虚拟现实的优点范例6篇

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虚拟现实的优点

虚拟现实的优点范文1

【关键词】虚拟现实;美术教学;应用

引言

随着各种高新技术的发展和运用,数字信息时代在方方面面深刻影响着我们。在教学形式上更是发生了不可忽视的变化,虚拟现实技术在教学上的应用就是典型的例子。虚拟现实技术的基本特征很大程度上影响其在教育教学中的现实存在意义和价值。

一、虚拟现实技术

1.虚拟现实技术概述

虚拟现实(Virtual Reality)技术英文简称VR,是20世纪80年代末90年代初崛起的一种高科技实用技术。它是由算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能、计算机硬件、软件构成的三维信息的人工环境――虚拟环境,可以真实的模拟现实世界可以实现的(甚至是不可实现的)物理上的、功能上的事物和环境。

2.虚拟现实技术的基本特征

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、虚拟现实技术在美术教育中的应用优势

随着计算机、信息、网络等相关技术的发展,计算机作为一种高效能的信息传播工具,在教育教学过程中得到越来越广泛的应用。

1.虚拟现实技术营造了新的灵活互动的教学场景,打破传统教学在空间、时间上的限制。利用虚拟现实技术,学生不需要在特定的教室和特定的时间进行学习,不受时间和空间的限制,学生可以在互动装置艺术作品里行走、触摸甚至操作控制;也可以进入物体的内部进行观察。

2.虚拟现实技术创建了开放自由的远程教育和网上查询学习方式。 运用虚拟现实技术,远程学习以自学为主,不受教科书的限制,使每一位学习者都可以根据自己的学习特点,在自己方便的时间从互联网上自由地选择适合的学习资源,这种探索性的学习,有利于激发学生的创造性思维,使学习者在具体情境中通过主动的探索获得知识,从而提高学习者的动力。

3.虚拟现实技术丰富了传统的课堂教学内容和展示多面的教学内容。

利用虚拟现实技术,可丰富教学内容,将设计实训等技能训练搬到课堂中进行,由于这些虚拟的训练系统无任何危险,学生可以反复练习,直至掌握操作技能为止。应用虚拟现实技术,还可恰如其分地演示一些复杂的、抽象的、不宜直接观察的自然过程和现象,全方位、多角度地展示教学内容。

三、虚拟现实技术在美术教学中的应用

作为传输数字信息的媒体,VR在未来艺术领域方面所具有的潜在应用能力也不可低估。在美术教学上的应用同样不可低估.VR所具有的临场参与感与交互能力可以将静态的艺术(如油画、雕刻等)转化为动态的,可以使观赏者更好地欣赏作者的思想艺术。

虚拟现实在设计教学中的运用

1.传统设计教学面临的挑战。

首先,传统设计教学模式的特点就是由教师通过讲授、板书及教学媒体的辅助,把教学内容传递给学生或者灌输给学生。老师是整个教学过程的主宰,学生则处于被动接受老师灌输知识的地位。其次,传统设计教学需要投入大量的经费制作相关教学模型,而目前教育经费普遍投入不足,因此造成了实践课程大量减少,实践内容大大削减,学生的实际动手能力不足,不符合我国教育发展与改革的方向。

2.虚拟现实技术在设计教学中的优点与应用

虚拟现实本身的特点决定了其在设计教学中的诸多先天性优势:(1) 逼真 “虚拟现实技术通过软硬件平台的搭建可以形成逼真的虚拟环境,可以对学生产生视觉、听觉、触觉等各种感观刺激信息。(2) 交互 信息社会的发展要求我们的教育对象具备良好的沟通能力,而虚拟现实正好提供了这方面的训练。构建一个更能激发学生的学习兴趣和积极性、引导学习者主动学习的虚拟环境,从而改变传统教学的灌输式教学” 。 (3) 合作 随着市场经济的发展,社会分工愈来愈细,要求培养的学生具有良好的合作能力。

四、虚拟现实技术在美术教育应用中的局限性和展望

虚拟现实在教育中的运用不可忽视,带来了快速方便的学习模式和学习方法。我们也不能忽视目前的虚拟现实技术还存在一些问题,主要表现在:

虚拟环境与真实生产的差异:虚拟现实是一种技术不是真实环境。虚拟现实的虚拟效果还有待进一步加强:虚拟现实的表示侧重于几何表示,缺乏逼真的实体、行为模型,虚拟现实技术在感知方面,视觉合成研究的较多,听觉、触觉关注较少,真实性与实时性不足,其虚拟的效果还需要进一步加强。 虚拟现实的硬件与软件成本的逐渐降低,这种新的教学媒体必将广泛应用于教育教学中,最终在现代教育领域中发挥其重要作用。

