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虚拟现实技术范文1
虚拟现实技术在二十世纪末、二十一世纪初方才兴起一项新兴的综合实用技术。其将计算机图形学、传感测量技术、仿真及人工智能、多媒体技术以及底滞枷翊理技术等多项技术融为一体。该项技术可以创建出一个交互式、虚拟的、逼真的三维立体空间环境，同时可以对于人的操作以及活动作出相对准确、及时的反应，使人们有种出于现实中的感受。本文就虚拟现实技术的起源发展、现实应用以及发展现状进行分析，简要的对未来发展的方向进行介绍。
【关键词】虚拟现实技术 应用 现状 发展趋势
随着计算机技术的高速发展，近年来虚拟现实技术也得到了快速的成长。虚拟现实技术是一个可以进行虚拟世界创建与体验的计算机系统。虚拟现实技术是对计算机技术加以利用，从而形成一个逼真的、包含有视觉、听觉、触觉等多个感官的虚拟环境，使用者利用各式交互设备与虚拟环境内的实体进行相互作用，从而产生一种身临其境的信息交流，是当前时期较为先进的实现数字化人机交互感受的技术。
1 虚拟现实技术的简介
1.1 虚拟现实技术原理
虚拟现实（Virtual Reality），简称为VR，是使用计算机模拟出一个三维的虚拟空间，为使用者提供包括视觉、触觉、听觉等感官感受进行实际模拟，同时可以快速、不受限制地对事物进行观察。使用者在进行移动位置时，计算机将会及时展开复杂运算，精确地将虚拟三维世界的视频传输给使用者，从而产生亲身临场的感觉。是一种经过计算机技术加以辅助而产生的高技术性的模拟系统。虚拟现实技术集成了计算机仿真、人工智能、计算机图形、传感、显示以及网络处理等技术的发展成果。
1.2 虚拟现实技术的发展史
虚拟现实技术的发展大致上可分为四个发展时期。1963年以前式虚拟现实技术发展的萌芽期，1963年至1972年的十年间将带有声音的形动态进行模拟过程中便包含有虚拟现实思想。1973年至1989年，该时期虚拟现实的概念以及理论开始产生。1990年至今虚拟现实技术得到不断的发展与完善并应用于实际中。2012年Google首次了Google Glass，将虚拟现实技术、头戴式显示器、增强现实展现到普通民众的视野中，这对原有的图像显示设备进行完全的颠覆。2013年，头戴式显示器得到了广泛的关注，随后世界众多公司均加入到虚拟现实头盔的竞争中。
2 虚拟现实技术的应用范围
虚拟现实技术主要在现实中应用于如下几方面。
2.1 医学
虚拟现实技术应用于医学方面有着极其重要的实际意义。创建虚拟人体模型的环境中，可以利用HMD、感觉手套、跟踪球等更加方便的对人体内部的器官构造进行了解，在进行外科手术时，医生可以通过虚拟技术在显示器上进行模拟手术，寻求最佳的手术方案同时可以提升医生的操作熟练度。
2.2 娱乐、教育
由于虚拟现实技术拥有丰富的感知力以及3D现实环境致使其成为了理想的视频、游戏工具。因为娱乐上在虚拟现实技术上的真实性要求较低，因此近年来该项技术在娱乐、游戏方面发展较快。此外，在家庭娱乐上也取得可较为良好的发展前景。
2.3 军事航天
模拟和练习始终是军事航天业里的一个重点的内容，这对虚拟现实技术的应有提供了极为广阔的前景。此外，虚拟现实技术可以对零重力进行真是的模拟，来对现有对宇航员的训练方式进行替代。
此外虚拟现实技术还在房地产开发、动作捕捉、数字地球、室内设计、工业仿真、文物保护、应急演练等方面均有所应用。
3 虚拟现实技术发展现状
虚拟现实技术是由美国人提出的概念，后来由美国宇航局对其的利用，从而展开了对成本较低的虚拟现实系统的研制，从而对虚拟现实技术的硬件发展有着一定的推动作用。现在虚拟现实技术虽已获得了较大的发展，但是仍处于研究的初级阶段。目前虚拟现实技术主要在感知、后台软件、硬件以及用户界面四个方面进行研究。就当前时期的技术来看，场馆虚拟漫游存在的最大难点是建模与实施绘制。通常情况下，会选择在绘制速度与模型精细度上选取一个平衡点，这样不仅可以保证绘制质量又不会为用户造成不适感。目前世界上有着诸多的虚拟现实应用的开发商，已经开发了一些虚拟现实软件的平台，比如Superscape公司的VRT、Deneb Robotics公司的ENVISION等。这类平台面对不同的目的，在很大程度上提升了虚拟现实应用系统的研制效果，但是在开发中依然有着很多的问题，尤其是对自主知识产权缺乏的问题，对其中的核心了解不充分，一旦要对新功能进行开发补充时，都会造成无法运行的状况。
2015年三星公司了一个新的配件Gear VR，吸引了广大用户的关注，Gear VR是一款利用手机作为屏幕的移动虚拟现实的配件，可以实现虚拟现实得应用体验。三星公司的这款虚拟现实的设备对于同行业的其他品牌有着很大的竞争优势，由于其是第一家将其应用于手机上。此外将虚拟现实技术应用于航拍中，再结合三维制作技术，实现现实拍摄与三维制作的交互，这在游戏上应用较为广泛。目前有大量的游戏制作商将虚拟现实技术应用于游戏开发，例如“星球大战”、“鹰击长空”、“最终幻想14”等，均实现了将现实内容与三维制作相结合，制作出的游戏效果使玩家有者身临其境的游戏感受，得到了广大玩家的喜爱。
