張俊超

摘 要：虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科技大發(fā)展的背景下，開始被各行業(yè)重視并引進。工業(yè)設(shè)計在各個行業(yè)領(lǐng)域占據(jù)重要地位，廣泛應(yīng)用于室內(nèi)設(shè)計、工業(yè)仿真設(shè)計、醫(yī)學(xué)、軍事、城市規(guī)劃等場景。工業(yè)設(shè)計與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的結(jié)合，擴大了設(shè)計的價值內(nèi)涵及表現(xiàn)空間，使工業(yè)產(chǎn)品在表現(xiàn)形式上走出了單一格局，賦予產(chǎn)品靈動性及強大的視覺沖擊力。文章立足工業(yè)設(shè)計，分析虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工業(yè)設(shè)計中的運用，為工業(yè)設(shè)計多樣化提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù);工業(yè)設(shè)計;表現(xiàn)形式

在智能化及現(xiàn)代化發(fā)展過程中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為重要紐帶，連通了工業(yè)設(shè)計理念及需求，使工業(yè)產(chǎn)品凸顯出設(shè)計屬性及價值。

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)基本概述

虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR），是源于信息技術(shù)發(fā)展而來的一種帶有現(xiàn)實體驗性的技術(shù)形式，是現(xiàn)實與虛擬的合體。從虛擬現(xiàn)實技術(shù)的實現(xiàn)上看，借助電腦及交互體驗設(shè)備，模擬出帶有三維空間屬性特點的虛擬世界，讓虛擬現(xiàn)實技術(shù)使用者能夠滿足視覺、聽覺、味覺、觸覺等感官體驗需求。當(dāng)虛擬現(xiàn)實技術(shù)使用者進入虛擬世界后，其視聽感官被打開，能夠達到近距離感知接觸三維空間事物的效果。從虛擬現(xiàn)實技術(shù)的優(yōu)勢上看，使用該技術(shù)突破了時空制約，在人機交互支撐下，使用者可獲得綜合立體體驗。具體到工業(yè)設(shè)計中，隨著產(chǎn)品價值的深度挖掘，產(chǎn)品常規(guī)設(shè)計進入了瓶頸期，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的出現(xiàn)，打開了工業(yè)產(chǎn)品二次設(shè)計及創(chuàng)新設(shè)計的大門，大幅增加工業(yè)產(chǎn)品附加值。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)可應(yīng)用的范圍及區(qū)域較為廣泛，從實際情況看，可在以下領(lǐng)域發(fā)揮其作用：軍事領(lǐng)域;數(shù)字城市;展覽（如會展、博物館、科技館）;VR旅游及娛樂（虛擬社區(qū)或虛擬商城）;仿真醫(yī)學(xué)（器官展示、手術(shù)）;工業(yè)產(chǎn)品（機械設(shè)備裝備及培訓(xùn)等）;教育（虛擬實驗、虛擬課件、虛擬教學(xué)、虛擬校園等）;社會公共應(yīng)用（社會安全防范等）。

二、現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計呈現(xiàn)出的特點及發(fā)展趨勢

工業(yè)設(shè)計主要圍繞工業(yè)產(chǎn)品進行常規(guī)及創(chuàng)新設(shè)計，現(xiàn)代工業(yè)除了要滿足工業(yè)產(chǎn)品基本使用功能外，更為關(guān)鍵的一點是要突出工業(yè)設(shè)計的個性化色彩及設(shè)計體驗性。在基礎(chǔ)工學(xué)的基礎(chǔ)上，工業(yè)設(shè)計還涉及美學(xué)及經(jīng)濟學(xué)等內(nèi)容要點，由此也使工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計更具豐富性及專業(yè)性[1]。在現(xiàn)代工業(yè)形態(tài)發(fā)展越來越多樣化的今天，工業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)更加強調(diào)設(shè)計的創(chuàng)新性，特別是各行業(yè)環(huán)保壓力增加，反射到工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域，尤其要強調(diào)設(shè)計的環(huán)保性及可再利用性。總體上看，現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計在遵循市場經(jīng)濟這一基本規(guī)律的基礎(chǔ)上，著重突出對產(chǎn)品的綜合設(shè)計，以使工業(yè)產(chǎn)品兼具經(jīng)濟性及美感。隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)與信息化技術(shù)愈加緊密結(jié)合，工業(yè)設(shè)計與虛擬現(xiàn)實技術(shù)等前沿科技的結(jié)合程度更高，這也是工業(yè)設(shè)計彰顯自身設(shè)計優(yōu)勢的重要表征。

