目錄第1章緒論第2章仿真與虛擬設(shè)計技術(shù)概述第3章虛擬設(shè)計技術(shù)第4章國內(nèi)外研究現(xiàn)狀第5章虛擬設(shè)計技術(shù)存在問題第6章未來發(fā)展方向第7章結(jié)束語目錄第1章緒論1伴隨著科學(xué)的不斷發(fā)展,人類社會步入了嶄新的世紀(jì)。各種新技術(shù)層出不窮,而各個學(xué)科相互融合發(fā)展,又產(chǎn)生了許多新的學(xué)科技術(shù)。產(chǎn)品設(shè)計就是這樣的一門學(xué)科。每一次新科技的出現(xiàn),都會給產(chǎn)品設(shè)計的途徑、方式帶來新的發(fā)展和變化。仿真與虛擬現(xiàn)實技術(shù)是以計算機支持的仿真技術(shù)為前提的,對設(shè)計、加工、裝配、維護等等,經(jīng)過統(tǒng)一建模形成虛擬的環(huán)境,虛擬的過程,虛擬的產(chǎn)品。仿真與虛擬技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)40年代,到90年代才逐步發(fā)展完善起來,現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用到了制造、軍工、醫(yī)學(xué)、航天、建筑等很多領(lǐng)域,并且都取得了很大的成功。仿真與虛擬技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計中,更會體現(xiàn)出它的很多優(yōu)勢,給設(shè)計業(yè)帶來全新的理念和方式。如圖１總結(jié)了幾個世紀(jì)以來產(chǎn)品設(shè)計的演變過程。返回目錄第１章緒論伴隨著科學(xué)的不斷發(fā)展,人類社會步入了嶄新的2返回設(shè)計的演變過程返回設(shè)計的演變過程3第2章仿真與虛擬設(shè)計技術(shù)概述什么是仿真？什么是虛擬現(xiàn)實（ＶＲ）？返回目錄第2章仿真與虛擬設(shè)計技術(shù)概述什么是仿真？返回目錄4什么是仿真?仿真Simulation屬于一門基礎(chǔ)性學(xué)科，仿真就是利用模型進行的一種試驗，它可極為有效而經(jīng)濟地用于科研設(shè)計訓(xùn)練以及系統(tǒng)的試驗。仿真技術(shù)是以控制理論相似原理數(shù)模與計算技術(shù)信息技術(shù)系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機和多種專用物理效應(yīng)設(shè)備為工具借助系統(tǒng)模型，對實際的或設(shè)想的系統(tǒng)進行動態(tài)試驗研究的一門新興綜合性技術(shù)。

返回什么是仿真?仿真Simulation屬于一門基礎(chǔ)性5什么是虛擬現(xiàn)實（ＶＲ）？虛擬現(xiàn)實(Virtualreality簡稱VR)，是人類與計算機和極其復(fù)雜的數(shù)據(jù)進行交互的一種方法。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是指利用人工智能、計算機圖形學(xué)、人機接口技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)、機械技術(shù)、視聽技術(shù)等高新技術(shù)模擬人在特定環(huán)境中視、聽、動等行為的高級人機交互技術(shù)。

返回什么是虛擬現(xiàn)實（ＶＲ）？虛擬現(xiàn)實(Virtualr6第3章虛擬設(shè)計技術(shù)虛擬設(shè)計技術(shù)虛擬設(shè)計系統(tǒng)的構(gòu)成虛擬設(shè)計技術(shù)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計中的作用返回目錄第3章虛擬設(shè)計技術(shù)虛擬設(shè)計技術(shù)返回目錄7虛擬設(shè)計技術(shù)1.虛擬概念設(shè)計2.虛擬裝配設(shè)計3.虛擬環(huán)境中的聲音系統(tǒng)4.虛擬設(shè)計系統(tǒng)中的接觸及力量反饋返回虛擬設(shè)計技術(shù)1.虛擬概念設(shè)計返回8虛擬概念設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計過程可以概括分為兩個步驟：概念設(shè)計(ConceptualDesign)和構(gòu)型設(shè)計(ConfigurationDe-sign)[1]。前者的目的是制定出設(shè)計方案，后者的目的是設(shè)計出具體構(gòu)型。概念設(shè)計是設(shè)計的初步階段，它的目的是獲得足夠多的有關(guān)產(chǎn)品式樣和形狀的信息。它是設(shè)計過程的重要階段，因為產(chǎn)品成本的60%~70%是由這個階段決定的。在概念設(shè)計階段，人們需要研究大量可行的設(shè)計方案，從而確定經(jīng)濟效益最好的設(shè)計。虛擬概念設(shè)計使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，為設(shè)計者提供基于語音識別和手勢跟蹤的輸入方式，設(shè)計者可以很方便地在三維虛擬環(huán)境中操縱產(chǎn)品及零件，進行各種形狀建模和修改。利用這種系統(tǒng)進行計算機建模，無須精確的尺寸定義。虛擬現(xiàn)實技術(shù)消除了鼠標(biāo)、鍵盤等的輸入方式給用戶帶來的限制，同時系統(tǒng)還可以為用戶提供三維立體圖像，設(shè)計者可以在三維空間中對設(shè)計對象進行觀察和操作。返回虛擬概念設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計過程可以概括分為兩個步驟：概9虛擬裝配設(shè)計返回虛擬裝配設(shè)計返回10頭盔顯示器

