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虛擬現實技術的發展范例6篇

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虛擬現實技術的發展

虛擬現實技術的發展范文1

關鍵詞:虛擬現實技術,網絡會展,發展,展望

 

一、虛擬現實技術的概述

虛擬現實(VirtualReality,簡稱VR技術),又稱靈境技術,是以浸沒感、交互性和感知性為基本特征的計算機高級人機界面[1]。虛擬現實系統的核心設備仍然是計算機,即通過計算機圖形構成的三維數字模型,以仿真的方式給用戶創造一個實時反映實體對象變化與相互作用的三維虛擬世界,并通過頭盔顯示器(HMD)、數據手套等輔助傳感設備,給用戶提供一個觀測與該虛擬世界交互的三維界面,使用者可以直接觀察、操作、觸摸、檢測周圍環境及事物的內在變化,并能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進行實時交互,使人和計算機很好地“融為一體”,給人一種“身臨其境”的逼真性,而且能夠突破空間、時間以及其他客觀限制,感受到真實世界中無法親身經歷的體驗。

作為尖端科技,虛擬現實綜合利用了計算機圖形學、仿真技術、多媒體技術、人工智能技術、計算機網絡技術、并行處理技術和傳感技術的最新發展成果,是一種由計算機生成的高技術模擬系統。虛擬現實技術的應用前景十分廣闊,已廣泛應用于工業、模擬軍事演習、工程、教育、醫學、字化酒店、商品展示、娛樂等領域,也同樣適用于網絡會展。

二、虛擬現實技術在會展業中的應用現狀

隨著迅速發展的虛擬現實技術與計算機多媒體展示技術的結合,在展覽方面也不斷涌現出一些結合虛擬現實技術的網絡會展。如今國外的虛擬會展業已經十分成熟,如著名的德國漢諾威展,在網絡上運用虛擬現實技術建立三維立體的展示系統;國外一些城市宣傳也開始采用虛擬現實技術,如網上新加坡、虛擬龐貝古城、虛擬巴黎圣母院等,運用三維虛擬現實技術展示一些有價值的文物、展品和三維場景,使用戶能夠通過Internet遠程連接去體驗。

國內的虛擬會展目前還基本屬于界面包裝,主要通過二維平面靜態地網頁展示,如中國茶葉博覽會,采用虛擬現實技術對茶具和茶文化進行網上瀏覽,還有虛擬現實環球網站(www.vwww.com)利用虛擬現實技術進行網上展銷;再如武漢國際機電博覽會,采用網上虛擬武博會和武博會同期開幕,未到展會現場的客戶通過點擊該網站,就可像親赴現場一樣,可在場館內每一個展位前流連,任意觀看各種產品,了解它們的性能和用途,甚至突破實際參觀過程中的限制,深入了解展品的內部結構,瀏覽武博會的即時信息。

虛擬展覽系統按其表現形式可分為三類:①運用圖文聲像以及環視圖展示物品和場景。這類系統因表現形式的局限,不能更生動、更全面的展示。②單純的三維場景展示,用戶可以隨意漫游,但只提供展覽會的表面形式,不提供展覽內容與展覽場景的關聯。③既提供三維場景,也提供實際展覽內容,并與三維場景結合在一起[3]。

三、基于虛擬現實技術的網絡會展發展的展望

在綜合考慮現有技術條件及未來虛擬現實技術發展前景的情況下,網絡會展的發展將會呈現出兩種模式,即現階段的實物會展+網絡會展+電子商務模式和未來的實物會展+網絡會展模式,具體理念如下:

(一)實物會展+網絡會展+電子商務模式

網絡會展作為會展業一種新的發展形勢,有著廣闊的發展前景。但目前網絡會展還只是實物會展的補充和配角,網絡會展只有作為實體展覽的輔助,才能逐漸地被人們認識而發展起來。免費論文,虛擬現實技術。就目前情況而言,線上展會和線下展會二者可相互補充,二者有機融合會相得益彰的。當然雙方會有部分重疊,但不可輕言取代,否則就是昏了頭了,若干年后或許會的,但至少目前不會。因此,我們不能夸大網絡技術的作用,基于傳統會展的傳統優勢,傳統會展仍然起著主導作用。免費論文,虛擬現實技術。同時,隨著會展業的蓬勃發展,促進了電子商務技術向會展業的滲透,在某種程度上彌補了網絡會展技術的不足,促進著網絡會展的發展。

總之,在目前甚至今后相當長的一段時間內,我國會展將遵循實物會展+網絡會展+電子商務模式,即充分利用電子商務技術大力發展網絡會展,實物會展和網絡會展并舉,實物會展結束后,網絡會展作為實物會展的延伸和補充,繼續實行“永不落幕的會展”,并不斷更新、豐富和完善,使實物會展和網絡會展相互促進,共同發展壯大。

