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虚拟现实概念范文1
一、虚拟现实与虚拟现实技术
（一）虚拟现实（VirtualReality，VR）及虚拟设计（VirtualDesign，VD）
虚拟现实（VirtualReality，VR）是利用计算机省城一种模拟环境，通过多种传感设备使用户“沉浸”到该环境中，实现用户与该环境直接进自然交互的技术。这里所谓模拟环境就是计算机生成的具有色彩的立体图形，它可以是某特定现实世界的真实体现，也可以是纯粹构想的世界。传感设备包括立体头盔、数据手套、数据衣服等穿戴于用户身上的装置和设置现实环境中的传感装置。自然交互是指用日常使用的方式对环境内的武体进行操作并得到实时立体反馈。虚拟现实是一种全新的人机交互系统，它能对介入者产生各种感官刺激，如听觉、视觉、嗅觉、触觉，给人身临其境的感觉，人能以自然的方式与计算机生成的环境进行交互操作。
虚拟设计是以“虚拟现实技术为基础，以机械产品为对象的设计手段”，借助这样的设计手段，设计人员可以通过多种传感器与多维的信息环境进行自然地交互，实现从定性和定量综合集成环境得到感性和理性的认识，从而帮助深化概念和萌发新意。
（二）虚拟现实技术
虚拟现实技术是人的想象力和电子学等相结合而产生的一项综合技术，它利用多媒体计算机仿真技术构成一种特殊环境，用户可以通过各种传感系统与这种环境进行自然的交互，从而体验比现实世界更加丰富的感受。
二、概念设计的定义及内涵
Pahl和Beitz在《EngineeringDesign》一书中提出“概念设计”这一名词以来，人们对概念设计进行了十几年的研究。他们将其定义为：在确定任务之后，通过抽象化，拟定功能结构，寻求适当的作用原理极其组合等，确定出基本求解途径，得到求解方案，这部分设计工作叫做概念设计。
国内的学者也对概念设计进行了大量的研究，其中邓家褆在《产品概念设计》一书中将“产品概念设计”定义为“由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的，可组织的，有目标的设计活动，它表现为一个由粗到精、由模糊到清楚、由抽象到具体、不断进化的过程。”
在几十年的时间里，人们对概念设计的研究日益增加、不断深入，使概念设计的内涵更加广泛和深刻。主要体现在:根据产品生命周期各个阶段的要求进行市场需求分析、功能分析、功能的工作原理、动作行为的构思、行为载体的选择和方案的组成的等。可见，确定方案是概念设计的最终结果，产品生命周期全过程的满足才是概念设计的关键。设计方法上更加全面融合各种方法，寻求综合最优方案，同时使设计更具创造性。
概念设计是对产品或部件的构思，目的是捕捉产品的基本形状。这个阶段，产品的形状和精确尺寸尚未确定，设计人员有一定变更自由，所以尽可能考察设计方案，以便选出生产成本最低、创意良好的方案。利用传统的计算机辅助设计，往往多是二维交互工具，缺乏三维或者多维的功能，但是产品却是三维的部件，这样必然导致人机交互效率低。现行的计算机辅助设计系统要求定义零件的尺寸，而在产品的概念设计阶段这样的尺寸可能无法精确得到或者根本没必要精确定义，这样必然影响设计效率和周期。传统的计算机辅助设计需要两类人员配合，即产品的设计人员和电脑绘图员，产品设计人员有关产品的概念信息通过草图或者口述的方法传达给电脑人员，这样导致信息的丢失或者绘图者的曲解，而如果设计者本人直接参与电脑辅助设计建模的话，由于现行的电脑辅助设计系统的操作复杂和交互能力若，大大分散了设计者的精力，限制了思路。为了克服这样的限制，充分发挥设计人员的创造性，人们开始把虚拟现实技术引入计算机辅助设计系统进行概念设计，将虚拟现实技术和概念设计有效结合，利用丰富直观的交互手段，在虚拟环境中进行概念设计，从而节省产品精确描绘和尺寸定义的时间，这就是基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计，即虚拟概念设计。
三、虚拟概念设计的研究方向和应用前景
（一）概念设计中应注意的两个问题
1.虚拟现实环境下的概念可视化。概念可视化是指设计师透过画面或者模型，将市场的需求转换成可视化的具体形态。概念设计是否能符合目标用户的要求，“眼见为实”的图面或者模型是最具有说服力的。
2.虚拟现实环境下的人机交互界面。想实现人机互动，必须解决一系列技术问题，形成和谐的人机环境。虚拟现实就是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境，具体地说，就是采用计算机技术为核心的现代高科技省城逼真的视听触觉一体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、互相影响，从而产生“沉浸”于等同真环境的感受和体验。
（二）虚拟现实技术在概念设计中的前景
虚拟现实概念范文2
【关键词】概念设计;市场化;虚拟产品
【中图分类号】G632 【文献标识码】B【文章编号】2095-3089(2012)09-0147-02
如何寻找自己产品的概念进行创造呢?需要的产品有需要的根据和理由,需求的产品也有需求的产品概念创造方式,欲望性的产品要有满足欲望的利益结构。这里主要说的是产品的个性概念的市场挖掘和创造,因为我们需要利用这个被挖掘出来的概念对消费者进行引导和教育,所以,这个概念不仅有其合理性的问题,还需要有市场是不是符合的问题,市场有没有需求的问题,所以,在创造这个概念的时候,还要考虑市场因素的影响,不能自己认定什么就是什么。而是需要把产品和市场的定位搞准确。
