虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特點(diǎn)精選(九篇)

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第1篇：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)；技術(shù)；商業(yè)產(chǎn)品；研究

中圖分類號(hào)： G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）01（c）-0000-00

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家在八十年代末期發(fā)展起來(lái)的一門新技術(shù)，到九十年代初期，人們才開(kāi)始關(guān)注虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)早期主要運(yùn)用于電視、游戲等娛樂(lè)項(xiàng)目中。目前正在向工業(yè)、商業(yè)、教育和醫(yī)學(xué)行業(yè)等擴(kuò)展應(yīng)用，在當(dāng)前屬于一項(xiàng)非常活躍的研究領(lǐng)域。

1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)

通常情況下，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有以下三個(gè)特點(diǎn)[1-2]：①沉浸性：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是結(jié)合人類的感官特點(diǎn)和心理特點(diǎn)通過(guò)計(jì)算機(jī)生成三維立體圖像，體驗(yàn)著可以戴上具有顯示器的頭盔和能顯示數(shù)據(jù)的手套等設(shè)備，通過(guò)這些交互設(shè)備親身體驗(yàn)虛擬環(huán)境，將自己融入到虛擬環(huán)境中，體驗(yàn)一種身臨其境的感覺(jué)。②交互性：即人機(jī)交換，體驗(yàn)者可以通過(guò)操作電腦鍵盤和鼠標(biāo)進(jìn)行交互，也能通過(guò)傳感設(shè)備進(jìn)行交互，如頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套。計(jì)算機(jī)能感應(yīng)到體驗(yàn)者的手、眼、語(yǔ)言的運(yùn)動(dòng)，來(lái)調(diào)整系統(tǒng)屏幕上的聲音和圖像。在這里，體驗(yàn)者同樣具有高度的自主性。③多感知性：因?yàn)橛?jì)算機(jī)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中具有多種感官設(shè)備和反應(yīng)裝置，所以，體驗(yàn)者通過(guò)計(jì)算機(jī)在虛擬的環(huán)境中可以感受視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多種感知來(lái)達(dá)到一種身臨其境的逼真效果。

2國(guó)內(nèi)外對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究現(xiàn)況

2.1美國(guó)主要在用戶界面、感知、后臺(tái)軟件和硬件等四個(gè)方面進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究。美國(guó)宇航局有一項(xiàng)著名的創(chuàng)作就是對(duì)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的仿真，還通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立了訓(xùn)練系統(tǒng)和空間站VR維護(hù)。2010年墨西哥和海底發(fā)生了大地震，美國(guó)科學(xué)家們利用虛擬現(xiàn)實(shí)分析系統(tǒng)，時(shí)刻關(guān)注受災(zāi)地區(qū)的情況，同時(shí)預(yù)報(bào)該地是否有斷層移動(dòng)的現(xiàn)象。美國(guó)在建筑虛擬動(dòng)畫(huà)方面也做了深入研究，目前已經(jīng)建立了不少虛擬建筑場(chǎng)景。

2.2在歐洲，英國(guó)在觸覺(jué)設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究方面領(lǐng)先于其他很多國(guó)家。2011年4月，英國(guó)威廉王子大婚。英國(guó)一家公司通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬了大教堂和周圍建筑群，使用戶仿佛身臨其境。

2.3日本對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究處于領(lǐng)先地位，特別是對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)游戲的研究。日本東京大學(xué)科研院主要研究遠(yuǎn)程控制方面；東京大學(xué)廣瀨研究室主要研究虛擬現(xiàn)實(shí)的可視化問(wèn)題；筑波大學(xué)開(kāi)發(fā)了虛擬行走原型系統(tǒng)。

我國(guó)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家起步晚、有一定差距。不過(guò)近幾年來(lái)，在我國(guó)一些科研機(jī)構(gòu)和高校中，北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)系是我國(guó)最早研究VR的單位之一，該校在2000年8月成立了實(shí)驗(yàn)室專門研究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；浙大CAD&CG國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)了虛擬建筑環(huán)境的漫畫(huà)系統(tǒng)；哈爾濱工業(yè)大學(xué)對(duì)人類的表情做出了重點(diǎn)研究。目前，國(guó)內(nèi)很多大學(xué)生都在研究虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)景漫游，并且有些研究成果已經(jīng)被應(yīng)用到城市建設(shè)和規(guī)劃中。

3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1產(chǎn)品外形的設(shè)定

產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬出來(lái)圖像確定產(chǎn)品的外形，并且還能從各個(gè)角度觀察產(chǎn)品，幫助設(shè)計(jì)人員改進(jìn)產(chǎn)品中的不足之處，從而可以進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品。

3.2產(chǎn)品布局檢測(cè)

一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品需要合理、科學(xué)的布局，設(shè)計(jì)者可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)很直觀的看到整個(gè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)人員可以參照計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)選擇最科學(xué)、合理的產(chǎn)品布局方式。同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品整個(gè)具象進(jìn)行再現(xiàn)[3-4]，包括外形設(shè)計(jì)到內(nèi)部結(jié)構(gòu)都能呈現(xiàn)出來(lái)，通過(guò)人機(jī)交互的方式讓設(shè)計(jì)人員更為直觀的感受產(chǎn)品，方便找出設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)牡胤剑瑥亩M(jìn)一步完善產(chǎn)品，這樣一來(lái)，就能科學(xué)、高效的規(guī)劃產(chǎn)品的布局。

3.3產(chǎn)品的宣傳

宣傳產(chǎn)品是銷售產(chǎn)品的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠幫人們將虛擬的事物“真實(shí)化”，為觀眾提供更多的感知能力，更為生動(dòng)、直觀的將產(chǎn)品展示給觀眾。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)極大的吸引了觀眾的眼球。

4虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與上海世博會(huì)

2010年5月到10月，第41界世博會(huì)在我國(guó)上海舉行。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在這次世博會(huì)上得到多方面的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在世博館規(guī)劃設(shè)計(jì)、館內(nèi)虛擬展示和網(wǎng)上世博會(huì)三個(gè)方面。

1.世博會(huì)虛擬規(guī)劃設(shè)計(jì)

針對(duì)世博會(huì)場(chǎng)地和場(chǎng)館的規(guī)劃，設(shè)計(jì)者利用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)大大提高了場(chǎng)地規(guī)劃的科學(xué)性的效率。設(shè)計(jì)中，世博局引入CityMaker系統(tǒng)對(duì)用地范圍的實(shí)際建筑進(jìn)行三維建模，將得到的現(xiàn)狀圖片、AutoCAD圖紙等數(shù)據(jù)資料進(jìn)行疊加。對(duì)于改造方案，也利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)比較選出最為合理的設(shè)計(jì)方案。

2.世博場(chǎng)館內(nèi)虛擬展示

上海世博會(huì)全面采用了虛擬展示系統(tǒng)。例如沙特360度環(huán)幕的珍寶劇院，在播放深海奇景、星級(jí)穿越等情景時(shí)，讓觀眾身臨其境、心潮澎湃，虛擬現(xiàn)場(chǎng)為觀眾帶來(lái)了非常強(qiáng)烈的視覺(jué)體驗(yàn)。世博會(huì)石油館也利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，石油館的影院中播放的4D電影《石油夢(mèng)想》，為觀眾展示了石油演變的整個(gè)過(guò)程，結(jié)合4D影片的效果和情節(jié)，設(shè)計(jì)放映廳的座椅可以前傾后仰，為觀眾帶來(lái)動(dòng)感體驗(yàn)，同時(shí)還能聽(tīng)到風(fēng)聲、聞到石油的氣味等，使觀眾對(duì)影片印象深刻。

3.網(wǎng)上世博會(huì)

網(wǎng)上世博會(huì)是實(shí)體世博會(huì)的擴(kuò)展和補(bǔ)充。網(wǎng)上世博會(huì)是中視典數(shù)字科技有限公司的VRP-museum系統(tǒng)和水晶石公司的N-city系統(tǒng)等共同制作完成。網(wǎng)上世博會(huì)通過(guò)交互的方式為場(chǎng)外人員介紹了世博會(huì)的大量背景，包括游線預(yù)覽、場(chǎng)館介紹等。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)成為各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的突破手段，通過(guò)它向人們展示未來(lái)生活的片段。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅在商業(yè)展示中給人們帶來(lái)驚奇的體驗(yàn)，在其他建筑設(shè)計(jì)、數(shù)字化酒店、大型工程漫游和醫(yī)學(xué)研究等各方面都有廣泛應(yīng)用。由此可見(jiàn)，科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)我們生活的影響越來(lái)越大。

結(jié)束語(yǔ)：

作為一項(xiàng)新興技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)帶給人們大量的視覺(jué)體驗(yàn)，拉近了觀者與展示產(chǎn)品的距離，有效節(jié)約了設(shè)計(jì)成本，其應(yīng)用前景十分廣闊，但仍有許多問(wèn)題有待研究，只有真正找到這些問(wèn)題的技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑時(shí)，信息處理系統(tǒng)和人之間的隔閡才能完全被克服。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙沁平.虛擬現(xiàn)實(shí)中的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題[J].中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)通訊.2013，（1）：12-14.

第2篇：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特點(diǎn)范文

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí) 多媒體通信 應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality， VR）將在未來(lái)像手機(jī)和因特網(wǎng)一樣深深影響我們的生活，它通過(guò)新的接口（頭盔顯示器、手持控制器等）為我們和計(jì)算設(shè)備之間提供更加生動(dòng)、直觀、自然的連接。像因特網(wǎng)一樣，虛擬現(xiàn)實(shí)給我們提供了一種新的多媒體通信方式――真正使遠(yuǎn)距離通信以更加自然的面對(duì)面交談形式進(jìn)行?；赩R的多媒體通信技術(shù)甚至能為人們提供虛擬生活體驗(yàn)，人們?cè)谙喔艉苓h(yuǎn)的距離就能夠通過(guò)全息虛擬實(shí)體一起吃飯、看電視、唱歌、跳舞、工作等。因此，VR通信將給人們的生活帶來(lái)前所未有的革命性變化。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)的概念和特點(diǎn)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種以計(jì)算機(jī)技術(shù)高科技技術(shù)為主要載體， 將現(xiàn)實(shí)生活中的場(chǎng)景或過(guò)程等轉(zhuǎn)化成栩栩如生的虛擬環(huán)境， 并帶給人們視聽(tīng)效果的技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將計(jì)算機(jī)、圖形學(xué)、多媒體、機(jī)器學(xué)習(xí)以及控制論等多種理論和技術(shù)融合為一體，將概念性事物抽象為具體進(jìn)行顯示，或是將遠(yuǎn)距離實(shí)物在所需位置以逼真的三維影像再現(xiàn)，從而轉(zhuǎn)化為人們?nèi)菀捉邮艿氖录?實(shí)用性很強(qiáng)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要有以下特征：

1.1 構(gòu)想性

人們的思想、構(gòu)思、感情等都是抽象的，語(yǔ)言、二維圖像等很難對(duì)其進(jìn)行形象化描述和呈現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)則可以通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬和聲光電技術(shù)將人們所構(gòu)想的抽象的事物轉(zhuǎn)換為具體的事物，并生動(dòng)、形象地呈現(xiàn)在人們面前。

1.2 沉浸性

通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，人們可以將自己融入到虛擬世界中，與虛擬世界中的人、事、物進(jìn)行互動(dòng)甚至是感情上的交流，從而經(jīng)歷與現(xiàn)實(shí)世界類似的生活、工作、學(xué)習(xí)經(jīng)歷，這樣可以是人們很容易沉浸在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所模擬的虛擬環(huán)境中。

