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虛擬設計是20世紀90年代發展起來的一個新的研究領域，是計算機圖形學、人工智能、計算機網絡、信息處理、機械設計與制造等技術綜合發展的產物。在機械行業有廣泛的應用前景，如虛擬設計對傳統設計方法的革命性影響已經逐漸顯現出來。由于虛擬設計系統基本上不消耗資源和能量，也不生產實際產品，而是產品的設計、開發和加工過程和制造相比較，它具有高度集成、快速成型、分布合作等特征。虛擬設計技術不僅在科技界，而且在企業界引起了廣泛關注，成為研究的焦點。
CAD技術是企業信息化的基礎。為了更好地推進企業信息化，傳統CAD技術也在進一步發展。在工程實踐中，很多問題屬于非數值計算問題。于是，我們把人工智能技術和CAD技術相結合，形成一個新的研究領域---智能CAD；隨著虛擬現實技術VR的實用化，它在許多領域得到應用。將VR技術和CAD技術相結合，形成另一個新的研究領域---虛擬設計。虛擬設計和傳統的CAD技術有的主要差別在于：
(1) VR具有兩個重要特征，即交互和實時，而傳統CAD做不到；
(2) VR使設計者呈主動狀態，設計者能身臨其境。而對于傳統CAD，設計者只是被動的觀察者；
(3) VR的圖形真實感強，有遠、近、縱、深的感覺，這是傳統的CAD所做不到的；
(4) 利用VR技術可以實現產品生命全周期的管理，多產品和新舊產品同時開發和資源共享。
進行虛擬設計時，首先要在計算機中生成虛擬原型。通過這個虛擬原型，我們可以做很多工作。
(1) 進行多方案對比，從中選出最佳方案；
(2) 設計者通過虛擬原型可以進行虛擬裝配，以檢查各零部件尺寸以及可裝配性，即時修改錯誤；
(3) 通過虛擬原型，可以進行虛擬試驗，而不用再去做更多的實物試驗。這樣，既節省了時間又節約了費用。
正因為如此，VR技術和傳統CAD/CAM的結合有著光輝的前景。虛擬設計/虛擬制造也成為當今非常活躍的、前沿的研究領域。
FreeForm Concept system 是第一個能讓設計師及雕刻家，把他們的觸覺應用在利用計算機設計 model 的工具。運用 FreeForm 做出來的東西，就像是用黏土刻出來的實體一般，那樣真實、有變化。可是實際上它卻是數字的數據，是擁有可快速變更設計等優點的。FreeForm 可以讓設計者依著他們的想法，自由的創作；創造力完全不會受限。
3D Touch技術
劃時代的3D Touch，是一種力回饋技術，經由手握著一支筆去旋轉移動，電腦畫面里的雕刻刀便跟著旋轉移動；當雕刻刀接觸到模型時，會有力量回饋到手握的筆，讓使用者感受到接觸時的力量，在雕刻時也可以設定模型的軟硬度，決定雕刻所需的力量。
3D概念設計：
現今設計師被強迫使用不適合的電腦輸入設備來完成設計，當設計師在設計造型物件時，很難適應電腦的復雜操作，設計師們寧可使用舊式的方法－徒手繪制草圖或制作外觀模型。而要將這些手制的外觀模型轉換成數字的CAD模型，進而讓工程師來使用并且生產，這是非常困難的。
FreeForm系統對于設計師而言，是一項突破性的人機接口，它是一種自然、直觀和容易使用的數字化表達介面，這將消除設計師們的電腦恐懼癥，而這也將帶來設計自動化的好處－縮短開發時程、增加設計自由度和無限的創意。
產品開發/制造：
使用鼠標或鍵盤來進行CAD/CAM模型的開創性工程設計或制造分析是非常困難的，然而依靠3D Touch技術所完成的數字設計，工程師們能很快地完成數字產品設計，并且付諸工程制造，所有的資料都是3D的STL檔或是NURBS曲面，可以直接跟分析軟件、CAM軟體及RP機器兼容。
消除2D繪圖與3D產品設計間的鴻溝：
FreeForm完全符合現代產品設計理念和制造流程。它消除了“2D繪圖”與“3D產品設計”間的鴻溝；它補充了實體模型的不足，甚至取代了實體模型；它可以讓設計師自由的在3D的環境里揮灑、創意，就如同他們用紙和筆在2D的平面上設計一般，也可以直接在輸入的sketch、2D工程圖、掃描的點集數據或是3D工程圖上進行設計。迅速且方便地畫出概略的模型及設計思路，接著再對模型做細部的設計。
您完全可以用一種自然、直觀的方式操作，而不需要浪費時間去聯系難以使用且不容易記得的抽象的電腦模型制作程序。
FreeForm Concept 系統包含的PHANTOM Omni 裝置使設計者們應用他們的觸覺輕松的將腦海中的設計理念轉換到實際3D圖象。是設計室、教室、小型工作室及自由設計者的理想設計工具。
一、更快捷、直接的傳達設計理念
·使設計更直接、更互動、且更具創造性
·利用3D Deco Layers工具實現在模型上應用多個圖片層
·利用噴繪和圖片表現細節、材料和紋理
·基于Mental Ray 的渲染功能生成照片級的逼真效果，使在沒有細節模型或物理原型時也可以幫助準確的傳達設計理念
二、方便的3D數據傳遞
·Freeform Concept設計師可將3D數據傳遞給Freeform Modeling Plus System用于細節建模并為工程和制造作準備。
·也可將Freeform Concept模型進行快速成型或傳遞到下端可輸入.stl或.obj格式
·Freeform Concept 與其它系統相互應用的工作流程，如下：
為您的創意激情賦予生命,從此不再有任何阻礙
觸覺是所有形態作品創作的要素之一。FreeForm模型制作系統引入3D模型制作的觸感，徹底改造人機交互接口和設計界面，允許設計師在形態與功能之間制作充滿智慧和富有創意的作品，而無需受任何傳統模型制作工具的限制。
設計師不需要再在復雜的電腦程序－數學方程式、鼠標與鍵盤指令、程序化的方法等阻礙下工作－——FreeForm系統提供了我們與真實世界互動的最基本方式－——觸碰。使用FreeForm模型制作，您可以透過觸感，與您的模型進行直接和自然的互動。并且，它將實體功能帶入數字領域，這樣一來，您即可以通過一個自然、類比的互動獲得一個珍貴的數字模型。
使用FreeForm制作模型，您將可以擁有更多的時間和精力投身于真正的挑戰 —－將您的創意轉變為高品質的產品。
FreeForm模型制作：
以一流的簡易功能取代令人頭疼的復雜電腦程序.
開啟使用者與設計師之間的設計理念的交流之門.
使用實體、類比介面來創建一個珍貴、可調度的數字模型.
允許設計師獲得形態與功能的理想調和.
激勵探索與反復思考創建難以數字化描述的嶄新圖.
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