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虚拟现实技术综述范文1
虚拟现实技术目前被广泛应用在游戏、娱乐、医疗、工业、航天、国防、教育等多个领域，许多的开发商都致力于虚拟现实技术的软硬件开发工作，他们都在虚拟现实技术方面进行了重要的投资。其中不乏一些世界顶尖的科技企业巨头，例如于2014年收购了Oculus VR的Facebook、正在开发Morpheus设备的索尼、HTC和Valve也成立了一家合资企业，正在开发一个名为HTC Vive HMD的设备，另外微软也推出了HoloLens增强现实(AR)设备。这些企业都是在消费电子产品市场上大名鼎鼎的公司。
这份报告站在全球市场的角度上详细分析了虚拟现实市场的趋势、发展动力和在未来有可能会遇到的挑战。另外，它还对2015-2020年间虚拟现实技术的市场规模进行了预测。这份报告的选题角度包含了技术、设备、原件、程序和地域等。
这份报告预计，2015年底到2016年初将会是虚拟现实设备厂商纷纷推出新产品的时期，届时消费者对虚拟现实设备的需求也将会随之提高。目前，虚拟现实设备对于普通消费者来说仍然属于较为奢侈的产品，但是随着竞争日趋激烈，这种设备的价格将会持续走低，最终达到一个大部分消费者都可以接受的程度。
虚拟现实技术综述范文2
（中国卫星海上测控部，江苏 江阴 214400）
【摘 要】执行海上测控任务期间，为确保测控通信设备的稳定可靠，海上测控通信系统的训练模式仍是采取以口头演练为主，辅以仿真训练的模式，已不能适应当前高密度海上测控训练的要求，通过信息化手段引进基于虚拟现实训练模式，实现海上测控通信系统训练模式的转换具有重要意义。
关键词 训练模式；虚拟现实；测控通信系统
0 引言
高密度海上测控任务要求测控通信系统设备必须稳定可靠，这就给传统的测控通信训练模式带来挑战，以往测控通信系统训练模式采取以理论训练和实操训练相结合的方式进行，并采取仿真训练等手段为辅助手段，这些训练模式取得了良好效果，培养了大量的海上测控通信人才。随着信息化技术的发展和虚拟现实技术的应用，在越来越多的领域采取虚拟训练的模式开展训练，其具有训练成本低、安全性高、不受时空限制且训练效果好等特点，通过训练模式转变的研究，将有效推动通信系统训练效益。
1 海上测控通信系统训练模式综述
海上测控通信系统训练模式包括个人自学、承师带徒、厂所培训、授课讲课、联调演练及网络化训练等模式，为海上测控通信系统人才培养、能力提升作出了重要贡献。
1.1 个人自学
个人自学是根据个人训练的实际情况，依据年初制定的个人年度训练计划开展专业训练的方式，其具有针对性强、效果有限的特点，侧重于对设备基本信息、基本操作、基本流程、基本原理的掌握。
1.2 承师带徒
承师带徒是为岗位人员指定本专业技术骨干开展专业知识培训，包括理论授课、实操演示等，主要通过“以老带新、互帮互学”等方式开展训练，其具有指导性强、重点突出等特点，侧重于基本操作、基本原理的学习和掌握。
1.3 厂所培训
厂所培训主要结合新设备研制、改造、联合课题研究、厂所代职等工作进行，厂所培训能够使岗位人员对设备的总体知识、设备性能、设备原理等进行深层次的学习和研究，对提升岗位人员执掌设备能力和科研试验能力具有重要作用。
1.4 授课讲课
授课讲课可分为新学员汇报讲课、外训人员汇报讲课、岗位专家授课、外请专家授课等。通过授课讲课既可检查人员知识掌握情况。又可使岗位人员学习了解当前新技术、新研究、新应用等，为岗位人员提供岗位训练和科研创新动力。
1.5 联调演练
联调演练是为了熟悉任务流程、检验参试设备工作状态和技术性能，验证软硬件的可靠性、协调性，确保测控通信设备间的接口正确、可靠，可培养岗位人员严谨的试验作风、熟练掌握操作流程和任务工作流程，锻炼指挥员的组织指挥和协同能力，是一种综合性的训练方式。
1.6 网络化训练
网络化训练是指利用网络上的训练资源或者相关训练软件辅助人员进行训练、考核的训练方式，主要包括网上模拟系统训练、远程培训、视频教学和网上考核等。网络化训练可以充分利用网络集成化，数字化，资源共享方便快捷等特点辅助训练，扩展训练模式，提高训练效率，优化考核过程。
1.7 计算机模拟训练
计算机模拟能够逼真地显现现实中相关任务的过程，可激起参训人员的行为和思维的反应，是一种有效地训练手段。但目前的计算模拟训练存在交互性不强、环境不逼真、“身临其境”感觉不明显等问题，停留在二维层面，训练效果与预期的差距较大，不能满足模拟训练要求，急需研究新的真实性较高、交互性较强、立体感较好的模拟训练模式。
2 虚拟现实仿真模拟训练模式的概念
训练模拟系统从技术手段上看，主要包括三种类型：一是以硬件设备为主、结合相关软件、与实际装备基本一致的“硬”模拟系统，比如，用于驾驶和操纵训练的各种专项技能训练模拟器；二是以软件方式为主、用虚拟界面代替实际装备界面、与实际装备视觉效果基本一致的“软”模拟系统，比如，用于装备操作流程训练、战术指挥训练的各种训练模拟系统等；三是在实际平台或装备系统中嵌入专用于训练的信息支持软件，从而构成了实装嵌入式训练模拟系统。无论上述哪一种训练模拟系统，其所构成的训练环境与真实环境相比都存在较大的差距，因此，“仿真度”问题一直困扰着模拟领域，对“构造逼真训练环境”的追求长期存在并一直未能得到很好地解决。虚拟现实技术可对研究对象和环境获得“身临其境”的感受，提高人类认知的广度和深度，拓宽认识空间和方法空间，是仿真技术的发展方向。