返回頭盔顯示器返回11數(shù)據(jù)手套返回數(shù)據(jù)手套返回12返回虛擬設(shè)計系統(tǒng)構(gòu)造圖返回虛擬設(shè)計系統(tǒng)構(gòu)造圖13虛擬設(shè)計技術(shù)應(yīng)用

1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)已成為軍事和航天領(lǐng)域的先鋒技術(shù)

2.虛擬現(xiàn)實技術(shù)已成為一種商業(yè)經(jīng)營手段和戰(zhàn)略3.虛擬現(xiàn)實技術(shù)成為學(xué)校教學(xué)手段和教學(xué)方式的重要組成部分

4.虛擬現(xiàn)實技術(shù)將成為工程設(shè)計的得力助手返回虛擬設(shè)計技術(shù)應(yīng)用1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)已成為軍事和航天領(lǐng)域的先鋒14虛擬設(shè)計技術(shù)軍事和航天領(lǐng)域的應(yīng)用返回虛擬設(shè)計技術(shù)軍事和航天領(lǐng)域的應(yīng)用返回15虛擬現(xiàn)實技術(shù)已成為一種商業(yè)經(jīng)營手段和戰(zhàn)略

國際企業(yè)管理挑戰(zhàn)賽的核心是一套完善的電腦軟件系統(tǒng)，它用模擬方式把一個企業(yè)在國際標(biāo)準(zhǔn)市場環(huán)境中所面臨的各種管理問題反映出來，參賽者作為虛擬企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)人就此進行決策。由于它與市場中變化莫測的真實商戰(zhàn)相吻合，國際上許多公司將其作為訓(xùn)練員工的手段。虛擬仿真技術(shù)已日漸成熟，如虛擬仿真技術(shù)的汽車演示廳，人們可以在汽車上面對虛擬道路。了解汽車的性能。虛擬仿真技術(shù)的駕駛廳，可以幫助駕駛員在虛擬道路上訓(xùn)練等等?，F(xiàn)在許多公司都把代理人模擬軟件視為企業(yè)經(jīng)營的有力工具。在美國思想工具公司所開發(fā)的項目挑戰(zhàn)模擬裝置中，挑戰(zhàn)者以形神兼?zhèn)涞奶摂M工作組成員的面貌出現(xiàn)，展開激烈的商戰(zhàn)。虛擬公司和虛擬經(jīng)營策略越來越受到各大公司的青睞。返回虛擬現(xiàn)實技術(shù)已成為一種商業(yè)經(jīng)營手段和戰(zhàn)略國際企業(yè)管理16虛擬現(xiàn)實技術(shù)成為學(xué)校教學(xué)手段和教學(xué)方式的重要組成部分早在1995年，華盛頓的中小學(xué)校就開始了虛擬教學(xué)。教室里沒有黑板和講臺，每個座位的前方都有特殊的頭盔和操縱桿。孩子們只要帶上頭盔，手握操縱桿，眼前就會出現(xiàn)一幅幅栩栩如生的景象，既生動又形象，這是虛擬教學(xué)。傳統(tǒng)的教學(xué)理論和教學(xué)實踐一直忽視形象思維的發(fā)展與完善，片面強調(diào)抽象思維，這是目前課堂教學(xué)普遍存在的枯燥、乏味、抽象、難懂的重要原因之一。美國加州和印第安納州之間的一堂關(guān)于宇航和太空知識的遠程教學(xué)課也是一個很好的實例。遠在美國東部印第安納州的教師和他的學(xué)生們一起出現(xiàn)在大屏幕電視上。老師用生動的講解和大量的影視資料把孩子帶進了太空，為了激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和參與意識，課堂上還特意準(zhǔn)備了五顏六色的小墨鏡和小扇子，這樣當(dāng)孩子們和屏幕上的宇航員一起”飛向”太空時，孩子們戴上小塑料墨鏡并扇起小紙扇，仿佛真的有耀眼的太陽和灼熱的高溫需要抵御。同時課堂上還可以品嘗到宇航員常吃的脫水后的雞蛋、蘋果醬和冰激凌……在整個的教學(xué)活動中，孩子們都能和遠隔千里的老師交流自己的感受和體會所以說，利用虛擬技術(shù)就能實現(xiàn)形象思維教學(xué)，增強學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，提高素質(zhì)教學(xué)的水平。虛擬教學(xué)已開始走向全球化，相信我國的教學(xué)在這一方面的應(yīng)用將越來越廣泛。返回虛擬現(xiàn)實技術(shù)成為學(xué)校教學(xué)手段和教學(xué)方式的重要組成部分17虛擬設(shè)計技術(shù)工程設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用返回虛擬設(shè)計技術(shù)工程設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用返回18虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計中的作用1、提高設(shè)計直觀性和真實性2、縮短設(shè)計流程，提高設(shè)計效率3、降低設(shè)計成本，提高產(chǎn)品競爭力返回虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計中的作用1、提高設(shè)計19第4章國內(nèi)外虛擬設(shè)計技術(shù)的研究現(xiàn)狀國外虛擬設(shè)計技術(shù)的研究現(xiàn)狀國內(nèi)虛擬設(shè)計技術(shù)的研究現(xiàn)狀返回目錄第4章國內(nèi)外虛擬設(shè)計技術(shù)的研究現(xiàn)狀國外虛擬設(shè)計技術(shù)的研究現(xiàn)20國外虛擬設(shè)計技術(shù)的研究現(xiàn)狀諾格公司用虛擬現(xiàn)實技術(shù)為美設(shè)計新航母返回國外虛擬設(shè)計技術(shù)的研究現(xiàn)狀諾格公司用虛擬現(xiàn)實技術(shù)為美設(shè)計新航21國內(nèi)虛擬設(shè)計技術(shù)的研究現(xiàn)狀返回國內(nèi)虛擬設(shè)計技術(shù)的研究現(xiàn)狀返回22第5章虛擬設(shè)計技術(shù)存在的問題1．由虛擬環(huán)境到CAD的數(shù)據(jù)交換問題2．?dāng)?shù)據(jù)接口3．?dāng)?shù)據(jù)縮減4．實時與真實5．硬件方面的問題6．網(wǎng)絡(luò)傳輸速度問題返回目錄第5章虛擬設(shè)計技術(shù)存在的問題1．由虛擬環(huán)境到CAD的數(shù)據(jù)交23第6章仿真與虛擬設(shè)計未來發(fā)展方向技術(shù)發(fā)展趨勢技術(shù)發(fā)展分析返回目錄第6章仿真與虛擬設(shè)計未來發(fā)展方向技術(shù)發(fā)展趨勢返回目錄24技術(shù)發(fā)展趨勢