三、工業(yè)設(shè)計與虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合應(yīng)用的

必要性

（一）基于工業(yè)設(shè)計方面的作用

1.以虛擬現(xiàn)實技術(shù)完善工業(yè)設(shè)計方法

在原有工業(yè)設(shè)計框架內(nèi)，設(shè)計對象主要集中在工業(yè)產(chǎn)品平面圖上，即使有新鮮的設(shè)計想法，但在實現(xiàn)上往往受限于客觀條件，無法全面展現(xiàn)出工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計意圖。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)因具備三維模擬屬性，能夠精準(zhǔn)地表現(xiàn)出工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計者的設(shè)計訴求。在工業(yè)設(shè)計方法的豐富及完善上，引進虛擬現(xiàn)實技術(shù)，通過對設(shè)計輸出對象的多功能感知，可以獲取更貼切工業(yè)產(chǎn)品潛在使用者的數(shù)據(jù)及信息，由此可使工業(yè)設(shè)計更具真實及可感性。

2.以虛擬現(xiàn)實技術(shù)改變工業(yè)設(shè)計理念

傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計過程中，基于設(shè)計環(huán)節(jié)的評價通常有一定形式的標(biāo)準(zhǔn)，由此也使工業(yè)設(shè)計理念拘泥一方而缺乏靈活性。虛擬現(xiàn)實技術(shù)為工業(yè)設(shè)計開了一扇窗，也使工業(yè)設(shè)計具備更強的現(xiàn)代性，擴大了工業(yè)設(shè)計理念內(nèi)涵?；趥鹘y(tǒng)模式下的工業(yè)設(shè)計效果圖及立體圖雖具備實用性，但囿于一角的設(shè)計理念限制了工業(yè)設(shè)計外延的拓展。虛擬現(xiàn)實技術(shù)憑借其強烈的逼真性及交互性，對工業(yè)設(shè)計理念進行了革新，使工業(yè)設(shè)計不再單一考慮質(zhì)量及功能，強調(diào)了該技術(shù)的創(chuàng)新性。

3.以虛擬現(xiàn)實技術(shù)提高工業(yè)設(shè)計水平

以往在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域主要依靠傳統(tǒng)的計算機技術(shù)，輔之以人工設(shè)計理念方法。在虛擬現(xiàn)實技術(shù)支撐下，工業(yè)設(shè)計中的人機結(jié)合程度更深，設(shè)計者更能夠?qū)⒆陨淼睦砟罴八枷肓鲿臣氈碌貍鬟_給工業(yè)產(chǎn)品需求方。從這層角度上看，虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠給工業(yè)設(shè)計人員提供更廣闊的設(shè)計思路，在設(shè)計思路加深擴展的同時，也客觀上提高了工業(yè)領(lǐng)域整體產(chǎn)品的設(shè)計水平。

（二）基于企業(yè)效益方面的作用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，為企業(yè)帶來實打?qū)嵉慕?jīng)濟效益。借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)，意象及現(xiàn)實世界的邊界被打破，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)呈現(xiàn)的物體能夠被人們所知所感，甚至可觸可摸，由此開拓的工業(yè)產(chǎn)品體驗及增值區(qū)間變得更加廣闊。在三維技術(shù)、建模技術(shù)及克隆技術(shù)的支持下，虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用場景能夠擴展到工作區(qū)、生活區(qū)及游戲區(qū)，由此也使企業(yè)產(chǎn)品具備更為豐富多元的體驗空間，企業(yè)經(jīng)濟效益必然因此而大幅增長。例如，電商領(lǐng)域通過簡化設(shè)計，讓潛在客戶能夠通過鼠標(biāo)鍵盤獲知產(chǎn)品全貌，如海爾企業(yè)開發(fā)的冰箱產(chǎn)品，其多樣化的產(chǎn)品體驗?zāi)軌蜃屓藗儗Ξa(chǎn)品品牌產(chǎn)生更深印象，究其原因主要是海爾產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計中增加了眾多個性化體驗功能。

四、工業(yè)設(shè)計與虛擬現(xiàn)實技術(shù)有效結(jié)合的路徑

（一）工業(yè)設(shè)計起始階段運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)

工業(yè)設(shè)計是一個完整的過程，起始階段的理念思路引領(lǐng)了整個設(shè)計過程。虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠貫穿工業(yè)設(shè)計全過程，在工業(yè)設(shè)計起始階段，工業(yè)設(shè)計理念分析即可應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)。在工業(yè)產(chǎn)品功能及拓展功能的設(shè)計上，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)場景的營造，能夠?qū)撛谙M者的產(chǎn)品需求進行收集分析，從而為產(chǎn)品定下更具時代性及現(xiàn)代性的基調(diào)，如此可全面準(zhǔn)確地掌握工業(yè)產(chǎn)品消費者對產(chǎn)品功能及外延價值的訴求，進而矯正及完善設(shè)計理念，進一步提高工業(yè)產(chǎn)品功能設(shè)計的合理性。

（二）工業(yè)概念及詳細設(shè)計階段運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)

工業(yè)設(shè)計源于產(chǎn)品設(shè)計概念并在工業(yè)詳細設(shè)計階段進行集中體現(xiàn)。在設(shè)計工業(yè)產(chǎn)品的概念時，應(yīng)在考慮產(chǎn)品實用功能的基礎(chǔ)上，突出工業(yè)產(chǎn)品附加的功能概念。特別是隨著VR技術(shù)的完善，用戶擁有更多的獲取產(chǎn)品現(xiàn)有及擴展體驗的機會，因此，工業(yè)概念設(shè)計從源頭上就要為用戶留出足夠的自我參與空間，讓其經(jīng)虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以自主感知及選擇工業(yè)產(chǎn)品的顏色、造型及風(fēng)格。與此同時，工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計者通過分析VR技術(shù)收集到的反饋信息及數(shù)據(jù)，可以對現(xiàn)有產(chǎn)品進行功能升級優(yōu)化，讓現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品更加符合消費者的心理訴求。而在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計階段，結(jié)合前期獲取到的技術(shù)應(yīng)用拓展要求，可以將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與工業(yè)產(chǎn)品詳細設(shè)計進行結(jié)合，展現(xiàn)出具體可感的工業(yè)設(shè)計效果，方便為工業(yè)產(chǎn)業(yè)設(shè)計及制造者提供關(guān)于產(chǎn)品綜合裝配及裝飾的思路，如此可促使工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計更為完善。

（三）工業(yè)產(chǎn)品制造及評價階段運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)

在工業(yè)產(chǎn)品制造階段，虛擬現(xiàn)實技術(shù)為產(chǎn)品制造提供了新的技術(shù)空間，該技術(shù)空間雖具備一定的前瞻性，但在信息技術(shù)的支撐下，能夠?qū)Ξa(chǎn)品附加價值及體驗進行充分放大。例如，以個體體驗為主的樂園VR實景體驗，突破了傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)業(yè)具體物體制造的局限，給參與者提供了更為豐富多樣的多重感官體驗，如此為工業(yè)產(chǎn)品提供了充足的附加功能價值。

工業(yè)產(chǎn)品評價階段運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，主要是考察工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計者的創(chuàng)意指數(shù)及創(chuàng)意效果。工業(yè)產(chǎn)品具備體量大及產(chǎn)品開發(fā)周期長等特點，在評價工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計價值時主要以產(chǎn)品的效果圖及模型評價為主，鮮有考慮到工業(yè)產(chǎn)品在虛擬現(xiàn)實技術(shù)下的三維效果。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過將虛擬空間與產(chǎn)品加以結(jié)合，可根據(jù)用戶的習(xí)慣和性格來設(shè)置產(chǎn)品空間[2]。產(chǎn)品評審中過程中還能將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與實物手板相結(jié)合，營造更好的用戶體驗空間?？偠灾?，虛擬現(xiàn)實技術(shù)能為產(chǎn)品評審增加更多的產(chǎn)品虛擬體驗、產(chǎn)品實時調(diào)整等功能體驗，更具趣味性的評審方式。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是當(dāng)前科技發(fā)展的重要成果，在工業(yè)生產(chǎn)及人們生活中必將扮演極為重要的角色。在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，應(yīng)在對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特征及應(yīng)用范圍加以了解的基礎(chǔ)上，突出設(shè)計這一個點，從虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工業(yè)設(shè)計概念、工業(yè)詳細設(shè)計、工業(yè)制造及工業(yè)產(chǎn)品評價等方面的應(yīng)用入手，多方綜合，使工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計能夠擺脫功能單一的格局，尋求更為多元開放的設(shè)計區(qū)間。

參考文獻：

[1]楊紅宇，趙礪.工業(yè)設(shè)計中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用：評《工業(yè)設(shè)計創(chuàng)新案例精選：從需求調(diào)研到設(shè)計流程》[J].中國科技論文，2019（8）：952.

[2]穆王君.試論工業(yè)設(shè)計中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用[J].環(huán)渤海經(jīng)濟瞭望，2018（9）：197.

作者單位：

鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院