虚拟现实技术的发展范例6篇

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虚拟现实技术的发展

虚拟现实技术的发展范文1

关键词:虚拟现实技术,网络会展,发展,展望

 

一、虚拟现实技术的概述

虚拟现实(VirtualReality,简称VR技术),又称灵境技术,是以浸没感、交互性和感知性为基本特征的计算机高级人机界面[1]。虚拟现实系统的核心设备仍然是计算机,即通过计算机图形构成的三维数字模型,以仿真的方式给用户创造一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维虚拟世界,并通过头盔显示器(HMD)、数据手套等辅助传感设备,给用户提供一个观测与该虚拟世界交互的三维界面,使用者可以直接观察、操作、触摸、检测周围环境及事物的内在变化,并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互,使人和计算机很好地“融为一体”,给人一种“身临其境”的逼真性,而且能够突破空间、时间以及其他客观限制,感受到真实世界中无法亲身经历的体验。

作为尖端科技,虚拟现实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、计算机网络技术、并行处理技术和传感技术的最新发展成果,是一种由计算机生成的高技术模拟系统。虚拟现实技术的应用前景十分广阔,已广泛应用于工业、模拟军事演习、工程、教育、医学、字化酒店、商品展示、娱乐等领域,也同样适用于网络会展。

二、虚拟现实技术在会展业中的应用现状

随着迅速发展的虚拟现实技术与计算机多媒体展示技术的结合,在展览方面也不断涌现出一些结合虚拟现实技术的网络会展。如今国外的虚拟会展业已经十分成熟,如著名的德国汉诺威展,在网络上运用虚拟现实技术建立三维立体的展示系统;国外一些城市宣传也开始采用虚拟现实技术,如网上新加坡、虚拟庞贝古城、虚拟巴黎圣母院等,运用三维虚拟现实技术展示一些有价值的文物、展品和三维场景,使用户能够通过Internet远程连接去体验。

国内的虚拟会展目前还基本属于界面包装,主要通过二维平面静态地网页展示,如中国茶叶博览会,采用虚拟现实技术对茶具和茶文化进行网上浏览,还有虚拟现实环球网站(www.vwww.com)利用虚拟现实技术进行网上展销;再如武汉国际机电博览会,采用网上虚拟武博会和武博会同期开幕,未到展会现场的客户通过点击该网站,就可像亲赴现场一样,可在场馆内每一个展位前流连,任意观看各种产品,了解它们的性能和用途,甚至突破实际参观过程中的限制,深入了解展品的内部结构,浏览武博会的即时信息。

虚拟展览系统按其表现形式可分为三类:①运用图文声像以及环视图展示物品和场景。这类系统因表现形式的局限,不能更生动、更全面的展示。②单纯的三维场景展示,用户可以随意漫游,但只提供展览会的表面形式,不提供展览内容与展览场景的关联。③既提供三维场景,也提供实际展览内容,并与三维场景结合在一起[3]。

三、基于虚拟现实技术的网络会展发展的展望

在综合考虑现有技术条件及未来虚拟现实技术发展前景的情况下,网络会展的发展将会呈现出两种模式,即现阶段的实物会展+网络会展+电子商务模式和未来的实物会展+网络会展模式,具体理念如下:

(一)实物会展+网络会展+电子商务模式

网络会展作为会展业一种新的发展形势,有着广阔的发展前景。但目前网络会展还只是实物会展的补充和配角,网络会展只有作为实体展览的辅助,才能逐渐地被人们认识而发展起来。免费论文,虚拟现实技术。就目前情况而言,线上展会和线下展会二者可相互补充,二者有机融合会相得益彰的。当然双方会有部分重叠,但不可轻言取代,否则就是昏了头了,若干年后或许会的,但至少目前不会。因此,我们不能夸大网络技术的作用,基于传统会展的传统优势,传统会展仍然起着主导作用。免费论文,虚拟现实技术。同时,随着会展业的蓬勃发展,促进了电子商务技术向会展业的渗透,在某种程度上弥补了网络会展技术的不足,促进着网络会展的发展。

总之,在目前甚至今后相当长的一段时间内,我国会展将遵循实物会展+网络会展+电子商务模式,即充分利用电子商务技术大力发展网络会展,实物会展和网络会展并举,实物会展结束后,网络会展作为实物会展的延伸和补充,继续实行“永不落幕的会展”,并不断更新、丰富和完善,使实物会展和网络会展相互促进,共同发展壮大。

