理论考点——虚拟现实技术和虚拟设计

虚拟现实技术和虚拟设计

虚拟现实技术（VR）是以计算机支持的仿真技术为前提，对设计、加工、装配、维护等待，经过统一建模形成虚拟的环境、虚拟的过程、虚拟的产品，其组成：听觉、视觉、触觉、嗅觉和交互作用。

虚拟现实技术的基本特征：

3I（imagination,interaction,immersion）

imagination（想象）－虚拟设计系统中可以通过语音控制系统、配合数据手套等设备控制设计的过程。从而摆脱现在很多设计软件、设计信息的反馈等条件的束缚，更能发挥出设计人员的想象力。

Interaction（交互式）－虚拟设计系统具有友好的交互界面，视觉输出、语音输入、触觉反馈等系统改变现在的一些设计软件复杂的菜单、命令，使得设计人员不必花大量的时间区熟悉软件的使用，也可以不必受软件的格式、命令的约束。

Immersion（沉浸感）－虚拟设计系统可以使设计者身临其境地设计产品，沉浸在虚拟设计系统中，这是虚拟设计的最大特点。

 

虚拟设计：以虚拟现实技术为基础、以机械产品为对象的设计手段。虚拟现实技术是基于自然方式的人机交互系统，利用计算机生成一个虚拟环境，并通过多种传感设备，使用户有身临其境的感觉。虚拟设计是将产品从概念设计到投入使用的全过程在计算机上构造的虚拟环境中虚拟地实现，其目标不仅是对产品的物质形态和制造过程进行模拟和可视化，而且是对产品的性能、行为和功能以及在产品实现的各个阶段中的实施方案进行预测、评价和优化。它是产品设计开发的测试床。

虚拟设计的特征：

沉浸性，集成三维图像、声音等多媒体的现代设计方法，用户能身临其境地感受产品的设计过程和性能，从仿真的旁观者成为虚拟环境的组成部分。

简便性，自然的人机交互方式，“所见即所得”，用逼真的临场感支持不同的用户背景，支持并行工程，丰富设计理念，提供设计新方法和激发设计灵感。

多信息通道，用户感受视觉、听觉、触觉和嗅觉等多种信息，发挥人的多种潜能，增加设计的成功性。

多交互手段，摆脱传统的鼠标、键盘输入方式，运用多种交互手段，支持更多的设计行为。

实时性，实时地参与、交互和显示，把人在CAD环境下的活动提升到人机融为一体的积极参与的主动活动，构成融入性的智能化开发系统。

 

虚拟设计的优点：

(1)虚拟设计继承了虚拟现实技术的所有特点(3I)。

(2)继承了传统CAD设计的优点，便于利用原有成果。

(3)具备仿真技术的可视化特点，便于改进和修正原有设计。

(4)支持协同工作和异地设计，利于资源共享和优势互补，从而缩短产品开发周期。

(5)便于利用和补充各种先进技术，保持技术上的领先优势。

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