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工业设计的虚拟体验设计-------产品概念设计胡晓琳教学目的：通过本节课的理论和实践教学，让学生了解虚拟显示技术在工业设计中的运用，利用虚拟技术（3D）体验并完成产品的概念设计。教学内容：1、关于虚拟现实技术。（了解）2、虚拟现实技术在工业设计中的应用。（理解）3、虚拟体验设计：鼠标的概念设计。（掌握）一、关于虚拟现实技术虚拟现实技术：简称VR，又称灵境技术，是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面，创建了一种适人化的多维信息空间。1、它综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术，模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能，使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中。2、能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互。•1、多感知性：除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知，甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。2、浸没感：又称临场感或存在感，指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。3、交互性：用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性)。4、构想性：不仅可再现真实存在的环境，也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。虚拟现实技术的主要特征•主要功能是生成虚拟境界的图形，故此又称为图形工作站。•应用前景十分广阔。它始于军事和航空航天领域的需求，但近年来，虚拟现实技术的应用已大步走进工业、建筑设计、教育培训、文化娱乐等方面。虚拟现实技术的应用领域主要功能是生成虚拟境界的图形，故此又称为图形工作站。1、现代建筑设计、现代室内设计和环境设计；2、现代产品设计（或称作工业设计）；3、现代平面设计，包括包装设计、招贴设计，以及企业形象设计；4、媒体设计，包括影视广告设计、网站设计、电脑游戏设计和动画设计；5、为产品设计和平面设计服务的相关内容，如摄影、展示设计。例如：虚拟现实在汽车仿真方面的应用•1、在汽车开发的整个过程中，全面采用计算机辅助技术。•2、对车的造型、设计、计算、试验直至制模、冲压、焊接、总装等各个环节中，采用计算机模拟技术。使汽车的开发、制造都置于计算机技术所构造的严格的数据环境中。•3、虚拟现实技术的应用，大大缩短了汽车设计周期，提高了市场反应能力。二、虚拟现实技术与工业设计工业设计1、根据国际工业设计联合会做出的定义：“就批量生产的工业产品而言，凭借训练、技术知识、经验以及视觉感受而赋予材料、结构、形态、色彩、表面加工以及装饰以新的品质，叫做工业设计。技术、艺术与文化转化为生产力的核心环节。2、从狭义上讲：工业设计就是对所有工业产品进行设计，即产品设计。在具体的产品设计实践中，由于关注领域的不同，产品设计又可大致分作以下几大类别：家用电器产品设计、3C产品设计、交通工具设计、家具设计、工业设备类产品设计、运动休闲类产品设计等。3、虚拟技术的应用主要表现在：需求分析概念设计详细设计制造评价与测试等阶段设计----创造性的思维产品----理想化的物质形式1、概念设计：对产品最初的设计构思，目的是捕捉产品的形态。2、传统的概念设计：以二维的方式进行表达方式：手绘2、当下概念设计：在三维空间中实时观察、操作，可以改变产品的形态建模，色彩和材质的给予；在三维环境中为设计者提供基于语言识别和手势跟踪的输入方式，实时操纵产品及零件。用人机工程学指导产品的设计，使产品符合人的生理特点和心理习惯。用美学观点来创造产品形态，使产品给使用者带来美的享受用三维计算机技术，准确、快速的将设计者的设计理念表达出来。用人机交互的平台，使受众在虚拟环境中真切体验设计产品的魅力。三、虚拟体验设计1、AutodeskShowcase:设计可视化软件可以轻松地改变产品的外观和可操纵部件的位置，在集成了光线跟踪功能后，能让设计、工程和营销团队快速和高效率地利用三维CAD数据，创建准确、逼真且引人注目的图像，展示出空间感和环境因素，从而传播品牌特征。2、Autodesk3dsMaxDesign:渲染质量窗口使用户能够实现快速迭代和探索更多的设计选择，从而让用户创建逼真的设计图像，更轻松展示数字化样机，为创作过程提供便利。3、Rhino（犀牛）：可以在Windows系统中建立、编辑、分析和转换NURBS曲线、曲面和实体的三维多功能建模软件。Rhino从设计稿、手绘到实际产品，或是只是一个简单的构思等的渲染表现、动画、工程图、分析评估以及生产用的模型，Rhino所提供的曲面工具都可以精确地完成任务。可以建立任何可以想象的造形，不管是具象的还是抽象的，同时模型也完全符合设计、快速成形、工程、分析和制造从飞机到珠宝所需的精确度。Rhino被广泛引用于三维曲面设计的建模和表现行业。在汽车，机电，产品外观方面Rhino具有很好的造型表现能力。首先把三视图导入到3dsMax中从前视图或侧视图开始制作软件—3dsMax制作出引擎盖完成后的模型制作整个车身（包括保险杠、门窗）