(二)实物会展+网络会展模式

由于网络展会的模式模糊和传统展会的主导地位,中国会展业进入网络时代还有很长的一段路要走。但从长远来看,网上会展前景不可限量,随着虚拟现实技术的进一步发展,必将成为现代展览业的重要组成部分,必将代替部分实物会展,从而实现实物会展和网络会展并存的局面,这是一种必然的趋势。免费论文,虚拟现实技术。免费论文,虚拟现实技术。因为网上会展有不受时空限制、节省展览交易成本等优势,很多商品和服务都适合在网上进行展览和销售。如网络图书展就有绝对优势,因为图书没有过多的质地的要求、尺寸的要求,在网上看到的这本书和书店买到的书几乎没有差别。另外,从目前网络交易的商品清单看,网络交易的对象正从数码产品迅速扩展到服装、电器、日用品、玩具、个人护理品等众多产品,而这些产品正是我国制造的优势所在,也是目前办展频率最高的产品。免费论文,虚拟现实技术。这些产品将来都可以作为网络会展展示的对象,市场前景好。免费论文,虚拟现实技术。

此外,会展业的发展与土地资源供给瓶颈的矛盾已见端倪。政府不可能无止境的耗费大量土地进行场馆建设,同时场馆建设投入大、周期长、风险大,而在互联网上建立虚拟展馆,举办网络展览却可以节省大量时间和金钱,大大提高展会的效益。可见,我们既要看到目前实物会展的优势,也要前瞻性的看到网络会展的优势,尤其是网络会展的后发优势和趋势,为大力发展网络会展,共创低碳会展经济做好一切准备。

参考文献

[1]刘伟.基于虚拟现实技术的企业展项的设计[J].现代电子技术,2009(24):49.

[2]许亚丹,王野.网络会展的传播与经济比较[J].当代传播,2006(5):66.

[3]顾林,刘连芳,高伟峰,苏继坡.基于虚拟实现的展览平台的研究与实现[J].计算机应用研究,2005(10):202.

虚拟现实技术的发展范文2

【关键词】虚拟现实 银行系统 培训 虚拟银行

一、引言

虚拟现实(Virtual Reality,简称VR;又译作灵境、幻真),也称灵境技术,在国外同类的术语还有人工现实及电脑空间等。1965年,Sutherland在篇名为《终极的显示》的论文中首次提出了虚拟现实系统的基本思想,美国的JaronLanier在80年代初正式提出了“VirtualReality”一词,即虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。

虚拟现实技术最早开始应用于军事领域,进入90年代,迅速发展的计算机硬件技术与不断改进的计算机软件系统相匹配,VR的应用开如向民用诸多领域延伸。例如,虚拟教学、实验与培训、工业上的设计与规划、电子商务与产品展示、模拟人体器官、虚拟手术等。所以本文也重介绍下VR在银行系统的应用。

二、虚拟现实系统

(一)虚拟现实定义

VR是一项综合集成技术,涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域,它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉,使人作为参与者通过适当装置,自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。

从本质上说,虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口,它通过给用户同时提供诸如视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段、最大限度地方便用户的操作,从而减轻用户的负担、提高整个系统的工作效率。

(二)虚拟现实特征

虚拟现实的主要特征是:多感知性(Multi-Sensory)、浸没感(Immersion)、交互性(Interactivity)、构想性(Imagination)。这些使操作者能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟环境中,与之产生互动,进行交流。通过参与者与仿真环境的相互作用,并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力,帮助启发参与者的思维,以全方位的获取环境所蕴含的各种空间信息和逻辑信息。身临其境的沉浸感和人机互动的趣味性是虚拟现实的实质特征,对时空环境的现实构想(即启发思维,获取信息的过程)是虚拟现实的最终目的。

图1 VR技术三大特征

(三)虚拟现实实现

要实现虚拟现实,让人沉浸到计算机所创造的虚拟环境中,可以通过硬件实现,也可通过软件实现。

在硬件上,必须配备相应的硬件设备。

1.跟踪系统。跟踪系统的任务是实时检测出虚拟现实系统中人的头、身体和手的位置与指向,以便把这些数据反馈给控制系统,生成随视线变化的图像。它包括:电磁跟踪系统、声学跟踪系统、光学跟踪系统等。

2.触觉系统。在虚拟现实系统中,产生“沉浸”效果的关键因素是用户能用手或身体的其他能动部分去操作虚拟物体,并在操作同时能感觉到虚拟物体的反作用力。数据手套、空间球、数据衣可满足在三维空间中因为有六个自由度的要求。

3.音频系统。听觉环境系统由语音与音响合成设备、识别设备和声源定位设备所构成,通过听觉通道提供的辅助信息可以加强用户对环境的感知。

4.图像生成器。图像生成和显示在VR环境中,图像生成和显示技术显得很重要。

5.可视化显示设备。可以生成一个具有沉浸感的虚拟现实环境,如头盔显示器、手持式立体显示设备等都能在双目视觉中产生立体感。

在软件上,可以用VRML(Virtual Reality Modeling Language)建立真实世界的场景模型,与硬件无关,仅是一种软件技术来实现虚拟现实。

