XR 原型设计综述：链接延伸现实与数字制造

延伸现实（Extended Reality, XR）已拓展了娱乐和社交领域的边界，并在制造业中展现出巨大潜力。XR 中的原型设计有助于设计师在制造商和投资者决定是否投资研发乃至生产之前，以低成本进行初始方案提议和迭代。根据文献（过去 15 年间 54 篇手稿），XR 中的原型设计比使用个人电脑的三维建模更易于使用，比纸质绘图更能显示三维结构。在本综述中，我们系统调查了 XR 原型设计的文献，讨论了将创建的虚拟原型从 XR 传输到常用 3D 建模软件和现实世界的可能性。我们提出了关于 XR 原型设计的五个研究问题：原型的构成要素和工作流程是什么；哪些显示设备能提供满意的沉浸式和交互式体验；如何获取用户控制输入，以及用户可用的交互方式和创建 XR 原型的方法是什么；哪些方法可以促进与制造的连接，以确保从虚拟到物理世界的顺畅过渡；该研究领域的挑战是什么，未来发展趋势是什么。基于这些问题，我们总结了 XR 原型设计的构成要素和工作流程。此外，我们概述了最新趋势，包括显示设备的演化、控制技术、数字模型构建以及制造工艺。在视野最新发展和空白的基础上，我们推测了 XR 原型设计，尤其是链接延伸现实与数字制造领域的挑战和机遇，旨在引导研究者朝向新的研究方向。