五,结语

虚拟现实在美术教育上的应用,具有互动、便捷、构想和多感知的特点和优势,也就扩大了艺术教育的范围,增加了学生对美术学习的学习兴趣。提高了教学质量达到预期教学目的。虚拟现实――教育事业的“催化剂”,大大改善教学环境,更容易激发学生的学习积极性和主动性,从而能显著提高教学效果。将虚拟现实在教学中的运用和传统教学结合去来扬长避短,将二者的优势发挥出来,更大的促进人类教育事业,特别是美术教育。

参考文献

[1]《虚拟现实技术___全息语言与艺术》王立群陈德陆

虚拟现实的优点范文2

关键词:虚拟现实;商品展示;发展前景

中图分类号:F724 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 10-0133-01

一、虚拟现实

虚拟现实的英文拼写为Virtual Reality一词,简称VR。虚拟现实是通过计算机多媒体技术与仿真技术相结合生成逼真的视觉、听觉和触觉一体化的虚拟环境,用户以自然的方式与虚拟环境中的客体进行体验和交互作用,从而产生身临其境的感受和体验,利用计算机生成的能给人多种感官刺激的人机交互系统。通过计算机生成一种由三维数字模型构成的、现实中真实存在或不存在的场景,并导入到虚拟现实软件中,生成一种可全角度观看的以视觉为主、听觉、触觉为辅的虚拟环境,使人产生一种心理上的真实感,并且可以通过自然的方式直接作用于这个虚拟环境中的所有物体,给人一种沉浸式的感受。

二、商品展示

展示,英文为“display”,是拉丁语的名词“diplico”和动词“diplicare”的组合,是指将商品陈列出来供人们观看、鉴赏和购买的一种商业活动形式。展示是一种具有目的性的、通过特定的环境和方式来达到展示效果的行为,特别是具有传递商品信息、扩展知名度的商业展示,运用一切可调用因素,通过各种方式试图吸引消费者的注意力,以达到展示的效果。

三、真实的商品展示和虚拟商品展示对比

常见的商品展示形式一般以实物展出配合说明性的图片、视频、文字为主,虽然可以看到真实物品,但对于相对贵重的物品会限制观众的行为。现实生活中的商品展示多在实体店或商展会举行,观众会受时间地点等物理因素限制,同时展示商品本身的性质也会成为限制展示的阻碍。虚拟现实技术就突破了时间空间等物理因素的限制,为消费者提供一个由计算机生成的虚拟三维环境,通过对商品的高度仿真将商品‘真实’的展示在人们眼前,可以看到一个全角度展示的商品虚拟形体,使消费者可以寸步不移,就可观察商品的各个角度将商品的全貌尽收眼底。消费者可以获得置身其中的感觉,可以像现实生活中一样自由行走观看,并对环境中的物体随意操控进行互动,在给消费者带来极大方便和完全自由操控的同时,也增添了商品展示的乐趣。

四、将虚拟现实运用到商品展示中符合社会需求和发展趋势

随着社会经济的发展,人们的消费观念逐步改变,在消费的同时追逐个性和新兴事物,迫切的需求新的消费形式的出现。通过案例调查,目前在各大商品类官网和实体店中商品的展示方式多为传统展示和少量运用虚拟现实技术的新型展示,消费者对新型的展示方式更感兴趣。将新需求和新技术相结合是促进科技进一步发展和满足人们需求的最佳方式,是时展的趋势。根据虚拟现实已有的发展现状和商品展示巨大的发展空间,将二者相结合定会有良好的发展前景和传统展示不能比拟的优势。

虚拟现实与商品展示相结合,将虚拟现实真实的仿真效果、沉浸感、互动性植入到商品展示中,可以给商品展示带来无限的发展空间和充沛的活力。用计算机为商品打造逼真的替代模型,完全仿真的模拟商品的外形、功能等信息,虚拟现实环境允许消费者自由的旋转、缩放、观看‘商品’,获得商品的详细信息和体验商品的功能,并可以对商品进行定制,例如更换不同部件进行个性设置、选择喜爱的颜色等。

将虚拟现实技术和商品展示相结合,具有传统展示方式无法比拟的优点。虚拟商品展示运用图形图像、文字、动画、音乐、界面设计、交互设计等艺术元素,借助虚拟现实平台,摆脱了传统展示在时间、空间和物质因素上的限制,依据商品展示设计的基本原理,将艺术和技术揉合在一起,在视觉和听觉上给人震撼的心灵感受和身临其境的感觉,让消费者自由操控全方位观察和体验商品,满足消费者在情感和心理上的需求,带给消费者精神物质双重享受,从而更好的达到展示目的。将虚拟现实技术广泛的应用于商品展示,更能受消费者欢迎,从而可以更好的达到展示成效。

五、更好的实现虚拟商品展示

现有的虚拟商品展示作品多出现在技术和艺术类论坛中,这些先进技术和优秀作品并没有被大范围的推广,其中作为真正的商业环节向公众推出的还在少数。将虚拟现实运用到商品展示中,在购物网站和官网上展开,可以让消费者更好的体验商品了解企业文化,获得更多的消费愉悦感。作为一个设计师不仅要掌握虚拟现实技术,还要有良好的视觉表现能力,在传达信息的同时,还让人们有快乐的体验感。

