VR产品设计及结构原理探析

1VR设计的基本原理

新尺寸和沉浸感的2个维度使VR成为游戏规则的改变者。您需要了解VR的固有规律，以便使设计能够匹配用户的生理特征。我们可以从结构设计、改进的硬件配置、软件优化等开始,这样就可以获得非常好的沉浸式体验。1.1生理舒适性。生理舒适性重组了像晕动症等概念。在加速和减速时要保持一条平稳的地平线以避免“眩晕恶心”反应。1.2环境舒适性。用户在特定的情况下会有各种不适,如高处、狭窄的空间（幽闭恐惧症）、空旷的空间（广场恐惧症）等。在处理比例问题和相互碰撞物体时也需要小心。例如，如果有人朝你扔出一个东西,你本能的反应可能是去接,或者躲闪，也有可能是保护自己o巧妙处理这些特殊情况可以给用户带来非常舒适的感受。1.3VR沉浸感。所谓的沉浸也可以称为空间存在,通常被定义为“当媒体用户将内容视为'真实'的东西时,媒体用户将在空间意义上使自己产生在实际环境中的感觉。

2VR设计结构原理

2.1总体方案设计。VR眼镜的主要部件包括2个VR眼镜架壳体、距离控制、驱动控制、聚焦控制、主控制器等。位置传感器模块和无线传输模块可在现场收集一个人带有运动信息的头发。另外总体结构还包括电源模块、液体水晶显示屏、2个光学镜片、互动电脑和可伸缩衣领。调节装置的两端通过连接臂连接到2个框架壳体上,液晶显示器和光学镜头放置在框架中。2个框架壳体被布置在框架上。弹性圈通过弹性带分别连接2个框架壳上,姿态传感器模块设置于调整壳体与主控制器中,无线现场传输模块、电源模块，以及主体数据的込式计算机和原姿势被集成。2.2VR眼镜结构部件详细设计。作者简介:邵伟（1976-）,广东深圳人,天专，深圳市冠旭电子股份有限公司，研究方向:机械设计（智能音响/VR方向）。根据产品设计和人体个体差异，眼镜必须适合所有尺寸的佩戴者。主要的特定区域或焦距之间的头部位置，以及头围物理个体和被摄体之间的距离，在尺寸的生理差异上非常小。在这种设计中，我们发现VR眼镜的眼镜主体与身体部位和紧固件有很大差异。人体头部的一些主要尺寸具有VR眼镜的形状和尺寸特征，其影响非常显著,我们通过参数化建模设计了人体头部的3D仿真模型。头部L2连接到颈部（头部的最大宽度）,头部长度L3连接到脑鼻（尖宽度）进而连接到人的头部，到眼睛单一长度的后面,头围L1（在本文中使用参数设置稳定性和舒适性IPD眼镜镜片保持构件之间的距离）和海绵材料,并且是用于安装镜片单元的固定框架塑料垫片，该垫片用于固定海绵片,壳体主体部分的前端装有人眼和面部，框架的最外框架安装有高清液晶显示器。框架和框架盖通过物距或焦距调节装置连接,框架盖主要用于安装,拆卸和固定高清显示器,并通过螺栓和螺母以及壳体固定。2.3VR眼镜模型设计、装配与加工。在确定特定组件的组成和相对大小之后，执行计算机辅助设计建模和组装，并且诸如rhino和Pro/E的软件主要用于建模、组装和渲染过程。在建模和装配中，我们还必须全面考虑产品的结构、形状、尺寸、装配和部件，以确保每个部件之间的完美协作。瞳孔间距的调节范围设定为（160士10）mm,根据光学透镜的原理确定合适的物距和眼距。同时,考虑人群的视敏度,可以设计物距调节装置,使得各种用户可以具有清晰的视野。计算机建模完成后,考虑物理零件的加工和装配、壳体、框架盖和瞳距、物距调整装置,采用基于ABS材料的3D打印,并结合人体的实际情况来设置参数大小。尺寸值，在加工和组装时,根据人体头部模型的特点，表带可以适应的头围范围设计为750〜900mm,使带子距离调节装置能够适应大多数人的头部尺寸。在框架体的最外层，设有一层柔性硅胶环，通过胶水与框架外壳相连,使框架更适合眼睛和脸部。

参考文献：

⑴余建荣,王年文湖新明.工业产品设计【Ml.武汉:湖北美术出版社,200

⑵丁玉兰，人机工程学［M］.北京:北京理工大学出版社,2011.

⑶郭星,王咏梅，赵俊芬.产品设计初步［Ml.北京:海洋出版社,2015.

⑷梁玲琳.产品概念设计［M］.北京:高等教育出版社,2016.

作者:邵伟 单位:深圳市冠旭电子股份有限公司