鄭紅麗 丁冠源 回姝 黃嘉桐

摘要：在當(dāng)前的發(fā)展階段下，信息技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域延伸發(fā)展，在很大程度上推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)不斷向高端化，智能化方向發(fā)展，在這個(gè)過(guò)程中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一項(xiàng)新興技術(shù)在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用，尤其在現(xiàn)代汽車工業(yè)領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)由于能夠模擬創(chuàng)設(shè)較為真實(shí)的場(chǎng)景，因此在汽車設(shè)計(jì)的過(guò)程中能夠?qū)υO(shè)計(jì)方案進(jìn)行模擬評(píng)估，一方面促進(jìn)了設(shè)計(jì)水平的提升，另一方面也在很大程度上降低了研發(fā)設(shè)計(jì)的成本，基于以上認(rèn)識(shí)本文主要對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽車座艙設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，希望該研究能夠促進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)揮在汽車工業(yè)中的作用。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);汽車座艙設(shè)計(jì);應(yīng)用

近些年，我國(guó)的汽車工業(yè)取得了較大的發(fā)展，汽車工業(yè)的整車制造水平以及整車設(shè)計(jì)水平都有了很大的進(jìn)步。從汽車工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)上來(lái)看不斷向智能化的方向發(fā)展，智能化不僅僅體現(xiàn)在汽車產(chǎn)品上，同時(shí)也體現(xiàn)在汽車設(shè)計(jì)制造的環(huán)節(jié)中。汽車座艙作為汽車的重要組成部分，汽車座艙的設(shè)計(jì)水平將很在很大程度上影響駕駛乘坐的舒適性以及安全性，因此汽車座艙設(shè)計(jì)也是汽車設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式往往需要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行多輪實(shí)驗(yàn)論證，在這個(gè)過(guò)程中需要花費(fèi)大量的時(shí)間成本以及經(jīng)濟(jì)成本，而通過(guò)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證，能夠節(jié)省大量的時(shí)間以及成本，較為完善的物理學(xué)方針能夠幫助開(kāi)發(fā)人員盡早完成早期的開(kāi)發(fā)測(cè)試，加快工程的進(jìn)度。

1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于汽車座艙設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基于計(jì)算機(jī)仿生系統(tǒng)，通過(guò)創(chuàng)建三維影像，來(lái)對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行模擬，在這個(gè)過(guò)程中，需要應(yīng)用多種傳感器，借助可視化的設(shè)備給人帶來(lái)較為真實(shí)的場(chǎng)景感受。該技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。在汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域，汽車座艙設(shè)計(jì)的水平對(duì)于汽車的舒適性以及安全性具有重要的影響，同時(shí)座艙設(shè)計(jì)本身具有比較高的復(fù)雜性，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要考慮人機(jī)交互，人機(jī)工學(xué)，駕駛績(jī)效等。對(duì)于汽車座艙的設(shè)計(jì)既需要從以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，也需要從設(shè)計(jì)學(xué)理論以及設(shè)計(jì)的需求出發(fā)，在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式下，往往需要應(yīng)用物理方式對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證。而通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)能夠?qū)υO(shè)計(jì)方案進(jìn)行三維渲染，搭配不同的傳感器能夠較為精準(zhǔn)的模擬出，相關(guān)設(shè)備方案在不同情況下，座艙的表現(xiàn)以及座艙的安全性等，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員能夠以更為開(kāi)放的視角來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證。對(duì)于汽車座艙設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，座艙的內(nèi)飾以及色彩搭配也十分關(guān)鍵，如果僅憑傳統(tǒng)的二維圖像來(lái)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的效果，這容易導(dǎo)致設(shè)計(jì)視覺(jué)效果與真實(shí)視覺(jué)效果產(chǎn)生比較大的偏差，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠從三維的維度上全面展示座艙內(nèi)飾以及顏色的搭配，因此在設(shè)計(jì)效果展示的真實(shí)度上有很大的提升。總的來(lái)說(shuō)，在汽車座艙設(shè)計(jì)中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠較為真實(shí)全面的展示設(shè)計(jì)的效果，同時(shí)在很大程度上減少了設(shè)計(jì)論證的時(shí)間成本以及經(jīng)濟(jì)成本。

2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽車座艙設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

汽車座艙設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要綜合運(yùn)用車輛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、UX/UI設(shè)計(jì)、造型、軟硬件開(kāi)發(fā)、照片、人因工程、電氣工程等相關(guān)知識(shí)，因此具有相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性。因此在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要充分發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提升汽車座艙設(shè)計(jì)的水平降低設(shè)計(jì)的成本。

2.1虛擬試駕助力安全驗(yàn)證

虛擬試駕基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，有專業(yè)的虛擬試駕軟件能夠提供較為全面的虛擬駕駛體驗(yàn)，相關(guān)軟件能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)交互駕駛，能夠較為真實(shí)的體驗(yàn)駕駛的環(huán)境。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的支持下，能夠?qū)Σ煌牡匦螚l件，天氣條件以及照明條件進(jìn)行模擬，并通過(guò)汽車搭載的傳感器，評(píng)估在不同情況下，汽車座艙的實(shí)際表現(xiàn)，以及系統(tǒng)運(yùn)行情況。在傳統(tǒng)的安全驗(yàn)證環(huán)節(jié)，往往需要實(shí)際駕駛數(shù)十億英里，來(lái)驗(yàn)證車輛座艙的安全性以及可靠性，但是在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的支撐下?？梢栽诜忾]的環(huán)境下對(duì)其設(shè)計(jì)方案進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，在這個(gè)過(guò)程中能夠節(jié)省大量的安全驗(yàn)證的時(shí)間，同時(shí)相關(guān)的虛擬測(cè)試軟件還能夠在傳感器輸入的過(guò)程中進(jìn)行充分修改，進(jìn)一步降低了開(kāi)發(fā)的時(shí)間成本。

2.2提升設(shè)計(jì)感知質(zhì)量

在進(jìn)行汽車座艙設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不僅需要重視技術(shù)人員對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證，同時(shí)，還需要重視讓客戶參與到設(shè)計(jì)方案的感知測(cè)驗(yàn)中，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?yàn)榭蛻籼峁O致的虛擬體驗(yàn)。讓客戶在所創(chuàng)設(shè)的虛擬場(chǎng)景中來(lái)感知座艙設(shè)計(jì)的外觀以及內(nèi)部交互。根據(jù)客戶感知測(cè)試的結(jié)果來(lái)不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。這種設(shè)計(jì)優(yōu)化模式能夠在很大程度上減少用于物理模型制作的成本，同時(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持的設(shè)計(jì)方案論證往往更加具有全面性，經(jīng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)論證的設(shè)計(jì)方案保證了裝配流程的可靠性以及可行性，極大的提升了對(duì)設(shè)計(jì)方案的感知水平，且能夠?qū)⒊杀究刂圃诤侠淼姆秶鷥?nèi)。

2.3交互評(píng)估HMI

汽車座艙設(shè)計(jì)最終服務(wù)于駕駛員，因此駕駛員對(duì)設(shè)計(jì)方案的感受，在很大程度上決定了設(shè)計(jì)方案能否被市場(chǎng)接受。因此對(duì)于汽車座艙設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，最好的方式就是讓駕駛員參與到設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的流程。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠創(chuàng)設(shè)較為沉浸的虛擬駕駛環(huán)境，讓駕駛員在接近真實(shí)的駕駛環(huán)境中對(duì)汽車座艙的交互系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估，并測(cè)試車輛內(nèi)部的主動(dòng)安全系統(tǒng)能否發(fā)揮作用，從而獲得汽車座艙最為全面的測(cè)試數(shù)據(jù)，這種評(píng)估測(cè)試方式最大程度的發(fā)揮上駕駛員在座艙設(shè)計(jì)方案評(píng)估中的作用，也保證了最終的設(shè)計(jì)方案具有較高的可靠性，能夠被市場(chǎng)所接受，同時(shí)也大大降低了測(cè)試過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。

總結(jié)：

近年來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不斷在在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域延伸，在汽車設(shè)計(jì)中座艙設(shè)計(jì)是十分重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式往往需要多輪物理驗(yàn)證，因此需要花費(fèi)大量的時(shí)間成本以及經(jīng)濟(jì)成本，但是在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的支持下能夠?qū)崿F(xiàn)在封閉的虛擬環(huán)境下對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證，一方面保證了設(shè)計(jì)論證的全面性，另一面也降低了設(shè)計(jì)論證的成本，對(duì)于優(yōu)化汽車座艙的設(shè)計(jì)方案具有重要的意義。

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