4 虚拟现实技术发展趋势
对虚拟现实技术的发展历程来看，虚拟现实技术在今后的发展过程中依然会遵循“低成本、高性能”的原则。本文将从软硬件上展开探讨，主要的发展方向如下。
4.1 动态环境建立技术
虚拟环境的创建是虚拟现实技术最为核心的内容，动态环境建模主要的目的在于获得现实环境数据的基础上，以此来创建相应的虚拟环境的模型。
4.2 实时三维图像生成与显示
三维图像生成技术已经较为成熟，目前关键是实时生成如何实现，目前就如何不降低图像质量与复杂程度的基础上对频率的刷新是今后发展的重点研究内容。另外，虚拟现实技术的发展依赖于传感器与立体显示器的发展，当前时期的虚拟设备上无法满足系统的需求，需要对三维图像的生成与显示技术进行不断的开发。
4.3 研制新型交互设备
虚拟现实要能够完成人可以自由的和虚拟世界内的对象实现交互，有一种身临其境的感受，使用的主要输入、输出设备有数据手套、头盔显示器、三维声音产生器、三维位置传感器以及数据衣服等。所以，价格低廉、新型、耐用性好的数据衣服和手套将成为今后的研究重点。
4.4 智能语音虚拟建模
虚拟现实建模过程是较为复杂的，需要有较多的时间和精力。假设将智能、语音识别等技术与虚拟现实技术相结合的话，可以很好的对这一问题加以解决。可以将模型的方法、属性、特点的描述利用语音识别技术来对建模数据加以转化，之后再使用计算机的图像处理技术以及人工智能来进行设计、评价，将模型用对象进行表示，同时逻辑地使各个模型进行动、静态的连接，最终创建出系统模型。在模型形成后对其进行评价，给出一定的评价结果，同时由人工使用语言对其编辑和确认。
4.5 应用大型分布式网络虚拟现实
分布式网络虚拟现实是将零散的虚拟现实系统和仿真器利用网络将其连接在一起，采取协调一致的标准、结构、数据库以及协议，创建出一个在空间、时间相互联系的虚拟合成系统，使用者可以进行自由的交互。当前，分布式虚拟现实交互已经成为国际上的研究热门。网络分布式显示虚拟在航天上有着极为重要的应用价值，可以减少研制经费以及设备费，同时可以降低人员的出差费以及出差造成的不适。
5 结语
综上所述，虚拟现实技术有着广阔发展前景的高新技术，但是仍有着诸多的需要解决的问题。虚拟现实技术已经在现实生活中的许多方面得到应用，并发挥出了极为重要的作用。作为二十一世纪大力发展的技术，在今后的发展中将会取得越来越广泛的应用，将会对人们的习惯以及理念加以改变，同时深入的应用与我们的日程生活和工作中。
参考文献
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虚拟现实技术范文2
1.虚拟现实技术的定义虚拟现实技术又称为灵境技术或人工环境，它是近年出现的一项高新技术。虚拟现实技术利用计算机模拟所产生的拥有三维空间的虚拟世界为使用者提供视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者通过一些装置进入特定环境。虚拟现实技术的特点主要有以下几点。（1）构想性构想性又称自主性，虚拟现实技术可以通过丰富的想象拓展人类的认知范围，使得人类的认知范围突破真实环境的局限，进而使人们能够“到达”一些现实中所没有的环境。（2）多感知性传统的计算机技术只有视觉感知，而虚拟现实技术不仅包括传统的视觉感知，同时还拥有听觉感知、触觉感知等。虚拟现实技术的理想状态便是各种感知功能的共存，但是由于当前技术的局限性，目前的虚拟现实技术仅具有听觉感知、触觉感知、视觉感知等部分功能。（3）交互性虚拟现实技术的交互性使使用者不再像旁观者一样被动接受计算机所带来的信息，它能够让使用者通过与虚拟环境中的事物进行互动从而得到环境的反馈。用户在虚拟环境中可以用手抓住其中的事物，环境会反馈给用户手抓物体的真实感觉，同时，使物体能够随着人的手的移动而运动。
2.虚拟现实技术中的关键技术（1）广角立体显示技术以往的计算机图形技术如果具有足够准确的模型也可以精确产生不同事物的形象，但是对于一些特殊情况，图像的刷新就相当重要，同时也要求较高的图像质量。实时三维计算机图形技术可以做到实时、快速刷新图像，图像质量也较高，这项技术在模拟飞行系统中运用较为广泛。（2）触觉与力觉反馈技术触觉与力觉反馈技术通过在手套中安装一些可以振动的触点来模拟触觉，使人们能够在虚拟世界中直接对见到的事物进行操作，从而能够感受到物体对人体所产生的反作用力。该技术使虚拟环境更加逼真，使人们产生身临其境的感觉，从而更为准确地反映出虚拟环境状况。
二、虚拟现实技术在展示设计中的应用
1.打破了展示设计中时间与空间所带来的局限性在展示设计中利用虚拟现实技术可以打破时间与空间所带来的局限性，无论是宇宙天体，还是原子粒子，展示设计人员都可以利用虚拟现实技术自由进入物体内部，通过对各环节的工作情况和各环节之间的联系进行考察，从而对物体进行全方位的细致研究和分析。同时，虚拟现实技术也能打破时间所带来的局限性，它能够展示一些需要经过很长时间产生的变化，这对展示设计具有重要的意义。
