汽車開發中的虛擬產品開發技術探究

蘇仕杰

摘 要：隨著我國經濟的不斷發展和科學技術水平的不斷提高，我國的汽車行業得到了極大的發展，但是，由于我國居民生活水平和生活質量的不斷提高，對于汽車各方面的要求也越來越高。在這樣的背景下，虛擬產品開發技術在我國汽車行業的開發工作中得到了極大的應用和普及。虛擬產品開發技術在汽車行業中的應用和發展，不僅在很大程度上減少了汽車開發所需耗費的時間，同時也大大的提高了汽車設計和開發工作的質量和水平，在市場競爭愈發激烈的時代背景下，虛擬產品開發技術的應用和發展是必然的。

關鍵詞：汽車開發；虛擬產品開發技術；市場競爭

一、虛擬產品開發技術的功能特點

虛擬產品開發技術的應用過程中，可以將其所需要設計和研究的產品上當一個虛擬的空間當中，在這個空間里人們可以根據其要求和構思對產品進行改變，同時并將相關的產品展現在人們面前，同時通過一定的計算和操作也可以收集到虛擬空間中產品的基礎數據和信息，進而為相關工作人員對產品進行優化和完善提供一定的數據支撐【1】。雖然從某種程度來說，虛擬產品開發技術整個系統的應用和研發會耗費相當大的成本，但是一旦其正式投入使用，就可以在很大程度上降低企業生產和完善產品所話費的各項成本，同時也有力的保證了產品的質量和水平符合相應的標準。理論上講，虛擬產品開發技術一般具備以下幾點功能特點【2】：

第一，通過虛擬產品開發系統的應用，可以使得相關的工作人員和設計者對產品有一個直觀且客觀的感受，同時也有利于實現讓客戶參與到產品設計的過程當中去；

第二，在相關產品的試驗和檢測過程中，不需要任何手段人們就可以直接參與到其過程當中；

第三，虛擬產品開發技術應用和普及，可以在很大程度上提高企業的生產效率，同時為其產品的維修和優化也提供了一定的便利；

第四，由于虛擬產品開發技術主要是在虛擬的環境中進行，因此不需要使用一些真實的材料或者樣品，無形之中降低了成本。

二、汽車中的虛擬產品開發技術

（一）虛擬油泥建模

從以前來說，要想根據相關產品的一些數據和信息來建立相關的模型，只能依靠計算機等技術手段和設計系統，但是由此建立而成的模型，相關工作者和設計人員只能通過鼠標或者是鍵盤來對產品進行感受。雖然從某種程度來說，利用計算機等現代化技術手段和設計系統來建立模型可以在一定程度上方便相關工作者和設計人員對產品的修改完善和優化工作，但是由于這種技術建立而成的模型不能使相關工作者和設計人員對產品有一個直觀的感受，在很大程度上阻礙了其靈感的激發【3】。而通過虛擬產品開發技術來建立的油泥模型不僅可以在很大程度上激發相關工作者和設計人員的靈感，同時也滿足了其對產品有直觀、客觀且真實的觸覺感受，甚至可以實現親自模型進行刮、削、掃等一系列工作，為其工作的開展提供了很大的便利。

（二）虛擬概念車的總體評價

在傳統的汽車設計和開發工作中，基本上主要使用計算機及其相關技術來設計汽車的圖像和模型，這一方式有很大的局限性，具體內容如下【4】：

一方面，雖然通過計算機及相關技術設計而來的汽車圖像是按照汽車的實際數據按照一定的比例設計完成的，但是，其無法體現出汽車的實際尺寸，即使人們仔細觀看和研究計算機圖像也無法實際的感受到汽車的大小和實際情況，甚至會出現產品不符合人民需要的問題；另一方面，計算機圖像和照片中的汽車不能讓人們直觀、客觀且真實的直接感受到汽車的特征和實際情況。而通過虛擬產品開發技術實現的虛擬概念車則很好地解決了這些問題。

