虛擬現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)精選(九篇)

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第1篇：虛擬現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)范文

在快速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)中，傳統(tǒng)教育已經(jīng)無(wú)法完全滿足我們教育教學(xué)的要求，需要新的教學(xué)方式和手段進(jìn)行有效的補(bǔ)足。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一門新興的科學(xué)手段，具有沉浸感、交互性和構(gòu)想性的顯著特點(diǎn)，這樣的特征在計(jì)算機(jī)教學(xué)中有著極大的輔助作用，我們可以通過(guò)虛擬課堂、虛擬儀器、虛擬遠(yuǎn)程教育等多種方式的應(yīng)用手段來(lái)提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，推動(dòng)學(xué)生們主動(dòng)學(xué)習(xí)、熱情努力，從而達(dá)到更好的學(xué)習(xí)成效，實(shí)現(xiàn)我們的教育目標(biāo)。

關(guān)鍵詞:

虛擬現(xiàn)實(shí);高等院校;計(jì)算機(jī)教學(xué)

當(dāng)今社會(huì)正處于高速前進(jìn)的發(fā)展時(shí)期，科技水平不斷提高，各項(xiàng)新技術(shù)、新成果層出不窮。在這樣的現(xiàn)代化背景下，全國(guó)各行各業(yè)的工作方式及工作手段也不斷的得到更新，教育行業(yè)也不例外，傳統(tǒng)的教育方式作為我們教學(xué)的基礎(chǔ)性根基發(fā)揮著其穩(wěn)定而不可動(dòng)搖的作用，但是僅靠傳統(tǒng)教學(xué)顯而易見(jiàn)已經(jīng)不能滿足我們的教育工作需要，這個(gè)時(shí)候，我們需要積極主動(dòng)的引進(jìn)學(xué)習(xí)新的教學(xué)手段和技術(shù)，將創(chuàng)新與傳統(tǒng)巧妙融合。接下來(lái)，筆者將以計(jì)算機(jī)教學(xué)為主題，試著從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征及其與計(jì)算機(jī)教學(xué)的聯(lián)系等方面談一談虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)及其與計(jì)算機(jī)教學(xué)的聯(lián)系

傳統(tǒng)的教學(xué)方式是以老師的言傳身教為主，老師說(shuō)、同學(xué)們聽(tīng)，一對(duì)多的教學(xué)方式搭配一些簡(jiǎn)單的視頻、圖片等輔助文件，這樣的教學(xué)是基礎(chǔ)，卻已經(jīng)不能達(dá)到最好的教學(xué)效果。所謂虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)技術(shù)造成一種虛擬情境，是一種多源信息融合的交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真，可以讓使用者進(jìn)入到那個(gè)情境之中去，從而身臨其境的進(jìn)行工作和學(xué)習(xí)。結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)與計(jì)算機(jī)教學(xué)之間的聯(lián)系，筆者將虛擬現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)，概括有下面三個(gè)部分:第一，沉浸感。學(xué)生們通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)入虛擬世界中，視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多種感覺(jué)器官都有著鮮活、真實(shí)的感受，這種獨(dú)一無(wú)二的沉浸感，可以幫助學(xué)生更好地進(jìn)入教學(xué)實(shí)境中，在虛擬現(xiàn)實(shí)的體驗(yàn)中，更加專注、熱情的投入計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的進(jìn)程之中，進(jìn)而得到更好的學(xué)習(xí)成效。第二，交互性。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教學(xué)，老師在上面?zhèn)魇冢瑢W(xué)在下面單方面的接收信息，這樣的教學(xué)特別依賴?yán)蠋煹谋磉_(dá)水平和語(yǔ)言能力，教學(xué)效果很難達(dá)到最佳。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將同學(xué)們?nèi)客度肴S真實(shí)模擬的認(rèn)知環(huán)境之中，同學(xué)們的每一個(gè)學(xué)習(xí)操作都會(huì)有相對(duì)應(yīng)的合理反饋，教學(xué)之間產(chǎn)生一種頻繁、高效的良性互動(dòng)，這種交互性對(duì)于我們的計(jì)算機(jī)教學(xué)有著極佳的教學(xué)效果，值得我們推廣應(yīng)用。第三，構(gòu)想性。所謂構(gòu)想性，是指在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的前兩個(gè)特點(diǎn):沉浸感和交互性的基礎(chǔ)之上，虛擬現(xiàn)實(shí)所構(gòu)建出來(lái)的逼真世界有著良好的構(gòu)想性特征，它的建立本身結(jié)合了現(xiàn)實(shí)世界的大量特征，同時(shí)又在用戶使用中的真實(shí)感知進(jìn)行不斷改良，從而獲得了與真實(shí)世界最大可能的相似度與反應(yīng)狀況，這樣建立起來(lái)的虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)系統(tǒng)，對(duì)學(xué)生們的知識(shí)水平和視野的提升都帶有極大的優(yōu)化效果。沉浸感、交互性和構(gòu)想性是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的三個(gè)重要特點(diǎn)，在計(jì)算機(jī)教學(xué)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以起到很大的作用，學(xué)生們?cè)诟叩仍盒ｉT構(gòu)建的虛擬教學(xué)世界中可以更好地學(xué)習(xí)，一改以往那種老師教、學(xué)生學(xué)的單一傳授模式，同學(xué)們可以在逼真的教學(xué)環(huán)境和良性互動(dòng)中產(chǎn)生極大的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)熱情，更加積極主動(dòng)的投入課程的學(xué)習(xí)中去，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果，實(shí)在是一舉多得。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為近年來(lái)廣受關(guān)注的一種新興技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行進(jìn)行全面模擬仿真，從而為用戶提供逼真的使用環(huán)境。在作為虛擬現(xiàn)實(shí)的載體———計(jì)算機(jī)的教學(xué)中，這種手段的加入顯得更為迫切和有益。接下來(lái)，筆者將從以下四個(gè)方面試著談一談虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。第一，虛擬儀器。高校的計(jì)算機(jī)教學(xué)往往會(huì)涉及多種儀器的相關(guān)學(xué)習(xí)，可是以當(dāng)前的教學(xué)能力，這些儀器很多時(shí)候都無(wú)法普及到每位學(xué)生身上進(jìn)行一對(duì)一的操作練習(xí)，從而導(dǎo)致教學(xué)效果的極大程度下降，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以很大程度上改善這個(gè)缺陷。學(xué)生們可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在逼真的虛擬世界里進(jìn)行儀器操作練習(xí)，這樣的練習(xí)可以減少許多現(xiàn)實(shí)的儀器損耗，練習(xí)的人數(shù)和時(shí)間也有了很大程度的擴(kuò)展。第二，虛擬課堂。虛擬課堂作為傳統(tǒng)教學(xué)的補(bǔ)充，可以補(bǔ)足許多傳統(tǒng)教學(xué)所不能實(shí)現(xiàn)的地方。一些傳統(tǒng)課堂出于時(shí)間、空間、金錢或者技術(shù)問(wèn)題而無(wú)法實(shí)現(xiàn)的展示教學(xué)，在虛擬課堂中有了更多、更大的實(shí)現(xiàn)可能。同學(xué)們通過(guò)虛擬課堂，可以很大程度增強(qiáng)對(duì)傳統(tǒng)課堂知識(shí)的學(xué)習(xí)體會(huì)，也可以學(xué)到許多傳統(tǒng)課堂學(xué)不到的知識(shí)。第三，虛擬遠(yuǎn)程教育。當(dāng)前的教育模式已經(jīng)漸漸向網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代過(guò)渡，學(xué)生們不僅可以通過(guò)考學(xué)、進(jìn)入大學(xué)校園這樣的方式進(jìn)行高等教育學(xué)習(xí)，一些已經(jīng)工作或者身處遠(yuǎn)方的人也可以通過(guò)遠(yuǎn)程教育的方式進(jìn)行進(jìn)一步的深造，從而對(duì)國(guó)民整體的綜合素質(zhì)、學(xué)習(xí)水平的提高都有所提高、促進(jìn)，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持下的虛擬遠(yuǎn)程教育，就是實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的重要工具和關(guān)鍵一環(huán)。就計(jì)算機(jī)教學(xué)而言，很大程度上來(lái)講它是具有極大實(shí)踐性的一門科學(xué)教程，作為一種職業(yè)培訓(xùn)，很多需要它的人并沒(méi)有辦法全職來(lái)到高等院校進(jìn)行實(shí)地學(xué)習(xí)，這種時(shí)候，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就給我們提供了一個(gè)非常好的解決途徑———通過(guò)虛擬遠(yuǎn)程教育給那些需要它的人一個(gè)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，從而達(dá)到更好的教育目的。

三、結(jié)語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在當(dāng)前來(lái)講還是一門新技術(shù)，很多地方都還沒(méi)有完善，完全進(jìn)入課堂的條件尚不充足，但是不可否認(rèn)的是它的前景是十分光明的，尤其作為計(jì)算機(jī)科學(xué)，與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的聯(lián)系十分緊密，將虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用在計(jì)算機(jī)教育中就顯得更加的必要和緊迫了。在可以預(yù)見(jiàn)的以后，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)會(huì)越來(lái)越完善和普及，其在計(jì)算機(jī)教學(xué)中獨(dú)一無(wú)二的優(yōu)勢(shì)也會(huì)越發(fā)明顯，作為一種新興的教學(xué)手段，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)教育中的應(yīng)用是必然且無(wú)可替代的，各大高等院校眼前也在積極的進(jìn)行這樣的教學(xué)探索和初步實(shí)踐，最終它會(huì)在計(jì)算機(jī)教學(xué)乃至各門各科教學(xué)中都發(fā)揮重要而不可替代的作用。

作者：牛希鐳 單位：遼寧軌道交通職業(yè)學(xué)院

第2篇：虛擬現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)范文

【關(guān)鍵詞】電子商務(wù)；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)和作用

1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)

臨場(chǎng)感：用戶感覺(jué)到沉浸于在瀏覽器中所呈現(xiàn)的虛擬環(huán)境中。

交互性：用戶能以接近自然的習(xí)慣，用常規(guī)的輸入、輸出設(shè)備對(duì)虛擬環(huán)境中的物體或場(chǎng)景進(jìn)行操作和得到反饋。

真實(shí)性：虛擬環(huán)境中的物體運(yùn)動(dòng)接近符合物理定律。

高效率：虛擬環(huán)境中三維空間的建立和顯示不過(guò)分依賴客戶機(jī)的硬件性能并可實(shí)時(shí)渲染，所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量小且可流式傳輸。

多感知性：用戶能以視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等多種形式感知信息。

1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的作用

由于網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的上述特點(diǎn)，它在電子商務(wù)中正起著獨(dú)特的作用：

增強(qiáng)真實(shí)感：縮小網(wǎng)上購(gòu)物與真實(shí)購(gòu)物環(huán)境間的差別，其構(gòu)建的是一個(gè)接近現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的虛擬智能化購(gòu)物商城。

激發(fā)客戶購(gòu)買熱情：網(wǎng)上產(chǎn)品展示的目的不僅僅是展示產(chǎn)品，而更重要的是通過(guò)讓客戶更多地了解產(chǎn)品，從而提高產(chǎn)品的購(gòu)買率。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可將用戶在購(gòu)買過(guò)程中產(chǎn)生的假設(shè)進(jìn)行虛擬，呈現(xiàn)相應(yīng)的結(jié)果，更有利于激發(fā)用戶的購(gòu)買熱情。

拓展電子商務(wù)的內(nèi)涵：INTERNET作為有效的商業(yè)信息的交通通道被廣為接受，網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用使電子商務(wù)的內(nèi)涵被大大地拓寬和延伸。

