。

虚拟现实技术将会在未来的很长一段时间内成为工业设计中不可或缺的一部分。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

浅析产品设计中的虚拟现实技术摘要:介绍了虚拟现实技术的现状和发展,在产品设计中应用的优点,重点提出了虚拟现实系统在产品设计中应用的优点,突出虚拟现实系统在产品设计中的高效率特征,明确虚拟现实系统在产品设计中所处的位置、工作内容和方法。

关键词:产品设计虚拟现实交互性计算机模型计算机图像近年来的计算机辅助设计和制造技术的重大成就推动了虚拟现实技术在产品设计领域的应用。

在虚拟的工程空间里,设计师和工程师可以设计、检测、组装和测试各种模拟对象。

在产品设计中应用虚拟现实技术的目的也主要是着重于设计展示和方案交流,这给产品设计的过程带来了前所未有的突破和提升。

1 虚拟现实的定义虚拟现实(virtual reality,简称vr)是一种计算机界面技术。

从本质上来说,虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口,通过这种计算机接口给用户同时提供诸如视觉、听觉、触觉等各种直观、自然的实时感知交互工具,最大限度地方便用户操作,提高整个系统的效率。

根据虚拟现实所应用的对象不同,虚拟现实可以表现为不同的形式,在设计的过程当中,虚拟现实可以将设计理念或者方案可视化和可操作化,让用户直接体验到设计所带来的优越性和人性化,更加客观的去评估设计,实现逼真的现场效果等。

虚拟现实是基于计算机生成的一种模拟环境(如飞机的驾驶舱),通过多种外接的传感设备(包括立体头盔head mounteddisplay、数据手套data grove、数据衣data suit等)穿戴于用户身上,使用户进入到计算机模拟的环境中,从而实现该用户与计算机模拟的环境进行更为直接的交互技术。

而这种模拟的环境实际上是利用计算机生成的具有色彩和肌理的三维立体图形,它既可以是某一特定现实世界的真实再现,也可以是一个人类大脑凭空虚构的世界。

而人与计算机自然交互的内容包括对模拟环境内的物体进行操作(如触摸模拟环境中的物体、行走、跳舞、射击等等)并得到真实的反馈。

2 虚拟现实的主要特征和关键技术虚拟现实是对现实世界进行五维时空的仿真,所谓的五维时空仿真也就是指除了对三维空间和一维时空的仿真外,还包括对自然交互方式的仿真。

一个成熟的虚拟现实系统应该包含一个逼真的三维虚拟空间环境和符合人们自然交互习惯的人机交互界面。

虚拟现实技术是一项关于计算机、仿真、传感与测量、微电子等技术的综合集成技术,它的学术特点体现为各学科的高度融合和交叉,应具备以下四个特征:2.1 多感知性就一般的仿真系统而言,用户主要是通过视觉来获得信息,稍成熟点的仿真系统有听觉感知。

而多感知的技术范畴除了一般计算机技术所提供的视觉感知和听觉感知外,还应该有触觉感知、运动感知,甚至包括嗅觉感知和味觉感知等。

理想的虚拟现实系统应该包括现实世界中人类所具备的一切感知功能。

但是由于技术的限制,目前的虚拟现实技术还无法模拟嗅觉和味觉等感知功能,仅限于视觉、听觉、触觉、运动几种,从感知的范围到感知的精度还无法与现实世界相媲美。

2.2 存在感指用户感到作为主角存在于模拟环境的真实程度。

理想的模拟环境应该达到使用户难以辨别现实和虚拟的程度。

2.3 交互性它是指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性)。

比如说用户可以在虚拟的环境中手握方向盘,脚踩油门,同时手脚会感觉到汽车马达的震动,而屏幕上的物体也会随着方向盘的转动而转动,随着油门踩的深浅而感受速度的快慢。

2.4 自主性是指虚拟环境中物体依据物理定律进行动作的程度。

例如,在受到力的挤压下,虚拟的物体会有相应的变形或裂隙。

虚拟现实系统的关键技术主要由动态环境建模技术、实时三维图形生成技术、立体显示和传感器技术、应用系统开发工具和系统集成技术等五个方面组成。

其中动态环境建模技术的目的是根据应用的需要获取实际环境的三维数据,并利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。

而三维图形的生成技术关键是如何实现“实时”生成。

立体显示和传感器技术是虚拟现实中实施交互能力的关键。

用户可以沉浸在一种人造的虚拟环境中,通过虚拟现实软件以及外接设备与计算机进行充分的交互,进行体会与思考。

3 虚拟现实系统的分类随着计算机技术的发展,虚拟现实系统逐渐呈现出多样化的特征。

根据使用目的的不同要求虚拟现实系统可分为三类:沉浸式、桌面式和重叠式。

3.1 沉浸式虚拟现实系统沉浸式虚拟现实系统用封闭的视景和音响系统将用户的视听觉与外界隔开,使用户完全处于计算机生成的环境中,计算机通过用户戴的数据手套和跟踪器可以测试用户的运动状态和速度,并且将测得的数据反馈到计算机生成的视景中,产生用户在其中的效果。

3.2 桌面式虚拟现实系统桌面式虚拟现实系统又称为窗口虚拟现实系统,它的视景是通过计算机的显示器、投影仪或者室内的实际景物加上计算机生成的环境来提供给用户的,比如说音响是有室内音响或者计算机的桌面音响系统提供。

