虛擬現實系統(tǒng)的特點精選(九篇)
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第1篇：虛擬現實系統(tǒng)的特點范文
[關鍵詞]虛擬現實 工業(yè)旅游
隨著計算機技術的飛速發(fā)展,涉及計算機圖形技術、人機交互技術、人工智能、傳感技術等領域的虛擬現實技術在近階段同樣高速發(fā)展。虛擬現實技術通過計算機模擬出一個三維的虛擬世界,為用戶提供視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬,令用戶如同身臨其境。由于虛擬現實技術所具有的突出特性,目前虛擬現實技術已廣泛應用在軍事、醫(yī)療、教育、文化、航天、水利、城市規(guī)劃等方面,無形中改變著我們的工作、學習、生活的方式,因此也成為學者們當前關注和研究的熱點。
工業(yè)旅游是伴隨城市化和工業(yè)化高速發(fā)展而產生的,是融合知識、觀光、休閑的一種旅游項目。工業(yè)旅游在滿足大眾好奇心的同時,也可以宣傳企業(yè)文化、提升企業(yè)形象,隨著工業(yè)旅游的深入發(fā)展,將來也可以成為企業(yè)新的經濟增長點。工業(yè)旅游最早出現在西方,人們把倒閉、廢棄的工礦企業(yè)重新進行改造,轉變成為工業(yè)博物館、景觀公園、藝術表演場地、設計公司的辦公場所等現代實用場所,逐漸發(fā)展成為工業(yè)遺產旅游。隨著工業(yè)遺產旅游的發(fā)展,旅游開始進入生產經營中的工業(yè)企業(yè),從而形成現在完整的工業(yè)旅游概念。我國在經歷了幾十年的工業(yè)高速發(fā)展后,工業(yè)企業(yè)逐步成熟,對于工業(yè)旅游的認識不斷深入,近年來越來越多的工業(yè)企業(yè)開始加入到工業(yè)旅游中,并呈現出一種快速增長的趨勢。
一、虛擬現實技術涉及了多種學科的技術,綜合利用了多種先進技術裝備,具有如下三個主要的特點
1. 沉浸性。指用戶感覺完全置身于虛擬世界中,被虛擬世界所包圍。由于虛擬現實技術提供的多感知性,用戶不僅具有常見的視覺、聽覺感知,還具有觸覺感知、嗅覺感知、運動感知等。通過多感知性,使用戶沉浸于虛擬世界中,由被動的觀察者成為主動的參與者,參與虛擬世界的活動。
2. 交互性。在虛擬現實系統(tǒng)中,交互性的實現相比以往的人機交互方式有了巨大的改變,不再像以往那樣完全依賴于鍵盤、鼠標,借助于虛擬現實系統(tǒng)殊的硬件設備,人與虛擬現實世界可以通過自然的方式進行交互,例如人的走動、頭的轉動、手的移動等等。
3. 想象性。虛擬現實技術不僅可以虛擬構建真實存在的環(huán)境,還可以構建人們的想象空間,從而去體現設計者的思想,實現一定的目標。虛擬現實技術為人類認識世界提供了一種全新的方法和手段,為人類去探索和研究已知以及未知的問題提供了新的方法及思路。
充分利用虛擬現實技術所具有的鮮明特點,在工業(yè)旅游中發(fā)揮虛擬現實技術的優(yōu)勢,從而完善、促進工業(yè)旅游。
二、增強工業(yè)旅游中知識的傳播與普及
在工業(yè)旅游過程中,工業(yè)企業(yè)或多或少都會對工業(yè)企業(yè)的制造流程、制造工藝進行一定的介紹,但是由于制造流程、制造工藝涉及的知識專業(yè)性、理論性較強,有些很難通過講解員的講解完全說明,并且很多機器設備內部結構也是無法直接觀察到的,因此目前的講解方式還不能十分有效的進行知識傳播。但是通過虛擬現實技術,就可以完全解決這些問題,通過對廠房、機器設備的虛擬構建,在計算機的虛擬平臺上就可以構建任何我們需要的部件,不僅可以渲染動畫進行工作原理、工作流程的介紹,還可以提供計算機終端設備供參觀者模擬操作,從而極大提高知識的普及和傳播。
三、增強工業(yè)旅游中的沖擊力、感染力
由于虛擬現實技術是以計算機平臺為基礎的,因此通過虛擬現實技術生成的虛擬環(huán)境、虛擬模型都可以利用計算機的圖形技術進行畫面的優(yōu)化,從而為參觀者呈現出精美絢麗的畫面。在擁有了優(yōu)質畫面的前提下,充分發(fā)揮計算機多媒體技術的優(yōu)勢,聲覺、觸覺等設備營造出完整地虛擬現實環(huán)境將給予參觀者多感官的刺激,帶給參觀者強勁的沖擊力、感染力。
四、增強工業(yè)旅游過程中的安全性
在工業(yè)企業(yè)中,總是有些區(qū)域是具有一定危險性的。在參觀過程中,由于人員數量多,人員的組成結構復雜,增加了工業(yè)企業(yè)管理上的難度。而利用虛擬現實技術,可以在實地參觀中避開潛在危險區(qū),通過在虛擬廠區(qū)系統(tǒng)中模擬游覽來替代實地參觀,從而徹底避免危險情況的發(fā)生,增強工業(yè)旅游的安全性。
五、增強工業(yè)旅游企業(yè)的宣傳方式
通過虛擬現實技術完成了虛擬廠區(qū)的整個系統(tǒng)之后,可以利用系統(tǒng)在多種途徑進行知識傳播和企業(yè)宣傳。例如:在多媒體放映廳進行大屏幕播放、裝載在單機上供使用者單機操作、還可以通過互聯網使普通民眾在網絡上進行瀏覽操作、通過系統(tǒng)導出數據刻錄在光盤等媒介后,用戶可以在個人電腦上進行瀏覽?？偠灾?虛擬現實技術可以極大豐富工業(yè)企業(yè)現有的宣傳方式。
六、增強工業(yè)旅游企業(yè)的規(guī)劃管理能力
通過擴展系統(tǒng)功能,可以為工業(yè)企業(yè)提供一個全三維可視化的規(guī)劃管理系統(tǒng)平臺,在管理系統(tǒng)中工業(yè)企業(yè)可以對廠區(qū)的改建、擴建規(guī)劃方案進行可視化的評估論證,為規(guī)劃方案的修改完善提供有力的支持。同時對于廠區(qū)中的地下管線等隱蔽設備,通過系統(tǒng)可以進行可視化的管理,從而極大提高地下管線等隱蔽設備的管理、維護水平。
本文從虛擬現實技術入手,對虛擬現實技術在工業(yè)旅游方面的應用進行了闡述,結合虛擬現實的技術特點對它在工業(yè)旅游應用中的優(yōu)勢進行了初步的介紹,對于虛擬現實技術在工業(yè)旅游中更深入的應用,有待于以后的研究。隨著工業(yè)旅游的不斷發(fā)展,虛擬現實技術的進步,虛擬現實技術與工業(yè)旅游的結合必將更加緊密,推動工業(yè)旅游更加蓬勃的發(fā)展。
參考文獻:
[1] 張 潔 李同升:我國工業(yè)旅游發(fā)展的現狀與趨勢[J].西北大學報(自然科學版),2007年6月,第37卷第3期.
[2] 莫毅華:基于VRML的可視化技術在科普展教中的應用[D]:(碩士學位論文).華中科技大學,2006.
[3] 黃心淵:虛擬現實技術及應用[M].北京:北京科學出版社,1999.
[4] 方 麗:虛擬校園的研究與實現[M].西安科技大學,碩士學位論文,2007.4.
[5] 丁愛玲 周琳等.計算機圖形學.西安電子科技大學出版社,2005.7.