2 網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)分析

目前網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)大多是基于Web3D技術(shù)的，而Web3D技術(shù)主要由實(shí)時(shí)3D建模和動(dòng)態(tài)顯示兩部分組成。通常實(shí)時(shí)3D建模和動(dòng)態(tài)顯示分為兩種類型，一種是基于幾何模型，另一種是基于圖像。這兩種技術(shù)方案各有其特點(diǎn)，前者可方便地建立以任意角度進(jìn)行觀察的3D空間，但計(jì)算量大，因而對(duì)硬件要求較高，對(duì)復(fù)雜模型的建模過(guò)程較為困難；后者采用圖像鑲嵌方式實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)建模，開(kāi)發(fā)成本低，計(jì)算量小且效果逼真，但數(shù)據(jù)量較大。

2.1 VRML

虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言是專門用于在網(wǎng)上建立虛擬現(xiàn)實(shí)的設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它采用基于幾何模型的實(shí)時(shí)建模和動(dòng)態(tài)顯示方法。VRML可以用于建立真實(shí)世界的場(chǎng)景模型，也可建立虛構(gòu)的三維空間。VRML提供了所謂的6+1度瀏覽，即沿三軸方向移動(dòng)場(chǎng)景和旋轉(zhuǎn)場(chǎng)景，同時(shí)還可以建立與其他3D空間的超鏈接。

VRML文件是文本文件，它可以用文本編輯器編寫(xiě)生成，其文件擴(kuò)展名是.wrl。由于VRML語(yǔ)言語(yǔ)法規(guī)則較為復(fù)雜和嚴(yán)格，靠人工編寫(xiě)VRML文件工作量極大，因此一些三維建模工具，如3DS MAX，以可視化方式建立3D空間并自動(dòng)生成VRML文件，提高了開(kāi)發(fā)效率，但這樣生成的VRML文件數(shù)據(jù)量比人工編寫(xiě)的文件大得多。

VRML適用于構(gòu)造虛擬三維環(huán)境，而對(duì)于表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)場(chǎng)景和物體則略感不足。

2.2 Cult3D

Cult3D是Cycore公司基于Java開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，它具有獨(dú)特的渲染方式，可動(dòng)態(tài)顯示極高質(zhì)量的圖像且不依賴3D加速卡等硬件，所產(chǎn)生的文件數(shù)據(jù)量小且可保留建模工具中所建立的貼圖，并可以在3D物體上設(shè)計(jì)各種交互和添加聲音，特別適合于在網(wǎng)絡(luò)上表達(dá)3D對(duì)象。

Cult3D技術(shù)本身并無(wú)創(chuàng)建3D模型的能力，它依靠專門的3D建模工具軟件來(lái)建立3D模型，并通過(guò)安裝在這些軟件中的插件導(dǎo)出所需的3D模型。Cult3D技術(shù)的不足之處是不易表達(dá)360°的全景虛擬環(huán)境。

2.3 Viewpoint

Viewpoint公司推出的網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，Viewpoint開(kāi)發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)文件數(shù)據(jù)量小、可流式下載、動(dòng)態(tài)顯示圖像質(zhì)量好以及可實(shí)時(shí)交互控制改變紋理貼圖，因此被廣泛用于在網(wǎng)上表達(dá)3D對(duì)象。Viewpoint技術(shù)可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)條件狀況自動(dòng)調(diào)整顯示3D對(duì)象的細(xì)節(jié)和播放幀率，因此它對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬適應(yīng)能力較強(qiáng)。

通常開(kāi)發(fā)Viewpoint的虛擬現(xiàn)實(shí)文件是從3DS MAX中導(dǎo)出ASE文件，在Viewpoint的核心應(yīng)用程序View point Scene Builder中導(dǎo)入ASE文件，并對(duì)相應(yīng)3D場(chǎng)景的有關(guān)元素進(jìn)行編輯和設(shè)計(jì)，最終輸出可在瀏覽器中播放的Viewpoint數(shù)據(jù)文件（.mts和.mtx）。

2.4 Flash

Flash是Macromedia公司開(kāi)發(fā)的矢量動(dòng)畫(huà)技術(shù)。現(xiàn)在被廣泛用于開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)交互矢量動(dòng)畫(huà)，也可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)的開(kāi)發(fā)。

用Flash開(kāi)發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)文件，主要是采用Action Script控制交互和控制導(dǎo)入序列圖像或已拼接的360°全景圖像而形成的3D對(duì)象或全景虛擬環(huán)境。由于用Action Script進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)交互控制的靈活性較大，故所開(kāi)發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)文件具有較強(qiáng)的個(gè)性，同時(shí)因其并非專門用于開(kāi)發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)的工具，所以開(kāi)發(fā)步驟較為復(fù)雜。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)在電子商務(wù)中的實(shí)現(xiàn)技術(shù)

3.1 電子商務(wù)模型的建立

網(wǎng)絡(luò)虛擬場(chǎng)景的建立首先強(qiáng)調(diào)的是模型的簡(jiǎn)單化，這是由虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)時(shí)性要求決定的。在響應(yīng)速度和場(chǎng)景的真實(shí)性發(fā)生沖突時(shí)，應(yīng)犧牲一定的真實(shí)性，僅滿足視覺(jué)上的真實(shí)即可。常用一些簡(jiǎn)單的框架來(lái)代替復(fù)雜模型，為保證一定的真實(shí)性，可采用貼圖方式來(lái)彌補(bǔ)視覺(jué)不足。

貼圖有兩種制作方法：（1）使用繪畫(huà)軟件進(jìn)行手工繪制；（2）對(duì)建筑物的各個(gè)觀察面進(jìn)行拍照，然后用掃描儀掃描成相關(guān)貼圖材質(zhì)。前一種方法的顏色可限定在256色內(nèi)，其壓縮比較大，貼圖文件較小，生成的場(chǎng)景文件也較小，更適合網(wǎng)上傳遞和實(shí)時(shí)性的要求。后一種方法視覺(jué)效果好，但文件壓縮比較小，貼圖文件較大，生成的場(chǎng)景大，在網(wǎng)上傳遞和實(shí)時(shí)性方面較差。但無(wú)論用哪種方法都需考慮貼圖的分辨率和尺寸，便于用戶下載和渲染。

3.2 電子商務(wù)交互查詢功能的建立

為電子商務(wù)模型加入交互和查詢功能可采用兩種方法：通過(guò)編程加入相應(yīng)的交互和查詢功能，利用VRML的輔助工具來(lái)完成交互和查詢功能的加入。后一種方法比較適合普通的用戶。

3.3 多分辨率漸進(jìn)傳輸技術(shù)

當(dāng)服務(wù)器接收用戶端請(qǐng)求后，網(wǎng)絡(luò)把三維幾何數(shù)據(jù)傳送到瀏覽器顯示，最理想的方式是漸進(jìn)式傳輸，這樣客戶端在下載完最簡(jiǎn)單的一級(jí)模型數(shù)據(jù)后，就可以進(jìn)行顯示與交互，而不需整個(gè)模型傳輸完畢。

通常將3D場(chǎng)景數(shù)據(jù)組織成一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，遞進(jìn)式傳輸不同類型模型。利用分布式虛擬環(huán)境中通用的遞推算法來(lái)預(yù)測(cè)視點(diǎn)，預(yù)測(cè)用戶的位置。此方法可以有效減少網(wǎng)絡(luò)流量，結(jié)合Benefit累積算法，這是在有限網(wǎng)絡(luò)帶寬下傳輸3D場(chǎng)景的策略。

此外，在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定或網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量差的情況下，應(yīng)采用自適應(yīng)流控技術(shù)，保證不同質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)連接下，各種場(chǎng)景的高仿真繪制。總之，目的就是在于實(shí)現(xiàn)服務(wù)器和客戶端之間高效的3D場(chǎng)景傳輸。

第3篇：虛擬現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)范文

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)　機(jī)電類專業(yè)課程　教學(xué)

【中圖分類號(hào)】G　【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2012）09C-0183-02

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual　Reality，簡(jiǎn)稱VR），又稱假象現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)合成的人工世界。它能夠刺激人的聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、視覺(jué)等感覺(jué)器官，使人沉浸在這種現(xiàn)代技術(shù)所生成的虛擬環(huán)境中，產(chǎn)生與現(xiàn)實(shí)世界相類似的感官效果。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以在很多領(lǐng)域替代或部分替代現(xiàn)實(shí)世界。如今，繼科學(xué)實(shí)驗(yàn)、理論分析之后，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)成為人類探索客觀世界規(guī)律的第三大手段。

在高職機(jī)電類專業(yè)課程中引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，能給復(fù)雜的技能訓(xùn)練、抽象的理論教學(xué)帶來(lái)革命性的變化。同時(shí)也將給機(jī)電類高職教育的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段以及教學(xué)理念等產(chǎn)生重要的影響。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高職機(jī)電類專業(yè)課程中的應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）應(yīng)用類型。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以分為桌面級(jí)虛擬現(xiàn)實(shí)、投入型虛擬現(xiàn)實(shí)、分布型虛擬現(xiàn)實(shí)、逼近現(xiàn)實(shí)型虛擬現(xiàn)實(shí)四種類型。投入型虛擬現(xiàn)實(shí)和桌面級(jí)虛擬現(xiàn)實(shí)的沉浸度比較低，但因其價(jià)格低廉，常被高職教育所采用。其中，桌面級(jí)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的硬件投入最少，甚至在個(gè)人電腦和比較低級(jí)的計(jì)算機(jī)工作站中就可以進(jìn)行仿真。利用它，學(xué)生可以通過(guò)操作鼠標(biāo)跟虛擬世界交互，盡管沉浸度比較低，但其性價(jià)比是高職院校所能接受的。與桌面級(jí)虛擬現(xiàn)實(shí)相比，投入型的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)能更為逼真地模擬現(xiàn)實(shí)世界，通過(guò)它用戶“以假亂真”的體驗(yàn)更加明顯。它可以利用頭盔顯示器等設(shè)備，把學(xué)生的聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)和其他感官體驗(yàn)封閉起來(lái)，提供一個(gè)新的、虛幻的感覺(jué)空間。利用數(shù)據(jù)采集手套、位置傳感器、便攜式輸入系統(tǒng)等使學(xué)生產(chǎn)生一種身臨其境的虛幻效果。常見(jiàn)的系統(tǒng)有：基于頭盔式顯示器的系統(tǒng)、投影式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程存在系統(tǒng)。目前，由于投入成本等方面的限制，我國(guó)高職教育多采用較為低端的投影式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。

