薛建華

摘 要：本文源自淮海工學院校內(nèi)科研基金項目《工業(yè)產(chǎn)品的虛擬交互研究》，項目代碼KX10546。主要探索工業(yè)產(chǎn)品展示的一個新平臺——虛擬展示平臺。這個平臺讓用戶參與設計，讓產(chǎn)品設計實現(xiàn)“以人為本”，使虛擬交互在產(chǎn)品設計中得到很好的實施，使產(chǎn)品設計發(fā)展到一個更新的領域。將呆板的平面展示發(fā)展成為生動直觀的虛擬交互，讓用戶更清楚地了解產(chǎn)品的特性及結構，有助于用戶更明智、快速地選擇產(chǎn)品，從而增加交易機會。在理論上，真正實現(xiàn)了設計師與用戶之間的溝通。

關鍵詞：VRML；虛擬展示；產(chǎn)品設計

0 引言

信息化是當今社會發(fā)展的趨勢，信息技術正在以人們想象不到的速度向前發(fā)展。信息設計包括如下方面：電腦輔助設計、多媒體綜合設計、三維設計、電腦動畫設計、電腦仿真設計、虛擬設計、網(wǎng)面設計、遠程設計、數(shù)碼攝像及圖文特技、數(shù)字邏輯設計、信息設計的美學原理等。而隨著科學的發(fā)展與信息技術的應用，虛擬設計技術已經(jīng)開始使用于企業(yè)的生產(chǎn)與制造之中，得到了有效的提升。設計人員加強了對虛擬設計技術的應用，特別是在企業(yè)進行新產(chǎn)品開發(fā)的設計與制造階段更受重視。當今市場競爭日益激烈，科學技術進步加快，使得產(chǎn)品開發(fā)的技術含量與復雜程度日益增加，加上產(chǎn)品的生命周期不斷縮短，縮短新產(chǎn)品開發(fā)的周期、提高新產(chǎn)品開發(fā)的技術水平、降低新產(chǎn)品開發(fā)的成本、保證產(chǎn)品的上市周期，是當前新產(chǎn)品開發(fā)著重要解決的問題。而虛擬設計的研究正可以解決以上這些問題。

1 什么是虛擬現(xiàn)實技術

虛擬現(xiàn)實是涉及計算機圖形學、人機交互、人工智能等學科的一項綜合技術，它的目的是使用計算機來生成一個逼真的三維視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等感覺世界。虛擬技術是計算機仿真在更高級層次上的延伸與擴展，在VR環(huán)境下從事設計的技術稱之為虛擬設計（VD—Virtual Design）技術。

VRML（Virtual Reality Modeling Language）即虛擬現(xiàn)實建模語言，它是具有交互性的虛擬現(xiàn)實建模語言，是HTML的三維模擬。VRML不是一般意義上的編程語言，它不同于C++，它是一種3D場景對象及行為的描述語言。我們目前廣泛使用的HTML語言是一種文件訪問語言，它不能提供給使用者三維的感受，只是一種平面閱讀的方式。而利用VRML，使用者可以真切地感受到一個三維的世界，并且可以與這個三維世界進行交互，這就使得人與物的交流更人性化、更真實化。本文主要探索在VRML支持下的虛擬產(chǎn)品展示平臺的建立。

2 工業(yè)產(chǎn)品的虛擬展示

虛擬展示是以虛擬現(xiàn)實技術為基礎，以機械產(chǎn)品為對象的設計手段。借助這樣的設計手段，設計人員可以通過多種傳感器與多維的信息環(huán)境進行自然的交互，從定性和定量綜合集成環(huán)境中得到感性和理性的認識，從而幫助深化概念和萌發(fā)新意。通過計算機創(chuàng)建一種虛擬環(huán)境，并通過視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺等多種傳感設備的作用，使用戶產(chǎn)生身臨其境的感覺，實現(xiàn)用戶與該環(huán)境的直接交互。