建模/仿真方法學(xué)、仿真計算機和仿真軟件將仍然是計算機仿真技術(shù)中的重要課題。科學(xué)計算的可視化(VISC)作為仿真的重要基礎(chǔ)將進一步發(fā)展,為了適應(yīng)VD環(huán)境的要求,高質(zhì)量的跟蹤和控制仿真模型運行方式將有很大發(fā)展;鑒于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是由多臺處理機(異構(gòu)或同構(gòu))連接而成的分布仿真系統(tǒng),將可以支持多個子仿真任務(wù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一執(zhí)行。分布仿真系統(tǒng)將成為我國電力、郵電、鐵路、金融等行業(yè)的通用技術(shù)。面向?qū)ο蟮慕?仿真技術(shù)將逐步發(fā)展到面向特征、面向產(chǎn)品的加工和裝配等;并發(fā)仿真環(huán)境將作為并行設(shè)計技術(shù)的一種支撐技術(shù)而形成通用的支撐系統(tǒng);專家系統(tǒng)、模糊決策和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將全面引入仿真系統(tǒng)。在仿真建模、仿真實驗設(shè)計、仿真結(jié)果分析和模型的修正及維護等多個方面大大改善仿真系統(tǒng)的適應(yīng)性和仿真的準(zhǔn)確性,形成高效的智能仿真系統(tǒng)。VR技術(shù)將很快進入一個快速發(fā)展的時期,其主要趨勢是頭盔式顯示器(HMD)等可視化設(shè)備、人體(或四肢)方位跟蹤系統(tǒng)、觸覺系統(tǒng)等VR專用硬件將全面上市,其性能價格比會迅速提高,VR技術(shù)所需求的高性能計算機將以用戶可以接受的價格出現(xiàn)。VR設(shè)備驅(qū)動軟件和用新型傳感裝置測得大量數(shù)據(jù)的高效處理軟件也將面市,ISO標(biāo)準(zhǔn)化組織將推出有關(guān)的信息交換標(biāo)準(zhǔn),VR技術(shù)在2010年左右將獲得普遍應(yīng)用,但由于它對人腦思維和人體行為的基礎(chǔ)研究難以在短時期內(nèi)突破,故VR技術(shù)還會有一個較長的發(fā)展時期。返回技術(shù)發(fā)展趨勢建模/仿真方法學(xué)、仿真計算機25技術(shù)發(fā)展分析