第2篇：虛擬現實系統(tǒng)的特點范文
關鍵詞：虛擬現實技術；建筑景觀設計；應用
虛擬現實技術是當今世界使用范圍非常廣的一門高科技技術，它是一種利用計算機生成虛擬世界，并使人們進行虛擬體驗沉浸到虛擬環(huán)境中的計算機仿真系統(tǒng)。虛擬現實技術是仿真技術與計算機圖形學、人機接口技術、多媒體傳感技術、網絡技術等的幾何。它能夠通過視覺、聽覺、嗅覺、味覺以及觸覺等多種感覺進行實時模擬和交互，并在多個方面都有應用，例如醫(yī)療、航空、交通、教育、文化、城市設計及建筑等，對社會進步和人們生活質量的提高起到很大的促進作用。它具有沉浸性、交互性和想象性三個特點。
1虛擬現實技術的分類
虛擬現實技術是一項劃時代的技術。根據其“沉浸”程度和交互程度的差異，可以分為四種類型。
1.1沉浸式虛擬現實系統(tǒng)
該系統(tǒng)是一種比較高級的虛擬現實系統(tǒng)，它能夠為用戶帶來置身于真實世界的體驗，使用戶沉浸其中。該系統(tǒng)的優(yōu)點是沉浸性高，缺點是價格昂貴。
1.2桌面式虛擬現實系統(tǒng)
該系統(tǒng)將計算機屏幕作為用戶與虛擬世界產生交集的工具。它的設備是初級圖形工作站或個人計算機，采用自然交互技術、立體圖形等，產生三維立體空間的交互場景。該系統(tǒng)技術簡單、實用性強、成本低，因此應用較為廣泛。
1.3增強式虛擬現實系統(tǒng)
該系統(tǒng)能使用戶既可以看到真實的世界，也可以看到疊加在真實世界上的虛幻因素。也就是說同時將真實與虛幻結合起來，創(chuàng)造出似真似幻、亦真亦幻的世界。
1.4分布式虛擬現實系統(tǒng)
該系統(tǒng)是將在不同位置的用戶或將多個虛擬世界通過網絡連接起來，實現資源和信息共享的系統(tǒng)。它是虛擬現實技術應用的新境界。
2虛擬現實技術在建筑景觀設計中的應用優(yōu)勢
虛擬現實技術這一概念從提出到現在，雖然只有短短的不到二十年時間，但卻為人類各個領域的發(fā)展開辟了廣闊的天地。其中，虛擬現實技術在建筑景觀設計中有著非常明顯的優(yōu)勢。
2.1能夠創(chuàng)造虛擬世界
虛擬現實技術能夠創(chuàng)造和體現虛擬世界。將虛擬現實技術應用于建筑景觀設計中，能夠使設計過程可視化，建筑師能夠產生一種正在身處設計場地的感覺，并對建筑物的布局、功能、優(yōu)缺點等有詳細的了解，從而設計出更加科學的圖紙。
2.2擁有強大的圖形處理能力
虛擬現實技術擁有強大的計算與圖形處理能力。它最大的特點是能夠脫離原物體而對其視覺、嗅覺、聽覺等進行具體表現。例如在對已經被毀壞的建筑群進行復原設計時，就可以利用該技術對這些已經不存在的建筑進行復原。
2.3能夠對復雜的施工方案進行計算
利用該技術能夠在虛擬環(huán)境下對待建場地、周圍場景、機械設備、結構構件等進行創(chuàng)造，形成三維模型，并且模型具有動態(tài)性能。然后使模型進行虛擬的模擬操作，如此即可對復雜的施工方案中的具體情況進行觀察，并對不合理的地方進行修改。
3虛擬現實技術中制約其在建筑景觀設計中的應用因素
1）在目前的技術條件下，所使用設備的性能及種類等都遠遠沒有達到虛擬現實技術所定義的標準，使得虛擬現實技術的許多功能都無法實現。而且所使用的設備及軟件等價格昂貴，在許多建筑院校都經費缺乏的情況下，虛擬現實技術的應用受到了限制。2）虛擬現實技術是與計算機緊密相連的，因此在進行應用時，會涉及到一些非常專業(yè)的計算編程方面的知識。但絕大部分建筑設計人員并沒有計算機編程的基礎，而專業(yè)的編程人員又對建筑方面的知識一知半解，限制了虛擬現實技術的應用。3）虛擬現實技術的一部分理論的算法并不是很成熟及完善，阻礙了它的應用。例如快速生成立體圖的技巧、虛擬圖像生成的算法等。而且一部分實時效果的實現并不理想，例如對光照的模擬。此外，虛擬現實技術的專業(yè)性過強，與傳統(tǒng)的計算機輔助建筑設計工具并沒有實現很好的連接。4）雖然現階段提倡建設信息化和數字化社會，但建筑學院的教學中對數字建筑和信息建筑的教學水平較低，大部分都停留在傳統(tǒng)繪圖或CAAD制圖階段，相應的使用虛擬技術進行繪圖及設計的課程并不多見，并且對相關的計算機技術等也沒有系統(tǒng)的介紹。
4虛擬現實技術在建筑景觀設計中的應用
虛擬現實技術在建筑景觀設計中的應用是多方面的，例如文化遺產的復原、新型建筑物的設計、城市規(guī)劃、建筑教育以及其他方面的使用。
4.1文化遺產的復原
文化遺產一般由于經歷了漫長的歷史的風霜雨雪，因此變得殘破甚至消失。虛擬現實技術能夠在現有技術的基礎上對文化遺產的原貌進行修復，或對已經消失的文化遺產進行創(chuàng)造，使人們能夠看到它們當時的風貌。例如在對殘破的古村落進行修復時，可按照以下流程進行。
4.2新型建筑物的設計
新型建筑物設計是相對于建筑復原而言的。新型建筑物的設計既要進行形象的空間思維，又要將用戶的感受考慮進去。而且一旦開始施工所產生的成本都是不可逆轉的，因此對設計的準確性提出了很高的要求。虛擬現實技術能夠創(chuàng)造出一個真實的場景，使設計師產生一種身在待建場地的感覺，極大的增加了設計的準確性、科學性及可行性，同時節(jié)省了時間及設計成本，并提高了設計質量。
4.3城市規(guī)劃
虛擬現實技術在城市規(guī)劃中的應用非常廣泛，例如制作大比例尺的城市模型、對城市的環(huán)境及規(guī)劃進行考慮等。在城市規(guī)劃中使用虛擬現實技術，能夠將各種設計方案與現實環(huán)境融入起來，且能夠觀察出設計方案對現實環(huán)境的影響，從而對方案的合理性及科學性進行評估，最終縮短設計時間、節(jié)約設計成本，同時提高設計的可行性及建成之后的美觀度。此外，虛擬現實技術還在建筑教育以及其他領域都有較為廣泛的應用，促進了這些領域的發(fā)展。
5結語
綜上所述，虛擬現實技術對各個行業(yè)的發(fā)展都起著重要的推動作用。但目前該技術受自身一些缺陷及技術方面的制約，使其作用的發(fā)揮受到阻礙。因此要加大對相關技術及設備的研究力度，使虛擬現實技術能夠更好的為社會進步和人們生活質量的提高做出自己的貢獻。
作者:曹曉麗 潘穎 單位:蘭州文理學院數字媒體學院
參考文獻
[1]常林梅.虛擬現實技術在建筑景觀設計中的應用研究[J].數字技術與應用，2014,（8）
[2]陳薇,馮煒,焦?jié)申柕?虛擬現實技術與沿江景觀研究[J].建筑學報,2011,(6)
第3篇：虛擬現實系統(tǒng)的特點范文
關鍵詞：虛擬現實技術；水文地質；研究應用
中圖分類號：P64 文獻標識碼：A
虛擬現實技術主要是利用計算機生成的虛擬現實的環(huán)境逼真的模擬人在自然環(huán)境中的聽覺和視覺等行為而進行的人機界面的新技術。利用虛擬現實技術的實時表現、沉浸感、與計算機交互的功能可以建立起相關的水文地質模型，從而實現對地下水質、水流及環(huán)境地質的深入研究，以促進人們對地下水的開采及提高工程建設的可靠性。
一、虛擬現實技術概述
1概念
虛擬現實技術主要是指利用計算機生成的虛擬環(huán)境對人在自然環(huán)境中的視覺、運動、聽覺等行為進行逼真模擬的人機界面技術。虛擬現實技術是由美國的VPL.Research公司創(chuàng)始人于1989年所創(chuàng)造，通常情況下被稱為虛擬現實。虛擬現實技術主要有沉浸、交互、構想三個基本特征，對于虛擬現實系統(tǒng)的發(fā)展主要有兩個基本方向，一是基于虛擬現實技術的發(fā)展，二是基于萬維網和因特網的三維圖形環(huán)境的發(fā)展。虛擬現實技術自從20世紀90年代開展以來，利用其虛擬環(huán)境與現實無限貼近的特點，使實際環(huán)境中難以進行模擬和實現的復雜結果得以簡單的表現出來，并實現了對各種不同條件的預測和結果計算，對于現實環(huán)境中各方面的發(fā)展都起到了良好的促進作用。當前，虛擬現實技術主要應用在軍事、電子儀器檢測、遠程高等教育、模具制作、新產品開發(fā)等方面，對人類的生產、生活產生了巨大的影響。
2優(yōu)點
虛擬現實技術是一種綜合了眾多優(yōu)點的新技術，在其應用的過程中，自身所具有的優(yōu)勢得到了充分的顯示。虛擬現實技術的主要優(yōu)勢為：①實時表達，虛擬現實技術最大的一個優(yōu)點就是可以在不同的時間、不同的地點進行環(huán)境變化的虛擬，可以隨時反應事物的動態(tài)變化過程，從而提供有效的數據信息。②三維立體表達，虛擬現實技術由于較多的與計算機技術連接，將計算機的立體表達優(yōu)勢充分顯現出來，可以實現對所要表達內容從不同的角度進行展現和研究。③反映細致，對于研究物體，即使是再細小的差別，虛擬現實技術也可以將其充分的反應出來，并且能夠實現對研究物體全貌的綜合研究。④實現對事物發(fā)展的預測，虛擬現實技術的應用不僅可以實現對已存在事物的細致表達，同時還可以實現對尚未存在但可能發(fā)生的事物變化進行虛擬反映。⑤反映結果全面，建立虛擬的現實系統(tǒng)，不僅可以實現對事物發(fā)展過程的虛擬，還可以根據不同的條件，虛擬出不同的結果。⑥為研究發(fā)展提供了新的方向，虛擬現實技術的應用為對各種未知環(huán)境的探究提供了新的研究放向和研究方法。
3應用條件
虛擬現實技術具有較強的實現事物三維可視化的功能，但需要用海量的數據資料作為支持。基礎資料越是全面、豐富，虛擬出來的結果就越貼近現實。
二、虛擬現實技術在水文地質中的應用
1虛擬現實技術對地下水流的表達
