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福特沉浸式车辆环境实验室为车辆的设计带来了革命性的影响

2017-01-16
 
 
来自各地的福特工程师利用虚拟现实空间收集世界各地设计师、工程师们的输入信息。目的是在整车研发到达原型车阶段之前,利用高清技术改进车辆质量。福特的虚拟现实实验室位于密歇根州的产品开发中心(PDC)内部,这个实验室的新发现带来了革命性的影响。很多年有以来,世界各地福特的设计师和工程师都在为同一产品努力工作,终于研发了这款3D超高清技术。利用此项技术,设计师和工程师可以迅速地从一款车辆设计模型转换到下一个,从而研究并确定哪一款才是最好的选择。近日,2017款福特F-150皮卡日前在底特律车展上正式亮相,就通过这个技术揭示了新车将会在未来的生活舞台中扮演什么角色,设计邦的工作人员也受邀参观了产品开发中心,进一步了解福特的先进技术和设计。
 
FIVE虚拟现实原型实验室四处布满了高度敏感的运动探测器,使用者戴上VR眼镜和一只手套,遍布墙壁的19个运动跟踪摄像头会对其进行监测,以获得佩戴者头部的精确位置和方向
 
福特设计中心设有沉浸式车辆环境(FIVE)实验室。这一虚拟现实原型实验室四处布满了高度敏感的运动探测器,使用者戴上VR眼镜和一只手套,遍布墙壁的19个运动跟踪摄像头会对其进行监测,以获得佩戴者头部的精确位置和方向。戴上眼镜后,用户可以加载车辆CAD模型,将它们置于不同的环境中,然后在汽车周围走动就好像自己身处陈列室一样。坐入测试平台后,用户可以体验汽车的内部情况,这感觉完全像是坐在一辆真正的汽车中,其细节是非凡的。用户还可以把头伸到引擎盖里检查发动机,CAD模型足够详细,包括了发动机的内部机制和车内装饰。此外,实时远程通讯也是FiVE实验室的一大亮点。目前,福特全球的虚拟现实网络布局由分别位于澳大利亚和美国的两个FiVE实验室,以及位于澳大利亚、palo alto(美国)、德国、中国、印度、巴西以及墨西哥的若干协作中心组成。在FiVE实验室中,当研发人员带上头盔,在虚拟现实环境中观察车辆之时,其他地区的工程师也能看到同样的图像。
 
坐入测试平台后,用户可以体验汽车的内部情况,这感觉完全像是坐在一辆真正的汽车中
 
“目前世界各地福特的设计师和工程师几乎都在为同一产品努力工作,”福特虚拟现实与先进可视化部门的技术专家Elizabeth Baron如是说。“利用此项技术,设计师和工程师可以迅速地从一款车辆设计模型转换到下一个,从而研究并确定哪一款才是最好的选择。”


“福特产品研发基地运用了一些3D网络游戏的技术,让公司设计师和工程师可以在实验室体验到消费者驾驶车辆的感受,”Baron表示,“虚拟环境实验室可以营造一种视觉效果,可以看到和真实车厢外几乎一样的景象,同时可以提高质量,优化车辆设计。
 
福特虚拟现实与先进可视化部门的技术专家Elizabeth Baron演示沉浸式车辆的使用
 
虚拟环境实验室可以营造一种视觉效果,可以看到和真实车厢外几乎一样的景象,同时可以提高质量,优化车辆设计
 
虚拟现实技术最初用在汽车开发的时候是可视化工作室2000X提出的创意,设计师jerry kearns领导着数字技术测试团队,使用现金的渲染技术,好莱坞风格的动画和虚拟现实体验,以创造最好的汽车设计。后来还有少数公司推出了虚拟现实头盔产品,比如三星电子的GearVR(配合该公司的Note4手机使用),谷歌(微博)也推出了一个简易版的纸板虚拟现实头盔,不过行业内技术最先进的OculusRift头盔。这一全新的系统让福特全球的工程师与设计师们能够在不同的虚拟设计方案间快速切换,最终挑选出最优方案。这一过程确保了所有量产车型的实用性、一致性和设计效果都在这一系统所模拟的仿真环境中被反复验证。通过FiVE Lab和设计工作室中的超高分辨率显示器,墨尔本当地的工程师与设计师们能够与世界各地的同行们一起,精心打磨福特未来车型的每一处细节。
 
福特的工程师leon carper展示3D设计草图
 
沉浸式虚拟现实技术采用了配备23个摄像头的运动捕捉系统和头戴显示器,通过虚拟工作台评估员工作业可行性和熟练度
 
福特人体工程学专家将对每款新车进行平均超过900次的虚拟装配作业评估,重点包括三项核心技术——全身运动捕捉、3D打印和沉浸式虚拟现实。每项技术在为用户保证车辆高品质的同时,还提供了用于评估工人装配流程整体安全性的关键数据。福特虚拟制造专家使用了以下技术:全身运动捕捉提供了工人在进行作业时的肢体动作数据。人体工程学专家借助工人手臂、背部、腿部和躯干上安装的52个运动捕捉标记,记录了超过5000个数据点,用于评估肌肉的强度和弱点、关节扭伤和身体失衡情况。而专业运动领域也使用了类似技术,来提高运动员的技巧并帮助他们避免受伤。3D打印技术能帮助人体工程学专家在模拟情境下,确定工人手臂在装配流程中的伸展空间。由于每个人的手臂大小不一,员工可借助3D打印出的模具来测试汽车装配中的空间狭窄度——这有利于优化生产方案。沉浸式虚拟现实技术采用了配备23个摄像头的运动捕捉系统和头戴显示器,通过虚拟工作台评估员工作业可行性和熟练度。
 
人体工程学专家借助工人手臂、背部、腿部和躯干上安装的52个运动捕捉标记
 
沉浸式虚拟现实技术采用了配备23个摄像头的运动捕捉系统和头戴显示器,通过虚拟工作台评估员工作业可行性和熟练度






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设计邦  - jelia
2017-01-16
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