1.3 全息性

全息性就是指虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?qū)⑹挛锏乃行畔⑼ㄟ^(guò)計(jì)算機(jī)、聲光電等多媒體手段全面地呈現(xiàn)在人們的面前，使人們不用接觸到實(shí)物就能夠從各方面對(duì)事物進(jìn)行了解。

1.4 相交性

作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最重要的一個(gè)特征，相交性就是人們能夠通過(guò)鍵盤、鼠標(biāo)等控制設(shè)備對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備所呈現(xiàn)的虛擬環(huán)境和事物進(jìn)行控制，使其與實(shí)際生活中的相關(guān)環(huán)境和事物一致，用戶也可以通過(guò)對(duì)虛擬事物的操作和控制達(dá)到對(duì)實(shí)際事物相同的操作和控制。

2 基于虛擬現(xiàn)實(shí)的多媒體通信關(guān)鍵技術(shù)

基于VR技術(shù)的多媒體通信已經(jīng)被很多研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)進(jìn)行了驗(yàn)證，證明了其確實(shí)可行。在實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)多媒體通信時(shí)，必須依靠以下關(guān)鍵技術(shù)：

2.1 實(shí)物虛化技術(shù)

實(shí)物虛化技術(shù)是現(xiàn)實(shí)世界空間向多維信息空間的一種映射，主要包括環(huán)境信息采集、基本模型構(gòu)建、空間跟蹤、聲音定位、視覺(jué)跟蹤和視點(diǎn)感應(yīng)等關(guān)鍵技術(shù)，它能夠?qū)?shí)際事物抽象、提取為多維信息空間的各種參數(shù)，并通過(guò)這些參數(shù)在所需要的時(shí)間和空間對(duì)事物進(jìn)行虛擬化重構(gòu)。

2.2 具有物理特性的虛擬傳感技術(shù)

多媒體通信雙方在虛擬環(huán)境中實(shí)現(xiàn)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等五官體驗(yàn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬事物的動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的控制，需要能對(duì)虛擬事物和環(huán)境的傳感技術(shù)，通過(guò)這種傳感技術(shù)將虛擬事物和環(huán)境反饋到人體感官和大腦，同時(shí)通過(guò)虛擬傳感技術(shù)感知人們的動(dòng)作和思想、情緒等，并將其反饋給控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬事物和環(huán)境的操作控制。

2.3 虛擬環(huán)境處理技術(shù)

虛擬環(huán)境處理技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)通信的核心技術(shù)，它主要用于完成虛擬事物和環(huán)境的產(chǎn)生和處理，主要包括信息同步技術(shù)、實(shí)時(shí)逼真的三維影像生成與現(xiàn)實(shí)技術(shù)、三維定位和方向跟蹤技術(shù)等。

2.4 高帶寬低時(shí)延通信技術(shù)

基于虛擬現(xiàn)實(shí)的多媒體通信不僅要實(shí)時(shí)高質(zhì)量傳輸聲音、圖像、立體影像等，還要實(shí)時(shí)高質(zhì)量傳輸反饋控制信息，這就對(duì)通信系統(tǒng)的帶寬和時(shí)延提出了非常高的要求。幸運(yùn)的是，隨著光纖通信、4G/5G等移動(dòng)通信的技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，虛擬現(xiàn)實(shí)通信的高帶寬低時(shí)延通信需求將逐步得到滿足。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)多媒體通信技術(shù)的應(yīng)用分析

基于虛擬現(xiàn)實(shí)的多媒體通信技術(shù)在遠(yuǎn)程教育、電子商務(wù)、工業(yè)生產(chǎn)、交互式娛樂(lè)、虛擬生活等領(lǐng)域都有著及其廣泛的應(yīng)用前景。典型應(yīng)用領(lǐng)域有：

3.1 遠(yuǎn)程教育

虛擬現(xiàn)實(shí)遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)可以通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將老師的授課三維呈現(xiàn)在學(xué)生面前，甚至建立虛擬現(xiàn)實(shí)課堂，讓老師和學(xué)生均能身臨其境，更有利于老師和學(xué)生的互動(dòng)，有些無(wú)法通過(guò)二維圖像呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)、肢體動(dòng)作教學(xué)完全可以有虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)模擬出來(lái)并傳遞給所有的學(xué)生，學(xué)生也可以通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將學(xué)習(xí)效果三維模擬反饋給老師。

3.2 電子商務(wù)

虛擬現(xiàn)實(shí)可以多媒體呈現(xiàn)商務(wù)洽談和會(huì)議，也可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)將商品的屬性特性虛擬化，由通信網(wǎng)絡(luò)傳遞給對(duì)方，并由顯示系統(tǒng)呈獻(xiàn)給對(duì)方，從而節(jié)省了時(shí)間和經(jīng)費(fèi)，提高商務(wù)效率。

3.3 工業(yè)生產(chǎn)

在工業(yè)生產(chǎn)中，生產(chǎn)廠家推出新產(chǎn)品，可通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)模擬、虛擬化所設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品的各種特點(diǎn)和屬性，并模擬其使用效果，通過(guò)傳感系統(tǒng)將使用效果反饋給廠家，廠家根據(jù)反饋結(jié)果對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)。也可可通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)將產(chǎn)品呈獻(xiàn)給用戶，由用戶使用狀況來(lái)確定下一步產(chǎn)品規(guī)劃。

3.4 交互式娛樂(lè)

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)為各類不同用戶呈現(xiàn)出三維的多媒體影音效果，其天生就具有娛樂(lè)因子。而虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)給用戶帶來(lái)的前所未有的三維的、生動(dòng)的、直接的感官體驗(yàn)和情感體驗(yàn)是其它娛樂(lè)系統(tǒng)根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。用戶可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行唱歌、跳舞、游戲等各種身臨其境的娛樂(lè)活動(dòng)，足不出戶就可以與親人、朋友一起“玩耍”。

3.5 虛擬生活

虛擬生活概念提出有很長(zhǎng)一段時(shí)間了，但是一直無(wú)法實(shí)現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的出現(xiàn)使虛擬生活在不久的將來(lái)成為可能。虛擬現(xiàn)實(shí)可通過(guò)多媒體通信系統(tǒng)將分布在各地的人們集中到同一個(gè)虛擬生活環(huán)境中，在該環(huán)境中生活、工作、學(xué)習(xí)，從事自己感興趣的工作，和自己心儀的女孩談一場(chǎng)戀愛(ài)等等。

4 結(jié)束語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)是一個(gè)非常有前景的“老”技術(shù)，S著通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，基于虛擬現(xiàn)實(shí)的多媒體通信將成為現(xiàn)實(shí)，并將我們的生活將產(chǎn)生巨大而深遠(yuǎn)的影響，相信隨著技術(shù)的不斷革新和進(jìn)步，虛擬現(xiàn)實(shí)將很快走進(jìn)我們的生活。

參考文獻(xiàn)

[1]張穎南.計(jì)算機(jī)通信中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用探討[J].信息化建設(shè)，2015（80）.

[2]Philip Rosedale.Virtual Reality：The Next Disruptor，A new kind of worldwide communication.IEEE Consumer Electronics Magazine，vol. no.，Jan，2017（48-50）.

第3篇：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)；醫(yī)學(xué)；教育；交互性

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）27-6165-02

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)、多媒體技術(shù)以及傳感技術(shù)等許多相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域交叉、集成的產(chǎn)物。虛擬現(xiàn)實(shí)隸屬三維的范疇，其中的“現(xiàn)實(shí)”是泛指存在于世界上的任何事物或環(huán)境，它可以是已存在的，也可以是不存在的或根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。而“虛擬”是指用計(jì)算機(jī)生成的意思。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)是指用計(jì)算機(jī)生成的一種逼真的三維環(huán)境，人在此環(huán)境中，可進(jìn)行操作或控制，實(shí)現(xiàn)特殊的目的。

實(shí)時(shí)交互性是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最本質(zhì)的特征和要求之一，也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的精髓，這正是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與三維動(dòng)畫(huà)和多媒體應(yīng)用的最根本的區(qū)別。

虛擬現(xiàn)實(shí)是一種人機(jī)交互系統(tǒng)，它采用最為自然的人機(jī)交互界面，為用戶提供身臨其境般的感受。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主要特征有以下幾方面：

多感知性（Multi-Sensory）——用戶感知到的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)、運(yùn)動(dòng)等。

浸沒(méi)感（Immersion）——用戶在模擬環(huán)境中的真實(shí)性，從而忽略了虛擬與現(xiàn)實(shí)之間的界限的程度。

交互性（Interactivity）——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（包括實(shí)時(shí)性）。

構(gòu)想性（Imagination）——強(qiáng)調(diào)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有廣闊的可想像空間，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。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)始于軍事領(lǐng)域的需求，現(xiàn)在已開(kāi)始從高端領(lǐng)域全面走向?qū)I(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，如商業(yè)、工業(yè)設(shè)計(jì)、娛樂(lè)、通信、醫(yī)療、教育等諸多領(lǐng)域，尤其在娛樂(lè)、教育、藝術(shù)方面的應(yīng)用占主流，發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)在醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)

虛擬現(xiàn)實(shí)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已大有作為。該技術(shù)可用作醫(yī)學(xué)模擬，如虛擬人體，數(shù)字化人體模型醫(yī)學(xué)教育中更容易讓人了解人體構(gòu)造、功能及病理現(xiàn)象等；虛擬手術(shù)，可用于訓(xùn)練、指導(dǎo)手術(shù)，對(duì)復(fù)雜手術(shù)過(guò)程的規(guī)劃或預(yù)測(cè)手術(shù)結(jié)果很有意義。

虛擬教學(xué)是利用虛擬技術(shù)模擬難以講解的教學(xué)場(chǎng)景，使之可視化和可參與性，讓醫(yī)學(xué)學(xué)生和低年資醫(yī)生從多個(gè)角度去觀察、分析，并且不會(huì)增加患者費(fèi)用及風(fēng)險(xiǎn)，學(xué)習(xí)者在可視化和參與性下更好地學(xué)到相關(guān)信息。將一些枯燥難懂的數(shù)字、結(jié)構(gòu)等變得容易理解、生動(dòng)而具體，另一方面，虛擬教學(xué)還能系統(tǒng)地串聯(lián)相關(guān)信息，提高教學(xué)質(zhì)量，降低教學(xué)成本。

歸納虛擬現(xiàn)實(shí)在醫(yī)學(xué)教育中的優(yōu)點(diǎn)：教學(xué)內(nèi)容視覺(jué)化、學(xué)習(xí)交互性好、沉浸感真實(shí)性強(qiáng)、實(shí)習(xí)成本低。

臨床上，80%的手術(shù)失誤是人為因素引起的，所以手術(shù)訓(xùn)練極其重要。虛擬手術(shù)培訓(xùn)系統(tǒng)，虛擬外科工具、虛擬人體模型及器官等，借助于虛擬外設(shè)（傳感器），使用者可以對(duì)虛擬的人體模型進(jìn)行手術(shù)，環(huán)境逼真感強(qiáng)，如再增加網(wǎng)絡(luò)功能，還能多方位培訓(xùn)學(xué)習(xí)者，或在外地專家的指導(dǎo)下工作等，學(xué)生不受時(shí)間限制可重復(fù)實(shí)習(xí)操作，又不會(huì)發(fā)生意外，提高了熟練程度，避免今后給病人帶來(lái)痛苦。

虛擬技術(shù)還能變定性為定量，如傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)診斷是靠醫(yī)學(xué)的學(xué)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，但對(duì)于新學(xué)員難免會(huì)“吃不準(zhǔn)”而導(dǎo)致誤診。虛擬醫(yī)學(xué)系統(tǒng)可將所有人體信息、藥物影響數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在電腦中，幫助學(xué)員分析，輔助病情判斷。

