Page 104 - 机械技术运用及理论研究

92 机械技术 运用及理论研究 Research on the Application and Theory of Mechanical Technology

入后成为其中的一员，并进行实时交互活动，感知虚拟世界的各种对象，获取身
临其境的感觉。详细来说，虚拟现实技术的主要特征包括：第一，沉浸性。用户
在虚拟现实中可以通过自己的触觉、视觉和听觉来感知虚拟世界，而在虚拟环境
中一切感觉都是逼真的，能够给用户带来身临其境的机会。第二，交互性。虚拟

现实能够创建一个动态的世界，实现人机交互，使用者不仅可以利用计算机进行
交互，同时还可以通过数据手套、声音命令等交互手段进行各种设计。第三，多
感知性。虚拟现实系统装有听觉、视觉和触觉等传感装置，方面用户获取信息，
从而发挥人的多项潜能，提升设计可用性。

2. 虚拟现实在机械设计制造中的作用
（1）虚拟产品概念设计
概念产品是一种理想化的物质形式，是创造性思维的体现，就是对产品初始
的设计构想，目的在于通过构建其基本形态来展现产品，这是产品设计的重要阶

段，占到产品成本的 60% 左右。虚拟现实技术应用于虚拟概念设计中能够为设
计者提供基于语言、手势的输入方式，设计者就可以在三维虚拟环境中操纵零件、
产品等来修改产品形态，能够实现在三维空间观察和操作设计对象，从而获取更
多关于产品的信息，达到最佳效果。例如，目前比较流行的故事版平面设计就是

其中的代表，使设计师思路更为清晰、逼真，让人获得直观的交互感受，减少了
投放市场的风险性，提升了产品开发的成功率。另外，设计者可以根据用户的不
同需求来创造，让用户亲自体验感受，如可以通过触摸屏选择产品色彩、造型和
装饰等，从而构成逼真的三维模型，让用户感受虚拟环境中的产品情况。

（2）虚拟设计
虚拟社交是设计人员设计的虚拟产品，主要是通过分析、研究和检查设计的
产品来判断是否符合设计要求，并及时修改问题，完善产品设计。一般来说，虚
拟设计系统包括虚拟环境生成器和设备两个部分，前者是整个系统的主体，能够

根据用户需求在数据库支持下产生多维的、人性化的实例，这一部分由计算机软
硬件组成，可以说是包括各种数据库的高性能工作站；后者包括人机交互工具、
信号控制装置等部分。目前，虚拟设计系统交互技术集中于触觉、视觉和听觉，
输入和输出设备是交互的主要方式，如语音输入、数据手套等，虚拟设计涉及多

个领域，属于多学科交互技术，目前比较流行的交互技术是利用 CAD 系统产生
模型，然后再转换为虚拟现实软件支持的格式，输入虚拟现实软件中，从而完成