虚拟现实设计技术范文篇1

论文摘要：文章在介绍虚拟现实技术等相关概念的基础上，探讨虚拟技术的在产品概念设计中的应用，这项技术的使用让设计思路和设计表达更上一个全新的台阶，在产品的开发过程中，保证产品开发的一次性成功。

目前国际上流行的一种“故事版情景预言法”的概念设计，就是将要开发的产品置于一定的人、时、地、事和物中进行观察、预测、想象和情景分析，其形式是以故事版的平面设计表达展示给人们。于是，产品在设计的开始便多了一份生命和灵气。然而，设计表达在信息时代已是多元化的展示形式，虚拟现实技术的应用，使设计思路和设计表达如虎添翼。让人多了一种直观的、亲切的及交互的感受，这样开发设计的产品与传统相比，大大减少了投放市场的风险性，也为企业决策人寻找商机、判断概念产品能否进一步开发生产，提供更好的依据。

一、虚拟现实与虚拟现实技术

（一）虚拟现实（virtualreality，vr）及虚拟设计（virtualdesign，vd）

虚拟现实（virtualreality，vr）是利用计算机省城一种模拟环境，通过多种传感设备使用户“沉浸”到该环境中，实现用户与该环境直接进自然交互的技术。这里所谓模拟环境就是计算机生成的具有色彩的立体图形，它可以是某特定现实世界的真实体现，也可以是纯粹构想的世界。传感设备包括立体头盔、数据手套、数据衣服等穿戴于用户身上的装置和设置现实环境中的传感装置。自然交互是指用日常使用的方式对环境内的武体进行操作并得到实时立体反馈。虚拟现实是一种全新的人机交互系统，它能对介入者产生各种感官刺激，如听觉、视觉、嗅觉、触觉，给人身临其境的感觉，人能以自然的方式与计算机生成的环境进行交互操作。

虚拟设计是以“虚拟现实技术为基础，以机械产品为对象的设计手段”，借助这样的设计手段，设计人员可以通过多种传感器与多维的信息环境进行自然地交互，实现从定性和定量综合集成环境得到感性和理性的认识，从而帮助深化概念和萌发新意。

（二）虚拟现实技术

虚拟现实技术是人的想象力和电子学等相结合而产生的一项综合技术，它利用多媒体计算机仿真技术构成一种特殊环境，用户可以通过各种传感系统与这种环境进行自然的交互，从而体验比现实世界更加丰富的感受。

二、概念设计的定义及内涵

pahl和beitz在《engineeringdesign》一书中提出“概念设计”这一名词以来，人们对概念设计进行了十几年的研究。他们将其定义为：在确定任务之后，通过抽象化，拟定功能结构，寻求适当的作用原理极其组合等，确定出基本求解途径，得到求解方案，这部分设计工作叫做概念设计。

国内的学者也对概念设计进行了大量的研究，其中邓家褆在《产品概念设计》一书中将“产品概念设计”定义为“由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的，可组织的，有目标的设计活动，它表现为一个由粗到精、由模糊到清楚、由抽象到具体、不断进化的过程。”

在几十年的时间里，人们对概念设计的研究日益增加、不断深入，使概念设计的内涵更加广泛和深刻。主要体现在:根据产品生命周期各个阶段的要求进行市场需求分析、功能分析、功能的工作原理、动作行为的构思、行为载体的选择和方案的组成的等。可见，确定方案是概念设计的最终结果，产品生命周期全过程的满足才是概念设计的关键。设计方法上更加全面融合各种方法，寻求综合最优方案，同时使设计更具创造性。

概念设计是对产品或部件的构思，目的是捕捉产品的基本形状。这个阶段，产品的形状和精确尺寸尚未确定，设计人员有一定变更自由，所以尽可能考察设计方案，以便选出生产成本最低、创意良好的方案。利用传统的计算机辅助设计，往往多是二维交互工具，缺乏三维或者多维的功能，但是产品却是三维的部件，这样必然导致人机交互效率低。现行的计算机辅助设计系统要求定义零件的尺寸，而在产品的概念设计阶段这样的尺寸可能无法精确得到或者根本没必要精确定义，这样必然影响设计效率和周期。传统的计算机辅助设计需要两类人员配合，即产品的设计人员和电脑绘图员，产品设计人员有关产品的概念信息通过草图或者口述的方法传达给电脑人员，这样导致信息的丢失或者绘图者的曲解，而如果设计者本人直接参与电脑辅助设计建模的话，由于现行的电脑辅助设计系统的操作复杂和交互能力若，大大分散了设计者的精力，限制了思路。为了克服这样的限制，充分发挥设计人员的创造性，人们开始把虚拟现实技术引入计算机辅助设计系统进行概念设计，将虚拟现实技术和概念设计有效结合，利用丰富直观的交互手段，在虚拟环境中进行概念设计，从而节省产品精确描绘和尺寸定义的时间，这就是基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计，即虚拟概念设计。