實時仿真和VR技術(shù)都要求有極高的圖象或圖形處理速度,除了高性能并行處理計算機,一般的計算機系統(tǒng)目前還很難達到要求。所以,在產(chǎn)品或工程系統(tǒng)的整體仿真和虛擬設(shè)計階段,研究實現(xiàn)以復(fù)雜工程分析計算為背景的實時動態(tài)圖形仿真技術(shù)就顯得特別重要。研究實現(xiàn)跟蹤和控制方式的可視化計算方法,探討充分利用計算機空間和時間協(xié)調(diào)達到動態(tài)、實時顯示要求的軟、硬件技術(shù)將十分有意義。分布式仿真主要研究的問題是仿真模型和實驗的并行化分配,以及有效的分布仿真環(huán)境的建立,如靜、動態(tài)數(shù)據(jù)及模型和功能分割技術(shù),防止通訊死鎖技術(shù)等。美歐等國己將分布交互仿真技術(shù)用于局部戰(zhàn)場的仿真(EADSIM)。面向?qū)ο蟮姆抡婕夹g(shù)主要體現(xiàn)在2個方面,一是利用通用的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言,如C++Smalltalk等,建立仿真軟件包;二是基于0-0方法等,建立適于某一范圍的建模與仿真軟件包。并發(fā)仿真技術(shù)的主要目的是將仿真任務(wù)各個階段的“人”和“工序”有機及時地聯(lián)系,從而將逐步實現(xiàn)的仿真工程變?yōu)椴l(fā)實現(xiàn)的工程,當(dāng)前研制的一體化仿真環(huán)境是邁向并發(fā)技術(shù)發(fā)展分析實時仿真和VR技術(shù)都要求有極高26仿真環(huán)境的重要一步。并發(fā)仿真的核心部分是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),它既是仿真建模、驗?zāi)?、實驗、?yōu)化、分析與處理的信息源泉,又是仿真各部分協(xié)調(diào)配合的連接點。智能仿真技術(shù)中主要研究的是如何引入知識表達及處理技術(shù)以擴大仿真模型中知識描述的能力;如何引入專家知識和推理,以輔助一般用戶對仿真結(jié)果做出各種決策;輔助模型的修正與維護等。VR和VD系統(tǒng)包括計算機生成環(huán)境、物理實現(xiàn)的建模環(huán)境和真實環(huán)境3部分,其關(guān)鍵技術(shù)包括基于VR的建模方法,如設(shè)計對象給人的視覺、聽覺、觸覺等有關(guān)的靜、動態(tài)屬性的定義與表示;定性和定量模型的實時算法;VR支撐系統(tǒng)有關(guān)算法;VR支撐系統(tǒng)有關(guān)技術(shù);如多用戶沖突處理、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)庫及操作、聲音組裝技術(shù)等;多媒體技術(shù),如數(shù)據(jù)壓縮與編碼、媒體同步、多媒體網(wǎng)絡(luò)和超媒體等。返回仿真環(huán)境的重要一步。并發(fā)仿真的核心部分是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),它既是27第7章結(jié)束語未來的虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)研究、虛擬產(chǎn)品開發(fā)和虛擬組織建設(shè)3個方面?；A(chǔ)研究方面,早在1998年,美國克林頓總統(tǒng)就美國政府、學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界聯(lián)合開發(fā)下一代英特網(wǎng)發(fā)表國情咨文,并呼吁此行動立即著手開始。正如其它新興科學(xué)技術(shù)一樣，虛擬現(xiàn)實技術(shù)也是許多相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域交叉、集成的產(chǎn)物。它的研究內(nèi)容涉及到人工智能、計算機科學(xué)、電子學(xué)、傳感器、計算機圖形學(xué)、智能控制、心理學(xué)等。