基于虚拟现实技术的产品设计展示研究

刘元寅 梁新洋

摘要：现今在产品设计展示中使用最广泛的方法便是图片展示及小比例模型展示，但由于图片在光线、色差、产品比例方面表达不全面，模型在功能、使用等方面表达不清晰。使得参观者对展示的产品不能完全了解，更甚造成误解。而虚拟现实技术沉浸感、交互性、构想性的特点给现今产品展示带来了新的思路。研究针对产品设计展示问题提出了基于虚拟现实技术的展示方法，深入研究虚拟现实技术展示方法的具体应用及虚拟现实技术对现今产品展示带来的影响。

关键词：虚拟现实技术；交互；产品设计展示；增强现实；用户体验

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）33-0235-03

1引言

随着经济发展社会进步，互联网、云计算及3D打印技术的成熟发展，产品设计也成为备受重视的主流设计，产品设计展示也有着十分重要的作用，产品通过展示能在同类产品竞争中获得优势，也能给参展者带来视觉上的冲击、精神上的享受，让参展者了解产品熟悉产品，有利于产品的开发与推广，更多创造性、革命性的产品将会出现，给人们生活带来便捷。现今产品设计展示因易受外界环境影响，在展示上容易造成误解及不便，而在产品设计评比或院校学生毕业设计展示环节，由于对作品信息了解不充分容易对产品产生误判。面对因展示问题而出现误判，容易使设计师、院校学生对自身设计能力产生怀疑，从而不敢放手创作，长此以往必会影响到产品设计的长期发展，造成不可挽回的损失。要想解决这一问题，定要从产品设计展示的环节出发，将以往单一的产品设计展示转变为有参展者深入参与的双向人性化产品设计展示方式，研究虚拟现实技术在产品设计展示中的应用，使参展者更加全面的了解产品。

2产品设计虚拟展示

2.1 产品设计虚拟现实展示的表现

虚拟现实技术即为人工使用计算机构造出三维虚拟环境，对虚拟数据进行可视化操作，主要给人带来视觉、听觉上的直观感官体验，让人获得与真实世界相似的“身临其境”的感受。产品设计的虚拟展示作为一个新生领域充分发挥了虚拟现实技术的特性，充分考虑了在产品设计展示中以人为主体。产品设计师使用虚拟现实技术进行产品虚拟展示，参展者除了可以获取产品基本的文字描述、图形展示、语音提示外还可以通过虚拟现实技术和产品进行交互，通过参展者对产品的互动，参展者可以获得更好地对产品的认知及感受，更好的围绕产品进行交流。这种全新的展示形式将产品的各种信息更加精准、更加合理、更加完整地呈现在了参展者面前，使产品设计展示由静到动、由被动到主动、由单一空间化到虚拟空间多维化，避免了传统产品展示诸多弊端，为产品设计行业提供极大的便利。

2.2 产品设计虚拟现实展示主要特点

近年来经济发展迅速、互联网技术发展突飞猛进，虚拟现实技术愈加成熟，应用领域更加广泛。这种展示方式使产品展示更加个性，更加具有冲击力。产品设计师通过全新的展示方式表达更新的设计概念，全新的展示方式有利于突出产品设计理念、利于参展者对产品的感知、利于大众加深对产品的印象提高对产品的认同。基于虚拟现实的产品设计展示较传统的被动式产品展示相比具有以下优点：

2.2.1产品展示体验性更强

虚拟现实技术营造出虚拟场景有着极强的交互性质，它对每个动作都会进行贴近现实的演算从而做出真实感极强的反馈，随着主机性能越来越强对虛拟场景的渲染也越来越真实，光与影的结合让虚拟场景以假乱真。使用虚拟现实的手段进行产品展示，参展者通过穿戴虚拟现实设备通过不同的平台观察场景中的产品、了解产品，在虚拟场景中操作产品，了解更多的细节。这样生动且多角度全方位的产品展示给参展者视觉上、听觉上乃至产品交互体验上新的感受，在参展体验上较传统方式更强。

2.2.2产品展示效率更高

以往产品设计展示使用的图片模型等，制作困难成本较高，展示的图片因布展灯光、展位等容易产生色差、比例失调问题，影响参展者的观看体验。作为展品的模型多为只有外观展示功能大多不具备互动性，参展图片模型的运输保存也十分浪费人力物力。虚拟现实技术的应用，使得在虚拟的3D场景中产品不受展厅各种因素影响始终保持最佳状态，这种全新的产品展示方式展示效率更高，且增加了参展者的新鲜感，更提高了参展者了解产品的欲望增强了参展者对产品内涵产品特性的认知。

2.2.3产品展示信息化传播更广

通常的产品设计展示需要在特定的空间、时间得以完成，因此以往的产品设计展示经常受时间地点等多方面限制，导致展示效果不佳且时间短少，参展者走马观花对产品印象不深，对产品立意了解少。虚拟现实技术的应用，设计师设计的产品进行数字化处理使用虚拟现实设备展示，将设计的产品上传至网络形成“网络展厅”参展者只需使用虚拟现实设备便可足不出户享受产品展示。将产品进行数字化转换上传至互联网使更多人更加方便的参展，现今网络发展突飞猛进，不受限制的产品展示在信息化下更广泛传播，提高了产品的知名度。

3产品设计虚拟现实展示的现状与应用

现今虚拟现实技术日常应用逐渐成熟，互联网迅速发展又将虚拟现实推向了一个新的高潮。在与产品设计展示相结合上，国外的虚拟展示模式刚刚起步，新颖的展示方式吸引了众多关注，我国在虚拟展示上虽起步较缓，但在其虚拟展示领域发展及技术实用上紧跟国际步伐。