(二)實物會展+網絡會展模式

由于網絡展會的模式模糊和傳統展會的主導地位,中國會展業進入網絡時代還有很長的一段路要走。但從長遠來看,網上會展前景不可限量,隨著虛擬現實技術的進一步發展,必將成為現代展覽業的重要組成部分,必將代替部分實物會展,從而實現實物會展和網絡會展并存的局面,這是一種必然的趨勢。免費論文,虛擬現實技術。免費論文,虛擬現實技術。因為網上會展有不受時空限制、節省展覽交易成本等優勢,很多商品和服務都適合在網上進行展覽和銷售。如網絡圖書展就有絕對優勢,因為圖書沒有過多的質地的要求、尺寸的要求,在網上看到的這本書和書店買到的書幾乎沒有差別。另外,從目前網絡交易的商品清單看,網絡交易的對象正從數碼產品迅速擴展到服裝、電器、日用品、玩具、個人護理品等眾多產品,而這些產品正是我國制造的優勢所在,也是目前辦展頻率最高的產品。免費論文,虛擬現實技術。這些產品將來都可以作為網絡會展展示的對象,市場前景好。免費論文,虛擬現實技術。

此外,會展業的發展與土地資源供給瓶頸的矛盾已見端倪。政府不可能無止境的耗費大量土地進行場館建設,同時場館建設投入大、周期長、風險大,而在互聯網上建立虛擬展館,舉辦網絡展覽卻可以節省大量時間和金錢,大大提高展會的效益。可見,我們既要看到目前實物會展的優勢,也要前瞻性的看到網絡會展的優勢,尤其是網絡會展的后發優勢和趨勢,為大力發展網絡會展,共創低碳會展經濟做好一切準備。

參考文獻

[1]劉偉.基于虛擬現實技術的企業展項的設計[J].現代電子技術,2009(24):49.

[2]許亞丹,王野.網絡會展的傳播與經濟比較[J].當代傳播,2006(5):66.

[3]顧林,劉連芳,高偉峰,蘇繼坡.基于虛擬實現的展覽平臺的研究與實現[J].計算機應用研究,2005(10):202.

虛擬現實技術的發展范文2

【關鍵詞】虛擬現實 銀行系統 培訓 虛擬銀行

一、引言

虛擬現實(Virtual Reality,簡稱VR;又譯作靈境、幻真),也稱靈境技術,在國外同類的術語還有人工現實及電腦空間等。1965年,Sutherland在篇名為《終極的顯示》的論文中首次提出了虛擬現實系統的基本思想,美國的JaronLanier在80年代初正式提出了“VirtualReality”一詞,即虛擬現實是利用電腦模擬產生一個三度空間的虛擬世界,提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬,讓使用者如同身歷其境一般,可以及時、沒有限制地觀察三度空間內的事物。

虛擬現實技術最早開始應用于軍事領域,進入90年代,迅速發展的計算機硬件技術與不斷改進的計算機軟件系統相匹配,VR的應用開如向民用諸多領域延伸。例如,虛擬教學、實驗與培訓、工業上的設計與規劃、電子商務與產品展示、模擬人體器官、虛擬手術等。所以本文也重介紹下VR在銀行系統的應用。

二、虛擬現實系統

(一)虛擬現實定義

VR是一項綜合集成技術,涉及計算機圖形學、人機交互技術、傳感技術、人工智能等領域,它用計算機生成逼真的三維視、聽、嗅覺等感覺,使人作為參與者通過適當裝置,自然地對虛擬世界進行體驗和交互作用。

從本質上說,虛擬現實就是一種先進的計算機用戶接口,它通過給用戶同時提供諸如視、聽、觸等各種直觀而又自然的實時感知交互手段、最大限度地方便用戶的操作,從而減輕用戶的負擔、提高整個系統的工作效率。

(二)虛擬現實特征

虛擬現實的主要特征是:多感知性(Multi-Sensory)、浸沒感(Immersion)、交互性(Interactivity)、構想性(Imagination)。這些使操作者能夠真正進入一個由計算機生成的交互式三維虛擬環境中,與之產生互動,進行交流。通過參與者與仿真環境的相互作用,并借助人本身對所接觸事物的感知和認知能力,幫助啟發參與者的思維,以全方位的獲取環境所蘊含的各種空間信息和邏輯信息。身臨其境的沉浸感和人機互動的趣味性是虛擬現實的實質特征,對時空環境的現實構想(即啟發思維,獲取信息的過程)是虛擬現實的最終目的。

圖1 VR技術三大特征

(三)虛擬現實實現

要實現虛擬現實,讓人沉浸到計算機所創造的虛擬環境中,可以通過硬件實現,也可通過軟件實現。

在硬件上,必須配備相應的硬件設備。

1.跟蹤系統。跟蹤系統的任務是實時檢測出虛擬現實系統中人的頭、身體和手的位置與指向,以便把這些數據反饋給控制系統,生成隨視線變化的圖像。它包括:電磁跟蹤系統、聲學跟蹤系統、光學跟蹤系統等。

2.觸覺系統。在虛擬現實系統中,產生“沉浸”效果的關鍵因素是用戶能用手或身體的其他能動部分去操作虛擬物體,并在操作同時能感覺到虛擬物體的反作用力。數據手套、空間球、數據衣可滿足在三維空間中因為有六個自由度的要求。