为了满足消费者追求个性的需求,虚拟商品展示要以新颖的独特而不失品味的形式展现在人们眼前。为了保持画面良好的视觉感受,首先要保证画面的真实性,构建逼真的商品模型,再者要确保画面的显示流畅性和交互的实时性。以虚拟商品展示的形式向消费者推销商品,就要以消费者易于接受的方式全方位的展示商品的信息,最重要的是要给消费者一种积极的体验感和愉悦感,让观者对展示产生好感,从而将这种感觉带到对商品和企业的情感中,增强对整个企业的认识和识别度。在虚拟展示的规划制作过程中,不仅要将整个虚拟环境和商品模型逼真的表现出来,为良好的沉浸感打好基础,还要注意到以人为本、增强展示交互性和观众体验的原则,为用户提供一个无障碍、良好的沟通方式。

六、结论

虚拟商品展示比传统的商品展示具有无可比拟的优点,它可以给消费者带来更自由更享受的消费方式,比传统的展示更贴近商品,还可以按照自己的喜好来控制虚拟环境,虚拟现实技术与商品展示的结合,将带给商品展示更强大的生命力,同时也促使虚拟现实进一步发展和完善,二者的结合将给自身的发展带来更广阔的空间。

参考文献:

虚拟现实的优点范文3

关键词:虚拟现实技术;水文地质;研究应用

中图分类号:P64 文献标识码:A

虚拟现实技术主要是利用计算机生成的虚拟现实的环境逼真的模拟人在自然环境中的听觉和视觉等行为而进行的人机界面的新技术。利用虚拟现实技术的实时表现、沉浸感、与计算机交互的功能可以建立起相关的水文地质模型,从而实现对地下水质、水流及环境地质的深入研究,以促进人们对地下水的开采及提高工程建设的可靠性。

一、虚拟现实技术概述

1概念

虚拟现实技术主要是指利用计算机生成的虚拟环境对人在自然环境中的视觉、运动、听觉等行为进行逼真模拟的人机界面技术。虚拟现实技术是由美国的VPL.Research公司创始人于1989年所创造,通常情况下被称为虚拟现实。虚拟现实技术主要有沉浸、交互、构想三个基本特征,对于虚拟现实系统的发展主要有两个基本方向,一是基于虚拟现实技术的发展,二是基于万维网和因特网的三维图形环境的发展。虚拟现实技术自从20世纪90年代开展以来,利用其虚拟环境与现实无限贴近的特点,使实际环境中难以进行模拟和实现的复杂结果得以简单的表现出来,并实现了对各种不同条件的预测和结果计算,对于现实环境中各方面的发展都起到了良好的促进作用。当前,虚拟现实技术主要应用在军事、电子仪器检测、远程高等教育、模具制作、新产品开发等方面,对人类的生产、生活产生了巨大的影响。

2优点

虚拟现实技术是一种综合了众多优点的新技术,在其应用的过程中,自身所具有的优势得到了充分的显示。虚拟现实技术的主要优势为:①实时表达,虚拟现实技术最大的一个优点就是可以在不同的时间、不同的地点进行环境变化的虚拟,可以随时反应事物的动态变化过程,从而提供有效的数据信息。②三维立体表达,虚拟现实技术由于较多的与计算机技术连接,将计算机的立体表达优势充分显现出来,可以实现对所要表达内容从不同的角度进行展现和研究。③反映细致,对于研究物体,即使是再细小的差别,虚拟现实技术也可以将其充分的反应出来,并且能够实现对研究物体全貌的综合研究。④实现对事物发展的预测,虚拟现实技术的应用不仅可以实现对已存在事物的细致表达,同时还可以实现对尚未存在但可能发生的事物变化进行虚拟反映。⑤反映结果全面,建立虚拟的现实系统,不仅可以实现对事物发展过程的虚拟,还可以根据不同的条件,虚拟出不同的结果。⑥为研究发展提供了新的方向,虚拟现实技术的应用为对各种未知环境的探究提供了新的研究放向和研究方法。

3应用条件

虚拟现实技术具有较强的实现事物三维可视化的功能,但需要用海量的数据资料作为支持。基础资料越是全面、丰富,虚拟出来的结果就越贴近现实。

二、虚拟现实技术在水文地质中的应用

1虚拟现实技术对地下水流的表达

在水文地质研究中,地下水流的运动规律是其研究的重要组成部分,地下水流的运动是一个动态的变化过程,也是目前水文地质研究中最活跃的研究因素。在研究地下水流时,虚拟现实系统不仅可以利用自身实时变化的功能对地下水流的运动变化进行虚拟的表达,以充分的表现出地下水流的特点,还可以对地下水开采后对地下水的变化情况进行虚拟,使人们充分了解在开采利用地下水后对含水系统造成的影响,从而使人们采取相应的措施或者是减少对地下水的开采。在对地下水流研究的虚拟过程中,不仅可以实现对地下水的可视化管理,还可以由此虚拟出相应的开采方式和管理方案,并利用虚拟现实技术对其进行不断的完善和表达,从而实现对地下水流研究的可靠性和科学性。