2.可以弥补展示设计中的不足将虚拟现实技术应用于展示设计中，可以弥补在设计过程中由于场地、设备以及经费的局限而导致的一些设计工作无法顺利开展的不足，使环境设计的实际效果能够得到保证。由于在展示设计中引入虚拟现实技术，设计人员不需要实地考察，只需要电脑便可以了解到具体的场景，从而减少了展示设计成本的支出，也可增加人们对设计的感性认识，便于人们准确理解和掌握展示设计的内容，进而使得展示设计的质量得到提升。
三、虚拟现实技术在展示设计中的应用前景
1.图形、输入输出、处理能力等方面的突破虚拟现实技术是一个较为全面的设计表达系统，它能够突破以往电脑效果图的维度限制，将各种类型的环境数据体现在展示设计中。这些方面的完善和改进带动了展示设计的革新，使得展示设计师的地位也获得了提高。通过虚拟现实技术，参观者能更加深入地感受参观经历的微妙性、复杂性、趣味性，从而使展示设计的质量得到提高。
2.虚拟现实技术应该注重与其他技术的结合如今，计算机技术快速发展，虚拟现实技术在展示设计中的应用应该越来越注重与其他技术的结合，使设计人员能够从不同角度对设计对象进行直观的展示，从而设计出更加人性化的作品。在展示设计中引入虚拟现实技术是设计领域的一种新颖的方式，在未来会有很大的发展前景。虚拟现实技术将会在展示设计中得到更为广泛的应用，其作用也将越来越受到人们的关注。
四、结语
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动画作为艺术的一种表现形式，它具有特殊的文化内涵。动画艺术来源于生活，但它的艺术表现形式却又远远高于生活。动画创作中想象力和创新性是关键，动画中创造性大都是如何来体现的呢？它靠技术，然而在当前社会迅速发展的影响下，很多新型技术都进行了革新和研发，也伴随着动画行业的发展迎来一个灿烂的春天，并且在表现形式上呈现出多元化。很多动画作品不但在商业上获得了极大成功，而且其民族性、国际性、艺术性上也体现的淋漓尽致。所以说新技术的革新是动画艺术的发展趋势。
二、虚拟现实技术与动画艺术的融合之路
动画在当前社会的发展中，在形式上很多情况不能满足商业或艺术上的要求，这就要求动画技术进行革新以满足其需求。然而，虚拟现实技术就应运而生了，虚拟现实技术使动画艺术在表现形式上更广，甚至促进新兴行业的产生。例如，虚拟三维仿真动画游戏，建筑漫游交互可视化，模拟军事、工业制作互动领域。
三、模拟真实环境，实时仿真交互
模拟真实环境主要是应用在商业中，早在加拿大，就已经投入运用了，即，在商业会议中，会议中的人员都不会到场，而是在家拿出手机或是电脑，进入一个虚拟的办公环境中，大家都坐下来开会就好了。这样就大大节省了资源。在虚拟的环境中每个模型的外形，进行真实的拟合，然后通过数据转换成三维模型。比如，蓝天白云花草树木的模拟、虚拟现实主题公园真实模拟、真实的建筑场景等。
四、动画艺术与虚拟现实技术的发展
动画艺术的设计可以挖掘传统文化中的元素。传统文化经过几千年的沉淀，所留下来的优秀文化大多是符合大众口味，都有其独特的艺术形式，吸引着各自的爱好群体。虚拟现实技术随着科技的发展，也日益健壮，把动画艺术融入到虚拟现实当中，其视感、触觉可谓大为观止。建筑行业中，为了把握市场趋势，果断启用最新技术把握住了商机。虚拟现实技术甚至成了当今房地产行业综合实力的象征与标志；工业生产中，虚拟现实技术给其带来了便捷，提高了效率，更是减少了损失；在军事模拟动画中，给战士充足的现场感觉，提升了培训质量。
五、结语
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关键词:虚拟现实;虚拟旅游;现实旅游;三维互动
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)33-9355-02
Application of Virtual Reality Technology in Tourism
TIAN Yin
(Suzhou Art & Design Technology Institute, Suzhou 215104, China)
Abstract: Virtual Reality(VR) technologe is a high-level synthesis and integration. It is the rapid development in recent years and gradually matured. The development cost is falling. We are developing the VR tour works based on virtual roaming. This paper analyzes the application of VR in tourism, pointes out the important role of VR technology in tourism by discussing the VR.