1产品概念设计与市场
1.1概念设计的内涵: 概念的设想是创造性思维的一种体现,概念产品是一种理想化的物质形式。下面以概念设计教学实例之一来说明其涵义:给出一个概念“断药”,让学生进行座椅的开发设计。步骤是,首先向学生讲述心理学中的一个名词——暗示心理,并分别举出一个“安乐死”实验和一个“挽救少女生命”的文学名著故事,从正反两个方面说明暗示对人的健康的影响;然后运用一个“民间故事”阐述如何将“断药”的概念物化到具体的产品上。因为,在民间曾有这样一个说法,就是将一把断了的钥匙用红线穿上挂在小孩的脖子上,取“断钥”的谐音“断药”暗示常生病的孩子挂上“断钥”这挂项链之后,就断了药,从此不再吃药,这也意味着孩子走向健康。所以,将一把断了的钥匙(断药)的概念物化到具体的产品上来为健康做设计时,用折断了的钥匙做椅架为主题,由学生创意出现了形形的座椅开发设计方案(其草图、效果图、视图等技术说明从略),于是就有了一种新型的专用座椅的概念设计。其应用场合为疗养院、医院、不能自理的老人家庭等。
这是传统的产品概念设计。当然,产品的类型不止是这种无障碍设计思想指导下的专用座椅。产品即人之观念的物化,设计是一种思维行为。在这种思维创造活动中,产品概念的构思是丰富的,人的创作智慧是无穷的。概念产品的类型更是多种多样。
1.2概念设计与产品市场: 完成概念设计只是第一步,能不能进行第二步Detaildesign,第三步Manufacturingdesign,甚至投放市场为开发商或企业带来效益等,这是个风险问题。设计师的概念设计毕竟与难以预料市场变化有着许多差距。如何缩短这一差距,是以往概念设计者的难题。在开发设计的许许多多产品中,只要一百件产品中有几件能够投放市场见效益就是成功。
1.3虚拟现实技术促使概念设计的市场化: 为了更好地接近产品的市场需求,目前国际上流行的一种“故事版情景预言法”的概念设计,就是将所要开发的产品置于一定的人、时、地、事和物中进行观察、预测、想象和情景分析,其形式是以故事版的平面设计表达展示给人们。于是,产品在设计的开始便多了一份生命和灵气。然而,设计表达在信息时代已是多元化的展示形式,计算机辅助工业设计的发展,尤其是虚拟现实技术在产品概念设计中的应用,已使设计师的设计思路和设计表达如虎添翼;可以想象面对一种虚拟的“故事版情景预言法”设计出的产品,让人更多了一种直观的、亲切的及交互的感受,这样开发设计的产品与传统相比,就大大减少了投放市场的风险性,也为企业决策人寻找商机、判断概念产品能否进一步开发生产,提供更好的依据。虚拟现实技术能模拟整个产品开发过程,保证产品开发一次性成功,加快开发进程,甚至使设计者和用户融为一体,设计出满足市场需要的产品。
2虚拟现实技术与虚拟产品
2.1虚拟现实系统(VirtualReality,VR): 虚拟现实系统又称为虚拟现实环境,是指计算机生成的一个实时三维环境。使用者可以在这环境中“自由地”运动,观察周围的景物,还可通过各种专用的传感交互设备与虚拟物体进行交互操作。用户看到的是全彩色景象,听到的是虚拟环境中的音响,感觉(手、脚或皮肤等)到的是虚拟环境所反馈的作用力,从而让使用者产生一种身临其境的感觉。
2.2 虚拟现实系统的常用设备及要求: 虚拟现实系统常用设备有:三维鼠标(也称鸟标)、数据手套、数据衣、头盔显示器、立体声耳机等。对虚拟现实系统的要求除了应具有高性能的计算机系统(包括软、硬件)外,还必须有下列关键技术提供强有力的支持:(1)能以实时的速度生成具有三维全色彩的、有明暗、有阴影、有纹理的、逼真感强的景物图像;(2)头盔显示器能产生高分辨率图像和较大的视角;(3)能高精度地实时跟踪用户的头和手;(4)能对用户的动作产生力学反馈。
2.3 虚拟产品(VirtualProduct,VP): 虚拟产品是虚拟现实技术应用于产品设计的产物,是一个数字化的产品。它具有真实产品所必须具有的特征。通过对产品实时的仿真,设计人员或用户就能够像使用真实产品一样使用虚拟产品。由于产品的设计过程是数字化的,因此节省了传统方法中需要制造的物理模型(包括概念模型、模拟实验模型、外观模型和生产模型等)的时间和物质。在计算机中由于对设计的产品进行反复设计、分析、干涉检查、模具设计等过程,使设计绘图的工作量比传统的绘图工作量大大减少。
3虚拟现实技术在概念设计中应用前景
产品概念是企业营销活动中启发市场需求的一个非常重要的原点问题,就是说是一个根本性的问题,只有把产品概念设计准确,才能使产品的推广行为按照企业的期望目标和消费者可能接受的目标来达成。这个概念问题平时在企业中不太被重视,但随着市场竞争的加剧,会有更多的企业真正认识到这一点。
随着计算机技术的发展,设计手段发生了根本性的变化,设计新理论、新方法、新技术不断涌现。产品的概念设计随着人们的审美水平提高而更有个性更张扬地发展。它不再以陌生的面孔出现在人们面前。它将更人性化而丝毫不乏现代感且深入人们的生活。
参考文献
[1]A.R米勒 JM布朗,《设计感觉》,中国轻工出版社。
[2]盖尔.戴布勒.芬克,《白色设计》,上海人民美术出版社。
虚拟现实概念范文3
关键词： 虚拟现实技术；园林景观；应用前景
中图分类号：TU986.2 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2012）0410018-01