2.1 虚拟现实系统的基本概念
虚拟现实（Vitual Reality，VR），又称“灵境技术”，是综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络等技术，模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能，使人沉浸在计算机生成的虚拟环境中，通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互，创建一种适人化的多维信息空间。
2.2 虚拟现实系统的基本特征
虚拟现实系统的最大优势是能够充分发挥在由计算机和人构成的系统中人的主观能动性，即把人的感知能力、认知能力和心理状态在计算机系统中得到体现，人与系统交互采用完全自然的方式。其基本特征可通过“灵境技术三角形”加以描述，即“3个I（Immersion（沉浸）-Interaction（交互）-Imagination（构想））”。
2.3 虚拟现实系统的基本构成
虚拟现实系统一般分为桌面式、大屏幕式和头盔式，按照系统构成划分可分为检测模块（检测用户的操作命令，并通过传感器模块作用于虚拟环境）、反馈模块（接受来自传感器模块的信息，为用户提供实时反馈）、传感器模块（接受来自用户的操作命令将其作用于虚拟环境，并将操作后产生的结果以相应的反馈形式提供给用户）、控制模块（对传感器进行控制，使其对用户、虚拟环境和现实世界产生作用）、3D模型库（现实世界各组成部分的三维表示，并由此构成对应的虚拟环境）及建模模块（获取现实世界各组成部分的三维数据，并建立他们的三维模型）。
2.4 虚拟现实训练模式特点
与传统的训练模式相比较，使用虚拟现实的训练模式主要有以下特点：
（1）提高训练环境的逼真度。通过虚拟现实的模拟训练系统，设立与任务实战、设备故障等相一致的训练环境，使参训人员处于逼真的环境下开展训练，可避免因设备安全隐患而降低训练难度和标准的情况发生。
（2）大大缩短训练时间。通过计算机虚拟技术可迅速设置联调演练和任务实战场景，且不受人员、环境、天气等影响缩短了参训人员的准备时间。
（3）大大减少了装备的损耗。由于海上环境复杂，设备动用频繁极易造成设备故障损坏，从而增加海上测控任务风险。在实际施训中，可通过模拟训练提高训练的逼真度，在确保训练效益的前提下，降低设备损坏。
（4）可复现人员训练情况。在使用虚拟训练系统进行训练时，系统可模拟各种实际情况，并对相关训练情况进行记录、回放，以便于进一步掌握、了解训练中的得失，做好总结，提升能力。
3 测控通信系统虚拟现实训练模式建设
虚拟现实仿真训练模式是引领未来测控通信系统训练的先进训练模式，对于提高测控通信系统训练效益具有重要意义，虚拟现实仿真训练模式主要包括以下软硬件保障、训练内容和方式、训练制度保障等方面内容。
3.1 软硬件建设
虚拟现实仿真训练的目标是由计算机生成虚拟世界，用户可以与之进行视、听、触、嗅觉等全方位的交互，并且可实现实时响应。因此除了高性能的计算机外，还需要相关的软件。
通过专业VR建模软件如OpenGL、Pro/E、Vega、Creator等建立环境模型，可结合Visual C++构建的平台营造虚拟环境；运用多种方法来保证三维场景的动态显示；利用模板匹配、人工神经网络等技术实现运动的识别来交互；为保证环境的真实性，还需要使用I-Collide、PAPID、V-Clip等算法进行实时的碰撞检测。
通过软件和硬件将通信系统设备、接口、环境等通过计算机进行模拟仿真，增强通信环境的“逼真度”，为基于虚拟现实的训练模式提供场景、环境、反馈等支撑，实现了基于虚拟现实的软硬件支撑。
3.2 训练内容方式
（1）单人通信设备模拟训练。基于VR的模拟训练系统最初应用于单人操作维护装备，对于单人通信设备模拟操作训练具有得天独厚的优势，可通过三维图形生成系统生成逼真的涌浪、船摇、风浪等各种设备操作条件，与合成的三维空间声音的效果一同，完成单人通信模拟训练系统的训练，如天线跟踪的飞车现象等。通过单人通信设备模拟训练实现单人在各种气象条件和环境下，逼真模拟操作设备训练。
（2）开展指挥人员模拟训练。根据应急状态下和常态化任务状态下，综合甲板、机房等各种环境下的通信状态、场景，让指挥员通过传感器装置观察设备状态及处置现状，以便于逼真模拟与真实环境完全相似的环境，生动的视觉、听觉和触觉效果，使受训指挥员“沉浸”在“真实的”试验任务环境中，开展任务指挥及应急处置指挥，锻炼指挥员的心理素质和指挥能力。
（3）通过网络开展异地同环境演练。通信系统最大特点是点多、线长、面广，一个设备故障可能涉及到多个方向、多个测站，只有通过协同指挥、协同操作才能彻底排除故障，因此运用虚拟现实技术分布式交互仿真并结合现代网络通信技术，通过模拟训练中心设置在不同测量站（船站）的指挥员的模拟系统终端，实现不同地域、相同环境的模拟训练，各测站之间的通信系统可通过局域网和广域网实现互联互通，并在此基础上开展联合演练，排除设备故障、组织基地间的通信设备应急处置联合训练。
3.3 训练模式发展趋势
随着计算机信息技术尤其是网络技术的迅猛发展，未来基于虚拟现实技术的模拟训练模式将呈现新的发展。
（1）着眼复杂环境，构建多维虚拟试验任务环境，提高训练效益。在实际任务过程中，海上通信环境呈现陆、海、空、天、电等多维发展的趋势，需要在复杂多变的环境中保持通信信息畅通，应着重加强复杂环境下的多维训练。