在水文地質研究中，地下水流的運動規(guī)律是其研究的重要組成部分，地下水流的運動是一個動態(tài)的變化過程，也是目前水文地質研究中最活躍的研究因素。在研究地下水流時，虛擬現實系統(tǒng)不僅可以利用自身實時變化的功能對地下水流的運動變化進行虛擬的表達，以充分的表現出地下水流的特點，還可以對地下水開采后對地下水的變化情況進行虛擬，使人們充分了解在開采利用地下水后對含水系統(tǒng)造成的影響，從而使人們采取相應的措施或者是減少對地下水的開采。在對地下水流研究的虛擬過程中，不僅可以實現對地下水的可視化管理，還可以由此虛擬出相應的開采方式和管理方案，并利用虛擬現實技術對其進行不斷的完善和表達，從而實現對地下水流研究的可靠性和科學性。
2虛擬現實技術對含水層的表達
在以往的研究工作中，只能夠通過剖面圖來展示隔水層和含水層的分布特點，在平面圖中則通過含水層厚度的等值線來表現含水層的空間分布特點，這樣進行研究分析，既不夠直觀，也不夠全面，對于含水層和隔水層的變化狀況研究起到的作用不大。虛擬現實技術中的三維可視化功能能夠將地下含水層與隔水層的分布、空間的變化情況及含水層的厚度很好的進行真實再現，對于深入研究隔水層和含水層有很大的幫助，同時，隨著虛擬現實系統(tǒng)中資料的不斷完善，人們對地下含水系統(tǒng)的研究也更加深入、全面。
3水文地質環(huán)境問題
隨著經濟的快速發(fā)展，人口不斷增長，人們對地下水的開采利用也不斷的增長，導致過分開采，從而引發(fā)了地下水位持續(xù)下降、地面沉降、水資源枯竭、土壤沙漠化等環(huán)境地質問題，對人類的居住環(huán)境形成了巨大的威脅，嚴重影響了人們生活質量的提高。由于虛擬技術既可以對存在的事物發(fā)展過程進行虛擬，也可以對尚未存在但可能發(fā)生的事物進行虛擬，將其利用在水文地質環(huán)境的監(jiān)測上，則可以實現對開采地下水可能引發(fā)的各種環(huán)境問題進行虛擬分析，從而制定出相應的對策或減少對水資源的開發(fā)，以減少環(huán)境問題給人類帶來的災害。
4地下水水質的虛擬表現
當前，由于經濟快速發(fā)展，造成環(huán)境污染嚴重，影響到了地下水的水質，也影響到了人們對地下水的開采使用。利用虛擬現實技術，可以對地下水在自然狀態(tài)下的變化進行虛擬，從而找出對地下水水質影響較大的因素，以實現對水質變化更深刻的理解，為人們提供有效的控制水質惡化的方法，使地下水質逐步轉為良性循環(huán)，水質恢復正常。在研究地下水質時，可以建立相應的水質虛擬實驗室，將可能影響地下水質的因素都虛擬出來，并對這些影響因素進行分析研究，找出相應的解決方案，以實現對影響因素的良好控制，從而改變地下水的水質，以保證人類的生活質量。
第4篇：虛擬現實系統(tǒng)的特點范文
關鍵詞：虛擬現實技術 教育 虛擬實驗 三維
中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）10-0108-03
虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR，又譯作靈境、幻真）是近年來出現的高新技術，也稱靈境技術或人工環(huán)境。虛擬現實是利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內的事物。
虛擬現實技術在很多方面都可以應用，但是其在教育領域的應用和研究尤其為人們所關注。虛擬現實技術在教育領域的應用，必將帶來教育教學方式、方法乃至理念的變化。誠如教育界一位專家所言：“嶄新的技術，必將帶給我們嶄新的教育思維，解決我們以往所無法解決的問題。一些新技術的應用，必將給教育帶來一系列的重大變革。這種變革不僅僅體現在教育方式、方法的多樣化，更體現在教育理念的更新上”。[1]如今，虛擬現實技術就充當了這一嶄新技術的角色。在教育領域，特別是在科學研究、虛擬仿真校園、虛擬教學、虛擬實驗、教育娛樂等許多方面虛擬現實技術都有著廣泛應用。
1、虛擬現實的組成和特點
1.1 虛擬現實系統(tǒng)的組成和功能
一個典型的虛擬現實系統(tǒng)主要包括以下五大組成部分：虛擬世界、計算機、虛擬現實軟件、輸入設備和輸出設備（如圖1所示）。與虛擬世界交互的過程大致是：參與者首先激活頭盔、手套和話筒等輸入設備為計算機提供輸入信號，虛擬現實軟件收到由跟蹤器和傳感器送來的輸入信號后加以解釋，然后對虛擬環(huán)境數據庫作必要的更新，調整當前的虛擬環(huán)境場景，并將這一新視點下的三維視覺圖像以及其他（如聲音、觸覺、力反饋等）信息立即傳送給相應的輸出設備（頭盔顯示器、耳機、數據手套等），以便參與者及時獲得多種感官上的虛擬效果（如圖2所示）。
1.2 虛擬現實的特點
多感知性（Multi-Sensory）是指除了一般計算機技術所具有的視覺感知之外，還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運動感知，甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。理想的虛擬現實技術應該具有一切人所具有的感知功能。由于相關技術，特別是傳感技術的限制，目前虛擬現實技術所具有的感知功能僅限于視覺、聽覺、力覺、觸覺、運動等幾種。
浸沒感（Immersion）又稱臨場感，指用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實程度。理想的模擬環(huán)境應該使用戶難以分辨真假，使用戶全身心地投入到計算機創(chuàng)建的三維虛擬環(huán)境中，該環(huán)境中的一切看上去是真的，聽上去是真的，動起來是真的，甚至聞起來、嘗起來等一切感覺都是真的，如同在現實世界中的感覺一樣。
交互性（Interactivity）指用戶對模擬環(huán)境內物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度（包括實時性）。例如，用戶可以用手去直接抓取模擬環(huán)境中虛擬的物體，這時手有握著東西的感覺，并可以感覺物體的重量，視野中被抓的物體也能立刻隨著手的移動而移動。
構想性（Imagination）強調虛擬現實技術應具有廣闊的可想象空間，可拓寬人類認知范圍，不僅可再現真實存在的環(huán)境，也可以隨意構想客觀不存在的甚至是不可能發(fā)生的環(huán)境。
由于浸沒感、交互性和構想性三個特性的英文單詞的第一個字母均為I，所以這三個特性又通常被統(tǒng)稱為3I特性。[2]一般來說，一個完整的虛擬現實系統(tǒng)由虛擬環(huán)境、以高性能計算機為核心的虛擬環(huán)境處理器、以頭盔顯示器為核心的視覺系統(tǒng)、以語音識別、聲音合成與聲音定位為核心的聽覺系統(tǒng)、以方位跟蹤器、數據手套和數據衣為主體的身體方位姿態(tài)跟蹤設備，以及味覺、嗅覺、觸覺與力覺反饋系統(tǒng)等功能單元構成。
2、虛擬現實技術在教育領域中的應用
虛擬現實技術在教育領域有著廣泛的應用，尤其在科技研究、虛擬校園、虛擬教學（實驗）、教育娛樂等方面。[3]
2.1 科技研究應用
當前許多高校都在積極研究虛擬現實技術及其應用，并相繼建起了虛擬現實與系統(tǒng)仿真的研究室，將科研成果迅速轉化實用技術，如北京航天航空大學在分布式飛行模擬方面的應用；浙江大學在建筑方面進行虛擬規(guī)劃、虛擬設計的應用；哈爾濱工業(yè)大學在人機交互方面的應用；清華大學對臨場感的研究等都頗具特色。有的研究室甚至已經具備獨立承接大型虛擬現實項目的實力。 虛擬學習環(huán)境虛擬現實技術能夠為學生提供生動、逼真的學習環(huán)境，如建造人體模型、電腦太空旅行、化合物分子結構顯示等，在廣泛的科目領域提供無限的虛擬體驗，從而加速和鞏固學生學習知識的過程。親身去經歷、親身去感受比空洞抽象的說教更具說服力，主動地去交互與被動的灌輸，有本質的差別。 虛擬實驗利用虛擬現實技術，可以建立各種虛擬實驗室，如地理、物理、化學、生物實驗室等等，擁有傳統(tǒng)實驗室難以比擬的優(yōu)勢。
2.2 虛擬實訓應用
利用虛擬現實技術建立起來的虛擬實訓基地，其“設備”與“部件”多是虛擬的，可以根據隨時生成新的設備。教學內容可以不斷更新，使實踐訓練及時跟上技術的發(fā)展。同時，虛擬現實的沉浸性和交互性，使學生能夠在虛擬的學習環(huán)境中扮演一個角色，全身心地投入到學習環(huán)境中去，這非常有利于學生的技能訓練。包括軍事作戰(zhàn)技能、外科手術技能、教學技能、體育技能、汽車駕駛技能、果樹栽培技、電器維修技能等各種職業(yè)技能的訓練，由于虛擬的訓練系統(tǒng)無任何危險，學生可以不厭其煩地反復練習，直至掌握操作技能為止。例如：在虛擬的飛機駕駛訓練系統(tǒng)中，學員可以反復操作控制設備，學習在各種天氣情況下駕駛飛機起飛、降落，通過反復訓練，達到熟練掌握駕駛技術的目的。
2.3 虛擬仿真校園應用
虛擬校園是虛擬現實技術最早的具體應用。如天津大學早在1996年，就基于國際標準在SGI硬件平臺上最早開發(fā)了虛擬校園。那時國際互聯網剛剛進入中國，網絡教育還未開始，己有如此的杰作，實在難得。隨著網絡時代的來臨，網絡教育迅猛發(fā)展，先后有浙江大學、上海交通大學、北京大學、西南交通大學等著名高校，采用虛擬現實技術建成了虛擬校園。虛擬校園對虛擬現實技術與教育的結合，起到了很好的推廣、促進作用，基于教學、教務、校園生活的三維可視化虛擬校園是下一個發(fā)展方向。虛擬現實為高校擴大招生后設置的分校區(qū)和遠程教育教學點提供可移動的電子教學場所，使資源由一校"獨占"變?yōu)槎嘈^(qū)"共享"。解決因為實驗設備、實驗場地、教學經費等方面的原因，而使一些應該開設的教學實驗無法進行的問題。利用虛擬現實系統(tǒng)，使學生通過校園網絡便可以做各種各樣的實驗，獲得與真實實驗一樣的體會，從而豐富感性認識，加深對教學內容的理解，提高教學效果。
