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汽车业的“虚拟现实”

作者:
黄耀鹏
时间:
2015-03-08 15:04:15

来源《汽车人》杂志记者 黄耀鹏

  在明亮的、光可鉴人的创意操作间里,东尼·史塔克站在宽大的操作台前,台子上空无一物。“贾维斯,把上次干的活拿出来。”

  并没有想像中的光线入射,就像电影院里放映机发出的光线在黑暗中跳动,完全不是那样。一个结构复杂的三维球体就那么悬浮在空中,表面光滑,像放大的碳60球。

  史塔克漫不经心地做了个分开的手势,虚拟球体分成两半,又一个平铺的手势,两半球体展开成一个准平面,数十个组件嵌在平面之上,高低不平,就像俯瞰曼哈顿岛。史塔克用手势作一个推的动作,所有零部件就摊开“放在”台上。拎出一个放大,摇摇头,小胡子迅捷地撇了撇,这个组件被手势随即揉成一团,被丢进虚拟的篮筐废纸篓。贾维斯随即又生成了一个类似的,仍然完美地嵌入了原来的位置。

  “贾维斯”不只是观众看到的一条孤零零的机械臂,而是隐藏在操作间下面、智能化的大型机阵列,它需要强大的制冷系统。而它展现的、被史塔克潇洒地抛来掷去的东西,就是虚拟现实(VR-Virtual Reality)。如果果真如钢铁侠所展现的设计过程,无疑彻底地改变了工业设计方式。它能拯救周期漫长、费用昂贵的汽车设计,它能拯救因昼夜制图而变得脾气暴躁的设计师。自然,后者也不用在设计中期蹲在地上玩泥巴(有此爱好者例外)。

  传统的汽车设计完成图纸作业后(计算机图纸),下一步就是攒出油泥模型。而奢侈的风洞试验则需要制作出金属外壳全质量模型应对。而一些设计缺陷,包括在各种光照条件下车辆设计元素的瑕疵、灯光运用和动力试验,必须做出样车。逐步改进的样车可能延伸十几个版本,每一个样车都需要制模、冲压、焊接、总装,造一辆和大规模制造的成本不可同日而语。每一步都需要白花花的银子。

  虚拟现实可以令设计者在最初的阶段就能发现问题,而不必为了外观设计元素的改进大费周章,VR还能模拟制造环节和装配。设计周期和资金都可以大幅节省。可能只须做出一两款样车,就能完成定型。基于法律和安全的原因,全路况测试虽然仍然不可缺少,但此时测试的是成熟度很高的样车。设计人员遇到的麻烦会大大少于传统设计路线。

  问题在于,虚拟现实什么时候能像史塔克表现出的那样神奇和人性化?可视化的设计早已在编译环境下实现,但在室内空间构造出三维的悬浮影像,让设计人员无须佩戴各种运动传感器、动作捕捉装置就能在其间穿梭,需要很长的路要走。

  何况,我们要与设计对象实现复杂互动。将复杂的菜单与键盘输入扔到博物馆里,用简单的、模糊的手势任意操控虚拟对象,包括任意三维视角、放大缩小、移动、修改、替代、重组、装配与拆解,模拟运动。要求计算机处理自己构造的空间数据能力,当前工业小型机可能无法胜任,而用大型机则有高射炮打蚊子之嫌。幸好,全息造像技术也很稚嫩,掩盖了计算机能力的尴尬。

  假如我们的野心没那么大,能够暂时放弃全三维呈现视角,容忍带有捕捉器的头盔手套,那么问题就简单得多。

  福特和通用已经将虚拟现实有限应用到设计环节。当然,这些穿着套头衫的设计师,没有留着史塔克式的小胡子,也缺乏史大叔挥斥方遒的潇洒。相反,当他们戴上头盔后,摸索着走向粗糙的模拟驾驶位之时,后面的人还要可笑地牵着狗链一样的头盔电缆。该情形会令任何“沉浸”虚拟环境的想法“出戏”。

  不过,这些设计师很实际,他们在意节约多少时间和资金,而不大关注场面是否足够科幻。

  这些看起来不那么科幻的条件,仍然可以让设计师在不同环境和光线条件下审视自己的作品,福特设在墨尔本的沉浸式虚拟现实环境实验室FiVE(Ford immersive Vehicle Environment),帮助设计师优化设计。传统原型车开发过程中,任何细小的调整都意味着资金与时间的巨大消耗。福特认为,对这个2006年启动的项目进行第二轮投资是一笔划算的买卖。

  新的实验室全面升级了该实验室的软硬件设备,启用具有实景照片现场真实感的VRED(数字可视化解决方案)实时三维虚拟现实开发软件,采用动画及游戏行业常用的动态跟踪设备。新的实验室空间足以宽裕地放下一整辆虚拟汽车,让设计师可以如同消费者在经销商展厅里观看展车一样,自由进行虚拟绕车体验。

  在使用过程中,体验者头盔显示的画面也会同步呈现至墙上的显示器中,方便其他人观看。

  据说,在新款福特野马的设计中,设计师在虚拟现实环境中观察虚拟车辆,发现了一种不同的中控台表面设计方案,可提升驾驶者和乘客的人体工程学。虚拟环境可以令体验者忽略暴露在外的紧固件,使设计师能打造出更精致完美的造型轮廓。

  福特的计划似乎只用于内饰和外观,而没有触及动力、加工、装配和诸多路面试验的虚拟,他们回避了令人束手的难题。

  在目前,消费者当然没兴趣戴着傻里傻气的头盔去虚拟体验,他们更喜欢看得到的同时还要摸得着。在虚拟现实能提供美妙体验之前,它只属于设计的一小部分,和消费端没有建立牢固的联系。不过,虚拟现实产业的日渐崛起,可以令圈外企业(比如被Facebook收购的Oculus VR公司)成为汽车产业链的一部分。虚拟现实将成为整车制造不可替代的一部分,而非入侵者或者花瓶。

  

  

 

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