三、虚拟概念设计的研究方向和应用前景

（一）概念设计中应注意的两个问题

1.虚拟现实环境下的概念可视化。概念可视化是指设计师透过画面或者模型，将市场的需求转换成可视化的具体形态。概念设计是否能符合目标用户的要求，“眼见为实”的图面或者模型是最具有说服力的。

2.虚拟现实环境下的人机交互界面。想实现人机互动，必须解决一系列技术问题，形成和谐的人机环境。虚拟现实就是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境，具体地说，就是采用计算机技术为核心的现代高科技省城逼真的视听触觉一体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、互相影响，从而产生“沉浸”于等同真环境的感受和体验。

（二）虚拟现实技术在概念设计中的前景

在虚拟现实环境下，进行产品的概念设计是虚拟现实技术的基本内容。在电脑虚拟现实提供的良好的可视化条件下，对电脑辅助设计建立的三维模型在几何、功能、加工与装配等方面进行交互性的修改，利用虚拟现实给用户提供诸如视听触觉等各种感知交互手段，最大限度地方便用户的操作，从而减轻用户的负担、提高整个系统的工作效率。相关人员可以对原型的各方面包括视觉效果、部件间比率进行评价。针对不同用户的爱好要求，在不同的虚拟环境中，亲自体验修改模型；选择产品的可选部件，观察设计和修改过程。

概念设计是设计过程的初步阶段，它的目的是获得做够多的有关产品式样和形状的信息，同时它又是设计过程中的重要阶段，因为产品成本的60%～70%是由这个阶段决定的。面对日益加剧的产品市场竞争的挑战，可以预见，基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计必有长足发展，最终将与现有计算机辅助设计系统实现无缝集成。激烈的全球市场竞争，各国投入大量的资金对虚拟现实技术及其在工业设计领域中的应用进行深入研究。将研究的成果及时转化为生产力，这是产品迅速占领市场的关键。

参考文献

[1]周洪玉，王慧君，周岩．虚拟现实及应用的研究[j]．哈尔滨理工大学学报，2005，(5)．

[2]薄瑞峰，李戈．虚拟现实技术在计算机辅助概念设计中的应用[j]．华北工学院学报，2004，(10)．

虚拟现实设计技术范文

关键词：虚拟现实技术；室内设计教学；应用；策略；探究

在数字艺术设计类专业当中，室内设计是其中非常重要的一部分内容。室内设计更注重技术和艺术的结合，实践性比较强。这就对学习室内设计的学生提出了更高的要求，他们必须具备扎实的室内设计基础、丰富的想象能力、空间感和艺术欣赏能力，而传统的室内设计教学方法很难培养出符合以上条件的学生。因此，我国的室内设计教学必须进行改革和创新。将虚拟现实技术应用到室内设计教学，为教学改革开辟了一条新的途径。本文对虚拟现实技术在室内设计教学中的具体应用进行探究。

1虚拟现实技术内容简介

从20世纪90年代开始，虚拟现实技术得到了迅速发展，呈现出一种多样化的发展趋势。我国国务院在2006年颁布的《国家中长期科学和技术发展计划纲要》中就提及了虚拟现实技术方面的内容，并要求重点对虚拟现实技术进行分析和研究。虚拟现实是通过对计算机的利用，使其模拟产生一个三维空间的虚拟世界，使用者能够从视觉、听觉以及触觉方面感受虚拟出来的世界，还可以直接观察、操作与研究，也就是说这一技术能够将人和计算机融为一个整体，让人觉得自己就是在这个三维空间虚拟世界当中。具体来说，虚拟现实技术是计算机对纷繁复杂的数据进行处理和操作，最终完成一种可视化的人与计算机交流的新方式。毫无疑问，这一技术必将为我们的生活带来更多的便利。当前，虚拟现实技术已经开始逐渐应用于各个领域中，其中在设计领域应用得最为深入。无论是城市规划设计还是三维动画设计等均采用了虚拟现实技术，这不仅提高了设计的质量，还能够让人们通过对效果图的观看了解整个项目的进程。将虚拟现实技术应用于室内设计课堂教学，具有十分重要的作用。

