摘要
工业4.0技术使沉浸式工具得以应用于工程设计领域，而工业5.0则要求发展以人为本、可持续且具有韧性的开发流程。在汽车造型设计中，比例与曲面评估仍主要依赖于基于屏幕的CAD系统和反复的物理样件制作，虚拟现实（VR）尚未被嵌入如造型设计工程（SDE）等结构化方法论中。本研究遵循设计科学研究方法，提出了SDE 4.0——一种基于VR的SDE扩展方法，其中通过全尺寸沉浸式细分建模在建模阶段引入人机协同评审环节，随后进行CAD/NURBS精修、定性空气动力学可视化、渲染及增材制造。该工作流在一款D级运动轿车及其衍生运动旅行车上进行了演示，并通过与基于CAD的SDE实践进行回顾性指标对比进行了评估。设计师回顾性地估计，两种配置共需约四周的建模工作量和八次修改事件，而基于CAD的参考实践中，仅单款车型即需约四周和20次修改事件。上述估计数据来源于单一项目和单一设计师，未形成经统计验证的效益。CAD精修仍然必要，并构成主要的互操作性瓶颈。本文提出了一项受控验证方案。
