虛擬設計的基本概念(DOC 25頁)

內容摘要
5.1虛擬設計的基本概念
科學技術的發展不斷推動著設計的進步，日新月異的信息技術也深刻影響著設計的變革。信息技術發展的深度決定著設計師可在多大程度上利用信息技術為設計服務。早期引入計算機技術進行文檔管理、二維圖形處理，把設計師從枯燥無味的事務性工作中解放出來；計算機軟、硬件的升級換代使得設計師能夠使用計算機進行三維建模、渲染表現，人們可以從多個角度對產品進行審視。現在，信息技術的集成化、智能化發展使設計發生了全麵、深刻的變化，設計進入了一個新的時代——虛擬設計時代。虛擬設計（Virtual Design，簡稱VD）代表了一種全新的製造體係和模式。
虛擬設計是以虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR）技術為基礎，以機械產品為對象的設計手段，虛擬地製造產品，在計算機上對虛擬模型進行產品的設計、製造、測試。它是計算機圖形學、人工智能、計算機網絡、信息處理、機械設計與製造等技術綜合發展的產物。
5.1.1虛擬現實
虛擬設計的技術基礎為“虛擬現實”。“虛擬現實”一詞由美國VPL公司創建人拉尼爾（Jaron Lanier）在20世紀80年代初提出，是指綜合利用計算機圖形係統和各種顯示、控製等接口設備，生成可提供沉浸感覺和交互操作的三維環境技術。虛擬現實是—種計算機界麵技術，從本質上講，虛擬現實就是—種先進的計算機用戶接口，它通過給用戶及時提供視覺、聽覺、觸覺等各種客觀而又自然的實時感知交互手段，最大限度地方便用戶操作，從而減輕用戶的負擔，提高整個係統的工作效率，體驗比現實世界更加豐富的感受。簡言之，虛擬現實就是人與虛擬世界的交流。人的動作和情緒可以控製虛擬世界中的物體。反之，虛擬世界中的物體也能使人產生真實的感覺，包括視覺、聽覺、觸覺等。
虛擬現實經曆了以下發展曆程：
(1) 1965年，在IFIP會議上，有VR“先鋒”之稱的計算機圖形學的創始人Ivan Sutherland作了題為“The Ultimate 某公司(終極的顯示)”的報告，提出了一項富有挑戰性的計算機圖形學研究課題。他首次提出了包括具有交互圖形顯示、力反饋設備以及聲音提示的虛擬現實係統的基本思想，指出人們可以把顯示屏當作一個窗口觀察一個虛擬世界，使觀察者有身臨其境的感覺。這一思想提出了虛擬現實概念的雛形。至此，人們正式開始了對虛擬現實係統的研究探索曆程。

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