（2）实施超实时模拟训练。这种训练是使受训对象在模拟环境中进行的一种比正常训练速度更快的训练。通常采用压缩时间跨度，加快作业进程，提高训练强度的方式进行，使受训者得到超常的反应和训练，其适用于技能型训练。
（3）与心理训练紧密结合。通过将虚拟现实模拟训练与心理训练紧密结合后，进一步训练人员的心理承受能力和恢复能力，对于应急情况下的组织指挥、应急操作均有重要意义。
4 结束语
创新信息化条件下训练模式，既是深化训练改革的核心，目前基于虚拟现实的模拟训练仍然处于蓬勃发展的阶段，尚未成规模、成体制，相应的硬件建设、软件建设、制度建设等仍处于研究和探索阶段，但其广阔的应用前景和巨大的发展潜力引导研究引向深入，为测控通信系统的训练模式改革创新提供技术支撑。
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虚拟现实技术综述范文3
关键词：VR；电影艺术；沉浸式；观影
虚拟现实技术（VR）是一种以计算机技术为核心，借助传感头盔、数据手套等设备，让用户在虚拟生成的三维动态环境中发生实体行为的仿真性技术。这种技术的诞生突破了原来以视觉、听觉为主的感知系统，用户可以产生触觉、味觉等感觉通道。它所涉及的核心技术，主要包括人工智能、计算机传感技术、人机接口技术、计算机图形学、实时计算机模拟技术等。自20世纪90年代此项技术成型以来，已广泛的应用于医学、考古、工业、军事、建筑、教育、农业等方面，是各国家高新技术研究水平的体现。
21世纪以来，随着影视艺术不断在制作技术层面的提升，虚拟现实技术在电影产业的应用日益宽泛。就目前影业的发展趋势来看，西方电影的发展已至瓶颈，模式的成型与好剧本的稀缺导致了好莱坞等电影集团难以找到出口。20世纪80年代佳片涌出的时代已经久远，因此虚拟技术的应用被认为是西方电影产业又一个时期转变核心因素。很多人也认为，虚拟现实技术的应用给电影带来了新的观影体验，新的电影时代即将到来。
1 虚拟现实技术在电影艺术中的应用
虚拟现实技术在电影艺术中的技术应用方式是利用多台摄影机，包括虚拟摄影机在拥有360°全景画面和漫游不同场景的新媒介下来讲述故事。近年，随着VR技术的成熟与影视人的呼吁，多部VR短片成功制作，如《Henry》《Lost》《二重奏》等。《Lost》短片拥有很强烈的游戏感，通过一些明显的视觉元素将观众指引到故事的动作中心，而且观影的方式也十分新奇，不仅可以站着看，还可以坐着、趴着看，当你固定了你的视角以后，随着你凝视的视角，影片动作的进行仿佛真的迷失了一般。《二重奏》是由迪斯尼推出的一部标准的360°全景电影，影片讲述的是一对青梅竹马的伙伴一起成长、经历、陪伴的故事，影片中有一只小狗，而小狗是两人交汇在一起的关键元素。观众可以在观影过程中选择男孩、女孩不同的成长视角，最后通过小狗的牵引完成故事的结局。而故事的导演格兰・基恩说：“通过拥抱新的技术，我发现自己又重新燃起了对动画的热爱”。确实，虚拟现实技术在电影短片的制作应用已经成型。
在电影长片中，虚拟现实技术也作为影片的重要元素出现在多部影片当中，如《黑客帝国》《阿凡达》《钢铁侠》《夏日大作战》等。《阿凡达》中很多场景突出了“连接”技术，而这项技术就是虚拟现实技术。而在最新的《钢铁侠3》中，制作方花费大量资金对虚拟现实技术进行应用，影片有一个桥段是托尼和佩珀在托尼的实验室观看能量云，观众在影院观影时可以通过佩戴专业设备跟随主角视角进入到能量云里，欣赏这新世界的美妙。由此看来，虚拟现实技术在长片电影中的应用可以是其他游乐项目及主客观视角的展现，带来独特的交互式观影效果。
2 虚拟现实技术在电影艺术中的缺陷
虚拟现实的出现也带来了新的问题，你要怎样来观看故事？导演需要怎样来讲故事？那又要如何将表达的故事展现出来？这是VR技术必须要解决的核心难题。虽然很多公司都渴望利用VR新技术，但很多公司从捕捉素材开始，要如何在现有的三维的显示世界里表现360°的世界就是一个致命的难点，更何况要让此项技术来讲述一个精彩的故事，并把人们的情感联系带入其中，更是难上加难。
想要制作一部精良的VR电影不仅仅需要艺术才华，首先需要解决的是技术问题。虽然这种全新故事带来了前所未有的沉浸式观影体验，但是长时间的观影容易让观众感到恶心反胃。有观者经过体验VR电影后表示：“刚开始确实对这种新的电影技术带来的全新视觉欢心不已，但随着故事的进行，全景的视角让人感到晕眩，开阔的视角容易导致对剧情的忽视”。VR影片的观影研究也表明20分钟左右的VR电影是极限，而必须借助装备与数字化环境中的对象也是导致VR电影难以普及的重要原因，除去极度热衷新兴技术的人群愿意购买、携带传感设备外，甚少有人愿意购买这样技术产品。而影院也表示，单场或少量影场可以专门配置VR设备，但是由于添置设备带来的资金投入务必会导致票价的提升。根据国内现在的电影环境普及与配置VR装备还需要时间，除非传感头盔能普及如同人类愿意便携的日常用品一般，那么VR电影将故步自封。并且创造VR内容是一个耗时、复杂又昂贵的过程，不管是拍摄现实世界还是创建虚拟世界，都需要严格的扫描和编辑能力，而且专业的设备的耗材也带来了极大的资金增项。
VR电影的产生是一种全新的影视艺术形式，它是电影与游戏的混合体，并且影片的生产制作从场景、拍摄开始，到演员的表演和剪辑方式都需要重新设计。VR科技公司尽最大的努力吸引电影制作者进入到VR电影的开发中来，而现实是由于现有的虚拟现实技术硬件的短板。就现有的影片反馈来看，视觉效果的提升举步维艰，多数影片利用的是配合视觉特效工具与CG技术来达到VR的程度，很多电影制作专业人士则期待VR技术进步以后再投入到新电影产业当中。