2虚拟现实技术对含水层的表达

在以往的研究工作中,只能够通过剖面图来展示隔水层和含水层的分布特点,在平面图中则通过含水层厚度的等值线来表现含水层的空间分布特点,这样进行研究分析,既不够直观,也不够全面,对于含水层和隔水层的变化状况研究起到的作用不大。虚拟现实技术中的三维可视化功能能够将地下含水层与隔水层的分布、空间的变化情况及含水层的厚度很好的进行真实再现,对于深入研究隔水层和含水层有很大的帮助,同时,随着虚拟现实系统中资料的不断完善,人们对地下含水系统的研究也更加深入、全面。

3水文地质环境问题

随着经济的快速发展,人口不断增长,人们对地下水的开采利用也不断的增长,导致过分开采,从而引发了地下水位持续下降、地面沉降、水资源枯竭、土壤沙漠化等环境地质问题,对人类的居住环境形成了巨大的威胁,严重影响了人们生活质量的提高。由于虚拟技术既可以对存在的事物发展过程进行虚拟,也可以对尚未存在但可能发生的事物进行虚拟,将其利用在水文地质环境的监测上,则可以实现对开采地下水可能引发的各种环境问题进行虚拟分析,从而制定出相应的对策或减少对水资源的开发,以减少环境问题给人类带来的灾害。

4地下水水质的虚拟表现

当前,由于经济快速发展,造成环境污染严重,影响到了地下水的水质,也影响到了人们对地下水的开采使用。利用虚拟现实技术,可以对地下水在自然状态下的变化进行虚拟,从而找出对地下水水质影响较大的因素,以实现对水质变化更深刻的理解,为人们提供有效的控制水质恶化的方法,使地下水质逐步转为良性循环,水质恢复正常。在研究地下水质时,可以建立相应的水质虚拟实验室,将可能影响地下水质的因素都虚拟出来,并对这些影响因素进行分析研究,找出相应的解决方案,以实现对影响因素的良好控制,从而改变地下水的水质,以保证人类的生活质量。

虚拟现实的优点范文4

关键词:虚拟现实技术;工学结合教学;应用

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)07-0174-02

虚拟现实技术是虚拟与现实的结合,是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。它利用计算机技术生成一个逼真的具有视觉、听觉、触觉等多感知的三维虚拟环境。用户通过使用各种交互设备,同虚拟环境进行互动,可身临其境地与之进行交互、仿真和信息交流。它是通过多媒体计算机模拟仿真技术同仪器设备性能相结合在电脑屏幕上创造出模拟的仪器性能、实验条件和实验环境,实验者可以像在真实的环境中一样完成各种预定的实验项目,从而达到真实或接近真实实验的效果,有时所取得的学习或训练效果甚至优于在真实环境中所取得的效果。

基于虚拟现实技术的工学结合教学特点

真实性 工学结合教学的主要目的是在真实环境中培养学生的职业能力,实现与企业的“零距离”对接。而虚拟现实技术能提供一种虚拟的沉浸式交互环境,主要通过立体听觉、三维触觉或力感以及具有高度沉浸感的视觉环境实现。其中,立体听觉一般通过三维环绕立体声系统来实现,三维触觉和力感可以通过高精度的计算机触觉或力反馈设备来实现,而高度沉浸的视觉环境通常会通过大屏幕立体投影显示系统来实现。通过沉浸感,使学生在虚拟环境中有一种身临其境的真实感,从而使学生在虚拟环境训练如同在真实环境训练一样。

实时性 借助于虚拟现实技术创建的虚拟实训环境,不受原料、厂房、工作环境等资源的限制,可以随时使用,同时借助于网络技术,学生在寝室或家里也能进入虚拟实训场所进行训练。同时,在训练过程中能实时反映训练效果。这样,学生可充分发挥主动性和创新精神。学生有多种机会在不同的情境下应用他们所学的知识,能够根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案。

安全性 与现实实验相辅相成,完成现实实验不能完成的任务。对于一些高危险性实验、涉及高精密仪器的实验或实验场地和实验材料缺乏等情况下,学生很难在真实实验室里自由执行开放性实验计划。应用虚拟实验室进行虚拟实验可完成这类任务并达到预期目的。在计算机上对虚拟实验达到熟练后再进入实验室进行真实操作就会轻车熟路,大大增加现实实验的操作熟练度和速度。因此,虚拟和现实实验相结合会起到事半功倍的作用。而且可以让学生接触和掌握更多、更新、更好的仪器。可见,虚拟实验室能够弥补现实实验室的不足,发挥现实实验室的作用。

