摘 要：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)又稱(chēng)作靈境技術(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)VR），體驗(yàn)和創(chuàng)造虛擬的世界是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種獨(dú)樹(shù)一幟的藝術(shù)，體驗(yàn)于現(xiàn)實(shí)與虛擬構(gòu)成的世界里，交互性和超文本性是這門(mén)藝術(shù)的特點(diǎn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)體現(xiàn)在生活中的方方面面，在汽車(chē)工程中廣泛應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)勢(shì)在必行。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；汽車(chē)工程；應(yīng)用；前景

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，它是利用計(jì)算機(jī)的仿真系統(tǒng)，將多元信息相互融合形成三維視景，體驗(yàn)虛擬中的現(xiàn)實(shí)，在汽車(chē)工程中使用這種技術(shù)，對(duì)于新技術(shù)的開(kāi)發(fā)是極有利的。下面我將以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、汽車(chē)工程中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及應(yīng)用前景進(jìn)行剖析。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)模型技術(shù)關(guān)鍵性之一就是實(shí)時(shí)性，在虛擬現(xiàn)實(shí)模型的準(zhǔn)備中，模型的準(zhǔn)備充分準(zhǔn)確，條件，就會(huì)生成足夠準(zhǔn)確的各類(lèi)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確圖像。VR是很多種技術(shù)的綜合體現(xiàn)，包括三維的計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)，對(duì)觀察者的頭、眼以及手的定位跟蹤技術(shù)，和力覺(jué)或者觸覺(jué)的反饋，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送、語(yǔ)音輸入輸出、立體聲等技術(shù)手段，是廣角的立體顯示技術(shù)，也稱(chēng)寬視野。相對(duì)而言，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的廣泛應(yīng)用中利用計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生出的圖形和圖像不是一件困難的事情。比如在航空模擬系統(tǒng)當(dāng)中，對(duì)圖像實(shí)時(shí)的刷新和圖片的質(zhì)量清晰度是非常的重要的。

（一）聲音與語(yǔ)音。在判斷聲源時(shí)，人們能夠很好的判定出聲源方向。感知聲音方向不同，與頭部運(yùn)動(dòng)有關(guān)。因?yàn)槿祟?lèi)的左耳和右耳位置不同，所聽(tīng)到的聲音位置也有所不同，所以導(dǎo)致方位感很強(qiáng)。雖然說(shuō)在人的系統(tǒng)里，頭部的運(yùn)動(dòng)和與人的聽(tīng)力有關(guān)，但是在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)當(dāng)中，頭部運(yùn)動(dòng)與感知聽(tīng)力方向無(wú)關(guān)。在平面內(nèi)，我們是依靠聲音到達(dá)兩只耳朵的位置不同，時(shí)間不同，從而產(chǎn)生的位移不同去判定聲音的位置，聲音源自哪里。所以在VR系統(tǒng)中，對(duì)聲源的判斷是準(zhǔn)確的。

計(jì)算機(jī)并不能夠直接的聽(tīng)懂人類(lèi)的語(yǔ)言，所以語(yǔ)音輸入輸出是很重要的，在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中。要求能與人實(shí)時(shí)的交流交互，并且要求虛擬的環(huán)境是能夠聽(tīng)懂人類(lèi)的語(yǔ)言。舉個(gè)例子，當(dāng)兩個(gè)人說(shuō)一樣的詞或字時(shí)，它所顯示的就不同，就算是同一個(gè)人來(lái)說(shuō)同一個(gè)詞或者字時(shí)也會(huì)因?yàn)榄h(huán)境的不同而不同。

在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用中，雖然益處良多，但也是存在一些沒(méi)有被解決的問(wèn)題。一是正確性問(wèn)題，計(jì)算機(jī)對(duì)理解語(yǔ)音的方法是相對(duì)比匹配得，但是沒(méi)有人智能。二是效率問(wèn)題，是為便于計(jì)算機(jī)的理解，但是輸入的語(yǔ)言不簡(jiǎn)潔，影響效率。

（二）感覺(jué)和視覺(jué)。在同一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，體驗(yàn)者可以看到一個(gè)虛擬的物體。比如，體驗(yàn)者在系統(tǒng)中體驗(yàn)開(kāi)車(chē)，在體驗(yàn)者的感知中，是只能感覺(jué)自己在開(kāi)車(chē)，但是會(huì)有種不真實(shí)的感覺(jué)，就像夢(mèng)境的感覺(jué)，不是很真實(shí)，因?yàn)槟銜?huì)感覺(jué)到你沒(méi)有真實(shí)的觸碰到它，甚至感覺(jué)自己會(huì)穿過(guò)車(chē)體，在這時(shí)，在你的手腳等部位安裝些觸覺(jué)感受器，你會(huì)更真實(shí)的感受它，想真實(shí)在開(kāi)車(chē)一樣，這就是VR系統(tǒng)中帶給你的魅力。

因?yàn)閮芍谎劬Φ奈恢糜兴煌玫降膱D像也略有不同，當(dāng)人在看周?chē)氖澜鐣r(shí)。信息也是可以通過(guò)其他的方法獲得物體的大小，可以通過(guò)改變眼睛的焦距距離等手段來(lái)達(dá)到。