（二）應(yīng)用方式。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高職機(jī)電類專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用主要有三維演示、虛擬實(shí)驗(yàn)、虛擬實(shí)訓(xùn)、仿真教學(xué)、虛擬維修等。三維演示利用簡(jiǎn)易型虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)表現(xiàn)機(jī)電設(shè)備、設(shè)備零部件的結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)，便于學(xué)生深入地了解設(shè)備和每個(gè)零部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有助于學(xué)生理解設(shè)備的動(dòng)作方式及工作原理。虛擬實(shí)驗(yàn)是指把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于建設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)室、開(kāi)發(fā)虛擬實(shí)驗(yàn)軟件。通過(guò)這樣的平臺(tái)，學(xué)生可以身臨其境地對(duì)機(jī)電設(shè)備零部件進(jìn)行虛擬拆裝、對(duì)儀器儀表進(jìn)行操作等。虛擬實(shí)訓(xùn)集中體現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸性和交互性的優(yōu)點(diǎn)，讓學(xué)生成為虛擬環(huán)境的積極參與者。通過(guò)虛擬實(shí)訓(xùn)，學(xué)生可以進(jìn)行機(jī)電設(shè)備的安裝與調(diào)試、故障檢測(cè)與診斷、機(jī)床電控回路的仿真連接等職業(yè)技能訓(xùn)練，在取得接近于真實(shí)實(shí)訓(xùn)效果的同時(shí)，達(dá)到了降本運(yùn)作的目的。仿真教學(xué)則是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建學(xué)習(xí)情境，在情境中學(xué)生可以扮演職場(chǎng)角色，對(duì)未來(lái)職場(chǎng)的工作內(nèi)容進(jìn)行深入的體驗(yàn)，很大的縮短了學(xué)生獲取職業(yè)崗位相關(guān)知識(shí)的時(shí)間。近年來(lái)，虛擬維修是虛擬技術(shù)的一個(gè)重要研究方向，其目的主要是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)上真實(shí)地展現(xiàn)設(shè)備的維修過(guò)程，增強(qiáng)設(shè)備維修的決策能力。現(xiàn)階段，虛擬維修在高職機(jī)電類課程的教學(xué)中，應(yīng)用得比較廣泛的是機(jī)電設(shè)備電控系統(tǒng)故障查找、機(jī)電設(shè)備液壓系統(tǒng)故障查找等比較初級(jí)的虛擬維修項(xiàng)目。

（三）應(yīng)用特點(diǎn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高職機(jī)電類課程教學(xué)中的應(yīng)用具有職業(yè)性、實(shí)踐性、情境性、過(guò)程性、開(kāi)放性等特點(diǎn)。職業(yè)性是指虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以比較真實(shí)地模擬高職機(jī)電類專業(yè)學(xué)生相關(guān)的職業(yè)崗位的工作環(huán)境，利用它可以使學(xué)生的各項(xiàng)職業(yè)技能的培訓(xùn)更為高效；實(shí)踐性是指虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能逼真地模擬現(xiàn)實(shí)世界的各種實(shí)踐操作，以最低的成本獲得最好的實(shí)踐效果；情境性是指利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，通過(guò)教學(xué)課件、課程網(wǎng)站等CAI手段，實(shí)現(xiàn)把抽象的內(nèi)容具體化，復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，不可見(jiàn)的結(jié)構(gòu)或動(dòng)作可視化的教學(xué)效果；過(guò)程性是指利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)基于企業(yè)真實(shí)工作過(guò)程的項(xiàng)目教學(xué)，使教學(xué)的過(guò)程和內(nèi)容更加符合企業(yè)的崗位需求，學(xué)生通過(guò)這個(gè)環(huán)節(jié)可以了解企業(yè)真實(shí)的工作過(guò)程，走上工作崗位后能較快地適應(yīng)職業(yè)崗位要求；開(kāi)放性則是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建學(xué)習(xí)情境并提供豐富的學(xué)習(xí)資源以滿足學(xué)生不同層次的需求，學(xué)生可以打破時(shí)間和空間的限制，獲得最大的個(gè)性化發(fā)展。

（四）應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。首先，引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)展高職機(jī)電類專業(yè)課程教學(xué)，可以改善教學(xué)環(huán)境。機(jī)電類專業(yè)課程具有理論性、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使學(xué)生可以在虛擬的環(huán)境下，感受到職場(chǎng)的氛圍。操練職業(yè)技能，在不大幅增加實(shí)訓(xùn)設(shè)備的情況下，獲得最好的學(xué)習(xí)效果。其次，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以提高實(shí)訓(xùn)效率。學(xué)生在開(kāi)展實(shí)訓(xùn)操作之前，先進(jìn)行虛擬實(shí)訓(xùn)，對(duì)操作要領(lǐng)和實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)初步了解，可以較大地提高實(shí)訓(xùn)的效率和效果，并且還能降低對(duì)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的損耗。最后，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還可以提升學(xué)生的職業(yè)技能。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以真實(shí)地再現(xiàn)各種場(chǎng)景，使得學(xué)生對(duì)機(jī)電專業(yè)課程的學(xué)習(xí)難度大為降低。虛擬實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)的成本較之傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)的成本低廉，使得實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開(kāi)出率得以最大限度地保證。學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中“做中學(xué)，學(xué)中做”，能使專業(yè)能力、方法能力等方面的職業(yè)素養(yǎng)得以全面地提升。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高職機(jī)電類專業(yè)課程教學(xué)的應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)存在局限性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)本身的局限性決定了它只能作為現(xiàn)實(shí)教學(xué)手段的輔助工具。任何先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，都無(wú)法構(gòu)建出與現(xiàn)實(shí)世界完全吻合的虛擬世界。它給參與者帶來(lái)的感官刺激無(wú)法取代現(xiàn)實(shí)世界所產(chǎn)生的真實(shí)自然的刺激。例如：在機(jī)床維修課程的教學(xué)中，常采用虛擬實(shí)訓(xùn)的方式讓學(xué)生進(jìn)行虛擬拆裝。學(xué)生通過(guò)拖動(dòng)鼠標(biāo)等操作，把虛擬環(huán)境下的機(jī)床拆卸成為一個(gè)個(gè)的零部件，借以了解機(jī)床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但是在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生無(wú)法獲取諸如“拆卸一個(gè)零部件，需要多大的力道？應(yīng)該使用何種工具？”，“如何保證在拆卸的過(guò)程中不會(huì)損壞所拆卸的零部件？”，“某個(gè)零部件的重量是多少？用什么材料制成的？”等方面的信息和經(jīng)驗(yàn)。

（二）過(guò)度主張學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，教師引導(dǎo)作用難以發(fā)揮。在高職機(jī)電類專業(yè)課程中引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)展教學(xué)的過(guò)程中，學(xué)生可以在教師的引導(dǎo)下利用豐富的教學(xué)資源，結(jié)合自身情況，選擇適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。這種不同于傳統(tǒng)教學(xué)方式的教學(xué)模式可以最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，非常有利于培養(yǎng)創(chuàng)新型高技能人才。但在這種教學(xué)模式下，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力被過(guò)度強(qiáng)調(diào)，教師的引導(dǎo)作用無(wú)形中被弱化。在現(xiàn)實(shí)的教學(xué)過(guò)程中，由于學(xué)生的自由度過(guò)大，教師很難對(duì)學(xué)生實(shí)施有效地監(jiān)控，對(duì)于自我學(xué)習(xí)能力不足、自制能力差的學(xué)生，容易出現(xiàn)教學(xué)效果欠佳的情況。

（三）過(guò)度依賴虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，弱化團(tuán)隊(duì)的交流合作。采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行高職機(jī)電類專業(yè)課程的教學(xué)，因其便利性與低成本的特點(diǎn)，多采用“一人一機(jī)”的教學(xué)方式。這種方式雖然能夠使每個(gè)學(xué)生個(gè)體得到最大限度的動(dòng)手機(jī)會(huì)，卻削弱了團(tuán)隊(duì)間的直接交流，不利于團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)，不利于團(tuán)隊(duì)間的交流與合作，不利于學(xué)生社會(huì)能力的培養(yǎng)。

（四）教師引導(dǎo)不善，容易使學(xué)生養(yǎng)成不良的職業(yè)行為習(xí)慣。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與現(xiàn)實(shí)的差異，決定了學(xué)生在虛擬環(huán)境中容易產(chǎn)生偏離現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的行為。例如：電工課程的虛擬實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，因?yàn)闆](méi)有現(xiàn)實(shí)操作的危險(xiǎn)性，容易滋養(yǎng)學(xué)生恣意妄為的行為習(xí)慣，這種習(xí)慣帶到現(xiàn)實(shí)操作中，其后果無(wú)疑是非常嚴(yán)重的。這種情況在高職機(jī)電類其他專業(yè)課程的虛擬實(shí)訓(xùn)中普遍存在。

三、提高虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高職機(jī)電類專業(yè)課程教學(xué)中應(yīng)用效果的對(duì)策

（一）提高專業(yè)教師的素質(zhì)，大力推進(jìn)高職機(jī)電類專業(yè)課程改革。高職院校應(yīng)當(dāng)對(duì)現(xiàn)時(shí)的機(jī)電類專業(yè)課程的教學(xué)體系和教學(xué)模式進(jìn)行改革，進(jìn)行基于工學(xué)結(jié)合的高職機(jī)電類專業(yè)課程建設(shè)。專業(yè)教師要能夠使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)建基于企業(yè)真實(shí)工作過(guò)程的、真實(shí)模擬從業(yè)人員生產(chǎn)活動(dòng)的虛擬環(huán)境。這需要專業(yè)教師能夠熟練地掌握虛擬平臺(tái)的開(kāi)發(fā)和使用方法，引導(dǎo)學(xué)生解決虛擬實(shí)訓(xùn)過(guò)程中所碰到的問(wèn)題，使學(xué)生能更好地融入到真實(shí)的工作情境當(dāng)中。

第4篇：虛擬現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)范文

(訊)2018年2月1日，易觀了《中國(guó)沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)生態(tài)圖譜2018》的生態(tài)圖譜。中國(guó)沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了2015-2016年的火熱之后，在2016年下半年逐漸遇冷，整個(gè)2017年，市場(chǎng)上鮮少聽(tīng)到虛擬現(xiàn)實(shí)的聲音。

大量VR創(chuàng)業(yè)公司倒閉，部分存活下來(lái)的企業(yè)也開(kāi)始從2C轉(zhuǎn)向2B，探索家裝、教育、旅游等垂直場(chǎng)景應(yīng)用。原先高調(diào)入場(chǎng)的互聯(lián)網(wǎng)巨頭也逐漸沒(méi)有了下文。由于虛擬現(xiàn)實(shí)自身交互特點(diǎn)，游戲仍然是其最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，這片市場(chǎng)一直被三大虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯巨頭占據(jù)著半壁江山，不過(guò)與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)幾家自主品牌也通過(guò)性價(jià)比優(yōu)勢(shì)不斷擴(kuò)大著市場(chǎng)份額。（來(lái)源：易觀 編選：）

全文鏈接：《2018中國(guó)沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)生態(tài)圖譜》

第5篇：虛擬現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)范文

【關(guān)鍵詞】三維激光掃描；虛擬現(xiàn)實(shí)；技術(shù)；發(fā)展

虛擬現(xiàn)實(shí)有很多種定義，一種比較有概括性的定義是：虛擬現(xiàn)實(shí)是一種非常強(qiáng)大的高端人機(jī)接口，包括通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)和味覺(jué)等多種感覺(jué)通道的實(shí)時(shí)模擬和實(shí)時(shí)交互。虛擬現(xiàn)實(shí)有三個(gè)關(guān)鍵特征，包括：實(shí)時(shí)的交互性（Interaction），實(shí)時(shí)指計(jì)算機(jī)能探測(cè)到用戶的輸入并同時(shí)修改虛擬世界；交互性有助于產(chǎn)生沉浸感（Immersion），即讓用戶感覺(jué)到置身于屏幕所顯示的情節(jié)中；要實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的交互性和沉浸感，以及要在實(shí)際應(yīng)用中更好地解決問(wèn)題，在很大程度上取決于研究者和設(shè)計(jì)者的想象力（Imagination）。因此，交互性、沉浸感和想象力夠成了虛擬現(xiàn)實(shí)的基本特征，也就是“3I”特性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在發(fā)展的過(guò)程中，還有一些障礙，其中一大障礙來(lái)源于繁瑣的三維建模。

