问题。
1利用VR技术支持概念设计
CAD系统的研究者们总是力图使CAD系统支持产品设计的全过程尤其是支持产品的概念设计。有关研究表明产品成本的6070决定于概念设计阶段。然而传统的CAD系统支持概念设计方面是困难的。主要问题在于用户必须先确定产品的外形。几何尺寸等建立模型。而建模过程要做很多低级操作如对点、线、面操作。这样一个非专业CAD人员是无法使用的。要建立一个产品模型必须由设计师和CAD人员共同协调完成。为一支持产品的概念设计大量学者进行长期的努力。草图设计、参数化设计、基于特征的产品设计等技术都为支持概念设计提供了条件。而利用VR技术使得真正意义上的支持概念设计的CAD系统的产生成为可能利用VR技术支持产品的概念设计主要解决以下几个问题l产品的设计模式产品的表示方式多种多样其中常用的有两种参数化设计和自由曲面设计。参数化设计主要用于生成立方体、圆柱体、球等标准几何形状。用户可以用高级命令通过确定参数来方便地生成。自由曲面可通过手的运动轨迹给出曲面的初步形状而不用控制顶点方式来生成。2产品形状生成的交互方式用户生成一儿何形状可用两种方式隐式的和显式的。例如生成一个立方体。首先可发出声音命令“产生一个立方体”然后说：“长这样、宽这样、高这样”。而在说“这样”的同时用两手比画出一个长度以确定立方体的初始尺寸这样一个立方体就生成了。这里并不需要用严格的尺寸因在概念设计阶段并不需要严格的尺寸。这就是隐式生成。显式生成可如下进行发出声音命令“产生一个立方体长为20mm，宽为10mm，高为5mm”。这时按照用户提供的尺寸生成
f长宽高分别为20mm、10mm、5mm的立方体。这样一种方式结合声音和手势来造型既方便又清楚。对曲面造型更多地用隐式方式生成。3产品形状的修改参数化方式下产品形状的修改和生成的方法差不多。可通过声音和手势加入一个孔、槽拉长一物体等或重新确定尺寸。在自由曲面设计中修改工作要困难一些修改时要提供一套高级的抽象手段。如用材料类型、表面特征、虚拟工具来完成修改工作。
2虚拟环境下对物体的操作
在CAD系统中经常要对物体进行各种的操作如在基于特征的设计中加入、修改及删除在装配设计中采用多种装配方案。鉴于VR的身临其境的特性可时物体进行直接操作。人们自然会利用VR的优点来进行设计。然而在具体对物体操作时会发现各种各样的问题。一个简单的例子假如要布置一个房间要放许多椅子r