在教学过程中构建虚拟实训环境

结合虚拟现实的工学结合教学主要分三个环节来实现。

创建虚拟环境 虚拟现实系统主要有桌面虚拟现实系统、沉浸式虚拟现实系统和分布式虚拟现实系统。其中,沉浸式虚拟现实系统是最能模拟真实环境的系统,其主要构成如图1所示。在沉浸式虚拟现实硬件系统的基础上,配以专门开发的虚拟软件就能生成逼真的三维工作环境。

工作情景项目设计 在工学结合中,工作情景项目的设计至关重要,关系着学生能力的提升。要将项目与虚拟工作环境结合起来。另外,在设计项目的时候要考虑好成绩的评定方法。

教学实施 基于虚拟现实环境的教学对教师的要求较高,需要教师能较好地理解教学内容,把握教学过程。教师应能启发、引导并组织学生在虚拟现实环境中学习和自我探索。教学基本流程如图2所示。

在工学结合教学中应用虚拟

现实技术需要注意的问题

利用虚拟现实技术建立的虚拟实训基地需与实体实训基地结合起来 虚拟实训基地虽然能给学生创建身临其境的工作环境,但是不能从根本上完全代替实体实训基地达到培养和提高学生实践能力的功能。因此,教学必须与实体实训基地结合起来,相互促进、共同作用,以增强学生的实践能力。

将虚拟实训基地应用于工学结合教学中必须先提高教师的能力 (1)要求教师具有丰富的生活经验,掌握较多科普和生活常识,在空间、时间和材料安排方面有判断力,能创造良好的物质环境和学习氛围。(2)尊重学生,不将个人观点强加给学生,耐心且具有良好的倾听技能,具有提升学生自信心的能力。(3)能灵活变换活动程序或方法,善于采纳合理化建议,能随时、及时地帮助学生从问题或“冲突”的具体情境中解脱出来,不墨守成规。

实施案例

我校原《机械设计基础》课程进行工学结合课程改革后调整为《典型机构及产品设计》。该课程是服装机械及其自动化等机电类专业的专业基础课程,处于至关重要的地位。课程在实施过程中需要大量机构模型和产品模型,需要投入大量资金来支撑。而应用虚拟现实技术能减少投入,又能增加对学生的训练。

在应用虚拟现实技术的时候,首先针对课程需要构建虚拟实验室——机构创新平台。该平台在沉浸式虚拟现实系统里面实施,使学生在逼真的三维模拟环境中进行机构及产品的创新设计训练。平台结构如图3所示。

根据所创建的机构创新平台,《典型机构及产品设计》课程设置了三个学习情境,分别为缝纫机典型机构分析与设计、圆柱齿轮减速器设计和塔式起重机力学模型分析与设计。在这三个学习情境的实施过程中,学生都需借助机构创新平台,在创新平台里面进行机构的搭建。

工学结合教学模式更利于培养学生的实践能力,然而该模式所需的大量实训资源是其“瓶颈”。虚拟现实技术具有耗资少、配置灵活、交互能力强、仿真程度高等优点,对促进工学结合教学模式改革具有重要作用。随着虚拟现实技术的飞跃发展,虚拟实训基地将成为高职院校专业实训场所的主要形式。

参考文献:

[1]胡小强.虚拟现实技术[M].北京:北京邮电大学出版社,2005.

[2]赵旸.虚拟现实技术搭建高职教育工学结合的新桥梁[J].信息与电脑,2010(1):182-183.

[3]陈永生,喻圻亮.高职类《室内设计》虚拟现实课堂教学模式探索[J].职业时空,2010(5):60-61.

[4]吕耀中.沉浸式虚拟实验室的建设构想[J].现代远距离教育,2010(3):74-77.

[5]陈劲松.虚拟实验室在实验教学中的应用研究[J].大众科技,2010(3):147-148.

[6]张启,王婷.关于虚拟教学实验模式的探讨[J].科技信息,2010(15):235.

[7]范红斐.虚拟实验教学利与弊[J].(2010-12-01).省略ki.省略/Article/CJFDTotal-WLCF201012120.htm.

[8]许树军,邹淑君.开放性实验课中虚拟实验教学手段的应用探索[J].世纪桥,2010(11):134-138.

虚拟现实的优点范文5

想游览英国首相布莱尔在唐宁街10号的首相府么?也许你认为这不大可能,就算到了唐宁街,也只能在戒备森严的首相府门外远远地观摩,游览照例是不被允许的。没错,如果不是贵宾级的人物,亲自前往首相府游览大概不容易,但是,如今这个愿望基本上可以实现了。

最近,英国政府推出了唐宁街办公室虚拟网站,该网站以虚拟的方式展示了英国现任首相托尼布莱尔先生的日常办公环境,你尽可以通过网络身临其境地享受这个足不出户的旅程。在旅程中,虚拟向导将带领你游览唐宁街办公室的每个房间,包括悬挂在墙壁上的历代首相肖像画;你可以见识唐宁街10号的砖块颜色是如何从黄色变为如今的黑色;你甚至会发现,唐宁街10号的10号标牌也像现实中一样,0的字样稍微倾斜……