我們必須清醒地認識到，雖然這個領(lǐng)域的技術(shù)潛力是巨大的，應(yīng)用前景也是很廣闊的，但仍存在著許多尚未解決的理論問題和尚未克服的技術(shù)障礙。客觀而論，目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)所取得的成就，絕大部分還僅僅限于擴展了計算機的接口能力，僅僅是剛剛開始涉及到人的感知系統(tǒng)和肌肉系統(tǒng)與計算機的結(jié)合作用問題，還根本未涉及”人在實踐中得到的感覺信息是怎樣在人的大腦中存儲和加工處理成為人對客觀世界的認識”這一重要過程。只有當(dāng)真正開始涉及并找到對這些問題的技術(shù)實現(xiàn)途徑時，人和信息處理系統(tǒng)間的隔閡才有可能被徹底的克服了。我們期待這有朝一日，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)成為一種對多維信息處理的強大系統(tǒng)，成為人進行思維和創(chuàng)造的助手和對人們已有的概念進行深化和獲取新概念的有力工具。返回目錄第7章結(jié)束語未來的虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究主要體現(xiàn)28謝謝使用返回首頁謝謝使用返回首頁29目錄第1章緒論第2章仿真與虛擬設(shè)計技術(shù)概述第3章虛擬設(shè)計技術(shù)第4章國內(nèi)外研究現(xiàn)狀第5章虛擬設(shè)計技術(shù)存在問題第6章未來發(fā)展方向第7章結(jié)束語目錄第1章緒論30伴隨著科學(xué)的不斷發(fā)展,人類社會步入了嶄新的世紀(jì)。各種新技術(shù)層出不窮,而各個學(xué)科相互融合發(fā)展,又產(chǎn)生了許多新的學(xué)科技術(shù)。產(chǎn)品設(shè)計就是這樣的一門學(xué)科。每一次新科技的出現(xiàn),都會給產(chǎn)品設(shè)計的途徑、方式帶來新的發(fā)展和變化。仿真與虛擬現(xiàn)實技術(shù)是以計算機支持的仿真技術(shù)為前提的,對設(shè)計、加工、裝配、維護等等,經(jīng)過統(tǒng)一建模形成虛擬的環(huán)境,虛擬的過程,虛擬的產(chǎn)品。仿真與虛擬技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)40年代,到90年代才逐步發(fā)展完善起來,現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用到了制造、軍工、醫(yī)學(xué)、航天、建筑等很多領(lǐng)域,并且都取得了很大的成功。仿真與虛擬技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計中,更會體現(xiàn)出它的很多優(yōu)勢,給設(shè)計業(yè)帶來全新的理念和方式。如圖１總結(jié)了幾個世紀(jì)以來產(chǎn)品設(shè)計的演變過程。返回目錄第１章緒論伴隨著科學(xué)的不斷發(fā)展,人類社會步入了嶄新的31返回設(shè)計的演變過程返回設(shè)計的演變過程32第2章仿真與虛擬設(shè)計技術(shù)概述什么是仿真？什么是虛擬現(xiàn)實（ＶＲ）？返回目錄第2章仿真與虛擬設(shè)計技術(shù)概述什么是仿真？返回目錄33什么是仿真?仿真Simulation屬于一門基礎(chǔ)性學(xué)科，仿真就是利用模型進行的一種試驗，它可極為有效而經(jīng)濟地用于科研設(shè)計訓(xùn)練以及系統(tǒng)的試驗。仿真技術(shù)是以控制理論相似原理數(shù)模與計算技術(shù)信息技術(shù)系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機和多種專用物理效應(yīng)設(shè)備為工具借助系統(tǒng)模型，對實際的或設(shè)想的系統(tǒng)進行動態(tài)試驗研究的一門新興綜合性技術(shù)。

