虚拟设计及虚拟试验

1、虚拟现实 虚拟现实（Virtual Reality）利用计算机生成一种模拟环境，通过多种传感器设备使用户投入到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。虚拟现实的传感设备立体头盔数据手套虚拟现实虚拟现实的特点3 I交互作用虚拟现实的组成交互作用视觉听觉触觉听觉虚拟产品开发虚拟产品开发(Virtual Product Development)虚拟制造虚拟制造(Virtual Manufacturing)虚拟技术虚拟技术 三维表现三维表现 人机互动人机互动 智能机器人智能机器人 智能传感器智能传感器 专家系统专家系统 SQL Server Oracle Access 2000 合作、协调合

2、作、协调 缩短开发时间缩短开发时间 快速成型快速成型 技术技术人工智能人工智能产品数据管理产品数据管理并行工程并行工程快速样车快速样车VR 三维建模三维建模 虚拟油泥建模虚拟油泥建模CAD 有限元有限元 有界元有界元 有界差分有界差分CAE虚拟技术的构成集成化的产品开发过程和产品生命周期虚拟技术的发展虚拟技术的发展20世纪世纪90年代年代以来，以来，VR飞速飞速发展发展1986年，研制成年，研制成世界上第一个较世界上第一个较为完整的多用途、为完整的多用途、多感知的多感知的VR系统系统1975年，提出了年，提出了“人工现实人工现实”的思想的思想19651965年，首次提出年，首次提出了虚拟现实概

3、念了虚拟现实概念的雏形的雏形123在汽车制造中的应用 在汽车试验中的应用 在产品设计中的应用l借助虚拟现实技术建立的三维汽车模型，可显示汽车的悬挂、底盘、内饰直至每一个焊接点，设计者可确定每个部件的质量，了解各个部件的运行性能。这种三维模型准确性很高，汽车制造商可按得到的计算机数据直接进行大规模生产。 l利用计算机支持技术对必须生产和制造的汽车进行全面建模和仿真，它能够仿真非实际生产的材料和产品，同时产生有关它们的信息。也可以制定零件生产的机加工方案、拟定产品检验和试验步骤等。 l虚拟试验技术作为虚拟制造技术的一个环节，在汽车空气动力学及汽车被动安全性研究中正得到越来越广泛的应用，汽车被动安全

4、性研究包括车身抗撞性研究、碰撞生物力学研究以及乘员约束系统和内饰件的研究。 虚拟现实技术在汽车工业中的应用现状 General MotorGeneral MotorVirtual Reality 改进改进 感受感受设计设计q在产品设计中的应用在产品设计中的应用 全球汽车界最早利用虚拟现实技术的公司之一 它采用的虚拟现实软件具有3个图形流水线部件，可分别投影在设计师的左边、前面和地面上的大屏幕上，另外一台单独的桌面系统有时用做右面的第四面墙 戴上立体滤色眼镜或头盔式显示器、数据手套等显示设备，在大屏幕上就可以看到和真实的汽车一样大小的三维立体图像q在产品设计中的应用在产品设计中的应用 在戴姆勒克

5、莱斯勒公司耗资巨大的梅赛德斯汽车设计中心里，设计人员可在该中心提供的“虚拟现实中心”的虚拟环境中进行工作，车身设计师可以在这里检查车体的线条和轮廓，检测车身表面的光洁度，分析汽车的空气动力学性能等。 据报道，通用和戴姆勒据报道，通用和戴姆勒克莱斯勒公司采用虚克莱斯勒公司采用虚拟现实技术开发一种新车型的时间从拟现实技术开发一种新车型的时间从1年以上缩年以上缩短到两个月左右，开发成本最多可降到原先的短到两个月左右，开发成本最多可降到原先的十分之一，而按常规，单单就车型开发时间看，十分之一，而按常规，单单就车型开发时间看，新款汽车的设计，至少需新款汽车的设计，至少需1218个月。个月。 l虚拟制造技

6、术 汽车设计师可以利用虚拟汽车设计师可以利用虚拟现实原型技术精心进行测现实原型技术精心进行测试，工作人员可以试，工作人员可以驾驶虚驾驶虚拟汽车在虚拟公路上行驶拟汽车在虚拟公路上行驶，以便检查汽车的各种功，以便检查汽车的各种功能，或坐在驾驶室中检查能，或坐在驾驶室中检查视野情况等。此外，虚拟视野情况等。此外，虚拟制造系统还被应用到齿轮制造系统还被应用到齿轮的并行设计和装配以及机的并行设计和装配以及机器人的训练等地方。器人的训练等地方。 美国通用汽车公司美国通用汽车公司 日产曾用虚拟现实软件日产曾用虚拟现实软件“试线试线”，模拟从仪表板上，模拟从仪表板上拆除气囊组件，这时发现拆除气囊组件，这时发现

7、挡风玻璃碍事，总装线上挡风玻璃碍事，总装线上的工人得窝着脖子干活，的工人得窝着脖子干活，由于预先发现了这一问题由于预先发现了这一问题，并得到了及时解决，避，并得到了及时解决，避免了正式生产时的麻烦。免了正式生产时的麻烦。 日产日产 q在汽车制造中的应用在汽车制造中的应用 q在汽车试验中的应用在汽车试验中的应用 F1每年参赛的赛车都要进行一项虚拟测试 机算机忠实地展现出了F1赛事中各个赛道中可能出现的情况，重点是虚拟出发生车祸后赛车能够提供给车手的保护，通过它判断赛车能否有效地保护车手不受或少受伤害近几年，F1赛坛车祸频发，而几乎没有车手因此丧生，无疑，这套虚拟环境系统功不可没引起各个领域的革命性变化敏捷制造/虚拟工厂 在产品在产品试验中试验中的应用的应用 对并行对并行工程的工程的促进促进 供、销供、销商介入商介入汽车生汽车生产产 虚拟现实技术在汽车工业界中的前景展望虚拟现实技术在汽车工业界中的前景展望人员培训人员培训 目前上海大众的虚拟设计开发部门还只是处于三维建模和数据库应用阶段，CEO级别的人通过大屏幕