虚拟产品开发交互技术

(1)虚拟产品开发环境有效性评价方法; 

(2)与人机交互、人人交互有关的人机工程评价。

与其他一些学科不同,虚拟产品开发的概念-经提出就受到企业界的广 泛关注，- 些企业立即开始着手局部性实施和应用。美国福特汽车公司是个采用网络并行设计技术设计的企业。采用这项技术设计制造的新型SS1型从开始设计到-次 上道测试只用了9个月的时间。继世界架“无纸客机”-波音 77双喷机型成功之后,波音公司决定采用虚拟产品开发技术研制新一代737客机。

美国Sandia国家实验 室采用虚拟制样技术开发新一代计算机芯片,这种芯片只有现在芯片的1/25大小。John Deere公司将虚拟产品开发技术用于焊接设备安装机器人的设计、评价和测试,使设计制造周期大大缩短。考文垂艺术设计学院利用虚拟样机技术对正在设计的轿车进行虚拟道路测试,评价轿车的道路适应性和驾驶员视野。

在国内，虚拟产品开发方面的研究开始不久，目前报道的研究多数属于概念和结构框架的范畴, 开发环境的研究多数还限于目标系统层面,没有深入到虚拟设计制造层面,而对于虚拟设计制造模型构造层面的研究就更少。因此,结合一个工程学科 ,重点解决虚拟设计制造中的重大技术基础问题,并在深入研究技术的基础上,建立虚拟产品开发环境, 并深层次开发模型构造环境,从而建立起面向应用的虚拟产品开发平台, 这对将虚拟产品开发技术的研究引向深入有重要价值。

虚拟产品开发的应用

VPD技术极大地增强了企业的创新能力,它能够在虚拟状态下构思、设计、制造、测试和分析产品,以有效解决那些反映在时间、成本、质量等诸存在的问题。目前, -一些有优势的制造厂商和产品开发公司都把VPD作为- -项总体经营战略, 努力发挥它的大潜力。据报道, 汽车工业对VPD有兴趣,并且动手也早, 如美国的克莱斯勒和福特汽车公司、德国的大众汽车公司以及日本的一些汽车公司都在积极采用VPD技术。

因为汽车制造厂商一旦错过推出新车型的时机, 就等于放弃了应该占有的市场份额,会遭受大的利润损失,甚至使公司破产。采用VPD技术后,汽车I业新车型开发的时间可由36个月缩短到24个月以内,竞争的优势显然得到加强,其影响不可估量。现在VPD技术已在汽车、航天、 机车、用品等诸多领域成功地应用,对工业界产生了强大的冲击作用。

虚拟产品开发的功能

1、内容管理——许多工具允许用户上传原始 3D 内容（稍后将被编辑成 VR 体验），或者将现有的 VR 内容直接上传到平台上。用户可以在这些平台上管理和存储内容，有时还可以直接从这些平台上发布。

2、编辑内容——绝大多数 VR 解决方案都具有编辑功能。用户可以编辑原始 3D 内容或现有的 VR 体验。一些编辑功能具有拖放功能，这意味着用户可以在几乎没有编码经验的情况下编辑他们的 VR 内容。

3、硬件集成——任何 VR 解决方案都必须与支持 VR 体验的硬件集成。这些设备通常是耳机，但也可以包括移动电话。

4、协作——VR 工具允许多个用户同时远程访问解决方案，以便他们可以实时协作。在协作时，用户应该能够同时在相同的事物上进行交互，以及一起观看游戏或活动。

5、分析——一些 VR 解决方案将为用户提供分析功能。它将使企业能够更好地了解访问 VR 内容的观众的行为。

虚拟产品开发的特征

电脑方式数字化，3D交互（InteracTIve），接近真实（视觉、触觉）。增强现实（AugmentedReality）/混合现实（MixReality）的特征为：真实的场景和环境；虚拟、数字化的3D信息；相互叠加，实中有虚、虚中有实。XR是VR、AR和MR的统称，是多样化的数字可视化现实技术。

***复杂产品可视化平台应具备的主要技术要点：

1、工业级实时渲染引擎，支持多种超高质量数字模型的可视化渲染方式

2、支持复杂大型工业CAD数据模型

3、支持5G应用，支持云应用（云渲染）

4、支持各类XR终端显示设备，各类大型综合显示环境