计算机技术的发展，帮助各个行业的新技术与新方法的出现。园林景观设计由于与计算机计算联系十分密切，设计过程中需要大量的计算机辅助设计，因此，伴随着计算机的更新，园林设计方法也获得了扩展。其中，虚拟现实技术就是随着计算机技术发展所兴起的一门综合性技术[1]。虽然目前该技术在园林设计中应用的还不普遍，但相信随着技术的越来越成熟，其应用范围必将越来越广泛[2]。
1 虚拟现实技术
1.1 虚拟现实技术的概念[3]
虚拟现实技术是一项综合集成技术，涉及的领域比较广泛，包括传感技术、人机交互技术、显示技术、人工智能、计算机图形（CG）技术等，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。从狭义的上讲，虚拟现实技术的涵义为：利用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉，使使用者通过一定的装置，轻松地对虚拟世界进行体验，并且两者能够自然的进行交互作用。使用者进行位置移动时，电脑可以利用辅助工具立即进行感应，并通过复杂的运算，将精确的3D世界影像传回到使用者眼前，使其产生临场感。从广义上讲，虚拟现实技术的概念为：泛指在功能意义或者是物理意义上存在于世界上的任何事物或环境，它可以是实际上能够实现的，也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的，如赛伯空间等。
1.2 虚拟现实技术的构成及分类
虚拟现实技术由硬件技术和软件技术构成。其中计算机以及相关的设备等都属于硬件技术。当前在计算的输入输出硬件设备中，听觉和视觉设备研究相对较成熟，有关人类味觉、嗅觉以及力道大小的设备正在研制中。
虚拟现实技术依据其主要的技术特点可以分为两种类型：一类是三维模型虚拟方式；另一类是全景图虚拟方式。根据交互和浸入程度的不同可以分为以下四类：桌面式VR系统（窗口中的VR）、沉浸式VR系统、分布式VR系统和叠加式VR系统（又称增强现实系统）。在四类虚拟系统中，桌面式虚拟系统成本最低，不需要大型的处理器及服务器，仅利用个人计算机就可以产生三维虚拟的空间场景。
1.3 虚拟现实技术的设计流程
运用虚拟技术辅助园林景观设计的流程主要分三个步骤[4]，如图1所示。首先是绘制平面图，主要利用CAD等相关软件设计并绘制园林景观的平面布局。然后，基于绘制好的平面图，通过调查收集相关数据，构建虚拟场景模型。在场景模型中，包括多种小模型，如房屋模型、道路模型、水位模型等。在构建模型中，还要尽量多的收集相关图片，制作成纹理填图，以增加虚拟场景的效果。由于虚拟场景需要渲染，因此在场景构建中，不仅要达到效果上的要求，还要控制模型数据量。必要时需要对虚拟模型进行优化。最后，基于平台实现集成。经过多年的发展，目前虚拟现实技术的实现也派生出多种不同的方法，现在较为流行的有JAVA3D、CUTE3D、VRML、VRMAP、VRP等方法，不同方法都有各自的特点。其中，VRP和VRMAP是两款优秀的虚拟现实软件，应用较为普遍，在数字城市、遥感测绘、地质、石油化工等都有广泛的利用。
2 虚拟现实技术在园林景观设计中的应用现状
在国外，虚拟现实技术在景观设计中应用的时间可以追溯到上世纪60年代。摩登·海里戈以美国的布鲁克林街道为背景，建立了一个模拟系统，被认为是提出并实践沉浸式虚拟环境的先驱者[5]。SRI研究中心1991年利用虚拟现实技术对汽车驾驶过程和飞机飞行过程进行模拟，通过模拟仿真分析事故原因，减少驾驶及飞行过程中事故的发生。
相对于国外虚拟技术的发展，我国国内将该技术应用于园林景观设计的时间较短，与国外相比存在一定的不足。近几年来，部分科研院所和单位都陆续开展了基于虚拟现实技术的景观设计研究，也取得了不错的成果。如哈尔滨工业大学开发的合成人类表情和唇动系统，浙江大学研制的建筑环境虚拟系统[6]等等。
3 虚拟现实技术在园林景观设计中的展望
虚拟现实技术在用于园林景观设计时，需要结合自身的特点，研究并借鉴相关领域的理论知识和技术方法。虚拟现实技术在园林景观设计中迅速推广的突破点可以归结为一下几点：
1）设计更高质量、更快速度的计算机硬件及图形处理软件，研制成本更低，性能更加优良的计算机输入和输出设备。通过这些基础硬件和软件的突破，推动园林景观设计中虚拟技术的快速应用，提高模拟系统的设计质量。
2）注重将虚拟现实技术与其他技术的融合。可以尝试融合虚拟现实技术与3S技术。3S技术可实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。在景观设计过程中，可以充分利用3S技术的特点，实时了解设计场地的高程等信息，然后将信息传递给虚拟现实系统，使设计者或决策者能再第一时间确定合理的设计方案和解决措施。其应用范围十分广泛，如城市绿化、城市规划以及修复重建等各个方面[7]。
3）充分利用虚拟现实技术的特点，提高公众对景观设计的参与度。将计算机网络技术与虚拟现实技术结合实现网络虚拟，从而使更广大的公众通过网络能够看到、听到设计者的作品，了解设计师的意图，参与到园林规划设计中，辅助管理者进行决策。以供设计者制定更加科学的，人性化的设计方案。
参考文献：
[1]李国松，虚拟现实（VR）技术在风景园林规划与设计中的应用研究[D].长沙：中南林业科技大学，2007.