3.音頻系統。聽覺環境系統由語音與音響合成設備、識別設備和聲源定位設備所構成,通過聽覺通道提供的輔助信息可以加強用戶對環境的感知。

4.圖像生成器。圖像生成和顯示在VR環境中,圖像生成和顯示技術顯得很重要。

5.可視化顯示設備。可以生成一個具有沉浸感的虛擬現實環境,如頭盔顯示器、手持式立體顯示設備等都能在雙目視覺中產生立體感。

在軟件上,可以用VRML(Virtual Reality Modeling Language)建立真實世界的場景模型,與硬件無關,僅是一種軟件技術來實現虛擬現實。

在虛擬現實的實現上,由于采用上述的VR設備目前的價格昂貴而普及率很低,所以目前網絡上大多數VR系統都采用偽VR,即只有三維逼真的交互式畫面而不需特殊設備,這盡管使VR的功能打了折扣,但相對于傳統的人機界面,已是有了質的提高。隨著網絡時代大規模應用的到來,市場對虛擬現實技術的應用越來越迫切,由此也促進了各種VR技術的發展。

實現vr的軟件技術還有很多,本文僅選擇一種作為舉例。

第一,采用的VR軟件為cult3d。VR實現軟件有Virtools,Quest3d,VRML,viewpoint,Cult3d,java3d等。本文采用cult3d,因為Cult3d內核是基于java,可以嵌入java類,利用java來增強交互和擴展。Cult3D又是一種跨平臺的網絡應用程序,支持主流瀏覽器。

使用max和culd建立產品模型,通過cult3d和java API實現場景交互,通過jsp技術實現客戶端和服務器端的通信及對數據庫的操作。

第二,建模工具采用3DS MAX:還可用MAYA、Plasma等,在虛擬現實方面:主要要求對場景物體進行建模,并可以通過相關的插件輸出為其他文件格式的模型。因此本文采用3DS MAX對實物建模。

第三,開發工具:Java。

第四,web服務器:WebLogic。

通過VR軟件技術實現虛擬現實如圖2所示。

綜上所示,描述了通過軟件技術實現虛擬現實,下面討論虛擬虛擬現實在應用在銀行系統中有哪些好處。

三、虛擬現實在銀行系統中的應用

(一)在機房生產環境監控系統中的應用

銀行的生產環境是一個超巨型系統,需要實時的數據交換,是重要的數據處理和運行中心,同時,機房建設及環境設施也在飛速增加,形成了以機房為核心的銀行業務體系,機房設備的運行狀態是否良好直接影響到到銀行業務能否順利開展。因此,對于機房設備的監控管理是銀行工作的重中之重。但是,機房環境的高噪聲、高輻射、高電壓也給人的健康帶來了危害。采用VR技術,真實動態的模擬機房環境,將給管理人員和值班人員帶來以下好處,表現在:虛擬機房環境后,通過web3D技術,動態的展示機房設備的運行狀況及概況信息,包括機房溫度、濕度、煙霧告警,ups狀態監控,可根據預定數值,自動報警。值班人員或技術人員可以不進機房,實時的查看應用系統異常情況,以及時解決問題。所以通過交互的方式對機房的環境進行全方位立體的查看,利用vr技術,機房相關人員在辦公室即可像進入機房一樣進行巡檢,查看配電柜監控、監測報警,及時掌握機房全部設施和軟件系統的運行情況,減少值班人員的運維強度,提高工作效率,優化管理模式。

(二)在培訓和管理中的應用

銀行的生產系統、經管系統眾多,產品更是層出不窮,所以銀行進行培訓日常工作中的一部分。傳統的培訓方式不能使員工快速掌握。尤其是面向現金業務的生產系統,如果應屆生不培訓好,可能產生災難性后果。通過虛擬業務生產系統和相關的應用系統后,柜員更能準確快速的掌握柜臺上的業務知識,加快上崗速度。因此,將虛擬技術應用在培訓和管理的優勢表現在:

生產系統經常升級及出現新產品,而且,風險性極強,無論是新入職的新員工還是老員工,通過虛擬現實的系統進行操作實踐,如同真正上崗一樣,會面對不同類型的客戶,可練習如何答疑,如何營銷產品,上崗結束后,會計主管也可對其傳票進行審核。而且,管理人員通過回放培訓人員的操作過程,在選拔任用人員的決策上也起到了輔助作用。在經管系統和其他產品的培訓中,可通過視頻、動畫、文字、聲音等實時和培訓老師進行交流,如同現場培訓一樣。

(三)在虛擬銀行上的應用

引用了VR技術的銀行比網上銀行又更進一步,用戶如同真的進了一個網點中,可以隨意漫游,看宣傳折頁,向大堂經理咨詢業務,辦理查詢、繳費、轉賬等業務,也可和理財人員討論理財業務,如同面對面交流。銀行通過虛擬現實銀行能更全面的觀察客戶、了解客戶,以便發掘貴賓客戶,而客戶通過身臨其境的實時交流,及時掌握金融信息,免去跑銀行之累。

四、結束語

VR概念早已提出,但至今還沒到普遍應用的程度,尤其銀行系統是個復雜的系統,包括生產系統和經管系統,要想把VR技術真正引用到銀行系統中,實現場景模擬,智能互動等,都是一個巨大工程。尤其是銀行范圍廣,覆蓋全國,甚至是全世界,客戶尤為眾多,分布式環境下的網絡帶寬的限制、安全性等都需要考慮。但隨著VR的快速發展,越來越成熟,其應用在銀行中也指日可待。

參考文獻

[1]李正浩,金城元,樸光宇.三維魔術——Cult 3D & 3DS MAX.北京:電子工業出版社,2002.