2室内设计教学的现状分析

室内设计这一门课程本身的专业性比较强，所以学生必须经过专业而又系统的学习才能满足设计单位对于人才的需要。因此，学生在校期间必须进行大量的室内设计项目训练，这也就要求室内设计教师在教学时应不断创新教学手段。当前的室内设计教学主要存在以下问题：第一，教师仍旧采取口耳相传的传统教学方式，理论性过强，实践性比较差，学生只学习到了理论实践知识，在实际应用时仍旧处于“懵”的状态，设计出来的作品不堪大用。第二，室内设计教师虽然也采取了多媒体教学的方式，但是多媒体教学课件问题比较多。一是课件中以纯文本的网页居多，这种课件虽然将教材上的内容展现了出来，但是不具备新意，形式相对比较单一；二是在教师所采用的视频课件中，主要以播放教师所录的教材内容视频为主，这种视频虽然能够看到教师对教材内容的具体操作，但是无法实现与学生的良好互动；三是媒体课件显示方式比较单一，在平面展示方面还好，但是在抽象三维空间方面很难将其完全展现出来。第三，在室内设计教学过程中，缺乏对真实室内设计项目的操作。一般情况下，均是教师向学生提供图纸和数据，学生根据教师所提供的信息进行绘图、拟定风格、方案设计以及效果图制作等，这样的教学缺乏学生自身对室内设计项目的实际考察，导致学生对实际的室内空间缺乏一定的真实考量。

3虚拟现实技术在室内设计教学的具体应用

在室内设计中应用虚拟现实技术能够让课堂教学更加丰富有趣，更加活跃。教师通过营造真实的空间场景，让学生体验室内设计的空间感，可以用可控的动画形式来为学生真实地演绎整体的项目流程，这对于室内设计教学来说能够取得不错的教学效果。

3.1构建虚拟室内空间，发挥学生的主观能动性

在室内设计中应用虚拟现实技术能够为学生构建虚拟室内空间，让学生感受到真实的空间场景。这就需要室内设计教师首先通过计算机构建一个三维空间模型；然后在模型初建立的开始，使用CAD软件绘制户型图，并保证其精确性，使用3DMAX软件更好地完成三维模型场景的制作；最后再通过虚拟现实软件将完成的模型传入虚拟场景。具体来说，在已经通过虚拟现实技术构建好了虚拟室内空间之后，就可以通过鼠标或者键盘来控制人进行开门、关门、开灯、关灯等动作。通过这样的实际演练，能够让学生感到新鲜有趣，感受到虚拟现实技术的魅力，激发学生学习虚拟现实技术的动力。同时，在室内设计教学中用虚拟室内空间取代真实场景，能够更好地发挥学生的主观能动性。

3.2应用于室内设计图中，拓展学生的思维

在室内设计中，设计图的重要性不言而喻，而在这一环节中如果能够充分地应用虚拟现实技术，则能够取得良好的效果。首先，在进行室内设计之前，教师都会将学生进行分组，学生可以在小组研究之后，定下本小组的设计风格或者主题。在这一过程中，如果应用虚拟现实技术的话，学生对室内空间的感受将更直接，这有利于学生确定自己要设计的风格或主题。其次，在进行室内设计图设计时，通过对虚拟现实技术的运用，学生可以“身临其境”，精确地测量和安置门窗的位置、房间位置等，这有利于整个设计图的规划与完成。再加上对CAD软件的运用，可以在适当的空间位置配置家具、工艺品等。对于刚刚学习室内设计的学生而言，在这一阶段运用虚拟现实技术有非常大的益处。应用于实训环境中，可以满足客户的需求。在室内设计中，通过对虚拟现实技术的运用，能够将真实的场景模拟出来。在设计完成之后，学生能够通过远程网络进入实训中心，进行实际的体验与观看，这有利于提高学生的现场操作能力和对建筑材料的运用能力。另外，对于一名优秀的设计师而言，在进行室内设计之前，需要先对房屋整体情况进行适当的分析和研究，然后在此基础上进行方案设计，但是这样的设计图通常只有专业人士才能够看懂，客户很难明白。所以在方案实施之前，设计师需要花费很多的时间与客户沟通。而如果运用虚拟现实技术来呈现所绘制出来的设计图，就能够让客户一目了然，明白设计师的设计意图。

4结语

不难发现，将虚拟现实技术应用到室内设计教学，具有十分很重要的作用，它不仅能够激发学生对室内设计这门学科的兴趣，还能够强化教学效果，拓展学生思维，充分发挥学生的主观能动性。因此，在室内设计教学中应用虚拟现实技术已是势在必行之事。

参考文献：

［1］…张伟，姚炜.虚拟现实技术走进室内设计教学课堂［J］.宿州教育学院学报，2015，18（01）：67-68.

［2］…张继之.基于虚拟现实技术的室内设计教学模式改革探析［J］.教育教学论坛，2014（32）：46-47.