是什么使这个神奇的旅程变成现实?除了英国政府的开放意识外,虚拟现实则是其背后重要的技术实现手段。

深度人机交互

虚拟现实(Virtual Reality)是利用计算机技术等高科技手段构造出一个虚拟的境界,使参与者获得与现实一样的感觉。它通常采用头盔显示器、数据手套等一系列新型交互设备来构造出用以体验或感知虚拟境界的一种计算机软、硬件环境,用户使用这些高级设备以自然的技能(如头的转动、身体的运动以及人类自然语言等)向计算机发送各种指令,并得到环境对用户视觉、听觉、触觉等多种感官信息的实时反馈。

虚拟现实技术给我们最初的印象是:在某个实验室的计算机前,你戴着特制的头盔与手套,系统启动后发现自己置身于一家博物馆中,当你向前行走或者转头时,你所看见的景象也会随之改变,你可穿过大厅,推开前面的大门;而当你看见一件精美的展品时,你可以上上下下、里里外外仔细地观赏,甚至用手抚摸……但是系统操作完毕,你才意识到自己正端坐实验室中,不见博物馆一踪一影。然后你慨叹它是如此逼真,以至于自己沉浸其中,真假莫辨,如同身临其境。

正如上述情景中所见,沉浸感、想象性、交互性是虚拟现实的三大特性,而沉浸感和想象性是从交互性上衍生出来的。人的沉入与参与是虚拟现实的一个重要特点,人是虚拟现实的用户、享受者和作用者。人进入到虚拟的景况中,不仅能有逼真的感受,而且能在其中进行各种活动。

本质说来,虚拟现实系统是一种高级的人机交互系统,它要求以纯自然的方式交互,且对多通道信息进行。越是自然,虚拟现实系统也就越成功。

在虚拟现实系统中的人机交互中,使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标,还能通过特殊头盔、数据手套等传感设备进行交互。计算机能根据使用者的头、手、眼、语言及身体的运动,调整系统呈现的图像及声音。使用者通过自身的语言、身体运动或动作等自然技能,就能对虚拟环境中的对象进行考察或操作。用户在虚拟世界中所感受到的信息,经过大脑的思考分析,形成自己想要实施的动作或策略,通过输入界面反馈给系统,实现与系统的交互和独立自主地控制系统运行的功能。

这种深度人机交互还可以从虚拟现实系统的构成上得以体现。虚拟现实系统的主要构成模块有:1、检测模块。检测用户的操作命令,并通过传感器模块作用与虚拟环境。2、反馈模块。接受自传感器模块信息,为用户提供实时反馈。3、传感器模块。一方面接受来自用户的操作命令,并将其作用于虚拟环境;另一方面将操作后产生的结果以各种反馈的形式提供给用户。4、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。5、建模模块。获取现实世界组成部分的三维表示,并由此构成对应的虚拟环境。各个模块之间按照流程进行。

长期居于高端

虚拟现实技术自20世纪60年代就得以研究,但是主要限于实验室和各种研究机构,80年代进入实用化阶段,但长期居于高端行业,如军事中的模拟战争、载人航天飞行试验、飞机设计、船舶设计、汽车设计等。

波音777由300万个零件组成,所有的设计在一个由数百台工作站组成的虚拟环境中进行。设计师戴上头盔显示器后,可以穿行于设计中的虚拟“飞机”,审视“飞机”的各项设计指标。

虚拟现实技术还可以应用于高难度和危险环境下的作业训练。如医疗手术训练的VR系统,用CT或MRI数据在计算机中重构人体或某一器官的几何模型,并赋予一定的物理特征(例如密度、韧度、组织比例等),通过机械手或数据手套等高精度的交互工具在计算机中模拟手术过程,以达到训练、研究的目的。

高端应用大多不为老百姓所知。缘于虚拟现实系统是纯自然的人机交互,比一般的人机交互对于硬件、软件性能的要求更高。

SGI其大中国区专业服务部总监曹帆告诉记者,从架构上说,虚拟现实系统包括:第一、计算机。要求这种计算机能够进行多图像通道输出,标准的至少需要3个图像通道;第二、摄影机。也是要求高端的,在色彩和均衡度上要求比较高;第三、屏幕。主要用于输出,有环形、桌面式、房间式和球体等种类;第四、互联设备。包括立体眼睛、光线跟踪器、头盔、手套等等;第五、软件系统,用于主机控制。

“虚拟现实系统对于软硬件的性能和技术要求颇高,所以整套系统价格不菲。”据曹帆透露,SGI的一套虚拟现实中心产品价格为2000万人民币。

SGI是提供虚拟现实系统的老牌厂商,进入市场已经有12年的时间,其虚拟现实中心产品只是一种开发平台,这些组织在购买后往往还要投入大量的人力、物力和财力开发。价格是抑制虚拟现实普及的重要原因。