[2]黎連業.機房工程設計施工與管理維護技術.北京:機械工業出版社,2013.

[3]張菁.虛擬現實技術及應用.北京:清華大學出版社,2011.

[4]劉浩,戴居豐,楊磊,杜忠友,劉秀婷,孫翠娟.虛擬現實技術及其應用研究.微計算機信息,2005(01).

虛擬現實技術的發展范文3

關鍵詞:虛擬現實技術;風景園林設計;應用

中圖分類號:TU985.12+4 文獻標識碼:A

一般在傳統的風景園林設計中,設計師通過平面規劃圖和方案效果圖表達意圖。現如今,隨著虛擬現實技術在風景園林設計中的引入,設計師能通過計算機虛擬的三維空間來全方位、多角度地展示自己的想法,這不僅使設計師的工作更加便捷高效,也讓其他的使用者得到更全面、直觀的體驗。因此,虛擬現實技術對于風景園林設計的改革和發展有著非常重要的意義。

1 虛擬現實技術的發展狀況

虛擬現實技術概念正式提出是在20世紀80年代初。90年代以來,計算機軟硬件技術的不斷革新為虛擬現實技術的萌芽提供了溫床。隨著計算機網絡技術的迅猛發展和各種技術的使用,虛擬現實技術走進了設計的每個領域。

在風景園林設計領域,雖然尚處于初步應用階段,虛擬現實技術卻得到了大量的應用。例如設計者要想對風景園林的空間有一個多角度的體驗,利用虛擬現實技術不斷變化運動的方位即可實現。此外,風景園林設計的運動方式也呈現出多樣化,通過使用者對運動模式參數的選擇就能把握受眾的感受。虛擬現實技術在風景園林設計的應用當中真實性極高,因為虛擬現實技術既能夠從微觀和細節上把握園林設計的合理性,做到既美觀又有條理,同時可以隨著季節變化設置相應節氣的色彩,做到空間和時間上的雙重真實性。更為重要的是,通過能夠全方位體驗的虛擬現實,園林設計中能夠引入大眾的意見和建議,進而使設計決策多了一層成功的保障[1]。

2 虛擬現實技術在風景園林設計應用中的特點

2.1 能夠全面展示風景園林設計的空間

傳統的二維和其他的表現方式,只能傳遞單一的空間信息,并不能完整地表現園林設計的空間信息。虛擬現實技術所擅長的三維立體的表現方式,能夠完整地把每一個整體和細節表達出來,讓人有一種身臨其境的代入感,這樣的園林設計更加合情合理[2]。

2.2 遠程瀏覽,方便快捷

通過發達的網絡,設計師和施工單位的聯系更加方便快捷。設計師的“圖紙”不用親自送到施工單位,立體的設計通過遠程瀏覽即可進行商討,節約了雙方的時間,提高了工作效率。

2.3 輔助設計師臻于完美

虛擬現實技術的可操作性極強,設計師在設計過程中可以在任意設計階段進入虛擬現實環境中進行體驗,審視自己的作品,如發現用料、尺寸和空間等方面的不足可及時進行修正。另外,在虛擬現實環境中考量自己的作品,對設計師的成長大有裨益。

2.4 大眾參與,輔助決策

風景園林設計的實施受多方因素的影響,因為風景園林設計與周邊環境和大眾都密不可分。大眾通過虛擬現實技術對園林設計了解的越多越詳細,就越能提出實際性的建議,可以說虛擬現實技術是大眾參與輔導決策的橋梁。有了大眾前期對園林建設的整體認識和理解,施工者在后期施工過程中就能得到包容和支持,人性化的園林設計就能帶來雙贏。

3 關于虛擬現實技術在風景園林設計中應用的展望

目前,虛擬現實技術的研究在我國還處于起步階段,少量實驗性質的虛擬現實技術的研究還不足以帶動風景園林設計的巨大進步。一方面,先進的虛擬現實技術需求更加先進的計算機;另一方面,對虛擬現實技術這門新興學科的理論研究也尚在探索當中。因此,在未來風景園林設計當中應用虛擬現實技術的突破點有以下幾點:

3.1 加快創新的步伐

加快計算機技術的革新,設計和制造高標準、低成本、性能優異的計算機設備,在技術層面為發展提供支點。創新的技術,是虛擬現實技術不斷前進的力量之源。

3.2 讓更多人參與到設計中來

利用虛擬現實技術的自身優勢和特性,讓更多的大眾參與到設計中來。利用虛擬現實可以網絡傳播的優勢,結合各類網絡、電視等媒體資源進行更大范圍的網絡虛擬,讓更多的人參與到園林設計中來,輔助決策者思考,最終設計出既科學又人性化的方案[3]。

3.3 結合其他科學技術完善自我

如與環境技術、空間技術相結合,能應用到城市規劃、修復重建、綠化等各個方面,可使虛擬現實技術在風景園林設計的應用中更加科學化、更加人性化、更加綠色環保化。

4 結語

與國外的發展比較,我國在虛擬現實技術的發展起步較晚、應用還不成熟,但也取得了一些可喜的成就。虛擬現實技術自20世紀末發展至今,為風景園林設計工作帶來了很大的影響。但是,由于目前計算機軟硬件技術的限制,虛擬現實技術還有很長一段路要走。相比傳統的二維模式的設計方法,虛擬現實技術打破了形式束縛,并在虛擬的多維空間里呈現出全面的設計信息,設計師因此能夠掌握多方面的信息。隨著虛擬現實技術的逐漸發展,設計師的地位會凸顯出上升趨勢:因為一方面新技術迫使設計師革新設計;另一方面風景園林設計師本身的理性與感性因素相較于技術專家更能賦予風景園林人文精神。總之,虛擬現實技術在風景園林設計中的應用面臨著計算機等軟硬件方面的技術問題,也對風景園林設計師提出了新考驗。還要孜孜以求地發展技術,追求虛擬現實技術的革新,不斷完善和超越,以迎來風景園林設計的新時期。

參考文獻

[1] 陳宏偉,潘俊.虛擬現實技術在城市規劃設計中的應用[J].山西建筑,2010(03).

虛擬現實技術的發展范文4

關鍵詞:虛擬現實 沉浸感 交互性

中圖分類號:TP391.9 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2012)10-0123-01

虛擬現實(Virtual Reality,簡稱VR)也稱靈境技術。虛擬現實是就是利用計算機生成一個關于視覺、聽覺、觸覺等感官的三維空間的虛擬世界,讓參與者身臨其境一般,產生沉浸感。

VR是一項綜合集成技術,涉及計算機圖形學、人機交互技術、傳感技術、人工智能等領域,它利用計算機模擬產生逼真的三維空間,以人們習慣的能力和方法,對這個虛擬世界進行客觀的觀察、體驗、控制甚至分析,讓使用者通感應裝置,自然地參與到虛擬環境中,進行逼真體驗,與之交互。簡單的說,虛擬現實并不是真實的環境,更不是現實世界,而是人們利用計算機把抽象、復雜的計算機數據表現為他們所熟悉的、直觀的可以交互的高級人機接口。

1、虛擬現實技術的重要特征

VR 技術最初起源于20 世紀中期的美國,發展到現在仍然處于探索階段。由于其發展所依托軟硬件環境和研究方向及其應用領域的不同,人們對它的理解也不盡相同。

VR 技術始終以其三個重要特征而發展,即沉浸感(Illusion of Immersion)、交互性(Interactivity)和構想(Imagination)。沉浸感,是指利用計算機產生一個虛擬的三維環境,能通過看、聽、嗅、觸等感知到虛擬環境中的真實狀況,入在其中,身臨其境。交互性,是指參與者能夠自主地與虛擬環境中的對象進行操作、感知和互動。就如同人們在現實中抓取物體的感覺,可以判斷出物體的重量、形狀甚至運動狀態等。構想,是指參與者通過虛擬環境中的運動狀態或程度,可以啟發人們對事物的學習、認識甚至創新。構想注重思維發散與創新,拓展視野,真實環境再現,甚至可以構想客觀上根本不可能存在的環境。

2、虛擬現實的研究內容和關鍵技術

虛擬現實是多種學科技術的綜合,具體涉及計算機圖形技術、人工智能、仿真學等領域,是通過計算機軟硬件以及傳感器,構建一個使參與者獲得身臨其境的逼真感。其研究內容主要有以下幾個方面:

2.1 動態環境建模技術

虛擬環境的建立是VR技術的基礎理論,更是核心內容,動態環境建模技術的目的在于獲取實際環境的三維數據,并根據應用的需要,利用獲取的三維數據建立與之相適應的虛擬環境模型。

2.2 實時三維圖形生成和顯示伎術

目前,三維圖形的生成技術已經比較成熟,而虛擬現實的關鍵是“實時生成”。基于實時目的的關鍵性,計算機圖形的刷新頻率就顯得尤為重要,其刷新頻率起碼高于30幀/秒。為此,在不影響圖形質量和復雜程度的基礎上,提高刷新頻率將是未來我們主要的研究內容。除此之外,VR 還依賴于立體顯示和傳感器技術的發展,目前的計算機設備還不能有效滿足VR技術的發展需要,因此開發更高技術的三維圖形生成、顯示技術是關鍵。