3 对于虚拟现实技术的发展与展望
就现有的VR技术手段，在长片电影中的应用还只局限于某个情景或元素的展现，完整的VR长片的制作并不现实。电影属于创作艺术，观者完整的观影需要有节奏、剧情与未知的结局，这都需要创作者主观的牵引，如果影片完全由观众自主掌控，各种新的问题将随之而来。
电影艺术的发展历程是二维影像――三维立体――四维立体――全景沉浸式观影。全景沉浸式的观影方式必然如同任何科学技术的发展规律一样，由于自身的短板缺陷，注定其只是一个过渡性模式。2015年，美国的Magic Leap公司表示“直接利用Magic Leap技术”实现拜托虚拟现实，必须借助设备而达到增强现实的功能，并且不使用任何的合成技术。这种技术是利用特殊的透镜――光子广场芯片，把数字内容投射在观者的透镜上，彻底解决传感设备带来的有限视角与延时问题，如果研发成功，将如同人平时佩戴的眼镜一般轻便。笔者认为，这项技术将是VR技术的出口，而这项技术的突破也将改变全景沉浸式观影的方式。
电影对VR技术的应用确能抓住观影者的眼球，因为热点能带动关注。目前就VR技术在游戏产业的应用来看，游戏迷们对于此项技术对游戏带来的新玩法表现出了十分的热诚，同时也带来了价值数十亿美元的经济效应。由此看来，每一个喜欢观影的人都是潜在的受众群体，如果VR在电影产业取得成功，将带来极大的经济效应。
参考文献：
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虚拟现实技术综述范文4
Virtual Reality即为虚拟现实, 它又叫作真实虚拟环境或者虚拟环境, 其利用电子计算机的电子三维空间现实化合成技术为基础。运用听觉、触觉和视觉, 用动画和图表的形式综合展现虚拟的建筑空间, 使观看的人们可以达到对建筑眼见为实。虚拟现实动画不仅能够对发生的现实时间进行再现和预演, 而且还能对建筑的虚拟空间进行制作, 因为虚拟现实动画具有强大的场景再现性, 而广泛地在建筑设计、军事预演、娱乐、医学和教育等领域应用。虚拟现实动画的预演和再现的功能让其得到了大量建筑设计师的使用与热爱, 在建筑的设计与建造过程中都有着很重要的作用。虚拟现实动画与现代建筑设计应用相辅相成紧密联系不可分割。建筑的基本设计是建筑的核心灵魂, 而虚拟现实动画则是展现建筑概念的手段及方法。只有将二者完美地联合在一起, 才能完成实用且富有创造力的作品, 例如芝加哥非洲历史博物馆虚拟交互应用 (如图1) , 以满足人们对于建筑的物质审美与实际使用的双重标准追求 (如图2) 。因为虚拟现实动画技术的不断升级进步, 只有将优秀的虚拟现实动画技术与建筑设计者的设计理念相互结合才能完成最优秀的建筑设计, 更好地为客户和社会服务。
二、虚拟现实动画在建筑展示中的意义研究
在建筑设计的传统方式之中, 建筑的设计过程往往有较长的设计周期和大量的设计费用, 并且很难对建筑的设计方案进行修改, 所以对建筑的前期设计预览十分重要。传统的建筑设计过程就是包括设计草图、建模、建筑效果图等, 只够为建筑的最终效果提供简单的方案, 而不便对建筑进行多视角全方位的立体高精度分析。而虚拟现实动画技术则通过综合运用人机交换技术、传感技术、人工智能技术和图像计算机技术, 综合运用电子计算机来制作出三维的虚拟空间, 让建筑设计者和施工者能够更加直观性地体验建筑空间, 通过对虚拟现实动画的了解来体验建筑的设计方案, 建筑的虚拟现实动画是立足于虚拟与现实的实际关系之上的, 精确地透过人对于虚拟动画的用户需求以及对虚拟世界的综合感知进行全方位分析, 已达到现实建筑和虚拟现实动画的完美契合, 从而全方位地提升虚拟现实动画的展现效果。它的意义有以下的几个方面。
(一) 提供更完善的设计:
首先在建筑设计的传统过程中, 大部分设计师都是通过文字资料、设计草图和建筑设计者自身的设计经验与艺术思维来进行建筑设计的。但是对于设计建造难度较高或者全新的建筑形态或者建筑领域来说, 设计师很难在设计过程中对于建筑进行有效定位, 设计者十分依赖个人对建筑的经验, 往往还会导致建筑的实际情况与预定的建筑设计方案有很大差别。同时因为传统建筑设计的局限性, 很多设计问题只有在实际的施工过程中才会被发现, 然后再由施工方对建筑问题进行归纳、整理、分析, 再将问题给施工方进行反馈。而这一过程浪费了大量的时间、人力和物力, 致使建筑施工效率低下。而如果运用虚拟现实动画进行建筑设计的话, 设计者就能够在建筑施工前全方位地观察建筑的整体情况, 从多个角度全方位了解设计方案中的不足, 更加直观地对建筑的空间、结构、光影乃至音效不断变化进行详尽了解 (如图3) , 并对方案加以调整。
(二) 加强设计师与客户之间的沟通能力:
通过虚拟现实动画所建造的虚拟三维空间, 可以让简述的设计者与建筑用户在项目规划、建筑设计等方面用动态三维的方式对建筑的空间概念进行详尽认知。而在建筑的设计过程中, 设计师根据建筑用户提供的需求及建筑场地等情况设计出建筑方案, 将完整的建筑设计方案以及建筑设计理念交予用户, 并对其进行相关交流。而在传统建筑设计过程中的模型、草图与文案只能够让客户大致地对建筑的相关信息进行了解, 客户往往专业能力不足, 不能够完全了解建筑师的设计方案, 而草草对方案进行决定, 双方的交流也会出现一些问题。而用虚拟现实动画的方式能够更加直观地对建筑概念进行展示, 为客户提供一个完整的建筑流程, 详尽地描述建筑过程的各个环节, 及可能出现的问题。例如建筑的空间和建筑的周围环境等, 客户介意更加直观且全面地对建筑空间进行了解。通过建筑的虚拟现实动画展示, 为客户提供更加直观的认知平台, 充分地对设计师的设计方案进行审批, 使其能够更好地理解设计并参与到设计的过程中去, 也能够让设计师更加了解客户需求, 并了解到自身的设计不足, 对设计进行必要的修改与完善。