在虚拟现实的实现上,由于采用上述的VR设备目前的价格昂贵而普及率很低,所以目前网络上大多数VR系统都采用伪VR,即只有三维逼真的交互式画面而不需特殊设备,这尽管使VR的功能打了折扣,但相对于传统的人机界面,已是有了质的提高。随着网络时代大规模应用的到来,市场对虚拟现实技术的应用越来越迫切,由此也促进了各种VR技术的发展。

实现vr的软件技术还有很多,本文仅选择一种作为举例。

第一,采用的VR软件为cult3d。VR实现软件有Virtools,Quest3d,VRML,viewpoint,Cult3d,java3d等。本文采用cult3d,因为Cult3d内核是基于java,可以嵌入java类,利用java来增强交互和扩展。Cult3D又是一种跨平台的网络应用程序,支持主流浏览器。

使用max和culd建立产品模型,通过cult3d和java API实现场景交互,通过jsp技术实现客户端和服务器端的通信及对数据库的操作。

第二,建模工具采用3DS MAX:还可用MAYA、Plasma等,在虚拟现实方面:主要要求对场景物体进行建模,并可以通过相关的插件输出为其他文件格式的模型。因此本文采用3DS MAX对实物建模。

第三,开发工具:Java。

第四,web服务器:WebLogic。

通过VR软件技术实现虚拟现实如图2所示。

综上所示,描述了通过软件技术实现虚拟现实,下面讨论虚拟虚拟现实在应用在银行系统中有哪些好处。

三、虚拟现实在银行系统中的应用

(一)在机房生产环境监控系统中的应用

银行的生产环境是一个超巨型系统,需要实时的数据交换,是重要的数据处理和运行中心,同时,机房建设及环境设施也在飞速增加,形成了以机房为核心的银行业务体系,机房设备的运行状态是否良好直接影响到到银行业务能否顺利开展。因此,对于机房设备的监控管理是银行工作的重中之重。但是,机房环境的高噪声、高辐射、高电压也给人的健康带来了危害。采用VR技术,真实动态的模拟机房环境,将给管理人员和值班人员带来以下好处,表现在:虚拟机房环境后,通过web3D技术,动态的展示机房设备的运行状况及概况信息,包括机房温度、湿度、烟雾告警,ups状态监控,可根据预定数值,自动报警。值班人员或技术人员可以不进机房,实时的查看应用系统异常情况,以及时解决问题。所以通过交互的方式对机房的环境进行全方位立体的查看,利用vr技术,机房相关人员在办公室即可像进入机房一样进行巡检,查看配电柜监控、监测报警,及时掌握机房全部设施和软件系统的运行情况,减少值班人员的运维强度,提高工作效率,优化管理模式。

(二)在培训和管理中的应用

银行的生产系统、经管系统众多,产品更是层出不穷,所以银行进行培训日常工作中的一部分。传统的培训方式不能使员工快速掌握。尤其是面向现金业务的生产系统,如果应届生不培训好,可能产生灾难性后果。通过虚拟业务生产系统和相关的应用系统后,柜员更能准确快速的掌握柜台上的业务知识,加快上岗速度。因此,将虚拟技术应用在培训和管理的优势表现在:

生产系统经常升级及出现新产品,而且,风险性极强,无论是新入职的新员工还是老员工,通过虚拟现实的系统进行操作实践,如同真正上岗一样,会面对不同类型的客户,可练习如何答疑,如何营销产品,上岗结束后,会计主管也可对其传票进行审核。而且,管理人员通过回放培训人员的操作过程,在选拔任用人员的决策上也起到了辅助作用。在经管系统和其他产品的培训中,可通过视频、动画、文字、声音等实时和培训老师进行交流,如同现场培训一样。

(三)在虚拟银行上的应用

引用了VR技术的银行比网上银行又更进一步,用户如同真的进了一个网点中,可以随意漫游,看宣传折页,向大堂经理咨询业务,办理查询、缴费、转账等业务,也可和理财人员讨论理财业务,如同面对面交流。银行通过虚拟现实银行能更全面的观察客户、了解客户,以便发掘贵宾客户,而客户通过身临其境的实时交流,及时掌握金融信息,免去跑银行之累。

四、结束语

VR概念早已提出,但至今还没到普遍应用的程度,尤其银行系统是个复杂的系统,包括生产系统和经管系统,要想把VR技术真正引用到银行系统中,实现场景模拟,智能互动等,都是一个巨大工程。尤其是银行范围广,覆盖全国,甚至是全世界,客户尤为众多,分布式环境下的网络带宽的限制、安全性等都需要考虑。但随着VR的快速发展,越来越成熟,其应用在银行中也指日可待。

参考文献

[1]李正浩,金城元,朴光宇.三维魔术——Cult 3D & 3DS MAX.北京:电子工业出版社,2002.