汽车模拟器、飞行模拟器都属于此类虚拟现实系统。

桌面式虚拟现实系统造价相对较低,可以允许多个用户进入系统,但较难构成以假乱真的虚拟环境。

3.3 重叠式虚拟现实系统重叠式虚拟现实系统又称为“补充现实系统”。

它是在用户观察现实世界的同时,虚拟图像重叠在被观察的现实世界上。

比如说汽车驾驶员在观察道路情况时辅助屏幕上会显示所在区域的三维地图,帮助驾驶员进行校正位置,判断行驶路线。

4 在产品设计中实现虚拟现实环境的方法在产品设计中实现虚拟现实环境的方法有两种,基于模型法(model-based method)和基于图像法(imaged-based method)4.1 基于模型法基于模型法又称为基于景物几何的方法,它以几何实体建构虚拟环境。

现在最主流的计算机辅助产品设计的建模技术有两种polygon mesh和nurbs,polygon mesh技术是利用计算机生成的多边形网格来建造模型,而nurbs则是利用非均匀有理性样条曲线来建造模型,两者采用的都是计算机图形学技术,polygon mesh属于cg的范畴,而nurbs则属于caid的建模方式,两者建立模型后以统一的格式输出,进行实时渲染。

建立虚拟现实模型后,通过加入事件响应,实现与客户的交互操作。

基于模型的方法主要涉及以下关键内容:①三维实体几何建模技术;②实时渲染技术;③动力学、碰撞检测、干涉校验;④物理属性、关联运动。

4.2 基于图像法全景图技术是生成基于图像法的关键技术,全景图实际上是空间中一个视点对周围环境的360度的全封闭视图。

根据全景图允许浏览的空间自由度,全景图可分为柱面全景图和球面全景图。

柱面全景图允许用户360度环绕浏览,球面全景图允许用户经纬360度全方位的环绕浏览。

全景图的获得有两种方式:现实摄影技术和基于计算机的虚拟空间的三维全景图渲染技术。

5 产品设计中的虚拟现实技术由于技术、设备、成本等方面的原因,沉浸式虚拟现实系统在产品设计中的应用较少,主要集中在汽车设计领域,完善的系统能够帮助设计师在一个虚拟环境中进行实时、交互的评估和修改,提高设计质量和效率。

而其他类产品则较多使用非沉浸式虚拟现实系统,在产品设计中应用虚拟现实技术的目的也主要是着重于设计展示和方案交流,虽然缺乏实时、交互的设计评估和修改的功能,但非沉浸式虚拟现实系统还是为设计师提供了一个更全面观察、检验设计的环境。

在实际的产品设计应用中,考虑软硬件环境、资金、时间等因素,目前最具可实现性的是基于图像法的桌面式虚拟现实系统和基于模型法的桌面式虚拟现实系统。

5.1 基于图像法的桌面式虚拟现实系统基于图像法的桌面式虚拟现实系统以实际场景照片或三维渲染的图片为素材,采用图像拼合和插值技术建立的具有照片质量真实感的虚拟场景,它有如下特点:①开发成本低;②真实性非常强;③避免了较为复杂的计算机建模;④交互性好、实时性强;⑤数据量较大,不适合基于互联网的文件传输。

目前最成熟的基于图像法的桌面式虚拟现实系统的产品是apple公司的全景视频产品quicktime vr,它通过编辑素材生成360度全景图像来创建虚拟场景。

目前quicktime vr可以支持两种类型的虚拟场景创建:虚拟环境和虚拟物体。

在产品设计应用中,由于绝大多数设计方案是通过caid系统展开的,通过三维渲染获得照片质量真实感方便而且成本低,所以总是以三维渲染图片为素材进行虚拟场景创建。

当今的许多caid的软件产品,如alias imagestudio、cinema 4d 等,都提供了将三维渲染场景输出为quicktime vr格式的动画文件功能,许多cg软件由于支持计算机图形学的许多最新成果,能够够生成更为真实的照片质量感渲染图,所以在基于图像法的桌面式虚拟现实环境创建中使用更多。

5.2 基于模型法的桌面式虚拟现实系统基于模型法的桌面式虚拟现实系统是通过几何建模软件,以几何实体来建构虚拟环境,然后通过加入事件响应,来实现交互操作。

由于其数据量小,交互性非常强,适合基于互联网的文件传输,在产品设计的众多领域中得到了广泛的应用。

与基于图像法的桌面式虚拟现实系统相比,其交互性更强,但是由于软件的局限和网络数据流量的限制,它无法提供基于图像法的桌面式虚拟现实那样的照片质量真实感效果,这也正是基于图像法的桌面式虚拟现实存在的原因。

当前,设计师已经开发出了许多基于vrml的实验或实用系统,vrml本质上是一种用于造型的脚本语言,与目前成熟的造型软件3ds max、maya等相比,其最大的特色是实时渲染。

使用已有的造型软件可以得到非常逼真的渲染效果,但不能实时渲染和交互,这给设计师带来不便,而vrml则可以使设计师和用户以参与者的身份投入到虚拟环境中去体验设计带来的优越性和真实感。

伴随着互联网的发展,许多3d图形软件公司推出了各自的网络虚拟现实工具,这些软件各有特色,在渲染速度、质量、造型技术、交互性上都有胜过vrml之处。

比较流行的软件有:cult3d、shout3d、java3d、viewpoint等。

这些技术将在产品设计领域得到广泛的应用和发展。

参考文献:[1]崔洪斌.计算机辅助设计基础及应用.北京.清华大学出版社.2002.[2]张立群.计算机辅助工业设计.上海:上海人民美术出版社,2004.[3]施寅.计算机动画技术. 北京.清华大学出版社.1995.。

相关文档
最新文档