前言：中文期刊网精心挑选了虚拟现实技术与应用范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
虚拟现实技术与应用范文1
虚拟技术慨述
虚拟现实技术是将现实世界映射到虚拟世界的技术，随着人类对客观世界认识的不断加深和新技术的不断产生，虚拟现实技术的内涵在不断扩展。目前，常用的又包括计算机图形(CG：Computer Graphic J技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术在内的最新发展成果。事实上，虚拟现实技术是以计算机技术为核心的一系列新技术的集成。
虽然人们对于什么是虚拟现实并无统一的认识，但是诸多学者却公认虚拟现实具有浸没感 (Immersion)、交互性(Interactivity)和构想性(Imagination)的特点，简称为所谓浸没感，又称临场感 ，指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度，理想的模拟环境能够使用户全身心地投入到由计算机所创建的三维虚拟环境中，如同在现实世界中的感觉～样：交互性指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性 )；而构想性则强调虚拟现实技术应具有广阔的可想象空间，可拓宽人类认知范围，不仅可再现真实存在的环境，也可以构想客观不存在的甚至是不可能发生的情境。
由于虚拟现实具有的以上特点，而虚拟现实技术是利用计算机技术对现实世界中已知的客观规律进行模拟，因而在各种领域中得到了广泛的应用，最常见的应用莫过于各种场景逼真的游戏，玩家在虚拟的环境中可以过着现实生活中向往却无法实现的生活，身心得到一种接近现实又超越现实的体验。除了用于娱乐之外，虚拟现实技术在规划、设计和人员培训方面也有着突出的表现，在民航安全管理中也有不少应用。
虚拟现实技术在民航安全管理中的应用
安全是民航运输业的生命线。虚拟现实技术应用于民航行业，从航空器设计、机场应急救援演练、事故模拟再现、事故征候调查仿真、到各类行业运行人员(飞行人员、机务维修人员及空中交通管制人员 )的教育培训与训练，不仅在很大程度上提高技术水平，而且将节约资金、大大提高运行安全水平。从国内外参考文献看，虚拟现实技术在民航行业的应用主要包括以下几个方面：
(一)人员培训
空中交通管制人员、飞行人员和机务维修人员的培训中广泛应用了虚拟现实技术。以我国某软件股份有限公司开发的CDZS机场塔台视景模拟机、DRS航管雷达模拟机和 DPS程序管制模拟机为例，这些系统是为训{练机场塔台管制员而设计的大型虚拟现实系统，能真实再现塔台管制工作环境，以 360。开阔的机场和近空视景 ，逼真的飞机滑行、起飞、降落 ，各种天气如雨、雪、雾以及夜航等，通过预先设计出的各种繁忙和危险情况用以对塔台管制员进行系统训练，并可以对训练结果进行评估，同时支持多种训练组合方式，是培训空中交通管制人员的主要手段和标准设备。虚拟现实技术的应用更加真实地模拟机场复杂、大流量的运营环境提供高画质、高清晰度视景，具有很好的沉浸感，因而具有较好的训l练效果。
模拟机是各种虚拟现实技术的综合应用，在高性能计算机为核心的虚拟环境处理器的支持下，利用二维或者三维的显示技术创造逼真的虚拟环境，使用各种传感器感受用户操纵动作或者身体方位作为输入，计算出相应的响应并输出反馈给用户。使用模拟机可以将现实中较少发生的危险状况模拟出来，使受训l者短期内反复操作以至熟练掌握却不面临任何实际的危险，避免了训练事故，提高了训练水平，在飞行员、机务维修人员和管制员的训练中占有极其重要的地位。自2006年以来，随着具有我国自主知识产权的飞行训练器的出现，攻克了原来由空客、波音垄断的盲点和局面。
对于机务维修人员的培训，亦可应用模拟机。如飞机试车是项高技术、高风险的工作，用飞行模拟机替代飞机进行试车培训，机务人员一方面可以熟悉试车的相关规程和工作步骤 ，另一方面也可以有效地降低飞机成本，更为重要的是规避了因误操作带来的一切风险。
(二)计算机辅助设计
航空器设计耗资巨大而且时间漫长。采用虚拟现实技术，将设计图纸转变成三维模型，并可与实物一样进行装配 ，使设计人员有如身临其境观察航空器及其部件的外形、内部结构及布局效果，甚至可以进行计算机模拟的强度、刚度、振动、风洞等试验，及时发现问题并可以随时修改设计，避免了生产试件所需的大量时间和资金浪费，提高了安全性。
(三)安全管理
美国国家航空和宇宙航行局 (NASA，National AviationSpace agency)启 动 了航 空 安全计 划(ASP：Aviation SafetyProgram)，广泛使用了虚拟现实技术。该计划通过对航空系统建模和监控，向管理者提供实时详尽的数据以支持决策，进行事故预警，从而达到避免事故发生的效果，具体措施包括：通过虚拟现实的训I练设备，加强训练 ，避免人为因素造成的事故 ：通过探测恶劣天气，并向飞行员提供及时、准确的天气信息 ，增强低能见度下的情境意识从而避免事故；向飞行员提供合成的视景，显示地面地形及目标、空中交通管制状态、着陆进近模式以及跑道表面状况等信息，提高着陆安全性。
利用虚拟现实技术，搭建数字化得的民航运行系统