3、虛擬現實技術在汽車專業(yè)實踐教學中的應用
3.1 虛擬實驗室的優(yōu)勢
虛擬現實技術可以使枯燥的實踐教學內容變得生動而有趣，而且虛擬實驗能將若干知識點串聯起來，起到匯總和系統(tǒng)化的作用。虛擬實驗一般是通過虛擬實驗室而進行的。與現實的實驗室相比，虛擬實驗室有以下優(yōu)勢：（1）教學內容視覺化，利用虛擬現實技術實現數控教學儀器、設備、加工產品的立體展示。傳統(tǒng)教學中，學生都是通過書本來察看各種教學儀器設備的平面圖形，或在現場觀察實際的教學設備外形來獲得各種感性認識。平面的圖形限制了學生的空間想象能力，實際現場教學又增加了學校的投入。采用虛擬現實技術，可以構建一個與實物同樣的三維物體，將各種教學儀器、設備和產品進行實物虛化，將這些物體以立體形式存放在虛擬教室中，只要進入這個虛擬空間，就可隨時隨地地認識這些儀器設備，而且可觀察到設備內部的結構，可輔助數控技術教學的學習過程，增強理解能力，提高學習效果。[4]（2）學習中的交互性好，系統(tǒng)可以根據學習者的情況，提供選擇菜單和按鈕，確保學習互動性；沉浸感真實感強，系統(tǒng)提供高逼真模擬環(huán)境，讓學習者能夠感受真實環(huán)境，沉迷學習環(huán)境。（3）提高學生學習效率，減輕教師教學負擔。采用各種平臺開發(fā)的虛擬現實技術可以使枯燥表格、數字和程序、實驗實習、安裝流程等變得生動而有趣；（4）節(jié)省教學成本，提高教學效率。由于設備、場地、經費等硬件的限制，導致一些實訓項目無法進行。而利用虛擬現實系統(tǒng)，學生在實訓室可以進行虛擬仿真，獲得與真實實踐一樣的體驗。在保證教學效果的前提下，極大的節(jié)省了成本。（5）效果好。由于有豐富的虛擬電子元器件和虛擬儀器儀表，從根本上克服了出于實驗室的儀器儀表在品種、規(guī)格、數量上的限制，可以在虛擬實驗室實現驗證型、測試型、設計型、糾錯型、創(chuàng)新型等多種實驗和實踐。有條件的學生，只要擁有一臺計算機，就擁有了一個虛擬實驗室。（6）降低教學風險，確保人身和設備安全。教學中許多昂貴的實驗、培訓器材，由于受價格的限制而無法普及或有許多實驗是根本不可能做的，但是利用虛擬現實技術，建立虛擬實驗室，學習者便可以走進這個虛擬實驗室，身臨其境般的操作虛擬儀器，如進行各種虛擬的數控系統(tǒng)的連接與組裝。這種實驗既不消耗器材，也不受場地等外界條件限制，可重復操作，直至得出滿意結果。虛擬實驗室的另一優(yōu)點還在于其絕對的安全性，不會因操作失誤而造成機器磨損及人身傷害。（7）打破空間、時間的限制。利用虛擬現實技術，學生可以在在單機操作實訓項目，甚至可以徹底打破時間與空間的限制；此外，虛擬現實系統(tǒng)同時還可為遠程教育教學點提供可移動的電子教學場所，由局域網或英特網作虛擬實驗室或校園的鏈接，可對各個終端提供開放性的、遠距離的持續(xù)教育，還可為社會提供新技術和高等職業(yè)培訓的機會，創(chuàng)造更大的經濟效益與社會效益。[5]
3.2 汽車專業(yè)實踐教學虛擬技術的實現
采用虛擬仿真技術后，改變了傳統(tǒng)汽車教學現場作業(yè)的方式?！皩Ｓ密囂摂M仿真系統(tǒng)”就是在計算機上提供一個實時的三維的虛擬環(huán)境，通過生動的視覺、聽覺等效果，使人獲得身臨其境的感覺，用虛擬的方法來實施汽車的構造教學、模擬分解、模擬裝配、模擬調整等教學。
基于VR/UG虛擬仿真技術的“專用車虛擬仿真系統(tǒng)”主要實現以下功能，第一可以動態(tài)、實時展示三維虛擬總部件，學生通過將觀察視角切換至動力裝置、底盤（傳動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)）、液壓系統(tǒng)等部位，采用透視和剖分等效果，將操作動作和零部件內部動作緊密的聯系在一起，在操作的過程中對零部件內部工作過程有一個直觀形象的理解。（如圖3所示）。[6]
第二，對整車及各部件進行逐步分解和裝配調整對專用車拆裝維修和調整過程進行虛擬模擬，學生可以按照技術規(guī)范和步驟要求將整車或部件成一步步地分解開，或按照技術規(guī)范和步驟要求將分散的零件組裝成一輛整車（如圖4所示）。通過拆卸與裝配操作，熟練掌握重要零部件的組成結構和特點以及拆卸裝配順序和注意事項，通過反復訓練提高學生組裝能力。
第三，自動演示整車及各總成部件的分解和裝配過程，可以先觀看整車、各部件的模擬分解和裝配過程的演示（如圖5所示），使用者可以選擇不同的視角、不同的部位，并可以不同的速度來學習。
虛擬現實技術的實現過程整體上是按照三維模擬造型、虛擬場景建造、建立數據庫、編寫應用程序這四個步驟進行。首先是實施全車的三維模擬造型，可以采用的造型軟件有3D MAX、UG和PROE 等專業(yè)三維造型軟件。造型完畢后，采用先進的VIRTOOLS虛擬引擎，利用3D MAX構建三維場景，實現模擬交互。采用SQL SERVER和ACCESS建立網絡和單機版數據庫。最后，編寫各項管理控制，該程序涉及3D文件的管理、虛擬場景的管理、數據庫的調用等等，使該項目成為一個完整的系統(tǒng)體系。系統(tǒng)采用高性能計算機處理大規(guī)模虛擬場景和復雜裝備三維模型，保證虛擬訓練系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠。
3.3 虛擬現實技術應用于實驗教學中的幾點不足
虛擬現實技術在實驗教學中的實現快速、方便、簡潔，非常逼真地模擬了整個實驗的過程。但是與實際實驗手段相比存在一些不足之處。[7]虛擬現實技術的缺陷如下：（1）缺少“實物感”。例如學生在實驗中，通常用的實驗器具、實驗設備等只是一個虛幻的東西，只能看到，并不能摸到，從而缺少一種實物感。（2）虛擬技術很難完全反映現實實驗教學的復雜性。如在化學實驗中遇到的一些特殊的現象、反應的一系列變化等，學生難以真正學到其中的復雜變化及積累這方面的知識。（3）學生在實際的實驗中，即便操作正確，也有可能存在一些其他的現象，這些現象在虛擬教學實驗中絕對不會出現。實際實驗過程中問題的出現可以鍛煉學生自己分析問題、解決問題的能力，從而明顯提高學生的動手實踐能力。
4、結語
虛擬現實實驗教學可以彌補了傳統(tǒng)實驗教學的一些不足，學生處于三維立體的虛擬實驗環(huán)境中，體驗真實實驗環(huán)境中的感覺，促進學生自主思考、主動參與程度較高，與傳統(tǒng)實驗教學手段相比具有新穎性。將虛擬現實技術應用于汽車類課程的教學具有傳統(tǒng)教學方式無可比擬的優(yōu)勢，但是，虛擬現實技術也存在一些不足。虛擬環(huán)境是一個理想化的環(huán)境，它沒有也不可能充分考慮到汽車實際運行時所碰到的所有問題。因此，虛擬技術還必須與實物實驗、制作及調試傳統(tǒng)的教學方式相結合，通過優(yōu)勢互補，才能達到完美的教學效果。
參考文獻
[1]孫麗，劉宏，鄧向輝.虛擬現實技術在教育領域的應用研究[J].科技風，2011（21）：122.
[2]王艷麗，王彩峰，路曉亞.虛擬現實技術簡述[J].福建電腦，2011（02）：79-81.
[3]葉愫，王昊鵬.教育中虛擬現實技術的應用研究[J].電腦知識與技術，2008（20）：301-302.
[4]張志鳴.現代模具設計與制造教學實訓中虛擬現實技術的應用[J].模具制造，2012（03）：87-89.
[5]周玉海.先進制造技術中虛擬現實技術的應用與開發(fā)研究[J].南方職業(yè)教育學刊，2012（02）：23-26.
第5篇：虛擬現實系統(tǒng)的特點范文
虛擬現實技術是使用計算機對現實世界進行逼真模擬的技術，是近年來研究的熱點具有廣闊的應用前景。文章主要介紹了虛擬現實技術的發(fā)展歷程以及應用現狀。
【關鍵詞】虛擬現實 計算機仿真 發(fā)展 應用
1 虛擬現實技術的基本概念
虛擬現實（Virtual Reality）技術是計算機仿真技術與計算機圖形學、人機交互技術、多媒體傳感技術以及移動網絡技術等多種技術的集合。虛擬現實技術可以對計算機虛擬環(huán)境下的感知行為進行高度逼真的模擬，使人有身臨其境的感覺。近年來結合移動互聯技術，移動智能終端、大數據、人工智能等新技術的應用，虛擬現實技術具有廣闊的應用前景，是當前研究與應用的熱點。
2 虛擬現實技術的基本特點
虛擬現實技術是多種技術的綜合，包括實時三維計算機圖形技術，立體顯示技術，對使用者的肢體跟蹤技術，以及聲光電的觸覺反饋、移動數據傳輸、多種形式的數據交互等技術。作為近幾年應用的熱點的技術，虛擬現實技術具有以下幾點顯著的特點。
2.1 逼真性
虛擬現實技術通過對物體的幾何形態(tài)進行處理，使計算機呈現的物體具有更加逼真的形象。使用計算機三維成像技術，就像處于真的世界一樣可以對虛擬環(huán)境進行控制和操作。
2.2 可模擬性
虛擬現實技術的可模擬性主要體現在它可以對物體的的運動狀態(tài)進行模擬，可以形象的模擬物體的運動狀態(tài)和運動形態(tài)。
2.3 可操作性
虛擬現實技術能夠按照操控者的意愿控制虛擬世界的物體進行移動，從而實現操控者控制虛擬世界。
2.4 可通信性
虛擬現實技術還可以進行遠程交互，不同地方的人可以利用虛擬現實技術實現如同面對面的進行會談。
