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| | VR中心,在科幻世界中设计汽车 |
在刚刚过去的炎热的夏天，哈罗德·温德拉克（Harald Wundrak）频繁地在德国和中国之间穿梭。这位来自EDS公司的虚拟实境技术（Virtual Reality Technology）资深专家，正在帮助上海大众创建VR中心。尽管VR的应用在中国还处于萌芽状态，可是已经成为汽车制造商炙手可热的话题。而对于通用、大众等国际性的汽车制造商来说，VR已是其全球战略的一部分。
何为VR
VR是近年发展起来的高级计算机技术。它建立在计算机图形学、仿真学、并行技术、人工智能、多媒体技术及高性能计算机系统等技术基础之上，在制造业，特别是汽车行业的设计、制造、试验、销售和培训以及软件、商业领域都有着广阔的应用前景。通过VR，用户能够以三角几何的方式模拟其产品与生产流程，并与之实现互动。
在汽车制造业，利用VR的高级进阶可视化功能可以将设计、工程、生产、财务、销售和营销等部门的人员聚集在一起进行深入全面的产品分析。借助VR技术建立的3维汽车模型，可清晰地显示出汽车的悬挂、底盘、内饰甚至每一个焊接点，设计者可分析每个部件的质量，了解各个部件的运行性能。这种三维模型准确性和精确度很高，汽车制造商可按照得到的计算机数据直接进行大规模生产。
另外，基于VR技术的虚拟工厂应用系统还可以帮助规划工程师设计并优化工厂规划，或仿真制造流程。这种"虚拟工厂"使决策者在早期就能发现对生产构成危害的冲突与干扰。另外，当前经济全球化的形势下，跨国企业一直在寻找能够节省差旅时间和费用的方法，而VR中的可视化技术就可以很容易实现远程合作。
在汽车业中的应用
今年5月，在美国底特律市，EDS公司刚刚为它与通用合作开发的VR中心举行了10周年庆典活动。这是EDS公司历史最久远的VR中心，在这里，有两面6.0m×2.5m投影墙，巨大的屏幕能以1:1的比例显示出汽车或者大楼的一部分。除了投影墙，VR中心同时还拥有Cave环境。在VR中心，Cave是一个由3面墙组成的虚拟立体环境，在Cave的几面墙上，可以显示立体的画面。
对于工程师来说，他们在研发汽车时，可以坐在Cave里查看汽车的内部、部件，通过3维的1:1的立体环境，他们可以更真切地感受这款新产品。
在感受VR为工程师带来的便捷之前，我们可以先了解一下汽车设计的流程。工程师首先应当提出创新性的设计，第一步便是设计新汽车的整个外观，然后再对车进行组装以及决定车的各种性能，接下来再决定生产新车型所需要的车间的布局等诸多因素，因此设计一部新款车，需要很长的时间。
在传统的设计流程里，设计者需要手工绘制出汽车的结构图，然后再按照5:1的比例，即以缩小5倍的比例制造出若干个模型，再从这些小的模型中来选出这个设计的最佳设计方案。
可是如果采用VR技术的话，设计工程师再也不用手工绘制汽车的设计图了，他可以在计算机上先设计一个图形出来，然后把这些数据转换为3维的汽车模型，而这个汽车模型是可以以任何的比例来投影在投影墙上--在设计的初级阶段，工程师们可以很快地以1:1的比例看到这个模型。另外，借助VR技术，工程师们还可以直接将原来的老款和新款汽车进行比较。
目前，通用公司，包括其在巴西、德国、瑞典、澳大利亚和中国的合资公司（上海通用），都得到了EDS公司在VR方面提供的巨大支持。在客户对购置设备投入大量资金之前，从第一次接触VR开始到在配备齐全的VR设备为客户的特殊应用作测试，EDS都会提供支持，与客户和开发人员探讨可能的解决方案。
除了通用之外，还有NISSAN在日本、美国、英国等地的设计中心，他们的工程师也利用VR平台在进行设计交流，BMW、戴姆勒-克莱斯勒、大众都在VR方面应用得非常广泛。