三維激光掃描技術(shù)又被稱為實(shí)景復(fù)制技術(shù)，是測(cè)繪領(lǐng)域繼GPS技術(shù)之后的一次技術(shù)革命。它突破了傳統(tǒng)的單點(diǎn)測(cè)量方法，具有高效率、高精度的獨(dú)特優(yōu)勢(shì).三維激光掃描技術(shù)能夠提供掃描物體表面的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，因此可以用于獲取高精度高分辨率的數(shù)字地形模型。由于其具有快速性，不接觸性，穿透性，實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、主動(dòng)性，高密度、高精度，數(shù)字化、自動(dòng)化等特性，其應(yīng)用推廣很有可能會(huì)像GPS一樣引起測(cè)量技術(shù)的又一次革命。

1.應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與傳統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不同

傳統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的視景生成辦法比較簡(jiǎn)單，如圖1所示。

圖1流程僅解決了視景定性分析及模擬過(guò)程，但足以在可視化環(huán)境中實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的功能仿真，至于仿真結(jié)果的可逆行工作則受到局限，因?yàn)槿鄙賹?duì)真實(shí)現(xiàn)實(shí)的精確測(cè)繪及全面的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，因此很難解決視景仿真的精確定量分析、逆向還原及用于定量分析真實(shí)目標(biāo)結(jié)構(gòu)特性，說(shuō)的更確切點(diǎn)，三維激光掃描技術(shù)真正解決了面向目標(biāo)的三維可視化重建及逆向工程的雙性職能，這必將為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的更廣泛應(yīng)用開(kāi)辟全新的應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)，也是對(duì)傳統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)瓶頸的突破及擴(kuò)展。具體流程如圖2所示。

2.三維激光掃描技術(shù)將拓展虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)涵

從應(yīng)用角度考慮，由于采用了三維激光掃描測(cè)繪技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的完美結(jié)合，進(jìn)而使正向工程更加精確及數(shù)據(jù)可操作化，同時(shí)也在逆向工程及快速還原應(yīng)用中增加了革命性的跨越。

三維激光掃描測(cè)繪技術(shù)是通過(guò)激光脈沖發(fā)射到真實(shí)視景中，經(jīng)過(guò)激光發(fā)射及逐點(diǎn)測(cè)繪，將對(duì)象坐標(biāo)系統(tǒng)及物體的結(jié)構(gòu)形態(tài)直接生成到電腦中，然后經(jīng)過(guò)點(diǎn)云處理及三維實(shí)體建模，最終重建出真實(shí)視景世界，它的技術(shù)特點(diǎn)是：所有采集的真實(shí)世界都是由精確數(shù)據(jù)做保證的，同時(shí)又可以結(jié)合圖形圖象技術(shù)再現(xiàn)實(shí)景。

圖3是采用三維激光掃描技術(shù)重建的模型及視景環(huán)境，他們都是從相應(yīng)的VR用例資料中截取的，從圖中我們看不出與傳統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的區(qū)別，因?yàn)樗麄兌季哂刑摂M現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的沉浸感、人機(jī)交互操作能力、過(guò)程仿真能力等，但由于采集實(shí)景的技術(shù)及三維重建的手段不同，進(jìn)而應(yīng)用深度及廣度具有很大區(qū)別。

3.由三維激光掃描測(cè)繪技術(shù)重建的虛擬現(xiàn)實(shí)的優(yōu)勢(shì)

由三維激光掃描測(cè)繪技術(shù)重建的虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容都是基于精確數(shù)據(jù)做支撐的，它除了具備傳統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容的所有功能及要素外，其本質(zhì)區(qū)別還在于：

——所有虛擬實(shí)體或?qū)嵕澳Ｐ投伎梢赃M(jìn)行各種的測(cè)繪、分析、計(jì)量等，而傳統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是很難做到的。

——所有視景內(nèi)容都是真實(shí)世界內(nèi)容的高精度復(fù)制，任何計(jì)量數(shù)據(jù)或測(cè)繪數(shù)據(jù)都可以達(dá)到從0.005mm到1.5mm的精度值。

——所有虛擬實(shí)體及實(shí)景都可以直接應(yīng)用于各種數(shù)據(jù)分析、模擬、逆向工程、快速還原、立體編輯、二維制圖還原等。

——所有虛擬實(shí)體及實(shí)景都可以直接進(jìn)行對(duì)真實(shí)物體的復(fù)制、校驗(yàn)、修復(fù)、檢測(cè)、加工、測(cè)試、仿真工程，并且直接被目前國(guó)際流行的各種應(yīng)用軟件所調(diào)用，如：有限元分析、流體力學(xué)分析、CAD、三維設(shè)計(jì)、模具加工、工藝檢測(cè)、設(shè)備維護(hù)、產(chǎn)品翻新、仿制仿研、計(jì)量測(cè)繪、形變分析等等。

4.三維激光掃描技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用前景

充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)的成果來(lái)加速、高效、低成本、高質(zhì)量、更精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用領(lǐng)域的相關(guān)任務(wù)，這是目前國(guó)際上虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的重要特征。如果說(shuō)傳統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還僅僅是初期信息工具描述現(xiàn)實(shí)活動(dòng)的新生事物，那么三維激光掃描技術(shù)的引入將使虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)變得更精準(zhǔn)，更貼近人們的具體期望。

現(xiàn)今人們更關(guān)注的是如何改進(jìn)業(yè)務(wù)流程，并持續(xù)地構(gòu)建富有創(chuàng)新性的產(chǎn)品及概念，提高效益及數(shù)據(jù)整合手段，加快產(chǎn)品進(jìn)步、提升質(zhì)量及改進(jìn)改造的時(shí)間。要實(shí)現(xiàn)這些，必須最大限度地使用研發(fā)及制造領(lǐng)域的活力之源，即：數(shù)字化及獲取數(shù)據(jù)的手段。以便讓這些數(shù)據(jù)在企業(yè)中處于最佳的使用效率，以實(shí)現(xiàn)工作成效的最大化。

參考文獻(xiàn)

[1]郭葆鋒，肖大威，孫季豐.數(shù)碼城市三維景觀虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)[J].四川建筑科學(xué)研究，2007（6）：374.

[2]李暉，吳祿慎.三維激光掃描技術(shù)在虛擬現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用[J].南昌大學(xué)學(xué)報(bào)（工科版），2007（10）：289.

第6篇：虛擬現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；數(shù)控技術(shù)；教育教學(xué)

前 言

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，新的教學(xué)手段不斷涌現(xiàn)，繼多媒體技術(shù)之后，教學(xué)技術(shù)領(lǐng)域又出現(xiàn)一種新型教學(xué)媒體，它就是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外科技界關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)，它的興起，為人機(jī)交互界面的發(fā)展開(kāi)創(chuàng)了新的研究領(lǐng)域，為各類工程的大規(guī)模數(shù)據(jù)可視化提供了新的描述方法。

目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)學(xué)實(shí)習(xí)、軍事訓(xùn)練、建筑設(shè)計(jì)、教育培訓(xùn)等眾多領(lǐng)域。以計(jì)算機(jī)仿真和數(shù)控加工技術(shù)為基礎(chǔ)，利用計(jì)算機(jī)來(lái)模仿真實(shí)的數(shù)控設(shè)備工作環(huán)境，形成了虛擬數(shù)控技術(shù)，如將其應(yīng)用于數(shù)控技術(shù)教學(xué)上，必將對(duì)整個(gè)教學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡(jiǎn)述

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)及硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)一種人們可以通過(guò)視、聽(tīng)、觸、嗅等手段所感受到的虛擬幻境。虛擬現(xiàn)實(shí)作為一項(xiàng)尖端科技，它集成了計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果，由計(jì)算機(jī)圖形構(gòu)成三維數(shù)字模型，并編制到計(jì)算機(jī)中去生成一個(gè)以視覺(jué)感受為主，也包括聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)的綜合可感知的人工環(huán)境，提供給人們通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化操作與交互的一種全新方式。虛擬現(xiàn)實(shí)的最大特點(diǎn)是用戶可以用自然方式與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互操作，改變了過(guò)去人類除了親身經(jīng)歷，就只能間接了解環(huán)境的模式，從而有效地?cái)U(kuò)展了人們的認(rèn)知手段和領(lǐng)域。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的基本類型

根據(jù)用戶參與虛擬現(xiàn)實(shí)的不同形式，可把虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)劃分成四類：

3.1桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)也稱為簡(jiǎn)易型虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，它是利用個(gè)人計(jì)算機(jī)和低級(jí)工作站進(jìn)行仿真，將計(jì)算機(jī)的屏幕作為用戶觀察虛擬境界的一個(gè)窗口，使用者通過(guò)鍵盤、鼠標(biāo)便可與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互。這種系統(tǒng)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，因此應(yīng)用比較廣泛，是一套經(jīng)濟(jì)實(shí)用的系統(tǒng)。但桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)會(huì)受到周圍現(xiàn)實(shí)環(huán)境的干擾，參與者缺少完全的沉浸，缺乏真實(shí)的現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。

3.2沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是一種高級(jí)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，它提供一個(gè)完全沉浸的體驗(yàn)，使用戶有一種置身于虛擬境界之中的感覺(jué)。它利用頭盔式顯示器或其它設(shè)備，把參與者的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和其它感覺(jué)封閉起來(lái)，并提供一個(gè)新的、虛擬的感覺(jué)空間，并利用位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套、其它手控輸入設(shè)備、聲音等使得參與者產(chǎn)生一種身臨其境、全心投入和沉浸其中的感覺(jué)。沉浸式虛擬系統(tǒng)是一套比較復(fù)雜的系統(tǒng)，它的優(yōu)點(diǎn)是用戶全身心地沉浸到虛擬世界中去，缺點(diǎn)是系統(tǒng)設(shè)備價(jià)格昂貴，難以普及推廣。

3.3增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是把真實(shí)環(huán)境和虛擬環(huán)境組合在一起的一種系統(tǒng)，它既允許用戶看到真實(shí)世界，同時(shí)也可以看到疊加在真實(shí)世界的虛擬對(duì)象，這種系統(tǒng)既可減少對(duì)構(gòu)成復(fù)雜真實(shí)環(huán)境的計(jì)算，又可對(duì)實(shí)際物體進(jìn)行操作，真正達(dá)到亦真亦幻的境界。

3.4分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是利用遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)，將異地的不同用戶聯(lián)結(jié)起來(lái)，多個(gè)用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)參加一個(gè)虛擬空間，共同體驗(yàn)虛擬經(jīng)歷，對(duì)同一虛擬世界進(jìn)行觀察和操作，達(dá)到協(xié)同工作的目的，從而將虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用提升到了一個(gè)更高的境界。

3. 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本特征

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有以下四個(gè)基本特征:

沉浸性——指用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實(shí)程度。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是根據(jù)人類的視覺(jué)，聽(tīng)覺(jué)的生理心理特點(diǎn)，由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生逼真的三維立體圖像，使用者戴上頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套等交互設(shè)備，便可將自己置身于虛擬環(huán)境中，使用者與虛擬環(huán)境中的各種對(duì)象的相互作用，就如同在現(xiàn)實(shí)世界中的一樣。

交互性——指用戶對(duì)模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的人機(jī)交互是一種近乎自然的交互，使用者不僅可以利用電腦鍵盤，鼠標(biāo)進(jìn)行交互，而且能夠通過(guò)特殊頭盔，數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備進(jìn)行交互。

多感知性——是指除了一般計(jì)算機(jī)技術(shù)所具有的視覺(jué)感知之外，還有聽(tīng)覺(jué)感知、力覺(jué)感知、觸覺(jué)感知、運(yùn)動(dòng)感知，甚至包括味覺(jué)感知、嗅覺(jué)感知等。由于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中裝有視、聽(tīng)、觸、動(dòng)覺(jué)的傳感及反應(yīng)裝置，因此，使用者在虛擬環(huán)境中可獲得視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多種感知，從而達(dá)到身臨其境的感。

