虚拟现实 (VR) 在游戏行业之外也越来越受欢迎——汽车行业也不例外。VR 技术可以提供的不仅仅是交互式体验。这是关于真正的经济效益。认真对待游戏技术的充分理由。

　　2020年，全球VR市场价值61亿美元。在一项研究中，咨询公司预测 普华永道预计，到2023年德国虚拟现实市场的营业额将达到2.8亿欧元。越来越多的公司计划使用虚拟现实。汽车行业被视为先驱。

　　虚拟现实 (VR)：它是如何工作的？

　　虚拟现实是一种技术，可以创建计算机生成的、虚拟的、非常逼真的 3D 环境。在这种环境中，实时提供交互式体验——实际上可以通过视觉、听觉和触觉来感知。

　　在硬件方面，VR 眼镜需要让自己沉浸在数字生成的现实中，并与模拟世界和相关对象进行交互。VR 眼镜将用户与现实世界隔离开来，并实现模拟现实的 360 度视图。虚拟世界几乎实时地对用户的行为做出反应，给人的印象是一切都是真实发生的。“身陷其中”的感觉被称为沉浸感。沉浸感的程度取决于所使用的技术以及虚拟世界的迷人程度和创造性。

　　汽车行业中的 VR：用例和优势

　　汽车公司依靠虚拟现实进行研究和生产、培训、营销和销售。该技术可以节省成本和时间，提高生产力并促进汽车销售。在汽车行业，德国是欧洲领先的 VR 用户之一。下面详细描述了汽车行业中虚拟现实的三个常见用例。

　　原型制作

　　为创建原型提供了一种补救措施。虚拟样机的优点：

　　使用虚拟创建的 3D 模型，可以避免生产多个物理原型

　　可以加快产品开发过程并提高效率，从而降低成本

　　可以在沉浸式环境中从不同角度详细查看每个虚拟模型并检查错误

　　只有在所有细节都达成一致并评估了虚拟 3D 模型后，才能制作真正的物理原型

　　宝马提供了在原型设计中使用 VR 的一个很好的例子。这家德国汽车制造商使用虚拟现实技术来虚拟设计和开发汽车。设备和安全的各个组件在这里在虚拟环境中进行测试。

　　使用虚拟现实进行培训/教育

　　虚拟现实有助于培训新员工以确保快速入职。借助VR眼镜，员工只能在安全的虚拟环境（完全独立于地点）中练习工作步骤，然后将理论知识付诸实践。虚拟现实使运行不同场景成为可能，从而更有效地培训新员工。培训课程可以完全虚拟进行，因此无需中断正在进行的操作。

　　例如，福特和博世开发了一种 VR 工具，可以培训技术人员正确维护全电动 Mustang Mach-E 汽车。

　　虚拟现实展厅

　　技术已经为汽车行业提供了新的机会——包括在销售新车时。在所谓的 VR 展厅中，潜在客户可以在虚拟环境中探索不同类型的汽车，并单独配置梦想中的汽车。也可以进行真实的试驾。奥迪已经使用 VR 展厅来展示全系列的汽车和选项。借助 VR 应用程序，也可以在家中进行探索之旅。

　　典型 VR 解决方案的组成部分

　　无论 VR 解决方案多么复杂，它都包含以下组件：输出和输入设备，例如跟踪传感器、VR 眼镜和控制器、数据库、VR 应用程序和基于 Web 的管理面板。

　　眼镜+控制器

　　市场上有移动、有线和自给自足的 VR 眼镜。三星的 Gear VR 或 Daydream 等移动 VR 头显依赖于兼具计算机、跟踪工具和显示器功能的智能手机。

　　相比之下，有线 VR 系统（如 Oculus Rift 和 HTC Vive）使用计算机和额外的输入设备（如手持控制器或相机）进行跟踪。优势：更高的性能、更好的分辨率和更多样化的交互选项。Oculus Quest 2 等自给自足的 VR 眼镜提供无线自由和跟踪，无需外部传感器，并提高性能。

　　大多数 VR 眼镜都有自己的控制器，可以通过手部动作与虚拟环境进行交互。

　　跟踪传感器

　　需要跟踪系统来收集各种类型的数据。这些包括头部运动（头部跟踪）以及用户在空间中的位置和位置（位置跟踪）。然后将此数据传输到虚拟环境。运动可以通过内部或外部跟踪传感器传输。

　　在第一种情况下，跟踪直接通过 VR 眼镜（通过集成在眼镜中的摄像头或传感器）进行。

　　也可以使用外部跟踪传感器（例如壁挂式红外摄像机）。然而，大多数现代 VR 眼镜不需要任何外部传感器。根据自由度（简称 DOF）的数量，3DoF 和 6DoF 跟踪系统之间存在区别。6DoF 系统提供更大的运动自由度，从而实现更高的沉浸感。

　　客户端 VR 应用

　　应用程序被认为是 VR 解决方案的关键模块，它负责以下任务：

　　输入数据的处理

　　输出数据的生成

　　为汽车创建 3D 模型

　　交互场景的实现

　　、C++ 或 JavaScript 等编程语言在 VR 应用程序的开发中扮演着特殊的角色。在他们的帮助下，VR 应用程序可以基于特殊的 VR 引擎进行编程，例如 Unreal Engine、Unity 或 Amazon Sumerian。在创建 3D 环境时，应特别注意 UX 设计，以创建具有非凡体验的虚拟环境。

　　数据库 + 基于 Web 的管理面板

　　应用程序与数据库进行双向通信。这是存储汽车 3D 模型、交互场景和用户数据的地方。Amazon S3 或 Azure Blob Storage 等云存储也可用于数据存储。

　　通过基于 Web 的管理面板可以访问数据库中的内容（以更改或删除相关数据）。

　　哪些因素对成本有直接影响

　　为了从成本节约中获益，汽车制造商必须首先投资 VR 解决方案。所需的时间和成本取决于 VR 解决方案的复杂程度和质量。对于更复杂的 VR 解决方案，您需要更强大的硬件和具有更高细节级别的 VR 环境，以提供各种交互选项。

　　具有更高分辨率的有线 VR 眼镜比简单的移动 VR 耳机成本更高。如果添加额外的控制器和跟踪传感器，价格就会上涨。创建具有最大程度逼真 VR 环境的 VR 应用程序既费时又费钱。

　　成本还取决于使用哪些方法来捕获/创建重要的视觉元素（例如 3D CAD 渲染或视频录制），是否应该开发具有高级功能的附加模块，或者是否需要集成硬件和/或第三方软件

　　如果所有数据都存储在云数据库中，则应预计运营成本。这些是取决于云服务提供商的定价策略的云服务成本。

　　结论

　　领先的汽车集团通常在引入创新技术方面处于领先地位。在其他行业仍处于起步阶段的地方，汽车行业已经向前迈进了几步。

　　宝马、大众、奥迪、福特和特斯拉等大型汽车制造商多年来一直在使用虚拟现实——几乎在价值链的每个阶段。每年，虚拟现实都为汽车制造商提供了越来越多的新应用，因此有望为汽车行业的历史性变革做出重大贡献。