三維實時虛擬現實的出現改變了傳統的汽車開發方式，人們不僅可以摒棄物理模型的建立從而節省大量成本和時間，還可以更加直觀地對設計理念進行驗證和調整。這種技術不僅用于產品的開發，還被應用到工廠及生產線的設計，使產品開發和生產規劃緊密連接在一起。

在過去的十年中，計算機及軟件技術的發展已經將數字化工廠規劃、仿真以及同步工程等在以前看似不可能實現的做法轉變成現實。雖然就目前來看，包含各種功能的軟件也的確使數據的一致性更具挑戰性，但是一些汽車制造商已經普遍采用了一些獨立工具，在車輛真正投產之前進行產品的優化和評估。

此外，數字工廠規劃也將產品開發和生產緊密聯系起來，這種發展從根本上說來源于汽車制造商對經濟效益的訴求。從目前汽車市場競爭環境來看，制造商要想立于不敗之地，必須要快速做出反應。數字工具可以幫助他們將市場推廣的時間大幅提前，同時提高生產效益，使產量在最短時間內達到最大化。

三維圖像生成技術

三維立體實時虛擬模型技術的出現為產品設計人員、市場及銷售人員提供了一種全新、直觀、動態的方式去交流想法以及展現解決方案。采用三維模型，用戶可以在產品設計開發階段通過形象化的實時仿真來展示設計理念，進而決定下一步的設計。

“通過三維可視化解決方案可以幫助設計工程師縮短建模時間、降低建模成本以及減少建模錯誤。”全球領先的實時仿真技術和服務的領導者RTT公司亞太區總裁Ricardo Fuchs日前在公司新產品發布會上表示。“此外還可以幫助客戶進行虛擬的市場營銷，也就是借助虛擬現實技術幫助客戶更快、更好地進入市場，更好地描述他們的產品，建立產品形象，建立更加互動的網站、創造更好的影像資料，來幫助用戶更好地營銷他們的產品。”

三維立體實時虛擬模型建立的關鍵是其將各種數據和信息都整合到這個模型中，用戶可以根據自己的需求在整個流程中同步使用這些數據。Fuchs表示，“整個過程包括汽車的設計、造型、人機交互界面、人體工程學，以及汽車維護銷售，可以看到總的模型涵蓋了產品整個生命周期，涉及到了方方面面的環節，可以幫助客戶更好地提升他們的產品或者是整個品牌的價值。”

一旦建立了三維模型，確定了產品設計材質和顏色之后，用戶就可以進行市場營銷了，同時可以建立產品的圖像資料庫，包括動態、靜態的圖像，還包括網站設計，以及視頻資料等。“我們還為汽車廠商銷售點開發定制的銷售工具，”Fuchs說。“比如說我們給法拉利提供了一個車輛現場配制的解決方案，這主要是在4S店、展廳里面提供給客戶，讓他可以更加互動地來定制或者個性化他的汽車，這樣一來也是進一步加強客戶和產品之間的聯系。”

與傳統物理模型相比，虛擬三維模型毫無疑問可以節省大量成本。“舉汽車頭燈為例，不要看頭燈看似簡單，但實際上整個過程如果把模具等制造費用都算進去的話，有可能要達到40萬歐元之多，通過三維實時虛擬工具可以縮短整個建模時間，降低整個建模成本。”

真實與虛擬的交互

三維實時虛擬模型技術的最大特點就是可以將現實與虛擬結合起來，實現互動。RTT最新發布的三維實時虛擬軟件產品RTT DeltaGen 9.1就可以將真實的物體、虛擬物體以及多媒體內容放在一起，這主要通過該產品中的RealView模塊來實現。RealView能實時跟蹤連接三維模型，在現實增強AR（Augmented Reality）世界里，設計模型是可測試、可比較的，在真實的物理環境中是可被修改的。

RTT提供的解決方案可以將虛擬建模出來的東西放在真實的場景中進行觀察，也可以將真實的材質放在虛擬的模型里面，看看實際的效果。不僅如此，RTT公司的DeltaTex軟件還可以將真實材料轉變為虛擬數據。該產品開創了新數字材料實時設計的先河，可以將現實中的紡織品或皮革等材料轉移到虛擬樣機，極大方便了設計人員對汽車內飾的配色設計。

事實上，利用數字化工具生成三維虛擬模型對于一些國際汽車制造商來說已經不是新鮮事了——福特汽車公司早已將三維實時虛擬模型技術應用到產品開發方面。福特密歇根州迪爾伯恩市的福特產品開發中心有一個稱為iVR（Immersive Virtual Review，沉浸式虛擬評估）的實驗室，開發人員在這里已經完全采用三維虛擬模型來替代物理模型進行汽車內飾的開發。