虛擬現(xiàn)實(shí)在醫(yī)學(xué)教育的實(shí)現(xiàn)需要以下幾個(gè)步驟。首先，數(shù)據(jù)的采集處理與3D模型的構(gòu)建。其次，3D模型的顯示，最后是虛擬交互表現(xiàn)。

例如，我們用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)制作作品——“虛擬表現(xiàn)——吸煙對(duì)肺的危害”，首先建立虛擬的3D肺結(jié)構(gòu)，后續(xù)設(shè)計(jì)制作了正常的與吸煙影響后的肺的紋理貼圖，經(jīng)材質(zhì)、貼圖處理后，進(jìn)行燈光渲染烘焙設(shè)置，最后利用虛擬現(xiàn)實(shí)后期引擎技術(shù)進(jìn)行虛擬交互設(shè)計(jì)，動(dòng)態(tài)形象地表達(dá)了吸煙對(duì)肺部影響過(guò)程及嚴(yán)重的后期危害，對(duì)呼吸科的醫(yī)學(xué)教學(xué)、病理分析起到了一定的輔助作用。

3 小結(jié)

本文論述了虛擬現(xiàn)實(shí)特點(diǎn)及在醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用，虛擬現(xiàn)實(shí)醫(yī)學(xué)教學(xué)環(huán)境具有交互性、智能性、仿真性、開(kāi)放性和形象性等特點(diǎn)，又具備低代價(jià)、零風(fēng)險(xiǎn)、多重復(fù)，高效率的優(yōu)點(diǎn)，有利于醫(yī)學(xué)教學(xué)和學(xué)生自學(xué)，為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)院?？平套鞒隽司薮筘暙I(xiàn)。

雖然虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用遠(yuǎn)不止以上這些，而且還存在很多限制，但隨著技術(shù)的逐漸成熟，功能將不斷完善，還能使醫(yī)學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用于其他領(lǐng)域，如合作醫(yī)療、遠(yuǎn)程手術(shù)、緊急救護(hù)、康復(fù)訓(xùn)練等，有著廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

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第4篇：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；建筑景觀設(shè)計(jì)；應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是當(dāng)今世界使用范圍非常廣的一門高科技技術(shù)，它是一種利用計(jì)算機(jī)生成虛擬世界，并使人們進(jìn)行虛擬體驗(yàn)沉浸到虛擬環(huán)境中的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是仿真技術(shù)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)接口技術(shù)、多媒體傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的幾何。它能夠通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)以及觸覺(jué)等多種感覺(jué)進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬和交互，并在多個(gè)方面都有應(yīng)用，例如醫(yī)療、航空、交通、教育、文化、城市設(shè)計(jì)及建筑等，對(duì)社會(huì)進(jìn)步和人們生活質(zhì)量的提高起到很大的促進(jìn)作用。它具有沉浸性、交互性和想象性三個(gè)特點(diǎn)。

1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的分類

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一項(xiàng)劃時(shí)代的技術(shù)。根據(jù)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(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

該系統(tǒng)是一種比較高級(jí)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，它能夠?yàn)橛脩魩?lái)置身于真實(shí)世界的體驗(yàn)，使用戶沉浸其中。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是沉浸性高，缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴。

1.2桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

該系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)屏幕作為用戶與虛擬世界產(chǎn)生交集的工具。它的設(shè)備是初級(jí)圖形工作站或個(gè)人計(jì)算機(jī)，采用自然交互技術(shù)、立體圖形等，產(chǎn)生三維立體空間的交互場(chǎng)景。該系統(tǒng)技術(shù)簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)、成本低，因此應(yīng)用較為廣泛。

1.3增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

該系統(tǒng)能使用戶既可以看到真實(shí)的世界，也可以看到疊加在真實(shí)世界上的虛幻因素。也就是說(shuō)同時(shí)將真實(shí)與虛幻結(jié)合起來(lái)，創(chuàng)造出似真似幻、亦真亦幻的世界。

1.4分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

該系統(tǒng)是將在不同位置的用戶或?qū)⒍鄠€(gè)虛擬世界通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)資源和信息共享的系統(tǒng)。它是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的新境界。

2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)這一概念從提出到現(xiàn)在，雖然只有短短的不到二十年時(shí)間，但卻為人類各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展開(kāi)辟了廣闊的天地。其中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑景觀設(shè)計(jì)中有著非常明顯的優(yōu)勢(shì)。

2.1能夠創(chuàng)造虛擬世界

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠創(chuàng)造和體現(xiàn)虛擬世界。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于建筑景觀設(shè)計(jì)中，能夠使設(shè)計(jì)過(guò)程可視化，建筑師能夠產(chǎn)生一種正在身處設(shè)計(jì)場(chǎng)地的感覺(jué)，并對(duì)建筑物的布局、功能、優(yōu)缺點(diǎn)等有詳細(xì)的了解，從而設(shè)計(jì)出更加科學(xué)的圖紙。

2.2擁有強(qiáng)大的圖形處理能力

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)擁有強(qiáng)大的計(jì)算與圖形處理能力。它最大的特點(diǎn)是能夠脫離原物體而對(duì)其視覺(jué)、嗅覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等進(jìn)行具體表現(xiàn)。例如在對(duì)已經(jīng)被毀壞的建筑群進(jìn)行復(fù)原設(shè)計(jì)時(shí)，就可以利用該技術(shù)對(duì)這些已經(jīng)不存在的建筑進(jìn)行復(fù)原。

2.3能夠?qū)?fù)雜的施工方案進(jìn)行計(jì)算

利用該技術(shù)能夠在虛擬環(huán)境下對(duì)待建場(chǎng)地、周圍場(chǎng)景、機(jī)械設(shè)備、結(jié)構(gòu)構(gòu)件等進(jìn)行創(chuàng)造，形成三維模型，并且模型具有動(dòng)態(tài)性能。然后使模型進(jìn)行虛擬的模擬操作，如此即可對(duì)復(fù)雜的施工方案中的具體情況進(jìn)行觀察，并對(duì)不合理的地方進(jìn)行修改。

3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中制約其在建筑景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用因素

1）在目前的技術(shù)條件下，所使用設(shè)備的性能及種類等都遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所定義的標(biāo)準(zhǔn)，使得虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的許多功能都無(wú)法實(shí)現(xiàn)。而且所使用的設(shè)備及軟件等價(jià)格昂貴，在許多建筑院校都經(jīng)費(fèi)缺乏的情況下，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用受到了限制。2）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是與計(jì)算機(jī)緊密相連的，因此在進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，會(huì)涉及到一些非常專業(yè)的計(jì)算編程方面的知識(shí)。但絕大部分建筑設(shè)計(jì)人員并沒(méi)有計(jì)算機(jī)編程的基礎(chǔ)，而專業(yè)的編程人員又對(duì)建筑方面的知識(shí)一知半解，限制了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用。3）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的一部分理論的算法并不是很成熟及完善，阻礙了它的應(yīng)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(shí)時(shí)效果的實(shí)現(xiàn)并不理想，例如對(duì)光照的模擬。此外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的專業(yè)性過(guò)強(qiáng)，與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)工具并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)很好的連接。4）雖然現(xiàn)階段提倡建設(shè)信息化和數(shù)字化社會(huì)，但建筑學(xué)院的教學(xué)中對(duì)數(shù)字建筑和信息建筑的教學(xué)水平較低，大部分都停留在傳統(tǒng)繪圖或CAAD制圖階段，相應(yīng)的使用虛擬技術(shù)進(jìn)行繪圖及設(shè)計(jì)的課程并不多見(jiàn)，并且對(duì)相關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)等也沒(méi)有系統(tǒng)的介紹。

4虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是多方面的，例如文化遺產(chǎn)的復(fù)原、新型建筑物的設(shè)計(jì)、城市規(guī)劃、建筑教育以及其他方面的使用。

4.1文化遺產(chǎn)的復(fù)原

文化遺產(chǎn)一般由于經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歷史的風(fēng)霜雨雪，因此變得殘破甚至消失。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)文化遺產(chǎn)的原貌進(jìn)行修復(fù)，或?qū)σ呀?jīng)消失的文化遺產(chǎn)進(jìn)行創(chuàng)造，使人們能夠看到它們當(dāng)時(shí)的風(fēng)貌。例如在對(duì)殘破的古村落進(jìn)行修復(fù)時(shí)，可按照以下流程進(jìn)行。

4.2新型建筑物的設(shè)計(jì)

新型建筑物設(shè)計(jì)是相對(duì)于建筑復(fù)原而言的。新型建筑物的設(shè)計(jì)既要進(jìn)行形象的空間思維，又要將用戶的感受考慮進(jìn)去。而且一旦開(kāi)始施工所產(chǎn)生的成本都是不可逆轉(zhuǎn)的，因此對(duì)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性提出了很高的要求。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠創(chuàng)造出一個(gè)真實(shí)的場(chǎng)景，使設(shè)計(jì)師產(chǎn)生一種身在待建場(chǎng)地的感覺(jué)，極大的增加了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性、科學(xué)性及可行性，同時(shí)節(jié)省了時(shí)間及設(shè)計(jì)成本，并提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量。

4.3城市規(guī)劃

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用非常廣泛，例如制作大比例尺的城市模型、對(duì)城市的環(huán)境及規(guī)劃進(jìn)行考慮等。在城市規(guī)劃中使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，能夠?qū)⒏鞣N設(shè)計(jì)方案與現(xiàn)實(shí)環(huán)境融入起來(lái)，且能夠觀察出設(shè)計(jì)方案對(duì)現(xiàn)實(shí)環(huán)境的影響，從而對(duì)方案的合理性及科學(xué)性進(jìn)行評(píng)估，最終縮短設(shè)計(jì)時(shí)間、節(jié)約設(shè)計(jì)成本，同時(shí)提高設(shè)計(jì)的可行性及建成之后的美觀度。此外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還在建筑教育以及其他領(lǐng)域都有較為廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)了這些領(lǐng)域的發(fā)展。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展都起著重要的推動(dòng)作用。但目前該技術(shù)受自身一些缺陷及技術(shù)方面的制約，使其作用的發(fā)揮受到阻礙。因此要加大對(duì)相關(guān)技術(shù)及設(shè)備的研究力度，使虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠更好的為社會(huì)進(jìn)步和人們生活質(zhì)量的提高做出自己的貢獻(xiàn)。

作者:曹曉麗 潘穎 單位:蘭州文理學(xué)院數(shù)字媒體學(xué)院

參考文獻(xiàn)

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第5篇：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)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?！±缬脩粲檬秩プヌ摂M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。

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第6篇：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特點(diǎn)范文

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 口譯實(shí)訓(xùn)教學(xué) 應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674－4810（2011）23－0091－02

一 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality, VR），是20世紀(jì)末興起的一門新的綜合性信息技術(shù)，它綜合了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、人工智能、人機(jī)接口技術(shù)、數(shù)字圖像處理、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)及高度并行的實(shí)時(shí)計(jì)算技術(shù)等多種信息技術(shù)。它利用三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)和高分辨顯示技術(shù)，生成三維逼真的視、聽(tīng)、觸覺(jué)一體化的虛擬環(huán)境，使用者戴上頭盔式屏幕、數(shù)據(jù)手套、立體眼鏡等設(shè)備，或利用鍵盤、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備進(jìn)入到虛擬空間中進(jìn)行人機(jī)實(shí)時(shí)交互、感知和操作虛擬世界中的各種對(duì)象，獲得身臨其境的感受。