返回什么是仿真?仿真Simulation屬于一門基礎(chǔ)性34什么是虛擬現(xiàn)實（ＶＲ）？虛擬現(xiàn)實(Virtualreality簡稱VR)，是人類與計算機和極其復(fù)雜的數(shù)據(jù)進行交互的一種方法。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是指利用人工智能、計算機圖形學(xué)、人機接口技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)、機械技術(shù)、視聽技術(shù)等高新技術(shù)模擬人在特定環(huán)境中視、聽、動等行為的高級人機交互技術(shù)。

返回什么是虛擬現(xiàn)實（ＶＲ）？虛擬現(xiàn)實(Virtualr35第3章虛擬設(shè)計技術(shù)虛擬設(shè)計技術(shù)虛擬設(shè)計系統(tǒng)的構(gòu)成虛擬設(shè)計技術(shù)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計中的作用返回目錄第3章虛擬設(shè)計技術(shù)虛擬設(shè)計技術(shù)返回目錄36虛擬設(shè)計技術(shù)1.虛擬概念設(shè)計2.虛擬裝配設(shè)計3.虛擬環(huán)境中的聲音系統(tǒng)4.虛擬設(shè)計系統(tǒng)中的接觸及力量反饋返回虛擬設(shè)計技術(shù)1.虛擬概念設(shè)計返回37虛擬概念設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計過程可以概括分為兩個步驟：概念設(shè)計(ConceptualDesign)和構(gòu)型設(shè)計(ConfigurationDe-sign)[1]。前者的目的是制定出設(shè)計方案，后者的目的是設(shè)計出具體構(gòu)型。概念設(shè)計是設(shè)計的初步階段，它的目的是獲得足夠多的有關(guān)產(chǎn)品式樣和形狀的信息。它是設(shè)計過程的重要階段，因為產(chǎn)品成本的60%~70%是由這個階段決定的。在概念設(shè)計階段，人們需要研究大量可行的設(shè)計方案，從而確定經(jīng)濟效益最好的設(shè)計。虛擬概念設(shè)計使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，為設(shè)計者提供基于語音識別和手勢跟蹤的輸入方式，設(shè)計者可以很方便地在三維虛擬環(huán)境中操縱產(chǎn)品及零件，進行各種形狀建模和修改。利用這種系統(tǒng)進行計算機建模，無須精確的尺寸定義。虛擬現(xiàn)實技術(shù)消除了鼠標(biāo)、鍵盤等的輸入方式給用戶帶來的限制，同時系統(tǒng)還可以為用戶提供三維立體圖像，設(shè)計者可以在三維空間中對設(shè)計對象進行觀察和操作。返回虛擬概念設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計過程可以概括分為兩個步驟：概38虛擬裝配設(shè)計返回虛擬裝配設(shè)計返回39頭盔顯示器

返回頭盔顯示器返回40數(shù)據(jù)手套返回數(shù)據(jù)手套返回41返回虛擬設(shè)計系統(tǒng)構(gòu)造圖返回虛擬設(shè)計系統(tǒng)構(gòu)造圖42虛擬設(shè)計技術(shù)應(yīng)用

1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)已成為軍事和航天領(lǐng)域的先鋒技術(shù)

2.虛擬現(xiàn)實技術(shù)已成為一種商業(yè)經(jīng)營手段和戰(zhàn)略3.虛擬現(xiàn)實技術(shù)成為學(xué)校教學(xué)手段和教學(xué)方式的重要組成部分

4.虛擬現(xiàn)實技術(shù)將成為工程設(shè)計的得力助手返回虛擬設(shè)計技術(shù)應(yīng)用1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)已成為軍事和航天領(lǐng)域的先鋒43虛擬設(shè)計技術(shù)軍事和航天領(lǐng)域的應(yīng)用返回虛擬設(shè)計技術(shù)軍事和航天領(lǐng)域的應(yīng)用返回44虛擬現(xiàn)實技術(shù)已成為一種商業(yè)經(jīng)營手段和戰(zhàn)略