有一些系統(tǒng)采用的是單個(gè)顯示器，但是體驗(yàn)者帶上特殊眼鏡后，一只眼睛只能看到偶數(shù)的幀圖像，另一只眼睛只能看到奇數(shù)的幀圖像，在奇和偶幀之間的不同就會(huì)有視差，所以就產(chǎn)生了立體感。但雙眼立體視覺(jué)起很大作用，在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中。在不同的顯示器中顯現(xiàn)出用戶的兩只眼睛看到的不同圖像，是分別產(chǎn)生的。

跟蹤體驗(yàn)者頭部運(yùn)動(dòng)的虛擬現(xiàn)實(shí)頭套：第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，體驗(yàn)者不僅僅可以通過(guò)雙目的立體視覺(jué)去認(rèn)知周邊環(huán)境，而且體驗(yàn)者可以通過(guò)頭部的運(yùn)動(dòng)去觀察周邊環(huán)境。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠在傳統(tǒng)圖形技術(shù)中做到逼真，通過(guò)鼠標(biāo)或鍵盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn)視場(chǎng)的改變，人類(lèi)的視覺(jué)系統(tǒng)和觸覺(jué)感知系統(tǒng)是不同的，利用對(duì)體驗(yàn)者運(yùn)動(dòng)的跟蹤，去呈現(xiàn)不同的圖像畫(huà)面，體驗(yàn)者的運(yùn)動(dòng)感知系統(tǒng)和視覺(jué)系統(tǒng)之間就可以聯(lián)系起來(lái)了，感覺(jué)更加的逼真。體驗(yàn)者頭和眼的跟蹤：在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的系統(tǒng)中，體驗(yàn)者的每個(gè)動(dòng)作，都是一個(gè)坐標(biāo)。體驗(yàn)者看到的景象是由體驗(yàn)者的頭或者眼的位置和方向來(lái)確定的。

在計(jì)算機(jī)與體驗(yàn)者的交互中，鼠標(biāo)和鍵盤(pán)是最常用的工具，但它對(duì)于三維空間的應(yīng)用并不適合，在六個(gè)自由度的三維空間中，我們沒(méi)有辦法用鼠標(biāo)和鍵盤(pán)來(lái)控制和表達(dá)三維空間。如今，已經(jīng)有能夠提供六個(gè)自由度的設(shè)備，例如SPAC BALL空間球以及3Space數(shù)字化儀等。

二、汽車(chē)工程中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

采用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，在汽車(chē)虛擬的開(kāi)發(fā)工程，也就是在汽車(chē)開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程中，在汽車(chē)開(kāi)發(fā)的制模、焊接、沖壓、總裝、造型、計(jì)算、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)等各個(gè)環(huán)節(jié)中的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)聯(lián)合成為一個(gè)綜合技術(shù)，在汽車(chē)制造過(guò)程中，用在VR系統(tǒng)中實(shí)驗(yàn)過(guò)數(shù)據(jù)制造，會(huì)極大地減少不必要的浪費(fèi)，對(duì)于設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，這個(gè)系統(tǒng)有利于他們更好的修改設(shè)計(jì)方案，可以隨時(shí)通過(guò)體驗(yàn)者的反饋，來(lái)調(diào)整他們的設(shè)計(jì)稿。

（一）外形設(shè)計(jì)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是集先進(jìn)仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、測(cè)量技術(shù)等為一體的綜合集成的技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的理論、設(shè)計(jì)方法、系統(tǒng)構(gòu)成原理、，以及典型應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法，開(kāi)發(fā)一個(gè)實(shí)時(shí)的汽車(chē)設(shè)計(jì)與漫游虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用系統(tǒng)，讓體驗(yàn)者在沒(méi)有真實(shí)車(chē)輛下感受設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)的車(chē)輛，從而改進(jìn)設(shè)計(jì)稿，這樣大大的縮減了設(shè)計(jì)時(shí)間并且節(jié)省了大量的材料。所以說(shuō)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)它是一門(mén)由應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的涉及很多學(xué)科的新型實(shí)用技術(shù)。

（二）駕駛模式中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和分布式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中，提出了在分布式虛擬、系統(tǒng)構(gòu)成和現(xiàn)實(shí)技術(shù)的汽車(chē)駕駛模擬器系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，汽車(chē)駕駛模擬器的研究中傳感和反饋系統(tǒng)、輸出輸入系統(tǒng)、汽車(chē)控制的動(dòng)力學(xué)模型、視景中的3D建模，是在模糊數(shù)學(xué)理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的駕駛汽車(chē)知識(shí)所描述等關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)上提出的。汽車(chē)的駕駛模擬器可以用于訓(xùn)練汽車(chē)駕駛員，也可以用于研究駕駛員行為模式. 這些關(guān)鍵技術(shù)的集成有利于改進(jìn)汽車(chē)駕駛模擬器的交互沉浸感和作用。

三、結(jié)語(yǔ)

汽車(chē)工程中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以大大的減少體驗(yàn)過(guò)程中的時(shí)間，不用做出實(shí)物，就可以反饋不體驗(yàn)者對(duì)新品設(shè)計(jì)的感受，也大大減少對(duì)材料的浪費(fèi)，因此虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽車(chē)工程的應(yīng)用中前景廣闊。

參考文獻(xiàn)﹕

[1] 李敏，韓豐.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)綜述[J].軟件導(dǎo)刊，2010，（6）：142-144.

[2] 吳東來(lái).虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電動(dòng)車(chē)測(cè)試中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技旬刊，2015，（28）：196-196.

[3] 張宏，康樂(lè).虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在模擬汽車(chē)駕駛中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2012（1）：114-114.