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的特征有三個(gè)：（1）沉浸性；（2）交互性；（3）想象性。沉浸性讓使用者可以融入到虛擬情境中，暫時(shí)脫離實(shí)際身處的真實(shí)環(huán)境，具有臨場(chǎng)感；交互性則是當(dāng)使用者去接觸虛擬世界中的交互對(duì)象時(shí)，其反應(yīng)會(huì)如同在真實(shí)世界中；想象性是一個(gè)模仿真實(shí)世界的想象世界，充滿許多想象空間。

由于其技術(shù)的先進(jìn)性，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用空間。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)如今已在電視、電影、電子游戲領(lǐng)域和教育教學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用主要包括虛擬校園、虛擬教學(xué)、虛擬培訓(xùn)和虛擬實(shí)驗(yàn)等方面。隨著技術(shù)的進(jìn)步和教育理念的革新，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于高校教學(xué)是一個(gè)必然的趨勢(shì)。

二 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)的理論依據(jù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用最重要的理論依據(jù)就是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論中的情景學(xué)習(xí)理論。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論是認(rèn)知學(xué)理論中的一個(gè)重要分支。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為知識(shí)不是通過(guò)教師傳授而獲得的，而是學(xué)習(xí)者在一定的情景下即社會(huì)文化背景下借助其他人，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過(guò)有意義的建構(gòu)的方式獲得的。情景學(xué)習(xí)理論的倡導(dǎo)者認(rèn)為：只有把學(xué)習(xí)置于社會(huì)和物理的環(huán)境中，并使學(xué)習(xí)者能夠具體應(yīng)用所學(xué)到的知識(shí)，這種學(xué)習(xí)才是有意義的學(xué)習(xí)。建構(gòu)主義的主張隱含著利用學(xué)習(xí)工具來(lái)激發(fā)學(xué)習(xí)者的動(dòng)機(jī)，并讓學(xué)生以自己現(xiàn)有的知識(shí)及經(jīng)驗(yàn)來(lái)建構(gòu)新知識(shí)并解決問(wèn)題，以降低認(rèn)知負(fù)荷。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的顯著優(yōu)勢(shì)就是能夠提供較高交互性的學(xué)習(xí)環(huán)境，能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者提供最接近真實(shí)世界的學(xué)習(xí)情景。在很多情況下，使用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)能夠很好地替代真實(shí)世界，為學(xué)習(xí)者提供逼真的學(xué)習(xí)材料，降低學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)擔(dān)，更易于知識(shí)的意義建構(gòu)。它能讓學(xué)生通過(guò)建立自己的認(rèn)知世界來(lái)引發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，并且減少學(xué)習(xí)中的符號(hào)表征來(lái)降低認(rèn)知負(fù)荷。

三 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在口譯實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

1．必要性和重要性

口譯實(shí)訓(xùn)教學(xué)即開(kāi)設(shè)專門的課時(shí)讓學(xué)生在校內(nèi)將口譯理論運(yùn)用到實(shí)踐中去，通過(guò)相應(yīng)課時(shí)的口譯實(shí)際訓(xùn)練使學(xué)生具備一定的實(shí)際口譯能力?？谧g實(shí)訓(xùn)是口譯教學(xué)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。目前我國(guó)的口譯實(shí)訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)狀并不樂(lè)觀，主要表現(xiàn)在口譯實(shí)訓(xùn)教學(xué)方式單一。目前，在很多大專院校，無(wú)論是口譯理論課還是實(shí)訓(xùn)課，都是大班授課，學(xué)生真正能夠得到鍛煉的機(jī)會(huì)較少，多媒體、電腦軟件等現(xiàn)代化的教學(xué)工具也沒(méi)有得到有效的利用，并沒(méi)有真正將理論與“實(shí)際”相結(jié)合，“實(shí)訓(xùn)”的意義有限。

要對(duì)我國(guó)的口譯實(shí)訓(xùn)教學(xué)進(jìn)行改革，開(kāi)發(fā)和引進(jìn)相應(yīng)的教學(xué)軟件很有必要。隨著科學(xué)的發(fā)展和電腦軟件的開(kāi)發(fā)利用，可引進(jìn)一些軟件進(jìn)行模擬口譯情境的實(shí)訓(xùn)以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增加學(xué)生自主訓(xùn)練的機(jī)會(huì)。目前，很多大專院校都配備了語(yǔ)音室，有的甚至配備了同聲傳譯教室，但其功能卻沒(méi)有完全發(fā)揮，大多只停留在聽(tīng)力練習(xí)或多媒體課件上，并沒(méi)有引進(jìn)口譯實(shí)訓(xùn)軟件。當(dāng)然，此類軟件的開(kāi)發(fā)還很有限，模擬現(xiàn)實(shí)口譯場(chǎng)景的口譯實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件的開(kāi)發(fā)更是一個(gè)有待填補(bǔ)的空白。如果能夠結(jié)合口譯職業(yè)和口譯課程的特點(diǎn)開(kāi)發(fā)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的口譯實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件是一項(xiàng)具有開(kāi)創(chuàng)意義的嘗試。

2．創(chuàng)新性

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)生成虛擬的口譯現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸性、交互性、多感知性等特征，讓學(xué)生在虛擬的環(huán)境中扮演譯員的角色，使其投入到學(xué)習(xí)環(huán)境中，能夠很好地訓(xùn)練和提高學(xué)生的各種口譯技能。

相比于傳統(tǒng)的口譯實(shí)訓(xùn)，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的口譯實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件將使口譯實(shí)訓(xùn)教學(xué)具有下列明顯的優(yōu)勢(shì)：第一，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，計(jì)算機(jī)能產(chǎn)生一種人為的虛擬口譯情景，這種虛擬的口譯情景使得學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中產(chǎn)生與真實(shí)口譯情景中相同的感受，使口譯實(shí)訓(xùn)變得生動(dòng)、形象，易于學(xué)生理解和操作。第二，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)體現(xiàn)口譯教學(xué)中的重、難點(diǎn)問(wèn)題，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)個(gè)人特點(diǎn)選擇最佳的認(rèn)知策略，迅速掌握所學(xué)知識(shí)的精華。虛擬現(xiàn)實(shí)的這種自主性是其他媒體形式無(wú)法比擬的。第三，交互性是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)最顯著的特征。學(xué)習(xí)者通過(guò)自身的語(yǔ)言、身體運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作等自然技能，就能對(duì)虛擬口譯情景中的對(duì)象進(jìn)行觀察或操作。第四，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，學(xué)習(xí)者在虛擬的口譯情景中可以獲得視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、動(dòng)覺(jué)等多種感知信息，因而可以調(diào)動(dòng)各種感官的積極性，進(jìn)行實(shí)時(shí)的全方位的學(xué)習(xí)。

3．可行性

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)按其功能可分為4種類型：沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。其中，桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)又稱為簡(jiǎn)易型虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。這種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)運(yùn)用軟件編程的方法在顯示器上顯示三維場(chǎng)景，用戶通過(guò)鍵盤、鼠標(biāo)等簡(jiǎn)單的設(shè)備與虛擬場(chǎng)景進(jìn)行交互。這種系統(tǒng)由于用戶坐在顯示器前，通過(guò)屏幕觀察虛擬世界并與之交互，往往會(huì)受到周圍現(xiàn)實(shí)環(huán)境的干擾，難以做到完全投入，但與其他幾種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)相比，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，易于普及推廣。

考慮到技術(shù)和成本的要求，目前要開(kāi)發(fā)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的口譯實(shí)訓(xùn)軟件最切實(shí)可行的選擇是桌面式口譯虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善以及相關(guān)硬件設(shè)備成本的降低，開(kāi)發(fā)更高級(jí)別、更加復(fù)雜的口譯虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)也是可以實(shí)現(xiàn)的。

桌面式口譯虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)包括硬件與軟件兩部分。硬件部分包括計(jì)算機(jī)（普通的PC機(jī)即可）、標(biāo)準(zhǔn)的視頻采集設(shè)備、多媒體大屏幕、耳機(jī)、麥克風(fēng)等，無(wú)需投入高昂的成本。目前我國(guó)高校大部分都有自己的語(yǔ)音教室，有些學(xué)校甚至設(shè)有同聲傳譯教室，上文所提到的設(shè)備都已經(jīng)具備，因此不需要再添加較多額外的硬件設(shè)備。創(chuàng)建虛擬的口譯場(chǎng)景需要依托三維工具來(lái)實(shí)現(xiàn)，目前有很多優(yōu)秀的三維制作工具，為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供出色的紋理貼圖、強(qiáng)大的貼圖控制、各種空間扭曲和變形、全景圖生成等技術(shù)支持。常見(jiàn)的3D桌面虛擬現(xiàn)實(shí)軟件有VRML（Virtual Reality Moduling Language，虛擬現(xiàn)實(shí)建模/造型語(yǔ)言）、Viewpoint和cult3D。也可以使用其他軟件如DiretX、Panda3D等游戲引擎和語(yǔ)音識(shí)別軟件Julius等。

由于口譯是一門專業(yè)性較強(qiáng)的課程，想要開(kāi)發(fā)出真正滿足口譯實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)需要的軟件，除了要具備硬件和技術(shù)方面的條件外，還需要有真正熟悉口譯特點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)口譯場(chǎng)景的口譯員或教師來(lái)設(shè)計(jì)專業(yè)方面的內(nèi)容?？谧g實(shí)訓(xùn)的任務(wù)、步驟、場(chǎng)景、角色和圖片等都要符合實(shí)際。由于既精通虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)又懂口譯專業(yè)的人才幾乎沒(méi)有，軟件開(kāi)發(fā)的技術(shù)工作應(yīng)由相關(guān)技術(shù)人員負(fù)責(zé)，而實(shí)訓(xùn)教學(xué)的內(nèi)容則應(yīng)由口譯專業(yè)人士設(shè)計(jì)、安排。

4．挑戰(zhàn)與問(wèn)題

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在口譯實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用時(shí)也存在一些挑戰(zhàn)和問(wèn)題，如實(shí)訓(xùn)軟件3D界面中出現(xiàn)導(dǎo)航困難的問(wèn)題。使用者尤其是初學(xué)者在其中往往無(wú)法自如地運(yùn)動(dòng)，容易迷航，不知道怎樣進(jìn)入某一位置或視點(diǎn)。這就要求實(shí)訓(xùn)軟件中的移動(dòng)操作和空間結(jié)構(gòu)易于被學(xué)習(xí)者掌握，而不至于增加學(xué)習(xí)者的外部認(rèn)知負(fù)荷進(jìn)而影響學(xué)習(xí)進(jìn)程。其次，傳統(tǒng)口譯實(shí)訓(xùn)教學(xué)和虛擬口譯場(chǎng)景的有效整合將是一個(gè)重要的任務(wù)?？谧g教學(xué)環(huán)境的設(shè)置要符合學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程，能夠引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)所學(xué)知識(shí)，否則學(xué)生有可能會(huì)產(chǎn)生消極情緒抵觸學(xué)習(xí)，導(dǎo)致負(fù)面效果。一個(gè)有效的方法是構(gòu)造一個(gè)對(duì)現(xiàn)實(shí)的口譯任務(wù)適當(dāng)?shù)爻橄蠛秃?jiǎn)化的虛擬環(huán)境，排除無(wú)關(guān)信息的干擾，有利于學(xué)生掌握最主要的口譯技能。另外，用于產(chǎn)生沉浸感的硬件設(shè)備也是面臨的問(wèn)題之一，這需要一定的資金和技術(shù)支持。如果高校本身缺乏資金和技術(shù)的支持，那就要尋求與其他學(xué)校或外部企業(yè)的合作。

四 結(jié)束語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于口譯實(shí)訓(xùn)教學(xué)將會(huì)改變現(xiàn)有的口譯實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式，使得口譯實(shí)訓(xùn)教材、教學(xué)方法和教學(xué)媒體多元化，建立啟發(fā)式、互動(dòng)式的口譯教學(xué)環(huán)境。作為一種新興的技術(shù)手段，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在口譯教學(xué)中的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛。