[2]黎连业.机房工程设计施工与管理维护技术.北京:机械工业出版社,2013.

[3]张菁.虚拟现实技术及应用.北京:清华大学出版社,2011.

[4]刘浩,戴居丰,杨磊,杜忠友,刘秀婷,孙翠娟.虚拟现实技术及其应用研究.微计算机信息,2005(01).

虚拟现实技术的发展范文3

关键词:虚拟现实技术;风景园林设计;应用

中图分类号:TU985.12+4 文献标识码:A

一般在传统的风景园林设计中,设计师通过平面规划图和方案效果图表达意图。现如今,随着虚拟现实技术在风景园林设计中的引入,设计师能通过计算机虚拟的三维空间来全方位、多角度地展示自己的想法,这不仅使设计师的工作更加便捷高效,也让其他的使用者得到更全面、直观的体验。因此,虚拟现实技术对于风景园林设计的改革和发展有着非常重要的意义。

1 虚拟现实技术的发展状况

虚拟现实技术概念正式提出是在20世纪80年代初。90年代以来,计算机软硬件技术的不断革新为虚拟现实技术的萌芽提供了温床。随着计算机网络技术的迅猛发展和各种技术的使用,虚拟现实技术走进了设计的每个领域。

在风景园林设计领域,虽然尚处于初步应用阶段,虚拟现实技术却得到了大量的应用。例如设计者要想对风景园林的空间有一个多角度的体验,利用虚拟现实技术不断变化运动的方位即可实现。此外,风景园林设计的运动方式也呈现出多样化,通过使用者对运动模式参数的选择就能把握受众的感受。虚拟现实技术在风景园林设计的应用当中真实性极高,因为虚拟现实技术既能够从微观和细节上把握园林设计的合理性,做到既美观又有条理,同时可以随着季节变化设置相应节气的色彩,做到空间和时间上的双重真实性。更为重要的是,通过能够全方位体验的虚拟现实,园林设计中能够引入大众的意见和建议,进而使设计决策多了一层成功的保障[1]。

2 虚拟现实技术在风景园林设计应用中的特点

2.1 能够全面展示风景园林设计的空间

传统的二维和其他的表现方式,只能传递单一的空间信息,并不能完整地表现园林设计的空间信息。虚拟现实技术所擅长的三维立体的表现方式,能够完整地把每一个整体和细节表达出来,让人有一种身临其境的代入感,这样的园林设计更加合情合理[2]。

2.2 远程浏览,方便快捷

通过发达的网络,设计师和施工单位的联系更加方便快捷。设计师的“图纸”不用亲自送到施工单位,立体的设计通过远程浏览即可进行商讨,节约了双方的时间,提高了工作效率。

2.3 辅助设计师臻于完美

虚拟现实技术的可操作性极强,设计师在设计过程中可以在任意设计阶段进入虚拟现实环境中进行体验,审视自己的作品,如发现用料、尺寸和空间等方面的不足可及时进行修正。另外,在虚拟现实环境中考量自己的作品,对设计师的成长大有裨益。

2.4 大众参与,辅助决策

风景园林设计的实施受多方因素的影响,因为风景园林设计与周边环境和大众都密不可分。大众通过虚拟现实技术对园林设计了解的越多越详细,就越能提出实际性的建议,可以说虚拟现实技术是大众参与辅导决策的桥梁。有了大众前期对园林建设的整体认识和理解,施工者在后期施工过程中就能得到包容和支持,人性化的园林设计就能带来双赢。

3 关于虚拟现实技术在风景园林设计中应用的展望

目前,虚拟现实技术的研究在我国还处于起步阶段,少量实验性质的虚拟现实技术的研究还不足以带动风景园林设计的巨大进步。一方面,先进的虚拟现实技术需求更加先进的计算机;另一方面,对虚拟现实技术这门新兴学科的理论研究也尚在探索当中。因此,在未来风景园林设计当中应用虚拟现实技术的突破点有以下几点:

3.1 加快创新的步伐

加快计算机技术的革新,设计和制造高标准、低成本、性能优异的计算机设备,在技术层面为发展提供支点。创新的技术,是虚拟现实技术不断前进的力量之源。

3.2 让更多人参与到设计中来

利用虚拟现实技术的自身优势和特性,让更多的大众参与到设计中来。利用虚拟现实可以网络传播的优势,结合各类网络、电视等媒体资源进行更大范围的网络虚拟,让更多的人参与到园林设计中来,辅助决策者思考,最终设计出既科学又人性化的方案[3]。

