虛擬現實技術下產品包裝低碳環保的綠色設計

摘要：由于目前大多數產品包裝設計是二維設計，無法全面展示產品包裝結構，因此研究虛擬現實技術下的產品包裝低碳環保的綠色設計方法。采用虛擬現實技術設計低碳環保的產品綠色包裝層次結構，在客戶與設計者之間建立控制中心，保證兩者及時溝通和反饋信息，將綠色包裝的實物形態轉化成虛擬形態;通過在包裝結構設計中簡化包裝結構，在二維視覺裝潢設計中減少圖案顏色，將必要信息標注在包裝表面上，完成建立虛擬低碳環保的產品綠色包裝的準備工作，在此基礎上結合虛擬技術相關手段建立虛擬產品包裝模型。經過實驗分析發現，在相同產品規模下該種方法建立產品包裝模型的清晰度最高可達99.6%，產品包裝回收利用率最高可達到95 .4%，即該方法設計的低碳環保的綠色產品包裝成本低、環保性能優。

關鍵詞：產品包裝;低碳環保;綠色設計;虛擬現實技術;設計包裝層次;實驗分析

中圖分類號：TN99-34

文獻標識碼：A

文章編號：1004-373X（ 2019）24-0163-04

0 引言

隨著社會的進步，經濟的發展，環境氣候問題也越來越嚴重，故出現“低碳”概念。人們正逐漸進入能耗低、污染少、低排放的低碳時代[1]。包裝行業是可持續發展里面關聯度較高的行業，通過改進包裝行業的發展，可實現環境保護。當前包裝行業的熱點是設計低碳環保的綠色包裝，由于包裝設計具有復雜性和多樣性雙重特性，應將包裝設計與虛擬現實技術相結合。虛擬現實技術能為瀏覽者構建三維虛擬產品包裝，使瀏覽者直觀、清晰地觀看三維虛擬包裝，為設計低碳環保綠色包裝提供保障[2]。采用虛擬現實技術能充分表現出設計者的創意理念，及時調整和改進產品包裝，使設計的產品包裝符合當下低碳環保理念[3]。

1 產品包裝低碳環保的綠色設計

1.1 低碳環保綠色產品包裝設計層次結構

根據當前低碳環保主流形式和產品包裝的實際特點，將分析的低碳環保綠色產品包裝設計流程與虛擬現實技術相結合，使設計出低碳環保的綠色產品包裝適合當前經濟發展需求，符合低碳環保理念。客戶層、中間層和數據庫層構成產品綠色包裝層次，如圖1所示。

從圖1中可看出，客戶層主要功能是提供設計環境給用戶，同時保證設計環境的協同統一，設計人員通過客戶層能實現預期操作[4]。中間層是核心層次，主要由兩部分構成，即虛擬服務設計中心和協同設計控制中心，服務控制中心能發起協同活動，及時終止協同活動，對包裝設計中的一系列活動進行多種處理。在綠色包裝層次結構提供包裝產品數據庫的是數據層，數據層通過產品包裝數據管理系統管理數據，保證在包裝設計的過程中數據的完整和統一性[5]。

采用基于虛擬現實設計的綠色包裝層次結構進行包裝設計時，需將設計人員分成多組，通過多組之間的協調合作設計出產品包裝，使設計出的產品包裝滿足低碳環保的理念。中間層的虛擬服務中心提供軟件平臺和包含手套工具、操縱桿、三維追蹤器在內的多個演示工具，其中軟件平臺內含有EAI，WorldToolKit和3dsMAX等多個軟件，

1.2 產品綠色包裝設計流程分析

采用虛擬現實技術設計低碳環保的綠色產品包裝時，通過合理的流程能樹立低碳環保的綠色產品品牌形象，低碳環保的綠色產品包裝設計流程主要包含市場定位、造型設計、結構設計、二維視覺設計等步驟[6]，產品綠色包裝設計流程如圖2所示。

從圖2中可看出，通過虛擬現實技術設計低碳環保的綠色產品包裝時，應先進行市場定位，深入了解當前產品銷售現狀和社會發展理念，設計綠色環保包裝造型和結構，通過設計包裝的二維視覺，制作虛擬模型。產品綠色包裝設計中較為重要的是包裝結構設計、二維視覺設計和三維形態結構設計，下面對其進行詳細分析。