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第7篇：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 廣西高職教育 應(yīng)用 探討

一、引言

《國(guó)家中長(zhǎng)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(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、促進(jìn)就業(yè)、改善民生、解決“三農(nóng)”問(wèn)題的重要途徑，職業(yè)教育要面向人人、面向社會(huì)，著力培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德、職業(yè)技能和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力?！甭殬I(yè)教育課程具有操作性、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)踐訓(xùn)練并重，強(qiáng)調(diào)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，突出學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，以適應(yīng)將來(lái)的工作崗位需要。在當(dāng)下的職業(yè)教育中，最大的問(wèn)題就是實(shí)驗(yàn)設(shè)備昂貴、損耗比較嚴(yán)重、型號(hào)落后、更新?lián)Q代難以中上科技發(fā)展的步伐，再加上教學(xué)模式單一，造成學(xué)生缺乏興趣，積極性不高，動(dòng)手實(shí)踐能力差等，違背職業(yè)教育的初衷。而廣西地處中國(guó)西部不發(fā)達(dá)地區(qū)，其高職教育有著和東部發(fā)達(dá)地區(qū)不一樣的特點(diǎn)，例如：教育經(jīng)費(fèi)不多，教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏，其中嚴(yán)重缺乏高精尖的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，教學(xué)設(shè)備更新?lián)Q代的周期過(guò)長(zhǎng)等。要解決廣西高職教育中出現(xiàn)的以上問(wèn)題，近年來(lái)隨著多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、人工智能技術(shù)、場(chǎng)景生成技術(shù)、仿真技術(shù)等的飛速發(fā)展，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)創(chuàng)設(shè)虛擬現(xiàn)實(shí)已經(jīng)成為可能，可引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)教育內(nèi)容、教學(xué)手段和方法現(xiàn)代化，對(duì)廣西高職教育的發(fā)展具有革命性的意義。本文就虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的定義、特征和分類進(jìn)行概述，闡述虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在廣西高職教育中的作用，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在廣西高職教育課堂和實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是（Virtual Reality，簡(jiǎn)稱VR）又稱靈境技術(shù)，是20世紀(jì)末才興起的一門嶄新的綜合性信息技術(shù)，它融合了數(shù)字圖像處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、人工智能、人機(jī)接口技術(shù)、多傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多個(gè)信息技術(shù)分支，是計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合應(yīng)用。具體而言，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是打勝以計(jì)算機(jī)為核心的現(xiàn)代高科技生成逼真的視、聽(tīng)、觸覺(jué)等一體化的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬世界中的物體進(jìn)行交互，相互影響，從而產(chǎn)生身臨其境的感受和體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊。一般虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)包括五個(gè)組成部分：計(jì)算機(jī)、輸入輸出設(shè)備、軟件應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)和用戶。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有三個(gè)“I”特征：沉浸性（Immersion）、交互性（Interactivity）、構(gòu)想性（Imagination），即所謂的虛擬三角形。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)的分類有以下四類：桌面虛擬式現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)和分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。在國(guó)外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已應(yīng)用于課堂教學(xué)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為新的教學(xué)媒體，它的出現(xiàn)無(wú)疑對(duì)職業(yè)教育的發(fā)展具有革命性影響。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在廣西高職教育中的作用

國(guó)家近年來(lái)著重發(fā)展職業(yè)教育，職業(yè)教育課程具有操作性、、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)踐訓(xùn)練并重，強(qiáng)調(diào)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，突出學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，以適應(yīng)將來(lái)的工作崗位需要。在當(dāng)下的職業(yè)教育中，最大的問(wèn)題就是實(shí)驗(yàn)設(shè)備昂貴、損耗比較嚴(yán)重、型號(hào)落后、更新?lián)Q代難以中上科技發(fā)展的步伐，再加上教學(xué)模式單一，造成學(xué)生缺乏興趣，積極性不高，動(dòng)手實(shí)踐能力差等，違背職業(yè)教育的初衷。廣西地處中國(guó)西部不發(fā)達(dá)地區(qū)，其高職教育有著和東部發(fā)達(dá)地區(qū)不一樣的特點(diǎn)，例如：教育經(jīng)費(fèi)不多，教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏，其中嚴(yán)重缺乏高精尖的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，教學(xué)設(shè)備更新?lián)Q代的周期過(guò)長(zhǎng)等。要解決廣西高職教育中出現(xiàn)的以上問(wèn)題，可引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)教育內(nèi)容、教學(xué)手段和方法現(xiàn)代化，對(duì)廣西高職教育的發(fā)展具有革命性的意義。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育中的應(yīng)用是教育技術(shù)發(fā)展的一個(gè)飛躍，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)人的臨場(chǎng)化，參與者與虛擬環(huán)境是相互作用、相互影響的整個(gè)系統(tǒng)的兩個(gè)方面。它營(yíng)造了自主學(xué)習(xí)的環(huán)境氛圍，將傳統(tǒng)的“以教促學(xué)”方式變革為學(xué)習(xí)者與信息及環(huán)境的交互作用的新型學(xué)習(xí)方式。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在廣西高職教育中的作用體現(xiàn)如下：

1.創(chuàng)設(shè)虛擬情景突破傳統(tǒng)的教學(xué)模式

將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用于教學(xué)，可以將以教師為中心的專家傳授式教學(xué)模式變?yōu)橐詫W(xué)生為主體的合作型和探索型的教學(xué)模式。通過(guò)對(duì)教師指導(dǎo)性活動(dòng)的設(shè)計(jì)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用。

2.徹底打破空間和時(shí)間的限制

采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以構(gòu)成開(kāi)放性的教學(xué)環(huán)境，它能夠創(chuàng)造一個(gè)民主、平等、和諧的氛圍，師生間、學(xué)生之間可以自由地發(fā)表見(jiàn)解，大膽進(jìn)行各種嘗試；它可以實(shí)現(xiàn)教材、方法、時(shí)間和空間等方面的開(kāi)放性，使學(xué)生可以自行設(shè)計(jì)和選擇實(shí)驗(yàn)方式，給學(xué)生充分發(fā)揮想象力的空間；它可以設(shè)計(jì)以學(xué)生探索為主的模式，允許學(xué)生探索和建構(gòu)虛擬環(huán)境，充分發(fā)揮學(xué)生的直覺(jué)思維能力、創(chuàng)造思維能力和實(shí)際的創(chuàng)造力；它可以采取實(shí)驗(yàn)研究小組的組織形式，讓學(xué)生以小組為單位，自由探索，熱烈討論，開(kāi)展學(xué)生組與組之間的交流，實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生之間的多向交流與合作。

3.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣

廣西高職院校的學(xué)生也普遍存在學(xué)習(xí)目的迷茫、學(xué)習(xí)動(dòng)力不足的現(xiàn)象，虛擬技術(shù)在職業(yè)教育應(yīng)用中具有職業(yè)性、實(shí)踐性、情境性、過(guò)程性和開(kāi)放性等特性，可以給學(xué)生全新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，能夠極大地激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

4.降低實(shí)操實(shí)訓(xùn)成本

職業(yè)教育中實(shí)操實(shí)訓(xùn)材料費(fèi)用昂貴，消耗很大，很少有學(xué)校有足夠的財(cái)力多次進(jìn)行投資，實(shí)操實(shí)訓(xùn)十分困難甚至不可能實(shí)現(xiàn)，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(xué)，教師借助電腦、投影儀等多種媒體來(lái)輔助教學(xué)，而利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可彌補(bǔ)實(shí)操實(shí)訓(xùn)條件不足，給學(xué)生提供真實(shí)實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì)，也能達(dá)到實(shí)操實(shí)訓(xùn)效果，而且虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立起來(lái)的虛擬實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所的“設(shè)備”和“部件”都是虛擬的，可以根據(jù)教學(xué)的需要進(jìn)行隨時(shí)更新，從而降低實(shí)操實(shí)訓(xùn)成本。

四、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在廣西高職教育課堂中的應(yīng)用

目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在廣西高職教育課堂中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在實(shí)物展示、虛擬教學(xué)、虛擬實(shí)驗(yàn)、技能訓(xùn)練等方面：

1.課堂教學(xué)演示工具

在職業(yè)教育課堂教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生主要通過(guò)書(shū)本、掛圖、多媒體課件查看設(shè)備或元件的圖形，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)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制作課件來(lái)輔助課堂教學(xué)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)儀器、設(shè)備、加工產(chǎn)品的立體展示，便于學(xué)生觀察實(shí)物的結(jié)構(gòu)，有助于學(xué)生了解所學(xué)知識(shí)。

2.創(chuàng)設(shè)虛擬教學(xué)情境

虛擬教學(xué)主要利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，讓學(xué)生模擬崗位角色，通過(guò)對(duì)每個(gè)角色的工作內(nèi)容深入分析，將多種需要傳達(dá)的知識(shí)集中到角色身上，在短時(shí)間內(nèi)即可讓學(xué)生完成零距離的實(shí)操體驗(yàn)。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以豐富教學(xué)內(nèi)容，可以突破時(shí)空限制，恰如其分地演示一些復(fù)雜的、抽象的、遠(yuǎn)離人們?nèi)粘Ｉ罱?jīng)驗(yàn)的、不便直接觀察的自然過(guò)程和現(xiàn)象，全方位、多角度地展示科學(xué)內(nèi)涵。這將導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容形式的變化和教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)的變化。

3.構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)空間

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，建設(shè)信息化的實(shí)驗(yàn)室，其中許多“設(shè)備”與“儀器”是“虛擬”的，可根據(jù)需要重新“虛擬”出新設(shè)備和新儀器，并及時(shí)跟上技術(shù)的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)逼真、生動(dòng)，給學(xué)習(xí)者提供了一個(gè)身臨其境的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生可以將虛擬實(shí)驗(yàn)和真實(shí)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行比較，促進(jìn)學(xué)生虛實(shí)結(jié)合。

4.創(chuàng)新職業(yè)教學(xué)模式

使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以改進(jìn)教學(xué)方式和手段。通過(guò)身臨其境的和自主控制的人機(jī)交互，由視、聽(tīng)、觸覺(jué)獲取“外界”的反應(yīng)，開(kāi)展啟發(fā)式教學(xué)；通過(guò)學(xué)生自我組織、制定并執(zhí)行實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，開(kāi)展適應(yīng)式學(xué)習(xí)；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)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用具有重要的作用，是教學(xué)發(fā)展的重要方向之一，可以幫助學(xué)生更快速、更有效、更準(zhǔn)確地揭示自然界的本質(zhì)和規(guī)律。職業(yè)教育可采用“虛擬實(shí)訓(xùn)+實(shí)操實(shí)訓(xùn)”相結(jié)合的教學(xué)方式，開(kāi)創(chuàng)職業(yè)教學(xué)新模式。

五、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在廣西高職教育實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