作为国家博物馆的故宫在2016年率先引用了虚拟现实技术中的VR展示技术，虚拟展厅为参展者展示了磅礴的中国文化古迹、历史文化，虚拟现实技术展示的应用既避免了参展者接触真正的展品文物使展品文物造成不必要的损坏，又能让参展者全方位多角度的欣赏文物，与文物进行互动了解每一件文物的内涵。（图1）

在2018年中国国际虚拟现实科技体验展会成功举办，展会上展示了来自全国各地行业内顶尖的地虚拟现实产品展示。对于造型复杂、功能多样的产品展示中，虚拟展示的结合使产品表现出更强的设计个性，更加全面地展示了产品。

4 虚拟现实技术在产品设计展示中的应用

产品设计是人为地将设想进行合理规划而后通过各种感觉形式传达出来的过程，是将艺术现实化的过程，产品设计是实用性设计学科涵盖：数码电子产品设计、汽车设计、家具设计、服装设计等多种设计，影响着现代社会的生活生产。现今产品有着造型复杂、色彩鲜明、功能复杂多样等极强的产品特性，同样对产品设计的展示也有较高要求。

为让参展者身历其境的了解产品特点感受产品内涵，达到立体式、即时性、交互性的展示目的，虚拟现实技术将文字、视频、音频进行信息化整合，形成一个新的完整的信息化平台，通过计算机演算输出再通过虚拟现实设备操作，全方位多角度的将产品呈现在人们面前。

基于虚拟现实技术即时交互式产品设计展示的三种方式及相应特点

4.1产品模型全息投影虚拟展示

全息投影技术利用光的衍射成像原理，无须产品实物便可实现产品三维立体图像的再现，完成产品三维全息投影首先需要产品的3D模型，其次渲染制作全息投影设备所需的专用视频即可，与传统二维展示方式相比较全息投影展示可以使参展者在没有产品现实模型的情况下，全方位多角度的观察产品，但相应地有着互动性不足的缺点。全息投影展示操作难度低有着上手简单的特点，由此特点全息投影展示应用范围广，普及程度高。（图2）

4.2 建模软件建模渲染输出VR模型

产品设计中的汽车设计、数码产品设计、家具设计等设计出的产品多具有造型流畅、细节丰富、结构复杂的特点，为了给参展者带来最直观的认知体验，需要更加全方位的展示产品的功能构造、色彩细节等，这是需要设计师使用专业的产品类建模软件对产品进行三维建模，得到产品的三维模型文件后通过可以输出VR格式的软件进行产品的渲染，这样渲染的产品文件在使用操作时可以做到旋转缩放、色彩光效变换、产品结构拆分组合等不同功能，这种文件可以直接上传到互联网上去，参展者可使用互联网移动终端设备对产品进行上述的各项操作，仔细观赏、操作产品。这种方法展示效果较好，但是需要产品设计师熟练建模渲染软件的使用，现今主流的产品类建模软件主要为犀牛（Rhino）渲染类软件主流的有Keyshot，这两个软件上手简单，对设备要求较低。这种方法容易实现，也便于用于各种产品设计展示中去。（图3）

4.3 虚拟现实场景搭建

为追求更好的交互性沉浸式产品设计展示体验，使用专业软件利用软件虚拟引擎进行VR虚拟场景的搭建，进行物理绑定后可以对产品进行操作，经过此类软件渲染的场景更加真实。带有产品的场景渲染完成后成为独立的文件，可在计算机上单独打开，参展者只需佩戴虚拟展示所需的VR头显设备待与计算机连接后，便可通过VR专用手柄对产品进行直接操作。对产品进行虚拟场景搭建参展者通过VR设备体验这种方法展示效果最好，參展者在以假乱真的虚拟场景中对产品进行操作沉浸感更强，使用手柄不但可以做到产品的全方位观察还可以与产品进行互动。现今可进行虚拟现实场景搭建并进行VR展示的主流软件有Unreal Engine 4和unity3D，在软件方面，上述两款软件使用难度较大，且虚拟场景的运行及操作都需要较高配置的电脑主机同时还要具备完整的VR设备，要求较高。为更好地提高产品展示效果，可通过与专业VR设备公司进行合作完成产品的虚拟现实展示。（图4）

5结语

随着互联网技术发展突飞猛进，虚拟现实技术发展如日中天，与此同时产品设计出现在人们的视野当中逐渐被人们所重视，产品设计的虚拟现实交互展示是科技与艺术交融的成果、是一种新型的艺术展示方式。产品设计虚拟现实展示通过模拟视觉、触觉及听觉等人体各方面的感受，给参展者更加逼真的参展体验，相比传统的二维平面产品展示有着展示交互性强、展示效率高、对产品信息化集成度高且传播更广的优势。产品设计虚拟现实展示使设计师与参展者的距离更进一步，使参展者与设计师间的交流更加直接。作为新兴的艺术形式，更需要设计师在进行产品设计中考虑“人”的因素进去，以人为本的进行艺术创造，使更多优秀的产品设计出现在大众面前，推动产品设计的发展。产品设计虚拟现实展示在当今信息化高度集中、互联网不断发展的今天能创造出更多的社会价值，为产品设计从业者及广大人民群众服务，为建设社会出力。

参考文献：

[1] 张佳信. 虚拟展示设计的交互性研究[D]. 武汉理工大学， 2008.

[2] 刘元寅， 王亦敏. 浅析产品虚拟展示技术在电子商务营销中的应用[J]. 艺术与设计（理论）， 2014（9）： 118-120.

[3] 陈为. 虚拟现实技术在工业设计中的应用[J]. 机电产品开发与创新， 2006， 19（5）： 122-124.

[4] 杨茜. 虚拟现实技术在工业设计中的应用现状与发展趋势[J]. 中国高新技术企业， 2015（16）： 48-49.

【通联编辑：光文玲】