工業產品的虛擬展示研究

薛建華

摘 要：本文源自淮海工學院校內科研基金項目《工業產品的虛擬交互研究》，項目代碼KX10546。主要探索工業產品展示的一個新平臺——虛擬展示平臺。這個平臺讓用戶參與設計，讓產品設計實現“以人為本”，使虛擬交互在產品設計中得到很好的實施，使產品設計發展到一個更新的領域。將呆板的平面展示發展成為生動直觀的虛擬交互，讓用戶更清楚地了解產品的特性及結構，有助于用戶更明智、快速地選擇產品，從而增加交易機會。在理論上，真正實現了設計師與用戶之間的溝通。

關鍵詞：VRML；虛擬展示；產品設計

0 引言

信息化是當今社會發展的趨勢，信息技術正在以人們想象不到的速度向前發展。信息設計包括如下方面：電腦輔助設計、多媒體綜合設計、三維設計、電腦動畫設計、電腦仿真設計、虛擬設計、網面設計、遠程設計、數碼攝像及圖文特技、數字邏輯設計、信息設計的美學原理等。而隨著科學的發展與信息技術的應用，虛擬設計技術已經開始使用于企業的生產與制造之中，得到了有效的提升。設計人員加強了對虛擬設計技術的應用，特別是在企業進行新產品開發的設計與制造階段更受重視。當今市場競爭日益激烈，科學技術進步加快，使得產品開發的技術含量與復雜程度日益增加，加上產品的生命周期不斷縮短，縮短新產品開發的周期、提高新產品開發的技術水平、降低新產品開發的成本、保證產品的上市周期，是當前新產品開發著重要解決的問題。而虛擬設計的研究正可以解決以上這些問題。

1 什么是虛擬現實技術

虛擬現實是涉及計算機圖形學、人機交互、人工智能等學科的一項綜合技術，它的目的是使用計算機來生成一個逼真的三維視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等感覺世界。虛擬技術是計算機仿真在更高級層次上的延伸與擴展，在VR環境下從事設計的技術稱之為虛擬設計（VD—Virtual Design）技術。

VRML（Virtual Reality Modeling Language）即虛擬現實建模語言，它是具有交互性的虛擬現實建模語言，是HTML的三維模擬。VRML不是一般意義上的編程語言，它不同于C++，它是一種3D場景對象及行為的描述語言。我們目前廣泛使用的HTML語言是一種文件訪問語言，它不能提供給使用者三維的感受，只是一種平面閱讀的方式。而利用VRML，使用者可以真切地感受到一個三維的世界，并且可以與這個三維世界進行交互，這就使得人與物的交流更人性化、更真實化。本文主要探索在VRML支持下的虛擬產品展示平臺的建立。

2 工業產品的虛擬展示

虛擬展示是以虛擬現實技術為基礎，以機械產品為對象的設計手段。借助這樣的設計手段，設計人員可以通過多種傳感器與多維的信息環境進行自然的交互，從定性和定量綜合集成環境中得到感性和理性的認識，從而幫助深化概念和萌發新意。通過計算機創建一種虛擬環境，并通過視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺等多種傳感設備的作用，使用戶產生身臨其境的感覺，實現用戶與該環境的直接交互。

2.1 虛擬產品展示的概念

90年代以前的產品設計師主要通過手繪方式表達產品，這使得設計師的設計思想存在一定的局限性，同時無法很好地同別的設計師及時進行交流。90年代后的產品設計以計算機輔助設計為主要手段，計算機輔助繪畫取代了傳統的繪圖，不僅節省了時間，提高了效率，而且便于設計師之間進行很好的交流。然而，以上兩個年代設計途徑的主角還停留在設計師身上，而忽略了設計的真正意圖，即為使用者服務，如何更好地為使用者服務呢？這就需要使用者真正參與到設計中去，用自己的切身體會來感知產品。虛擬技術的介入可以完全解決這個問題，它不需要制作實物模型，而是通過讓使用者在某個虛擬環境中的切身感受來做各方面的測試改進，直接讓使用者評價產品。這種方法可以很好地使設計師與使用者直接進行交流，從而取得產品的一次性成功。通過網絡，在異地專業設計者的指導和幫助下，客戶就能很方便地將個性化要求在產品制造階段和裝配階段，甚至概念設計和詳細設計階段提出，企業根據客戶的個性化需求制造出相應的產品，由此降低風險和成本，提高市場生存能力。

2.2 工業產品虛擬展示平臺的建立

目前，VRML在商業上已經有著廣泛的應用，尤其是與Internet連接后，用戶可以自主地觀察三維形式表示的對象。例如，現在已經出現的電子商場，在那里用戶可以看到貨架上的各種商品，用鼠標點擊，便會彈出該商品的各種價格、性能的介紹以及使用方法的演示，還可觀察以三維形式表示的對象，使用鼠標抓取商品，或者使它旋轉，或者自己繞著它轉個圈，從各個角度來觀察它，并且可以把它放大或縮小。逛這個商場，你可以隨心所欲，無所顧忌。總之，這比你在現實世界中的市場更為自由和方便。同樣，利用VRML，人們可以自由參觀一個學校或者一個古代遺址等。

將產品以三維的形式互動展示，實時體現產品的功能與原理，將更好地達到展示產品的目的，而這一切只需要鼠標輕輕移動就可以實現。展示設計是用戶與產品之間的橋梁，好的展示設計不僅可以拉近產品與用戶之間的距離，而且可以實時體現設計者的新思想，及時傳達給用戶。展示設計不僅應該擔當起它在產品設計中的巨大作用，而且應該積極結合新的技術，更合理地服務于人。

3 結語

隨著時代的發展，網絡已經成為人們工作生活中的一部分，并且扮演著越來越重要的角色。人類的交流將采用新的方式，坐在家里聽名校老師講課，足不出戶地輕松購物，這些在以前無法想象的事情現在已經成為可能。總之，人們學會了利用網絡與世界交流，所以對于企業來說，建立自己的網上銷售系統已經勢在必行，而且能夠充分展現自己產品特點的網上展示系統才是最有效的電子商務系統。人們在享受互聯網帶來的好處的同時，又逐漸不滿足于現在的文字和平面圖像的簡陋方式，開始希望在網上也能感受真實的世界，尤其是在電子商務領域。當顧客進行在線購物時，他們需要找到現在購物經歷中所培養出來的那種感覺：當顧客步入商店，關注某件商品時，他會從各個角度觀察商品等，然后再購買，這種感覺在網上僅僅憑借平面圖像是無法達到的。應該讓用戶自由地動態地從各個角度觀察商品，使他們了解商品各部分的形狀與功能，甚至還可以讓他們對產品進行交互操作，如打開和關閉、組裝和拆卸，使他們更精確地了解產品的特性和使用方法，更為自信地作出購買的決定。通過體驗觸摸感覺，提高消費者的購買欲望。無疑，充滿互動的網上三維展示是實現這一切的最好方式。對企業來講，三維立體展示加速了電子貿易，降低了溝通成本，對于平面的商品呈現形式來講，優勢是顯而易見的。實時性和交互性是商品三維展示的最大優勢。

參考文獻：

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