汽车开发中的虚拟产品开发技术探究

苏仕杰

摘 要：随着我国经济的不断发展和科学技术水平的不断提高，我国的汽车行业得到了极大的发展，但是，由于我国居民生活水平和生活质量的不断提高，对于汽车各方面的要求也越来越高。在这样的背景下，虚拟产品开发技术在我国汽车行业的开发工作中得到了极大的应用和普及。虚拟产品开发技术在汽车行业中的应用和发展，不仅在很大程度上减少了汽车开发所需耗费的时间，同时也大大的提高了汽车设计和开发工作的质量和水平，在市场竞争愈发激烈的时代背景下，虚拟产品开发技术的应用和发展是必然的。

关键词：汽车开发；虚拟产品开发技术；市场竞争

一、虚拟产品开发技术的功能特点

虚拟产品开发技术的应用过程中，可以将其所需要设计和研究的产品上当一个虚拟的空间当中，在这个空间里人们可以根据其要求和构思对产品进行改变，同时并将相关的产品展现在人们面前，同时通过一定的计算和操作也可以收集到虚拟空间中产品的基础数据和信息，进而为相关工作人员对产品进行优化和完善提供一定的数据支撑【1】。虽然从某种程度来说，虚拟产品开发技术整个系统的应用和研发会耗费相当大的成本，但是一旦其正式投入使用，就可以在很大程度上降低企业生产和完善产品所话费的各项成本，同时也有力的保证了产品的质量和水平符合相应的标准。理论上讲，虚拟产品开发技术一般具备以下几点功能特点【2】：

第一，通过虚拟产品开发系统的应用，可以使得相关的工作人员和设计者对产品有一个直观且客观的感受，同时也有利于实现让客户参与到产品设计的过程当中去；

第二，在相关产品的试验和检测过程中，不需要任何手段人们就可以直接参与到其过程当中；

第三，虚拟产品开发技术应用和普及，可以在很大程度上提高企业的生产效率，同时为其产品的维修和优化也提供了一定的便利；

第四，由于虚拟产品开发技术主要是在虚拟的环境中进行，因此不需要使用一些真实的材料或者样品，无形之中降低了成本。

二、汽车中的虚拟产品开发技术

（一）虚拟油泥建模

从以前来说，要想根据相关产品的一些数据和信息来建立相关的模型，只能依靠计算机等技术手段和设计系统，但是由此建立而成的模型，相关工作者和设计人员只能通过鼠标或者是键盘来对产品进行感受。虽然从某种程度来说，利用计算机等现代化技术手段和设计系统来建立模型可以在一定程度上方便相关工作者和设计人员对产品的修改完善和优化工作，但是由于这种技术建立而成的模型不能使相关工作者和设计人员对产品有一个直观的感受，在很大程度上阻碍了其灵感的激发【3】。而通过虚拟产品开发技术来建立的油泥模型不仅可以在很大程度上激发相关工作者和设计人员的灵感，同时也满足了其对产品有直观、客观且真实的触觉感受，甚至可以实现亲自模型进行刮、削、扫等一系列工作，为其工作的开展提供了很大的便利。

（二）虚拟概念车的总体评价

在传统的汽车设计和开发工作中，基本上主要使用计算机及其相关技术来设计汽车的图像和模型，这一方式有很大的局限性，具体内容如下【4】：

一方面，虽然通过计算机及相关技术设计而来的汽车图像是按照汽车的实际数据按照一定的比例设计完成的，但是，其无法体现出汽车的实际尺寸，即使人们仔细观看和研究计算机图像也无法实际的感受到汽车的大小和实际情况，甚至会出现产品不符合人民需要的问题；另一方面，计算机图像和照片中的汽车不能让人们直观、客观且真实的直接感受到汽车的特征和实际情况。而通过虚拟产品开发技术实现的虚拟概念车则很好地解决了这些问题。

