基于VR的用户参与开放式架构产品设计方法

摘要

生产力的发展给人们提供了先进技术生产各种产品，从而满足用户的个性化需求。开放式架构产品（OAPs）允许用户在产品使用过程中，通过接口在原始产品上添加个性化功能模块来满足变化的需求，故越来越受到各界重视。了解用户的个性化需求是开放式架构产品个性化模块设计的基础。用户体验不仅为了解用户的个性化需求提供了方式，而且对于产品的实用性设计和设计优化都具有重要的影响。
　　个性化产品的发展需要用户体验方面的数据，这些数据主要与产品的功能和性能相关。为了得到用户体验方面更加真实和全面的数据，本研究使用了虚拟现实技术（VR），用户可以在接近真实的虚拟环境中体验产品的性能，并根据用户的个性化需求来更改产品的设计。由于产品的设计之间具有一定的关联性，不同的零件间可能具有依附关系，因此还研究了零件间的依附关系。具体内容包括：
　　1)提出了一个基于虚拟现实技术（VR）的在开放式架构产品发展中为用户提供接近真实产品体验的系统。本系统在虚拟环境为用户提供了一个交互界面。用户可以在虚拟环境中对产品进行操作和全方位的观察进而对产品的设计有深入的了解。在用户的操作过程中，系统将记录下这些数据并将数据反馈给设计者，从而改进产品的设计。本系统还包括产品模型处理模块、功能执行模块、数据记录分析模块。
　　2)在机械产品中，某一零件或模块的不确定性会通过零件或模块间的依附关系影响到其他的部分。产品中零件或模块间依附关系的量化分析对于产品设计评价和结构优化具有重要意义。本部分首先介绍了一种对零件或者模块间依附关系进行建模的方法。这种建模方法考虑了零件或模块间的双向和单向的依附关系。之后提出了一种对零件或模块间依附关系进行量化的方法。进而重点分析了附加模块和平台模块之间的依附关系，对两者间依附关系的建模和量化做出了详细的说明。当产品中某一零件的依附关系比较简单时，用户可以在虚拟环境中对其进行修改，当依附关系比较复杂时，则需要考虑用户修改的可行性。
　　最后以餐车作为实例分析了餐车中零件间的依附关系，确定出了有依附关系的零件，在虚拟环境中提供给用户来进行结构方面的修改。进而验证本文提出的方法的可行性。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 课题背景

1.2课题研究内容及意义

1.3论文的组织架构

1.4本章小结

第二章 相关理论的研究现状

2.1引言

2.2开放式架构产品研究现状

2.3依附关系研究现状

2.4虚拟现实技术

2.5 T检验及SPSS

2.6本章小结

第三章 机械产品的结构依附关系分析

3.1引言

3.2结构依附关系的量化

3.3平台模块和附件模块之间的依附关系

3.4结构依附度的使用过程

3.5降低结构依附度的益处

3.6本章小结

第四章 通过VR技术提高用户参与开放式架构产品设计的程度

4.1引言

4.2基于VR的用户交互系统

4.3交互系统使用过程

4.4用户参与程度评价

4.5本章小结

第五章 实例分析

5.1引言

5.2结构依附度分析

5.3用户通过VR交互系统参与产品设计

5.4交互系统的评价

5.5本章小结

第六章 结论与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

致谢

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