虚拟现实设计技术范文

关键词：虚拟现实技术；建筑设计

abstract:theintroductionofvirtualrealitytechnologywillbedesignedtomitigatelarge-scalelaborintensity,shortenthedesigncycle,improvedesignquality,savinginvestment.inthispaper,thecharacteristicsofvirtualrealitytechnology,describesvirtualrealitytechnologyinarchitecturaldesignplayedanimportantrole.

keywords:virtualrealitytechnology;architecturaldesign

随着社会的进步，建筑的艺术内涵和其实用性一样，越来越受到人们的重视。一个建筑师如何将自己的设计意图更形象，更直观地展示在专家、公众面前以供评赏呢？虚拟现实技术的发展提供了这样的机会。

一、什么是虚拟现实技术

虚拟现实技术（vr），也称“灵境技术”、“临境技术”、“幻真技术”，是模拟人类视觉、听觉、力觉、触觉等感知行为的高度逼真的人机交互技术。它具有沉浸感、交互性、构想性。它可以把抽象、复杂的计算机数据空间表示为直观的、用户熟悉的实物。

利用这种计算机生成的交互式三维环境，不仅使参与者能够感到景物或模型十分逼真地存在，而且能对参与者的运动和操作做出实时准确的响应。

二、虚拟现实技术在建筑设计中的应用

（一）在城市规划设计中的应用

城市的规划具有非常的超前性和可延续性，所以在其中引入虚拟现实技术是非常明智的举措。随着世博会的召开，世界各国所有大中小型展区均使用虚拟现实技术进行展示，也提升了虚拟现实技术在城市规划中应用的广泛度。在数字城市的制作中，我们可以提前数年预计到以后可能发生的各种状况，比如一个楼层的高低对周围光照的影响，可以在虚拟现实中通过实时光照来表现出阴影的范围，从而进行整体的城市规划。

（二）在建筑装饰设计中的应用

建筑装饰在设计和施工阶段可能出现无法预期的问题，而工期延误或者成本增加。而在虚拟世界中，我们可以提前模拟出需要的效果，从而在功能性上，房屋空间比例尺寸上，消防安全性上色彩上，材质上，以及采光效果上提前预知会发生的问题，只要前面花少量时间对最终效果进行推敲，就可以非常直观的给施工人员和客户一个满意的交代。

（三）在设计成果展示中的应用

建造建筑并不是投资方的主要目的，其主要目的是由一座成功的建筑达成最大化的商业目的。虚拟现实系统以其独有的“沉浸感”给消费者带来全新的感受，不失为一个展示建筑美观度和功能的最佳手段。

二、虚拟现实技术的现实意义

（一）项目的技术论证

建筑行业与其他行业有着很大的不同，一座建筑的落成对社会的影响，人民的生命安全，都起到非常重要的作用。在当今众多大型建筑场馆的设计工作和施工过程中，我们要面临巨大的经济压力。前期设计出现的任何一个问题，都可能在将来的施工过程中出现巨大失误。在竣工之后，建筑的功能性，安全性，环保型方面也需要时间进行考察。所以我们一定要在前期以三维成像技术来展示最终效果，才可能在最低的成本压力下把安全系数提到最高，同时也节省了人力物力，达到很好的先前期论证效果。

（二）改善建筑设计

建筑设计是一项非常具有科学性、严肃性的过程，它需要在建筑设计的过程中，不断地进行技术论证及可行性的分析，对以往设计做出更好的改变，以避免建筑在建造过程中或者使用过程中出现由于设计而出现的问题。虚拟现实系统就可以为我们的建筑师门提供这样的机会。采用虚拟现实系统，建筑师可以将其作为一个建筑性能评价的工具，在其中来发现建筑设计出现的缺陷，同时可以采用系统模拟出不同的解决问题的方案，在极低成本下，完善建筑项目的设计。

（三）节省投资和运行费用

采用虚拟现实技术进行先期技术成果的演示和论证有助发现设计中多余的措施和各专业不协调的部分，及时修正以节省投资和运行费用。同时，演示论证也可发现设计中可能导致无法满足要求的设计不当之处，避免了建筑物建造完成后的返工。

四、结语

虚拟现实技术在建筑设计中的应用，有着不可估量的应用前景。借助虚拟现实技术，能够极大的丰富建筑师的设计方法，增强设计师的创新能力。信息时代的建筑师，除了需要了解已有的建筑技术和设计方法外，更要善于从计算机应用中吸取一些先进的方法。只有不断更新观念，不断掌握新技术，才能赢得未来。

参考文献：

[1]贾滨.进入数字化时代的建筑学仁j3科技情报开发与经济,2006,6