虛擬現實技術下的汽車設計探尋

摘要：近年來，隨著社會的發展與科技的進步，在當下計算機科學與技術不斷迅猛發展的勢頭之下，各項高新技術與大眾生活的聯系，也呈現出不斷“加深”的態勢，對于大眾日常生活不同領域的影響，也表現出全方面的“滲透”，特別是隨著大眾日益上升的，對于舒適度、滿意度和科技度一同發展的虛擬現實技術，即 VR 技術，在當下對于大眾生活方式的改變，更是屬于“肉眼可見”的狀態，而在未來，虛擬現實技術對于大眾生活的影響，將會更加深入。本文聚焦于虛擬現實技術下，汽車設計技術所受到的影響，通過全方面、多角度、分層次的剖析虛擬現實技術對于汽車設計的影響，堅持以事實為依據，以問題為導向，力爭提出切實可行的建議，進而推動虛擬現實技術對于汽車設計的“參與度”。

關鍵詞：虛擬現實技術;汽車設計;探討與思考;看法及建議

引言：

自新中國成立以來，經濟建設一直是國家發展戰略的“第一基礎”，而科學技術，則成為國家的“第一生產力”，在這些發展理念的影響下，我國開始從無到有，篳路藍縷的創業之路，無論是國防尖端武器的研制，還是關乎民生的惠民技術的發展，都成為我國艱難發展道路上的見證。回顧歷史的腳步，從第一代電子管計算機的出現，到如今現代的芯片技術計算機;從第一臺國產“東風”汽車的生產，到如今各式汽車的出現，這一切都是時代發展的縮影。而在當下隨著以計算機技術與科學為基礎的，其它各項技術的不斷發展，在當下，“計算機技術”與“汽車設計技術”，這兩個“風馬牛不相及”的事物，突然有了交集，并且會隨著社會的不斷進步，更加緊密的聯系在一起。

一、虛擬現實技術的概述

所謂虛擬現實技術，其重點在于對現實的一種“模仿”，在本質上，還是屬于仿真技術的一種，主要是利用計算機技術，建立與現實事物的三維模擬影像或圖形，再通過計算機傳輸技術，進行“合理”的實現，其根本，是計算機技術、計算機傳輸技術、計算機傳感技術、信息技術、多媒體技術、網絡技術等相關技術的“集合體”，在這一技術實現的過程中，計算機在某些方面，扮演了類似于“人腦”的角色，計算機通過收集到的有效信息，建立與模擬環境下的三維立體圖像，通過計算機傳感技術的傳輸，建立使用者與計算機之間的聯系，甚至通過信息的變化，使建立的三維圖像能夠產生類似于人類“喜怒哀樂”的瞬時變化。其主要目的，是為減輕人類的工作負擔，減少人類的工作強度，因而被大量運用于人類社會的各個領域之中[1]。

二、汽車設計重點的概述

汽車的出現，對于人類而言，是出行方式的一次變革。在汽車出現之前，人類若是有出行的需求，只能依賴于人力或是動物，不僅花費時間較多，體驗度和舒適度還受到了影響。自從汽車出現以后，地域已經不再成為阻礙人類情感交流的障礙，越來越多的普通人愿意加入到“遠游”的隊伍之中，可以說，汽車的出現，在改變大眾出行方式的同時，也在改變著大眾的生活習慣，推動了社會的進步。而隨著當下時代的發展，大眾對于汽車的需求，也由簡單的出行需求，更得更加“享受”，追求更好的體驗感、舒適度、科技感與設計感，成為大眾當下對于汽車的“基本需求”，有基于此，當下汽車設計的重點難點也在于此，在不斷追求“更快”的路上，做到“更安全、更有趣、更有舒適度”，為此，各大汽車生產制造企業紛紛進行了探索，以期能夠有效的滿足大眾的現實剛需，推動企業優化產業結構，不斷轉型升級。

三、虛擬現實技術對于汽車設計的影響

汽車的設計與研發，是一個精細及漫長的過程，但汽車設計的出發點與著力點都是為了更好的滿足汽車用戶實際的使用需求，尋求更好的駕駛體驗。但以實際的汽車設計來看，所涉及到的專業領域及知識的運用，都是十分復雜的，在汽車設計更加“貼合”用戶需求的道路上，依然面臨著不小的挑戰及困難。因此，在汽車設計的過程中，引入虛擬現實技術的“參與”，就成為順理成章的事情。對于大多數的汽車使用者而言，汽車設計中的造型設計，是用戶對于汽車的“第一感官”，相比之下，新穎潮流的汽車造型，更能收獲消費者的“青睞”，但汽車設計的研發，不能僅僅追求汽車新穎潮流的造型，更要考慮汽車實際的使用性能[2]。因此，虛擬現實技術參與下的汽車設計，應當在這兩者之間找到一個“平衡點”，將所設計的新穎造型，利用虛擬現實技術，建立直觀的三維立體模型，通過直觀的數據分析，找到符合大眾實際需求和安全性方面的“平衡點”，將復雜的設計簡單化，將虛擬與現實充分結合起來，是汽車設計未來的發展方向與趨勢。