3 虛擬現實技術發(fā)展
虛擬現實技術技術的發(fā)展主要有以下三個階段：
3.1 探索階段
虛擬現實技術在20世紀50到70年代起源于美國。1962年由美國人Morton Heiling設計的“全傳感仿真器”問世，同年Like Lider教授首次提出了交互計算的思想，并得到了應用。而虛擬現實的思想是Ivan E.Sutherland在1965年的終極現實的文章中首次提出。
3.2 實用階段
這一階段主要是虛擬現實技術從實驗室和理論走向實用的過程。先是“媒體研究室”的創(chuàng)建，這個研究室開發(fā)了一種集成的媒體技術，即計算機和聽覺、視覺、廣播與網絡的一體化。然后是虛擬可視環(huán)境頭盔系統(tǒng)（VIVEDHMD）的開發(fā)，至此虛擬現實技術系統(tǒng)開始逐漸的被呈現出來。
3.3 快速發(fā)展階段
這一時期主要是20世紀80年代到21世紀初這一階段。在航天領域，宇航員利用虛擬現實系統(tǒng)模擬太空中從運輸艙取出望遠鏡等物品的空間操作；在飛機制造領域，虛擬現實技術在波音777飛機設計過程中發(fā)揮了重要作用。特別是英國超景公司，該公司開發(fā)了在電腦屏幕可以游覽的“超級城市”立體圖像，這個系統(tǒng)可以真實模擬生活環(huán)境和場景。到目前，虛擬現實技術在醫(yī)藥、工業(yè)、設計等領域都有廣泛而深入的應用。
4 虛擬現實技術的應用
4.1 工業(yè)應用
在工業(yè)設計中的應用主要是將虛擬現實技術與概念設計結合起來，簡稱為虛擬概念技術。傳統(tǒng)的概念設計需要花費大量的人力和物力，嚴重影響了企業(yè)的競爭力。現在國外很多公司已經開始在產品的設計作過程中應用虛擬現實技術，利用虛擬現實技術產品的成本、性能和質量主要是在概念設計方面就被確定下來，從而大幅節(jié)省設計成本。
4.2 軍事應用
虛擬現實技術近幾年在軍事領域的應用越來越廣泛。虛擬現實技術可以讓士兵在虛擬環(huán)境中進行訓練，這種虛擬環(huán)境類似于真實的戰(zhàn)場；戰(zhàn)術訓練模擬器能夠為士兵提供真實的戰(zhàn)場戰(zhàn)術訓練；利用虛擬現實技術還可以模擬真實的軍事演練，提高士兵的協同作戰(zhàn)能力。
4.3 航空應用
航空應用領域主要是提供逼真的模擬訓練環(huán)境。飛行員可以利用飛行仿真器進行飛行控制訓練，宇航員可以進行太空行走訓練。這種環(huán)境無疑要比真實的訓練環(huán)境安全很多，同時還兼?zhèn)湔鎸嵏小?/p>
4.4 通信應用
虛擬現實技術的可通信性決定了它在通信行業(yè)也有十分廣泛的應用。利用這一技術處于不同環(huán)境和空間的辦公人員可以實現逼真的交流和指揮。“虛擬會議室”系統(tǒng)就是一個典型的應用，與會人員不受地點限制的同時，遠程逼真交流還可以提高會議效率。
4.5 醫(yī)學教學應用
虛擬現實技術在醫(yī)學教學領域具有廣闊的應用前景。在醫(yī)學教學和訓練中，研究人員和學生能夠使用虛擬現實技術對虛擬人體模型來進行操作。在虛擬環(huán)境下，學生可以對虛擬人體模型的組織器官和結構進行實時三維觀察，甚至可以利用虛擬現實技術建立虛擬手術室，學生可以對虛擬人體組織進行逼真手術操作。虛擬現實技術的應用能夠使操作者體驗真實的人體結構，預測手術結果。利用虛擬現實技術還可以實現專家遠程實時會診和手術。所以，虛擬現實技術在醫(yī)學及教學中具有重要的現實意義。
4.6 教育和娛樂應用
虛擬現實技術在人們日常生活的娛樂和教育方面同樣應用廣泛。這些領域與人們的生活息息相關，人們可以觀賞虛擬現實電影，或者去看場虛擬舞臺?。贿€可以在虛擬教室里聽老師講課，模擬真實的物理實驗室等等。有些游戲公司還推出了虛擬現實游戲。這種游戲可以讓人在虛擬環(huán)境下直接與對手對決，真實感與刺激性兼?zhèn)浞浅Ｊ芡婕覛g迎，收到非常好的經濟效益。
6 結束語
總而言之，虛擬現實技術近年來的快速發(fā)展，在許多領域都有十分廣泛的應用且前景廣闊。我們相信在不久的將來，隨著技術的進步和研究的深入虛擬現實技術會為人們帶來更加震撼的體驗，甚至改變人們的生活方式，為生產生活創(chuàng)造更大的社會價值。
參考文獻
[1]洪炳熔，蔡則蘇，唐好選.虛擬現實及其應用[M].北京：國防工業(yè)出版社，2015（09）：4.
[2]張世昌.先進制造技術[M].天津：天津大學出版社，2014（04）：6.
[3]梁艷霞，聶如春.基于虛擬現實技術的計算機輔助概念設計[J].機械工程師，2013（04）：110.
[4]朱書華等.虛擬加工技術及其在曲軸生產中的應用[J].機械工程師，2015（03）：3.
第6篇：虛擬現實系統(tǒng)的特點范文
虛擬技術慨述
虛擬現實技術是將現實世界映射到虛擬世界的技術，隨著人類對客觀世界認識的不斷加深和新技術的不斷產生，虛擬現實技術的內涵在不斷擴展。目前，常用的又包括計算機圖形(CG：Computer Graphic J技術、計算機仿真技術、人工智能、傳感技術、顯示技術、網絡并行處理等技術在內的最新發(fā)展成果。事實上，虛擬現實技術是以計算機技術為核心的一系列新技術的集成。
雖然人們對于什么是虛擬現實并無統(tǒng)一的認識，但是諸多學者卻公認虛擬現實具有浸沒感 (Immersion)、交互性(Interactivity)和構想性(Imagination)的特點，簡稱為所謂浸沒感，又稱臨場感 ，指用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實程度，理想的模擬環(huán)境能夠使用戶全身心地投入到由計算機所創(chuàng)建的三維虛擬環(huán)境中，如同在現實世界中的感覺～樣：交互性指用戶對模擬環(huán)境內物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度(包括實時性 )；而構想性則強調虛擬現實技術應具有廣闊的可想象空間，可拓寬人類認知范圍，不僅可再現真實存在的環(huán)境，也可以構想客觀不存在的甚至是不可能發(fā)生的情境。
由于虛擬現實具有的以上特點，而虛擬現實技術是利用計算機技術對現實世界中已知的客觀規(guī)律進行模擬，因而在各種領域中得到了廣泛的應用，最常見的應用莫過于各種場景逼真的游戲，玩家在虛擬的環(huán)境中可以過著現實生活中向往卻無法實現的生活，身心得到一種接近現實又超越現實的體驗。除了用于娛樂之外，虛擬現實技術在規(guī)劃、設計和人員培訓方面也有著突出的表現，在民航安全管理中也有不少應用。
虛擬現實技術在民航安全管理中的應用
安全是民航運輸業(yè)的生命線。虛擬現實技術應用于民航行業(yè)，從航空器設計、機場應急救援演練、事故模擬再現、事故征候調查仿真、到各類行業(yè)運行人員(飛行人員、機務維修人員及空中交通管制人員 )的教育培訓與訓練，不僅在很大程度上提高技術水平，而且將節(jié)約資金、大大提高運行安全水平。從國內外參考文獻看，虛擬現實技術在民航行業(yè)的應用主要包括以下幾個方面：
(一)人員培訓
空中交通管制人員、飛行人員和機務維修人員的培訓中廣泛應用了虛擬現實技術。以我國某軟件股份有限公司開發(fā)的CDZS機場塔臺視景模擬機、DRS航管雷達模擬機和 DPS程序管制模擬機為例，這些系統(tǒng)是為訓{練機場塔臺管制員而設計的大型虛擬現實系統(tǒng)，能真實再現塔臺管制工作環(huán)境，以 360。開闊的機場和近空視景 ，逼真的飛機滑行、起飛、降落 ，各種天氣如雨、雪、霧以及夜航等，通過預先設計出的各種繁忙和危險情況用以對塔臺管制員進行系統(tǒng)訓練，并可以對訓練結果進行評估，同時支持多種訓練組合方式，是培訓空中交通管制人員的主要手段和標準設備。虛擬現實技術的應用更加真實地模擬機場復雜、大流量的運營環(huán)境提供高畫質、高清晰度視景，具有很好的沉浸感，因而具有較好的訓l練效果。
模擬機是各種虛擬現實技術的綜合應用，在高性能計算機為核心的虛擬環(huán)境處理器的支持下，利用二維或者三維的顯示技術創(chuàng)造逼真的虛擬環(huán)境，使用各種傳感器感受用戶操縱動作或者身體方位作為輸入，計算出相應的響應并輸出反饋給用戶。使用模擬機可以將現實中較少發(fā)生的危險狀況模擬出來，使受訓l者短期內反復操作以至熟練掌握卻不面臨任何實際的危險，避免了訓練事故，提高了訓練水平，在飛行員、機務維修人員和管制員的訓練中占有極其重要的地位。自2006年以來，隨著具有我國自主知識產權的飛行訓練器的出現，攻克了原來由空客、波音壟斷的盲點和局面。
對于機務維修人員的培訓，亦可應用模擬機。如飛機試車是項高技術、高風險的工作，用飛行模擬機替代飛機進行試車培訓，機務人員一方面可以熟悉試車的相關規(guī)程和工作步驟 ，另一方面也可以有效地降低飛機成本，更為重要的是規(guī)避了因誤操作帶來的一切風險。
(二)計算機輔助設計
航空器設計耗資巨大而且時間漫長。采用虛擬現實技術，將設計圖紙轉變成三維模型，并可與實物一樣進行裝配 ，使設計人員有如身臨其境觀察航空器及其部件的外形、內部結構及布局效果，甚至可以進行計算機模擬的強度、剛度、振動、風洞等試驗，及時發(fā)現問題并可以隨時修改設計，避免了生產試件所需的大量時間和資金浪費，提高了安全性。
(三)安全管理