随着我国民航行业的迅速发展，各种先进技术陆续被引进，上文提到的各种训练设备在我国都有应用，也有了很好的效果，但是从应用领域来看都是单项局部的应用，未能体现民航运行高度系统性的特点。虚拟现实技术在我国民航运行安全管理方面的应用还不充分，还有较大的扩展空间。从民航运行的系统性出发，本文提出利用虚拟现实技术搭建数字化的民航运行系统的观点。
物质世界的发展变化规律是可以被认识的，虚拟现实技术是将现实世界的物质及其演变规律映射到数字空间，从而更加有利于人们认识客观世界。虚拟的“现实”空间有多大内涵有多丰富，取决于人们对客观世界的认识程度。民航运行系统是完全“人造”的系统，理论上说，利用虚拟现实技术可以制造出一个与实际完全相同的“数字化”的运行系统，人们可以利用这个系统对民航运行进行更加深入的研究，解决民航运行中存在的难点和热点问题，尤其是由于种种人为原因、组织失效造成的“系统性”问题。下面对当前民航运行安全管理中存在的几个方面问题进行探讨，用以说明数字化民航运行系统的应用。
(一)机场设计安全问题
机场运行安全在很大程度上受设计水平影响。由于目前我国在机场布局规划和设计中主要还是靠经验和参考同等级别机场的布局规划，许多机场都存在由于先天缺陷而造成的对运行的困扰，甚至造成各类不安全事件的发生。例如跑道滑行道系统设计的不合理可能导致跑道侵入事件，停机坪滑行路线和停机位设计缺陷则可能导致车辆与航空器抢道、车辆刮蹭甚至航空器与航空器刮蹭的事件，而候机楼通道设计缺陷则可能造成楼内控制区边界上的薄弱点，形成空防安全的隐患与威胁。另一种情况是在更改设计时，由于缺乏科学的评估手段，对更改设计的影响估计不足，破坏了原有设计的完整性和系统性，从而引发运行中的问题，这种情况更为常见。
机场运行涉及众多航空器、保障车辆和人员，要在图纸上预见并避免未来运行中的问题的确不是一件容易的事情。因此，虽然机场立项、设计、施工、竣工验收到最后投入运行，中间经过多次专家评审，但是仍然难以避免有考虑不周而遗留下的问题。
如果采用虚拟现实技术，在机场初始设计结束之后利用图纸进行建模，根据预期的吞吐量设置相应的参数，配置相应数量的运行车辆和运行人员，使机场在计算机中先行“运行”起来，统计模拟运行中的不安全事件，分析引发原因中的设计因素，修改设计以避免“木已成舟”后再发现设计中的缺陷，实现机场的设计安全。
(二)航班延误的评估与应对
航班延误是一个长期存在而又令人无可奈何的情况。造成航班延误的原因很多，可能是航路上的天气原因，也可能是流量控制原因，也可能是由于航空公司飞机调配造成的，还有一种可能是航空公司为了提高飞机利用率而安排了实际上难以准确执行的航班计划，造成航班延误。
航班延误具有累加效应和扩散效应，一个航段的延误极可能导致该飞机执行的后续航段继续延误，甚至由于打乱原有的时刻表占用跑道、滑行道和停机位而使正点到达的其他飞机无法落地或者出发航班无法正点起飞，造成更多的航班延误和机场保障的混乱，航班密度大的繁忙机场受到的影响更大。准确的预测航班延误 的后果 ，及 时采取 应对措施 ，可以最大程度地降低航班延误造成的影响。
采用虚拟现实技术计算航班延误的后果，可以对延误的后续影响和扩散影响得到直观的评估结果，航空公司可以根据评估结果灵活调整飞机派遣计划，机场也可及时调整跑道、滑行道以及机位和登机 口的分配 ，而 民航主管机关也可根据评估结果及时发现航空公司虚占航线的情况。
(三)机场容量评估和扩容
机场容量同样是一个系统性的问题。影响机场容量的因素很多，包括空域容量、跑道滑行道容量、机位数、货运能力和候机楼布局乃至地面交通限制等。一个机场的容量符合“木桶效应”规律，即取决于航空器运行流程、行李和货物流程及旅客流程中的“瓶颈”环节，对机场容量进行评估，或者要采取恰当的措施实现机场扩容，本质上是要找到这个“瓶颈”。实际生产运行中，由于以上众多因素相互交织，相互影响，很难准确找到影响机场容量的根本原因。
采用虚拟现实技术，可以将这些因素统统视为变量，调整某一个变量数值，而保持其余变量不变并观察容量的变化，依次类推得到机场容量对各个变量的经验公式，从而方便地找到不同运行条件下的容量“瓶颈”，使得评估结果和扩容措施有了科学的依据。
虚拟现实技术与应用范文2
中图分类号：TP391.9文献标识码：A文章编号：1007-9416（2012）04-0000-00
1、论文研究背景及意义
近多年来，由于计算机及网络相关技术的迅猛发展，世界经济发展的必然趋势就是数字化，数字城市也逐渐引起了人们的注意。那么怎样应用计算机技术来构建数字城市，近而实现城市的数字化已经引起城市规划及管理人员和城市居民的共同关注。城市仿真技术在构造数字城市过程中发挥着非常重要的作用，因此成为当前一个新的研究热点。仿真(Simulation)技术是利用计算机软件模拟实际环境进行科学实验的技术，以模拟的方式为使用者创造一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维图形界面，使之在感知行为的逼真体验中获得直接参与和探索仿真技术对象在所处环境中的作用和变化。城市仿真(Urban Simulation)技术就是仿真技术在城市规划、建筑设计等领域中的应用，表现为人机交互、真实建筑空间感与大面积三维地形仿真，即交互式实时三维(Interactive Realtime 3D)。采用虚拟现实技术构造出来的城市视景仿真系统是数字地球的重要组成部分和支撑手段，已经被广泛应用在城市的规划、建设以及管理当中，对于城市发展规划的各个方面都具有相当重要的意义。
2、国内、外的视景仿真工具
MultiGen-Paradigm公司的MultiGen Creator的各版本三维建模软件是世界上流行的实时三维数据库生成系统的软件环境，在仿真系统中得到广泛的应用。Vega Prime是MultiGen-Paradigm公司应用于实时视景仿真、声音仿真和虚拟现实等领域的世界领先的软件环境。Urbansim是基于城市交通需求模拟分析和城市土地综合分析的新型城市发展仿真软件。MagicCity属于WinTel架构基础上的虚拟现实和视景仿真系统。我国在视景仿真系统开发的同时，也在进行仿真系统软件平台的开发。TrueSim v2.0 三维实时仿真软件平台是深圳市创想科技发展有限公司在综合了国内外多项最新三维仿真技术的研究成果以及多年来从事三维仿真研究所积累的多种经验的基础之上推出的具有自主知识产权的仿真平台。神州视景信息技术有限公司自主研发了“基于普通PC和Internet的大规模场景实时漫游引擎系统――SCVR”。 Virtools是一个实时三维虚拟现实编辑软件，可将多种常用文件格式（三维模型、二维图表、声音等）整合到一起，并具备交互功能，能够开发出电脑游戏、建筑仿真、交互娱乐等多种3D产品。
3、本文的研究目的及重要内容
本文通过研究虚拟现实视景仿真技术的相关知识，实现以我们学院校园为虚拟环境的视景漫游系统。通过对虚拟场景的构建，能够实现视景漫游中的自动漫游和交互漫游等效果。本系统应用建筑草图大师Sketchup和MultiGen Creator软件工具来构建虚拟场景中地形及建筑物的三维模型，并建立道路、树木、路灯等虚拟景物，借助Vega Prime软件平台和工具集对校园虚拟场景进行仿真，在VC++开发平台下实现三维景观及模型的交互式（以鼠标、键盘等交互方式）控制，实现了虚拟校园景观的视景仿真漫游系统。
本文主要研究内容和所做工作总结如下：
(1)了解视景漫游技术以及虚拟现实的发展，对国内外虚拟现实技术应用现状进行调研。
(2)对黑龙江农垦科技职业学院的视景环境数据进行搜集和整理，包括地形数据的获取、建筑物数据的获取、纹理数据的获取等等。
(3)研究用虚拟现实建模软件Sketchup、Creator以及三维建模技术、模型真实感技术以及模型优化技术等对地形、道路、教学楼和图书馆等建筑以及校园之中的花草树木等进行建模，构建出虚拟场景模型库，然后用视景漫游软件Vega Prime和VC++对虚拟场景进行漫游和交互控制。
(4)研究模型数据库建模和优化技术问题，模型数据库的建构、调整和优化对提高实时仿真系统中运行的速度和流畅性起着至关重要的作用，成为目前重要的研究课题。
(5)碰撞检测技术。开发虚拟现实仿真系统有一个主要目标就是能够让用户以尽可能接近自然的方式与构建的虚拟场景中的物体直接进行交互。要实现自然的、精确的人机交互功能首先要解决的是碰撞检测的问题。碰撞检测是虚拟场景中动态物体与静态物体之间或动态物体与动态物体之间进行交互的基础。在碰撞检测中有两个问题需要解决，一是检测到碰撞的发生和碰撞的位置，二是计算碰撞后的反应。而碰撞检测是计算碰撞反应的先决条件，因此，碰撞检测是虚拟环境中一个必不可少的部分。
(6)为保证虚拟场景的真实性、生动性及其对用户的感染力，对基于粒子系统的虚拟场景环境特效技术进行研究。
校园视景仿真就是在计算机环境中对真实校园的景观进行虚拟再现，采用虚拟现实相关技术，生成一个实时的、能给用户各种真实感受的三维虚拟环境。利用计算机软硬件及其相关输入输出设备，使用户可以在虚拟的校园场景中进行浏览和交互漫游，感受校园中的风景。利用这种方法可以让更多的人来了解我们的学校，对本校园的环境及交通现状等方面有更深刻的认识。
参考文献
虚拟现实技术与应用范文3
虚拟现实技术发展至今，在技术以及应用领域方面都有很大的突破。早期具有代表性的虚拟现实电影《指环王》中塑造的虚拟角色“咕噜”，作为早期比较完善的虚拟角色，在取得巨大成就的同时，更是推动了虚拟现实技术在电影领域的发展。如今，虚拟现实技术在电影中的应用相比其他领域而言，仍处于初级阶段。一方面是虚拟现实技术在电影的应用比较晚，另一方面是虚拟现实技术改变了电影的传统制作过程，既为电影注入了新的活力，又带来了新的挑战。这意味着电影制作团队要跟随技术发展的步伐，以早期的动作捕捉技术与虚拟拍摄技术为基础，将虚拟现实技术与传统电影进行融合，为电影的创新发展开辟新道路。
关键词
虚拟现实技术《指环王》虚拟角色动作捕捉
目前电影中所应用到的虚拟现实技术，大多还停留在虚拟人物与虚拟场景的构建上，而没有做到真实的沉浸式交互体验。《指环王》作为目前的顶级系列电影，在电影中也应用了虚拟现实技术，塑造出电影中的虚拟角色“咕噜”，再配合电影中的虚拟场景特效，使观众在观看《指环王》的三部影片中拥有更加真实的视觉效果体验。
一、动作捕捉在电影中的应用
虚拟现实技术在电影中的应用基本上还只是体现在虚拟角色的创造中。虚拟角色的创造首先需要采集角色扮演者的信息，然后扮演者根据剧情内容进行表演，再实施表演捕捉，最后通过特效制作完成虚拟角色的创造。简单来说就是角色动作捕捉+电影后期特效制作，比较具有代表性的虚拟角色有《猩球崛起：黎明之战》中的猩猩“凯撒”、《指环王》系列电影中的“咕噜”、《黑客帝国2》中的“史密斯探员”等。
动作捕捉简单来讲就是将角色扮演者表演时的动作捕捉下来，然后把捕捉到的动作同步给电脑上的虚拟角色，使电脑中的虚拟角色能够做出与真人完全一致的动作，从而给观众一种逼真、自然的效果。最初使用了动作捕捉的电影为保罗·范霍文执导的科幻电影《全面回忆》，尽管这部电影仅仅将动作捕捉运用在短短几秒的X光扫描镜头中。在那之后也有不少使用了动作捕捉的电影，但在整个电影中的占比仍然是少之又少。再后来一部伟大的电影《指环王》上映了。电影《指环王》取得了巨大成功，其中“咕噜”的扮演者安迪·瑟金斯赋予这个角色鲜活的生命力，带给观众一种真实存在的感觉，而不是停留在视觉表面的虚拟角色上，打破了传统表演与电影后期特效两者的界限。
二、“咕噜”与动作捕捉技术的融合
早期系列电影《指环王》在设计电影中的虚拟角色“咕噜”时，应用了动作捕捉技术。一开始，安迪·瑟金斯仅作为咕噜的配音，然而导演彼得·杰克逊发现了其表演的潜力，于是决定让他尝试掌握动作捕捉，以完成“咕噜”的表演。
在动作捕捉过程中，导演为了能有更好的效果，在演员安迪·瑟金斯的表演区域架设了许多摄像机，并让安迪·瑟金斯穿上带有特殊标志的单色衣，再利用电脑的视觉系统识别和处理这些符号，以便更好的捕捉安迪·瑟金斯的动作细节。视觉系统标定后，电脑将对捕捉到的图像信息进行分析处理，辨认出各个瞬间的标志并计算其空间位置，从而得到其运动轨迹，这也使得“咕噜”的动作表情更加自然。而安迪·瑟金斯所扮演的“咕噜”、“凯撒”等经典角色的成就使他成为电影历史上第一位动作捕捉大师。
《指环王》电影能够取得如此巨大成就，不仅是导演、演员以及拍摄团队的功劳，还有与《指环王》合作的维塔工作室。维塔工作室在与《指环王》合作过程中，为其手工制作了大量的表演道具。在《指环王》系列电影的第一部中，由于当时的动作捕捉技术不够成熟，安迪·瑟金斯只能先与其他演员一起配合表演，再到专门进行动作捕捉的房间内独自表演，以此获取动作信息，再用电脑将动作信息转换到“咕噜”中。这不仅是对进行动作捕捉团队的考验，更是对演员的表演能力的考验。在《指环王》系列电影的后两部中，动作捕捉技术相比之前有了一定的发展，安迪·瑟金斯才能够穿上带有特殊标志的单色衣进行表演，这也相对减少了一部分工作量。据统计，维塔工作室为了能够精确表现“咕噜”的表情，为其设计了9000多种不同的头部肌肉组合方式，在成千上万的半兽人军队的大场面中为演员制作的特效面具就超过了一万个，同时，模型制作与后期特效处理完美结合，使该场面达到了史诗级的震撼效果。这也使维塔工作室的特效化妆技术和后期特效制作技术在《指环王》中发挥得淋漓尽致。维塔工作室不仅参与了《指环王》系列电影的制作，还有后续的《霍比特人》系列电影、《金刚》、《阿凡达》等影片，其中的虚拟人物设计、模型道具以及视觉特效均出自于维塔工作室的制作团队。
三、虚拟场景在电影中的应用
虚拟现实电影在构建虚拟角色的过程中，还需要构建虚拟场景给电影提供更好的视觉效果。比较具有代表性的有《指环王》系列电影、《黑客帝国》电影、《变形金刚》电影等。虚拟场景与虚拟角色在构建上有异曲同工之处，虚拟场景的设计是在演员表演的场景中布置纯色的幕布，一般为绿色或蓝色的，在演员表演结束后，通过电脑技术将纯色的幕布背景替换为电影相应的虚拟场景。这些虚拟场景是在电脑中提前制作完成的，这种拍摄技术也称为电影虚拟拍摄。
这种虚拟拍摄技术在电影中的应用也比较普遍，无论是在早期的《指环王》系列电影中的建筑场景以及火山等场景还是在《黑客帝国》电影中枪战情节的数据流场景都对虚拟技术做了很好的应用和宣传，这些电影也成为早期较好地应用了虚拟现实技术的里程碑电影。
虚拟拍摄技术真正被观众所熟知还是在2009年的《阿凡达》电影的公映。电影《阿凡达》的拍摄几乎都是在蓝绿幕布中进行的，超过2000个以上的蓝绿场景镜头需要进行剪辑、特效、声音等环节的合成与制作，这为电影的工作人员在后期对照剧本文字描述来逐一匹配镜头时，带来巨大的工作量，也正是这巨大的需求推动了虚拟技术的发展。早期的《指环王》电影、《黑客帝国》电影中，导演在监视器的画面中，只能够看到演员在幕布场景中的表演，真正的虚拟场景只能等到后期的合成中才能够与幕布场景进行替换，这要求导演对电影的每个情节中的所有细节都必须了解的非常清楚，否则后期场景合成时一旦发现前期拍摄达不到要求时，还得重新进行前期拍摄，增加了电影制作团队的工作量。而到了2009年的《阿凡达》电影，虚拟拍摄技术已达到了另一个新高度，虚拟场景与幕布场景能够实时替换，这也意味着导演能够在监视器中实时观看到演员在虚拟场景的表演情况，也能保证前期拍摄的质量。
早期的虚拟拍摄技术受计算机硬件、软件和技术的限制，发展速度较为缓慢，也在一定程度上影响了虚拟现实电影的发展。1975年微软成立，之后发展出Windows操作系统。1976年苹果公司成立，使用苹果自己的Mac OS操作系统。1981年IBM推出IBM-PC，大大简化了硬件构架，定位面向普通大众，此时由于操作系统的发展仍处于DOS阶段，普及的速度也较为缓慢。1982年美国SGI公司成立，基于它完成的电影包括《侏罗纪公园》、《泰坦尼克号》、《玩具总动员》、《指环王》等。1995年SGI并购了Alias Wavefront公司，这就是现在比较常见的制作三维模型的软件MAYA的前身。随着计算机技术的不断发展，虚拟拍摄技术也在不断进步，推动了虚拟现实电影的发展。
电影是创作的艺术，背景式的照片无法满足拍摄需要，很多时候需要建立三维模型，并有真实的贴图，还可以根据影片需要进行光线模拟，符合标准后放入模型库，根据创作的需要调入虚拟拍摄系统，根据剧本需要让摄影机灵活选取需要的角度进行拍摄。模型素材库的建立是一个庞大的工程，不仅要包罗万象，而且还要能进行清晰的检索和调用。这个工程需要持续的投入和建设的，可以通过专门的团体搭建架构，制定技术标准，把符合的纳入数据库内，并可以有偿进行商业推广，让这个素材库慢慢发展壮大。现在比较常见的制作三维模型的软件有3Dmax、MAYA以及Cinema 4D等，这些软件中自身携带了一些常见的模型素材库，可供平时的使用，若是在电影拍摄中有其他需要，还可在软件中进行模型制作。这些软件与后期剪辑的软件之间也有共通的文件格式，这为两类软件之间的互通提供了基础。
四、虚拟现实技术在当代的发展
反观现在，虚拟现实技术在电影中的应用已不再停在虚拟角色的创作中了。现在已经出现了不少的虚拟现实电影，例如《亨利》VR动画电影、《Allumette》VR动画电影等，这些虚拟现实电影都有一个共同的缺点，就是时长非常短，基本上只有十几二十分钟，这也是现在虚拟现实电影中存在的一个局限性。
虚拟现实技术在与电影融合后，改变了电影传统的拍摄、创作思维、演员演出等方式。这是虚拟现实技术与电影结合后必将出现的情况。无论是之前融入虚拟角色的电影还是现在的需要佩戴VR头盔或眼镜的电影，都与传统电影有很大差异。
首先，虚拟角色与虚拟场景的创造过程十分繁琐，需要花费大量的时间进行前期的模型道具准备，同时在人物设计与场景设计上也更加考验设计师的能力。而现在的虚拟现实电影中，由于要让观众能够自己的意愿选择观看的主要角色的演出，因此就需要电影的创作团队对电影细节的不断完善，同时因为虚拟现实能够模拟生活中的人物、场景等，这更加考验摄像师与特效师对人物面部表情与场景的细节的把握，由此完成观众从旁观—参与—我即角色的最终实现。
其次，虚拟现实电影弥补了传统电影的拍摄缺陷。在传统电影拍摄中，经常会遇到无法进行真实拍摄的镜头，传统的做法是利用实拍的场景视频加上后期特效合成，这种做法也能够实现不错的效果。在虚拟现实电影中，需要实拍的视频素材并不多，大部分素材都是依靠虚拟现实技术进行模拟合成，尽管是通过模拟合成的，但其影像效果还是非常真实的。前面所提到的《亨利》VR动画电影也是其代表作之一。相比以前的虚拟角色创造过程，现在的虚拟现实电影中的角色以及场景，都是由虚拟现实技术生成，从这看出了虚拟现实技术在短短十几年的巨大发展。
最后，虚拟现实电影相比传统电影，在剧情设计上的完整度要求更高。传统的电影中，由于观众没有自主选择的权利，导演在电影制作过程中几乎都是将剧情重心放在主角身上并围绕着主角推动。而在虚拟现实电影中，观众能够自由选择观看的角色，这就要求电影中的每个主要角色都要有完整的剧情线，让观众在选择想看的角色后，能够体验到完整的剧情线，这很大程度上增加了电影制作的难度，同时赋予电影更多的剧情发展可能性。
尽管现在的虚拟现实技术比起之前已经取得了巨大的发展，但是在电影制作与播放方面还是存在一定的局限。虚拟现实电影无论从制作还是播放，都与现代科技的发展有着紧密联系。传统电影院的设备都是为传统电影或是3D电影所准备的，而虚拟现实电影在设备上则要求较高，例如头盔设备，它可以带领观众进入虚拟现实电影的场景中；而手柄设备可以帮助观众在观看过程中进行一些选择，这是实现沉浸式交互体验的基础。同时，一旦观众自己拥有了虚拟现实电影的播放设备后，便可以不受环境的影响，实现随时随地看电影，这也意味着传统影院将遭受巨大的冲击。因此，在虚拟现实技术高速发展下，传统影院需要做出相应的调整，打破自己的局限性，寻找新的发展契机。
结语
虚拟现实技术在电影中的应用，改变了传统电影的创作过程，为电影创作注入了新的活力，也给相关的电影公司以及传统影院带来了新的挑战。现在所出现的虚拟现实电影时长大多只有十多二十分钟，影片类型也比较单调，在各方面受到的限制都比较大。如果想实现完整的虚拟现实电影，就需要更加成熟的技术以及大量的人力物力的支持。
随着虚拟现实技术的不断发展，未来的虚拟现实电影必将在科技的支持下大放异彩，不仅是电影时长的延长与影片类型的增多，更重要的是打破了传统电影的限制，让电影有了更多的可能。综上所述，虚拟现实技术在电影中的应用是未来影视领域新的发展方向，电影从事人员要跟上虚拟现实技术的发展步伐，将其与传统电影进行融合，迎接虚拟现实技术与电影融合后所带来的新挑战、新机遇，为电影的创新发展开一条辟新的道路。
参考文献
[1]段金龙,孙琦.论电影中动作捕捉技术的运用及其影响——以《指环王》系列电影为考察中心[J].濮阳职业技术学院学报,2020,33(06):96-100.
[2]汤蓓蓓.新媒体背景下VR技术对电影的影响研究[J].当代电影,2020(10):165-168.
[3]方荣国.电影虚拟拍摄技术发展探析[J].现代电影技术,2015(07):16-26.
[4]徐海峰,吕锋,李明月.基于虚拟现实技术在当代电影中的应用分析与探究[J].艺术评鉴,2017(16):109-111.
[5]韩栋,李冰,覃嫦.虚拟现实技术在电影领域中的应用分析[J].传播力研究,2019,3(31):72.
虚拟现实技术与应用范文4
关键词：虚拟现实技术体育高校应用建议
1虚拟现实技术基本概述
虚拟现实技术主体借助了仿生学和自动化控制方面的学科内容，结合人机交互的技术背景，创建出一个极具体验特征的空间氛围。同时，该技术还利用了网络信息技术、传感技术、遥感技术及图形处理技术等方法形式，巧妙的模拟了不同的教学环境，能够让学生在场景中不断体验感知，从而加深了学生对体育教学的融入[1]。
2计算机虚拟现实技术的应用特征分析
2.1信息交互特征
该技术能将充分满足不同信息模型进行整合，通过双向的信息交互法则，有效的构建出一个教学所需的空间意境。在此过程中，教师可以借助指定的操作命令，创造出一个有效空间模型，能够系统的反映出不同的景观特征。同时，该技术联动了现实场景和虚拟场景，以对应的方法将两者的信息进行汇总，能够让学生在不同的场景中进行氛围转化，从而明确相应场景的中心价值。
2.2感知特征
虚拟现实技术（VR）技术使用了集成化的信息管理模式，将不同的场景以图像的形式进行呈现。同时，VR技术整合了不视角同的学科理论，借助如感应力学、电磁学方面的内容，将不同的动作形式以特异性的信息模型进行处理与判断，借助不同的信号模型进行方式呈现，引导学生在全息的空间环境中进行感知学习。
2.3沉浸体验特征
VR技术能够根据人们对不同场景的需求进行情境模拟，将肉体的感知与精神理念进行价值碰触，从而充分满足了学生对于情境的基本需求。该技术能够让情境更为逼真，通过构建出一个意想的空间形式，引导学生深入体验体育课程的魅力[2]。
3基于在高校体育教育中计算机虚拟现实技术应用建议
3.1确立教学框架
首先，教师应全面认知虚拟现实技术的内涵及应用优势，结合新时期的网络背景进行目标探索，从而有效掌握新时期的体育教学的内容。由此，需优化体育课程的设计。如对于篮球项目的教学框架的设计中，需对篮球的技法内容进行综合性设计和讲述，制定适合学生接受的框架内容。如对于“行进间上篮”内容设计中，则可以利用VR技术模拟出该技巧的特点，结合图片的内容呈现出正确的上篮方法和模式，并针对性的拓展错误的内容。同时可以模拟出该技巧的注意事项，利用虚拟现实技术的技术形式，凸显出踝关节、膝关节等关节部位的动作规范。此框架设计中需重点强调避免腿部肌肉拉伤的方法，不仅能够提高学生对篮球技巧的核心认知，还能让学生在空间中感同身受的了解主体框架的特殊价值，进而提高了学生的自我保护意识。其次，需针对投篮技巧及项目进行优化，制定对应的硬件设备于VR技术中，让学生借助该设备观看不同形式下的实践技巧和动作姿态。此时，教师需有效的输入相关代码程序，明确虚拟空间技术中各类图像的综合性价值，从而逐步提升学生的感知体验能力[3]。最后，教师需结合不同维度的模块属性进行整合，将体育教育的框架模型融入于主体数据库当中，借助数据库的分析、整合、诊断系统，有效的制定一个较为科学的体育教学体系。
3.2详细功能设计情况
在计算机虚拟现实技术的功能设计的优化过程，需构建有效的目标体验功能，结合不同场景的实际情况进行充分的模拟。如需将科学的呈现草地、水泥地、塑胶田径场地、篮球场地等方面的场地信息，将三维额度的信息融入于功能要求当中。在此过程中，需精准的分析出学生的体验情况，并结合如图1所示的流程进行功能制定。由此，需针对体育项目的技术要求和现实情况进行有效的对比，结合不同场景模式的方针设计进行实际优化，围绕该技术的优势进行项目制定，从而明确具体功能的设计要求。同时，需根据计算机背景下的要求模式进行制定，分解不同动作的基本要求，构架一个有效的沟通空间，从而有效提高体育教学的有效性。特别需要注意将训练要求与模拟训练进行整合，要求学生结合云网络的数据结构进行方法对比，从而提高模拟功能的有效性。对于体育场景的设计要求中，需根据学生的接受情况拓展有效的模拟训练环境。如在“运球”的教学中，则可以构建木质地板的场景，学生们通过跳跃、走位、传球等动作充分感知运动场地地板的软硬度，结合灵活的体验情境分析出相应的训练场地，这对于后期实际教学有积极的作用。同时，教师需结合多媒体形式进行体育教学，让学生通过多媒体设备感受实际场景的魅力价值，从而更快的认知体育场景的目标导向。特别需要借助该技术设计不同结构的三维数据模型，并融合对应的情境设计内容，设计出有效的赛事标准和赛事情况（NBA），让学生在VR技术中了解不同赛事的规则和赛场中项目训练目标和方法，潜移默化的加深了学生对不同体育项目的认知与了解。
虚拟现实技术与应用范文5
关键词：虚拟现实技术；体育教学；体育训练；应用方法
我们所说的虚拟现实技术（VirtualReality，VR）是一种由计算机生成的模拟环境，这项技术需要各种传感设备来实现。这项技术最早是由美国人在80年代提出的，一直到了90年代才有较为快速的发展。可以这样说，这项技术的出现标志着全球的信息科学技术又上了一个新的台阶，包含计算机图形学、智能技术、传感技术和语音处理技术等多项技术，这项技术想要实现的是表现多方面多形式的多维信息，将视觉和听觉很好地融合，给人们带来一种不一样的体验。目前虚拟现实技术在我国的应用十分广泛，比如航天航空、医学实习、建筑和军事设计、体育教学等，这项技术在这些领域的成功应用，标志着我国计算机事业的发展之快。而且虚拟现实技术在教育事业中的应用，给教育事业的发展也带来了比较深远的影响，它可以非常生动地表现教学的内容，这样的课堂教学氛围，不仅能够提高学生们的学习兴趣，还能提高课堂教学质量。
1虚拟现实技术特征及其类型
1.1虚拟现实技术特征
1.1.1沉浸型
虚拟现实技术给人们带来的是一种身临其境的体验，当人们所处的方位和位置发生变化时，人们所看到的图像也是在不断变化的，这是因为虚拟现实技术结合人们视觉和听觉的特点，利用计算机技术呈现出三维立体图像，再通过一些自然交互设备就可以正常运行了，其主要目的是给人们带来一种身临其境的感觉。
1.1.2交互型
虚拟现实技术所实现的交互是一种非常自然的交互，只需要通过一些自然设备即可完成，目前我们常见的交互设备有VR眼镜、电脑、头盔和数据手套等，而且还可以根据使用者的需求不同，呈现不同的图像和用户体验。
1.1.3多感知型
由于虚拟现实技术是根据人们的视觉、听觉和触觉等实现的一种计算机模拟技术，所以人们在体验这项技术时，也可以很好地感知这些方面，带来的是一种更高一级的体验，而且这种感觉还是无法描述的感觉。
1.2虚拟现实技术的类型
1.2.1沉浸型虚拟现实系统
这个系统是一个比较复杂的系统，使用者在体验的过程中必须佩带相应的设备，比如数据手套和头盔等，只有这样才能很好地实现与虚拟世界的交互，因为这个系统的隔离效果超强，所以用户在体验的过程中，可以更加全身心地投入到其中去。但是唯一美中不足的就是这个系统使用成本较高，而且所使用的设备价格昂贵，不适合我国广大人民的消费水平。
1.2.2简易型虚拟现实系统
这个系统相对于沉浸型虚拟现实系统就比较简单了，只要一台计算机就可以很好地完成与虚拟世界的交互。例如在旅游业的市场营销中，目前在网上出现了虚拟现实旅游，让使用者置身于一个由计算机模拟出来的世界中。这个世界既可以是现实世界（如三峡、九寨沟）的模拟，也可以是一个完全虚构的世界（如太空、外星球等），使用者在其中可以看、可以听、可以嗅，还可以有触觉上的感受。这种虚拟现实的旅游体验，可能会有两种发展方向：（1）给旅游者以全面的旅游体验，使之真正成为一种全新的旅游方式；（2）作为现实中的旅游地在网络中的产品，让旅游者在实地旅游之前可以先对准备购买的旅游产品有一定的了解。这种形式的广告，效果无疑会比图片之类的广告更吸引人。
1.2.3共享型虚拟现实系统
从今年开始共享这个概念就一直存在于我们的生活之中，例如共享小黄车、摩拜单车和共享雨伞的出现，这都很好地体现了共享这个概念，同样，虚拟现实技术也在很好地诠释共享这个概念，所以另一系统就是共享型虚拟现实系统，这个系统的实现主要靠远程网络，将不同区域、不同种族的用户联系起来，实现了多空间和多用户的共享，而且这个系统还可以通过单个网络对同一个虚拟实际进行观察和操作，以此达到共同工作的目的，让我们也能够体验到虚拟世界带给我们的乐趣。
2虚拟现代技术在体育教学中的作用
虚拟现代技术应用到我国的教育领域是一项重大的发展，同时应用到体育教学中也是一个较大跨度的飞跃。虚拟现代技术可以使人们感受到身临其境，参与者和虚拟环境之间是不可分的，可以互相作用、互相影响。参与者和虚拟环境都是这一个整体的主要组成部分。与之前的教学模式相比有了很大的改进和完善，虚拟现代技术在如今的教学中可以说是一项新型的教学方式，同时也有着自身在体育教学的作用，符合现代社会发展的潮流。
2.1避免体育教学中对学生自身带来的伤害
现代的体育教学中很受学生欢迎的项目有拳击、跆拳道等，这些都是一些有一定对抗性的体育项目。在教学中很难避免会给学生带来意外伤害，因为危险系数很高，所以有些学校干脆直接不开设这些对抗性的课程。利用虚拟现代技术进行体育项目的虚拟练习，可以直接避免会给学生造成意外伤的顾虑。在学校设定好的虚拟环境中可以让学生大胆地去和虚拟环境所设计的对手进行对抗性的搏斗练习，同时却不用担心受伤的问题。除此之外，虚拟环境还可以对学生的动作进行客观智能的评价，快速地指出学生的不足，提高学生的训练效率。
2.2弥补教学设施建设的不足
在学校开设的体育课类型往往要受到学校设施、建设场地的限制，因此将会删减大部分经费过高、设施较高端的体育课，这也就使得好多学生喜欢的体育课无法开课，比如射击、赛车、野外生存等项目。但是在体育课中应用虚拟现代技术就会有很大的改善，甚至可以直接弥补这其中的不足，学生在虚拟的环境中练习，不用受到学校场地设施的约束，并且可以在虚拟的环境中感受到和真实环境的感受。在虚拟现代技术的应用中，运用了计算机的智能化特点，实现的虚拟技术的人机交换，也使得体育教学有了一定的特殊性和个性化。
2.3彻底打破时间空间的限制
在虚拟化现代技术的应用中，看不到、摸不到的物体甚至没有感受过的危险场所等，都能在虚拟环境中体现出来，又或者这个自然界根本不存在的事物，也可以根据它固有的特性在虚拟的环境中生成，这些的出现已经彻底地打破时间和空间的约束和限制。例如在足球射门的教学过程中，传统的教学模式可能会应用多媒体技术来展现射门的动作，一般也就通过几个动作的慢镜头来完成射门的全过程，而射门的动作也都是经过慢镜头剪辑出来的。但是应用到虚拟设备就会有很大的不同了，从上到下、从左到右、从前到后，可以从每一个你想看到的任何角度来看射门的全过程，可以生动地展现射门过程的技巧，提高学生训练技巧的效率。
3虚拟现实技术在体育教学中的应用
虚拟现实技术是在体育教学中充分应用的一项技术，虚拟技术在体育教学发展中使教学技术不断地更新生成不同的设备，使学生可以在虚拟的环境中全身心投入进去，对学生的技能训练有很大的帮助。以下是虚拟现实技术在体育教学中的几个应用举例。
3.1技能训练
利用虚拟现实技术可以将学生的技能训练有效地提高，比如在乒乓球训练的时候，可以通过虚拟现实技术和不同水平、不同技术手法的对手进行对打，来提高自己的技术能力，现实中是不能将这么多手法的人集合在一起的。虚拟现实技术可以在体育教学中让学生扮演不同的角色，开展针对性的训练，为学生能力的提高起到了推进作用。
3.2知识学习
可以通过对虚拟现实技术在体育教学中的应用来让学生感到新奇，在现实生活中无法观察的生活状况以及事物变化的过程，都可以通过这个技术向学生表达出逼真的效果。另外还可以让抽象的理论概念变得更加直观形象，学生可以通过这种实时的教学方式，最大限度地开发自己的能力，提高体育教学中的教学质量。
3.3体育远程网络教学
随着信息技术的不断发展和网络的成熟，在网络环境良好的情况下，将虚拟现实技术与体育的远程网络教学相互结合，将会成为一种革新换代的教学方式，可以对网络体育教学资源进行开发，将远程的体育教学作为教育界的重点来推进。并且随着时代的发展，这种网络授课的方式已经逐渐被各地的高校所采纳，人们对虚拟现实技术的要求不断地增高，虚拟现实技术也在不断地完善，所以开发一种虚拟现实技术的远程体育教学软件，具有很好的发展前景。
4结语
虚拟现实技术与应用范文6
[关键词]虚拟技术 应用 教学
一、虚拟现实技术概述
虚拟现实技术是运用计算机对现实世界进行全面仿真的技术，能够解决学习媒体的情景化及自然交互性的要求。通常用立体眼镜、传感手套等一系列传感辅助设施来实现三维现实，人们通过这些设施以自然的方式（如头的转动、身体的运动等）向计算机送入各种动作信息，并且通过视觉、听觉以及触觉设施使人们得到三维的视觉、听觉及触觉等感觉世界，随着人们不同的动作信息，这些感觉也随之改变。目前，虚拟现实技术不仅指戴着头盔和手套的技术，而且还包括一切与之有关的具有自然模拟、逼真体验的技术与方法。
二、虚拟现实技术在教育中的应用
虚拟现实应用于教育是教育技术发展的一个飞跃。对教育教学的影响主要体现在以下几个方面。
（一）改善课堂教学方法
现代化的教学方法要求改变传统的课堂讲授式为启发引导式，追求教与学的合作化，以讲授引导思维，以教导激发感情，并赋予学生学习的主动性。在现代教育思想指导下，虚拟现实教学有利于创造这样的环境，以教师为中心的授课形式将会被改变，以学生为中心的个别化教学、合作化教学和环境中自我探究得以真正实现。从多媒体虚拟现实系统的组织形式看，虚拟现实是非线性的网络结构，逼真的虚拟环境可提供良好的人机交互功能，在这个基础上教学内容的组织安排将特别强调由学生主动参与来构建知识结构，变学生的“被动听讲”为“主动学习”，由“要我学”转变为“我要学”。
（二）改善教学内容的内在结构
教学内容的内在结构就是学科知识结构设计，知识结构是学科知识间的逻辑关系，是学科内含智力因素的信息源。传统的教材及实验指导材料都是以线性结构来组织学科知识结构的，知识内容的结构及顺序都是以教为主，教学顺序性很强，学生对教师的依赖性很大，难以促使学生从已建立的知识结构向新知识结构迁移。通过虚拟现实技术，可以利用接近人类认知特点的方式去组织和展示教学内容、构建知识结构，为学生提供一种动态、开放的结构化认知形式，它既包括学科的基本内容，又包括学科内容之间的逻辑关系，既注重知识的形成过程，又注重知识的结构，通过这种非线性结构扩散学生思维，进行启发式教学。
另外还可以在演示教学内容方面提供直观的、形象的多重感官刺激的视听觉材料，以一种直接的信息传递方式，通过亲临其境的、自主控制的人机交互，由视觉、听觉、触觉获取“外界”的反应，提供生动活泼的直观形象思维材料、展现学生不能直接观察到的事物等，形成知识点。
（三）改善教学活动的空间
发展虚拟教学课堂教学不再局限于有形的教室中，教学活动的空间和时间将得到无形扩展，进一步向虚拟课堂、虚拟大学发展。虚拟现实也将为高校扩大招生后设置的分校和远程教育教学点提供可移动的电子教学场所，使资源由一校“独占”变为多校“共享”。通过交互式远程教学的课程目录和网站，由局域网工具作校园网站的链接，可对各个行业提供开放性和远距离的继续教育，及其急需的课程教学，还可为社会提供新技术和高等职业培训的机会，促进全国教育水平的提高。
（四）改善实验教学环境
实验学习是巩固学生理论知识，提高学生动手操作能力的必不可少的一个环节。很多高校花费巨额资金来满足教学需求，由此导致实验设备不足、型号落后、难以更新换代跟上科技发展的现象频频出现。虚拟技术在实验教学中的引进为各大高校提供了最新思路，如建设“常新”型的实验实训基地，利用多媒体技术，半实物仿真与虚拟现实相结合的方法，建造虚拟演练的现代化实验实训基地，其“设备”或“部件”多是“虚拟”的，可根据发展需要重新“生成”新设备，也可使“设备”和教学内容在虚拟环境中不断更新，使实践训练及时跟上技术的发展，以培养高素质的毕业生，保证知识型的技术人才和管理人才能满足当今经济发展的要求。
另外，虚拟技术对全方位的实验、实训教学也起到显著作用。从原来只是用录音、录像来辅助文字教材进行教学的方式发展为使用具有人机交互的多媒体技术。多媒体的信息类型有静态的、运动的、超级链接的视觉和听觉信息，媒体信息形式通过计算机的集成处理，提供了超文本、图形、图像、图表、音频、视频和动画。对于抽象的、概括的概念、原理，除了用文字和语音协同描述外，还可以通过多媒体用三维实景进行虚拟展示，可以让学生进入问题存在的环境，有针对性地建构虚拟情景，引导学生进行探究，通过自身与信息和环境的相互作用来得到知识。
结语
综上所述，虚拟现实技术的发展将对探索发展现代教育思想、提高教育技术水平、改善实验实训环境、优化教学过程，培养具有创新意识和创新能力的人才产生深远的影响。
参考文献：
［1］何增颖.虚拟机技术的实验教学应用[J].实验科学与技术，2010
