地球人口在增长,全球贸易也在增长。因此,无论是耳机、汽车内饰、飞机座椅,还是新设施的空间规划,在产品开发过程中都需要考虑更多具有不同身体特征的人。性别、年龄、体型和体重等人的属性只是其中的几个变量,这些变量会产生大量不同的潜在外形因素,需要考虑到触手可及、可视性、合身性和舒适性等设计要求。
为什么要进行以人为本的产品设计?
在当今的数字领域开发新产品时,如果在设计周期的后期才考虑人与新产品的交互方式,可能会造成代价高昂的疏忽。等待在物理原型上测试和评估现实世界中人类体验的多种变量可能会导致代价高昂的外形、匹配和功能问题。这些问题可能包括操作员与产品之间意想不到的干扰,也可能简单到个人与产品环境不相适应。
3DEXPERIENCE CATIA 人体设计解决方案
3D体验 CATIA 提供了一套工具,包括人体设计应用程序和人体动画工作室应用程序扩展,为设计师提供了一个虚拟的三维以人为本的设计解决方案,用于想象、设计、调整、体验和审查物理环境是否符合最初的人为因素标准。
产品设计师可以使用 Human Design 和 Human Animation Studio 应用程序创建具有高级外观定制属性和高级姿态功能的人体化身,并将其制作成动画。让虚拟三维人体模型出现在 3D在数字设计环境中,产品设计师有能力进行以人为本的概念设计,通过提供以下服务来改进产品和环境:
- 通过虚拟三维人体,改善产品的比例视角
- 可视化人类与设计/产品/环境的互动方式
- 检测虚拟人模型与产品/环境之间的潜在干扰
- 从虚拟人的第一人称视角检测潜在的视觉问题(如潜在盲点)
- 利用包含逼真材料和背景环境的高级渲染,为创建丰富的营销和演示材料奠定基础
用于动画模拟的 Human Design 应用程序和支持 Human Animation Studio 应用程序扩展提供了一种易于使用的解决方案,在虚拟人模型中已经定义了逆运动学 (IK) 的功能,只需选择一个身体部位(如手或手臂)并使用机器人(又称 V5 用户的指南针)进行定位,即可简单地操纵虚拟人。
更重要的是,人体设计应用程序包含在许多 3D基于经验的工程角色。也许您已经拥有该应用程序却不知道它的存在–要了解您是否拥有该应用程序,请选择 3DEXPERIENCE Compass(体验指南针),然后选择您的活动角色,查看所有包含的应用程序列表。
在继续之前,需要注意的是,从人体设计应用程序中创建的虚拟人化身并不符合人体测量学的精确度,应用于初步工作。如果需要更精确的人体工程学分析解决方案,可使用 3DEXPERIENCE 平台产品包括专门的人体工程学角色或 RAMSIS,用于 3D可实现以下功能的体验扩展:
- 根据人体测量要求进行设计
- 提高视觉、触角、舒适度、力度和安全性的精确度
- 使用人体测量学精确模型和姿势预测
话虽如此 3D体验 2022x 引入了虚拟现实化身功能,该功能能够提高虚拟人化身环境的精确度。用户可以将自己在现实世界中的特征(如身高和臂展)同步到虚拟人化身中,从而提高虚拟人化身环境的精确度。 3D体验环境 – 有关此主题的更多详情,请参阅下文。
如何使用 3DEXPERIENCE 人体设计应用程序
3DEXPERIENCE 人体模型类型和外观
人形 3DEXPERIENCE Human Design 应用程序提供三种类型的人体模型(也称为人体模板),用于创建人的化身。每种人体模型都有其独特的用途和功能,可用于 3D体验虚拟环境:
- 第一代模型 – 适用于注重人体模型外观展示的概念设计,例如应用纹理和服装。
- 生成人体 – 虽然在人体测量学上并不准确,但 “生成人 “模板为用户提供了雕刻人体模型身体和形状的能力,以更真实地再现人体类型、年龄和性别。
- 高清模型 – 适用于演示文稿和营销材料,重点是用于逼真和渲染场景的高分辨率模型。
下面的图片展示了一个 3DEXPERIENCE 虚拟设计环境包含三种人体模板中的每一种模板。
下面以表格形式列出了每种人类模板可以执行的操作类型:
人体设计–实例与姿势
在设计环境中引入虚拟人可以增强设计环境的细节,添加虚拟人的操作只需简单的选取和放置动作。实例化的人体模板在树形图中表示为其自己独特的 3D可配置、保存和重复使用的体验对象。根据所选的 “人体模板”,虚拟人化身的属性可通过一个易于使用的界面配置到所需的结果。用户首先要定义体型、比例和其他视觉外观。下面列出了可配置的不同属性:
- 体型和脸型
- 身体比例
- 服装、配饰和化妆品
- 姿势
- 特效材料
下面的图片展示了一种 3DEXPERIENCE 虚拟设计环境包含三种人体模板中的每一种模板。
人体设计–环境中的姿态
在数字环境中配置和放置虚拟人化身后,设计人员就可以利用预定义姿势库轻松设置人体模型的姿势。预定义姿势库包括许多常见的姿势类别,包括站立(如慢跑)、坐姿(如驾驶)和蹲姿等。预定义姿势还扩展到常见的手部姿势,以管理人类手部的多种握持姿势。对于自定义姿势场景,设计人员可以保存和调用用户定义的姿势。
另外,人体设计应用程序还提供了一种手动定义姿势的方法,以创建新姿势添加到现有库中,和/或微调现有姿势以满足设计环境中的要求。除了摆出人体模型的姿势外,还可以 3DEXPERIENCE 提供了定义预测抓握姿态的能力,设计人员可以在其中配置人体模型的双手,使其与环境中的数字模型进行交互(例如抓握方向盘)。
观看视频: 人体设计应用程序的姿势和握力