还有一个原因是,高端应用的虚拟现实技术更多的是沉浸型虚拟现实系统。在沉浸型虚拟系统中,使用者必须头戴头盔、手带数据手套等传感跟踪装置,才能与虚拟世界进行交互。由于这种系统可以将使用者的视觉、听觉与外界隔离,这种系统的优点是用户可完全沉浸到虚拟世界中去,缺点是系统比较复杂,设备价格昂贵,因此难以普及。

借助网络 加快普及

鉴于沉浸型虚拟现实系统的复杂与昂贵,经过与市场的不断磨合,虚拟现实发展出了另外两种系统:简易型虚拟现实系统及共享型虚拟现实系统。

前者由普通的计算机系统组成,使用者通过键盘、鼠标便可与虚拟环境进行交互。苹果公司推出的快速虚拟系统(Quick Time VR),是采用360度全景拍摄来生成逼真的虚拟情景,用户在普通的电脑上,就能真实地感受到虚拟的情景。特点是结构简单、价格低廉,易于普及推广。

后者也称分布式虚拟现实系统,它利用远程网络,将异地的不同用户联结起来,共享一个虚拟空间,多个用户通过网络对同一虚拟世界进行观察和操作,达到协同工作的目的。网络游戏即是这种虚拟现实系统的主要应用成果。

由于宽带网的普及,这两类系统的应用都通过互联网加快了普及速度。英国政府推出的虚拟网站正是表现之一。利用简易型虚拟现实系统制作的产品展示、建筑房地产展示、服饰品展示、旅游风景展示、城市规划、网上展览等等在网络上有很多体现。

在产品展示中,企业将产品以虚拟三维的展示形式在网络平台上,使产品的外形信息多方位、多角度地自由展示;利用虚拟技术给展示产品加上必要的互动操作,结合多媒体手段(声音、动画、文字等)来演示产品的功能和使用操作方法等信息,使一个由数字虚拟的产品真实地展示在网络浏览者的面前,浏览者可以根据需要索取商品信息, 有利于全面、直观地认识和了解,促使其决定购买的机率大为增加。

Panasonic公司在网页上采用了虚拟现实技术展示设计,通过其展示界面,用户可以运行任意角度、任意方位的观察,甚至可以像现实条件下一样对其进行虚拟操作。效果与传统展示手段相比,浏览者能更加自由、直观地了解其产品信息,大大增强了其产品展示效果。

当然,在这些展示中,交互性是虚拟现实技术与其他多媒体技术的重要差异。如果没有交互,这种展示只是静止的展示,单方面的、强制性的灌输,受众不参与互动,效果自然大打折扣。

网络游戏之所以广受欢迎,很大程度上则是因为网络游戏基于分布式虚拟现实技术强烈的交互性。众所周知,参与游戏就意味着在游戏中扮演某种角色,玩家与游戏本身以及其他的玩家都要进行互动才能够将游戏继续下去。虚拟现实系统的沉浸性、交互性以及想象性都在游戏中得到了最大的体现。

虚拟现实技术能够借助网络加快普及速度,不能不说到其背后的一位功臣即VRML。VRML(Virtual Reality Modeling Language,虚拟现实造型语言)是一种用来描述万维网页面上三维交互环境的文件格式。

虚拟现实的优点范文6

关键词:博物馆;数字媒体;资源开发

地方性博物馆作为地方片区最具文化特色和历史印记的文化名片,在文化宣传、科普教育中有着举足轻重的地位。现在人们的旅游许多都将游览博物馆计入行程。民众一般性思维认为博物馆有高大上、历史感强、来到博物馆便可以长知识的固有印象。事实却是,大多数人到博物馆看过冰冷的藏品不久便忘却。原因是除了观看时没有导游解说外,更多的大多数博物馆丰富的馆藏一般处于静态摆设,无法调动观众的形象记忆。博物馆中,财政较富裕的展馆会根据展品需要设定灯光或部分图示,财政基础薄弱的展馆甚至将珍贵的展品只摆放于阴暗的角落。严重地打击了民众对博物馆的固有印象,导致民众回头率低的现状。博物馆的馆藏更不能有效地转化为社会生产力,使博物馆的健康持续发展造成极大的损害。

针对博物馆现状,需要解决的问题作者归纳为:第一,地方性博物馆知名度小游客量小;第二,博物馆陈列形式单一,静态陈列无法增加人们记忆;第三,馆内缺乏互动设施,降低了人们在游玩的趣味性;第四,缺乏能够盈利的设施设备及内容,博物资源不能产生造血功能。

1 地方性博物馆网络多平台宣传

移动互联网已经发展较大的几个app平台,在已有的公众平台上展示要胜过自己搭建宣传平台。在已有的应用平台进行展示展现、门票及衍生产品售卖,优点为已有移动设备应用平台一般都有较大的客户流量,并且用户搜索一般针对点对点的方式,更加有助于成交。博物馆应注重网络口碑的宣传,使用户更大程度上引流到博物馆。