國際企業(yè)管理挑戰(zhàn)賽的核心是一套完善的電腦軟件系統(tǒng)，它用模擬方式把一個企業(yè)在國際標(biāo)準(zhǔn)市場環(huán)境中所面臨的各種管理問題反映出來，參賽者作為虛擬企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)人就此進行決策。由于它與市場中變化莫測的真實商戰(zhàn)相吻合，國際上許多公司將其作為訓(xùn)練員工的手段。虛擬仿真技術(shù)已日漸成熟，如虛擬仿真技術(shù)的汽車演示廳，人們可以在汽車上面對虛擬道路。了解汽車的性能。虛擬仿真技術(shù)的駕駛廳，可以幫助駕駛員在虛擬道路上訓(xùn)練等等?，F(xiàn)在許多公司都把代理人模擬軟件視為企業(yè)經(jīng)營的有力工具。在美國思想工具公司所開發(fā)的項目挑戰(zhàn)模擬裝置中，挑戰(zhàn)者以形神兼?zhèn)涞奶摂M工作組成員的面貌出現(xiàn)，展開激烈的商戰(zhàn)。虛擬公司和虛擬經(jīng)營策略越來越受到各大公司的青睞。返回虛擬現(xiàn)實技術(shù)已成為一種商業(yè)經(jīng)營手段和戰(zhàn)略國際企業(yè)管理45虛擬現(xiàn)實技術(shù)成為學(xué)校教學(xué)手段和教學(xué)方式的重要組成部分早在1995年，華盛頓的中小學(xué)校就開始了虛擬教學(xué)。教室里沒有黑板和講臺，每個座位的前方都有特殊的頭盔和操縱桿。孩子們只要帶上頭盔，手握操縱桿，眼前就會出現(xiàn)一幅幅栩栩如生的景象，既生動又形象，這是虛擬教學(xué)。傳統(tǒng)的教學(xué)理論和教學(xué)實踐一直忽視形象思維的發(fā)展與完善，片面強調(diào)抽象思維，這是目前課堂教學(xué)普遍存在的枯燥、乏味、抽象、難懂的重要原因之一。美國加州和印第安納州之間的一堂關(guān)于宇航和太空知識的遠程教學(xué)課也是一個很好的實例。遠在美國東部印第安納州的教師和他的學(xué)生們一起出現(xiàn)在大屏幕電視上。老師用生動的講解和大量的影視資料把孩子帶進了太空，為了激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和參與意識，課堂上還特意準(zhǔn)備了五顏六色的小墨鏡和小扇子，這樣當(dāng)孩子們和屏幕上的宇航員一起”飛向”太空時，孩子們戴上小塑料墨鏡并扇起小紙扇，仿佛真的有耀眼的太陽和灼熱的高溫需要抵御。同時課堂上還可以品嘗到宇航員常吃的脫水后的雞蛋、蘋果醬和冰激凌……在整個的教學(xué)活動中，孩子們都能和遠隔千里的老師交流自己的感受和體會所以說，利用虛擬技術(shù)就能實現(xiàn)形象思維教學(xué)，增強學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，提高素質(zhì)教學(xué)的水平。虛擬教學(xué)已開始走向全球化，相信我國的教學(xué)在這一方面的應(yīng)用將越來越廣泛。返回虛擬現(xiàn)實技術(shù)成為學(xué)校教學(xué)手段和教學(xué)方式的重要組成部分46虛擬設(shè)計技術(shù)工程設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用返回虛擬設(shè)計技術(shù)工程設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用返回47虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計中的作用1、提高設(shè)計直觀性和真實性2、縮短設(shè)計流程，提高設(shè)計效率3、降低設(shè)計成本，提高產(chǎn)品競爭力返回虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計中的作用1、提高設(shè)計48第4章國內(nèi)外虛擬設(shè)計技術(shù)的研究現(xiàn)狀國外虛擬設(shè)計技術(shù)的研究現(xiàn)狀國內(nèi)虛擬設(shè)計技術(shù)的研究現(xiàn)狀返回目錄第4章國內(nèi)外虛擬設(shè)計技術(shù)的研究現(xiàn)狀國外虛擬設(shè)計技術(shù)的研究現(xiàn)49國外虛擬設(shè)計技術(shù)的研究現(xiàn)狀諾格公司用虛擬現(xiàn)實技術(shù)為美設(shè)計新航母返回國外虛擬設(shè)計技術(shù)的研究現(xiàn)狀諾格公司用虛擬現(xiàn)實技術(shù)為美設(shè)計新航50國內(nèi)虛擬設(shè)計技術(shù)的研究現(xiàn)狀返回國內(nèi)虛擬設(shè)計技術(shù)的研究現(xiàn)狀返回51第5章虛擬設(shè)計技術(shù)存在的問題1．由虛擬環(huán)境到CAD的數(shù)據(jù)交換問題2．?dāng)?shù)據(jù)接口3．?dāng)?shù)據(jù)縮減4．實時與真實5．硬件方面的問題6．網(wǎng)絡(luò)傳輸速度問題返回目錄第5章虛擬設(shè)計技術(shù)存在的問題1．由虛擬環(huán)境到CAD的數(shù)據(jù)交52第6章仿真與虛擬設(shè)計未來發(fā)展方向技術(shù)發(fā)展趨勢技術(shù)發(fā)展分析返回目錄第6章仿真與虛擬設(shè)計未來發(fā)展方向技術(shù)發(fā)展趨勢返回目錄53技術(shù)發(fā)展趨勢

