摘要：由于目前大多数产品包装设计是二维设计，无法全面展示产品包装结构，因此研究虚拟现实技术下的产品包装低碳环保的绿色设计方法。采用虚拟现实技术设计低碳环保的产品绿色包装层次结构，在客户与设计者之间建立控制中心，保证两者及时沟通和反馈信息，将绿色包装的实物形态转化成虚拟形态;通过在包装结构设计中简化包装结构，在二维视觉装潢设计中减少图案颜色，将必要信息标注在包裝表面上，完成建立虚拟低碳环保的产品绿色包装的准备工作，在此基础上结合虚拟技术相关手段建立虚拟产品包装模型。经过实验分析发现，在相同产品规模下该种方法建立产品包装模型的清晰度最高可达99.6%，产品包装回收利用率最高可达到95 .4%，即该方法设计的低碳环保的绿色产品包装成本低、环保性能优。
关键词：产品包装;低碳环保;绿色设计;虚拟现实技术;设计包装层次;实验分析
0 引言
随着社会的进步，经济的发展，环境气候问题也越来越严重，故出现“低碳”概念。人们正逐渐进入能耗低、污染少、低排放的低碳时代[1]。包装行业是可持续发展里面关联度较高的行业，通过改进包装行业的发展，可实现环境保护。当前包装行业的热点是设计低碳环保的绿色包装，由于包装设计具有复杂性和多样性双重特性，应将包装设计与虚拟现实技术相结合。虚拟现实技术能为浏览者构建三维虚拟产品包装，使浏览者直观、清晰地观看三维虚拟包装，为设计低碳环保绿色包装提供保障[2]。采用虚拟现实技术能充分表现出设计者的创意理念，及时调整和改进产品包装，使设计的产品包装符合当下低碳环保理念[3]。
1 产品包装低碳环保的绿色设计
1.1 低碳环保绿色产品包装设计层次结构
根据当前低碳环保主流形式和产品包装的实际特点，将分析的低碳环保绿色产品包装设计流程与虚拟现实技术相结合，使设计出低碳环保的绿色产品包装适合当前经济发展需求，符合低碳环保理念。客户层、中间层和数据库层构成产品绿色包装层次，如图1所示。
从图1中可看出，客户层主要功能是提供设计环境给用户，同时保证设计环境的协同统一，设计人员通过客户层能实现预期操作[4]。中间层是核心层次，主要由两部分构成，即虚拟服务设计中心和协同设计控制中心，服务控制中心能发起协同活动，及时终止协同活动，对包装设计中的一系列活动进行多种处理。在绿色包装层次结构提供包装产品数据库的是数据层，数据层通过产品包装数据管理系统管理数据，保证在包装设计的过程中数据的完整和统一性[5]。
采用基于虚拟现实设计的绿色包装层次结构进行包装设计时，需将设计人员分成多组，通过多组之间的协调合作设计出产品包装，使设计出的产品包装满足低碳环保的理念。中间层的虚拟服务中心提供软件平台和包含手套工具、操纵杆、三维追踪器在内的多个演示工具，其中软件平台内含有EAI，WorldToolKit和3dsMAX等多个软件，
1.2 产品绿色包装设计流程分析
采用虚拟现实技术设计低碳环保的绿色产品包装时，通过合理的流程能树立低碳环保的绿色产品品牌形象，低碳环保的绿色产品包装设计流程主要包含市场定位、造型设计、结构设计、二维视觉设计等步骤[6]，产品绿色包装设计流程如图2所示。
从图2中可看出，通过虚拟现实技术设计低碳环保的绿色产品包装时，应先进行市场定位，深入了解当前产品销售现状和社会发展理念，设计绿色环保包装造型和结构，通过设计包装的二维视觉，制作虚拟模型。产品绿色包装设计中较为重要的是包装结构设计、二维视觉设计和三维形态结构设计，下面对其进行详细分析。
1）包装结构设计
在设计包装结构过程中，应在满足产品正常销售、运输等功能的基础上，结合当下低碳环保理念，简化包装结构，降低废弃物生成量等，为降低过度包装现象出现概率，应充分考虑包装体积、层数和质量等不同因素，通过降低体积、层数等实现包装简化一，，同时还应降低包装成本，减少包装废弃物数量，简化包装结构。在包装结构设计的过程中，需采用Photoshop软件进行设计。
2）二维视觉装潢设计