[2]苏同向，虚拟现实技术在风景园林设计中的应用[D].南京：南京林业大学，2006.
[3]芦建国、苏同向，虚拟现实技术与风景园林设计[J].南京林业大学学报（自然科学版），2007，31（6）：139-141.
[4]范泽中、王艳安、曾峻峰，虚拟现实在园林设计中的应用[J].安徽农学通报，2006，12（11）：92-94.
[5]王晓丽、赵晓春、任红霞等，虚拟现实技术在园林设计中的应用[J].山东林业科技，2007（2）：88-90.
虚拟现实概念范文4
【关键词】 虚拟现实技术 教学 应用
【中图分类号】 G420 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962（2012）10（a）-0180-02
我国经济和科学技术的迅猛发展，特别是以个人电脑、网络技术和多媒体为主要媒介的现代信息技术的出现，为全行业带来了一场全新的变革，也刮起了一道教育改革的旋风。我国的教育模式也随之不断地发生着变化，传统的教育模式和教学手段已经越来越跟不上时展的主题，也越来越无法满足教育教学的需要，难以达到良好的教学效果，急需改进。而虚拟现实技术，便是一种最新出现的教学模式。
1 虚拟现实技术的概念和特征
1.1 虚拟现实技术的概念
虚拟现实技术（Virtual Reality Technology），是用户与计算机之间的一种较为理想化的高级人机界面形式，属于计算机技术的一种综合应用。它利用计算机生成的一种三维模拟环境，通过多种传感设备使用户全身心的投入到该环境中，实现用户可以通过视听触嗅等手段感受到一种虚拟的环境，并能与该环境直接进行自然交互的一种身临其境的效果[1]。虚拟现实技术，也称为幻境或灵境技术。
1.2 虚拟现实技术的特征
虚拟现实技术，具有以下四个方面的特征。
1.2.1 浸没感。虚拟现实技术根据我们的视觉、听觉、触觉等生理心理特征，通过计算机来生成一个非常逼真的三维立体图像，即一个虚拟的环境，而用户则通过相应的硬件配套设备完全置身于这种虚拟的环境中，去感知这个虚拟世界中所发生的一切，这种感觉是那么的真实，我们完全沉浸其中，有一种身临其境的感觉。
1.2.2 交互性。虚拟现实技术所产生的模式，是一种非常开放的环境，而不是一个静态的世界。用户可以通过自身的语言动作等自然技能对虚拟环境中的对象进行考察和操作。例如，你可以直接用手按照明开关，这时你的手有触摸到开关的感觉，而且当你按下开关的时候，虚拟环境中的灯也被点亮了。这种用户对虚拟环境的操作和从虚拟环境得到的反馈是一种近乎自然的人机交互。
1.2.3 多感知性。虚拟现实技术的实现需要三位设备和传感反应装置等诸多硬件设施的支持，因此，用户在虚拟环境中可以感受到视觉、听觉、触觉、运动甚至包括味觉、嗅觉等多种感知，最为理想的虚拟现实技术应该可以感受人所具有的一切感知，但是受到诸多相关技术的限制，现在的虚拟现实技术仅仅限于视觉、听觉、触觉等简单的几种。
1.2.4 构想性。虚拟现实技术应该具有广泛的想象空间，它应该可以拓展人类的认知范围，不仅可以模拟出真实存在的环境，也可以模拟出我们构想的但是并不真实存在的环境。例如可以模拟我们所生存的地球环境，也可以模拟我们知之甚少的浩瀚宇宙，可以让我们身临其境，对于科学研究、探索未知事物也有着很多的优势，比那些呆板的图画、模型要生动、强大得多。
2 虚拟现实技术应用于教学改革中的优势
虚拟现实技术应用于教学，同样是以计算机和多种传感技术为核心，同时综合了声像、通信等诸多其他相关技术，借助于各种相关的软硬件设施，交互的处理各种教学信息，从而优化教学过程和目标，完成各类教学任务[2]。虚拟现实技术应用于教学，可以使教学活动更加丰富多彩，它能创造出逼真的表现效果，使学生们有身临其境的感觉，能刺激他们的多种感官，多方面激发学生们的兴奋点，活跃他们的思维，提高他们对学习的兴趣和积极性，拓展他们对时间和空间的感知，加深对客观世界的认识和理解，使他们能够从多种渠道获取信息，增强学习能力，同时在又能在一定程度上缓解教师们繁重的重复性劳动，从而大大提高教学质量，取得良好的教学效果[3]。
3 虚拟现实技术在教学改革中的应用
3.1 利用虚拟现实技术创设学习情境