(三) 给予用户更加直观的建筑体验:
当今人们了解世界的主要方式之一就是互联网, 而通过互联网的虚拟现实动画设计, 客户能够更加直观地上网预览建筑模型。在互联网上随时随地观察虚拟的建筑设计。通过设计者在电脑中对建筑进行的模型搭建与细节处理, 观察建筑结构, 并对周围环境及建筑中可能出现的状况进行有效分析。通过在电子计算机中对虚拟现实动画进行建筑的景观搭建与制作视频, 将音频、影像与图像相结合, 并添加一定的环境渲染特效和后期合成, 最后将虚拟现实动画展示给受众。在现今的房地产发展中, 投资人和设计者都充分地利用虚拟现实动画的各项优势, 制造建筑的三位图像世界。因为虚拟现实动画技术综合运用了人体的听觉、视觉、触觉等感知特点, 这样能够更用户加直接地体验到建筑在三维虚拟环境中的变化, 身历其境。在现有的虚拟现实技术之中, 因为现今有很大一部分客户对于所购买或投资的建筑只有一个内心的概念, 而传统的建筑设计非专业人员也不能完全了解到, 这就像在设计师与客户之间施加了一层隔膜, 而虚拟现实技术就可以让他们更加直观地对建筑进行了解。还可以根据客户所提出的需求对建筑进行一定的整改, 再为客户展现更新的建筑产品效果, 也方便了客户与设计师的沟通, 增强了客户对于建筑物的深切体验与审视, 加深了客户对于建筑的内部了解, 而刚能刺激消费者对于建筑本身的购买欲望与建筑价值。
(四) 虚拟现实动画具有真实性:
虚拟现实动画最重要的特性就是真实性, 其具有传统建筑设计所不具备的真实感官体验。真实的感官体验是指在三维的虚拟环境之中, 虚拟环境的所有信息均被大众所广泛接受的广度和宽度。在虚拟现实动画中不仅能够对建筑本身主体进行展示, 而且还可以展现出建筑的周围环境与建筑完工后整体的建筑形态与使用价值。我们还可以通过虚拟现实动画来还原一些古建筑和自然景观, 这样对于古建筑和自然景观的保护和研究都具有十分重要的意义。
(五) 有助于文物的研究与保护:
我们还可以通过虚拟现实动画来还原一些古建筑, 这样对于古建筑的保护和研究都具有十分重要的意义。在很多的博物馆中, 都有一些异常珍贵或者极易氧化、损坏的历史文物或者残旧的古建筑并不能展出, 而虚拟现实动画技术就可以完美地解决这一问题。可以在博物馆中设立虚拟展示厅, 现场的所有文物都由虚拟三维的计算机屏幕展现, 这样不但能够完整地展出相应的文物, 而且还不会对文物产生一丝一毫的破坏。通过虚拟现实动漫的展示同样可以提高珍贵文物的保护效率, 为文物编档便于日后对文物进行相应的维修保护与研究, 同时也为广大人民群众提供了更多参观文物的途径。将一些无法移动甚至已经消散无法修复的古建筑, 进行复原在一定程度上也能够为古建筑提供相应的保护。举个例子, 综合运用虚拟现实技术可以对发掘出的建筑物进行全方位综合展示, 放入还原的虚拟历史场景当中, 可以让观众在三维虚拟的环境中进行全方位的观察, 可以更加直观地对建筑物所处的历史时代及环境进行全面的认识。这样不但提高了群众对于历史文物的参观热情, 还提升了景观的综合参观效益。而且在建设虚拟动画场景的过程中, 在计算机生成虚拟三维的过程中, 即便是已经不存在或者破损的建筑物依然可以重现。一个很好的例子就是我国对于故宫虚拟现实动画的作品天子的宫殿, 通过计算机生成的虚拟动画, 就可以让观众利用计算机更加深入地对建筑物进行了解。
三、总结
对建筑物进行设计是一项非常复杂的工作, 一个地方的建筑物往往承载着一定的文化品味、历史传统、人文精神与其独特的地域文化。这样就会在建筑的过程中遇到很多的问题, 而虚拟现实动画技术的出现与发展就在一定程度上减轻了很多的技术复杂性。而且伴随着虚拟现实动画技术的不断创新发展, 虚拟现实动画技术在审批、施工和设计建筑等多个建筑环节中都发挥着越来越重要的功效, 要怎样将虚拟现实更多运用在实际的建筑中, 要不断探寻其特有的能力而且要发挥其应有的功效。伴随着科学技术日趋成熟, 虚拟现实动画技术必将在未来的建筑设计与建造过程中发挥越来越重要的作用。
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虚拟现实技术综述范文5
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2.开设一个windows系统账户test，并设置密码为1234，在IIS的默认FTP站点中设置该用户为安全账号，并设置ftp的主目录为可读写，请在虚拟机内测试的命令行下测试ftp 127.0.0.1，应该能登录访问。
以上是基本的虚拟环境架构搭建，我们还可以更加实验需求配置服务器群，运用“虚实结合”的方式实现虚拟机与真实设备间的互联互通。
三、虚拟环境下的实验方案与示例实现
为了充分展现虚拟化工具的强大功能，本文构建如图1所示的实验方案。