美國國家航空和宇宙航行局 (NASA，National AviationSpace agency)啟 動 了航 空 安全計 劃(ASP：Aviation SafetyProgram)，廣泛使用了虛擬現實技術。該計劃通過對航空系統(tǒng)建模和監(jiān)控，向管理者提供實時詳盡的數據以支持決策，進行事故預警，從而達到避免事故發(fā)生的效果，具體措施包括：通過虛擬現實的訓I練設備，加強訓練 ，避免人為因素造成的事故 ：通過探測惡劣天氣，并向飛行員提供及時、準確的天氣信息 ，增強低能見度下的情境意識從而避免事故；向飛行員提供合成的視景，顯示地面地形及目標、空中交通管制狀態(tài)、著陸進近模式以及跑道表面狀況等信息，提高著陸安全性。
利用虛擬現實技術，搭建數字化得的民航運行系統(tǒng)
隨著我國民航行業(yè)的迅速發(fā)展，各種先進技術陸續(xù)被引進，上文提到的各種訓練設備在我國都有應用，也有了很好的效果，但是從應用領域來看都是單項局部的應用，未能體現民航運行高度系統(tǒng)性的特點。虛擬現實技術在我國民航運行安全管理方面的應用還不充分，還有較大的擴展空間。從民航運行的系統(tǒng)性出發(fā)，本文提出利用虛擬現實技術搭建數字化的民航運行系統(tǒng)的觀點。
物質世界的發(fā)展變化規(guī)律是可以被認識的，虛擬現實技術是將現實世界的物質及其演變規(guī)律映射到數字空間，從而更加有利于人們認識客觀世界。虛擬的“現實”空間有多大內涵有多豐富，取決于人們對客觀世界的認識程度。民航運行系統(tǒng)是完全“人造”的系統(tǒng)，理論上說，利用虛擬現實技術可以制造出一個與實際完全相同的“數字化”的運行系統(tǒng)，人們可以利用這個系統(tǒng)對民航運行進行更加深入的研究，解決民航運行中存在的難點和熱點問題，尤其是由于種種人為原因、組織失效造成的“系統(tǒng)性”問題。下面對當前民航運行安全管理中存在的幾個方面問題進行探討，用以說明數字化民航運行系統(tǒng)的應用。
(一)機場設計安全問題
機場運行安全在很大程度上受設計水平影響。由于目前我國在機場布局規(guī)劃和設計中主要還是靠經驗和參考同等級別機場的布局規(guī)劃，許多機場都存在由于先天缺陷而造成的對運行的困擾，甚至造成各類不安全事件的發(fā)生。例如跑道滑行道系統(tǒng)設計的不合理可能導致跑道侵入事件，停機坪滑行路線和停機位設計缺陷則可能導致車輛與航空器搶道、車輛刮蹭甚至航空器與航空器刮蹭的事件，而候機樓通道設計缺陷則可能造成樓內控制區(qū)邊界上的薄弱點，形成空防安全的隱患與威脅。另一種情況是在更改設計時，由于缺乏科學的評估手段，對更改設計的影響估計不足，破壞了原有設計的完整性和系統(tǒng)性，從而引發(fā)運行中的問題，這種情況更為常見。
機場運行涉及眾多航空器、保障車輛和人員，要在圖紙上預見并避免未來運行中的問題的確不是一件容易的事情。因此，雖然機場立項、設計、施工、竣工驗收到最后投入運行，中間經過多次專家評審，但是仍然難以避免有考慮不周而遺留下的問題。
如果采用虛擬現實技術，在機場初始設計結束之后利用圖紙進行建模，根據預期的吞吐量設置相應的參數，配置相應數量的運行車輛和運行人員，使機場在計算機中先行“運行”起來，統(tǒng)計模擬運行中的不安全事件，分析引發(fā)原因中的設計因素，修改設計以避免“木已成舟”后再發(fā)現設計中的缺陷，實現機場的設計安全。
(二)航班延誤的評估與應對
航班延誤是一個長期存在而又令人無可奈何的情況。造成航班延誤的原因很多，可能是航路上的天氣原因，也可能是流量控制原因，也可能是由于航空公司飛機調配造成的，還有一種可能是航空公司為了提高飛機利用率而安排了實際上難以準確執(zhí)行的航班計劃，造成航班延誤。
航班延誤具有累加效應和擴散效應，一個航段的延誤極可能導致該飛機執(zhí)行的后續(xù)航段繼續(xù)延誤，甚至由于打亂原有的時刻表占用跑道、滑行道和停機位而使正點到達的其他飛機無法落地或者出發(fā)航班無法正點起飛，造成更多的航班延誤和機場保障的混亂，航班密度大的繁忙機場受到的影響更大。準確的預測航班延誤 的后果 ，及 時采取 應對措施 ，可以最大程度地降低航班延誤造成的影響。
采用虛擬現實技術計算航班延誤的后果，可以對延誤的后續(xù)影響和擴散影響得到直觀的評估結果，航空公司可以根據評估結果靈活調整飛機派遣計劃，機場也可及時調整跑道、滑行道以及機位和登機 口的分配 ，而 民航主管機關也可根據評估結果及時發(fā)現航空公司虛占航線的情況。
(三)機場容量評估和擴容
機場容量同樣是一個系統(tǒng)性的問題。影響機場容量的因素很多，包括空域容量、跑道滑行道容量、機位數、貨運能力和候機樓布局乃至地面交通限制等。一個機場的容量符合“木桶效應”規(guī)律，即取決于航空器運行流程、行李和貨物流程及旅客流程中的“瓶頸”環(huán)節(jié)，對機場容量進行評估，或者要采取恰當的措施實現機場擴容，本質上是要找到這個“瓶頸”。實際生產運行中，由于以上眾多因素相互交織，相互影響，很難準確找到影響機場容量的根本原因。
采用虛擬現實技術，可以將這些因素統(tǒng)統(tǒng)視為變量，調整某一個變量數值，而保持其余變量不變并觀察容量的變化，依次類推得到機場容量對各個變量的經驗公式，從而方便地找到不同運行條件下的容量“瓶頸”，使得評估結果和擴容措施有了科學的依據。
第7篇：虛擬現實系統(tǒng)的特點范文
中圖分類號：TU831；TU201.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）08-0230-01
1.前言
虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR）是一個新興的計算機圖像學領域[1]，同時它集合了許多其他領域的最新科研成果，比如需要計算機圖形學的圖形學知識、人機交互技術的達到接近現實交流體驗，以及傳感技術來探測用戶的個人狀態(tài)數據等諸多領域。目前的虛擬現實技術主要被應用于景點展示、觀光旅游、廣告展示和房地產以及城市規(guī)劃等行業(yè)中。本文首先對傳統(tǒng)的虛擬現實技術做了概要性的簡述，同時提出基于游戲引擎的虛擬現實開發(fā)的特點進行描述，之后具體介紹如何實現基于UE4引擎的虛擬現實開發(fā)技術，最后是對本文的總結和未來工作的展望。
2.虛擬現實的實現方法
2.1 傳統(tǒng)虛擬現實開發(fā)方法
傳統(tǒng)意義上的虛擬現實實現方法主要可以分為兩大類：
第一類是固定虛擬現實動畫，它是采用三維動畫軟件，首先設定好虛擬的場景和環(huán)境之后，確定具體的拍攝要求和細節(jié)，然后利用攝像器材按照固定的路徑和角度，進行實地拍攝，并將拍攝的視頻放入三維動畫軟件中，從而生成可以觀看的虛擬顯示的動畫短片。其特點是制作難度低，迅速快捷。同時這類方法的缺點是，所有的路線和效果都是固定的，最終的體驗用戶只可以按照預設的路線進行觀看和瀏覽，而無法按照自己的意愿，和視角去選擇和體驗，這大大降低了真實感。
第二類是利用專業(yè)的三維GIS仿真平臺或者其他專業(yè)的三維仿真平臺來開發(fā)虛擬現實場景。這類方法可以生成高真實感的虛擬現實環(huán)境，用戶在佩戴專業(yè)虛擬現實眼鏡或者其它設備后，可以產生身臨其境的感覺。但是這類方法的投入往往非常高，需要高度真實的建筑、環(huán)境皮膚數據，以及大量的各個角度的視頻數據，而且開發(fā)難度也非常高，需要專業(yè)的團隊支持去進行開發(fā)。
2.2 基于游戲引擎的虛擬現實開發(fā)
游戲引擎是一些已經編寫好的軟件和實時圖像處理模塊的集合，主要用于方便程序員在游戲開發(fā)中可以快速利用這些模塊來開發(fā)出新的應用或者游戲，可以分為二維和三維游戲引擎。隨著引擎技術的不斷更新和發(fā)展，目前已經包含很多不同功能的組件，例如物理引擎、音效引擎、碰撞檢測引擎以及場景管理引擎等等，甚至目前一些高級的游戲引擎已經開發(fā)出人工智能類的技術，從而大幅地提高了游戲開發(fā)速度和游戲體驗效果。
虛擬現實中，現實感是最大的要求，所以對視頻渲染的速度提出了非常高的要求。針對人類視覺的特性，每秒20幀是一個肉眼可以觀察的界限，低于它則會明顯的降低用戶的真實體驗感。這對傳統(tǒng)的虛擬現實方法提出了很大的挑戰(zhàn)，而由于游戲引擎從設計之初，就是基于用戶體驗而設計的，所以它能很好的滿足這方面的要求，以UE4引擎為例，目前已經支持64位色動態(tài)高精度渲染，同時支持DX11，APEX和NVIDIA 3D技術，可以打造出非常逼真的效果。并且支持物理引擎PhysX和碰撞引擎，以及3維聲源位置設置、多普勒效應，可以打造出高真實感的觸碰和聲音效果。從而給用戶帶來高度逼真的現實體驗感。
游戲引擎自生的這些優(yōu)勢，可以為其在虛擬現實開發(fā)中謀得越來越重要的地位。本文以UE4引擎為例，基于此開發(fā)校園的虛擬現實環(huán)境[2]。
3.基于UE4實現虛擬現實
本節(jié)將詳述基于虛擬開發(fā)工具包（Unreal Development Kit，簡稱UDK）來制作一個虛擬的學校場景，通過建筑、植被、地形以及噴泉水池這些元素塑造一個虛擬現實的校園，基本流程如圖1所示。
最開始的在Auto CAD和3D MAX中的設計流程，由于篇幅所限，在本文中不做介紹，主要對UDK中的設計和虛擬現實場景渲染技術做簡要描述。
首先地形模塊的編輯和渲染，需要用到terrain editor mode工具，它是UDK中的一個專業(yè)地形編輯工具，比如可以選擇筆刷把地形抬高壓低，抹的均勻一點，增加一點地形噪聲等等，還可利用灰度的位圖自動生成三維地形。當地形編輯好后，需要給地形添加材質， 比如編輯某一塊為沙地、或者草地等等。同時在地形上可以添加不同的多個材質，并且支持添加裝飾物，例如在草地上的石頭小路等等，這極大的方便了后期的開發(fā)步驟。