2.3 新型交互設備的研制

虛擬現實能夠實現人們與虛擬環境中的對象進行隨心所欲的交互,如入其境。所依賴的設備主要有頭盔顯示器、數據手套、數據衣服、三維位置傳感器和三維聲音產生器等。為此,新型交互設備的研制是未來研究虛擬現實技術的重要方向。

2.4 應用系統開發工具

VR應用的關鍵是如何發揮想象力和創造性。尤其,選擇合適的應用對象,可以有效提高工作效率,優化產品質量,可謂事半功倍。因此,人們研究了VR系統開發平臺、分布式VR技術等開發工具。

2.5 系統集成技術

由于VR系統中包含大量的感知信息和數據模型,為此,系統集成技術對虛擬現實的發展起著至關重要的作用。集成技術包括信息同步、模型標定、數據轉換、數據管理模型、識別與合成等等技術。

3、VR技術的發展及其應用前景

虛擬現實概念起源于60年代,到80年代逐步興起,90年代產品問世。目前,虛擬現實技術的應用涉及航天、軍事、通信、醫療、教育、娛樂、圖形、建筑和商業等各個領域。

VR技術在醫學方面的應用具有極其重要的現實意義。該技術可用于虛擬實驗室的解剖教學、復雜手術模擬與規劃。另外,在遠距離遙控就診,醫療手術的統籌安排以及具體手術中的信息指導和結果預測,甚至新型藥物研制等方面,VR技術都有十分重要的意義。

在航天航空方面,VR技術的作用也非常突出。例如,在航天飛行過程中,失重是最大的障礙和困難,由于物體在失重情況下運動軌跡或狀態難以預測,因此解決駕馭失重狀態下的物體的運動狀態是一個重要課題。為了逼真地模擬太空中的情景,美國航天局NASA在“哈勃太空望遠鏡的修復和維護”計劃中采用了VR仿真訓練技術。

在軍事領域中,VR技術應用可以模擬軍事演習,可用來訓練坦克、直升機和進行軍事演習,利用無線電通信和聲音來加強真實感,以及訓練部隊之間的協同作戰能力等。

在三維游戲中,虛擬現實技術得到了廣泛應用,同時,三維游戲的快速發展也為虛擬現實技術的提升起了巨大的支撐和牽引作用。由于BS模式的三維游戲所特有的實時性和交互性,需要在游戲中進一步提高、加強逼真性和沉浸感。 目前,在三維游戲中,盡管虛擬現實技術的應用還有很多技術難題,但是它在三維游戲領域的應用越來越廣泛。

4、結語

虛擬現實是一種穿越時空,將難以實體展現在人們面前的事物或對象,通過計算機等高科技手段,讓我們可以看、聽、嗅、觸,并與之互動的技術。其本質是人與計算機的通信技術,涉及領域廣泛,是未來社會發展重要學科技術。

虛擬現實技術正逐步向實用方向發展,同時也向世界展示了其廣闊的應用前景。隨著計算機技術的進一步發展,憑借虛擬現實技術的神奇作用和廣闊前景,未來,虛擬現實將會進入千家萬戶,成為人們生活不可或缺的重要組成部分。

參考文獻

[1]曾芬芳.虛擬現實技術.上海交通大學出版社,1997.

[2]蘇建明.張續紅,胡慶夕.展望虛擬現實技術.計算機仿真,2004.

虛擬現實技術的發展范文5

關鍵詞:現代教育技術;虛擬現實;教學模式;教育應用

引言

新一輪的信息革命將深刻地改變傳統行業,逐漸克服技術難題之后,5G通信技術、人工智能技術、虛擬現實技術都得到了長足的發展,研究者們開始關注虛擬現實技術的應用,它在現代教育領域的運用成了矚目的焦點。

1現代教育技術的特點和發展趨勢

現代教育技術是把現代教育理論應用于教育、教學實踐的現代教育手段和方法的體系。它以實現教學過程、教學資源、教學效果、教學效率的最優化為目的[1]。它的現代化體現在教學設計現代化、教學手段現代化、教學媒體現代化。隨著現代教育科學和現代信息技術的飛速發展,現代教育技術和教育聯系緊密,它增加了信息傳遞的方式與方法,提升了教學效果與效率。現代教育技術與普通教育技術沒有本質區別,突出”現代”一詞的目的是要更多地關注現代科學技術的相關問題,吸納新的科學技術成果和思維方式,凸顯教育技術的時代特色。目前,教育技術在教育中的應用可以按照技術特點大致分為以下5類:(1)基于傳統媒介(如書本、圖片、畫冊、黑板、模型、實物、小型展覽)的常規教學模式;(2)基于視聽技術(計算機技術)的多媒體教學模式;(3)基于衛星通信技術的遠距離教學模式;(4)基于因特網等網絡技術的網絡直播教學模式;(5)基于三維仿真技術的“虛擬現實”的教學模式。隨著現代信息技術的快速發展,許多新技術被用到教育教學實踐中,豐富了現代教育技術的內涵。現代教育技術突破了傳統教育方式,正朝著多媒體化、網絡化、信息化、教育技術應用模式多樣化和遠程教育普及化的趨勢發展[2]。而“虛擬現實”的教學模式,具有多種教學模式的優勢,試想一個場景——分散在世界各地學習者穿戴著虛擬現實設備,匯集到一個共同的虛擬社區,在這里自由交流與學習——這種美好的愿景并不遙遠。

