汽车仿真VR开发过程浅述

江苏财经职业技术学院机械电子与信息工程学院 周晓雨 倪小波

VR是Virtual Reality的缩写，中文的意思就是虚拟现实，概念是在80年代初提出来的，其具体是指借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段。VR已不仅仅被关注于计算机图像领域，它已涉及更广的领域，如电视会议、网络技术和分布计算技术，并向分布式虚拟现实发展。虚拟现实技术已成为新产品设计开发的重要手段。在VR环境下的进行协同设计，团队成员可同步或异步地在虚拟环境中从事构造和操作虚拟对象的活动，并可对虚拟对象进行评估、讨论以及重新设计等活动。VR已成为构造虚拟样机，支持虚拟样机技术的重要工具。

首先建立汽车模型库，利用网龙的101VR资源库来建立一个完整汽车模拟驾驶系统,，其主要内容包括：

（1）汽车模型的建立：利用VR开发软件，再通过资源库来建立汽车的整体外观模型；

（2）驾驶舱的设计：使用素材库资源在虚拟环境中建立驾驶舱模型；

（3）驾驶舱及汽车内部的贴图：在建立模型的基础上对内部进行贴图，形成完成的汽车内部系统；

（4）驾驶舱内部互相部件的设计：利用VR开发软件，控件资源，建立互动模块体系，通过手柄等手段来完成内部控件的操作。

图1 汽车外观及内部设计

采用VR设计的特色主要有以下几个优点：

（1）利用先进VR技术，增强学习兴趣。科技推进生活质量的提高，VR技术是当前的热点，利用VR技术可以提高我们学习兴趣；

汽车虚拟设计：

应用虚拟设计技术可以快捷地建立产品的模型族，迅速实现产品的变型设计和系列化设计。虚拟技术通过网络技术和PDM(产品数据管理)技术的支撑，还可以实现异地设计和并行设计。采用虚拟现实系统全尺寸的车身及内外饰的三维立体影像能方便逼真地显示在设计者眼前。

（2）使用建模互动技术，可以实现安全学习。利用模拟驾驶舱，可以安全学习，避免开车学习过程遇到意外事故。

汽车虚拟开发工程即在汽车开发的整个过程中，全面采用计算机辅助技术，在轿车开发的造型、设计、计算、试验直至制模、冲压、焊接、总装等各个环节中的计算机模拟技术联为一体的综合技术，使汽车的开发、制造都置于计算机技术所构造的严格的数据环境中，虚拟现实技术的应用，大大缩短了设计周期，提高了市场反应能力。

图2 汽车部件开发图示

当然在VR模拟现实过程发现建立了汽车整车或分系统的CAD模型之后，在计算机上模拟真实的实验环境、实验条件、实验负荷进行虚拟仿真实验。通过虚拟实验，可 以在汽车实际产品加工以前，预测它的安全性、可靠性、动力性、气动性、经济性及舒适性等各种性能，同时对不满意的地方进行改进设计。虚拟试验还可以进行虚 拟人机工程学评价、虚拟风洞试验、虚拟碰撞试验等。

图3 汽车虚拟实验

图4 汽车虚拟实验