在地形編輯完成后，需要進行建筑物的編輯和渲染，在此處本文采用了多邊形的建模手段，同時在具體的建模細節(jié)上，需要盡量刪除多于的多邊形，因為這樣可以加快整個系統(tǒng)的渲染速度，減少系統(tǒng)負擔。在建模完成后，需要采用置換貼圖、法線貼圖、烘培貼圖等紋理映射方法。其中烘培貼圖方法是一種把MAX光照信息渲染成貼圖的方式，之后將烘培后的圖像貼回場景中；置換貼圖方法則是使用一個高度貼圖制造出幾何物體表面上點的位置被替換到另一位置的效果；法線貼圖使用中XYZ軸和每一個物理位置上的分量來表示其RGB值，從而實現圖像渲染。在我們的實際虛擬現實場景中，怎樣靈活地使用各種貼圖方法很大程度上，將決定最終的渲染效果和用戶體驗感，一般而言建議多使用法線貼圖，應為該方法可以有效的降低模型的面數，從而提高系統(tǒng)渲染速度。
在建筑的渲染結束后，需要利用UDK中的Unreal Lightmass（簡稱UL）光照系統(tǒng)，來進行光照的渲染。UL可以結合區(qū)域陰影和漫射效果來模擬一系列真實環(huán)境下的復雜光源交互作用。同時在光照系統(tǒng)渲染時，需要注意避免使用天空光源，并注意增加光照的區(qū)域和間接光照區(qū)域的對比，從而使得系統(tǒng)的真實感更好，提高用戶體驗。
當光照渲染設計完成后，需要設計第一人稱的觀看視角。這需要結合人體工程學，合理地設置第一視角。同時由于在虛擬環(huán)境中，用戶需要能夠與虛擬顯示中的物理產生交互，這就需要系統(tǒng)能夠模擬碰撞反應，在游戲引擎中，已經有了專業(yè)的碰撞測試模塊，便于開發(fā)。這些物理引擎可以及時檢測到用戶與環(huán)境中的碰撞，并計算相應的碰撞反應。比如低矮的，或者斜坡，在用戶經過的時候，會改變視角，從而模擬用戶經過時候的視角的變化，增強真實感。
當設計完成所有以上步驟后，UDK提供了專業(yè)的打包和工具，可以將整個的設計打包為一個類似于游戲的程序，用戶執(zhí)行程序，就可以進入虛擬顯示的體驗中。
4.總結
虛擬現實技術在實際的生活和商業(yè)應用中，扮演著越來越重要的角色，并且有著十分廣闊的前景。但是長期以來，由于開發(fā)成本過高，復雜度大等等不利因素，大大阻礙了虛擬現實技術的實際應用。本文結合UE4的游戲引擎技術實現了簡單的虛擬現實校園場景的設計，并且驗證了利用游戲引擎開發(fā)具有開發(fā)快速、體驗感真實、未來擴充能力強等等諸多優(yōu)點，希望對未來開發(fā)人員在虛擬現實的應用開發(fā)中，起到拋磚引玉的作用。
參考文獻
第8篇：虛擬現實系統(tǒng)的特點范文
關鍵詞：虛擬現實技術 廣西高職教育 應用 探討
一、引言
《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》提及“大力發(fā)展職業(yè)教育。發(fā)展職業(yè)教育是推動經濟發(fā)展、促進就業(yè)、改善民生、解決“三農”問題的重要途徑，職業(yè)教育要面向人人、面向社會，著力培養(yǎng)學生的職業(yè)道德、職業(yè)技能和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力。”職業(yè)教育課程具有操作性、實踐性強等特點，強調理論和實踐訓練并重，強調實訓教學，突出學生動手能力的培養(yǎng)，以適應將來的工作崗位需要。在當下的職業(yè)教育中，最大的問題就是實驗設備昂貴、損耗比較嚴重、型號落后、更新換代難以中上科技發(fā)展的步伐，再加上教學模式單一，造成學生缺乏興趣，積極性不高，動手實踐能力差等，違背職業(yè)教育的初衷。而廣西地處中國西部不發(fā)達地區(qū)，其高職教育有著和東部發(fā)達地區(qū)不一樣的特點，例如：教育經費不多，教學實驗設備缺乏，其中嚴重缺乏高精尖的教學實驗設備，教學設備更新換代的周期過長等。要解決廣西高職教育中出現的以上問題，近年來隨著多媒體計算機技術、傳感器技術、人工智能技術、場景生成技術、仿真技術等的飛速發(fā)展，通過計算機軟件來創(chuàng)設虛擬現實已經成為可能，可引入虛擬現實技術的應用，促進教育內容、教學手段和方法現代化，對廣西高職教育的發(fā)展具有革命性的意義。本文就虛擬現實技術的定義、特征和分類進行概述，闡述虛擬現實技術在廣西高職教育中的作用，對虛擬現實技術在廣西高職教育課堂和實訓教學中的應用進行探討。
二、虛擬現實技術概述
虛擬現實技術是（Virtual Reality，簡稱VR）又稱靈境技術，是20世紀末才興起的一門嶄新的綜合性信息技術，它融合了數字圖像處理、計算機圖形學、多媒體技術、人工智能、人機接口技術、多傳感器技術、網絡技術等多個信息技術分支，是計算機技術的綜合應用。具體而言，虛擬現實技術就是打勝以計算機為核心的現代高科技生成逼真的視、聽、觸覺等一體化的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設備以自然的方式與虛擬世界中的物體進行交互，相互影響，從而產生身臨其境的感受和體驗。虛擬現實技術的應用前景十分廣闊。一般虛擬現實系統(tǒng)包括五個組成部分：計算機、輸入輸出設備、軟件應用系統(tǒng)、數據庫和用戶。虛擬現實技術有三個“I”特征：沉浸性（Immersion）、交互性（Interactivity）、構想性（Imagination），即所謂的虛擬三角形。虛擬現實技術系統(tǒng)的分類有以下四類：桌面虛擬式現實系統(tǒng)、沉浸式虛擬現實系統(tǒng)、增強式虛擬現實系統(tǒng)和分布式虛擬現實系統(tǒng)。在國外，虛擬現實技術已應用于課堂教學，虛擬現實技術作為新的教學媒體，它的出現無疑對職業(yè)教育的發(fā)展具有革命性影響。
三、虛擬現實技術在廣西高職教育中的作用
國家近年來著重發(fā)展職業(yè)教育，職業(yè)教育課程具有操作性、、實踐性強等特點，強調理論和實踐訓練并重，強調實訓教學，突出學生動手能力的培養(yǎng)，以適應將來的工作崗位需要。在當下的職業(yè)教育中，最大的問題就是實驗設備昂貴、損耗比較嚴重、型號落后、更新換代難以中上科技發(fā)展的步伐，再加上教學模式單一，造成學生缺乏興趣，積極性不高，動手實踐能力差等，違背職業(yè)教育的初衷。廣西地處中國西部不發(fā)達地區(qū)，其高職教育有著和東部發(fā)達地區(qū)不一樣的特點，例如：教育經費不多，教學實驗設備缺乏，其中嚴重缺乏高精尖的教學實驗設備，教學設備更新換代的周期過長等。要解決廣西高職教育中出現的以上問題，可引入虛擬現實技術的應用，促進教育內容、教學手段和方法現代化，對廣西高職教育的發(fā)展具有革命性的意義。虛擬現實技術在教育中的應用是教育技術發(fā)展的一個飛躍，虛擬現實技術實現人的臨場化，參與者與虛擬環(huán)境是相互作用、相互影響的整個系統(tǒng)的兩個方面。它營造了自主學習的環(huán)境氛圍，將傳統(tǒng)的“以教促學”方式變革為學習者與信息及環(huán)境的交互作用的新型學習方式。虛擬現實技術在廣西高職教育中的作用體現如下：
1.創(chuàng)設虛擬情景突破傳統(tǒng)的教學模式
將虛擬現實技術運用于教學，可以將以教師為中心的專家傳授式教學模式變?yōu)橐詫W生為主體的合作型和探索型的教學模式。通過對教師指導性活動的設計和學生自主學習活動的設計，充分發(fā)揮教師的主導作用和學生的主體作用。
2.徹底打破空間和時間的限制
采用虛擬現實技術，可以構成開放性的教學環(huán)境，它能夠創(chuàng)造一個民主、平等、和諧的氛圍，師生間、學生之間可以自由地發(fā)表見解，大膽進行各種嘗試；它可以實現教材、方法、時間和空間等方面的開放性，使學生可以自行設計和選擇實驗方式，給學生充分發(fā)揮想象力的空間；它可以設計以學生探索為主的模式，允許學生探索和建構虛擬環(huán)境，充分發(fā)揮學生的直覺思維能力、創(chuàng)造思維能力和實際的創(chuàng)造力；它可以采取實驗研究小組的組織形式，讓學生以小組為單位，自由探索，熱烈討論，開展學生組與組之間的交流，實現教師與學生之間的多向交流與合作。
3.激發(fā)學生學習動機增強學習興趣
廣西高職院校的學生也普遍存在學習目的迷茫、學習動力不足的現象，虛擬技術在職業(yè)教育應用中具有職業(yè)性、實踐性、情境性、過程性和開放性等特性，可以給學生全新的學習體驗，能夠極大地激發(fā)學習興趣。
4.降低實操實訓成本
職業(yè)教育中實操實訓材料費用昂貴，消耗很大，很少有學校有足夠的財力多次進行投資，實操實訓十分困難甚至不可能實現，因此在職業(yè)教育中也同普通教育一樣大力提倡多媒體教學，教師借助電腦、投影儀等多種媒體來輔助教學，而利用虛擬現實技術可彌補實操實訓條件不足，給學生提供真實實訓機會，也能達到實操實訓效果，而且虛擬現實技術建立起來的虛擬實訓場所的“設備”和“部件”都是虛擬的，可以根據教學的需要進行隨時更新，從而降低實操實訓成本。
四、虛擬現實技術在廣西高職教育課堂中的應用
目前虛擬現實技術在廣西高職教育課堂中的應用主要體現在實物展示、虛擬教學、虛擬實驗、技能訓練等方面：
1.課堂教學演示工具
