虚拟现实是一种由计算机和电子技术组成的新技术，是一个看似真实的模拟环境，通过多种传感设备，用户可根据自身的感觉，使用人的自然技能对虚拟现实世界中的物体进行考察和操作。参与其中的事件，同时提供视、听、触等直观而自然的实时感知，并使参与者“沉浸”于模拟环境中。虚拟现实技术借助计算机最新传感器技术创造了一种崭新的人机交互手段，其核心是建模和仿真。

　　传统的汽车设计是“概念—数模—物理模型-数模”的一个过程。而若是采用虚拟现实建模的造型设计，不仅节省了大量的人力、物力和财力，还可在短时间内提供多种方案，并且可随着设计的进行做出实时修改，大大缩短了整车造型阶段的生命周期。

　　虚拟现实技术在造型阶段的全生命周期，主要包括以下几部分：1.造型定义阶段；2.色彩及材质赋予阶段；3.人机界面设计阶段；4.设计检验阶段。

　　造型定义阶段

　　在前期的造型定义阶段，我们就可以借助虚拟现实的力量得到1:1的仿真感受,通过RTT软件导入CAS面或者A面，进行车身数据分层、分块处理，根据不同的部位和需要达到的不同感受选用材质，设置不同的光照效果，达到高度仿真的目的。此后，再导入相应的全景环境，逐渐插入音乐模块，完成仿真动画演示流程，从而满足项目组和专家组设想的评审效果（见图1），并可对该模型进行动态实时交互，改变配色、轴距、背景以及查看细节特征结构。从多个角度全面观察，并实时进行调整，从而使整个评审过程简单、明了，使抽象的概念具象化、模糊的印象清晰化。

图1虚拟现实场景评审

　　色彩及材质设计阶段

　　当造型定义阶段完成后，主机厂需要与皮纹厂商和面料厂商联合开发，将只存在于概念化的纹理、式样及色彩具象化，在这个过程中，我们仍需要虚拟现实的帮助。纹理厂商会通过虚拟软件将主机厂所设计的纹理效果真实地反应在每一个零部件的表面，通过光影和环境反射可以真实展示实车纹理（见图2），并实时反映某纹理是否适合在此零件上运用，或可能出现的工艺瑕疵等。在这个过程中我们可以直观判断设计纹理样板是否与整体效果协调一致，对于评审过程中提出是否可以有别的方案选择时，设计师可以瞬时反应，保证了评审的及时性。

　　在色彩的匹配上，keyshot渲染器中存有上百种材质可供选择，在评审现场可以流畅地切换色彩，并且运用辅助设备PANTONE X-RITE（见图3）。在现场实时选择心仪的色彩，并接入虚拟设备后在评审现场就可以直观感受，随后记录PANTONE色号后可与面料厂商、内外饰厂商进行标准对接，从而让实车达到与模型相一致的理想效果。

　　人机界面设计阶段

　　座椅、转向盘、变速杆、指示灯、后视镜、刮水器、车门手柄、多媒体娱乐以及空调等都可以利用虚拟现实的软件进行设计。设计师可以借助数据手套设计开发。开闭件的合理性、上下车的便利性，以及人机界面操作的合理性、便捷性，都可以有效地在虚拟现实中获得直观真实的感受。通过虚拟工具，人们可以坐在汽车的座椅上，看到真实的驾驶室布置，观察各式各样的仪表板、变速杆及附属装置，可以检查座椅的高低是否合适、仪表的按键是否在手可及的范围内、手指操作是否方便，以及车内采光效果如何等，从而进行更细致专业的调整。

　　Tecmath公司研制了一套Ramsis人机工程学模拟系统，可以用来客观评价驾驶室的人机工程学性能（如驾驶员四肢的位置、视野和舒适度等）。这个模型导入虚拟环境后，人们便可操纵一个虚拟人物，将其移动到不同的位置、选定观察点和坐姿作以下研究：检查座椅与周围部件的关系、查看驾驶员的视觉情况、考察仪表盘是否位于最佳视野范围内、观察是否存在视野盲区以及人体后倾角度状况（见图5）。

图2  虚拟材质

图3  PANTONE X-RITE

　　设计检验阶段

　　从前期的概念设计到物理模型设计，经历着“虚拟—调整—改变—虚拟—真实”的一系列过程。而在这个相对真实的环境中，我们将一点一滴地转换虚拟，修正真实。在最终的物理模型呈现时，造型阶段的虚拟展示则会告一段落，但汽车开发过程中的虚拟现实并未终结。

图5  Ramsis人机工程学模拟系统

　　结语

　　我国对虚拟现实技术的研究与一些发达国家相比还有很大的一段距离。随着计算机图形学、计算机系统工程等技术的高速发展，虚拟现实技术也逐渐得到重视。国内许多研究机构和高校也都在进行虚拟现实的研究和应用，并取得了一些不错的研究成果。正如其它新兴科学技术一样，虚拟现实技术也是许多相关学科领域交叉、集成的产物。随着虚拟的发展，我们必须清醒的认识到，虽然这个领域的技术潜力是巨大的，应用前景也是很广阔的，但仍存在着许多尚未解决的问题和尚未克服的技术保障。

　　虽然如此，该技术独特的优势为各个领域的发展提供了一个全新的突破口。同时，我们也相信，随着计算机技术，尤其是网络技术的飞速发展，虚拟现实技术将会得到更为长足的进步，必将更为广泛地应用于各个领域，为人类的生产生活带来全新的面貌。