實(shí)訓(xùn)教學(xué)是體現(xiàn)職業(yè)教育特色、促進(jìn)學(xué)生職業(yè)能力形成、實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)的主要途徑，目前的實(shí)訓(xùn)設(shè)備具有很強(qiáng)的專用性，即使學(xué)生掌握了某種設(shè)備，但對(duì)通用設(shè)備仍然不能應(yīng)用自如。隨著技術(shù)的高速發(fā)展，設(shè)備的更新永遠(yuǎn)趕不上實(shí)際需要，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬各種設(shè)備，提供虛擬實(shí)訓(xùn)是解決這一難題的重要手段。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用涉及各個(gè)學(xué)科，目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在廣西高職教育實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用可有如下方面，例如虛擬導(dǎo)游實(shí)訓(xùn)、會(huì)計(jì)賬戶處理實(shí)訓(xùn)、數(shù)控實(shí)訓(xùn)、數(shù)字電路實(shí)訓(xùn)、模具實(shí)訓(xùn)、汽車結(jié)構(gòu)實(shí)訓(xùn)、摩托車維修實(shí)訓(xùn)、計(jì)算機(jī)硬件維修實(shí)訓(xùn)、網(wǎng)絡(luò)安裝實(shí)訓(xùn)、物流管理實(shí)訓(xùn)等，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在廣西高職教育實(shí)訓(xùn)教學(xué)中發(fā)揮了重要作用，尤其在學(xué)生技能訓(xùn)練中體現(xiàn)了超凡的魅力。以全面素質(zhì)發(fā)展為基礎(chǔ)，以職業(yè)能力為本位，以提高職業(yè)技能水平為核心的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)提出了明確的要求。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用，為實(shí)操實(shí)訓(xùn)做好了前期的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備，實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化導(dǎo)訓(xùn)，解決了實(shí)操實(shí)訓(xùn)過(guò)程中危險(xiǎn)性大、實(shí)訓(xùn)費(fèi)用高、實(shí)訓(xùn)時(shí)間短等問(wèn)題。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，虛擬實(shí)訓(xùn)教學(xué)將在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中發(fā)揮更大的作用，推動(dòng)傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)手段向信息化、現(xiàn)代化發(fā)展，進(jìn)而促使實(shí)訓(xùn)手段、方興未艾、內(nèi)容、模式的變革。

六、結(jié)束語(yǔ)

目前國(guó)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(huì)，著力培養(yǎng)學(xué)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(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)踐訓(xùn)練并重，強(qiáng)調(diào)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，突出學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，以適應(yīng)將來(lái)的工作崗位需要。近年來(lái)在廣西高職教育中引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，可以在一定程度上解決諸如教育經(jīng)費(fèi)不多、教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏、教學(xué)設(shè)備更新?lián)Q代的周期過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題，可促進(jìn)教育內(nèi)容、教學(xué)手段和方法現(xiàn)代化，對(duì)廣西高職教育的發(fā)展具有革命性的意義，開(kāi)創(chuàng)廣西高職教育發(fā)展的新未來(lái)。

參考文獻(xiàn)

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第8篇：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實(shí);教學(xué)實(shí)踐;三個(gè)基本;點(diǎn)面結(jié)合

中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

1引言

虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality,簡(jiǎn)稱VR)主要采用以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代高技術(shù)生成逼真的視、聽(tīng)、觸覺(jué)一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境(Virtual Environment,簡(jiǎn)稱VE),用戶借助必要的設(shè)備(如特制的服裝、頭盔、手套和鞋),以自然的方式與虛擬環(huán)境中的實(shí)體對(duì)象進(jìn)行交互作用、相互影響,從而產(chǎn)生身臨其境的感受和體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)具有3I特性,即交互(Interaction)特性、沉浸(Immersion)特性和構(gòu)想(Imagination)特性。交互特性強(qiáng)調(diào)參與者通過(guò)專用設(shè)備以人類自然方式與VE中的對(duì)象進(jìn)行相互操作;沉浸特性要求計(jì)算機(jī)所創(chuàng)建的虛擬環(huán)境能使參與者產(chǎn)生置身其中的體驗(yàn);構(gòu)想特性是指虛擬環(huán)境能夠啟發(fā)參與者發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題并輔助產(chǎn)生創(chuàng)新思維。

二十世紀(jì)六十年代初,“圖靈獎(jiǎng)”獲得者,被稱為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)之父的美國(guó)科學(xué)家Ivan Sutherland發(fā)表“終極顯示”論文提出虛擬現(xiàn)實(shí)概念,自此,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)歷經(jīng)一系列里程碑式的理論、方法與技術(shù)研究工作,并取得了重大工程應(yīng)用成果。今天虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)非常廣泛,主要包括三大應(yīng)用方向,即訓(xùn)練演練、規(guī)劃設(shè)計(jì)與預(yù)測(cè)、觀賞娛樂(lè)等。例如在虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中進(jìn)行作戰(zhàn)指揮模擬,宇宙飛船、飛機(jī)、艦船模擬駕駛訓(xùn)練,飛機(jī)、導(dǎo)彈、輪船等復(fù)雜系統(tǒng)的虛擬設(shè)計(jì)與制造,城市環(huán)境規(guī)劃及其建筑物的展示,手術(shù)培訓(xùn)與導(dǎo)航,游戲動(dòng)漫與影視制作等。由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)涉及的學(xué)科綜合性、交叉性強(qiáng),是可以拉動(dòng)多學(xué)科發(fā)展,不斷產(chǎn)生新思想、新技術(shù),具有廣泛和重大應(yīng)用前景的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)確定為信息領(lǐng)域優(yōu)先支持的三大前沿技術(shù)之一。

2課程的特點(diǎn)

北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院從1994年開(kāi)始從事虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域的研究,取得許多創(chuàng)新成果,在相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域產(chǎn)生了較大影響,逐步形成了北航計(jì)算機(jī)學(xué)院一個(gè)新的優(yōu)勢(shì)學(xué)科方向。作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用本科生的專業(yè)限選課程,“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)”課程教學(xué)已經(jīng)講授了5年。本課程的教學(xué)目的是通過(guò)對(duì)有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)問(wèn)題、典型研究工作的介紹,使學(xué)生了解當(dāng)前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì);通過(guò)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)基本原理、基本算法、開(kāi)發(fā)方法、主流系統(tǒng)的介紹,使學(xué)生掌握虛擬現(xiàn)實(shí)主要技術(shù)、開(kāi)發(fā)環(huán)境與平臺(tái);以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究工作為主要實(shí)踐教學(xué)支撐,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防部門對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域?qū)ｉT人才的需求。虛擬現(xiàn)實(shí)課程具有以下特點(diǎn):

2.1學(xué)科交叉性、綜合性強(qiáng)

國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要指出:“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)重點(diǎn)研究心理學(xué)、控制學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)分布系統(tǒng)、電子學(xué)和多媒體技術(shù)等多學(xué)科融合的技術(shù),研究醫(yī)學(xué)、娛樂(lè)、藝術(shù)與教育、軍事及工業(yè)制造等多個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和系統(tǒng)?！碧摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要從計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、控制科學(xué)與技術(shù)、機(jī)械工程科學(xué)與先進(jìn)制造技術(shù)等學(xué)科中孕育并實(shí)現(xiàn)跨越,逐步發(fā)展成熟,涉及心理學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù)等,學(xué)科交叉性、綜合性強(qiáng),如圖1所示。

2.2數(shù)理基礎(chǔ)要求高

虛擬現(xiàn)實(shí)課程的許多理論、方法和技術(shù)涉及大量的數(shù)學(xué)公式和物理定律,例如在基于圖形的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中所涉及的計(jì)算機(jī)圖形學(xué),基于圖像的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中所涉及的圖像處理和信號(hào)處理技術(shù),在建模技術(shù)中涉及的動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)等,都需要學(xué)生具備深厚的數(shù)理基礎(chǔ)。

2.3創(chuàng)新思維豐富

虛擬現(xiàn)實(shí)被眾多學(xué)者認(rèn)為是科學(xué)研究與工程實(shí)踐中理論和實(shí)驗(yàn)方法之外的第三種方法,可以虛擬和仿真人類難以到達(dá)的宏觀或微觀環(huán)境,進(jìn)行研究和體驗(yàn);在虛擬環(huán)境下進(jìn)行逼真的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、訓(xùn)練演練,作出評(píng)價(jià)和決策,其與生俱來(lái)的構(gòu)想特性能夠啟發(fā)參與者發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題并產(chǎn)生創(chuàng)新思維。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)由于多學(xué)科交叉性,在不同學(xué)科交叉融合中源源不斷地產(chǎn)生新思想、新方法。

2.4工程應(yīng)用突出

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)既有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和方法,也有大量的典型算法,同時(shí)又是一門應(yīng)用牽引強(qiáng),各種開(kāi)發(fā)平臺(tái)和應(yīng)用工具豐富,人機(jī)交互設(shè)備多,軟硬件結(jié)合與系統(tǒng)集成占相當(dāng)比重的課程。

2.5課程內(nèi)容多課時(shí)緊

本課程是本科生計(jì)算機(jī)應(yīng)用方向的限選課程,在本科四年級(jí)上學(xué)期開(kāi)設(shè),其間正值學(xué)生考研復(fù)習(xí)準(zhǔn)備階段,課時(shí)總計(jì)36學(xué)時(shí),課內(nèi)教學(xué)18學(xué)時(shí)、課外實(shí)踐18學(xué)時(shí),授課時(shí)間十分緊張。

3教學(xué)內(nèi)容安排

我們經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐,在不斷與學(xué)生教與學(xué)交互的活動(dòng)中,結(jié)合自身學(xué)科研究特色,總結(jié)、完善主要教學(xué)內(nèi)容,形成了如下的教學(xué)大綱:

第一章:概論(2h)

問(wèn)題的提出、名詞術(shù)語(yǔ)、虛擬現(xiàn)實(shí)特征、里程碑工作和研究現(xiàn)狀、國(guó)內(nèi)外典型應(yīng)用實(shí)例。

第二章:虛擬現(xiàn)實(shí)硬件與系統(tǒng)(2h)

虛擬現(xiàn)實(shí)輸入設(shè)備、虛擬現(xiàn)實(shí)輸出設(shè)備、高端圖形工作站、圖形處理單元(Graphic Processing Unit簡(jiǎn)稱GPU)、典型沉浸式交互系統(tǒng)的構(gòu)建實(shí)例。

第三章:基于圖形的虛擬現(xiàn)實(shí)建模與開(kāi)發(fā)技術(shù)(6h)

視覺(jué)感知相關(guān)基本概念、場(chǎng)景表示與數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、CREATOR建模軟件與合成自然環(huán)實(shí)例、場(chǎng)景圖組織與基本繪制流程、OpenGVS與WTK開(kāi)發(fā)軟件、虛擬場(chǎng)景漫游應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)實(shí)例。

第四章:基于圖像的虛擬現(xiàn)實(shí)建模與繪制技術(shù)(2h)

IBMR技術(shù)與全光函數(shù)、全景圖像與柱面全景圖像實(shí)例、同心拼圖方法。

第五章:人工生命-人工魚(yú)實(shí)例(2h)

人工魚(yú)的總體方案、人工魚(yú)的生物力學(xué)分析、感知與行為建模、幾何建模與外觀屬性、虛擬海洋環(huán)境建模、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、逼真性與效率權(quán)衡。

第六章:虛擬人技術(shù)(2h)

人體抽象模型與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、逼真運(yùn)動(dòng)獲取與表示、運(yùn)動(dòng)約束與重用、虛擬人技術(shù)應(yīng)用實(shí)例。

第七章:分布式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(2h)

DIS技術(shù)與IEEE1278、HLA技術(shù)與IEEE1516、分布交互仿真程序開(kāi)發(fā)與應(yīng)用實(shí)例。

教學(xué)實(shí)踐與課外教學(xué)安排:(18h)

課外研讀學(xué)習(xí)OpenGL、構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)漫游程序;參觀虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,觀看演示、操作實(shí)驗(yàn)室研究設(shè)備,了解當(dāng)前主要研究方向和趨勢(shì)。

4教學(xué)實(shí)踐與思考

針對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)課程的上述特點(diǎn),我們?cè)谡n程的教學(xué)活動(dòng)中形成了“突出三個(gè)基本,注重融會(huì)貫通;點(diǎn)面結(jié)合,各有側(cè)重;結(jié)合實(shí)例,促進(jìn)創(chuàng)新思維”的教學(xué)思路。