在職業(yè)教育課堂教學過程中，學生主要通過書本、掛圖、多媒體課件查看設備或元件的圖形，或在現場觀察實際的教學設備外形來獲得各種感性認識。虛擬現實技術制作課件來輔助課堂教學，實現教學儀器、設備、加工產品的立體展示，便于學生觀察實物的結構，有助于學生了解所學知識。
2.創(chuàng)設虛擬教學情境
虛擬教學主要利用虛擬現實技術創(chuàng)設教學情境，讓學生模擬崗位角色，通過對每個角色的工作內容深入分析，將多種需要傳達的知識集中到角色身上，在短時間內即可讓學生完成零距離的實操體驗。應用虛擬現實技術，可以豐富教學內容，可以突破時空限制，恰如其分地演示一些復雜的、抽象的、遠離人們日常生活經驗的、不便直接觀察的自然過程和現象，全方位、多角度地展示科學內涵。這將導致教學內容形式的變化和教學內容結構的變化。
3.構建虛擬實驗空間
利用虛擬現實技術，建設信息化的實驗室，其中許多“設備”與“儀器”是“虛擬”的，可根據需要重新“虛擬”出新設備和新儀器，并及時跟上技術的發(fā)展。虛擬現實技術構建的實驗系統(tǒng)逼真、生動，給學習者提供了一個身臨其境的學習環(huán)境，學生可以將虛擬實驗和真實實驗的過程和結果進行比較，促進學生虛實結合。
4.創(chuàng)新職業(yè)教學模式
使用虛擬現實技術，可以改進教學方式和手段。通過身臨其境的和自主控制的人機交互，由視、聽、觸覺獲取“外界”的反應，開展啟發(fā)式教學；通過學生自我組織、制定并執(zhí)行實驗計劃，進行自我評價，開展適應式學習；通過小組或團隊的形式，組織學生進行學習，成員間共享成果，開展協作式教學。虛擬現實技術在教學中的應用具有重要的作用，是教學發(fā)展的重要方向之一，可以幫助學生更快速、更有效、更準確地揭示自然界的本質和規(guī)律。職業(yè)教育可采用“虛擬實訓+實操實訓”相結合的教學方式，開創(chuàng)職業(yè)教學新模式。
五、虛擬現實技術在廣西高職教育實訓教學中的應用
實訓教學是體現職業(yè)教育特色、促進學生職業(yè)能力形成、實現職業(yè)教育培養(yǎng)目標的主要途徑，目前的實訓設備具有很強的專用性，即使學生掌握了某種設備，但對通用設備仍然不能應用自如。隨著技術的高速發(fā)展，設備的更新永遠趕不上實際需要，利用虛擬現實技術模擬各種設備，提供虛擬實訓是解決這一難題的重要手段。虛擬現實技術在實訓教學中的應用涉及各個學科，目前虛擬現實技術在廣西高職教育實訓教學中的應用可有如下方面，例如虛擬導游實訓、會計賬戶處理實訓、數控實訓、數字電路實訓、模具實訓、汽車結構實訓、摩托車維修實訓、計算機硬件維修實訓、網絡安裝實訓、物流管理實訓等，虛擬現實技術在廣西高職教育實訓教學中發(fā)揮了重要作用，尤其在學生技能訓練中體現了超凡的魅力。以全面素質發(fā)展為基礎，以職業(yè)能力為本位，以提高職業(yè)技能水平為核心的實踐實訓教學，對虛擬現實教學提出了明確的要求。虛擬現實技術在職業(yè)教育實訓教學中的應用，為實操實訓做好了前期的預習準備，實現了個性化導訓，解決了實操實訓過程中危險性大、實訓費用高、實訓時間短等問題。隨著虛擬現實技術的發(fā)展，虛擬實訓教學將在實訓教學中發(fā)揮更大的作用，推動傳統(tǒng)的實訓手段向信息化、現代化發(fā)展，進而促使實訓手段、方興未艾、內容、模式的變革。
六、結束語
目前國家大力發(fā)展職業(yè)教育，職業(yè)教育要面向人人、面向社會，著力培養(yǎng)學生的職業(yè)道德、職業(yè)技能和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力。職業(yè)教育課程具有操作性、實踐性強等特點，強調理論和實踐訓練并重，強調實訓教學，突出學生動手能力的培養(yǎng)，以適應將來的工作崗位需要。近年來在廣西高職教育中引入虛擬現實技術的應用，可以在一定程度上解決諸如教育經費不多、教學實驗設備缺乏、教學設備更新換代的周期過長等問題，可促進教育內容、教學手段和方法現代化，對廣西高職教育的發(fā)展具有革命性的意義，開創(chuàng)廣西高職教育發(fā)展的新未來。
參考文獻
[1] 常廣炎.虛擬現實技術在高職教學實驗中的研究[J].遼寧行政學院學報， 2014，5： 137-138
[2] 周彩根. 虛擬現實技術在高職教育中的應用[J]. 常州信息職業(yè)技術學院學報，2004（12）.
[2] 宣翠仙.虛擬現實技術及其在教育中的應用[J]. 浙江樹人大學學報， 2004， 3
[4] 鞏微.關于用虛擬現實技術進行遠程教學的研究[J].遼寧大學學報， 2002， 1： 36-41
[5] 陳守滿，姜建國.虛擬現實技術在教學中的應用[J].計算機應用， 2002， 4： 111-11245第3卷 第4期
第9篇：虛擬現實系統(tǒng)的特點范文
關鍵詞：虛擬現實技術；中等職業(yè)學校；教學
近年來，科學技術的迅猛發(fā)展，在教學中也出現了各種新的教學手段，諸如多媒體計算機技術、人工智能技術、仿真技術等。但繼這些新的教學手段之后虛擬現實技術憑借其獨特優(yōu)勢，為人機交互界面的發(fā)展開創(chuàng)了新的研究領域，已被越來越廣泛地應用于教育教學中，不斷為學生創(chuàng)造更好的學習環(huán)境。中職教育也將虛擬現實技術引入自身教學中，并取得了很好的效果。
一、虛擬現實技術
虛擬現實技術(VirtualReality)的概念是1989年美國VPLResearch公司創(chuàng)始人JaronLanier提出的，迄今已有二十年的歷史。虛擬現實是一項融合了計算機圖形學、人機接口技術、傳感技術、心理學、人類工程學及人工智能的綜合技術。它的興起，為人機交互界面的發(fā)展開創(chuàng)了新的研究領域；為智能工程的應用提供了新的界面工具；為各類工程的大規(guī)模的數據可視化提供了新的描述方法。
二、中等職業(yè)學校電類課程教學現狀
傳統(tǒng)的電類課程的教學實習模式是學生先在教室中進行理論知識的學習，然后再到實習車間進行實習。這樣就出現了在理論學習與實踐練習相脫節(jié)從而影響學生對知識技能的掌握。而且中職學生必須通過反復練習來熟練掌握各種知識和操作技能，這樣就必然會帶來原材料和設備的損耗，而中職學校投入經費不足就導致電類實驗課少上和不上，這樣就不能培養(yǎng)合格的高技能人才。
三、虛擬現實技術在教學應用中的優(yōu)勢
虛擬現實技術作為一種新的媒體形式應用于教學具有其它媒體形式無可比擬的優(yōu)勢，這主要表現在：
1．沉浸性。虛擬現實技術是根據人類的視覺、聽覺的生理心理特點，由計算機產生逼真的三維立體圖象，學習者通過一定的虛擬現實設備，使學習者置身于虛擬境界中，體會到與現實世界及其接近的教學情景。
2．自主性。慮擬現實場景是一個三維立體的空間，學習者處于虛擬現實場景中具有時實任意活動的自由。因而，利用虛報現實技術來表現教學重點和難點問題，學習者可以根據個人特點選擇最佳認知策略，迅速掌握所學知識的精華。虛擬現實技術的這種自主性是其它媒體形式所無法比擬的。
3．交互性。交互性是虛擬現實系統(tǒng)最顯著的特征。虛擬現實系統(tǒng)中的人機交互是一種近乎自然的交互，學習者可以利用電腦鍵盤、鼠標及其他交互設備與虛擬境界中的物體進行交互，使學習者如同在真實世界中一樣觀察和操作虛擬環(huán)境中的對象。
4．多感知性。虛擬現實系統(tǒng)中裝有視、聽、觸、動覺的傳感及反應裝置，學習者在虛擬環(huán)境中可獲得視覺、聽覺、觸覺、動覺等多種感知信息，因而可以充分調動各種感官的積極性，進行實時的全方位的學習。
四、虛擬現實技術在電類課程中的應用
1．彌補了教學條件的不足，節(jié)約了有限的教育成本
中等職業(yè)學校的電類實訓課程教學大多按照“一對多”的形式進行，即由于實訓工具有限，所以多個學生共用一塊電路板。因為教師資源潰乏，所以一個教師管理多個學生。因此導致教學效果大大降低。而利用虛擬現實技術，則可彌補這些條件的不足，虛擬各種實驗設備、實習環(huán)境和操作過程，大多數的技能可以在虛擬環(huán)境中進行訓練，不僅學生可獲得與真實實訓一樣的體會，而且節(jié)省了購置昂貴的實習設備的費用。虛擬現實技術還可避免實驗實習設備的損壞、訓練材料的消耗等問題，從而有效節(jié)約教育成本。
2．改變了傳統(tǒng)教學實習方式
傳統(tǒng)的電類課程的教學實習模式是學生先在教室中進行理論知識的學習，然后再到實習車間進行實習。這樣就出現了在理論學習時因沒有實物所以不能深刻理解的問題。而運用虛擬現實技術，則突破傳統(tǒng)實驗室的限制，使每一位學習者都可以根據自己的學習特點，在自己方便的時間通過計算機自由地選擇適合的學習訓練內容，按照適合自己的方式和速度進行學習，可以有效的理論聯系實際。這種探索性的學習，模擬訓練有利于激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維，使學習者在具體情境中通過主動的探索獲得知識，從而提高學習者的動力。虛擬實驗環(huán)境大大增加了實驗的時間和內容，減少了實際實驗的耗材及實驗環(huán)節(jié)中的危險性。
3．虛擬現實技術豐富了課堂教學內容
利用虛擬現實技術，可豐富教學內容，將技能訓練搬到課堂中進行，操作過程既無任何危險，學生還可以反復練習，直至掌握操作技能為止。應用虛擬現實技術，還可恰如其分地演示一些復雜的、抽象的、不宜直接觀察的自然過程和現象，全方位、多角度地展示教學內容。利用計算機多媒體技術，制作各種仿真課件，創(chuàng)設所需要的某種虛擬情景，讓學生進行模擬實驗，從而極大的豐富課堂教學內容。