構(gòu)想性——是指虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有廣闊的可想像空間，可拓寬人類的認(rèn)知范圍，不僅可再現(xiàn)真實(shí)存在的環(huán)境，也可以隨意構(gòu)想客觀不存在的甚至是不可能發(fā)生的環(huán)境，它不僅可實(shí)現(xiàn)實(shí)物虛化，還可實(shí)現(xiàn)虛物實(shí)化等處理。

4 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育教學(xué)中的實(shí)現(xiàn)意義

隨著計(jì)算機(jī)、信息、網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)作為一種高效能的信息傳播工具，在教育教學(xué)過(guò)程中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，如果將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種新興的教學(xué)媒體應(yīng)用到教育教學(xué)中，這種嶄新的技術(shù)會(huì)帶給我們嶄新的教育思維，解決我們以前無(wú)法解決的問(wèn)題。

4.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)創(chuàng)了全新的學(xué)習(xí)場(chǎng)景——徹底打破空間、時(shí)間的限制

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以徹底打破空間的限制，學(xué)生可以進(jìn)入物體的內(nèi)部進(jìn)行觀察，如學(xué)生可以進(jìn)入虛擬的分子、原子、航天工作站等內(nèi)部，考察物體內(nèi)部的工作情況。虛擬技術(shù)還可以突破時(shí)間的限制，一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過(guò)程，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以在很短的時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)給學(xué)生觀察。虛擬制造技術(shù)還可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)、交互外設(shè)及軟件來(lái)構(gòu)建一個(gè)虛擬的生產(chǎn)環(huán)境，使學(xué)生能如同在制造現(xiàn)場(chǎng)一樣，與熒屏上出現(xiàn)的制造過(guò)程進(jìn)行自由交流。基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為學(xué)習(xí)者提供了全新的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，構(gòu)造出開(kāi)放性的教學(xué)環(huán)境。

4.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供了嶄新的教學(xué)手段——構(gòu)建實(shí)物虛化、虛物實(shí)化的方法

通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的綜合應(yīng)用，可在課堂和實(shí)驗(yàn)室中展現(xiàn)在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中無(wú)法實(shí)現(xiàn)的教學(xué)過(guò)程。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中所提出的各種假設(shè)模型進(jìn)行虛擬和虛物實(shí)化，通過(guò)虛擬系統(tǒng)便可直觀地觀察到這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果或效果。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以進(jìn)行實(shí)物虛化，虛擬各種人物，創(chuàng)建虛擬課堂，在虛擬的課堂氣氛中，學(xué)生可以與虛擬的教師、學(xué)生一起交流討論，開(kāi)展啟發(fā)式教學(xué)。運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，還可以使學(xué)生通過(guò)在虛擬場(chǎng)景的身臨其境和自主控制的人機(jī)交互，由視、聽(tīng)、觸、覺(jué)獲取外界的反應(yīng)，通過(guò)學(xué)生自我組織，制定并執(zhí)行學(xué)習(xí)計(jì)劃，進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，開(kāi)展適應(yīng)式學(xué)習(xí)。還可通過(guò)小組或團(tuán)隊(duì)的形式，組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，成員間共享成果，開(kāi)展協(xié)作式教學(xué)。

4.3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)變革了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式——營(yíng)造開(kāi)放性的網(wǎng)上探索學(xué)習(xí)

運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，突破傳統(tǒng)教科書(shū)的限制，使每一位學(xué)習(xí)者都可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，在自己方便的時(shí)間從互聯(lián)網(wǎng)上自由地選擇適合的學(xué)習(xí)資源，按照適合于自己的方式和速度進(jìn)行學(xué)習(xí)，這種探索性的學(xué)習(xí)，有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，使學(xué)習(xí)者在具體情境中通過(guò)主動(dòng)的探索獲得知識(shí)，從而提高學(xué)習(xí)者的動(dòng)力。

4.4虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容——展示全方位、多角度的教學(xué)內(nèi)容

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可豐富教學(xué)內(nèi)容，將實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)等技能訓(xùn)練搬到課堂中進(jìn)行，由于這些虛擬的訓(xùn)練系統(tǒng)無(wú)任何危險(xiǎn)，學(xué)生可以反復(fù)練習(xí)，直至掌握操作技能為止。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，還可恰如其分地演示一些復(fù)雜的、抽象的、不宜直接觀察的自然過(guò)程和現(xiàn)象，全方位、多角度地展示教學(xué)內(nèi)容。利用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)，制作各種仿真課件，創(chuàng)設(shè)所需要的某種虛擬情景，讓學(xué)生進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，從而極大豐富課堂的教學(xué)內(nèi)容。

4.5虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)節(jié)約了有限的教育成本——開(kāi)展虛擬實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行虛擬生產(chǎn)

虛擬各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)訓(xùn)環(huán)境和操作過(guò)程，使大多數(shù)課程可以在虛擬實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，大多數(shù)的技能可以在虛擬實(shí)訓(xùn)車間中進(jìn)行訓(xùn)練，從而不必購(gòu)置昂貴的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備。可以在節(jié)約大量昂貴的儀器設(shè)備費(fèi)用的前提下，解決在教學(xué)中，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、教學(xué)經(jīng)費(fèi)等方面的原因而無(wú)法進(jìn)行的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，虛擬訓(xùn)練又可避免實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的損壞、訓(xùn)練材料的消耗等問(wèn)題，從而有效節(jié)約教育成本。

5 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)控技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，社會(huì)各行業(yè)對(duì)制造業(yè)提出了更高的要求，數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的核心技術(shù)，其技術(shù)的應(yīng)用水平將直接影響產(chǎn)品的加工水平。在現(xiàn)今數(shù)控技術(shù)人才極度缺乏的情況下，如何將最新、最實(shí)用的數(shù)控技術(shù)高效地傳授給數(shù)控技術(shù)學(xué)習(xí)者，是數(shù)控技術(shù)教學(xué)要著重考慮的問(wèn)題。由于數(shù)控技術(shù)教學(xué)和培訓(xùn)都離不開(kāi)數(shù)控機(jī)床，而數(shù)控機(jī)床本身價(jià)格比較昂貴，限制了學(xué)校的購(gòu)買能力，若采用計(jì)算機(jī)建模和仿真技術(shù)來(lái)模擬實(shí)際的數(shù)控加工環(huán)境，同樣可以讓學(xué)生盡快熟悉數(shù)控機(jī)床的加工環(huán)境與真實(shí)的加工過(guò)程，從而提高數(shù)控技術(shù)的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可從以下幾方面應(yīng)用在數(shù)控技術(shù)教學(xué)上。

5.1利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)控教學(xué)儀器、設(shè)備、加工產(chǎn)品的立體展示

在傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生只有通過(guò)在書(shū)本上察看各種教學(xué)儀器設(shè)備的平面圖形，或在現(xiàn)場(chǎng)觀察實(shí)際的教學(xué)設(shè)備外形來(lái)獲得各種感性認(rèn)識(shí)。平面的圖形限制了學(xué)生的空間想象能力，實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)又增加了學(xué)校的投入。采用使用虛擬現(xiàn)實(shí)，我們可以構(gòu)建一個(gè)與實(shí)物同樣的三維物體，如采用Pro/E建模，將各種教學(xué)儀器、設(shè)備和產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)物虛化，將這些物體以立體形式存放在虛擬教室中，我們只要進(jìn)入這個(gè)虛擬空間，就可隨時(shí)隨地地認(rèn)識(shí)這些儀器設(shè)備，而且可觀察到設(shè)備內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，可輔助數(shù)控技術(shù)教學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程，增強(qiáng)理解能力，提高學(xué)習(xí)效果。

5.2利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)和仿真教學(xué)

在教學(xué)中，許多昂貴的實(shí)驗(yàn)、培訓(xùn)器材，由于受價(jià)格的限制而無(wú)法普及或有許多實(shí)驗(yàn)是根本不可能做的，如果利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，建立虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)習(xí)者便可以走進(jìn)這個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)室，身臨其境般的操作虛擬儀器，如進(jìn)行各種虛擬的數(shù)控系統(tǒng)的連接與組裝。這種實(shí)驗(yàn)既不消耗器材，也不受場(chǎng)地等外界條件限制，可重復(fù)操作，直至得出滿意結(jié)果。虛擬實(shí)驗(yàn)室的另一優(yōu)點(diǎn)還在于其絕對(duì)的安全性，不會(huì)因操作失誤而造成人身事故。

另外，我們還可利用虛擬仿真技術(shù)，制作虛擬仿真軟件，在多媒體計(jì)算機(jī)上進(jìn)行數(shù)控機(jī)床操作面板的認(rèn)識(shí)操作訓(xùn)練，進(jìn)行模擬編程訓(xùn)練并產(chǎn)生加工結(jié)果的仿真，可有效地解決教育機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)條件與實(shí)驗(yàn)需求，實(shí)驗(yàn)效果之間的矛盾。

5.3利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的數(shù)控加工仿真教學(xué)系統(tǒng)

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了可以模擬實(shí)際數(shù)控機(jī)床加工環(huán)境及其工作狀態(tài)的計(jì)算機(jī)仿真加工系統(tǒng)，這就是某一特定數(shù)控系統(tǒng)借助計(jì)算機(jī)軟、硬件的功能，通過(guò)實(shí)驗(yàn)者的控制在計(jì)算機(jī)上演示，分析數(shù)控加工從零件設(shè)計(jì)圖到動(dòng)態(tài)切削演示的實(shí)現(xiàn)的全過(guò)程。仿真機(jī)床操作的整個(gè)過(guò)程包括：毛坯定義、工件裝夾、壓板安裝、基準(zhǔn)對(duì)刀、安裝刀具、機(jī)床手動(dòng)操作等內(nèi)容。 虛擬數(shù)控加工仿真教學(xué)系統(tǒng)完全模擬真實(shí)零件的加工過(guò)程，可以檢驗(yàn)各種數(shù)控指令是否正確，能提供與真實(shí)機(jī)床完全相同的操作面板，其調(diào)試、編輯、修改和跟蹤執(zhí)行等功能也一應(yīng)俱全。學(xué)習(xí)者可身臨其境的操作各類數(shù)控加工設(shè)備，能有充分的機(jī)會(huì)去練習(xí)數(shù)控加工中的常用操作，如基本運(yùn)行方式的選擇操作、對(duì)刀操作、補(bǔ)償量的確定及輸入輸出操作和程序的編輯修改操作等。解決了初學(xué)數(shù)控技術(shù)者需要的大量操作練習(xí)，提高了機(jī)床操作訓(xùn)練的時(shí)間。把數(shù)控加工仿真教學(xué)系統(tǒng)引入到教學(xué)之中，這樣既可以避免因誤操作造成價(jià)格昂貴的數(shù)控機(jī)床的損壞，又可以使操作人員在對(duì)仿真數(shù)控機(jī)床操作過(guò)程中產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)感和真實(shí)感。同時(shí)由于其成本較低，可以大量地配置終端，徹底解決了數(shù)控機(jī)床數(shù)量不足的難題，使每位學(xué)生都能有足夠多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，從而為數(shù)控技術(shù)教學(xué)提供良好的教育平臺(tái)。

