1、试论机械设计制造中的虚拟现实技术试论机械设计制造中的虚拟现实技术21 世纪是高科技时代、是信息的时代。信息产物日新月异，这时人类才发觉以往传统模式的计算机已经无法满足时代的发展，于是产生了利用人类视觉、听觉、感观和形态的优势来运用到计算机数据处理当中。由此，人们可以更方便、更容易掌握计算机技术，舒舒服服的不用动手操作就能完成理想任务，这就需要一种创新的技术，于是就产生了虚拟现实的技术。1.虚拟现实技术概述1.1.虚拟现实技术的特征1.1.1.身临其境的感触。身临其境的感触是通过观察者在一个非常逼真的虚拟世界里所展现出的情感反应，我们可以通过观察者利用自身的感觉、听觉和视觉来体验虚拟世界所发生的
2、故事，从而实现在模拟虚构的世界中进行虚拟的机械设计，这比仅仅靠设计者通过想象来设计要好得多。1.1.2.相互性。在虚拟的现实系统中，人和机器的互动是一种贴近自然的互动，使用虚拟现实系统的用户不仅可以利用传统的键盘和鼠标来和计算机进行交流，还可以通过面部数据的扫描、口令的指挥进行交互。在这里，虚拟现实系统不仅能够快速的对用户指令做出反应，还能够通过观察用户的举止动作来进行监控判断，这是一种反馈与被反馈的作用过程。1.1.3.多功能性。因为虚拟的现实系统具有感觉、视觉、听觉和触觉等传感反应装置，也因此能使用户在使用的过程中享受到感觉、视觉和触觉上的特征，由此能够开发出人类的更多潜在本领，进而不断完
3、善虚拟现实系统的设计。1.1.4.时效性。虚拟的现实系统可以自动的参与到人类的生产、生活中去，可以快速的和人类进行思想、行为的交互，从而使得人机一体的智能化发展得到开发。1.2.虚拟现实关键技术虚拟现实技术的发展是离不开基本的技术和系统开发的。包括计算机图像帧数的处理、计算机音像的环绕技术、网络传输技术、人脸识别系统、硬盘数据库容量的改进、CPU 传输器的提升等等。他们都是发展虚拟现实技术的基础，反之虚拟的现实技术也是以上几种技术的宝贵结晶。在现今，虚拟现实技术的关键主要表现为以下几点。第一，虚拟现实的环境技术。要想让虚拟现实技术得以实现，就需要在虚拟的环境中建立动态的真实环境，我们可以根据实
4、际环境的动态数据进行编辑、整理，并根据需要，通过利用之前所取得的现实数据来在模拟环境中进行虚拟环境的现实构件。第二，使用高水平的 3D 图像处理技术。3D 图像能够真实的生成，这一特征是离不开刷新频率的控制的。为了满足实时性的需求，在处理刷新频率的帧数据时就要进行严格的控制，要控制在每秒 15 帧到每秒 30帧之间，在不破坏图像的清晰程度的基础上，适量的提升刷新的频率，和利用各种加速的有效技术是实现虚拟的现实系统的重要步骤。第三，传输技术与数据现实的提高。我们所研究的虚拟现实的实现是离不开主体现实数据和传输设备的发展的，而现今的技术硬件设备根本不能满足虚拟现实系统的研究，因此，在触觉和视觉传感
5、器上仍有待进一步加强，而虚拟现实装置的灵敏度和探究范围上也需不断完善。第四，应用系统的开发。所有的新技术，它们的终极目标都是运用到现实生活中去，然而，相应运用到实际生活中，就需要有展示新技术的相应运行系统供人们使用，因此就必须要开发虚拟现实的使用工具。2.虚拟现实技术在机械设计制作中的应用2.1.虚拟设计所谓的虚拟设计就是开发人员通过前期的数据调查、分析、研究等来开发的一个虚拟的产品，在这个过程中，如果遇到了数据的缺失就要进行及时的反复调整，进而确保设计产品的完善，换言之，虚拟现实技术是一个产品问世的有效途径。在我们进行虚拟设计的过程中，会涉猎很多相关的学科和技术，这个过程是多门学科的交互才能
6、实现。目前，在工程设计上针对虚拟现实的工程设计提出了两种设计方法。一种是利用计算机辅助设计软件 CAD 进行分析建模，然后将建模数据通过相应软件转换成虚拟现实软件所能接受的格式中去，进而将模型传输到虚拟现实的环境中去，最终完成虚拟产品的设计。另一种则是CAD 的另一种模式 VR-CAD 系统，这种系统不仅能将虚拟现实技术录入到 CAD 模型中去，还能进行质量、材料品质等物理性能方面的分析和录入，因此在此系统总，我们可以看到数据完整的外形结构，并在内部结构相互作用的时候可以通过外部数据输入对其进行实时的更改。2.2.虚拟制造虚拟制造是实现实际制造的有效途径，我们利用计算机仿真虚拟的技术，将现实想要生产制造的产品，通过计算机来进行各项数据的仿真模拟，形成真实的 3D 立体仿真效果，利用先进的计算机性能和网络的支持，在计算机群组的协作下，将产品的各项数据集成到计算机中计算出立体、可视化的模型，从而实现了产品规划到设计到制造到性能分析和质检是否达标的管理过程，从而通过计算机模拟出的产物看是否符合实际要求进而再进行合理的、小成本的改动，最终符合要求再进行现实的生产。综上，我们能够看出，虚拟现实技
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