科技论文

虚拟现实技术下的汽车设计研究

时间：2023-02-17 09:13 所属分类：科技论文 点击次数：

　　摘要：近年来，随着社会的发展与科技的进步，在当下计算机科学与技术不断迅猛发展的势头之下，各项高新技术与大众生活的联系，也呈现出不断“加深”的态势，对于大众日常生活不同领域的影响，也表现出全方面的“渗透”，特别是随着大众日益上升的，对于舒适度、满意度和科技度一同发展的虚拟现实技术，即 VR 技术，在当下对于大众生活方式的改变，更是属于“肉眼可见”的状态，而在未来，虚拟现实技术对于大众生活的影响，将会更加深入。本文聚焦于虚拟现实技术下，汽车设计技术所受到的影响，通过全方面、多角度、分层次的剖析虚拟现实技术对于汽车设计的影响，坚持以事实为依据，以问题为导向，力争提出切实可行的建议，进而推动虚拟现实技术对于汽车设计的“参与度”。

　　关键词：虚拟现实技术;汽车设计;探讨与思考;看法及建议

　　引言：

　　自新中国成立以来，经济建设一直是国家发展战略的“第一基础”，而科学技术，则成为国家的“第一生产力”，在这些发展理念的影响下，我国开始从无到有，筚路蓝缕的创业之路，无论是国防尖端武器的研制，还是关乎民生的惠民技术的发展，都成为我国艰难发展道路上的见证。回顾历史的脚步，从第一代电子管计算机的出现，到如今现代的芯片技术计算机;从第一台国产“东风”汽车的生产，到如今各式汽车的出现，这一切都是时代发展的缩影。而在当下随着以计算机技术与科学为基础的，其它各项技术的不断发展，在当下，“计算机技术”与“汽车设计技术”，这两个“风马牛不相及”的事物，突然有了交集，并且会随着社会的不断进步，更加紧密的联系在一起。

　　一、虚拟现实技术的概述

　　所谓虚拟现实技术，其重点在于对现实的一种“模仿”，在本质上，还是属于仿真技术的一种，主要是利用计算机技术，建立与现实事物的三维模拟影像或图形，再通过计算机传输技术，进行“合理”的实现，其根本，是计算机技术、计算机传输技术、计算机传感技术、信息技术、多媒体技术、网络技术等相关技术的“集合体”，在这一技术实现的过程中，计算机在某些方面，扮演了类似于“人脑”的角色，计算机通过收集到的有效信息，建立与模拟环境下的三维立体图像，通过计算机传感技术的传输，建立使用者与计算机之间的联系，甚至通过信息的变化，使建立的三维图像能够产生类似于人类“喜怒哀乐”的瞬时变化。其主要目的，是为减轻人类的工作负担，减少人类的工作强度，因而被大量运用于人类社会的各个领域之中[1]。

　　二、汽车设计重点的概述

　　汽车的出现，对于人类而言，是出行方式的一次变革。在汽车出现之前，人类若是有出行的需求，只能依赖于人力或是动物，不仅花费时间较多，体验度和舒适度还受到了影响。自从汽车出现以后，地域已经不再成为阻碍人类情感交流的障碍，越来越多的普通人愿意加入到“远游”的队伍之中，可以说，汽车的出现，在改变大众出行方式的同时，也在改变着大众的生活习惯，推动了社会的进步。而随着当下时代的发展，大众对于汽车的需求，也由简单的出行需求，更得更加“享受”，追求更好的体验感、舒适度、科技感与设计感，成为大众当下对于汽车的“基本需求”，有基于此，当下汽车设计的重点难点也在于此，在不断追求“更快”的路上，做到“更安全、更有趣、更有舒适度”，为此，各大汽车生产制造企业纷纷进行了探索，以期能够有效的满足大众的现实刚需，推动企业优化产业结构，不断转型升级。

　　三、虚拟现实技术对于汽车设计的影响

　　汽车的设计与研发，是一个精细及漫长的过程，但汽车设计的出发点与着力点都是为了更好的满足汽车用户实际的使用需求，寻求更好的驾驶体验。但以实际的汽车设计来看，所涉及到的专业领域及知识的运用，都是十分复杂的，在汽车设计更加“贴合”用户需求的道路上，依然面临着不小的挑战及困难。因此，在汽车设计的过程中，引入虚拟现实技术的“参与”，就成为顺理成章的事情。对于大多数的汽车使用者而言，汽车设计中的造型设计，是用户对于汽车的“第一感官”，相比之下，新颖潮流的汽车造型，更能收获消费者的“青睐”，但汽车设计的研发，不能仅仅追求汽车新颖潮流的造型，更要考虑汽车实际的使用性能[2]。因此，虚拟现实技术参与下的汽车设计，应当在这两者之间找到一个“平衡点”，将所设计的新颖造型，利用虚拟现实技术，建立直观的三维立体模型，通过直观的数据分析，找到符合大众实际需求和安全性方面的“平衡点”，将复杂的设计简单化，将虚拟与现实充分结合起来，是汽车设计未来的发展方向与趋势。

　　四、虛拟现实技术下汽车设计的实际应用

　　通过前文的表述，已经深刻的表现出虚拟现实技术对于汽车设计的重要影响，也表明了虚拟现实技术下的汽车设计，是汽车设计未来的发展方向，结合当下虚拟现实技术的实际发展，虚拟现实技术下汽车设计的实际应用，主要表现在以下几个方面：

　　(一)汽车设计的周期性缩短影响方面

　　传统的汽车设计，具有较长的周期性，这对于汽车生产企业而言，其影响是“致命的”，众所周知，企业所追求的根本，就是最大化的经济价值，若是出现汽车所设计周期过长的问题，不仅增加了企业的研发成本，产生“入不敷出”的诱因，还会使消费者丧失对汽车生产企业的“消费信心”，这对于企业的发展，是极为不利的。在汽车的造型开发流程中，引入虚拟现实技术参与虚拟评审，可以有效的减少传统的制作实物样件的时间，将更多的时间与精力应用到汽车设计细节方面的改进与提升上面，对“存有瑕疵”的细节进行打磨，对“画蛇添足”的设计进行优化，从根本上为汽车生产企业压缩成本，从本质上提升汽车设计的质量[3]。

　　(二)汽车设计的体验感呈现影响方面

　　在当下，大众对于汽车使用的需求，已经由单纯的出行需求，向着更高的精神需求转变，而传统的汽车设计，由于周期性较长的缘故，对于体验感的“小细节”方面，总是不能尽善尽美，这显然就影响了大众的消费观念，背离了时代发展的潮流。有基于此，汽车的设计，必须引入虚拟现实技术的参与，以提升汽车使用的体验感。以汽车设计的内部空间为例，汽车的内部空间，是汽车驾乘人员肉眼可见最多的地方，可以说，汽车内部空间的设计好坏，将直接影响汽车使用者的“使用感觉”，对于使用者第一印象的影响，也是极为重要的，具体而言，可以利用 VR 眼镜或实时渲染等虚拟现实的方式对汽车内部空间设计的 3D 数据直接进行虚拟评审，展示、体验汽车内部空间的布局、人机操作的便利性、设计效果等，基于虚拟体验的效果来优化内饰设计的方案、数据，使得最终的设计方案能够给用户更好的“体验感”。

　　(三)汽车设计的虚拟驾驶影响方面

　　对于汽车而言，其本质的初衷，是为满足大众的出行需求，这也是汽车设计中不可忽视的重点。以当下道路交通的发展来看，越来越复杂的道路交通状况，为汽车设计的研发人员，提出了新的挑战与难题。对于汽车设计而言，“跑的了”是第一步，“跑的舒心”是重要的第二步[4]。为应对各种复杂驾驶条件，保证汽车的“正常行驶”，引入虚拟现实技术，就十分有必要。通过虚拟现实技术的有效应用，建立所设计汽车的三维立体模型，尤其是“从未出现”过的新颖设计的细节(如汽车设计的外观、内饰、轮毂、显示屏、仪表盘等等)，再通过模拟各种驾驶条件下，汽车行驶的各项数据的“输入”，建立完整的“虚拟道路”信息库，获取所设计汽车在各种行驶条件下所反馈的“模拟数据”汽车设计研发人员可以通过这些数据的反馈，得出所设计汽车能否应对各种行驶条件的影响，从而进行优化和改进;驾驶人员也可以利用虚拟现实技术，进行汽车的“体验驾驶”，系统了解到汽车设计的细节，尤其是汽车新颖的设计能否具备满足使用者需求的体验，并提出合理的改进建议。这对于汽车设计研发人员和汽车驾驶人员而言，都是“双赢”的局面。与此同时，虚拟技术下汽车设计的模拟测试方面的影响绝不仅仅只限于此，还能模拟各种极端天气下的数据，较为全面的收集所设计汽车的模拟信息反馈，进而对汽车设计进行全方面的提升。

　　五、结束语

　　随着时代的发展与社会的进步，在未来，虚拟现实技术在大众生活领域的应用将会越来越广泛，面对时代发展的潮流，汽车设计领域自然不能独善其身，只有充分顺应时代的发展，不断优化创新，才是汽车设计未来的发展基础与方向。

　　参考文献：

　　[1]郑武强，王明杰，任平英，等.《机械设计基础》课程教学中虚拟现实技术应用探索[J].汽车世界，2019，000(009)：P.165-165.

　　[2]苏盛鹏，杨念祖，蓝咪，等.一种汽车造型设计中运用 Patchwork3D 及HTCVivePro 虚拟评审的方法[J].汽车博览，2020，000(003)：56-57.

　　[3]郑华磊.虚拟现实技术在汽车发动机进气系统拆装教学中的研究与应用[J].职业，2020，000(012)：26-28.

　　[4]王迎辉，卢振生，王九龙，等.基于 VR 技术的汽车构造实验教学系统开发[J].绥化学院学报，2020，040(006)：133-135