5.4實(shí)現(xiàn)虛擬仿真教學(xué)與真實(shí)生產(chǎn)加工的聯(lián)系

數(shù)控加工仿真教學(xué)系統(tǒng)既能單機(jī)系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，又能實(shí)現(xiàn)在線運(yùn)行。獨(dú)立運(yùn)行即機(jī)床模型方式，其培訓(xùn)設(shè)施只需一臺(tái)計(jì)算機(jī)，數(shù)控機(jī)床的模擬操作在顯示屏顯示的仿真面板上進(jìn)行，而零件切削過(guò)程由機(jī)床模型通過(guò)三維動(dòng)畫(huà)演示。在線運(yùn)行即機(jī)床工作方式，在這種方式下，教學(xué)系統(tǒng)將與實(shí)際機(jī)床連接，由硬件實(shí)現(xiàn)零件切削過(guò)程，這時(shí)除了操作者是用仿真面板操作外，其它則與實(shí)際機(jī)床的真實(shí)情況一樣。由于數(shù)控加工仿真教學(xué)系統(tǒng)具有完善的圖形和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口，用戶既能在真實(shí)的環(huán)境中運(yùn)行虛擬機(jī)床，又能觀察它的各種運(yùn)行參數(shù)，并能將其他CAD／CAM軟件，如Pro/E、UG、Mastercam等產(chǎn)生的三維設(shè)計(jì)后置處理的NC程序，直接調(diào)入加工。

5.5虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)控培訓(xùn)及考核

虛擬數(shù)控機(jī)床強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教育培訓(xùn)，它不僅在局域網(wǎng)上具有雙向互動(dòng)的教學(xué)功能，還具有基于互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行雙向互動(dòng)的遠(yuǎn)程教學(xué)功能，數(shù)據(jù)傳送可以采用衛(wèi)星、寬帶等方式進(jìn)行。這使得數(shù)控培訓(xùn)遠(yuǎn)程教學(xué)名副其實(shí)，而且還可采用遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、作業(yè)、考試等功能，并實(shí)現(xiàn)答卷保存、自動(dòng)評(píng)分、成績(jī)查詢和分析等功能，輕松實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化的考核與測(cè)評(píng)。

6 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育應(yīng)用中存在的問(wèn)題及展望

可以預(yù)測(cè)，隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將日益廣泛地應(yīng)用于教育教學(xué)領(lǐng)域。但目前的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還存在一定的問(wèn)題，主要表現(xiàn)在：

6.1虛擬環(huán)境與真實(shí)生產(chǎn)的差異

學(xué)生在虛擬的環(huán)境中學(xué)習(xí)，與在真實(shí)的生產(chǎn)中訓(xùn)練畢竟不同，因?yàn)槿绻麅H考慮交互的真實(shí)性，那么無(wú)論如何身臨其境，真正動(dòng)手操作機(jī)器的效果要強(qiáng)于任何媒體教學(xué)。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不能完全代替具體真實(shí)的操作，它只能在一定程度上代替某些實(shí)驗(yàn)，而不能完全代替實(shí)踐教學(xué)，尤其不能代替有創(chuàng)造性目的的試驗(yàn)。

6.2虛擬現(xiàn)實(shí)的效果還有待加強(qiáng)

虛擬現(xiàn)實(shí)的表示側(cè)重于幾何表示，缺乏逼真的物理、行為模型，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在感知方面，視覺(jué)合成研究的較多，聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)關(guān)注較少，真實(shí)性與實(shí)時(shí)性不足，其虛擬的效果還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

6.3硬件環(huán)境還有待提高

與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相關(guān)的設(shè)備普遍存在使用不方便，效果不佳等情況，難以達(dá)到虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)所需的要求，如中心計(jì)算機(jī)的處理速度還不足于滿足在虛擬世界中巨大數(shù)據(jù)量處理實(shí)時(shí)性的需要，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力也不足，基于嗅覺(jué)、味覺(jué)的設(shè)備還沒(méi)有成熟及商品化。硬件設(shè)備品種有待進(jìn)一步擴(kuò)展。

6.4實(shí)現(xiàn)成本問(wèn)題還有待降低

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)應(yīng)用的相關(guān)設(shè)備價(jià)格也比較昂貴，且這些設(shè)備局限性很大，需要進(jìn)一步發(fā)展其結(jié)構(gòu)和制造技術(shù)，使其輕巧化和降低成本，才能更有利于推廣應(yīng)用。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種新型的教學(xué)媒體，目前已引起教育界的極大關(guān)注。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)的硬件與軟件成本的逐漸降低，這種新的教學(xué)媒體必將廣泛應(yīng)用于教育教學(xué)中，最終在現(xiàn)代教育領(lǐng)域中發(fā)揮其重要作用。

參考文獻(xiàn)

第7篇：虛擬現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；技術(shù)構(gòu)成；應(yīng)用領(lǐng)域

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2012）35-8540-02

虛擬現(xiàn)實(shí)是在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、人工智能、多媒體技術(shù)以及傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的交叉學(xué)科，由于它生成的視覺(jué)環(huán)境、音效是立體的，人機(jī)交互是和諧友好的[2]，因此虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將一改人與計(jì)算機(jī)之間枯燥、生硬和被動(dòng)的現(xiàn)狀，即計(jì)算機(jī)創(chuàng)造的環(huán)境將人們陶醉在流連忘返的環(huán)境之中。

1　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

1.1　定義

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種模擬人在自然環(huán)境中的視覺(jué)，聽(tīng)覺(jué)，觸覺(jué)等行為的高度逼真的人機(jī)交互技術(shù)，是利用人類感知能力和操作能力的新方法。它使計(jì)算機(jī)從一種只用鍵盤，鼠標(biāo)進(jìn)行操作的設(shè)備變成了人處于計(jì)算機(jī)生成的環(huán)境中，通過(guò)感官、語(yǔ)言、手勢(shì)等比較“自然”的方式進(jìn)行“交互，對(duì)話”的系統(tǒng)和環(huán)境，即虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境[1，2]。操作者可在其中自由地運(yùn)動(dòng)，隨意觀察周圍的景物并與之交互操作。虛擬現(xiàn)實(shí)的定義，可以簡(jiǎn)單理解為：利用計(jì)算機(jī)生成的，能給人多種感官刺激，并能通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化操作與交互的人機(jī)交互系統(tǒng)[3]。計(jì)算機(jī)生成的虛擬環(huán)境是能給人提供多種感覺(jué)的感官刺激的環(huán)境，能讓人有“沉浸”的感覺(jué)，虛擬現(xiàn)實(shí)通常由視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)構(gòu)成。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)又是一種高級(jí)的人機(jī)交互系統(tǒng)，因此人機(jī)交互是虛擬現(xiàn)實(shí)的核心[4]。

1.2　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)[5]

沉浸性：也可理解為“身臨其境””，讓用戶感到自身存在于模擬環(huán)境中的真實(shí)程度，當(dāng)用戶全身心投入到計(jì)算機(jī)創(chuàng)建的三維虛擬環(huán)境中，感覺(jué)一切都是真實(shí)的。

交互性：指從模擬環(huán)境得到反饋的自然程度，以及模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度。　例如用戶用手去抓虛擬環(huán)境中的物體，這時(shí)手就會(huì)有真的抓物體的感覺(jué)，并且物體會(huì)隨著手的移動(dòng)而移動(dòng)。

構(gòu)想性：　在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中，人與虛擬環(huán)境的交互作用，在本質(zhì)上意味著它不是預(yù)成性的，而是生成性的，它具有一定的想象空間。

由于沉浸性、交互性和構(gòu)想性三個(gè)特性的英文單詞的第一個(gè)字母均為I，所以這三個(gè)特性又通常被統(tǒng)稱為3I特性[1，3]。

1.3　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的分類

按照虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)功能和實(shí)現(xiàn)方式的不同，可以把各種類型的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)劃分四類：

1）桌面虛擬現(xiàn)實(shí)。桌面虛擬現(xiàn)實(shí)最大特點(diǎn)是缺乏真實(shí)的現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)，但是成本也相對(duì)較低，因而，應(yīng)用比較廣泛。常見(jiàn)桌面虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有：基于靜態(tài)圖像的虛擬現(xiàn)實(shí)QuickTime　VR、虛擬現(xiàn)實(shí)造型語(yǔ)言VRML、桌面三維虛擬現(xiàn)實(shí)、MUD等。

2）沉浸的虛擬現(xiàn)實(shí)。常見(jiàn)的沉浸式系統(tǒng)有：基于頭盔式顯示器的系統(tǒng)、投影式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程存在系統(tǒng)。

3）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)性的虛擬現(xiàn)實(shí)。典型的實(shí)例是戰(zhàn)機(jī)飛行員的平視顯示器，它可以將儀表讀數(shù)和武器瞄準(zhǔn)數(shù)據(jù)投射到安裝在飛行員面前的穿透式屏幕上，它可以使飛行員不必低頭讀座艙中儀表的數(shù)據(jù)，從而可集中精力盯著敵人的飛機(jī)或?qū)Ш狡睢?/p>

4）分布式虛擬現(xiàn)實(shí)。目前最典型的分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是SIMNET，SIMNET由坦克仿真器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接而成，用于部隊(duì)的聯(lián)合訓(xùn)練。[10]。

2　虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的主要硬件技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)硬件設(shè)備為特殊輸入和演示設(shè)備，以至于影響各種操作和指令，且提供反饋信息，實(shí)現(xiàn)真正生動(dòng)的交互效果。虛擬現(xiàn)實(shí)硬件設(shè)備都包括三維空間跟蹤定位器，多通道環(huán)幕（立體）投影系統(tǒng)，三維空間交互球，數(shù)據(jù)手套等等。

虛擬現(xiàn)實(shí)生成設(shè)備：是一臺(tái)或多臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)，是帶有圖形加速器和多條圖形輸出流水線的高性能圖形計(jì)算機(jī)[13]。

虛擬現(xiàn)實(shí)感知設(shè)備：感知設(shè)備是指將虛擬世界各類感知模型轉(zhuǎn)變?yōu)槿四芙邮艿亩嗤ǖ来碳ば盘?hào)的設(shè)備。然而，相對(duì)成熟的感知信息和生產(chǎn)和檢測(cè)技術(shù)僅有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和力覺(jué)三種通道。

虛擬現(xiàn)實(shí)跟蹤設(shè)備：跟蹤設(shè)備用于跟蹤并檢測(cè)位置和方位，實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中人機(jī)交互操作。

基于自然方式的人機(jī)交互設(shè)備：應(yīng)用手勢(shì)、體勢(shì)、眼神以及自然語(yǔ)言的人機(jī)交互設(shè)備，常見(jiàn)的有數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣服、眼球跟蹤器及語(yǔ)音綜合識(shí)別裝置[8]。

3　虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域[9]

3.1　旅游景觀中的應(yīng)用

通過(guò)3D互動(dòng)技術(shù)還原現(xiàn)實(shí)中的旅游景區(qū)，而從在網(wǎng)上構(gòu)建一個(gè)3D虛擬景區(qū)。游客可以通過(guò)建立個(gè)性化的3D虛擬化身，在3D的景區(qū)環(huán)境中直接試玩旅游景點(diǎn)，身臨其境的查看擬真的景點(diǎn)信息，足不出戶的體驗(yàn)千姿百態(tài)的風(fēng)景勝跡以及景點(diǎn)背后的傳奇故事[4]。

3.2　醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的飛速發(fā)展以及兩者之間的融合使得虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已開(kāi)始對(duì)生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響.在此領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用大致上有兩類：一類是虛擬人體，也就是數(shù)字化人體，這樣的人體模型，使醫(yī)生更容易了解人體的構(gòu)造和功能.另一類是虛擬手術(shù)系統(tǒng)，可用于指導(dǎo)手術(shù)的進(jìn)行。