1）包裝結構設計

在設計包裝結構過程中，應在滿足產品正常銷售、運輸等功能的基礎上，結合當下低碳環保理念，簡化包裝結構，降低廢棄物生成量等，為降低過度包裝現象出現概率，應充分考慮包裝體積、層數和質量等不同因素，通過降低體積、層數等實現包裝簡化一，，同時還應降低包裝成本，減少包裝廢棄物數量，簡化包裝結構。在包裝結構設計的過程中，需采用Photoshop軟件進行設計。

2）二維視覺裝潢設計

在二維視覺裝潢設計中，需使包裝表面圖案具有指導性，將必要信息標注在包裝表面上，通過上述信息使消費者對包裝有清晰認知。除此之外，包裝表面設計顏色應以純色為主，節約印刷成本[8]。減少二次加工工藝使用，例如燙金、燙銀、覆膜等工藝，防止上述工藝影響包裝的環保性，提升回收利用包裝能力。

3）三維形態結構設計

三維形態結構的建立，即建立虛擬包裝模型的過程，可通過3ds MAX軟件實現綠色包裝的三維造型設計，在模型建立過程中充分融合虛擬現實技術。虛擬現實技術能給瀏覽者帶來較好的視覺傳達效果。瀏覽者通過虛擬現實技術建立的虛擬低碳環保的綠色產品包裝模型可直接觀察三維立體包裝圖像，得到虛擬低碳環保的綠色產品包裝模型的詳細信息，在虛擬環境下能不斷調整修正包裝模型信息，直至獲取精準度較高的虛擬包裝模型[9]。通過虛擬現實技術構建的虛擬包裝模型與虛擬環境之間相吻合，充分發揮設計者的創造力，使設計的虛擬包裝與實際需求高度一致，通過虛擬現實建立包裝模型過程如圖3所示。

從圖3中可看出，虛擬包裝模型建立主要由五部分構成，每一部分都不可或缺。在建立虛擬包裝之前，應先整理、分析市場定位數據，在了解市場需求后，需明確設計產品包裝結構類型和產品包裝表面顏色，設計產品包裝表面圖形元素等。通過分析詳細數據，確定產品包裝風格、規模、材質、結構，設計產品包裝。

在上述基礎上，結合虛擬技術相關手段，構建產品包裝模型，通過虛擬現實技術可修正產品包裝模型，在提升模型精度的同時實現人機交互，全面多角度分析產品包裝模型。

1.3 產品包裝三維展示

在通過虛擬現實技術設計低碳環保的綠色產品包裝時，應在設計過程中添加代碼，在網絡頁面中添加包裝文件，使瀏覽器頁面顯示出低碳環保的綠色產品包裝[10]。將虛擬現實技術與包裝設計相結合，通過在瀏覽器頁面添加上述代碼，實現人機交互。

2 實驗分析

由于當前市場中存在產品種類較多，以某產品為例，設計不同規模的產品包裝外盒，實驗分析采用本文方法設計在某工業產品包裝效果，分析結果如下。

2.1 建模效果

為研究本文方法建立模型建模效果，需對比本文方法、基于知識重用理論產品包裝設計方法和基于多Agent的產品包裝方法建立的產品包裝模型效果，對比結果如表1所示。

從表1中可以看出，在相同產品規模下，本文方法建立的模型紋理數相對較多，最高可達79.6 MB，即本文方法建立的模型紋理數最多，同時在相同產品規模下本文方法建立模型的清晰度最高可達99.6%，另外兩種方法建立模型的清晰度最高分別是87.6%和67 .4%，綜上所述，本文方法建立的產品包裝模型清晰度最好。

2.2 設計包裝成本

為研究本文方法設計產品包裝耗費成本，需對比不同產品包裝規模，三種方法設計的產品包裝耗費成本的對比結果如表2所示。

從表2中可看出，隨著產品規模增大，人工成本和原料費用也在不斷增加，在產品規模一定的情況下，本文方法設計的低碳環保的綠色產品包裝人工成本和原料費用最低，最低可達6 931元和2 541元，總成本最低為9 472元，即本文方法設計的低碳環保的綠色產品包裝，可有效降低設計低碳環保的綠色產品包裝成本。

2.3 回收利用效率

為研究本文設計的產品包裝低碳環保能力，需對比三種方法設計的產品包裝回收利用率，對比結果如圖4所示。

從圖4中可看出，在產品包裝規模一定的情況下，本文方法設計產品包裝回收利用率高于兩種對比系統，即本文方法設計的產品包裝回收利用率最高，本文方法產品包裝具有較好的低碳環保性能。

