摘 要：虚拟现实技术在中国还是一个刚刚发展的新兴产业，自从其诞生以来，虚拟现实技术已经应用到了许多技术之中，比如军事方面，经济方面，文化教育，城市的规划与建设，医学方面，以及机械的设计制造。虚拟现实技术在机械制造中的应用也大大提高了机械制造的效率和准确度。本文在探讨虚拟技术的前景以后，将深入了解虚拟技术在机械设计中的应用，并且探讨虚拟技术给机械制造带来的优势。
关键词：虚拟现实；机械制造；虚拟技术的应用
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.015
随着人类社会的发展和科学技术的进步，各种各样的新思路、新想法、新技术应运而生，极大地促进了生产力的发展和提高，涉及到人们生活的方方面面。VR（Virtual Reality，虚拟现实）技术最早可以追溯到公元前427年的古希腊时代，伟大的哲学家柏拉图讲述了一个著名的洞穴比喻，被认为是关于虚拟现实最早的模糊性描述。同绝大部分的科学技术一样，虚拟现实技术的发展经历了模糊幻想、概念的产生、理论的形成与完善和实际应用等几个阶段。[1]2016年，各大公司纷纷开始推出自己的VR产品，三星公司的Gear VR、谷歌公司的Cardboard、暴风科技的暴风魔镜、乐视公司的乐视VR等开始进入消费者的视线。从本质上讲，虚拟现实通过融合多种科学技术，模拟出一个类似现实世界的、具有多种交互方式的计算机系统。虚拟现实技术已经在航天、医学、城市规划等多个领域得到普遍应用，未来将在更多的领域影响和改变人们的生活。
1 机械设计中应用的虚拟现实技术
（1）提出设计方案的时候，可以通过虚拟现实技术把原有的静态的设计方案设计成动态的立体的。使得原有的设计更加生动，形象，逼真。因为虚拟现实技术可以给设计者以及企业参与者一个更加直观，更加生动的标本。
（2）在方案设计阶段可以利用虚拟现实建立零部件的模型，可以将设计图设计的更加形象，将虚拟的零件组装在一起，从而检查出零部件之间的间隙，安装是否准确。通过这种方式，使得机械的设计更加合理，可行。[2]并且大大节约了产品设计的工作效率和准确程度。够通过虚拟现实技术可以进行機械之间的对比。这样既节约了时间又降低了企业生产的成本，大大提升了企业的生产力水平，降低了消失的能耗，提升了企业的竞争力。
（3）在设计出的产品进行测试的时候，能够利用虚拟技术更直观的看到产品设计出来后的样子，更加容易发现问题，更可以轻易的改进。直接通过在电脑上重新更改，就可以生成新的模型，这样就大大的提升了产品的质量，保证了生产出来的产品的质量可行，并且缩短了产品开发的周期。
（4）在产品的试验阶段，虚拟的机械设计原型可以更加直观，实验者可以通过VR观察模型的外观，通过VR来操纵机械的模拟设计的原型，设计是否合理是否可行。
（5）在产品对市场投放的过程中，也可以通过虚拟技术来分析市场的数据，发现问题，从而改进问题。
2 虚拟现实技术应用到机械设计中的优势
虚拟技术在机械设计中有着许多优势，虚拟技术的应用，使得机械设计更便捷，设计过程更简单，设计的时间更短暂，机械设计更简单，更加有效率，设计成果更准确。
（1）虚拟现实拥有广泛的通用性。虚拟现实慢慢趋于普遍，各个企业都开始利用这项技术进行产品的设计。虚拟技术是通过力学的研究发展起来的，这就使产品在设计之初就更加容易建立模型。每个构件都有6个自由度，这是虚拟现实的根本。这就使得大部分的设计建模都能够应用虚拟现实技术，没有什么限制，所有企业都能通过虚拟技术进行建模。
（2）虚拟现实技术的应用使得机械设计更加便捷。传统的机械设计都是通过纸质的画设计图，通过设计者利用大量复杂的公式，图形进行计算，从而推算出各个零部件的尺寸，设计枯燥繁琐，还更加容易出现错误。最关键的是，需要耗费大量的时间和资源建立最初的设计模型以后，才能判断设计是否合理标准。而且一些产品的材料，契合程度都无法从最初的设计中得到结论。一旦出现错误，还需要再重新进行计算核对。[3]这样又浪费了大量的时间，使得设计过程更加繁琐，并且耗费了企业的资源，使得企业在最佳的时间错过了生产，让企业失去了核心竞争力。然而，有了虚拟现实技术，我们就可以直接通过电脑，直接进行数据的推算，准确度大大的提升。这样的方式也减轻了设计者的负担，提升了其工作效率。并且在设计中，能够建立立体的模型，节约了企业的成本。虚拟现实技术可以使设计者通过构件材料，外观，摩擦，契合程度更好的审视自己的设计，出现错误能够马上修改。这样为企业节约出了大量的生产时间。产品生产出来，便可以抢先一步抢夺市场资源，提高竞争力。
（3）虚拟技术可以更好地进行后期数据的处理与分析。在得到许多重要的数据以后，虚拟技术可以将这些数据做成图形或者动画，通过比对，这些数据就会比我们传统的将数据排列一起更加直观，更加生动。而且利用互联网的强大资源，我们甚至可以比对近十年的数据。直观的数据比对让我们能够更好的认识自己企业的许多方面，从而企业可以清楚的认识自己的劣势，进而增强企业的竞争力。
3 结束语
科技越来越发达的今天，我们要抓住机遇与挑战。虽然虚拟技术近几年才开始兴起，但是随着科技的进步，虚拟技术在各个领域中的应用会越来越广泛。最先运用到机械设计领域的企业，会更优先抢占市场的先机。把握住虚拟技术的核心，将其运用到机械设计中，既可以给设计者减轻负担，又可以使机械设计越来越精准。精准的设计也会使生产出来的产品更加实用。虚拟技术在机械设计中的应用，还会大大的降低社会资源与自然资源的浪费。利用虚拟技术，将其与机械设计有机的融合到一起，是各个行业的竞争核心。虚拟技术广泛的应用前景，会在不久的将来，成为核心的技术之一。
参考文献：
[1]赵阶晨，潘燕梅，胡伟.虚拟现实技术在机械工程实验中的应用[J].数字技术与应用，2017（09）.
[2]王江林.基于虚拟现实技术的机械设计问题探讨[J].科技传播，2016（16）.
[3]李勤，刘治永，付卉青，居里锴.虚拟现实技术在机械安全领域的应用展望[J].自动化博览，2017（02）.
作者简介：雷万帅（1987-），男，河南南阳人，大专，助理工程师，研究方向：技术开发。