微信作为一个即时通讯服务的免费程序,截止到2015年第一季度,已经覆盖中国百分之九十以上的智能手机,月活跃用户达到5.49亿。博物馆应建立起自己的微信公众平台,设立博物相关的社区,使用户在平台讨论相关内容,了解博物馆相关知识。并且在微信平台上开发博物商城,售卖博物馆纪念品及博物馆藏品衍生周边产品。善用微信朋友圈使游客在朋友圈内推荐。传统的网站与微信公众平台微博及传统媒体结合起来,形成立体推广形式。

2 博物馆藏品陈列创新,利用数字媒体技术增加观展形式

利用移动终端设备,开发相适应微信导游形式,使游客不需要导游的情况下可以自主游览倾听讲解。有助于使游客从视觉听觉感受藏品价值,增加感官印象。

另外,开发AR增强现实与博物结合。增强现实技术(Augmented Reality,简称 AR),是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术,这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。增强现实技术是将现实世界与计算机虚拟世界无缝的链接在一起。增强现实可以将博物馆藏品的解说无缝的植入到增强系统中,在游览者观看藏品时可以自主的调用系统资料。甚至,在增强现实中还可以将博物藏品虚拟还原成原来状态,达到通过手机看藏品更加有趣,更加生动。可用智能终端摄像头扫描藏品的二维码或者图像,智能终端屏幕即可呈现藏品的三维虚拟状态,各项资料数据,甚至可以进行互动。例如,在自然博物馆内扫描恐龙骨架,即可可到恐龙的地质时代、生长特性等资料,还可以虚拟出一个真正恐龙的样子,恐龙还可以走动、跑步,甚至和观者互动。游览一个这样的自然博物馆,肯定要比在馆内看着一个灰秃秃的恐龙骨架来得更加生动。

3 建立VR虚拟现实互动区

虚拟现实是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统它利用计算机生成一种模拟环境,是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。博物馆对VR虚拟现实的应用简单来说就是沉浸式的虚拟交互体验。博物馆内藏品大都为静止放置状态,且由于年代久远后已经失去了原有应用场景。虚拟现实的作用即可以还原当时博物藏品的使用状态。使游览者能够亲身感受使用场景,增强其置身其中的体验记忆。相比文字解说,虚拟现实可以对藏品的体态、原貌、比例、纹理、使用方式等进行重构,使游览者深入其中。并且,虚拟现实通过采用多种算法,可以实现体验着与博物藏品原始场景的多种交互,例如弓箭,游览者可以通过虚拟显示头盔和手套感受弓箭的瞄准和力道。再如,游览地质博物馆时便可沉浸与再造的虚拟现实地质公园,可以看到白垩纪的地质特征,植物生长;在地质公园走时,一个血肉饱满的合川马门溪龙从身边走过,一只翼龙从头上掠过去捕食你前方的一只小动物,给游览者带来的身临其境的体验。运用VR虚拟现实可以使博物馆内的藏品更加有趣丰富、便于记忆,增加对游览者的体验乐趣。另外,虚拟现实在博物馆中的运营可以向游览者收取一定的费用,为博物馆带来一定收益。

4 建立多种藏品衍生产品,增强博物馆造血功能

当前大多数博物馆盈利主要以门票收入为主,地方性博物馆由于其服务范围小,知名度低的原因,门票收入甚是微薄。另外,衍生产品的缺乏也让博物馆失去了观众朋友圈再宣传的机会。动漫依其艺术审美和传播简易性,在日常图像中占有很大比例。动漫不同于摄影摄像对实物的依赖,高度的创作自由度使得动漫方式成为博物资源衍生的最佳方式之一。例如可以制作动漫形式的电影、挂件、臂章等常规的博物产品外,还需要对博物产业动漫化的深度开发。例如,恐龙博物馆,除了恐龙影院外,还可以售卖恐龙类音像制品,或者恐龙T恤衫等。利用移动平台制作手机游戏,对游戏运营起到广告作用。制作移动端的虚拟现实内容,配合廉价虚拟现实装备进行售卖;还有前面所提到的虚拟现实公园环境体验区。等等除了现在已有的外更多的博物体验。

5 结语

数字媒体技术介入博物产业的开发,能够更好的解决博物产业的发展瓶颈。数字媒体技术是通过现代计算和通信手段,综合处理文字、声音、图形、图像等信息,使抽象的信息变成可感知、可管理和可交互的一种技术。在移动互联网大发展的今天,手机、平板等移动终端设备拥有极大保有量,有调查显示,每人每天平均使用手机竟达253次,这为数字媒体技术移动设备端的博物馆资源开发提供了基础条件。现在笔者以数字媒体技术为支撑、移动设备为载体、博物资源为内容探讨解决博物馆的现存问题,增加博物产业的社会效益和经济效益。

参考文献: