虛擬產品設計文獻綜述

[摘要]虛擬現實技術的不斷發展使其在產品設計的各階段都有廣泛應用。本文分別以虛擬原型、虛擬評價體驗和人機交互、虛擬產品設計方法流程和開發體系、過程管理、基于網絡環境這幾方面為中心進行綜述。

[關鍵詞]虛擬現實；原型；人機交互；虛擬產品設計

一、前言

虛擬現實技術是當今的熱門話題，它集合了多種先進技術要素，虛擬現實：是作為一種綜合計算機圖形技術、多媒體技術、傳感器技術、人機交互技術、網絡技術、立體顯示技術以及仿真技術等多種科學技術而發展起來的計算機領域的新技術。它掀起了一場認識世界和體驗世界方式的革命。虛擬現實技術在產品設計中的應用日漸廣泛，涵蓋了產品設計流程中的每一個步驟，包括虛擬樣機、體驗評價、設計方法流程、過程管理和網絡環境下的設計研究等多個方面。

二、虛擬產品設計的研究現狀

1.以虛擬原型為中心的研究

虛擬原型是產品設計的一個重要方面，將產品概念形象化和具象化，是一個或多個維度上對產品的一種近似的和有限的表現形式。一個維度的原型側重于表達產品的某一個屬性，如產品外觀的外觀造型原型等。多個維度上的原型用于表達產品的多個屬性，如材料、內部功能和結構等。

目前虛擬樣機技術在我國剛處于發展期，還不成熟，需要建立一個完備的虛擬樣機評價體系以評估產品全生命周期中的各項指標和綜合管理。既然虛擬樣機用于引導產品從思想到樣機的設計，那么這其中肯定有設計師不斷更新的想法和用戶及時的反饋所造成的各種設計變量因素，如何使這個過程可逆化就成為了好設計的實現和良好互動的關鍵。虛擬樣機的制作將和反求工程完美的結合，創造更靈活的平臺。

2.以虛擬評價體驗、人機交互為中心的研究

用戶體驗與評價是產品設計重要的一環，虛擬現實技術也將視角移向這個新領域。以虛擬評價體驗、人機交互為中心的研究將產品設計與用戶體驗有機的結合起來，兩者之間有效的互動。主要通過人機交互界面實現這一理念。

基于各種評價體系研究發現，缺乏將用戶信息合理量化的內容，這是用戶體驗的重要核心，同時還要兼顧其中感性因素。人機工程仿真系統的人性化合理化是用戶信息提取的重點。

3.以虛擬產品設計方法流程、開發體系為中心的研究

傳統設計方法的各種弊病亟待解決，設計周期長、設計部和工程部缺乏交流、不能滿足消費者真實需求等。基于虛擬技術的產品設計方法流程有效地解決了這些問題，縮短產品全生命周期，減少產品開發時間，提高企業的競爭力。使設計師的設計思路得到了全面解放，是整個數字化設計流程順利進行的關鍵。

整個虛擬產品設計流程還有待智能化，仿真技術的深化成熟也是貫穿始終的一個問題，能讓設計師和用戶更投入地沉浸是關鍵。高額的技術成本也是一個短板。目前的虛擬現實技術仍然是面向某種特定領域，缺乏全面的系統的理論架構。

4.以過程管理為中心的研究

將虛擬現實技術應用于產品設計中的過程管理和展示環節，是一個全新的體系架構，突破了傳統的設計思路。使得設計師和企業管理者更全面更靈活的掌握設計過程。為產品宣傳與營銷提供了逼真的虛擬現實展示方式。

綜合過程管理體系的研究發現，此類系統缺乏針對設計師的設計思路的方面，由于管理功能的全新虛擬化，就造成與其他方面的脫節。因此需要將其與產品設計流程更好的銜接。目前的建模和虛擬展示軟件之間存在一定差異，一般虛擬軟件不具有復雜建模的功能，數據轉化也面臨一些問題，兩者之間不能快速有效地同步。要想實現復雜產品的完整真實的展示，必須有一個系統平臺，可以包括建模和展示兩種功能的集成，使資源共享。

5.以基于網絡環境為中心的設計研究

建立基于網絡的數字化虛擬平臺有利于提高企業在產品開發中的競爭力，幫助企業節約時間。在當代，網絡協同化已是產品設計的大趨勢，也是解決傳統設計流程弊病的關鍵所在。它實現了設計師，用戶和企業管理者的異地協同操作。使用網絡虛擬技術平臺可以更系統地支配整個設計過程。

同樣，對于以基于網絡環境為中心的虛擬設計缺乏完整系統的理論依據指導。需要更規范地完善此類平臺，使異構數據傳輸無障礙化、異地設計師溝通靈活化、企業管理系統化。

三、虛擬產品設計的發展新趨勢

1.產品設計方法的轉變與改善

通過對虛擬產品設計相關的文獻研究發現，虛擬現實及其相關技術對產品設計的最大的改變就是使其設計方法與流程更加合理、有效及節約成本。針對設計師和開發方的角度所提出的一些設計方法流程系統與框架以便其能夠發揮最大的能力，使其在更有利的環境下操作。

2.設計成本與開發周期的節約

通過研究表明，基于虛擬現實技術的新產品開發與設計有效地節約了成本縮短了周期，為企業的新產品推廣和市場擴張策略等提供了可靠地保障。直接或間接的促進了工業產品的淘汰更新速度，適應了工業社會的發展趨勢。

3.用戶體驗與銷售模式的轉變

虛擬現實技術的研究還將用戶作為一個重要的元素融入設計流程中，基于此項技術，設計師可以與使用者達到前所未有的互動，為用戶提供多方位的使用感受。也同時將銷售模式帶入了一個嶄新的時代。

4.展望與總結

由于我國虛擬現實技術與同時期發達國家相比還有一定差距，不免存在以下問題，也是今后開展研究需要努力解決的：首先是虛擬現實技術的成本過高，其在產品設計中的應用受到質疑與限制；其次是如何能夠在新技術引入的前期做到傳統模式與新模式之間的溝通與磨合；最后，當虛擬現實技術成熟到一定程度之后，我們將面臨怎樣一個高效、虛擬的設計模式，從設計師的設計方式到用戶的體驗方式甚至人們的生活方式都會發生顛覆性的改變，到時會出現新的一系列問題，比如已經露出端倪的，人們之間的溝通日漸冷漠，過于迅速的產品換代等。

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