4.1突出三個(gè)基本,注重融會(huì)貫通

在教學(xué)中突出三個(gè)基本,即突出基本原理、基本方法、基本算法的講授。虛擬現(xiàn)實(shí)課程的諸多內(nèi)容來(lái)自不同的研究和應(yīng)用領(lǐng)域,貌似差之千里,但是其核心思想常常殊途同歸。對(duì)于這部分內(nèi)容在教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)有意識(shí)進(jìn)行聯(lián)系,分析講解,努力讓學(xué)生融會(huì)貫通。以細(xì)節(jié)層次概念(LOD)為例,細(xì)節(jié)層次概念是圖形建模中的基本概念,是指用一組復(fù)雜程度(常常以多邊形數(shù)來(lái)衡量)各不相同的實(shí)體細(xì)節(jié)層次模型來(lái)描述對(duì)象,在運(yùn)行時(shí)根據(jù)一些主客觀標(biāo)準(zhǔn)在這些LOD模型間進(jìn)行切換,實(shí)時(shí)改變場(chǎng)景的復(fù)雜度,從而能夠繪制效率與效果的平衡,該方法需要解決模型間切換時(shí)產(chǎn)生的視景跳躍問(wèn)題。在GPU的基本貼圖處理(MIP MAPPING )、復(fù)雜光照模型實(shí)時(shí)繪制等研究工作中也引入和應(yīng)用了同樣的原理,因此在講解細(xì)節(jié)層次概念時(shí)進(jìn)行舉一反三,加深學(xué)生對(duì)這一滿足逼真性和繪制實(shí)時(shí)性普適基本方法的理解,進(jìn)一步可以引伸出連續(xù)細(xì)節(jié)層次方法以及與視點(diǎn)相關(guān)的遞進(jìn)傳輸技術(shù)如何滿足基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用問(wèn)題。這樣教學(xué)思路始終貫徹在七維全光函數(shù)降維、八叉樹(shù)的數(shù)據(jù)組織方法等諸多教學(xué)內(nèi)容中,以達(dá)到融會(huì)貫通的目的。

4.2點(diǎn)面結(jié)合,各有側(cè)重

虛擬現(xiàn)實(shí)課程涉及學(xué)科眾多,內(nèi)容十分豐富,有限的課時(shí)內(nèi)做到面面俱到幾乎不可能。我們的教學(xué)大綱基本覆蓋虛擬現(xiàn)實(shí)的主要研究分支,重點(diǎn)是基于圖形和基于圖像的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),由于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在其他課程有重點(diǎn)講授,不過(guò)多涉及。其次注重對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的研究重點(diǎn)、熱點(diǎn)問(wèn)題,以及當(dāng)前的主流設(shè)備、開(kāi)發(fā)工具與平臺(tái)介紹。通過(guò)發(fā)揮授課教師的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)背景,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室多年的研究工作進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的深入講解。例如在分布式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)室在該方向上開(kāi)展了長(zhǎng)達(dá)十年的研究工作,研究成果既體現(xiàn)了該內(nèi)容的基本方法、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),又體現(xiàn)了當(dāng)前的最新研究成果。該內(nèi)容的教學(xué)從早期的DIS入手,通過(guò)與HLA核心技術(shù)的對(duì)比,重點(diǎn)講解分布式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)如何應(yīng)用數(shù)據(jù)抽象與封裝、與訂購(gòu)、基于值的信息過(guò)濾 (DDM)等核心技術(shù)解決大規(guī)模交互仿真問(wèn)題,進(jìn)一步引伸介紹目前該方向的研究進(jìn)展,讓同學(xué)了解當(dāng)前研究熱點(diǎn)問(wèn)題。

4.3結(jié)合實(shí)例,促進(jìn)創(chuàng)新思維

虛擬現(xiàn)實(shí)是一門多學(xué)科交叉的科學(xué)技術(shù),不同學(xué)科理論與方法的互相借鑒、啟迪、創(chuàng)新尤為明顯。因此在講授具體內(nèi)容的同時(shí),應(yīng)介紹該研究工作和成果產(chǎn)生的背景,體現(xiàn)交叉創(chuàng)新、集成創(chuàng)新思路,啟迪同學(xué)的創(chuàng)造性思維是本課程不斷追求“授之與漁”的目標(biāo)。在課程綜述中重點(diǎn)介紹信息資源環(huán)境的智能化、普適化、協(xié)同化、沉浸化發(fā)展的各個(gè)不同歷史時(shí)期代表性工作,以及仿真技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)等學(xué)科對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的重要貢獻(xiàn),突出虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)交叉融合的特性。將具體的課程知識(shí)點(diǎn)講授融入到典型實(shí)例中,人工生命課程教學(xué)中以ACM優(yōu)秀博士論文工作為基礎(chǔ),講述了人工魚(yú)的感知與行為建模、幾何與外觀屬性建模、虛擬海洋環(huán)境建模等,目的在于突出建模內(nèi)涵的寬泛性和在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的重要地位,通過(guò)詳述人工魚(yú)的生物力學(xué)分析、總體方案設(shè)計(jì),行為與運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),歸納總結(jié)出多學(xué)科交叉、逼真性與效率的完美平衡是其創(chuàng)新所在。在講授虛擬人技術(shù)時(shí),首先提出逼真人體運(yùn)動(dòng)復(fù)雜性和實(shí)時(shí)性這一矛盾,引入機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)以及信號(hào)與系統(tǒng)中的信號(hào)處理方法,重點(diǎn)介紹借鑒其他學(xué)科方法解決虛擬人運(yùn)動(dòng)重用和大規(guī)模人群等關(guān)鍵問(wèn)題,強(qiáng)調(diào)借鑒啟迪是創(chuàng)新的源泉。在諸如同心拼圖、分布式虛擬環(huán)境中同樣貫徹了結(jié)合實(shí)例,促進(jìn)創(chuàng)新思維這一教學(xué)思路。

5結(jié)論與展望

“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)”涉及面寬、內(nèi)容十分豐富,同時(shí)發(fā)展迅速,應(yīng)用越來(lái)越廣泛,如何講授好該課程是一個(gè)需要不斷探討、研究總結(jié)的教學(xué)課題。筆者在多年的教學(xué)活動(dòng)中,通過(guò)教與學(xué)的交流,不斷總結(jié)形成了一些教學(xué)思路和方法,取得了良好的效果,但是仍然需要不斷完善充實(shí),主要包括兩個(gè)方面內(nèi)容:(1)如何做好虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)課程與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、圖像處理技術(shù)的銜接;(2)如何利用好虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究環(huán)境、軟硬件資源以進(jìn)一步加強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)。我們將在今后繼續(xù)研究探索,以解決這些重要問(wèn)題。

參考文獻(xiàn):

[1] 趙沁平. DVENET分布式虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)與開(kāi)發(fā)工具[M]. 北京:科學(xué)出版社,2004.

第9篇：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特點(diǎn)范文

摘要：本文首先對(duì)計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本特征及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了解釋分析，然后對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校教學(xué)中的應(yīng)用作了介紹，最后針對(duì)目前高校教學(xué)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所存在的問(wèn)題及其解決方案闡述了個(gè)人觀點(diǎn)。

關(guān)鍵字：虛擬現(xiàn)實(shí)；高校教學(xué)；應(yīng)用；特征；問(wèn)題；方案

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

伴隨科技突飛猛進(jìn)的發(fā)展，各類教學(xué)媒體不斷涌現(xiàn)，如今，教學(xué)技術(shù)領(lǐng)域又出現(xiàn)了一個(gè)新型教學(xué)媒體，它就是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用三維圖形生成、多傳感交互及高分辨顯示等計(jì)算機(jī)技術(shù)生成三維逼真的虛擬環(huán)境，使用者戴上特殊的頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備，或利用鍵盤、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備，便可以進(jìn)入虛擬空間，成為虛擬環(huán)境的一員，進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，感知和操作虛擬世界中的各種對(duì)象，從而獲得身臨其境的感受和體會(huì)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為新的教學(xué)媒體，它的出現(xiàn)無(wú)疑將對(duì)高校教學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。本文主要探討虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本特征以及它在高校教學(xué)應(yīng)用方面的相關(guān)問(wèn)題。

1計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)的基本特征及其關(guān)鍵技術(shù)

1.1虛擬現(xiàn)實(shí)的基本特征

虛擬現(xiàn)實(shí)可以表示為4個(gè)特征：沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)、多感知性(Multi-Sensory)、構(gòu)想性 (Imagination) 。

(1) 沉浸性(Immersion)：這是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的核心，指使用戶投入到由計(jì)算機(jī)生成的虛擬場(chǎng)景中的能力。用戶在虛擬場(chǎng)景中有“置身其中”之感。

(2) 交互性(Interaction)：指用戶與虛擬場(chǎng)景中各種對(duì)象相互作用的能力，它是人機(jī)和諧的關(guān)鍵性因素。

(3) 多感知性(Multi-Sensory)：由于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中裝有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、動(dòng)覺(jué)的傳感及反應(yīng)裝置，因此，使用者在虛擬環(huán)境中可獲得相應(yīng)的多種感知，從而達(dá)到身臨其境的感受。

(4) 構(gòu)想性(Imagination)：虛擬現(xiàn)實(shí)不僅僅是一個(gè)用戶與終端的接口，更要使用戶沉浸在此環(huán)境中獲取新的知識(shí)，提高感性和理性認(rèn)識(shí)，從而產(chǎn)生新的構(gòu)思。

基于以上特征，虛擬現(xiàn)實(shí)使操作者能夠真正進(jìn)入一個(gè)由計(jì)算機(jī)生成的交互式三維虛擬環(huán)境中，與之產(chǎn)生互動(dòng)，進(jìn)行交流。通過(guò)參與者與仿真環(huán)境的相互作用，并借助人本身對(duì)所接觸事物的感知和認(rèn)知能力，幫助啟發(fā)參與者的思維，以全方位地獲取環(huán)境所蘊(yùn)含的各種空間信息和邏輯信息。

通過(guò)多種感知，獲得身臨其境的沉浸感和人機(jī)互動(dòng)的趣味性是虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)質(zhì)特征，對(duì)時(shí)空環(huán)境的現(xiàn)實(shí)構(gòu)想是虛擬現(xiàn)實(shí)的最終目的。

1.2計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)

計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)是多種技術(shù)的綜合，包括實(shí)時(shí)三維計(jì)算機(jī)圖形、立體廣角顯示、用戶 (頭、眼) 的跟蹤、立體聲、觸覺(jué)與力覺(jué)反饋、語(yǔ)音輸入輸出等技術(shù)。

(1) 實(shí)時(shí)三維計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)

此技術(shù)的關(guān)鍵在于“實(shí)時(shí)”。例如在力學(xué)模擬系統(tǒng)中，圖像的實(shí)時(shí)刷新相當(dāng)重要，同時(shí)對(duì)圖像質(zhì)量的要求也很高，再加上非常復(fù)雜的虛擬環(huán)境，使虛擬現(xiàn)實(shí)就變得相當(dāng)困難。

(2) 立體廣角顯示

要達(dá)到立體廣角顯示，雙眼立體視覺(jué)起了很大作用，這是因?yàn)橛脩舻膬芍谎劬吹降牟煌瑘D像是分別產(chǎn)生的，顯示在不同的顯示器上。當(dāng)然有的系統(tǒng)也采用單個(gè)顯示器，但用戶戴上特殊的眼鏡后，也可以造成視差從而產(chǎn)生立體感。

(3) 用戶(頭、眼)的跟蹤技術(shù)