1.在单一主机硬件环境下，利用虚拟化软件，实现WWW服务的群集备份。在虚拟机里安装多个web服务器，通过http协议实现多台电脑互访。首先，在虚拟机里搭建Storage、DNS、Web1、Web2四个虚拟机;再在Storage存储虚拟机中创建www对象，并分配虚拟磁盘;将Web1、Web2加到域中;在Web1、Web2分别挂载磁盘;在Web1上创建服务器集群，虚拟出共享IP，并将Web2添加到群集服务器当中;在Web1、Web2添加IIS服务，并在群集服务器上创建IIS依存服务;在Web1、Web2上分别利用IIS建立网站;分别测试当其中一台服务器不工作时，备用服务器开启后，Web服务器能正常工作。该部分通过Storage存储服务器提供虚拟磁盘为WEB服务器提供存储空间，DNS服务器用于域名与IP地址之间的解析服务，而WEB1与WEB2之间通过群集管理，实现服务器之间的备份冗余，以防出现其中一台服务器Down掉后，www服务无法正常工作。
2.在网络系统集成实践课程中，在单一主机硬件环境下，利用虚拟化工具软件，实现BBS、wordpress与DNS之间的服务集成。在虚拟机里搭建DNS、Wordpress、Discuz三个虚拟机;将Wordpress、Discuz服务器加到DNS域中并搭建相关服务;分别访问两个服务器，对其进行测试，如图2所示，可以看到Wordpress、Discuz服务的IP地址分别为10.22.65.121和10.22.65.122。然后，在DNS服务器上通过抓取数据包，显示出域名与IP地址之间的转换，显示所对解析出的IP为10.22.62.121，而解析出的IP则为10.22.65.122。
四、结束语
本课题具体实践了基于虚拟机的网络技术、信息安全、黑客技术、系统集成等方面的实验和演示体系的开发和建设，采用VMWARE虚拟机技术开发完成相关实验内容的安全实战演示平台，有效地丰富了教学手段，提升了教学效果，解决了课程实验开出的难题，并且节省了硬件资源的损耗，同时也为实验室管理模式的创新提供了很好的实例。
参考文献：
[1]国家中长期教育改革和发展规划纲要工作小组办公室.国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）[Z].2010.
[2]赵沁平.虚拟现实综述[J].中国科学（F辑：信息科学），2009，39（1）：2-46.
虚拟现实技术综述范文6
关键词：虚拟现实，虚拟实在，虚拟，现实
中图分类号：N04 文献标识码：A 文章编号：1673-8578(2012)03-0033-05
作者简介：刘为龙（1985—），男，山东青岛人，北京化工大学北方学院艺术院教师，研究方向为新媒体艺术设计。通信方式：liuweilong1985@163com。 虚拟现实，也称作“虚拟实在”，是20世纪基于计算机技术发展的人类科学的巨大进步。对于什么是“虚拟现实”这个问题，目前的研究从不同的角度有着不同的看法。
一 从语义角度的研究 从语义的角度来解释虚拟现实，目前被专家学者普遍认可并广泛引用的是以美国网络文化专家迈克尔·海姆对虚拟实在的语义解释为代表，通过词典中对“虚拟”（virtual）和“现实”（reality）的解释而得到“虚拟现实”（virtual reality，VR）的解释：“虚拟实在是实际上而不是事实上为真实的事件或实体。”［1］
国内也有一些学者从语义的角度对虚拟现实进行分析。郭贵春、成素梅认为，从语义上看，“virtual reality”这一术语在计算机和电子技术领域内被翻译为“虚拟现实”，而在哲学领域内被翻译为“虚拟实在”，它是指“在功效方面是真实的，但是，事实上却并非如此的事件或实体”［2］。这一观点与迈克尔·海姆的观点非常相似。我国审定公布名词的权威机构全国科学技术名词审定委员会将“virtual reality”在资源科技、地理信息系统、计算机科学技术、自然辩证法、通信科技、地理学等领域中的中文术语统一定为“虚拟现实”，为这一术语的规范使用提供了依据。
另外，张怡则通过对可能与虚拟的区分，认为在人类的经验世界中应该存在着两类不同性质的实在，它以两种不同的基本形式存在：一种是受必然性支配的实在世界(可能会演变成现实)；另一种是受创造性支配的实在世界(虚拟会过渡到实际)，后者就是虚拟实在，它是一种实际上而不是事实上的真实的事件或实体［3］。这一观点考察了虚拟现实的两种存在形式，而对于虚拟现实到底是什么，仍然同迈克尔·海姆的观点保持了一致。
单美贤、李艺通过查阅韦氏大词典、BBC英语词典和牛津辞典，将虚拟世界(virtual world)理解为一种在效果上而不是事实上真实存在的世界，它通过人的感知、想象，在行为空间中得以展现和存在［4］。这一观点则更多的从存在形态上来分析虚拟现实。
虚拟与现实在语义上是一对相互矛盾的词。也就是说，虚拟现实，是现实，但又不是现实，它是对现实的模拟与反映，却并非真正事实意义上的现实。
二 从技术角度的研究 由于虚拟现实是建立在技术的基础之上而实现的一种环境事件或实体，因此从技术的角度来分析虚拟现实的含义无可厚非。迈克尔·海姆曾总结了广义的虚拟现实的七个方面：模拟性、交互作用(互动)、人工性、沉浸性(身临其境)、遥在(远程显现)、全身沉浸以及网络通信(网络化交往或交流)［1］。后来由于计算机和网络的飞速发展对虚拟现实技术的影响，他又提出了狭义的虚拟现实，认为虚拟现实作为一种主体认识的新技术，至少表现出三个“I”的特征，即身临其境的沉浸感(immersive)、人机界面的互动性(interactivity)，以及实现远程显现的信息强度(information intensity)［1］。
布尔代亚（Grigore CBurdea）和夸费（Philippe Coiffet）在《虚拟现实技术》［5］一书中指出，虚拟现实具有三个最突出的特征，即 “3I”特性：交互性(Interactivity)、沉浸感(Illusion of Immersion)和构想性(Imagination)。这个观点也是广大哲学学者探讨虚拟实在的基础，金吾伦就在此基础上认为，从技术上看，VR是一种以动态形式创造一种可选择的数据表达的系统［6］。英国学者戴维·多伊奇将虚拟现实通俗地表达为这样的一类情景：人感觉自己好像正在经历某个环境，它不仅覆盖了广泛的用户感觉，而且用户和被模拟实体间有相互作用［7］。
从技术实现的角度来讲，翟振明认为虚拟现实是一个由电脑作为中央协调处理器，把人工产生出来的对各感官的刺激综合起来从而使人进入浸蕴体验的系统（浸蕴体验即一种与自然空间绝缘，在人造三维视场里被各种人造物体影像包围，从而把自己的身体也看作这个人造视场中的存在物的体验）［8］。郭贵春、成素梅认为，在技术实践的意义上，“虚拟现实”是合成“实在”的一种手段，其根本前提是为人与计算机的共同工作创造更直接的交互方式，使参与者在虚拟世界中可以做类似于真实世界中可能实现与不可能实现的事情［2］。
三 虚拟现实概念在相关
领域研究的述评 （一） 在传播学领域的研究评述
在传播学领域对于虚拟现实的广泛讨论是近几年才出现的，虚拟现实技术由于其本身的技术优势和对传播活动所带来的巨大影响，使人们不得不对此做出反应，进而展开热烈的讨论。
网络传播作为新兴的传播形态，是一个采用新的传播技术和新媒介形态的传播典范。同一般的社会行为和传播活动相比，网络行为本身就带有虚拟的特征。何明升、李一军在《网络生活中的虚拟认同问题》一文中明确表示：“网络生活的虚拟性，是建之于20世纪90年代兴起的虚拟现实技术之上的。通过虚拟现实技术，人与人之间的互动关系转换成了人-机互动或人-机-人互动，从而使网络生活具有了明显的虚拟性。” ［9］杨富斌在《虚拟实在与客观实在》一文中也开门见山地说：“虚拟实在技术导致产生了一个崭新的世界——虚拟世界。就目前已经实现或部分实现的方面而言，已有虚拟驾驶、虚拟企业、虚拟银行、虚拟办公、虚拟旅游、虚拟情感、虚拟友谊、虚拟医疗、虚拟购物、虚拟游戏、虚拟图书馆、虚拟团体、虚拟社区，甚至虚拟国家等。” ［10］网络传播本身带有虚拟性，但网络传播并非就是虚拟的，只是说这种传播活动借助互联网这个实时通信平台而发生，受众的传播活动带有一定的虚拟性，但仍然是一种现实的社会活动。虚拟现实要依附于一定的数字化空间，互联网是一个最好的传播平台。但是虚拟现实并非仅止于此，人们的行为对象还可以是现实中不存在的“构想”。因此，互联网可以给虚拟现实提供一个信息交流的数字化传播平台，但虚拟现实更加注重的是传播内容的创造。
（二） 在哲学领域的研究评述
从哲学的角度来对虚拟现实进行的分析研究，是目前该领域中讨论及分歧意见最多的课题之一。大致可以归纳为以下几种不同观点：认为虚拟现实是一种客观实在、意识系统、第三世界、第四世界、信息等。
1 认为虚拟现实是一种客观实在
这种观点认为，虚拟现实无论从词源意义上说，还是从实际意义上说，都是一种实实在在的现实［11］。它与现实实在一样能给人以真实的感觉和经验，因而二者在本体论上是等同的［8］。虚拟实在一旦生成就是一种客观实在，是一种新的物质形态，是物质运动的一种特殊形态［12］。
这种观点主要是认为虚拟现实无论是从技术手段、物理和表现载体、描述对象、存在空间而言，都是客观实在的，是对现实的复制与再现，现实世界是客观实在的，因而虚拟现实也是一种客观实在。这种观点忽视了虚拟现实对人的意识形态的作用和对现实世界的超越以及其本身的创造性。虚拟现实虽然是对现实的模拟，但绝不等同于现实，因而也就不能以此推断虚拟现实也是一种客观实在。
2 认为虚拟现实是意识活动的表现形式
这种观点认为人在虚拟现实系统中所感知到的一切都只不过是自己脑海中的意识活动。从物质和意识相区分的角度，虚拟实在本质上是意识活动的表现形式，或VR技术操作的精神表象［13］。胡心智提出，虚拟实在是人的意识的外化［14］。
这种观点与第一种观点刚好相反，却走向了另一个极端，即不承认虚拟现实的客观实在性。
3 认为虚拟现实属于第三世界
波普尔的“世界3”理论把世界区分为三个：“第一，物理客体或物理状态的世界；第二，意识状态或精神状态的世界，或关于活动的行为意向的世界；第三，思想的客观内容的世界，尤其是科学思想、诗的思想以及艺术作品的世界。”也就是说，存在着的东西除了物质和精神之外，还存在一个中间的过渡形态，即第三世界。
因此有学者认为，虚拟实在与物质和精神都有关联，但又不能简单地归于哪一类，它是信息存在的一种基于高技术的人工集合，可以称为“世界3”的当代形式。虚拟实在本质上是不同于现实实在的信息实在、数字实在和数字化实在，在本体论归属上有双重性，物质和人的意识是虚拟实在的共同本体论承托［15］。
这种观点相对中立，也就是说虚拟现实与精神和物质都有联系，是对现实世界的客观反映，同时又是人的精神产物，因而不应将其武断地界定为物质或是精神的，而是属于中间的过渡形态。
4 认为虚拟现实属于第四世界