3.3　藝術(shù)教育中的應(yīng)用[9]

作為顯示傳輸信息的媒體，虛擬現(xiàn)實(shí)在未來(lái)藝術(shù)領(lǐng)域所具有的潛在應(yīng)用能力也是不可低估的。VR所具有的臨場(chǎng)參與感與交互能力可以將靜態(tài)的藝術(shù)（如油畫(huà)、雕刻等）轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)的，可以使觀賞者更好地欣賞作者的思想藝術(shù)。另外，VR提高了藝術(shù)表現(xiàn)能力，通過(guò)動(dòng)作捕捉系統(tǒng)采集演員的舞蹈動(dòng)作和表情，在電腦輔助編排下可以預(yù)演演出效果，提高編排效率。

對(duì)藝術(shù)的潛在應(yīng)用價(jià)值同樣適用于教育行業(yè)，如在解釋一些復(fù)雜的系統(tǒng)抽象的概念如量子物理等方面，VR是非常有力的工具，如“虛擬的物理實(shí)驗(yàn)室”，用于解釋某些物理概念，如位置與速度，力量與位移等[9]。

3.4　生物力學(xué)方面的應(yīng)用

生物力學(xué)仿真就是應(yīng)用力學(xué)原理和方法并結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生物體中的力學(xué)原理進(jìn)行虛擬分析與仿真研究。利用虛擬仿真技術(shù)研究和表現(xiàn)生物力學(xué)，不但可以提高運(yùn)動(dòng)物體的真實(shí)感，滿足運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)專家的計(jì)算要求，還可以大大節(jié)約研發(fā)成本，降低數(shù)據(jù)分析難度，提高研發(fā)效率。這一技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于外科醫(yī)學(xué)、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)、康復(fù)醫(yī)學(xué)、人體工學(xué)、創(chuàng)傷與防護(hù)學(xué)等領(lǐng)域。

3.5　工業(yè)仿真中的應(yīng)用[9]

當(dāng)今世界工業(yè)的發(fā)展非常迅速，已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化，現(xiàn)階段的工業(yè)發(fā)展不再是大規(guī)模的人海戰(zhàn)術(shù)，需要的是先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，特別是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用正對(duì)工業(yè)發(fā)展進(jìn)行著一場(chǎng)前所未有的革命。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)目前已經(jīng)被世界上一些大型企業(yè)廣泛地應(yīng)用到工業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)提高企業(yè)開(kāi)發(fā)效率，加強(qiáng)數(shù)據(jù)采集、分析、處理能力，減少?zèng)Q策失誤，降低風(fēng)險(xiǎn)起到了重要的作用[5，6]。

3.6　擴(kuò)增實(shí)境中的應(yīng)用

擴(kuò)增實(shí)境是虛擬現(xiàn)實(shí)最具實(shí)用價(jià)值的應(yīng)用之一。它在真實(shí)環(huán)境的基礎(chǔ)上把虛擬環(huán)境疊加進(jìn)去，使二者有機(jī)結(jié)合，產(chǎn)生虛實(shí)難辯、亦幻亦真的感覺(jué)。例如：當(dāng)人進(jìn)入到一商店購(gòu)某物時(shí)，即可在顯示設(shè)備上顯示此物的價(jià)格、性能及各種參數(shù)等。

4　結(jié)論

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)是20世紀(jì)90年代以來(lái)興起的一種新型信息技術(shù)，它集多媒體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)為一體，是當(dāng)今前景最好的計(jì)算機(jī)技術(shù)之一。21世紀(jì)的計(jì)算機(jī)是VR計(jì)算機(jī)，VR是放大智慧的新工具，是億萬(wàn)美元的產(chǎn)業(yè)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將被廣泛應(yīng)用于城市規(guī)劃、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、娛樂(lè)與藝術(shù)文化、衛(wèi)星與航天工業(yè)、室內(nèi)設(shè)計(jì)領(lǐng)域、地產(chǎn)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域、農(nóng)村開(kāi)發(fā)管理、虛擬工業(yè)仿真領(lǐng)域、應(yīng)急處理預(yù)演、文物古跡還原、產(chǎn)品展示機(jī)展覽展示、教育學(xué)、地址文化研究等各個(gè)領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)：

[1]　胡小強(qiáng).虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2005.

[2]　石教英.虛擬現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)及實(shí)用算法[M].北京：科學(xué)出版社，2002.

[3]　盧信文.虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用領(lǐng)域的研究[D].成都：電子科技大學(xué)，2008.

[4]　王娜娜，王鈺.交互式虛擬產(chǎn)品展示設(shè)計(jì)平臺(tái)的研究[J].青島大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，19（2）：　69-73.

[5]　李有堂，趙玉俠，韋堯兵.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其在機(jī)械工程中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用，2001，28（5）：31-33.

[6]　成爾京，鄭尚乾，林云霄，陳虹.Internet環(huán)境下面向中小型制造企業(yè)的三維虛擬設(shè)計(jì)方法[J].現(xiàn)代制造工程，2005（9）：15-17.

[7]　方志明，肖剛，程振波，單繼宏.基于VRML網(wǎng)上產(chǎn)品動(dòng)態(tài)展示系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2004（17）：171-173.

[8]　宋麗紅，華斌.基于VRML和Java技術(shù)的虛擬校園三維查詢系統(tǒng)[J].計(jì)算機(jī)工程，2005（3）：173-175

[9]　百度百科.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)[EB/OL].

[12]　余汝藝.虛擬旅游及其發(fā)展研究[D].鄭州：河南大學(xué)，2008.

[13]　劉晶.基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬裝配技術(shù)的研究[D].大連：大連理工大學(xué)，2005.

第8篇：虛擬現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)、技術(shù)、應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)

Abstract: this article mainly from the basic concept of virtual reality technology and its application field, its application of advantages in architectural design and the realization of the virtual reality technology is discussed, and further discussed the virtual reality technology in the future architectural design of the application.

Keywords: virtual reality, technology, application, realize

中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的成熟發(fā)展，在建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用中的建筑、景觀、地形及城市等，其高度、視角、位置、路線等都能隨時(shí)隨機(jī)改變和操作，實(shí)時(shí)(立即看到結(jié)果)和交互(操作者可以干預(yù)瀏覽的方式并控制場(chǎng)景中物體的運(yùn)動(dòng))的漫游，讓人切實(shí)感受在行走中的場(chǎng)景變化及動(dòng)畫(huà)效果，在三維立體影像和多媒體效果的支持下，不受時(shí)間和空間的限制，能夠更真實(shí)、詳盡的感受三維環(huán)境效果。

1虛擬現(xiàn)實(shí)的概述及其應(yīng)用領(lǐng)域

虛擬現(xiàn)實(shí)：又稱為虛擬環(huán)境或虛擬真實(shí)環(huán)境，是一項(xiàng)迅速發(fā)展的綜合性計(jì)算機(jī)、圖形交互技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)集成了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體、人工智能、多傳感器、網(wǎng)絡(luò)并行處理，通過(guò)計(jì)算機(jī)生成的三維空間形象實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)合成技術(shù)，觀看者通過(guò)視、聽(tīng)、觸覺(jué)以圖表及動(dòng)畫(huà)方式來(lái)呈現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)改變了傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)被動(dòng)靜態(tài)的信息傳遞方式。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)：簡(jiǎn)稱VR，是利用三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及高分辨顯示技術(shù)，生成三維逼真的虛擬環(huán)境。

虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域包括有：建筑物模擬、室內(nèi)設(shè)計(jì)模擬、城市景觀模擬、施工過(guò)程模擬、物理環(huán)境模擬、防災(zāi)模擬、歷史性建筑模擬等建筑領(lǐng)域，并廣泛應(yīng)用于在軍事、航天、醫(yī)療、工業(yè)、工程、娛樂(lè)、教育等方面。

2建筑設(shè)計(jì)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)

2.1能夠展示建筑物的整個(gè)信息

目前，建筑設(shè)計(jì)中使用的二維、三維的表達(dá)方式，只能傳遞建筑物部分屬性的信息，并且只能提供單一尺度的建筑物信息；而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用中，它可展示一棟“真實(shí)”的虛擬建筑物，使人具有身臨其境的感受，設(shè)計(jì)過(guò)程中除了設(shè)計(jì)者外，住戶和管理部門也起到輔助決策的作用。

2.2提高了網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用性

設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)的建筑物可以通過(guò)萬(wàn)維網(wǎng)與工程單位進(jìn)行溝通與交流，達(dá)到遠(yuǎn)距離瀏覽目的；還能以計(jì)算機(jī)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)與虛擬現(xiàn)實(shí)造型語(yǔ)言相結(jié)合，在Internet網(wǎng)應(yīng)用中，虛擬現(xiàn)實(shí)大大提高了其普遍性與實(shí)用性。

2.3進(jìn)行多方案分析與比較

在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般會(huì)提出多個(gè)不同的建筑物設(shè)計(jì)方案，及多種對(duì)未來(lái)建筑物的形象設(shè)想。在虛擬的建筑三維空間中，能做到實(shí)時(shí)切換不同的方案，在同一個(gè)觀察點(diǎn)或者觀察序列中體會(huì)不同的建筑外觀，能更好地把不同建筑方案的特點(diǎn)與不足進(jìn)行對(duì)比。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)除了能夠?qū)Ρ确治霾煌桨竿猓€能修改某個(gè)特定的局部，并能實(shí)時(shí)地與修改前的方案進(jìn)行比較分析。

2.4能建立良好的專用人機(jī)接互

人機(jī)接口作為使用者與計(jì)算機(jī)溝通的橋梁，它能夠表達(dá)使用者意圖的轉(zhuǎn)換，同時(shí)執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序；建立良好的人機(jī)接口，能大大縮短使用者對(duì)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)時(shí)間，并提高了系統(tǒng)的使用效率。

3在建筑設(shè)計(jì)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法

在建筑設(shè)計(jì)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)由兩部分組成：硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，如圖3.

3.1硬件系統(tǒng)部分

虛擬現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)包括模型式和圖像式。模型式虛擬現(xiàn)實(shí)，以虛擬現(xiàn)實(shí)造型語(yǔ)言簡(jiǎn)稱VRML作為主要描述語(yǔ)言，這樣能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的三維建模，利用效果圖、三維施工圖以及資料庫(kù)，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)連結(jié)到資料庫(kù)進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬操作。

簡(jiǎn)單的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)只需滿足具備輸入、輸出功能的設(shè)備即可，簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)桌面互動(dòng)系統(tǒng)就能夠構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。如果要充分實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)帶來(lái)的沉浸感、交互性、想象性的特征，則需要專業(yè)的信息輸入設(shè)備和信息輸出設(shè)備。信息輸入設(shè)備的組成：鍵盤、鼠標(biāo)、數(shù)據(jù)手套、力反饋方向盤、手柄等，信息輸出設(shè)備的組成：高性能顯示器適配器、單通道或多通道投影儀、偏振片、立體眼鏡等。

3.2軟件系統(tǒng)部分

如果想讓觀看者體驗(yàn)到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所帶來(lái)的臨場(chǎng)感和沉浸感，并身臨其境的，就要建立一個(gè)與客觀世界相符合、或者是與設(shè)計(jì)者預(yù)想的設(shè)計(jì)方案相符合的虛擬三維模型。這個(gè)三維虛擬場(chǎng)景模型一方面能準(zhǔn)確的表現(xiàn)出建筑、環(huán)境、室內(nèi)等客觀存在，另一方面能較真實(shí)的反映出場(chǎng)景的色彩、材質(zhì)、陰影、光照等方面。在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，可視化三維模型的建立可分為三步：（1）幾何建模，主要建立所需三維場(chǎng)景的幾何構(gòu)形；（2）形象建模，主要處理幾何建模的結(jié)果進(jìn)行材質(zhì)、顏色、光照等；（3）行為建模，主要處理物體的運(yùn)動(dòng)和行為描述，如圖4.