建模/仿真方法學(xué)、仿真計算機和仿真軟件將仍然是計算機仿真技術(shù)中的重要課題?？茖W(xué)計算的可視化(VISC)作為仿真的重要基礎(chǔ)將進一步發(fā)展,為了適應(yīng)VD環(huán)境的要求,高質(zhì)量的跟蹤和控制仿真模型運行方式將有很大發(fā)展;鑒于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是由多臺處理機(異構(gòu)或同構(gòu))連接而成的分布仿真系統(tǒng),將可以支持多個子仿真任務(wù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一執(zhí)行。分布仿真系統(tǒng)將成為我國電力、郵電、鐵路、金融等行業(yè)的通用技術(shù)。面向?qū)ο蟮慕?仿真技術(shù)將逐步發(fā)展到面向特征、面向產(chǎn)品的加工和裝配等;并發(fā)仿真環(huán)境將作為并行設(shè)計技術(shù)的一種支撐技術(shù)而形成通用的支撐系統(tǒng);專家系統(tǒng)、模糊決策和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將全面引入仿真系統(tǒng)。在仿真建模、仿真實驗設(shè)計、仿真結(jié)果分析和模型的修正及維護等多個方面大大改善仿真系統(tǒng)的適應(yīng)性和仿真的準(zhǔn)確性,形成高效的智能仿真系統(tǒng)。VR技術(shù)將很快進入一個快速發(fā)展的時期,其主要趨勢是頭盔式顯示器(HMD)等可視化設(shè)備、人體(或四肢)方位跟蹤系統(tǒng)、觸覺系統(tǒng)等VR專用硬件將全面上市,其性能價格比會迅速提高,VR技術(shù)所需求的高性能計算機將以用戶可以接受的價格出現(xiàn)。VR設(shè)備驅(qū)動軟件和用新型傳感裝置測得大量數(shù)據(jù)的高效處理軟件也將面市,ISO標(biāo)準(zhǔn)化組織將推出有關(guān)的信息交換標(biāo)準(zhǔn),VR技術(shù)在2010年左右將獲得普遍應(yīng)用,但由于它對人腦思維和人體行為的基礎(chǔ)研究難以在短時期內(nèi)突破,故VR技術(shù)還會有一個較長的發(fā)展時期。返回技術(shù)發(fā)展趨勢建模/仿真方法學(xué)、仿真計算機54技術(shù)發(fā)展分析

實時仿真和VR技術(shù)都要求有極高的圖象或圖形處理速度,除了高性能并行處理計算機,一般的計算機系統(tǒng)目前還很難達到要求。所以,在產(chǎn)品或工程系統(tǒng)的整體仿真和虛擬設(shè)計階段,研究實現(xiàn)以復(fù)雜工程分析計算為背景的實時動態(tài)圖形仿真技術(shù)就顯得特別重要。研究實現(xiàn)跟蹤和控制方式的可視化計算方法,探討充分利用計算機空間和時間協(xié)調(diào)達到動態(tài)、實時顯示要求的軟、硬件技術(shù)將十分有意義。分布式仿真主要研究的問題是仿真模型和實驗的并行化分配,以及有效的分布仿真環(huán)境的建立,如靜、動態(tài)數(shù)據(jù)及模型和功能分割技術(shù),防止通訊死鎖技術(shù)等。美歐等國己將分布交互仿真技術(shù)用于局部戰(zhàn)場的仿真(EADSIM)。面向?qū)ο蟮姆抡婕夹g(shù)主要體現(xiàn)在2個方面,一是利用通用的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言,如C++Smalltalk等,建立仿真軟件包;二是基于0-0方法等,建立適于某一范