孙慕天从符码与其指称物分离并相对独立地演化和发展的角度出发，提出外在物理世界、主观精神世界、客观知识世界和符码世界即世界4。认为世界4是虚拟自然，是原生自然、人工自然之后的第三自然；是在世界1、世界2和世界3的基础上产生、存在和发展的，它支撑着世界1、世界2和世界3，并因此获得意义和价值［16］。张之沧也提出第四世界的观点，认为第四世界就是信息世界，就是人类借助信息、数字、理念和丰富的想象力构造的虚拟现实。第四世界借助于电脑而不同于主观世界，虚拟世界离开电脑立刻就化为乌有。在这个意义上，第四世界不同于波普尔的第三世界。因为世界3是一个可以看得见、摸得着的世界。世界4与世界3相比，具有虚拟性、非真实性、变动性、开放性、简单性、普通性、高效性、迅速性、经济性、集中性、凝缩性、自解调节性、可操作性等诸多世界3所没有的特征［17］。
5 认为虚拟现实是一种信息
更多的学者同意将虚拟现实的本质看作是一种信息。也就是说在这个虚拟现实系统中所提供给人的无非是数字化的、符号化的信息。关于这些信息，沈骊天认为，这些信息是实实在在的物质载体系统上承载的实实在在的信息，具有客观存在的客体的基本属性［18］。而邬焜则提出，“虚拟实在”所虚拟的并不是什么实在，而仅仅是信息，这一虚拟的信息本身不可能是实在的。“虚拟实在”实际上是“虚拟信息”，它与实在对象直接对应显现的信息相区别［19］。
在哲学领域对虚拟现实的本质的讨论是争议最多的，这也从侧面反映了虚拟现实的复杂性。正因为这样一个由技术所营造的环境，对人的感官、心理和精神产生了巨大的影响，作用于人的社会生活和意识形态，使人一时之间很难分清楚这样一个虚拟环境与真实环境之间的区别与界定，才致使人们无法对其本质做出一个统一的判断，只能从不同视角、不同领域、不同研究方向得出不同的观点。
（三） 在社会学领域的研究评述
在社会学范畴研究虚拟现实，主要是由于虚拟现实技术的发展带来社会活动的虚拟化所产生的各种社会问题。随着计算机和网络技术的发展，普及程度越来越高、低龄化程度越来越高，在人们的现实生活中，还将出现越来越多的虚拟而实在的东西，人们将在很大程度上生存、生活在一个“虚拟世界”中，人的社会化过程很大程度上都要受到这个虚拟环境的影响。
与虚拟现实相关的内容已经扩大到了与人和社会相关的许多方面，像“人工现实”(artificial reality) 、“虚拟环境”(virtual environment)、“赛伯空间”(cyberspace)、“虚拟社区”（virtual community）等。
虚拟社区是借助计算机科学而形成的网络社区，这种社区内容复杂多样，影响到人类社会的方方面面，在社会的持续发展中，虚拟社区所起的作用有时是空间社区和精神社区所起不到的。因此，可以这样认为：“虚拟”并不是作为客观存在的客观，而是作为主观存在的客观［20］。
相对于传统社区，虚拟社区扩展了社区的可达范围、深度以及成员之间的交互方式，成员使用虚拟身份与人交流，还可以实现虚拟角色互换，体验不同于真实社会的角色实践活动。但是虚拟社区也有一些负面的作用，例如网络成瘾、网络犯罪、网络无政府主义、网络暴力等社会问题，影响到人的真实社会生活，这也是从社会学的角度探讨虚拟现实技术所带来影响的重点内容。
（四） 在艺术领域的研究评述
在艺术领域对虚拟性的研究由来已久，从18世纪的古典主义和新古典主义艺术的经验到今天的互联网再到未来的虚拟现实，都可以纳入这段历史。然而，以前对虚拟的陈旧体验都是对不很逼真之物的被动注视。而电脑生成的环境所能提供的却是一种互动性的虚拟景观，这是前所未有的。许多有乌托邦色彩的主张因为虚拟而被炮制出来［21］。
在艺术领域对虚拟现实的研究主要是从视觉文化的角度来探讨虚拟现实技术的发展所形成的一种新的艺术形式。
（五） 在认知心理学领域的研究评述
在这一领域对虚拟现实的研究主要是从认识论的角度出发，认为虚拟现实在本质上是对现实世界的反映，是一种新的认识形式。
虚拟现实对现实的反映并不是在人脑中完成的，而是以人脑为基础，借助于机器语言，通过人机结合，在电脑中实现的。由于虚拟现实技术的运用，使得这种反映以逼真的形象（其实是三维立体数据图形）呈现在人的面前，使人产生接近真实的三维视觉、立体听觉、质感的触觉和嗅觉……因此，从本质上说，虚拟现实是对现实的反映，是数字化、网络化技术背景下人的认识的第三种形式或形态，即虚拟形态或虚拟认识［22］。
从认识论的角度来看，虚拟现实用符号化、数字化的表现形式来反映外部客观世界，兼具感性思维的具象性和理性思维的抽象性，它将改变我们的感觉和知觉模式，提供一种新的认识世界的方法。
四 总 结 总的来说，虚拟现实作为一种新生事物，并非局限于单一的计算机领域，而是扩展渗透到政治、军事、经济、科技、教育、文化等各个领域，给社会生活的方方面面和个人的生存与生活模式都提供了新的可能性，因而各个学科领域都从不同的视角对其进行了不同程度的研究。对于未来的发展前景而言，虚拟现实也不可能仅作为一个简单的技术而存在，必然会从思维、认知和社会等层面改变人们的生活与社会存在模式。这样一来，从最根本的概念出发，深入理解什么是虚拟现实，就显得尤为重要，这为我们未来在不同领域理解和应用虚拟现实提供了最坚实的认知基础。
参 考 文 献
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海峡两岸植物学名词对照稿大陆专家讨论会在京召开
2012年3月15日，海峡两岸植物学名词对照稿大陆专家讨论会在北京大学生命科学院召开。与会专家包括中国科学院植物所孙敬三研究员、李承森研究员、孔宏智研究员、黄建辉研究员，北京大学顾红雅教授、瞿礼嘉教授、饶广远教授，中国农业大学张蜀秋教授，全国科技名词委高素婷编审等。