幾何建模，是指三維空間的物體經(jīng)并、交、差等集合運(yùn)算和旋轉(zhuǎn)、平移、縮放等幾何變換，產(chǎn)生設(shè)計(jì)者所希望得到的較為復(fù)雜的立體模型的過(guò)程，它是可視化三維模型的基礎(chǔ)。目前，我國(guó)的幾何建模的軟件層出不窮，有3DSMAX，AUTOCAD，SKECHUP，REVIT等，這些軟件建立的模型基本都能通用互換，但比較通用的模型基本上都是基于網(wǎng)格技術(shù)，也即場(chǎng)景中的立體形體，都是由多個(gè)三角形面組成，三維形體分得越細(xì)網(wǎng)格就越密，形體上看起來(lái)更加逼真，不過(guò)相應(yīng)的運(yùn)算速度就會(huì)降低。

4結(jié)束語(yǔ)

目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種新技術(shù)，已經(jīng)慢慢應(yīng)用于軍事、醫(yī)療、建筑、培訓(xùn)、機(jī)械等領(lǐng)域；在建筑設(shè)計(jì)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用隨著網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展，其應(yīng)用層面會(huì)越來(lái)越廣泛。網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)谋憬菖c快速處理，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)呈現(xiàn)出建筑設(shè)計(jì)成果，逐漸成為新趨勢(shì)，在今后的建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)必將起到重要作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 林楠. 淺析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 武漢工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào), 2011,(04) .

[2] 周,王選科. 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)概述[J]. 航空計(jì)算技術(shù), 2005,(01) .

[3] 金小田,張小敏. 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑方案優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 建筑科學(xué), 2004,(02) .

[4] 李琳. 虛擬環(huán)境建模方法及應(yīng)用研究[D]. 重慶大學(xué), 2002 .

第9篇：虛擬現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)范文

 

關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實(shí)  將英語(yǔ)作為第二語(yǔ)言學(xué)習(xí)  教育  虛擬環(huán)境  交互作用

 

建構(gòu)“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的教學(xué)結(jié)構(gòu)的重要突破口之一是信息技術(shù)與各學(xué)科課程整合。在整合的教學(xué)模式中。強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性，要求充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性。將信息技術(shù)有機(jī)地融入課堂教學(xué)與學(xué)科課程之中，通過(guò)信息技術(shù)掌握學(xué)科課程的內(nèi)容，學(xué)科課程內(nèi)容中又蘊(yùn)涵信息技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)運(yùn)用于英語(yǔ)教學(xué)，營(yíng)造了“自主學(xué)習(xí)”的環(huán)境是學(xué)習(xí)者通過(guò)自身與信息環(huán)境的相互作用得到知識(shí)技能的新型學(xué)習(xí)方式。虛擬現(xiàn)實(shí)能夠?yàn)閷W(xué)生提供生動(dòng)、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，在廣泛的領(lǐng)域提供無(wú)限的虛擬體驗(yàn)．從而加速和鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)親身去經(jīng)歷、親身去感受比空洞抽象的說(shuō)教更具說(shuō)服力，完全由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)學(xué)習(xí)。

1．虛擬現(xiàn)實(shí)的描述 Description of Virtual Reality

虛擬現(xiàn)實(shí)是使人置身于一個(gè)通過(guò)由電腦表現(xiàn)出的三維空間的一個(gè)虛擬環(huán)境；在此環(huán)境中人們可以移動(dòng)，從不同角度去觀看，去觸及攫取，以及重新組合。虛擬現(xiàn)實(shí)的具有沉浸性 (Immersion)、交互性(Interactivity)和想象性 (Imagination)三個(gè)具體特性。這種技術(shù)的特點(diǎn)在于，計(jì)算機(jī)產(chǎn)生一種人為虛擬的環(huán)境．這種虛擬的環(huán)境是通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形構(gòu)成的三度空間．或是把其它現(xiàn)實(shí)環(huán)境編制到計(jì)算機(jī)中去產(chǎn)生逼真的“虛擬環(huán)境”，從而使得用戶在視覺(jué)上產(chǎn)生～種沉浸于虛擬環(huán)境的感覺(jué)。學(xué)生作為主角進(jìn)入虛擬環(huán)境中，擁有比現(xiàn)實(shí)更逼真的照明和音響效果，使學(xué)生能夠在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演 一個(gè)角色，全身心地投入 到學(xué)習(xí)環(huán)境中去，學(xué)生可以不厭其煩地反復(fù)練習(xí)，使學(xué)生沉浸在多維信息空間中依靠 自己的感知和認(rèn)知能力全方位的獲取知識(shí)，發(fā)揮主觀能動(dòng)性．使學(xué)生獲得最大的真實(shí)感和趣味性．?dāng)[脫了英語(yǔ)學(xué)習(xí)的單調(diào)、枯燥無(wú)味 。 

2．虛擬現(xiàn)實(shí)進(jìn)入 教育 Virtual Reality into Education 

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立起來(lái) 的虛 擬實(shí)訓(xùn) “基地”，其“設(shè)備”與“部件”，多是虛擬的 ，可以根據(jù)需 要隨時(shí)生成新的“設(shè)備”。可 以積極用于軍事作 戰(zhàn)技 能，外科手術(shù)技 能，汽車駕駛技能果樹(shù)栽培技能，電器維修技能等各種 職業(yè)技 能的訓(xùn) 練。現(xiàn)在 ，虛擬現(xiàn)實(shí)用于教育教學(xué)，是教育技術(shù)發(fā)的質(zhì)的飛躍。學(xué)生在虛擬環(huán)境中交互作用，以學(xué)生為中心虛擬的三維世界中加入一系列人性化的場(chǎng)景。做到了真實(shí)與抽象的完美統(tǒng)一。

許多教育家和研究人員認(rèn)為虛擬現(xiàn)實(shí)將提供機(jī)會(huì)去經(jīng)歷各種環(huán)境，而這些環(huán)境往往由于時(shí)間、距離、范圍和安全性等原因，不便于或不可能讓許多孩子 ，特別是有一定殘疾的人實(shí)現(xiàn)了探索、創(chuàng)造、娛樂(lè)以及學(xué)習(xí)。學(xué)生可以在 虛擬環(huán)境中過(guò)馬路，與陌生人交流，或應(yīng)付緊急狀態(tài)。這一技術(shù)使青少年可以去參 觀原本不可能參觀得到的，不切實(shí)際的或危險(xiǎn)的地方。 

而在英語(yǔ)教學(xué)中，語(yǔ)言教師可以設(shè)制程序，制作出現(xiàn)實(shí)的情景交流，如找工作面試，在餐館就餐或國(guó)際機(jī)場(chǎng)接機(jī)等等。學(xué)生可以在預(yù)排好程序的虛擬世界 合作或根據(jù) 學(xué)生的語(yǔ)言水平分組在不同的虛擬世界中。學(xué)生們之間可以互相合作或與三維空間中的虛擬卻又是活生生的人物進(jìn)行合作。例如在一個(gè)面試情景中，進(jìn)行面試者 (即學(xué)生)將會(huì)與雇主(一3D虛擬人物)在會(huì)客室握手，雇主將用要學(xué)習(xí)的目標(biāo)語(yǔ)言與面試者進(jìn)行對(duì)話、聊天。如果學(xué)生出錯(cuò)，他們可以重放情景，再來(lái)一遍。虛擬現(xiàn)實(shí)將有助于學(xué)生克服傳統(tǒng)的語(yǔ)言學(xué)習(xí)障礙，幫助教師突破了以依賴課本在教室進(jìn)行學(xué)習(xí) 的傳統(tǒng)傳授方式。

3．虛擬現(xiàn)實(shí)用于語(yǔ)言課堂 VirtuaI Reality into LanguageClassroom 

3D虛擬環(huán)境所具有的最獨(dú)特而強(qiáng)大的特征是為語(yǔ)言學(xué)習(xí)者們特別是ESL學(xué)習(xí)者們提供第一參與者形式的學(xué)習(xí)經(jīng)歷。然而，遺憾的是，當(dāng)前大多數(shù)學(xué)校教育是基于第三者的知識(shí)傳授形式如學(xué)生如何學(xué)，或?qū)W什么，沒(méi)有機(jī)會(huì)直接體驗(yàn)他們?cè)谔綄さ闹R(shí)。3D虛擬環(huán)境的使 用真正解釋了為什么傳統(tǒng) 的以課本為中心語(yǔ)言教學(xué)效率不如人意的原因。英語(yǔ)課本上的知識(shí)是基于第三者的，對(duì)于學(xué)習(xí)者沒(méi)有意思，提不起興趣。

第三者相對(duì)于第一參與者學(xué)習(xí)的必然結(jié)果是必然不相同的。將ESL學(xué)習(xí)者作為第 三者的學(xué) 習(xí)方法已說(shuō)明學(xué)生學(xué)習(xí)的結(jié)果通常是膚淺的，保持力很低。利用虛擬現(xiàn)實(shí)．學(xué)生將自己置身于各種現(xiàn)實(shí)環(huán)境背景之中，通過(guò)自己的體驗(yàn)學(xué)習(xí)語(yǔ)言。根據(jù) Fox，F(xiàn)umanski及Nilan觀點(diǎn)，由于借助于構(gòu)造好的虛擬的情景模擬，學(xué)習(xí)者收到適當(dāng)而立即的反饋(Because of the way in which the virtual environments o．re modeled andconstructed，learners receives appropriate and immediate feedback．)。這種在語(yǔ)言學(xué)習(xí)上的反饋鼓勵(lì)認(rèn)知語(yǔ)言學(xué)習(xí)。通過(guò)對(duì)他們所接收到的認(rèn)知在虛擬世界中進(jìn)行適 當(dāng)?shù)幕蛘_的交際，最終從電腦或其他 同學(xué)那里得到的及時(shí)反饋，加強(qiáng)的語(yǔ)言教室里的動(dòng)機(jī)學(xué)習(xí)或交互作用。 

學(xué)生直接交際和直接解決問(wèn)題也鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者的強(qiáng)烈的活動(dòng)意識(shí)并作出反應(yīng)。為語(yǔ)言學(xué)習(xí)所設(shè)制的虛擬環(huán)境自然地引導(dǎo)學(xué)生自己進(jìn)行第一參與者的學(xué)習(xí)。虛擬環(huán)境依照英語(yǔ)課堂目標(biāo)或特定的需要進(jìn)行編程。ESL的教師可 以根據(jù)學(xué)生需 要搭 建或保 留某個(gè)環(huán)境 ，這將 推動(dòng)以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生構(gòu)造自己的語(yǔ)言知識(shí)。簡(jiǎn)而言之，虛擬現(xiàn)實(shí)是一個(gè)學(xué)生可以建造 的環(huán)境 ．根據(jù)需要 ，熟練地操作 和編輯 ，任何形式的數(shù)字信息 。Virtual wodds ale constructive environments in which learners Can create，manipulate and edit any form of digitM information with their own needs fChee，2001)．這樣 虛擬現(xiàn) 實(shí)的編程 可以形成 重要的交際技能而不是簡(jiǎn)單地重復(fù)和記憶。學(xué)生可以參與可作出響應(yīng)的環(huán)境中．完全將身心置 于學(xué) 習(xí)當(dāng)中