在二维视觉装潢设计中，需使包装表面图案具有指导性，将必要信息标注在包装表面上，通过上述信息使消费者对包装有清晰认知。除此之外，包装表面设计颜色应以纯色为主，节约印刷成本[8]。减少二次加工工艺使用，例如烫金、烫银、覆膜等工艺，防止上述工艺影响包装的环保性，提升回收利用包装能力。
3）三维形态结构设计
三维形态结构的建立，即建立虚拟包装模型的过程，可通过3ds MAX软件实现绿色包装的三维造型设计，在模型建立过程中充分融合虚拟现实技术。虚拟现实技术能给浏览者带来较好的视觉传达效果。浏览者通过虚拟现实技术建立的虚拟低碳环保的绿色产品包装模型可直接观察三维立体包装图像，得到虚拟低碳环保的绿色产品包装模型的详细信息，在虚拟环境下能不断调整修正包装模型信息，直至获取精准度较高的虚拟包装模型[9]。通过虚拟现实技术构建的虚拟包装模型与虚拟环境之间相吻合，充分发挥设计者的创造力，使设计的虚拟包装与实际需求高度一致，通过虚拟现实建立包装模型过程如图3所示。
从图3中可看出，虚拟包装模型建立主要由五部分构成，每一部分都不可或缺。在建立虚拟包装之前，应先整理、分析市场定位数据，在了解市场需求后，需明确设计产品包装结构类型和产品包装表面颜色，设计产品包装表面图形元素等。通过分析详细数据，确定产品包装风格、规模、材质、结构，设计产品包装。
在上述基础上，结合虚拟技术相关手段，构建产品包装模型，通过虚拟现实技术可修正产品包装模型，在提升模型精度的同时实现人机交互，全面多角度分析产品包装模型。 1.3 产品包装三维展示
在通过虚拟现实技术设计低碳环保的绿色产品包装时，应在设计过程中添加代码，在网络页面中添加包装文件，使浏览器页面显示出低碳环保的绿色产品包装[10]。将虚拟现实技术与包装设计相结合，通过在浏览器页面添加上述代码，实现人机交互。
2 实验分析
由于当前市场中存在产品种类较多，以某产品为例，设计不同规模的产品包装外盒，实验分析采用本文方法设计在某工业产品包装效果，分析结果如下。
2.1 建模效果
为研究本文方法建立模型建模效果，需对比本文方法、基于知识重用理论产品包装设计方法和基于多Agent的产品包装方法建立的产品包装模型效果，对比结果如表1所示。
从表1中可以看出，在相同产品规模下，本文方法建立的模型纹理数相对较多，最高可达79.6 MB，即本文方法建立的模型纹理数最多，同时在相同产品规模下本文方法建立模型的清晰度最高可达99.6%，另外两种方法建立模型的清晰度最高分别是87.6%和67 .4%，综上所述，本文方法建立的产品包装模型清晰度最好。
2.2 设计包装成本
为研究本文方法设计产品包装耗费成本，需对比不同产品包装规模，三种方法设计的产品包装耗费成本的对比结果如表2所示。
从表2中可看出，随着产品规模增大，人工成本和原料费用也在不断增加，在产品规模一定的情况下，本文方法设计的低碳环保的绿色产品包装人工成本和原料费用最低，最低可达6 931元和2 541元，总成本最低为9 472元，即本文方法设计的低碳环保的绿色产品包装，可有效降低设计低碳环保的绿色产品包装成本。
2.3 回收利用效率
为研究本文设计的产品包装低碳环保能力，需对比三种方法设计的产品包装回收利用率，对比结果如图4所示。
从图4中可看出，在产品包装规模一定的情况下，本文方法设计产品包装回收利用率高于两种对比系统，即本文方法设计的产品包装回收利用率最高，本文方法产品包装具有较好的低碳环保性能。
3 结论
本文从虚拟现实技术的角度出发，将虚拟现实技术与包装设计有机结合在一起，通过3ds MAX软件实现绿色包装的三维模型设计，在模型建立过程中充分融合虚拟现实技术。浏览者通过虚拟现实技术建立的虚拟低碳环保的绿色产品包装模型，可直接观察三维立体包装图像，设计者通过虚拟现实技术能更为全面地设计和表达产品包装，增强产品包装的环保性。从可持续发展角度来看，采用本文方法设计低碳环保产品绿色包装适应时代发展需求，符合绿色经济和循环经济发展要求。
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