3.3 结合其他科学技术完善自我

如与环境技术、空间技术相结合,能应用到城市规划、修复重建、绿化等各个方面,可使虚拟现实技术在风景园林设计的应用中更加科学化、更加人性化、更加绿色环保化。

4 结语

与国外的发展比较,我国在虚拟现实技术的发展起步较晚、应用还不成熟,但也取得了一些可喜的成就。虚拟现实技术自20世纪末发展至今,为风景园林设计工作带来了很大的影响。但是,由于目前计算机软硬件技术的限制,虚拟现实技术还有很长一段路要走。相比传统的二维模式的设计方法,虚拟现实技术打破了形式束缚,并在虚拟的多维空间里呈现出全面的设计信息,设计师因此能够掌握多方面的信息。随着虚拟现实技术的逐渐发展,设计师的地位会凸显出上升趋势:因为一方面新技术迫使设计师革新设计;另一方面风景园林设计师本身的理性与感性因素相较于技术专家更能赋予风景园林人文精神。总之,虚拟现实技术在风景园林设计中的应用面临着计算机等软硬件方面的技术问题,也对风景园林设计师提出了新考验。还要孜孜以求地发展技术,追求虚拟现实技术的革新,不断完善和超越,以迎来风景园林设计的新时期。

参考文献

[1] 陈宏伟,潘俊.虚拟现实技术在城市规划设计中的应用[J].山西建筑,2010(03).

虚拟现实技术的发展范文4

关键词:虚拟现实 沉浸感 交互性

中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)10-0123-01

虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)也称灵境技术。虚拟现实是就是利用计算机生成一个关于视觉、听觉、触觉等感官的三维空间的虚拟世界,让参与者身临其境一般,产生沉浸感。

VR是一项综合集成技术,涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域,它利用计算机模拟产生逼真的三维空间,以人们习惯的能力和方法,对这个虚拟世界进行客观的观察、体验、控制甚至分析,让使用者通感应装置,自然地参与到虚拟环境中,进行逼真体验,与之交互。简单的说,虚拟现实并不是真实的环境,更不是现实世界,而是人们利用计算机把抽象、复杂的计算机数据表现为他们所熟悉的、直观的可以交互的高级人机接口。

1、虚拟现实技术的重要特征

VR 技术最初起源于20 世纪中期的美国,发展到现在仍然处于探索阶段。由于其发展所依托软硬件环境和研究方向及其应用领域的不同,人们对它的理解也不尽相同。

VR 技术始终以其三个重要特征而发展,即沉浸感(Illusion of Immersion)、交互性(Interactivity)和构想(Imagination)。沉浸感,是指利用计算机产生一个虚拟的三维环境,能通过看、听、嗅、触等感知到虚拟环境中的真实状况,入在其中,身临其境。交互性,是指参与者能够自主地与虚拟环境中的对象进行操作、感知和互动。就如同人们在现实中抓取物体的感觉,可以判断出物体的重量、形状甚至运动状态等。构想,是指参与者通过虚拟环境中的运动状态或程度,可以启发人们对事物的学习、认识甚至创新。构想注重思维发散与创新,拓展视野,真实环境再现,甚至可以构想客观上根本不可能存在的环境。

2、虚拟现实的研究内容和关键技术

虚拟现实是多种学科技术的综合,具体涉及计算机图形技术、人工智能、仿真学等领域,是通过计算机软硬件以及传感器,构建一个使参与者获得身临其境的逼真感。其研究内容主要有以下几个方面:

2.1 动态环境建模技术

虚拟环境的建立是VR技术的基础理论,更是核心内容,动态环境建模技术的目的在于获取实际环境的三维数据,并根据应用的需要,利用获取的三维数据建立与之相适应的虚拟环境模型。

2.2 实时三维图形生成和显示伎术

目前,三维图形的生成技术已经比较成熟,而虚拟现实的关键是“实时生成”。基于实时目的的关键性,计算机图形的刷新频率就显得尤为重要,其刷新频率起码高于30帧/秒。为此,在不影响图形质量和复杂程度的基础上,提高刷新频率将是未来我们主要的研究内容。除此之外,VR 还依赖于立体显示和传感器技术的发展,目前的计算机设备还不能有效满足VR技术的发展需要,因此开发更高技术的三维图形生成、显示技术是关键。

2.3 新型交互设备的研制

虚拟现实能够实现人们与虚拟环境中的对象进行随心所欲的交互,如入其境。所依赖的设备主要有头盔显示器、数据手套、数据衣服、三维位置传感器和三维声音产生器等。为此,新型交互设备的研制是未来研究虚拟现实技术的重要方向。

2.4 应用系统开发工具

VR应用的关键是如何发挥想象力和创造性。尤其,选择合适的应用对象,可以有效提高工作效率,优化产品质量,可谓事半功倍。因此,人们研究了VR系统开发平台、分布式VR技术等开发工具。

