Проектирование изделий в контексте человека с помощью 3DEXPERIENCE CATIA

Население Земли растет, как и глобальная торговля. В результате увеличилось количество людей с различными физическими характеристиками, которые необходимо учитывать при разработке продукта — будь то наушники, салон автомобиля, кресло в самолете или пространственное планирование нового объекта. Пол, возраст, тип телосложения и вес человека — это лишь несколько переменных, которые сами по себе создают большой и разнообразный диапазон потенциальных форм-факторов, которые необходимо учитывать при разработке, например, таких требований, как досягаемость, обзорность, посадка и комфорт.

Зачем практиковать дизайн продуктов, ориентированный на человека?

Разработка нового продукта в современном цифровом мире без учета того, как человек будет взаимодействовать с ним на более поздних этапах проектирования, может оказаться дорогостоящим упущением. Ожидание тестирования и оценки многочисленных переменных человеческого опыта в реальном мире на физических прототипах может привести к дорогостоящим проблемам с формой, посадкой и функциональностью. Они могут варьироваться от неожиданных помех между оператором и продуктом до простого несоответствия человека условиям продукта.

Решение для проектирования человека в 3DEXPERIENCE CATIA

3DCATIA предоставляет набор инструментов с приложением Human Design и расширением Human Animation Studio, которые обеспечивают дизайнеров виртуальным 3D-решением для проектирования, ориентированного на человека, чтобы представить, спроектировать, адаптировать, испытать и проанализировать соответствие физической среды начальным критериям Human Factors.

С помощью приложений Human Design и Human Animation Studio дизайнеры продуктов могут создавать и анимировать аватары людей с расширенными возможностями настройки косметики и позы. Наличие виртуальных 3D-аватаров людей в контексте 3DЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ цифровая среда проектирования, дизайнеры продуктов имеют возможность выполнять концептуальный дизайн, ориентированный на человека, чтобы улучшить продукт и окружающую среду путем предоставления:

  • Улучшение масштабной перспективы продукта за счет включения виртуального 3D-человека
  • Визуализация того, как человек будет взаимодействовать с дизайном/продуктом/окружением
  • Выявление потенциальных помех между виртуальной моделью человека и продуктом/средой
  • Вид от первого лица с точки зрения виртуального человека для обнаружения потенциальных проблем со зрением (например, потенциальных слепых зон)
  • Основа для создания богатых маркетинговых и презентационных материалов с расширенной визуализацией, содержащей реалистичные материалы и фоновую обстановку
Нажмите на изображение для увеличения

Приложение Human Design и поддерживающее его расширение Human Animation Studio для анимационного моделирования представляют собой простое в использовании решение, в котором возможности инверсной кинематики (IK) уже определены в виртуальной модели человека, что упрощает манипулирование виртуальным человеком путем простого выбора части тела (например, кисти или руки) и использования робота (он же компас для пользователей V5) для позиционирования.

Более того, приложение Human Design входит в состав многих 3DРоли, основанные на инженерном опыте. Возможно, у вас уже есть приложение, но вы об этом не знаете — чтобы узнать, есть ли оно у вас, выберите пункт 3DEXPERIENCE Compass, а затем выберите активную роль (роли), чтобы просмотреть список всех включенных приложений.

Прежде чем продолжить, важно отметить, что виртуальные аватары людей, созданные в приложении Human Design, не являются антропометрически точными и должны использоваться для предварительной работы. Если требуется более точное аналитическое эргономическое решение, можно воспользоваться приложением 3DПредложения платформы EXPERIENCE включают специальные роли эргономики или RAMSIS для 3DРасширения EXPERIENCE, которые позволяют:

  • Дизайн на основе антропометрических требований
  • Повышенная точность для зрения, досягаемости, комфорта, силы и безопасности
  • Использование антропометрически точных моделей и прогнозирование осанки

При этом, 3DВ EXPERIENCE 2022x представлена функция VR Incarnation, которая позволяет определить повышенную точность окружения виртуального аватара человека. Для этого пользователи синхронизируют свои реальные характеристики, такие как рост и рост, со своим виртуальным аватаром человека в 3DСреда EXPERIENCE — подробнее об этом ниже.

Как использовать приложение 3DEXPERIENCE Human Design App

Типы и внешний вид манекенов 3DEXPERIENCE

The 3DПриложение EXPERIENCE Human Design предоставляет три типа манекенов — также известных как шаблоны человека — для создания аватаров человека. Каждый из шаблонов человека предлагает свое уникальное назначение и особенности в 3Dвиртуальная среда EXPERIENCE:

  1. Модель первого поколения — Пригодится для концептуального дизайна, где большое значение придается внешнему виду манекена для презентаций, например, нанесение текстур и одежды.
  2. Генеративный человек — Хотя шаблон Generative Human не является антропометрически точным, он предоставляет пользователям возможность изменять тело и форму манекена, чтобы обеспечить более реалистичное представление типов тела, возраста и пола.
  3. HD-модель — Пригодится для презентаций и маркетинговых материалов, где акцент делается на модели высокого разрешения для реалистичных и рендерных сценариев.
Нажмите на изображение для увеличения

Ниже приведено изображение, на котором представлены 3DВиртуальная среда проектирования EXPERIENCE содержит представления каждого из трех шаблонов человека.

Нажмите на изображение для увеличения

Ниже приведена таблица с описанием действий, которые можно выполнять с каждым типом шаблона человека:

Нажмите на изображение для увеличения

Дизайн человека — инстанция и осанка

Внедрение виртуального человека в среду проектирования обеспечивает повышенный уровень детализации среды проектирования, при этом добавление виртуального человека является простым действием выбора и размещения. Инстанцированный шаблон человека представлен в дереве как собственный уникальный шаблон 3DEXPERIENCE объект, который можно настраивать, сохранять и использовать повторно. В зависимости от выбранного шаблона человека, свойства виртуального аватара человека могут быть настроены на желаемый результат с помощью простого в использовании интерфейса. Первоначально пользователи определяют тип тела, пропорции и другие визуальные характеристики. Ниже приведен список различных свойств, которые можно настроить:

  • Тип тела и форма лица
  • Пропорции тела
  • Одежда, аксессуары и макияж
  • Осанка
  • Материалы для спецэффектов

Ниже приведено изображение, на котором представлены 3DВиртуальная среда проектирования EXPERIENCE содержит представления каждого из трех шаблонов человека.

Дизайн человека — позирование в среде

После того как виртуальный аватар человека настроен и помещен в цифровую среду, дизайнеры могут легко задать позу манекена, используя библиотеку предопределенных поз. Библиотека предопределенных поз включает в себя множество распространенных категорий поз, в том числе стоя (например, бег трусцой), сидя (например, вождение автомобиля) и другие, включая приседание. Предопределенные позы также распространяются на общие позы рук для управления многочисленными положениями хвата человеческой руки. Для создания пользовательских сценариев позы дизайнеры могут сохранять и вызывать определенные пользователем позы.

Нажмите на изображение для увеличения

В качестве альтернативы приложение Human Design предоставляет ручной способ определения позы для создания новой позы для добавления в существующую библиотеку и/или точной настройки существующей позы для удовлетворения требований в среде проектирования. Кроме того, манекен может принимать позы, 3DEXPERIENCE предоставляет возможность определения прогнозируемой позы для захвата, где дизайнеры могут настроить руки манекена для взаимодействия с цифровыми моделями в их окружении (например, захват рулевого колеса).

СМОТРИТЕ ВИДЕО: Осанка и хват в дизайне человека