汽车工业中的虚拟现实技术

汽车工业中的虚拟现实技术虚拟现实（VirtualReality，简称“VR”），是一种可以创造和体验虚拟世界的计算机系统。这里的虚拟世界是指全体虚拟环境或给定仿真对象的全体。而“虚拟环境”一般是指用计算机生成的有立体感的图形，它可以是特定现实环境的表现，也可以是纯粹构想的世界。虚拟现实技术是近年来发展起来的高级计算机技术，其建立在计算机图形学、仿真学、并行技术、人工智能、多媒体技术及高性能计算机系统等技术基础之上。混合现实使用数字技术对现实汽车厂和产品进行虚拟，根据程度不同，通常分为如下个几层次：增强现实（AugmentedReality，简称"AR”）；增强虚拟（AugmentedVirtuality，简称“AV”）；虚拟现实（VirtualReality，简称“VR”）。而其中前两项又被合称为“混合现实”（MixedReality，简称“MR”），见图 1。图 1 混合现实示意图MR 技术与 VR 技术的主要区别在于 MR 是一种"建立在真实基础上的虚拟”，其看上去比VR 技术所呈现的效果更加真实，应用起来也更为简单，MR 技术也是近些年来才逐步兴起的一项应用技术。混合现实，顾名思义，就是将实体的的场景或物体与虚拟的场景或物体相结合所产生的混合世界。数字化工厂“数字化工厂”又称“虚拟化工厂”，即通过数字化技术、现代通信和网络技术，将传统实物工厂所拥有的职能通过数字化形式在网络上再现，并且在技术和实现的手段上大大扩展了传统工厂的各项职能。1991 年，美国里海大学在《21 世纪制造企业的战略》报告中首次提出了“敏捷制造”和“虚拟企业”的概念。该报告设想到 2006 年建立美国汽车（USM）公司，即实现汽车工业的敏捷制造/虚拟工厂，若该设想能如期实现，未来敏捷制造/虚拟企业的模式将表现为由计算机网络控制的多个柔性制造单元组成的分布式自动制造与虚拟制造系统。众所周知，传统工厂在模式上有着多项不足，特别是汽车制造业中的汽车设计领域。例如,传统大客车车身结构设计大多是凭借多年累积的经验，用“搭积木”的方式拼凑而成，其设计理念为：设计一试制一试验一再设计一再试制，在设计过程中，结合以往的设计经验，强调薄弱环节必须加强，可能出现强度问题的环节尽量加强。就设计成本而言，这将直接导致材料的大量浪费；就结构强度而言，其可能达不到预期效果甚至可能会适得其反，只能待试验结束后针对试验结果进行改进，往往还需进行再试制。这种设计方式必然会造成整车整备质量与整车强度的矛盾与新的应力集中点的产生，产品试...