2虛擬現實的概念及特征

虛擬現實是一項融合了計算機圖形技術、多媒體技術、傳感器技術、人機交互技術、網絡技術、立體顯示技術、心理學及仿真技術等多種科學技術發展起來的計算機綜合技術[3]。虛擬現實技術有三大基本特征:沉浸感、交互性和想象力,它強調人在虛擬現實技術中的主導作用[4]。交互性是指用戶與虛擬空間中的虛擬物體的互動能力;沉浸性是指用戶在計算機生成的虛擬環境中,通過模擬視覺、聽覺等感官,給人以真實感覺;想象性是指用戶在虛擬環境中,根據環境傳遞的信息以及自身沉浸在系統的行為,通過自己的邏輯判斷、聯想等思維過程,想象虛擬現實系統中并未直接呈現的畫面和信息。近年來,科技不斷發展,信息量呈爆炸式增長,虛擬現實技術能有效地提高信息傳播和教學效率。虛擬實現的特性符合現代教育技術對提高教學水平的要求。

3虛擬現實技術在教學中的運用途徑

3.1自主學習

虛擬現實提供了一種嶄新的交互方式,學生可以通過眼睛、耳朵等多種感覺器官與它進行實時互動。學生憑借自然語言交互,以觸覺、視覺、聽覺作為媒介,和計算機進行交流溝通。這種嶄新的人機交互方式,給與學習者全新的體驗:在這個虛構的學習場景中,真實與虛擬模糊了邊界,理論知識和實踐操作同時進步。虛擬現實模擬的環境大體可以分為三個層次:(1)“顯示現實”,還原真實的環境,但是一般人不容易直接接觸,如火山口的場景、銀河中的場景、危險的化學實驗室等;(2)“模擬現實”,模擬現實中不存在的環境、特殊條件下才會產生的事物,如仿真訓練、模擬訓練等;(3)“創造現實”,突破現實的制約,想象力有多大,創造力就有多大,一切現實法則都可以在虛擬空間中被顛覆,給學生發揮創造力的機會,把好的創想在虛擬空間中盡情展現。

3.2虛擬實驗室

虛擬實驗室是虛擬現實技術的一大創新,學生可以在其中自由實驗,動手操作,觀察各種實驗反應,擺脫常規實驗室的局限。在虛擬物理實驗室中,學生可以虛擬出各種物理現象,實驗效果直觀可見;可以看見現實中看不到的磁場,理解磁場變化的原理;可以感受橋梁大廈的建造與崩塌,分析其中的力學原理。身處虛擬生物實驗室內,可以仔細觀察人體組織的切片結構,各種骨骼結構也變得清晰透明。在虛擬化學實驗室中,學生可以遠離現實實驗室的各種危險,安全地操作天平、砝碼,觀察燃燒、爆炸等反應現象;在虛擬地理實驗室中,學生可以進行地震和火山爆發等實驗,瞬間遨游太空,瞬間又深潛入海底,盡情體驗地理科學的魅力。想象力的邊界才是虛擬實驗室的邊界,虛擬實驗室將成為學生們最喜愛的場所。

3.3技能訓練

虛擬現實沉浸感和互動性的特性,可以使學習者全身心進入學習狀態,在安全的虛擬環境中反復練習,不斷試錯,直到熟練掌握技能。例如,在虛擬射擊培養體系中,學生可以重復射擊,提高反應能力,學習不同的掩體情況下的射擊方法,直到熟練掌握。運用VR技術可以使醫務工作者反復操練,保障手術訓練的實效。在教學技能訓練方面,與傳統微格教室相比,在虛擬教室中,師范生可以自由選擇面對的學生人數,克服上臺教學的畏懼心理。但是值得注意的是,真實的情景也是技能訓練不可或缺的內容,需要合理安排虛擬現實學習和真實情景練習,找到它們之間的平衡點,最大化利用虛擬現實技術的優勢。

4虛擬現實教育應用的展望

虛擬現實技術正處于高速發展階段,它會給教育帶來巨大的變革,未來的虛擬現實系統能夠與通信技術、大數據技術、人工智能技術等前沿科技緊密結合。在虛擬教育社區,每個學習者都有自己唯一的虛擬身份,能夠在虛擬的空間中與他人的虛擬角色互動交流,也能與人工智能的虛擬角色交流。人工智能虛擬學伴可以為學習者提供全程的學習規劃指導,制定個性化的培養方案;學習者的成長軌跡全程被記錄在虛擬世界之中,通過物聯網技術制作的可穿戴設備,學習者的身體健康狀況也可以被詳實記錄。數字虛擬世界和真實世界共同培養人才,這正是未來智慧教育的圖景