在虛擬環(huán)境中，每個(gè)物體相對(duì)于系統(tǒng)的坐標(biāo)系都有一個(gè)位置與姿態(tài)，而用戶也是如此。用戶看到的景象是由用戶的位置和頭(眼)的方向來(lái)確定的。利用虛擬現(xiàn)實(shí)頭套跟蹤頭部運(yùn)動(dòng)，可以根據(jù)頭部跟蹤來(lái)改變圖像的視角，用戶的視覺(jué)系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)感知系統(tǒng)之間就可以聯(lián)系起來(lái)。

(4) 立體聲

在水平方向上，我們靠聲音的“相位差”及“強(qiáng)差”來(lái)確定聲音的方向。現(xiàn)實(shí)生活里，當(dāng)頭部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，聽(tīng)到的聲音的方向就會(huì)改變。但目前在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，聲音的方向與用戶頭部的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。

(5) 觸覺(jué)與力覺(jué)反饋

在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，用戶可以看到一支虛擬的鋼筆。你可以設(shè)法去握住它，但你的手卻感覺(jué)不出接觸到了它，并有可能穿過(guò)虛擬鋼筆的“筆桿”，而這在現(xiàn)實(shí)生活中是不可能的。解決這一問(wèn)題的常用裝置是在手套內(nèi)層安裝一些可以振動(dòng)的觸點(diǎn)來(lái)模擬觸覺(jué)。

(6) 語(yǔ)音輸入輸出

在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，語(yǔ)音的輸入輸出也很重要。這就要求虛擬環(huán)境能聽(tīng)懂人的語(yǔ)言，并能與人實(shí)時(shí)交互。然而，讓計(jì)算機(jī)識(shí)別人的語(yǔ)音是相當(dāng)困難的，因?yàn)檎Z(yǔ)音信號(hào)和自然語(yǔ)言信號(hào)有其“多邊性”和復(fù)雜性。

2計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)在高校教學(xué)中主要表現(xiàn)在課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩個(gè)方面：

2.1課堂教學(xué)

課堂教學(xué)是教學(xué)的主要方式，也是虛擬現(xiàn)實(shí)運(yùn)用于教學(xué)的主要戰(zhàn)場(chǎng)。根據(jù)學(xué)科的不同，虛擬現(xiàn)實(shí)也發(fā)揮著不同的作用，主要有以下幾方面的應(yīng)用：

(1) 立體物體展示

在以往的教學(xué)環(huán)境中，為了更形象地使學(xué)生感受三維實(shí)物的信息，主要采用圖片展示、實(shí)物展示、軟件動(dòng)畫(huà)這樣一些方法，但這些都很難使學(xué)生更全面的了解其三維屬性。

通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)，可以構(gòu)建一個(gè)與實(shí)物同樣的三維物體，如采用3dsMAX建模，存儲(chǔ)為VRML格式，然后利用VRML播放器可以得到很好的展示效果，輔助教師教學(xué)。

(2) 立體空間展示

立體空間是指在現(xiàn)實(shí)世界中真實(shí)存在或存在過(guò)的空間。教學(xué)中，有時(shí)需要向?qū)W生展示這些空間時(shí)，由于條件的限制，不可能讓學(xué)生進(jìn)入這些空間。

以往教學(xué)中，可能只能夠通過(guò)教師的描繪來(lái)激發(fā)學(xué)生的想象，在其頭腦中創(chuàng)建出這個(gè)虛擬的空間來(lái)。

使用虛擬現(xiàn)實(shí)，不僅能在學(xué)生頭腦中建立這些空間，而且可以使其看得見(jiàn)、聽(tīng)得見(jiàn)，甚至可以摸得著。比如：太空給我們呈現(xiàn)的是一個(gè)神秘而陌生的世界，如何感受身體在太空中的感覺(jué)是很多人夢(mèng)寐以求的事情。通過(guò)進(jìn)入虛擬現(xiàn)實(shí)制作的虛擬空間，我們可以感受宇宙里的奧妙，可以體會(huì)人體在失重狀態(tài)下的感受，也可以在月球上做鐵球和乒乓球同時(shí)著地的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證伽俐略的結(jié)論。

(3) 虛擬場(chǎng)景構(gòu)造

虛擬場(chǎng)景是指在現(xiàn)實(shí)生活中可能出現(xiàn)的一些場(chǎng)景，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在不同的時(shí)間或地點(diǎn)表示出來(lái)。

虛擬場(chǎng)景的構(gòu)造在高校語(yǔ)言教學(xué)中應(yīng)用非常廣泛。以往教師只能通過(guò)言語(yǔ)的講述、圖片的展示或錄像的收看來(lái)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，學(xué)生只能被動(dòng)地接受。個(gè)別情境老師描繪的和學(xué)生理解的可能相去甚遠(yuǎn)。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)，學(xué)生可以和國(guó)外友人親切交談，也可以感受美國(guó)總統(tǒng)競(jìng)選時(shí)演講的現(xiàn)場(chǎng)氣氛。這些場(chǎng)景都是常規(guī)課堂上所無(wú)法給予的。

2.2科學(xué)實(shí)驗(yàn)

高校一般在現(xiàn)有的條件下，許多實(shí)驗(yàn)是無(wú)法進(jìn)行的：

① 根本不可能做的實(shí)驗(yàn)，如核反應(yīng)、地震波傳播、火山噴發(fā)等實(shí)驗(yàn)。

② 不能讓學(xué)生做的實(shí)驗(yàn)，如涉及到放射性物質(zhì)或有毒物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。

③ 受實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)限制、實(shí)驗(yàn)成本昂貴而無(wú)法普及的實(shí)驗(yàn)，如著名的“風(fēng)洞”實(shí)驗(yàn) (2009年Volvo公司僅對(duì)建于1986年的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行改造就花費(fèi)了2億元人民幣)。

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上建立虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以走進(jìn)這個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)室，身臨其境般的操作虛擬儀器，結(jié)果可以通過(guò)儀表顯示身體的感受反饋給學(xué)生。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，有效地解決實(shí)驗(yàn)條件與實(shí)驗(yàn)效果之間的矛盾。

3目前高校教學(xué)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所存在的問(wèn)題及其解決方案

3.1高校教學(xué)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所存在的問(wèn)題

隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)憑借其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，已逐漸被高校教學(xué)廣泛應(yīng)用，但與此同時(shí)也暴露出了諸多問(wèn)題。

(1) 計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)與高校教學(xué)實(shí)際需求脫節(jié)

目前的虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)，多停留在設(shè)計(jì)人員和制作人員的主觀判斷和個(gè)人喜好上，沒(méi)有能夠深入到學(xué)生群體，對(duì)其知識(shí)結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)方法、興趣點(diǎn)等進(jìn)行深入調(diào)研。

(2) 開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，使用周期短，項(xiàng)目不能及時(shí)應(yīng)用到高校教學(xué)中

計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)是一個(gè)大的工程，需要很多專業(yè)技術(shù)的整合。因此，其制作周期往往比較長(zhǎng)。

隨著知識(shí)更新和信息刷新速度的加快，出現(xiàn)了這樣的現(xiàn)象：一個(gè)教學(xué)系統(tǒng)在最需要它的時(shí)候，制作沒(méi)有完成；等制作完成了，它的很多內(nèi)容、數(shù)據(jù)已經(jīng)過(guò)時(shí)了，或者教授它的設(shè)備已經(jīng)換代了。這樣，由于開(kāi)發(fā)周期控制不好，就導(dǎo)致了人力和資源的浪費(fèi)，導(dǎo)致本來(lái)很好的教學(xué)系統(tǒng)錯(cuò)過(guò)了發(fā)揮作用的時(shí)機(jī)。

(3) 開(kāi)發(fā)隊(duì)伍不完善，阻滯計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)在高校教學(xué)中的使用

高校目前的虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)制作中，開(kāi)發(fā)隊(duì)伍往往是由軟件設(shè)計(jì)編程人員組成，或由他們?yōu)橹黧w，而其他專業(yè)人員卻不完備。這些人員受工作特點(diǎn)影響，側(cè)重于用編程方式實(shí)現(xiàn)效果，在界面設(shè)計(jì)、圖像處理、模型建構(gòu)等諸多方面缺乏專業(yè)技能，導(dǎo)致開(kāi)發(fā)制作周期大幅度延長(zhǎng)，同時(shí)為制作過(guò)程增加了很多不必要的困難。

3.2問(wèn)題的具體解決方案

針對(duì)上述問(wèn)題，我們可以從以下幾方面著手來(lái)解決：

(1) 充分調(diào)研，從學(xué)生角度進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)

充分的調(diào)研是項(xiàng)目成功的前提，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)人員要深入到學(xué)生群體中，了解他們需要什么樣的教學(xué)系統(tǒng)，主要包括：現(xiàn)有文化程度、曾經(jīng)用過(guò)什么學(xué)習(xí)系統(tǒng)、對(duì)哪些功能滿意或不滿意、希望有什么樣的學(xué)習(xí)過(guò)程、喜歡什么樣的交互方式等。通過(guò)一定的調(diào)查研究，就可以針對(duì)學(xué)生各方面特點(diǎn)對(duì)項(xiàng)目的整體形式、結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。

(2) 模塊化設(shè)計(jì)、開(kāi)放性系統(tǒng)

虛擬現(xiàn)實(shí)本身特點(diǎn)，導(dǎo)致其項(xiàng)目制作難度大、制作周期較長(zhǎng)，這就要求設(shè)計(jì)人員要盡可能縮短制作周期、延長(zhǎng)使用周期?，F(xiàn)今知識(shí)的更新周期越來(lái)越短，要保證教學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)容能夠適時(shí)跟上知識(shí)的更替，就必須實(shí)行模塊化、開(kāi)放性系統(tǒng)制作思路。

模塊化就是將項(xiàng)目的各部分劃分為多級(jí)子模塊，將任務(wù)由整化零，分成各模塊并行完成，從而縮短制作周期；每一模塊自成整體，擁有統(tǒng)一規(guī)范的接口，方便今后根據(jù)需要對(duì)模塊進(jìn)行局部升級(jí)，延長(zhǎng)其使用周期。

開(kāi)放性系統(tǒng)是指給用戶提供簡(jiǎn)單的更新功能，預(yù)留給教師專供今后更新的模塊，以便在一些可能會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)變化的地方，教師可以根據(jù)需要自行更新，同樣也延長(zhǎng)了項(xiàng)目的使用周期。

(3) 統(tǒng)籌規(guī)劃，建立完善的開(kāi)發(fā)思路和制作群體

在制作之初，就必須建立完備的制作群體。任命專門的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)制定完備的計(jì)劃，并在以后的項(xiàng)目制作過(guò)程中協(xié)調(diào)各專業(yè)制作人員；具有一批相關(guān)領(lǐng)域的專家負(fù)責(zé)為項(xiàng)目設(shè)計(jì)情景和任務(wù)；擁有一批滿足特殊要求的制作人員，以編程人員為主，再配備必要數(shù)目的動(dòng)畫(huà)、美工、音頻處理人員。這些人員要了解虛擬系統(tǒng)對(duì)各方面素材的特殊要求，各司其職，互相協(xié)同，互相交流，專業(yè)整合，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)從而保障任務(wù)的順利完成。

4結(jié)束語(yǔ)

由于高校中虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)的實(shí)踐性和創(chuàng)造性，為學(xué)生提供了一個(gè)自主、交互和直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境，為教學(xué)的創(chuàng)新提供了新的空間、平臺(tái)和可能性，豐富了教學(xué)的實(shí)踐形式和多樣性。我們相信，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與高校教學(xué)的不斷整合，必將更好地服務(wù)于教學(xué)，使教學(xué)效果達(dá)到質(zhì)的飛躍，這將對(duì)高教事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生積極而深遠(yuǎn)的影響。

參考文獻(xiàn)：

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