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在虚拟实景中设计汽车 福特3DCAVE技术

现在,福特工程师再也不需要耗费大量时间和物资建造复杂的实车模型,最新的“3-D CAVE”虚拟实景技术完全改变了汽车设计和优化的方式。“我们现在可以通过虚拟技术打造一辆车,然后进入车内体验,”福特汽车欧洲虚拟实景技术负责人Michael Wolf说,“我们仍然需要依靠建模工程师的知识和丰富想象力将设计变为现实,但现在,他们得以利用一项更先进的工具。”

 

CAVE虚拟成像技术中使用的特殊偏光眼镜

福特汽车的3-D CAVE虚拟设计工作室位于德国科隆。3-D CAVE技术将车辆的3D影像投影到工作室的三面墙和屋顶上,借助特殊的偏光眼镜和移动感应红外线系统,工程师可以进入虚拟车辆内部感受各项设施,比如调整后视镜或将水瓶放置于门板储物格中。

此外,CAVE虚拟实景技术还可对外部环境(如行人和骑车者)进行模拟,允许工程师轻松地评估和对比多个设计,包括由其它厂商开发的车辆内饰。德国科隆设计室所应用的CAVE技术,与福特汽车在美国迪尔伯恩总部使用的技术相同,并可快速地将设计成果与全球设计师进行分享。

得益于CAVE技术,福特工程师可以快速评估各种车身设计的可能性,比如用于评估全新B-MAX上采用的后滑门设计。还可帮助工程师测试后侧窗的可视性,以方便城市环境驾驶。3D实景虚拟技术还可测试雨刮器的各种工作方式,从而帮助工程师开发出“蝴蝶式”雨刮器工作方式。

 

工程师可通过虚拟实景对新车内上千项设计细节进行优化

在福克斯的设计中,福特汽车利用CAVE对雨刮器的工作效率进行优化。包括测试前排座椅和头枕的设计,以确保后排空间的舒适性;评估门框设计对可视性的影响;以及降低可能对视觉产生影响的反射。

福特汽车目前正在对车内集成控制系统进行研究,包括车内娱乐系统控制、车窗开关控制和更先进的驾驶虚拟技术。实时照明模拟技术让工程师可分析在不同时段和不同天气状况下,车厢内部照明和光线反射的变化。

“CAVE虚拟实景技术让评估设计方案变得更快速和更简单,” Michael Wolf表示,“要制造三个不同的前柱设计模型,并将其装配到测试车中,这需要10天的时间。而通过虚拟实景技术,仅需要一两天就能完成,从而节省了物资消耗。”

 

借助特殊的偏光眼镜和移动感应红外线系统,工程师可以进入虚拟车辆内部感受各项设施

在仅需要生产一个零部件的情况下,福特设计师可利用3-D快速打印技术,生产出层次丰富、形状复杂的部件。3-D快速打印可将三种不同的树脂用于同一部件,从而让打印件内部具备不同的软硬度,长度最长可达700毫米。

在全新B-MAX开发期间,福特汽车通过3-D技术打印出门把手和座椅底板 ;而在全新翼虎设计期间,福特汽车同样采用该技术打印出前支柱和后保险杠。福特汽车正在研究通过3-D快速打印大批量生产汽车部件的可能。

“3-D打印技术的出现,意味着我们可以生产出各种形状复杂的一次性测试零部件。这在过去要花上大量的人力和物力,”福特汽车欧洲快速技术总监Sandro Piroddi表示,“对于生产而言,这一技术蕴含着极大的潜力。”

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