福特2009款Flex車型是最后一個制作了物理模型的車型，主要用于車型驗證。自該車型后，該實驗室就沒有制作過物理模型。而這款車型的其他一些評估都借助了福特iVR實驗室的一些數字化工具，如CAVE（Cave Automated Virtual Environment，洞穴虛擬現實環境）系統。該系統采用高級運動追蹤設備和計算機軟件生成1：1全尺寸比例的虛擬車輛內飾及外飾圖像。產品開發人員可以通過CAVE生成的虛擬圖像來確定Flex車型導航屏幕和中控臺的最佳位置。

CAVE評估可以讓設計人員在產品開發過程中真正體驗到一些人體工程學的設計效果。“設計人員可以直觀地發現哪些設計理念沒有真正體現其根本的意圖，他們可以了解到問題所在，然后進行相應的修改和調整。”福特Flex車型工程師Eero Laansoo表示。

在該實驗室里的Open Volume試驗站，工程師在戴上一個特殊的頭部裝置和手套后就可以完全“沉浸”在一個計算機生成的虛擬環境中。“你可以站起來，繞著車型走，還可以看一看行李箱內部或打開發動機蓋等。”福特工藝數字構造機械師及虛擬現實技術工程師Daniel Orr表示。

該實驗室內的PVM可編程汽車模型（Programmable Vehicle Model）是一臺可操控的物理設備；它可以全尺寸地模擬任何一款汽車，這樣設計人員在戴上相關裝置后就可以驗證一些人機界面的設計效果，還可以驗證汽車的盲區等。事實上，這項動作捕捉軟件技術已經在視頻游戲和電影行業得到了廣泛的應用，而福特是第一個利用該技術來輔助汽車設計的汽車制造商。

虛擬現實技術可以可以將真實的材質放在虛擬的模型里面，看看實際的效果。
通過RTT公司的DeltaTex軟件還可以將真實材料轉變為虛擬數據。

福特CAVE系統采用運動跟蹤技術和計算機軟件來生成虛擬汽車內飾和外形，
而設計師可以通過特殊裝置進行觀察，對設計進行實時驗證。

“得益于我們采用的這些數字工具，我們大大縮短了產品推向市場的時間。”福特集團全球產品開發副總裁Derrick Kuzak表示。“繼續采用這些工具幫助公司開發消費者需要的高品質產品將是福特在未來前進道路上取得成功的關鍵。”

隨著網絡及通訊技術的發展，用戶獲取和傳遞信息的方式也發生了很大的改變，他們希望更夠隨時隨地通過移動設備的瀏覽器獲得信息。RTT公司此次一同推出的RTT PowerHouse和RTT PictureBook 5.0可以使用戶更加簡單地管理視覺資產，允許他們通過網絡瀏覽器實時訪問生成的三維模型。

“實際上我們比較看重三個方面：質量、流程以及易用性。在質量方面，我們還要進一步提升產品的精準度，特別是在現在計算能力還存在一定瓶頸的情況下，怎樣能夠進一步提升計算的精度。對于流程而言，我們要進一步強調流程自動化和它的整合性。”RTT創始人Christoph Karrasch在談到三維實時虛擬現實技術未來發展趨勢時表示。“在應用性方面，我們要做到讓任何終端設備在任何地方都可以更加便捷的獲得這些數據。”

目前，通過RTT PowerHouse，用戶已經可以在任何地方，采用任何終端都可以訪問三維模型服務器來獲取圖像數據。這種技術帶來的好處除了滿足用戶易用性需求外，還讓他們擺脫了采用高端昂貴的硬件才能進行三維可視化資產渲染。

“RTT產品一開始就著眼于在標準的電腦上面運行，當然這臺電腦需要有比較好的圖形適配器，如果是要求高精度的圖形表現力的話；另外對計算能力也有一定的要求，但是現在的普通電腦完全能勝任這種工作。如果要求還要再高的話，實際上可以讓多臺電腦協同工作，或者采用多個圖形卡讓它們并行工作。”Karrasch表示。

三維虛擬技術的發展引起越來越多汽車制造商的關注。軟件供應商也開始將目光瞄向那些中小型企業。虛擬現實生成系統的價格也逐漸降低，讓更多用戶可以摒棄制造物理模型的傳統產品開發方式。有些軟件供應商向預算低的客戶提供簡化系統，讓設計人員同樣可以采用他們的CAD數據來生成三維虛擬模型，而且硬件要求也不高。此外，有的公司還采用模塊化銷售方式，比如RTT公司可以根據用戶的需求定制具體的模塊，比如DeltaxTex就是一個獨立的應用解決方案。

不過從長期看，虛擬軟件的應用對企業來說具有可觀的成本效益。它不僅可以幫助企業從摒棄傳統物理模型中節省大量成本，還可以將產品數據融入到其他企業管理軟件中，幫助企業實現數字化管理。“RTT的目標客戶主要集中在企業客戶，這些企業客戶在采用了我們的應用方案，并對相關投資回報率進行評估后會發現，在大多數情況下，他們可以在不到六個月的時間里收回相應投入，”Karrasch表示。