四、虛擬現實技術下汽車設計的實際應用

通過前文的表述，已經深刻的表現出虛擬現實技術對于汽車設計的重要影響，也表明了虛擬現實技術下的汽車設計，是汽車設計未來的發展方向，結合當下虛擬現實技術的實際發展，虛擬現實技術下汽車設計的實際應用，主要表現在以下幾個方面：

（一）汽車設計的周期性縮短影響方面

傳統的汽車設計，具有較長的周期性，這對于汽車生產企業而言，其影響是“致命的”，眾所周知，企業所追求的根本，就是最大化的經濟價值，若是出現汽車所設計周期過長的問題，不僅增加了企業的研發成本，產生“入不敷出”的誘因，還會使消費者喪失對汽車生產企業的“消費信心”，這對于企業的發展，是極為不利的。在汽車的造型開發流程中，引入虛擬現實技術參與虛擬評審，可以有效的減少傳統的制作實物樣件的時間，將更多的時間與精力應用到汽車設計細節方面的改進與提升上面，對“存有瑕疵”的細節進行打磨，對“畫蛇添足”的設計進行優化，從根本上為汽車生產企業壓縮成本，從本質上提升汽車設計的質量[3]。

（二）汽車設計的體驗感呈現影響方面

在當下，大眾對于汽車使用的需求，已經由單純的出行需求，向著更高的精神需求轉變，而傳統的汽車設計，由于周期性較長的緣故，對于體驗感的“小細節”方面，總是不能盡善盡美，這顯然就影響了大眾的消費觀念，背離了時代發展的潮流。有基于此，汽車的設計，必須引入虛擬現實技術的參與，以提升汽車使用的體驗感。以汽車設計的內部空間為例，汽車的內部空間，是汽車駕乘人員肉眼可見最多的地方，可以說，汽車內部空間的設計好壞，將直接影響汽車使用者的“使用感覺”，對于使用者第一印象的影響，也是極為重要的，具體而言，可以利用 VR 眼鏡或實時渲染等虛擬現實的方式對汽車內部空間設計的 3D 數據直接進行虛擬評審，展示、體驗汽車內部空間的布局、人機操作的便利性、設計效果等，基于虛擬體驗的效果來優化內飾設計的方案、數據，使得最終的設計方案能夠給用戶更好的“體驗感”。

（三）汽車設計的虛擬駕駛影響方面

對于汽車而言，其本質的初衷，是為滿足大眾的出行需求，這也是汽車設計中不可忽視的重點。以當下道路交通的發展來看，越來越復雜的道路交通狀況，為汽車設計的研發人員，提出了新的挑戰與難題。對于汽車設計而言，“跑的了”是第一步，“跑的舒心”是重要的第二步[4]。為應對各種復雜駕駛條件，保證汽車的“正常行駛”，引入虛擬現實技術，就十分有必要。通過虛擬現實技術的有效應用，建立所設計汽車的三維立體模型，尤其是“從未出現”過的新穎設計的細節（如汽車設計的外觀、內飾、輪轂、顯示屏、儀表盤等等），再通過模擬各種駕駛條件下，汽車行駛的各項數據的“輸入”，建立完整的“虛擬道路”信息庫，獲取所設計汽車在各種行駛條件下所反饋的“模擬數據”汽車設計研發人員可以通過這些數據的反饋，得出所設計汽車能否應對各種行駛條件的影響，從而進行優化和改進;駕駛人員也可以利用虛擬現實技術，進行汽車的“體驗駕駛”，系統了解到汽車設計的細節，尤其是汽車新穎的設計能否具備滿足使用者需求的體驗，并提出合理的改進建議。這對于汽車設計研發人員和汽車駕駛人員而言，都是“雙贏”的局面。與此同時，虛擬技術下汽車設計的模擬測試方面的影響絕不僅僅只限于此，還能模擬各種極端天氣下的數據，較為全面的收集所設計汽車的模擬信息反饋，進而對汽車設計進行全方面的提升。

五、結束語

隨著時代的發展與社會的進步，在未來，虛擬現實技術在大眾生活領域的應用將會越來越廣泛，面對時代發展的潮流，汽車設計領域自然不能獨善其身，只有充分順應時代的發展，不斷優化創新，才是汽車設計未來的發展基礎與方向。

參考文獻：

[1]鄭武強，王明杰，任平英，等.《機械設計基礎》課程教學中虛擬現實技術應用探索[J].汽車世界，2019，000（009）：P.165-165.

[2]蘇盛鵬，楊念祖，藍咪，等.一種汽車造型設計中運用 Patchwork3D 及HTCVivePro 虛擬評審的方法[J].汽車博覽，2020，000（003）：56-57.

[3]鄭華磊.虛擬現實技術在汽車發動機進氣系統拆裝教學中的研究與應用[J].職業，2020，000（012）：26-28.

[4]王迎輝，盧振生，王九龍，等.基于 VR 技術的汽車構造實驗教學系統開發[J].綏化學院學報，2020，040（006）：133-135

作者簡介：王夢祎（1996.08-）女，漢，河南新縣人，碩士研究生，數字設計師，研究方向：汽車數字設計

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