3 結論

本文從虛擬現實技術的角度出發，將虛擬現實技術與包裝設計有機結合在一起，通過3ds MAX軟件實現綠色包裝的三維模型設計，在模型建立過程中充分融合虛擬現實技術。瀏覽者通過虛擬現實技術建立的虛擬低碳環保的綠色產品包裝模型，可直接觀察三維立體包裝圖像，設計者通過虛擬現實技術能更為全面地設計和表達產品包裝，增強產品包裝的環保性。從可持續發展角度來看，采用本文方法設計低碳環保產品綠色包裝適應時代發展需求，符合綠色經濟和循環經濟發展要求。

參考文獻

[1]卞證.綠色包裝設計理念在茶葉包裝中的應用[J].福建茶葉，2018.40（3）：145.

BIAN Zheng. Application of green packaging design concept intea packaging [J]. Fujian tea. 2018. 40（3）： 145.

[2]張秋實，曹磊.虛擬現實技術在文化遺產建筑設計中的運用[J]電視技術，2018，42（10）：149-153.

ZHANG Qiushi， CAO Lei. The application of virtual realitytechnology in the design of cultural heritage architecture [J].Television technology， 2018， 42（ 10）： 149-153.

[3]鮑宏，張雷，卞本羊，等，基于知識重用理論的綠色產品創新設計研究[J]合肥工業大學學報（自然科學版），2015 （4）：441-445.

BAO Hong， ZHANG Lei. BIAN Benyang， et al.Research oninnovative design of green products based on knowledge reusetheory [J]. Journal of Hefei UniversiW of Technology （Naturalscience edition）， 2015（4）： 441-445.

[4]田海峰，黃祎，孫廣生.不同供應鏈縱向結構下EPR政策參量對綠色設計的影響研究[J]預測，2015，34（6）：56-61.

TIAN Haifeng， HUANG Yi. SUN Guangsheng. Study on theinfluence of EPR policy parameters on green design under dif-ferent vertical structure of supply chain [J]. Forecast， 2015， 34（6）：56-61.

[5]王寬宇，張永年，胡文娟，論微交互設計模式對虛擬數字化包裝發展的意義[J].包裝T程.2016（ 16）：129-132.

WANG Kuanyu， ZHANG Yongnian， HU Wenjuan. On the sig-nificance of micro-interactive design pattern to the developmentof virtual digital packaging [J]. Packaging works. 2016（16）：129-132.

[6]李小平.茶葉包裝設計中的中國傳統文化與綠色環保理念結合思路[J].福建茶葉，2017.39（5）：123-124.

LI Xiaoping. The combination of Chinese traditional cultureand green environmental protection concept in tea packagingdesign [J]. Fujian tea， 2017. 39（5）： 123-124.

[7]劉克寧.基于低碳設計的創新產品研發契約激勵機制研究[J].工業技術經濟，2017，36（5）：61-66.

LIU Kening. Research on incentive mechanism of innovationproduct R&D contract based on low-carbon design [J]. Indus-trial technology and economy， 2017， 36（5）：61-66.

[8]張博，三峽庫區旅游食品包裝綠色設計的延續與創新[J].包裝工程，2018. 376（10）： 81-85.

ZHANG Bo. Continuation and innovation of green design fortourism food packaging in Three Gorges Reservoir area [J].Packaging engineering， 2018. 376（10）： 81-85.

[9]侯寅峰，李曉紅.景觀園林設計中低碳環保植物美景度優化仿真[J].計算機仿真，2017， 34（8）：360-363.

HOU Yinfeng， LI Xiaohong. Optimization simulation of low car-bon environmental protection plant beauty in landscape design [J]. Computer simulation， 2017， 34（8）：360-363.

[10]楊東，柴慧敏.基于QFD和案例推理的綠色產品設計方案選擇研究[J]科技管理研究，2018， 38（1）：251-259.

YANG Dong. CHAI Huimin. Research on green product de-sign scheme selection based on QFD and case-based reason-ing[J]. Science and technology management research. 2018，38（1）：251-259.

作者簡介：姚英（1985-），女，土家族，湖南湘西人，碩士，講師，研究方向為視覺傳達設計教學研究。