（三）汽車車身室內的虛擬人體工程學設計、評價

隨著人民生活水平的提高以及對生活質量的要求和標準不斷提升，人們對于汽車的要求不僅僅局限于外觀和安全性，更加的重視起了車內的舒適程度。因此要是用一定的人體工程學知識來滿足人們對汽車舒適度的要求。而虛擬產品開發技術可以將人體工程學模型系統放置到虛擬的空間當中，隨后相關的工作人員可以通過一定的操作和控制來檢測汽車的舒適度。在試驗和檢測的過程當中，相關的工作人員可以通過控制一個虛擬的人物，使其擺出任意的姿勢和視點，進而對汽車的舒適程度是否符合相關的標準有一個準確且客觀的認知。

（四）虛擬風洞技術

在傳統汽車開發和設計的過程中，其風洞試驗只是使用相關的煙霧器來對氣體作用下汽車車身的實際變化情況，但是傳統的汽車風洞實驗僅僅使用了實車的四分之一，且其所使用的模型與汽車的實際情況也存在一定的差異，最終導致模擬實驗的最終結果與實際情況有一定的偏差。而應用了虛擬產品開發技術的虛擬風洞實驗不僅可以在很大程度上復制出真實的現實環境，同時也可以讓相關的設計者和用戶可以直觀的感受到模擬風洞的效果，而且通過這種方式收集而來的數據和相關信息也為后續工作的開展奠定了堅實的基礎【5】。

（五）汽車碰撞虛擬仿真

除了對汽車的美觀程度和舒適性有一定的要求以外，人們對于汽車安全性的要求也相對較高，而傳統的汽車安全檢測工作基本上都是使用真實的新車來進行撞擊，進而根據撞擊的結果來得出一定的數據和資料，隨后對汽車的安全性進行進一步的優化和改善，這種汽車安全性檢測方法不僅耗費了相當大的成本，同時其檢測結果也具備一定的片面性。而虛擬產品開發技術中的模擬仿真系統可以在很大程度上呈現出汽車撞擊后各方面的數據和結果，為汽車安全性優化和改善提供了相對客觀且全面的數據和資料。

（六）汽車整車性能的虛擬仿真

在傳統的汽車整車性能的檢測工作中，只能通過一定的計算機技術和數學模型來進行，這種方式不能真實且客觀的展現出汽車運行過程中的實際情況以及駕駛員和乘客的實際感受。而虛擬產品開發技術中虛擬仿真系統可以實現真實的駕駛人和乘客在虛擬的空間中仿真駕駛汽車，為汽車安全性能的提高和改良奠定了一定的基礎。

一般來說，汽車整車性能模擬仿真系統主要由幾大部分組成，分別是運動模擬系統、聲響模擬系統、視景模擬系統、觸感模擬系統、模擬艙以及中央控制臺等，使得駕駛員在進行仿真實驗的過程中，汽車的運行情況可以用一定的數學模型來進行表達，而汽車的聲響以及駕駛員和乘客的實際感受可以利用多個數學模型和計算機系統來進行實時的展現。

結束語

虛擬產品開發技術在汽車開發和設計工作中的應用和普及，不僅在很大程度上提高了汽車研發、設計、生產以及維修優化改良的工作效率，同時還大幅度的降低了相關工作成本的耗費。雖然目前我國汽車行業中的虛擬產品開發技術已經取得了一定的成果，但是仍舊需要繼續在相關領域進行研究和分析，以期可以對我國虛擬產品開發技術的完善以及汽車行業的發展起到一定的借鑒意義和促進作用。

參考文獻：

[1]戴峻.試論汽車開發中的虛擬產品開發技術[J].科技創新與應用，2015，（35）：59.

[2]潘軍，蔣祖華，馬登哲， 等.虛擬產品開發關鍵技術的應用[J].上海交通大學學報，2003，（1）：21-25.

[3]丁檔，尹偉，胡平.應用虛擬技術加快汽車開發進程[J].吉林大學學報（工學版），2002，（3）：91-95.

[4]劉勇軍，姚勇，巨江山， 等.虛擬裝配在汽車開發中的應用[J].科技尚品，2016，（10）：186-187.

[5]單炳超.汽車車身開發中的虛擬制造技術[J].現代制造技術與裝備，2017，（6）：25-26.