Key words: virtual reality; virtual tour; reality tour; 3D interaction
所谓虚拟旅游,指的是建立基于现实旅游景观,利用3D技术,构建一个虚拟的旅游环境。VR技术为用户提供了一种新型的人机接口,它不仅使用户能感受到景区空间及物体的逼真存在,而且还能与用户互动,在虚拟旅游中,用户可以选择一种自己喜欢的身份进行游览,突破物理空间和时间的约束,沉浸在这自由互动的三维信息空间中。
作为IT技术创新的领导者,IBM曾成功实施了梵蒂冈图书馆、永恒的埃及等数字化的文化遗产项目,IBM前不久还推出的《超越时空的紫禁城》在线旅游行业的三维化进程。加拿大UBC与我国万方幸星数码科技有限公司联合开发的虚拟圆明园,运用虚拟现实技术再现了当年圆明园的一些风貌,使用户对其有一种更直观、更亲近的认识。相关报道还有很多,这都说明了文化遗产、旅游资源的三维化虚拟现实的意义。
虚拟旅游是诞生在现代信息化时代,是以数字技术为支撑的,如何使虚拟旅游更逼真、更适应人的需求,这是我们研究的重点,除了功能设计之外,更重要的就是技术的灵活运用。
1 虚拟现实技术的应用
目前,我们将虚拟现实应用到旅游业的过程是结构设计、信息收集、信息数字化、虚拟交互设计与实现、产品,最终实现虚拟旅游体验,设计流程如右图。
旅游景点可以是现实中存在或不存在的,对于真实的景区是收集实际资料和照片,而对于规划中的景区,则先设计规划平面图,按结构布局把它做成三维模型,再利用虚拟交互设计,硬件配备,实现旅游体验。
1.1 虚拟建模技术
一个三维虚拟场景模型的构建一般经历从设计、建模、贴图、场景合成、环境设置、动画、优化、模型导出等若干个阶段。我们采用3DMax作为建模工具,因为3DSMAX建立的模型有很强的仿真立体效果,而且又方便导入到后期的虚拟软件完成交互设计。
1.1.1 建筑建模
建筑建模如用效果图的模型是不适合的,虚拟现实中的运行画面每一帧都是靠显卡和CPU实时计算出来的,如果面数太多,会导致运行速度急剧降低,甚至无法运行;模型面数的过多,还会导致文件容量增大,在网络上也会导致下载时间增加。所以,虚拟旅游的模型采用的多边形建模方法。
多边形建模技术主要优点是简单、方便和快速,而且节省“面数”,以适应虚拟旅游实时显示的需要。在虚拟旅游作品设计中不仅要考虑景区的逼真性、虚拟互动的可行性,还要考虑虚拟旅游互动中的流畅性。考虑到硬件的限制和虚拟现实系统的实时性的要求,建模大都采用模型分割、纹理映射等技术,在能够保证视觉效果的前提下,尽量采用比较简单的模型,在模型创作过程中,对模型进行分割,分别建模,以利于虚拟旅游的实现。
1.1.2 植物建模
植物是景区的重要组成元素,植物模型复杂,量又多,不可能用常规的建模方式完成,在设计中除了个别的主要植物用模型外,其余大部分使用植物贴图进行表现。
1.1.3 水体构造
水体同样是景观的重要内容,如喷泉,可以用粒子系统进行表现,但会降低系统的速度,我们在模型设计中仅使用平面,附上水体贴图,水体的动态变化到后期虚拟软件中进行设置。
1.2 优化技术
虚拟场景的优化是一个必不可少的环节,经调整和优化模型与贴图,能很大程度地提高系统的运行速度和流畅性。
1.2.1 模型优化
适当分割对象的三角面,删除不需要的面、线、点。保持模型面与面之间的距离,在表现细长条的物体时,尽量不用模型而用贴图的方式表现。模型的数量不能太多,将物件群组化,还要合理分布模型的密度。
1.2.2 贴图、材质优化
3DS MAX的出色的纹理贴图,材质编辑能力,提供对模型表面材质和贴图的处理途径。虽然,虚拟现实后期编辑中也有【改变贴图】的脚本,但如在3DS MAX中完成表面材质处理,进入后期编辑器就会方便很多。另外,材质的使用有时还需要跟烘焙操作结合在一起,不同类型的材质需要采取不同的烘焙方式。
调整纹理贴图的大小、格式,并调整贴图模式,以增加景物的细节水平及景物的真实感。贴图大小采用2次方倍数,在被后期虚拟软件读取时,速度较快。
1.3 虚拟交互技术