一方面，应用虚拟现实技术，可以重现现实生活中无法观察到的自然现象、事物的变化过程或是根本不存在的东西，而且可以彻底打破时间和空间的限制。例如，在物理教学中，运用虚拟现实技术，向学生们展现原子核外电子的排布和运动等我们在现实生活中无法亲眼见到的物理现象。在化学教学中，运用虚拟现实技术可以清晰的呈现出离子交换的过程，对它们进行内部观察，加深学生们的理解。在生物教学中，孟德尔遗传定律的发现用了几年的时间，而通过虚拟现实技术，我们在一堂课内便可以实现，完全突破时间的限制。在历史教学中，教师可以利用虚拟现实技术重现唐王朝的太平盛世，也可以重现晚清王朝的腐朽统治，让学生们置身其中，真正的融入进去，亲身体会。当然，利用虚拟现实技术，我们还可以重现古巴比伦的空中花园，让学生们身临其境，亲身去感受那种震慑人心的魅力。另一方面，虚拟现实技术可以形象直观的阐述各种抽象的概念和理论，加深学生们对抽象概念的理解和把握。例如，在进行生物教学时，运用虚拟现实技术来呈现兴奋传导和细胞凋亡的过程，将抽象的理论知识具体化，便于学生们去理解，印象深刻。将虚拟现实技术引入教学，使学生借助相应的配套设备置身于一个三维空间的虚拟情境中，让学生产生沉浸感和临场现实感，更好的学习和掌握所学知识。
3.2 利用虚拟现实技术进行探索学习
学生们在学习过程中会碰到各种各样的问题，这些问题会引发学生们对所学知识和所遇问题的思考，他们往往会提出各种假设。通过虚拟现实技术，我们可以形象直观地观察到这些假设所产生的结果。例如，在化学教学的虚拟系统中，学生可以根据自己的构想，将各种不同的原子组合在一起，通过虚拟现实技术组合出新的物质。通过这种探索式的学习，可以激发学生们的想象力，拓展他们的思维空间，有朝一日，或许真的可以研究出新的物质来。利用虚拟现实技术，学生们还可以进行生态环境模拟、建筑设计的研究等方面的探索，进而研究生态环境的影响因素和规律，或设计出新的建筑物。利用虚拟现实技术进行探索学习，对于培养学生的创造性思维和科研能力非常有利。
3.3 利用虚拟现实技术进行实验教学
在传统教学中，我们往往过于重视理论而忽视实验，导致好多学生眼高手低，缺乏动手能力。我们知道，实践是检验真理的唯一标准。随着教育的不断发展，我们越来越认识到实验对于教学的重要性。在现代教学中，实验教学占有举足轻重的地位，它是进行素质教育、创新教育的重要手段之一，它不但能使抽象的理论知识形象化、具体化，便于理解，而且对于学生求知欲望的激发，理论知识的理解与强化，学生发现问题、分析问题、解决问题能力的培养有着非常重要的作用[4]。随着我国高校的扩招，高校学生人数每年都在大幅度增加，然而学校教育经费有限，无力扩大实验场地，有些仪器也无力购买，而且受到实验安全性等各方面因素的影响，导致很多应该开设的教学实验无法进行，大大的降低了实验教学的质量。为了尽量改善实验教学状况，获得良好的教学效果，利用虚拟实验技术来弥补教学条件的不足，是近年来实验教学较为新颖且较为实际的办法。一方面，有些实验对于外界条件和实验器材要求非常高，在学校实验室无法实现。这样，学生们就失去了亲自动手去体验的机会，对于理论知识无法等到充分的理解和掌握，此时就可以通过虚拟现实技术来解决。在虚拟实验室里，我们可以创造出现实中无法实现的实验条件，例如在物理实验中我们可以通过虚拟现实技术创造出绝对的理想状态，我们可以实现零阻力、零电阻的情况，可以实现完全的弹性碰撞和无阻尼振动。有了虚拟现实技术，我们就不用因为实验条件的限制而放弃那些非常重要的实验课程，这对于学生们强化理论知识，加深对理论知识饿理解和掌握非常有益。另一方面，利用虚拟现实技术，还可以避免现实实验中的各种危险因素。在传统的实验教学中，对于那些对人体有危害或是危险的实验，一般都是通过观看教学视频来学习，有的甚至直接取消，这样，学生就无法亲自去动手来参与实验，无法获得对于理论知识的感性认识，不利于学生对于未知事物的探索。而利用虚拟现实技术，我们可以将那些危险性较大的实验逼真的模拟出来，无须顾虑它会给学生造成危害，这样就避免了各种危险。再者，通过虚拟实验，我们可以不断的更新教学内容，跟上时展的潮流，还能为学生的自学创造良好的条件，提高学生的学习能力和锻炼的机会。也许有人会问，既然虚拟现实技术几乎可以模拟出完全真实的环境甚至于现实中根本不存在的条件，那么我们是否可以用虚拟实验来完全取代真实实验呢？回答当然是否定的。虚拟现实技术运用于实验教学虽然具有很多优势，但是由于实验设备单一、性能稳定且实验条件过于理想化，以及虚拟系统数据的限制，实验过程中很难出现因为操作失误等原因出现的异常现象，不利于学生去发现实验中存在的问题和蕴含的新知识，而且学生的动手能力也并没有得到真正意义上的锻炼。因此，虚拟现实技术并不能完全取代真实实验，它是我们为了更好更有效的教学所采用的一种手段。
3.4 利用虚拟现实技术进行技能训练
