一、實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介
人機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)人、機(jī)、環(huán)境相互作用的體系，汽車中的顯示裝置是非常重要的人機(jī)信息界面。汽車駕駛室人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)與校核實(shí)際實(shí)驗(yàn)面臨著投入大，復(fù)雜綜合、效率低且不直觀等現(xiàn)實(shí)困難。教學(xué)必須以虛補(bǔ)實(shí)。
汽車駕駛室人機(jī)工程學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)項(xiàng)目在教育思想、教學(xué)和實(shí)驗(yàn)方法上創(chuàng)新設(shè)計(jì)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將汽車駕駛室人機(jī)交互界面進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，基于現(xiàn)代汽車人機(jī)界面設(shè)計(jì)理論和方法，由淺入深地展開(kāi)交互界面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)效率，增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)興趣與理論聯(lián)系實(shí)際的能力。通過(guò)對(duì)駕駛員的視認(rèn)性、儀表的易識(shí)別性和可讀性的分析，從人機(jī)工程的方面來(lái)探索儀表板顯示設(shè)計(jì)的可行性方案。項(xiàng)目通過(guò)學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)，提升汽車駕駛室人機(jī)交互界面工程開(kāi)發(fā)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。
汽車駕駛室人機(jī)工程學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包含兩個(gè)客戶端：教師端、學(xué)生端。不同的客戶端，對(duì)應(yīng)不同的功能及權(quán)限。教師端主要實(shí)現(xiàn)學(xué)院創(chuàng)建、班級(jí)創(chuàng)建、學(xué)生賬號(hào)創(chuàng)建、實(shí)驗(yàn)結(jié)果查詢等功能。學(xué)生端包括三大版塊：汽車產(chǎn)品車內(nèi)顯示信息編碼、汽車產(chǎn)品車內(nèi)控制信息編碼、汽車儀表顯示器人機(jī)虛擬設(shè)計(jì)實(shí)踐。
二、實(shí)驗(yàn)原理
本實(shí)驗(yàn)基于在汽車設(shè)計(jì)中應(yīng)用的人機(jī)工程學(xué)，就是以人（駕駛員、乘客）為中心研究車身設(shè)計(jì)（包括布置和設(shè)備等）如何適應(yīng)人的需要，創(chuàng)造一個(gè)舒適的、操縱輕便的、可靠的駕駛環(huán)境和乘坐環(huán)境，即設(shè)計(jì)一個(gè)人-車-環(huán)境系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中，人、機(jī)、環(huán)境的關(guān)系是相互作用、相互配合和相互制約的，但人始終起著主導(dǎo)作用。機(jī)器、環(huán)境中的外物都要通過(guò)人的動(dòng)作去調(diào)節(jié)和操控，同時(shí)又反過(guò)來(lái)影響人的行為和感受。因此，為了使整個(gè)“人-機(jī)（物）-環(huán)境”系統(tǒng)安全、舒適、操作方便，就必須充分考慮人、機(jī)、物、環(huán)境的特征和功能，使之相互協(xié)調(diào)配合，構(gòu)成有機(jī)整體，達(dá)到生產(chǎn)、生活的效果。
產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生，設(shè)計(jì)活動(dòng)都離不開(kāi)對(duì)人本身結(jié)構(gòu)、行為、體感的深刻理解和把握。人體本身不僅集中了自然界諸多美的形式因素，更具有科學(xué)而精密的構(gòu)造、比例、秩序。學(xué)習(xí)人機(jī)工程學(xué)知識(shí)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、美學(xué)素養(yǎng)、造型技巧，熟知和理解人的基本行為特征、與環(huán)境外物之間的關(guān)系具有重要的作用，為深刻理解學(xué)習(xí)人機(jī)工程學(xué)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)化培養(yǎng)的必由之路。
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)
隨著汽車制造業(yè)的高速發(fā)展，人類逐漸開(kāi)始追求汽車的人性化設(shè)計(jì)，尤其是在“舒適“、“安全”、“效率”等方面更為注重。汽車儀表顯示器是汽車駕駛室室內(nèi)人機(jī)交互界面信息的中心，它將決定人們?cè)谑褂脮r(shí)的舒適程度以及安全性能。人們將人機(jī)工程學(xué)的理論應(yīng)用到汽車設(shè)計(jì)中，構(gòu)成一個(gè)“人一機(jī)一環(huán)境”系統(tǒng)，駕駛員和儀表盤(pán)即為這樣相互依存的關(guān)系，對(duì)儀表板的設(shè)計(jì)要盡可能做到機(jī)宜人，想方設(shè)法做到人適機(jī)，滿足功能要求。
在傳統(tǒng)教學(xué)中，關(guān)于汽車儀表盤(pán)與人機(jī)工程學(xué)的講解，僅僅以教師課堂講授，文獻(xiàn)研讀、圖片展示、視頻播放等傳統(tǒng)教學(xué)方法，學(xué)生難以產(chǎn)生真實(shí)的認(rèn)知和深刻的印象，無(wú)法達(dá)到滿意的教學(xué)效果。
有鑒于此，汽車駕駛室人機(jī)工程學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)，設(shè)計(jì)生動(dòng)、形象、集趣味性與知識(shí)性于一體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中涉及到儀表界面色彩、表盤(pán)形狀、刻度與標(biāo)數(shù)、指針形狀等分類，從中將可以挑選各種方案，為汽車儀表界面的設(shè)計(jì)提供了便利，具有一定的參考價(jià)值。運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)激發(fā)學(xué)生對(duì)人機(jī)工程學(xué)的接受和認(rèn)同，實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)學(xué)生理論與實(shí)踐結(jié)合的教學(xué)目標(biāo)。
通過(guò)構(gòu)建現(xiàn)代汽車駕駛室內(nèi)部VR全景場(chǎng)景，使學(xué)生充分掌握實(shí)驗(yàn)“參與”對(duì)象，讓學(xué)生感受到“身臨其境”，進(jìn)一步掌握現(xiàn)代汽車駕駛室人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)理論和方法；實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基于現(xiàn)代汽車駕駛室人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)理論，開(kāi)發(fā)了一套設(shè)計(jì)流程：汽車產(chǎn)品車內(nèi)顯示信息編碼、汽車產(chǎn)品車內(nèi)控制信息編碼。
學(xué)生通過(guò)本虛擬實(shí)驗(yàn)，清晰掌握如何開(kāi)展人機(jī)界面設(shè)計(jì)方法，增強(qiáng)了學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣；構(gòu)建汽車儀表顯示器人機(jī)虛擬設(shè)計(jì)實(shí)踐過(guò)程中，利用參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)中控儀表盤(pán)的個(gè)性化設(shè)計(jì)，進(jìn)一步得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異化。實(shí)驗(yàn)主體“人”在實(shí)際中本身就是千差萬(wàn)別的，讓學(xué)生充分意識(shí)到理論聯(lián)系實(shí)際的重要性。