虚拟旅游需具备极强的交互性能,用户在场景中可以方便地与系统进行三维交互,在后期虚拟软件中,使用脚本进行交互功能的控制。
1.3.1 摄像机的设置
摄像机就是人的眼睛,在虚拟旅游中用户随心所欲地在场景中漫游,这些功能是通过键盘按键或鼠标点击实现的。有后期虚拟软件中需要对不同的漫游方式创建摄像机,并将摄像机与按键或鼠标动作关联。创建摄像机要与设计的虚拟旅游的方式相结合的,比如,第一人称方式、第三人称方式;游客自由漫游方式、自动漫游方式。规定路线的自动漫游是游客按照规定好的路线进行游览,观赏的景色是固定的、有序的,这种方式适合游客想初步了解景观或对旅游地不太熟悉的情况下选择的。而游客自由漫游是游客自己决定旅游的路线,自由行走,无规定旅游路线的限制,这样游客更自主,娱乐性也强。
1.3.2 碰撞设置
在场景中漫游应符合常规,无论以某种方式行走,都不会走到场景以外其他地方,或陷入建筑物中,这就要求系统能实时、准确判断对象间的碰撞,并作出合理的响应。有关物体的碰撞我们是在后期虚拟软件中进行设置的,选择摄像机会碰撞到的物体,设置相关参数。
1.3.3 多媒体效果设置
在虚拟旅游系统中提供导航图,方便游客了解自己所处的位置,也可按地图选择想去的景点。不同的景点都配有音乐,视频解说,游客也按需要开关、可以切换音乐,需要“导游”的解说时,也可选择播放。虚拟场景中还可以适当增加活动的人物、小动物等,模拟现实旅游的效果。
2 虚拟旅游的意义
2.1 旅游广告
在旅游宣传中,长期以来人们是用抽象的概念表示非常丰富的旅游资源,如文字、平面图、宣传画册,有时也有用三维动画、视频光盘等传达信息的,但用户还只是被动的方式接受,无法自由地、更真实地全面了解信息。虚拟旅游景区的实现能为旅游者提供精确、详细的信息,用户以旅游者的角度,真实的感觉“进入”景区观赏、互动,在游览之前对于景区的质量和花费有明确的认知,激发旅游的兴趣,鼓励用户真正去目的地游玩。
2.2 旅游规划
借助虚拟旅游系统,把尚不存在的旅游景区表现出来,还可以利用VR的交互性能,实时修改某些景物,并能实时动态演示和控制设计和施工的过程。对各种方案及结果进行比较,使设计师的思维更加形象化,概念更易于理解,也方便领导作出决策。这是传统手段如平面图、效果图、沙盘乃至动画等所不能达到的。另外,可重复修改设计,直到在虚拟现实中达到预期效果,以就可减少甚至杜绝实际建成效果与设计意图偏差很大的情况。这无疑对设计还是规划部门都能大大提高成效。
2.3 教学应用
虚拟旅游还可以引入中小学的教育中,如学生学习地理、历史知识时,配上相关的虚拟旅游作品,学生们就在像玩游戏一样的情景,在现场气氛中学习和掌握知识,可谓真正的寓教于乐。
对于导游的教学就更有效了,教学场景真实,可实现场景游览、学生实习等,在互动中达到教学目标。另外,还能降低教学成本,省时间、省费用。
2.4 互动娱乐
世界上所有的旅游景点,一个人不可能一一去实地游玩,通过虚拟旅游能过把瘾,用户足不出户,就能去观赏风景名胜区,甚至在虚拟旅游中进行互动,增加娱乐性。
3 结束语
我们在虚拟旅游中做了些基本的工作,正在将虚拟现实技术应用于旅游中,特别是模型优化、虚拟互动等方面进行了探索。以后的工作将着重于研究如何创建高效和多样的虚拟场景技术,结合后期虚拟软件,扩展接口功能及交互性能,以提高其运行效率。
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虚拟现实技术范文5
论文摘要：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，从而在现代教育领域内有着极其巨大的应用前景。本文主要探讨虚拟现实技术类型的划分，及其在现代教育领域中的应用及优势。
随着科学技术的迅猛发展，新的教学媒体不断涌现，继多媒体、仿真、计算机网络之后，教学技术领域又出现了一个新型教学媒体，它就是虚拟现实技术(virtual Reality)。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，由于它能够创建与现实社会类似的环境，使使用者获得身临其境的感觉和体会，从而能够解决学习媒体的情景化及自然交互性的要求，因而，在教育领域内有着极其巨大的应用前景，可以预言，虚拟现实技术将成为现代教育领域内最具有应用前景的 “明星” 技术。