虚拟现实技术所模拟出的虚拟环境，可以让每个学生都置身其中，产生沉浸感，成为一个真正的参与者，全身心地投入进去，通过虚拟现实技术，学生可以进行各种各样的技能训练，这非常有利于学生学习能力的培养。由于这些环境都是由虚拟现实技术所模拟出来的，便没有了现实中所要考虑的可行性条件、费用、危险等后顾之忧，学生们可以全身心地投入进去，可以反复练习，直到熟练到掌握了所学技能为止。例如，在汽车驾驶培训系统中，学员可以反复操作控制设备，进行汽车启动、挂档退档、转向、倒车、坡路起步等各项操作，达到熟练掌握驾驶技能的目的。
3.5 利用虚拟现实技术进行远程教学
虚拟现实技术可为远程教学提供移动电子教学场所，创设一个功能相对完整的三维可视化虚拟校园，加入一系列人性化的功能，为远程教育提供一个基础平台，对各个终端提供开放性、持续性的远程教育，这对调动学生的积极性，突破教学重点和难点，无疑会起到一个非常好的效果。例如，在生理教学中，由于抽象思维、逻辑思维、微观情境和动态过程很多，需要学生对于教学内容要有合理的想象，教学存在很多困难，可是利用虚拟现实技术，我们可以将抽象变为具体，将微观情境进行宏观模拟，形式新颖，过程逼真，可以使学生沉浸其中，亲身体会，让学生对学习产生浓厚的兴趣，更好地讲明教学重点，顺利地突破教学难点[5]。传统的远程教学，由于受到各种条件的限制，往往没有充足的教学时间，教学内容非常有限，知识也较为笼统浅显，教学效率不高。然而，有了虚拟现实技术的应用，我们便可以优化远程教学过程，有针对性地进行教学，利用有限的时间加大教学密度，高密度地传授课程，提高教学效率。
4 虚拟现实技术应用于教学改革需要注意的问题
虚拟现实技术应用于教学虽然拥有很多传统教学无法比拟的优势，可以使达到事半功倍的教学效果，但是在应用虚拟现实技术进行教学时，也要注意一些问题。
4.1 虚拟现实技术是一种辅助教学手段而不是教学目的
不可盲目地用它来取代其他的教学方法和手段，要以教学质量和教学水平为中心，切忌一味地追求教学方法的创新而忽视教学质量和的提高。
4.2 不能因为虚拟现实技术的强大而忽略教师和学生的作用
教学是一个十分复杂、细腻的过程，教师的行为表达对良好教学效果的取得起着举足轻重的作用，不容忽视。在教学中，教师和学生才是真正的主角，其他的都只是为了达到更好的教学效果所采用的辅助手段，教师素质的高低才是教学成败的关键。有了虚拟现实技术这些强有力的辅助手段，对教师的综合素质也就提出了更高的要求，需要教师具有更高的专业素养。教师要更有效地去激发学生的学习兴趣，在教师设计如何教的同时，更要重视学生的如何学。
参考文献
[1] 李欣.虚拟现实及其教育应用[M].北京：科学出版社，2008.
[2] 李利生.对多媒体教学的认识[J].中国教育技术，2003，17（3）.
[3] 衣俊卿.用新的质量观引导和深化高教改革[J].中国高等教育，2001（20）.
虚拟现实概念范文5
关键词：虚拟现实电影；融入性；体验性
从1980年电影的诞生到现在数字科技的突飞猛进，电影技术不断地被新科技替代更新，虚拟现实技术是这两年来被视为颠覆传统影视制作最具动力的新技术之一。虚拟现实（Virtual…Reality，简称“VR”）由美国VPL公司创建人拉尼尔在20世纪80年代初提出，也称“灵境技术”或“人工环境”，集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能等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。这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三维数字模型，并编制到计算机中去生成一个以视觉感受为主，包括听觉、触觉的综合可感知的人工环境，给人一种身临其境的感觉。［1］虚拟现实电影的出现给传统电影生态带来了颠覆性的影响，一种虚拟沉溺、体验参与式的影像世界逐渐发展起来。2009年，由20世纪福克斯公司生产的3D《阿凡达》，极具冲击力和带入感的电影体验让全球观众体验到了3D电影的美感，3D电影随之成为大片放映的主要方式。而经过短暂的几年，2016年初全球的VR电影达40多部，其中《星球大战》《复仇者联盟2》《火星救援》等，这些颇具票房影响力的好莱坞大片也推出了VR电影版本。安德烈•巴赞曾在《“完整电影”的神话》一文中详细论述了“完整电影”的概念。他认为，“电影这个概念与完整无缺地再现现实是等同的，他们所想象的就是再现一个声音、色彩、立体感等一应俱全的外部世界的幻景”。［2］虚拟现实电影让观众以主观视角置身于故事场景中，随着科技的不断突破与进步，甚至嗅觉、触觉、味觉未来都可以在观影过程中同步呈现。
1虚拟与真实的互动——虚拟影像的特征