2.5 系统集成技术

由于VR系统中包含大量的感知信息和数据模型,为此,系统集成技术对虚拟现实的发展起着至关重要的作用。集成技术包括信息同步、模型标定、数据转换、数据管理模型、识别与合成等等技术。

3、VR技术的发展及其应用前景

虚拟现实概念起源于60年代,到80年代逐步兴起,90年代产品问世。目前,虚拟现实技术的应用涉及航天、军事、通信、医疗、教育、娱乐、图形、建筑和商业等各个领域。

VR技术在医学方面的应用具有极其重要的现实意义。该技术可用于虚拟实验室的解剖教学、复杂手术模拟与规划。另外,在远距离遥控就诊,医疗手术的统筹安排以及具体手术中的信息指导和结果预测,甚至新型药物研制等方面,VR技术都有十分重要的意义。

在航天航空方面,VR技术的作用也非常突出。例如,在航天飞行过程中,失重是最大的障碍和困难,由于物体在失重情况下运动轨迹或状态难以预测,因此解决驾驭失重状态下的物体的运动状态是一个重要课题。为了逼真地模拟太空中的情景,美国航天局NASA在“哈勃太空望远镜的修复和维护”计划中采用了VR仿真训练技术。

在军事领域中,VR技术应用可以模拟军事演习,可用来训练坦克、直升机和进行军事演习,利用无线电通信和声音来加强真实感,以及训练部队之间的协同作战能力等。

在三维游戏中,虚拟现实技术得到了广泛应用,同时,三维游戏的快速发展也为虚拟现实技术的提升起了巨大的支撑和牵引作用。由于BS模式的三维游戏所特有的实时性和交互性,需要在游戏中进一步提高、加强逼真性和沉浸感。 目前,在三维游戏中,尽管虚拟现实技术的应用还有很多技术难题,但是它在三维游戏领域的应用越来越广泛。

4、结语

虚拟现实是一种穿越时空,将难以实体展现在人们面前的事物或对象,通过计算机等高科技手段,让我们可以看、听、嗅、触,并与之互动的技术。其本质是人与计算机的通信技术,涉及领域广泛,是未来社会发展重要学科技术。

虚拟现实技术正逐步向实用方向发展,同时也向世界展示了其广阔的应用前景。随着计算机技术的进一步发展,凭借虚拟现实技术的神奇作用和广阔前景,未来,虚拟现实将会进入千家万户,成为人们生活不可或缺的重要组成部分。

参考文献

[1]曾芬芳.虚拟现实技术.上海交通大学出版社,1997.

[2]苏建明.张续红,胡庆夕.展望虚拟现实技术.计算机仿真,2004.

虚拟现实技术的发展范文5

关键词:现代教育技术;虚拟现实;教学模式;教育应用

引言

新一轮的信息革命将深刻地改变传统行业,逐渐克服技术难题之后,5G通信技术、人工智能技术、虚拟现实技术都得到了长足的发展,研究者们开始关注虚拟现实技术的应用,它在现代教育领域的运用成了瞩目的焦点。

1现代教育技术的特点和发展趋势

现代教育技术是把现代教育理论应用于教育、教学实践的现代教育手段和方法的体系。它以实现教学过程、教学资源、教学效果、教学效率的最优化为目的[1]。它的现代化体现在教学设计现代化、教学手段现代化、教学媒体现代化。随着现代教育科学和现代信息技术的飞速发展,现代教育技术和教育联系紧密,它增加了信息传递的方式与方法,提升了教学效果与效率。现代教育技术与普通教育技术没有本质区别,突出”现代”一词的目的是要更多地关注现代科学技术的相关问题,吸纳新的科学技术成果和思维方式,凸显教育技术的时代特色。目前,教育技术在教育中的应用可以按照技术特点大致分为以下5类:(1)基于传统媒介(如书本、图片、画册、黑板、模型、实物、小型展览)的常规教学模式;(2)基于视听技术(计算机技术)的多媒体教学模式;(3)基于卫星通信技术的远距离教学模式;(4)基于因特网等网络技术的网络直播教学模式;(5)基于三维仿真技术的“虚拟现实”的教学模式。随着现代信息技术的快速发展,许多新技术被用到教育教学实践中,丰富了现代教育技术的内涵。现代教育技术突破了传统教育方式,正朝着多媒体化、网络化、信息化、教育技术应用模式多样化和远程教育普及化的趋势发展[2]。而“虚拟现实”的教学模式,具有多种教学模式的优势,试想一个场景——分散在世界各地学习者穿戴着虚拟现实设备,汇集到一个共同的虚拟社区,在这里自由交流与学习——这种美好的愿景并不遥远。

2虚拟现实的概念及特征

虚拟现实是一项融合了计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术、心理学及仿真技术等多种科学技术发展起来的计算机综合技术[3]。虚拟现实技术有三大基本特征:沉浸感、交互性和想象力,它强调人在虚拟现实技术中的主导作用[4]。交互性是指用户与虚拟空间中的虚拟物体的互动能力;沉浸性是指用户在计算机生成的虚拟环境中,通过模拟视觉、听觉等感官,给人以真实感觉;想象性是指用户在虚拟环境中,根据环境传递的信息以及自身沉浸在系统的行为,通过自己的逻辑判断、联想等思维过程,想象虚拟现实系统中并未直接呈现的画面和信息。近年来,科技不断发展,信息量呈爆炸式增长,虚拟现实技术能有效地提高信息传播和教学效率。虚拟实现的特性符合现代教育技术对提高教学水平的要求。

3虚拟现实技术在教学中的运用途径

3.1自主学习

虚拟现实提供了一种崭新的交互方式,学生可以通过眼睛、耳朵等多种感觉器官与它进行实时互动。学生凭借自然语言交互,以触觉、视觉、听觉作为媒介,和计算机进行交流沟通。这种崭新的人机交互方式,给与学习者全新的体验:在这个虚构的学习场景中,真实与虚拟模糊了边界,理论知识和实践操作同时进步。虚拟现实模拟的环境大体可以分为三个层次:(1)“显示现实”,还原真实的环境,但是一般人不容易直接接触,如火山口的场景、银河中的场景、危险的化学实验室等;(2)“模拟现实”,模拟现实中不存在的环境、特殊条件下才会产生的事物,如仿真训练、模拟训练等;(3)“创造现实”,突破现实的制约,想象力有多大,创造力就有多大,一切现实法则都可以在虚拟空间中被颠覆,给学生发挥创造力的机会,把好的创想在虚拟空间中尽情展现。

3.2虚拟实验室

虚拟实验室是虚拟现实技术的一大创新,学生可以在其中自由实验,动手操作,观察各种实验反应,摆脱常规实验室的局限。在虚拟物理实验室中,学生可以虚拟出各种物理现象,实验效果直观可见;可以看见现实中看不到的磁场,理解磁场变化的原理;可以感受桥梁大厦的建造与崩塌,分析其中的力学原理。身处虚拟生物实验室内,可以仔细观察人体组织的切片结构,各种骨骼结构也变得清晰透明。在虚拟化学实验室中,学生可以远离现实实验室的各种危险,安全地操作天平、砝码,观察燃烧、爆炸等反应现象;在虚拟地理实验室中,学生可以进行地震和火山爆发等实验,瞬间遨游太空,瞬间又深潜入海底,尽情体验地理科学的魅力。想象力的边界才是虚拟实验室的边界,虚拟实验室将成为学生们最喜爱的场所。

3.3技能训练

虚拟现实沉浸感和互动性的特性,可以使学习者全身心进入学习状态,在安全的虚拟环境中反复练习,不断试错,直到熟练掌握技能。例如,在虚拟射击培养体系中,学生可以重复射击,提高反应能力,学习不同的掩体情况下的射击方法,直到熟练掌握。运用VR技术可以使医务工作者反复操练,保障手术训练的实效。在教学技能训练方面,与传统微格教室相比,在虚拟教室中,师范生可以自由选择面对的学生人数,克服上台教学的畏惧心理。但是值得注意的是,真实的情景也是技能训练不可或缺的内容,需要合理安排虚拟现实学习和真实情景练习,找到它们之间的平衡点,最大化利用虚拟现实技术的优势。

4虚拟现实教育应用的展望

虚拟现实技术正处于高速发展阶段,它会给教育带来巨大的变革,未来的虚拟现实系统能够与通信技术、大数据技术、人工智能技术等前沿科技紧密结合。在虚拟教育社区,每个学习者都有自己唯一的虚拟身份,能够在虚拟的空间中与他人的虚拟角色互动交流,也能与人工智能的虚拟角色交流。人工智能虚拟学伴可以为学习者提供全程的学习规划指导,制定个性化的培养方案;学习者的成长轨迹全程被记录在虚拟世界之中,通过物联网技术制作的可穿戴设备,学习者的身体健康状况也可以被详实记录。数字虚拟世界和真实世界共同培养人才,这正是未来智慧教育的图景

虚拟现实技术的发展范文6

VR虚拟现实技术专注于各个信息方面的集合,利用各个方面的知识帮助学生工作和学习。文章从VR虚拟现实技术及其应用优势入手,论述了VR虚拟现实技术在初中计算机教学中的应用,并对VR虚拟现实技术的实现进行了分析。

关键词:

VR虚拟技术;信息技术;计算机教学

初中计算机教育主要培养学生计算机方面基础知识的储备能力,让学生在早期接受教育的时候就能够接触到更多的新鲜事物,帮助学生开阔眼界,并在实际的锻炼中更好地发挥自己的才能,为学生以后的发展打好基础。而且,现在的计算机领域实践能力要求高,就业范围广,是当下经济发展中不可缺少的重要力量。因此,如果能加强对初中学生VR虚拟现实技术的教育和宣传,一方面,可以促进学生和教师积极投身其中;另一方面,对于学生以后的发展也能打下良好的基础。

一、VR虚拟现实技术

VR虚拟现实技术以计算机技术为基础,综合了图像处理、多媒体技术方法、人工智能和人体行为学等多种技术方法,能够在计算机上模拟出真实的三维视觉,从而为学生营造出良好的学习氛围,让学生和教师在真实的环境中进行学习和教学。教师在教学时,可以根据实际情况需要,通过VR虚拟现实技术营造出三维立体空间,为教学发挥辅助作用。在VR虚拟现实技术的帮助下,学生能在轻松的环境下进行学习,能更好地与教师交流问题,在教学中实现教师和学生的互动。

二、VR虚拟现实技术能将学生带入虚拟的现实中,激发学生的学习兴趣

在计算机的教学中,教师根据教学的需要,使用VR虚拟现实技术学习知识,并进行实际的实践活动,充分发挥VR虚拟现实技术的教学能力。在知识点的讲授过程中,教师单纯地靠口述,难以表达出知识的灵活性和发展性,不能使学生真正地了解知识的力量。如果教师能够用VR虚拟现实技术进行教学,可以使学生更好地了解到知识的特征。VR虚拟现实技术可以通过360°的媒体展示,为学生提供更具沉浸感的课堂内容,学生还可以借此融入课堂环境,获得比2D教科书更加清晰的感官体验,课堂教学也将变得更加灵动,学生的学习变得更加有价值,更重要的是,“有了体验,就容易理解,印象就会深。”而且,爱玩闹是中学生的特质,教师可以根据学生学习的状态和计划,做好自己的教学安排,让学生通过VR虚拟现实技术掌握到更多的知识,使学生在更加轻松、灵活的状态下学习,从而提高学生学习的积极性,达到提高学习效率的目的。

三、虚拟现实技术在计算机实验中的应用

现在的初中教育教学规模很大,教学设备很完善,实验室供教学使用的电脑设备也比较齐全。在初中的计算机教学中,利用VR虚拟现实技术在实验室中进行实践,可以减少学生的外出实践等活动,这样不仅能保证学生的安全,而且能降低教学成本,提高教学效率。在计算机的实验教学中,教师可以利用VR虚拟现实技术让学生充分地了解所学的知识。比如,教师在讲授数学、物理的相关课程的时候,可以根据课程的实际情况,利用VR虚拟现实技术来进行学科知识的展示,使学生能够通过VR虚拟现实技术对知识有更加深刻的了解,从而学好学科知识。另外,使用VR虚拟现实技术来进行操作系统的安装试验也十分方便。

四、VR虚拟现实技术的实现

在经济快速发展的过程中,为了促进VR虚拟现实技术的进一步发展,应当着重注意其发展需要的各个条件。首先,要保证在VR虚拟现实技术的发展推进过程中,吸收高素质的教师参与到VR虚拟现实技术的实践工作中去。这些高素质的教师一方面,可以通过教学实践对VR虚拟现实技术进行进一步的推广;另一方面,初中的计算机教师具备更高水平的计算机能力,也能够将这种能力在教学的过程中体现出来,从而提升学生对于VR虚拟现实技术的掌握和运用能力,达到提升教学效果的目的。其次,VR虚拟现实技术发展所需要的软件和硬件条件应当有充足的准备。只有做好充分的准备工作,才能在更加和谐、有利的环境中来发展VR虚拟现实技术,并在实践中不断加强练习,保证VR虚拟现实技术能够得到更好的发展。

总之,在初中计算机教学中,应用VR虚拟现实技术,是教学方式的一次创新,具有开创性的意义。VR虚拟现实技术在初中计算机教学中的应用,为教学媒体的应用开辟了一条新的道路,因而教育工作者对此要加强重视,并为这种新的教学媒体广泛应用于计算机教学中做出努力,从而切实提高教学质量。

作者:周晓婷 单位:贵州省遵义市第三十中学

参考文献:

[1]刘怡.职业教育和虚拟现实技术[J].天津职业院校联合学报,2008(3):23-26.

[2]王俊祥.虚拟现实技术及其对教育领域的影响[J].渝西学院学报(自然科学版),2005(4):71-73.