目前，虚拟现实技术已在航空航天、医学实习、建筑设计、军事训练、体育训练、娱乐游戏等许多领域得到广泛应用。‘在国外，虚拟现实技术已应用于课堂教学。虚拟现实技术作为新的教学媒体，它的出现无疑将对现代教育教学产生深远的影响。
一、虚拟现实技术在现代教育中的具体应用
虚拟现实技术在各方面都展现出了强大的应用可能性，蕴藏了无限生机，它能够为学生提供生动、逼真的学习环境，学生能够成为虚拟环境的一名参与者，在虚拟环境中扮演一个角色，这对调动学生的学习积极性，突破教学的重点、难点，培养学生的技能都将起到积极的作用。新兴的教育形式必将因其优越的一面而在未来教育领域中占有一席之地。
虚拟现实技术在现代教育教学中的应用主要有以下六个方面。
1、科技研究
当前许多高校都在积极研究虚拟现实技术及其应用，并相继建起了虚拟现实与系统仿真的研究室，将科研成果迅速转化实用技术，如北京航天航空大学在分布式飞行模拟方面的应甩浙江大学在建筑方面进行虚拟规划、虚拟设计的应用；哈尔滨工业大学在人机交互方面的应用；清华大学对临场感的研究等都颇具特色 。
2、虚拟学 习环境
虚拟现实技术能够为学生提供生动、逼真的学习环境，如建造人体模型、电脑太空旅行、化合物分子结构显示等，在广泛的科目领域提供无限的虚拟体验，从而加速和巩固学生学习知识的过程。亲身去经历、亲身去感受比空洞抽象的说教更具说服力，主动地去交互与被动的灌输，有本质的差别。
3、虚拟实验
利用虚拟现实技术，可以建立各种虚拟实验室，如地理、物理、化学、生物实验室等等，拥有传统实验室难以比拟的优势，不仅可以节省成本，还可以规避真实实验或操作往往会带来各种危险。
4、虚拟 实训基地
利用虚拟现实技术建立起来的虚拟实训基地，其 “设备”与 “部件”多是虚拟的，可以根据随时生成新的设备。教学内容可以不断更新，使实践训练及时跟上技术的发展。
5、虚拟仿真校 园
教育部在一系列相关的文件中，多次涉及到了虚拟校园，阐明了虚拟校园的地位和作用。虚拟校园也是虚拟现实技术在现代教育中最早的具体应用，它由浅至深有三个应用层面，分别适应学校不同程度的需求：
(1)、简单的虚拟我们的校园环境供游客浏览。
(2)、基于教学、教务、校园生活，功能相对完整的三维可视化虚拟校园。
(3)、以学员为中心，加入一系列人性化的功能，以虚拟现实技术作为远程教育基础平台 (包括虚拟考场)。
6、虚拟远程教育
虚拟现实技术使得Internet的一片平面世界首次出现了的三维场景，它刚一问世，便引起了极大的反响，得到众多的软硬件厂商的支持，成为了Internet是最具发展前景的新兴技术。虚拟现实在各方面都展现 出了强大的应用可 能性 ，蕴藏了无 限生机 ，在教育领域中WEB站 点中，它可广泛用于学习情景创设，增加学习内容的形象性和趣味性；可视化的导航自然的人机界面等方面。如：创建网上三维图书馆。
二、虚拟现实技术在现代教育中的优势分析
1．弥补远程教学条件的不足。在实际教学中，往往会因为实验设备、实验场地、教学经费等方面的原因，而使一些应该开设的教学实验无法进行。利用虚拟现实系统，可以弥补这些方面的不足学生足不出户便可以做各种各样的实验，获得与真实实验一样的体会，从而丰富感性认识 ，加深对教学内容的理解。
2．避免真实实验或操作所带来的各种危险。以往对于危险的或对人体健康有危害的实验，一般采用电视录像的方式来取代实验，学生无法直接参与实验，获得感性认识。利用虚拟现实技术进行虚拟实验 ，则可以免除这种顾虑，学生在虚拟实验环境中，可以放心地去做各种危险的或危害人体的实验。例如：虚拟的化学实验，可以避免化学反应所产生的燃烧、爆炸所带来的危险。
3．彻底打破空间、时间的限制。利用虚拟现实技术，可以彻底打破空间的限制。大到宇宙天体，小至原子粒子，学生都可以进入这些物体的内部进行观察。例如学生可以进入虚拟发电厂内，考察发电机的每个部件的工作情况以及每个部件之间的相互联系，了解整个发电过程，这是电视录像媒体和实物媒体所无法比拟的。虚拟技术还可以突破时间的限制，一些需要几十年甚至上百年才能观察的变化过程，通过虚拟现实技术，可以在很短的时间内呈现给学生观察。例如，生物中的孟德尔遗传定律，用果蝇做实验往往要几个月的时间，而虚拟技术在一堂课内就可以实现。
4．可以虚拟人物形象。虚拟现实系统可以虚拟历史人物、伟人、名人、教师、学生、医生等各种人物形象，创设一个人性化的学习环境，使远教学生能够在自然、亲切的气氛中进行学习。例如，在虚拟的课堂学习气氛中，远教学生可以与虚拟的教师、学生一起交流、讨论，共同探讨学习中的各种问题，进行协作化学习目前，尽管虚拟现实系统的硬件设备还比较昂贵，虚拟现实技术尚未能普及，但是，随着虚拟现实技术的不断发展和完善，以及硬件设备价格的不断降低，我们有理由相信，与多媒体技术、网络技术并驾齐驱的虚拟现实技术作为一种全新的媒体，必将具有更加广阔的应用领域和发展前景，同时在现代教育领域，以其 自身强大的教学优势和潜力，也将会逐渐受到教育工作者的重视和青睐。我们需要紧密关注，大胆探索与应用，最终使虚拟现实技术在现代教育领域得到广泛应用和推广并发挥其重要作用。
参考文献
虚拟现实技术范文6
科学技术的发展让人类社会进入到新媒体时代，虚拟现实技术的崛起革新了当代展示设计活动。本文针对展示设计与虚拟现实技术的特征进行应用现状研究，发现技艺融合对观众体验的影响，并指出未来发展的趋势。
关键词：
展示设计；虚拟现实技术；应用
1现代展示设计的发展
人类文明的历史，也是一部展示设计的进化史。伴随着时代与技术的革新，展示设计由内而外的不断蜕变。作为现代科技成果与文化呈现的舞台，展示设计有着重要的社会价值与意义，在历史文化继承方面它起到文化保护与传承的功能。而各类博物馆展览馆作为提升国民素质的基地，它有着教育延伸的功能；商业展示空间则是人类经济社会重要的组成部分，产品的交易、经济的流通皆为展示活动的过程。展示设计不仅是艺术文化创意活动，也是科技成果的应用展现。伴随着科学技术的发展，现代展示设计逐渐褪去平面静态展示的“呆板形象”，融合新媒体技术，通过艺术的呈现方式，摇身成为众人追捧的现代化高科技展示舞台。近年来，虚拟现实技术的发展让当代展示设计焕然一新，为观展者提供了可互动的沉浸式多感官体验形式，也为展示语言的丰富带来了科技的贡献。
2虚拟现实技术的应用
2.1虚拟现实技术的发展
虚拟现实技术（VirtualReality）简称“VR技术”，是一种建立于计算机图形学、计算机仿真学、多媒体技术以及传感技术基础上的综合性的信息技术。虚拟现实技术利用计算机模拟的三维环境对现场真实环境进行仿真，生成实时动态三维立体的多感知虚拟环境，用户通过传感设备与虚拟环境中的对象进行交互作用，相互影响。通过人体行为动作控制浏览方向，并操纵场景中的对象进行人机交互，满足视觉、听觉、触觉甚至嗅觉与味觉的感知享受，从而产生身临其境的体验。1957年，电影摄影师MortonHeiling发明了名为Sensorama的体验装置，并在5年后为这项技术申请了专利。观众通过Sensorama的三面显示屏可以观赏五个2分钟的三维有，影片中带有声音、气味以及迎面吹风的感受。从20世纪简易的3D显示工具到近年来各种VR产品的出世，虚拟现实技术正通过各种形式出现在人们的生活中。
2.2虚拟现实技术的特征
虚拟现实技术的主要特征简称“3I”，包括交互性（Interactivity）、沉浸感（Immersion）、构想性（Imagination）。
（1）交互性，交互性特征，指的是参与者对于计算机虚拟环境中的物体能够进行操作行为，这种行为可反馈到机器中，因此具有交互性和实时性。例如，使用者通过手势控制抓取了一件衣服，通过触摸能够控制衣服的移动进行观察，而在这个过程中，人能感受到手里确实抓着衣服，而虚拟的衣服也会随着手的移动而移动，双向的信息接收，人与虚拟对象之间能够进行互动。
（2）沉浸感。沉浸感，是指参与者进入虚拟现实的环境中，能够身临其境地感受逼真的虚拟世界，通过视觉、听觉、触觉、嗅觉等多感知的体验，行为与运动中产生与现实世界同样的反馈活动，最终用户可以全身心地沉浸其中。
（3）构想性。构想性，指的是VR技术中如何发挥人类的创造力和想象力的诉求特征。参与者不只是被动接受预设的信息，而是依靠人的主观能动性，依据系统的运行状态变化对运动的未来进行想象，进而深化概念，产生新意和构想，主动地寻求探索信息，在虚拟空间中进行想象与创造，参与虚拟活动并进行动态生成，因此可以说，虚拟现实是启发人创造性思维的活动。
2.3虚拟现实展示设计
展示设计与虚拟现实技术的结合是艺术与技术的融合，同样也是人类智慧的表现。展示设计的体验需求可以通过虚拟现实技术来实现。虚拟现实展示具有直观性、交互性、真实性的特点。利用虚拟现实技术，观众能够全面地欣赏展品，完整的了解展品信息，并直接与展品进行互动体验，观展的主动权也将会交到观众手中。虚拟现实技术在展示设计中的应用主要包括以下三点：
（1）文物古迹与文化遗产保护开发中的应用。在文物修复与古迹开发方面，利用虚拟现实技术能够在虚拟环境中进行修复和开发活动的预判，通过虚拟的实验得到及时反馈，最终总结出最佳方案。另外，利用虚拟现实技术可以为观众展示文物古迹的复原样貌，深入其中进行虚拟游览。敦煌莫高窟壁画如梦如幻，虚拟莫高窟的展示可以让观众聆听千年前的古韵琴声，欣赏飞天灵动的舞蹈，近距离观赏壁画清晰的细节。虚拟展示为观众带来真切体验的同时，也对文物古迹的保护作出了贡献，缓解了旅游压力，减少了游客不文明行为的发生，同时文物的数据信息通过现代化数字的方式能够真正实现资源的共享与保存。
（2）展览空间中的应用。在展览空间中的虚拟现实技术，主要用于虚拟展品体验与环境模拟交互体验。借助虚拟现实技术，展品的呈现不再局限于平面模式，三维立体化的虚拟展品可以满足观展者的体验需求，与图片形式相比更加真实有趣，多感官的刺激更能让观众印象深刻，达到展示设计的信息传递目的。与以第三者的角度参观模型的方式相比，通过虚拟现实技术观众可以走进三维模拟的环境中，以主角的形式了解展示内容，丰富情感体验，加深记忆之旅。
（3）商业产品展示中的应用。商业展示的主要目的就是刺激消费，而虚拟产品直观的展示，信息的直接获取，良好的互动体验，可以达到促进消费的作用。虚拟现实展示突破了二维平面的限制，解决了产品缺乏真实感的问题。奥迪公司利用OculusRift设备为顾客提供了虚拟购车体验。顾客能够模拟坐在车内的真实场景，控制方向盘进行操作，细节的反馈也十分真实，顾客可以享受较为沉浸的体验，听到汽车的关门声以及车内收听收音机的效果。除了体验试驾外，顾客可以根据自己的喜好为虚拟空间里的奥迪车进行个性化的配置，更改内饰的颜色、皮革、车载娱乐系统的设置等。虚拟现实技术的应用为无法及时试驾的顾客提供了有趣的驾驶体验，满足了个性化定制的服务，促进了消费的成功。
3虚拟现实展示未来发展趋势
科技发展与普及的过程十分相近，今天的虚拟现实技术看似离人们的生活有些遥远。有人质疑虚拟现实技术无法普及，将其归咎于设备的限制。回顾历史，1946年世界上第一台电子数字式计算机投入运行，它占地170平方米，重达30吨，运算功能却比不上今天的微型计算机，这样一个开启计算机科学技术新纪元的设备，那时的人们也无法想象今天笔记本电脑与平板电脑的使用与普及是如此的广泛。目前，虚拟现实技术的发展在展示设计中得到了有效的应用，未来虚拟现实展示会注重于更加自然的交互，虚拟环境呈现更加真实细腻，进入模拟环境能够实现真实社会生活中交际、创造的功能。
4结语
虚拟现实技术的出现推进了展示设计的进步，而技术与艺术的发展总是相辅相成的，展示设计为虚拟现实技术的发展提供了舞台，而虚拟现实技术也为展示设计的呈现提供了崭新的表演形式。未来逐渐普及的虚拟现实展示将会改变人们的生活，提供更多便捷智慧的展示服务。
参考文献：
［1］任仲泉.展示设计［M］.南京：江苏美术出版社，2001.
［2］闵媛媛.新媒体环境下展示设计研究与应用［D］.北京：北京印刷学院，2009.