数字时代的科技革命改变了艺术的创作模式，科技的媒体特性随之带来的是艺术的普及型，电影艺术经过百年的发展，正在利用科技带来身临其境的感官体验，而观众也逐渐由被动观看发展为主动参与。虚拟现实电影构造的真实世界中，观众由观看电影转变为体验参与，改变了作品的影像与意义，呈现出不同的媒介特性。
1.1建构互动
巴尔特认为：“观众和艺术作品还存在‘可书写’的关系，即‘接受者可以根据艺术作品提供的信息自由地选择，而且可以自由的改写和重写’。”［3］创作者一直在努力寻求路径，希望作品能够与观众互动。德国导演汤姆•提克威的实验电影《罗拉快跑》中，三次奔跑产生了三种不同的结果，这部经典的回环往复模式的电影，虽然不是直接让影片与观众互动，但是影片在结构上的多重结局的设计，一定程度上是希望能够与观众互动，让观众对其中一个结局产生认可。而随着科技的不断发展和高新技术的使用，虚拟现实电影让观众的参与程度更为深入，比如在枪击的场景中，影片角色如果对准了观众，出于心理反应，观众会下意识地躲避。观众在观影过程中得到了解放，缩小了观众与电影之间的距离，打破了传统固定式的观影模式以及观众是导演意志的接收者这一角色。未来虚拟现实影片将不只是在拍摄与放映方面区别于传统，在故事情节上也将打破固有套路。影片的故事发展中将会设置更多的情节走向，将会与观众进行全程互动和深度参与。通过头戴式虚拟显示设备，观众可以360°观看影片，画面的选取不再局限于导演视角，甚至可以通过深度参与改变影片内容，体验将会更加个性化。
1.2融入性
虚拟现实电影在观看的过程中产生涉入感，它超越了参与行为本身，并且通过行为达到参与互动的喜悦感。基于契约精神，传统的观影过程中观众只可以在自己的位置上活动，而虚拟现实电影能够通过头戴式设备让观众融入场景中，观众不仅可以坐着，还可以站着或者奔跑跳跃，与影片的故事情节产生互动。随着拟像技术的不断进步，以及互动式设计的不断改进，未来的虚拟现实影像中，通过设立虚拟本人，直接置于故事之中，观众将作为故事的参与者参与到故事发展的情境之中。逼真的画面、音效以及触觉的反馈会使观众产生生理错觉，无法区分真实与虚拟，实现视觉、听觉以及触觉的感官刺激。比如《消失的海岸线》这款游戏中，场景的再现极其逼真，画面精致，使用者沉溺于场景之中，穿梭在虚拟与现实之间，通过头戴式设备，使用者产生的晃动都摆脱不了场景，无法区分虚拟与真实，在场景中的人被发现，被追逐。震撼的效果让使用者与游戏融为一体。未来，虚拟现实技术将更符合人体学设计，更符合人类直觉操作与经验，以全面融入的方式贴近人的思维模式并与观众互动。
1.3想象与创造
想象力是精神层面的心智运作，想象力的高低、快慢、深浅都会影响互动的品质。虚拟现实电影审美意象的产生，也是由创作者想象力创作出来的。审美与想象是人类特殊的心灵感受之一，是影响审美判断力的最主要的因素。因为虚拟现实技术具有娱乐性及创造力，能够产生介入传统观影、技术或心理学的新的审美机制，不断带来更猎奇与更具冲击性的故事情节与画面。虚拟现实电影本身就由文化、美学、人文思想建构而成，透过科学的技术发展而产生的创新艺术。科学与艺术的结合在形式上就已经具备创造力，科学具备理性、机械、精准的特性，虚拟现实技术则将作为感性艺术融入电影之中。随着高科技不断推陈出新，虚拟现实电影将会不断演变，提供新的感官感受，颠覆以往人们对于电影的认知，造就无限想象的艺术形式。
2影视美学的转变——从观看到参与
虚拟现实电影具有非理性的趣味美学，其中的互动性颠覆了以往的静态观影，梦幻般的场域使人忘情投入，犹如身临其境，让观众达到身心合一的感受。二维影像是有距离的观看，虚拟现实电影让观众扮演了参与者的角色。
2.1控制权的解放
虚拟现实电影使人们在互动中认识事物，电影的控制权得以解放。在全景式、立体逼真的影像画面冲击下，虚拟现实电影不再是听觉与视觉的混合，而是一种触觉行动的延展。在虚拟现实电影中，一种新的互动式的关系和沉溺式的观影体验被引入其中，在头盔中开创了一个逼近真实的世界，打破了传统观影的距离感。与传统荧幕电影不同，虚拟现实影片是开放式空间，未来观众可以选择不同的观看方式以及影片中的情节，观众视角不再受到局限，他们可以参与到影片的故事发展中去，电影的控制权开始解放。虚拟现实电影360°影像画面没有明确的指向意义，可依据观众的个人兴趣进行选择，未来的电影故事情节的设置也将在吸引观众注意力上下功夫，否则处于自我控制状态的观众很难将注意力投入影片故事中去。所以，虚拟现实电影的美学风格的革命性意义在于，它使观众能够参与到叙事中去，体验到一个趋于真实的世界，观众的观影控制权得到解放。
2.2去疆域化的空间