2.1 虛擬產(chǎn)品展示的概念

90年代以前的產(chǎn)品設計師主要通過手繪方式表達產(chǎn)品，這使得設計師的設計思想存在一定的局限性，同時無法很好地同別的設計師及時進行交流。90年代后的產(chǎn)品設計以計算機輔助設計為主要手段，計算機輔助繪畫取代了傳統(tǒng)的繪圖，不僅節(jié)省了時間，提高了效率，而且便于設計師之間進行很好的交流。然而，以上兩個年代設計途徑的主角還停留在設計師身上，而忽略了設計的真正意圖，即為使用者服務，如何更好地為使用者服務呢？這就需要使用者真正參與到設計中去，用自己的切身體會來感知產(chǎn)品。虛擬技術的介入可以完全解決這個問題，它不需要制作實物模型，而是通過讓使用者在某個虛擬環(huán)境中的切身感受來做各方面的測試改進，直接讓使用者評價產(chǎn)品。這種方法可以很好地使設計師與使用者直接進行交流，從而取得產(chǎn)品的一次性成功。通過網(wǎng)絡，在異地專業(yè)設計者的指導和幫助下，客戶就能很方便地將個性化要求在產(chǎn)品制造階段和裝配階段，甚至概念設計和詳細設計階段提出，企業(yè)根據(jù)客戶的個性化需求制造出相應的產(chǎn)品，由此降低風險和成本，提高市場生存能力。

2.2 工業(yè)產(chǎn)品虛擬展示平臺的建立

目前，VRML在商業(yè)上已經(jīng)有著廣泛的應用，尤其是與Internet連接后，用戶可以自主地觀察三維形式表示的對象。例如，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)的電子商場，在那里用戶可以看到貨架上的各種商品，用鼠標點擊，便會彈出該商品的各種價格、性能的介紹以及使用方法的演示，還可觀察以三維形式表示的對象，使用鼠標抓取商品，或者使它旋轉，或者自己繞著它轉個圈，從各個角度來觀察它，并且可以把它放大或縮小。逛這個商場，你可以隨心所欲，無所顧忌。總之，這比你在現(xiàn)實世界中的市場更為自由和方便。同樣，利用VRML，人們可以自由參觀一個學?；蛘咭粋€古代遺址等。

將產(chǎn)品以三維的形式互動展示，實時體現(xiàn)產(chǎn)品的功能與原理，將更好地達到展示產(chǎn)品的目的，而這一切只需要鼠標輕輕移動就可以實現(xiàn)。展示設計是用戶與產(chǎn)品之間的橋梁，好的展示設計不僅可以拉近產(chǎn)品與用戶之間的距離，而且可以實時體現(xiàn)設計者的新思想，及時傳達給用戶。展示設計不僅應該擔當起它在產(chǎn)品設計中的巨大作用，而且應該積極結合新的技術，更合理地服務于人。

3 結語

隨著時代的發(fā)展，網(wǎng)絡已經(jīng)成為人們工作生活中的一部分，并且扮演著越來越重要的角色。人類的交流將采用新的方式，坐在家里聽名校老師講課，足不出戶地輕松購物，這些在以前無法想象的事情現(xiàn)在已經(jīng)成為可能。總之，人們學會了利用網(wǎng)絡與世界交流，所以對于企業(yè)來說，建立自己的網(wǎng)上銷售系統(tǒng)已經(jīng)勢在必行，而且能夠充分展現(xiàn)自己產(chǎn)品特點的網(wǎng)上展示系統(tǒng)才是最有效的電子商務系統(tǒng)。人們在享受互聯(lián)網(wǎng)帶來的好處的同時，又逐漸不滿足于現(xiàn)在的文字和平面圖像的簡陋方式，開始希望在網(wǎng)上也能感受真實的世界，尤其是在電子商務領域。當顧客進行在線購物時，他們需要找到現(xiàn)在購物經(jīng)歷中所培養(yǎng)出來的那種感覺：當顧客步入商店，關注某件商品時，他會從各個角度觀察商品等，然后再購買，這種感覺在網(wǎng)上僅僅憑借平面圖像是無法達到的。應該讓用戶自由地動態(tài)地從各個角度觀察商品，使他們了解商品各部分的形狀與功能，甚至還可以讓他們對產(chǎn)品進行交互操作，如打開和關閉、組裝和拆卸，使他們更精確地了解產(chǎn)品的特性和使用方法，更為自信地作出購買的決定。通過體驗觸摸感覺，提高消費者的購買欲望。無疑，充滿互動的網(wǎng)上三維展示是實現(xiàn)這一切的最好方式。對企業(yè)來講，三維立體展示加速了電子貿(mào)易，降低了溝通成本，對于平面的商品呈現(xiàn)形式來講，優(yōu)勢是顯而易見的。實時性和交互性是商品三維展示的最大優(yōu)勢。

參考文獻：

[1] 劉翠娟.虛擬現(xiàn)實技術在工業(yè)產(chǎn)品中的應用[J].江蘇煤炭，2004（2）：88-89.

[2] 陽化冰，劉忠麗，劉忠軒，王慶華.虛擬現(xiàn)實構造語言VRML[M].北京航空航天大學出版社，2000.

[3] 楊海成.基于虛擬樣機的系統(tǒng)仿真技術[J].中國機械工程，1998，9（11）.