（三）汽车车身室内的虚拟人体工程学设计、评价

随着人民生活水平的提高以及对生活质量的要求和标准不断提升，人们对于汽车的要求不仅仅局限于外观和安全性，更加的重视起了车内的舒适程度。因此要是用一定的人体工程学知识来满足人们对汽车舒适度的要求。而虚拟产品开发技术可以将人体工程学模型系统放置到虚拟的空间当中，随后相关的工作人员可以通过一定的操作和控制来检测汽车的舒适度。在试验和检测的过程当中，相关的工作人员可以通过控制一个虚拟的人物，使其摆出任意的姿势和视点，进而对汽车的舒适程度是否符合相关的标准有一个准确且客观的认知。

（四）虚拟风洞技术

在传统汽车开发和设计的过程中，其风洞试验只是使用相关的烟雾器来对气体作用下汽车车身的实际变化情况，但是传统的汽车风洞实验仅仅使用了实车的四分之一，且其所使用的模型与汽车的实际情况也存在一定的差异，最终导致模拟实验的最终结果与实际情况有一定的偏差。而应用了虚拟产品开发技术的虚拟风洞实验不仅可以在很大程度上复制出真实的现实环境，同时也可以让相关的设计者和用户可以直观的感受到模拟风洞的效果，而且通过这种方式收集而来的数据和相关信息也为后续工作的开展奠定了坚实的基础【5】。

（五）汽车碰撞虚拟仿真

除了对汽车的美观程度和舒适性有一定的要求以外，人们对于汽车安全性的要求也相对较高，而传统的汽车安全检测工作基本上都是使用真实的新车来进行撞击，进而根据撞击的结果来得出一定的数据和资料，随后对汽车的安全性进行进一步的优化和改善，这种汽车安全性检测方法不仅耗费了相当大的成本，同时其检测结果也具备一定的片面性。而虚拟产品开发技术中的模拟仿真系统可以在很大程度上呈现出汽车撞击后各方面的数据和结果，为汽车安全性优化和改善提供了相对客观且全面的数据和资料。

（六）汽车整车性能的虚拟仿真

在传统的汽车整车性能的检测工作中，只能通过一定的计算机技术和数学模型来进行，这种方式不能真实且客观的展现出汽车运行过程中的实际情况以及驾驶员和乘客的实际感受。而虚拟产品开发技术中虚拟仿真系统可以实现真实的驾驶人和乘客在虚拟的空间中仿真驾驶汽车，为汽车安全性能的提高和改良奠定了一定的基础。

一般来说，汽车整车性能模拟仿真系统主要由几大部分组成，分别是运动模拟系统、声响模拟系统、视景模拟系统、触感模拟系统、模拟舱以及中央控制台等，使得驾驶员在进行仿真实验的过程中，汽车的运行情况可以用一定的数学模型来进行表达，而汽车的声响以及驾驶员和乘客的实际感受可以利用多个数学模型和计算机系统来进行实时的展现。

结束语

虚拟产品开发技术在汽车开发和设计工作中的应用和普及，不仅在很大程度上提高了汽车研发、设计、生产以及维修优化改良的工作效率，同时还大幅度的降低了相关工作成本的耗费。虽然目前我国汽车行业中的虚拟产品开发技术已经取得了一定的成果，但是仍旧需要继续在相关领域进行研究和分析，以期可以对我国虚拟产品开发技术的完善以及汽车行业的发展起到一定的借鉴意义和促进作用。

参考文献：

[1]戴峻.试论汽车开发中的虚拟产品开发技术[J].科技创新与应用，2015，（35）：59.

[2]潘军，蒋祖华，马登哲， 等.虚拟产品开发关键技术的应用[J].上海交通大学学报，2003，（1）：21-25.

[3]丁檔，尹伟，胡平.应用虚拟技术加快汽车开发进程[J].吉林大学学报（工学版），2002，（3）：91-95.

[4]刘勇军，姚勇，巨江山， 等.虚拟装配在汽车开发中的应用[J].科技尚品，2016，（10）：186-187.

[5]单炳超.汽车车身开发中的虚拟制造技术[J].现代制造技术与装备，2017，（6）：25-26.