虚拟现实电影能够营造置于场景中的空间特性。头戴式虚拟现实设备，不会将观众的视角局限在影片之中，而是通过内在感应技术，能够随着观众的动作作出相应的画面调整。所以，观众做任何动作都会进行相应的画面调整，观众视线不受画面的限制，观众在认知上会产生置于场景中的错觉。虚拟现实电影突破了人与影像之间的第三空间，在360°场景中，观众的视域得到了延伸，一个趋于真实的无疆域的影像画面呈现在观众眼前，虚构了一个真实世界，实现了自然与科技的完美结合，使过去传统影片中的界限被打破。在无疆域的影像画面里，观众参与其中，不再是与影片处于分离状态，取而代之的是一个全新的互为延伸的荧屏画面，观众将体验到亦真亦假的影像感觉。所以，虚拟现实电影打破了空间的局限性，观众可以从现实空间跳到虚拟空间，参与影片叙事，沉溺其中进行互动。
2.3体验性的玩与乐的概念
虚拟现实电影打破了传统电影仅仅局限在视听上的直观体验，它可以作为一种游戏的媒介，让观众与剧情产生身心互动，从而带来新的发现或者出其不意的回馈。因此，透过玩乐产生愉悦成为虚拟现实电影功能的一部分。虚拟现实电影能够产生趣味性、娱乐性，同时能够引发观众的内在动机，而内在动机的高低会影响观众的专注度、正面的情绪以及满足感。在虚拟现实电影中观众的情绪会得到释放，比如合伙帮影片中的警察抓到坏人，看见故事里气愤的场面甚至会去理论一番。当然，这些互动性的场景在体验性的影片中可以出现，能够带来参与的趣味，但放到院线大电影中势必会破坏故事性，值得考量。总之，虚拟现实技术带来了前所未有的体验性。在人类漫长的文明史上，任何文明的建构都离不开工具。早期电影只是在通过想象使我们的神经系统的感知得到延伸，“相应的媒介的确都揭示出了某种两分的界限，一端是主体而另一端是对象，然而其中的分界却是游移不定的”。［4］随着虚拟现实电影技术的不断成熟，终将实现以体验代替观看。电影的娱乐性在一定程度上扩展开来，这种体验参与的模拟情景让观者产生了意识上的幻觉，达到了影片对观众的心理影响。
3结语
虚拟现实概念范文6
一、计算机虚拟现实技术的基本概念
虚拟现实技术主要是指由各种传感装置、硬件以及计算机软件构成的三维信息化人工虚拟环境。简而言之，虚拟现实技术就是运用高端技术及设备营造出虚拟环境，使人拥有“置身其中”的感受的同时，还可以实现与虚拟环境的交互。
二、计算机虚拟现实技术在高校体育训练中的应用分类
目前，计算机虚拟现实技术在体育训练系统中的应用类型主要有两种：一种是沉浸式，即训练者需要借助三维头盔、立体眼镜、立体环绕声耳机等设备，才可以体验到比较逼真的立体环境。该方式的优点是可以使训练者完全沉浸于虚拟环境中进行交互操作，同时缺点也非常明显，即设备要求齐全、成本高、操作复杂。另一种是非沉浸式，通常只需要借助于计算机，为训练者营造出平面的虚拟环境以供学习，如制作训练视频等，该种方式虽不能像沉浸式一样营造出立体的虚拟环境，却仍然能够为训练者带来丰富的听觉和视觉信息，操作较为简便。因此，我国高校体育训练中应用较多的是非沉浸式的虚拟现实技术。
三、计算机虚拟现实技术在高校体育训练中的应用策略
（一）塑造虚拟训练情境
虽然任何体育运动形式都有一套系统的训练规则，但训练中遇到的情境仍然是千变万化的，加之学生对知识的理解和接受能力差异，这样就会导致教师的口头讲解效果大打折扣。然而，教师如果能够运用计算机虚拟现实技术，将训练情境制作成教学视频，不仅可以为学生直观地展示训练情境，节约物质投入，弥补现实条件受限的不足，甚至还可以尝试提前将教学视频发给学生，在不影响训练效果的前提下，鼓励学生自学，培养学生自主训练与学习的能力。计算机虚拟现实技术的科学合理应用，对学生来讲，不仅可以增加学习的趣味性，还可以提高学习效率；对于教师而言，一方面可以使自己的教学达到事半功倍的效果，另一方面又可以不断提升计算机操作技能。
（二）采集测算运动数据
“更高、更快、更强”的奥林匹克精神充分表达了体育运动的意义。因此，运动数据的采集和测算就显得十分重要，且在很多项目中，运动数据在很大程度上是?\动效果的关键衡量标准。相比于运用传统工具对运动数据进行的采集、测算，运用计算机虚拟现实技术对运动数据的采集和测算更快速、更精确、更全面。[1]值得注意的是，运用传统采集工具只能采集到学生们的外在数据，而无法采集心理数据，长久以来，教师只能根据自己的观察，来把握学生们的心理状况，得出的数据并不准确，且会因教师的水平和经验等方面的不同而千差万别。运用计算机虚拟现实技术中的智能化仪器等设备，不仅可以轻松地采集到准确的心理数据，还可以对这些数据进行科学、快速地分析。
（三）课程回放及分析训练效果