虛擬現實技術的發展范文6

VR虛擬現實技術專注于各個信息方面的集合,利用各個方面的知識幫助學生工作和學習。文章從VR虛擬現實技術及其應用優勢入手,論述了VR虛擬現實技術在初中計算機教學中的應用,并對VR虛擬現實技術的實現進行了分析。

關鍵詞:

VR虛擬技術;信息技術;計算機教學

初中計算機教育主要培養學生計算機方面基礎知識的儲備能力,讓學生在早期接受教育的時候就能夠接觸到更多的新鮮事物,幫助學生開闊眼界,并在實際的鍛煉中更好地發揮自己的才能,為學生以后的發展打好基礎。而且,現在的計算機領域實踐能力要求高,就業范圍廣,是當下經濟發展中不可缺少的重要力量。因此,如果能加強對初中學生VR虛擬現實技術的教育和宣傳,一方面,可以促進學生和教師積極投身其中;另一方面,對于學生以后的發展也能打下良好的基礎。

一、VR虛擬現實技術

VR虛擬現實技術以計算機技術為基礎,綜合了圖像處理、多媒體技術方法、人工智能和人體行為學等多種技術方法,能夠在計算機上模擬出真實的三維視覺,從而為學生營造出良好的學習氛圍,讓學生和教師在真實的環境中進行學習和教學。教師在教學時,可以根據實際情況需要,通過VR虛擬現實技術營造出三維立體空間,為教學發揮輔助作用。在VR虛擬現實技術的幫助下,學生能在輕松的環境下進行學習,能更好地與教師交流問題,在教學中實現教師和學生的互動。

二、VR虛擬現實技術能將學生帶入虛擬的現實中,激發學生的學習興趣

在計算機的教學中,教師根據教學的需要,使用VR虛擬現實技術學習知識,并進行實際的實踐活動,充分發揮VR虛擬現實技術的教學能力。在知識點的講授過程中,教師單純地靠口述,難以表達出知識的靈活性和發展性,不能使學生真正地了解知識的力量。如果教師能夠用VR虛擬現實技術進行教學,可以使學生更好地了解到知識的特征。VR虛擬現實技術可以通過360°的媒體展示,為學生提供更具沉浸感的課堂內容,學生還可以借此融入課堂環境,獲得比2D教科書更加清晰的感官體驗,課堂教學也將變得更加靈動,學生的學習變得更加有價值,更重要的是,“有了體驗,就容易理解,印象就會深。”而且,愛玩鬧是中學生的特質,教師可以根據學生學習的狀態和計劃,做好自己的教學安排,讓學生通過VR虛擬現實技術掌握到更多的知識,使學生在更加輕松、靈活的狀態下學習,從而提高學生學習的積極性,達到提高學習效率的目的。

三、虛擬現實技術在計算機實驗中的應用

現在的初中教育教學規模很大,教學設備很完善,實驗室供教學使用的電腦設備也比較齊全。在初中的計算機教學中,利用VR虛擬現實技術在實驗室中進行實踐,可以減少學生的外出實踐等活動,這樣不僅能保證學生的安全,而且能降低教學成本,提高教學效率。在計算機的實驗教學中,教師可以利用VR虛擬現實技術讓學生充分地了解所學的知識。比如,教師在講授數學、物理的相關課程的時候,可以根據課程的實際情況,利用VR虛擬現實技術來進行學科知識的展示,使學生能夠通過VR虛擬現實技術對知識有更加深刻的了解,從而學好學科知識。另外,使用VR虛擬現實技術來進行操作系統的安裝試驗也十分方便。

四、VR虛擬現實技術的實現

在經濟快速發展的過程中,為了促進VR虛擬現實技術的進一步發展,應當著重注意其發展需要的各個條件。首先,要保證在VR虛擬現實技術的發展推進過程中,吸收高素質的教師參與到VR虛擬現實技術的實踐工作中去。這些高素質的教師一方面,可以通過教學實踐對VR虛擬現實技術進行進一步的推廣;另一方面,初中的計算機教師具備更高水平的計算機能力,也能夠將這種能力在教學的過程中體現出來,從而提升學生對于VR虛擬現實技術的掌握和運用能力,達到提升教學效果的目的。其次,VR虛擬現實技術發展所需要的軟件和硬件條件應當有充足的準備。只有做好充分的準備工作,才能在更加和諧、有利的環境中來發展VR虛擬現實技術,并在實踐中不斷加強練習,保證VR虛擬現實技術能夠得到更好的發展。

總之,在初中計算機教學中,應用VR虛擬現實技術,是教學方式的一次創新,具有開創性的意義。VR虛擬現實技術在初中計算機教學中的應用,為教學媒體的應用開辟了一條新的道路,因而教育工作者對此要加強重視,并為這種新的教學媒體廣泛應用于計算機教學中做出努力,從而切實提高教學質量。

作者:周曉婷 單位:貴州省遵義市第三十中學

參考文獻:

[1]劉怡.職業教育和虛擬現實技術[J].天津職業院校聯合學報,2008(3):23-26.

[2]王俊祥.虛擬現實技術及其對教育領域的影響[J].渝西學院學報(自然科學版),2005(4):71-73.

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