在通用公司的技术中心，当工作人员进入VR工作室时，戴上立体滤色眼镜或头盔式显示器、数据手套等，在大屏幕上就可以看到和真实的汽车一样大小的三维立体汽车，它具有完全真实的立体空间，人们可以围绕汽车来回走动观察，提出各个部位的改进设想，也可以在另一个设计室中，坐在汽车的座椅上，让各种各样的仪表板、变速杆及各种附属装置都显示在他们的眼前，还可以和坐在驾驶室另一侧的工程师一起，对汽车的内装置进行评价、改进。这种活生生呈现在工程师眼前的虚拟现实的情景，使工程师感到完全是身临其境，在用自己的想像创造一辆汽车。
在戴姆勒-克莱斯勒公司的梅赛德斯汽车设计中心里，设计人员可在"VR中心"的虚拟环境中进行工作，车身设计师可以在这里检查车体的线条和轮廓，检测车身表面的光洁度，分析汽车的空气动力学性能等。
据了解，通用和戴姆勒-克莱斯勒公司采用VR技术开发一种新车型的时间从1年以上缩短到2个月左右，开发成本最多可降到原先的1/10，而按常规，单单就车型开发时间看，新款汽车的设计至少需12～18个月。
VR的发展
看似科幻场景的VR中心，是否需要不菲的投入？的确，在以往的汽车业界，VR往往是昂贵的代名词。为了让用户和计算机合而为一，更真实地模拟虚拟环境中的现实情况，VR中心需要强大的高科技软件和硬件做支撑。在10年前，甚至5年前，建立一个VR中心都需要大量资金的投入。近年来，技术的发展加快了系统更新的速度，让IT设备的成本更低，这为更多的汽车制造商建立VR中心铺平了道路。
首先是图形芯片的频繁升级，让VR的投入迅速降低。得益于X-BOX、PS2等游戏产品开发商的大力推动，图形芯片发展的速度越来越快，它被广泛用于PC或工作站图形，并且成本日益下降。例如原来要用价值50万到100万美元的超级图形计算机才能达到的图形效果，如今只需3000美元就能实现。
另外，数字投影仪的飞速进步，也为VR的发展奠定了技术基础。虽然CRT投影仪仍然在清晰度和颜色方面表现良好，但数字投影仪弥补了一些技术鸿沟，其达到的亮度是CRT投影无法做到的，例如时下CRT的流明值仅仅能达到350左右，而数字投影仪能接近7000，是CRT的20倍。这在一些图形显示时，可以达到更逼真，更清晰的效果。
还有，多媒体功能的日新月异，也让越来越多的汽车制造商不单单利用VR中的一种应用来做设计评估或VR计算机工作会话。现在，用户所需要的是多种应用的相互切换，并能够在不同的电脑上运行，例如让分处美国或亚洲的不同设计中心举行会议，同时伴有观众席灯光条件或者给演示增加声音效果，这些为传统的VR体验增加了大量新的功能。
其它方面的进展还包括新软件的界面、光学跟踪系统、VR协同服务等，VR技术全方位的飞速发展，让它走出实验室，走下神坛，成为一项成熟的、广泛应用的技术。例如欧宝公司建立了7个VR中心，通用、宝马、大众等厂商，也是VR技术的拥趸者，这些世界顶级的汽车制造商，保持核心竞争力的秘诀之一，便是建立先进的VR中心，以便为加快新车研发的速度提供强大的引擎。
在中国，VR的应用才刚开始。哈罗德率领的项目组正在帮助上海大众建立VR中心。目前试运行已经进入倒计时阶段，该VR中心的所有设备于今年8月在德国进行测试合格后，才运往上海进行安装。在此之前，EDS公司已经为上海通用建立了一个VR中心。
目前，让哈罗德等专家顾虑重重的是，VR领域的硬件价格下跌太快，因此，在建立VR中心时，哈罗德对于硬件的投入都比较保守，唯恐几个月后新买的硬件设备就已经成为过去式。但无论如何，硬件价格的下滑，对欲建立VR中心的汽车制造商来说，特别是国产汽车厂商来说，无疑是个好消息。 |
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