虛擬現實技術的概念范例6篇

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虛擬現實技術的概念

虛擬現實技術的概念范文1

關鍵詞:虛擬現實;虛擬技術;實驗教學

中圖分類號:TP3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)25-0133-02

目前,很多學校為了更好地提高學生的實踐能力,開展了實驗教學活動,從而能夠通過具體的實驗教學,讓學生更好地將理論知識運用到實踐當中。但是在開展實驗教學活動時,可以利用虛擬現實技術對實驗的過程及效果進行模擬,從而能夠更好地促進實驗效果的提高。因此,本文圍繞著虛擬現實技術的概念、價值進行論述,最后總結了虛擬現實技術在實驗教學中應用的原則和具體的實踐方法,從而能夠為虛擬現實技術在實驗教學中的應用提供更多的參考。

1 虛擬現實技術的概念

虛擬現實技術主要是指利用計算機及相關的設備,能夠為用戶提供相關的視覺、聽覺體驗,從而能夠使得用戶利用自己的感知來進行體驗。虛擬現實技術是對真實現實中的情況進行模擬,從而通過各種表現形式進行信息的傳播。

虛擬現實技術主要具有以下幾個方面的特點:第一,虛擬性的特點,虛擬現實技術主要是對現實中真實存在的事物進行模擬,所以虛擬環境中與真實的環境比較相似,這也是虛擬現實技術的基礎,從而能夠為人們提供更好的虛擬體驗;第二,交互性,虛擬現實技術不僅僅能夠模擬現實中的事物,而且可以模擬現實中事物對人產生的反饋等等,因此人們能夠在虛擬現實中,與周圍的事物產生較好的互動,能夠進一步增加虛擬現實技術的真實性。根據以上虛擬現實技術的特點可以看出,其主要是為了更好地營造虛擬的現實環境。

2 虛擬現實技術的價值

虛擬現實技術產生之后,不僅僅作為一種新的科學技術,而且能夠對現實世界產生一定的價值。虛擬現實技術的價值主要體現在以下幾個方面:第一,模擬真實的現實活動,從而使得人們無法在現實世界中完成的活動,能夠通過虛擬現實技術來實現。例如:普通人群希望能夠對消防過程進行體驗,但是無法真實地進入發生火災的現實情況中,那么就可以通過虛擬現實技術,從而模擬火災現場,這樣人們可以感受到相應的信息;第二,虛擬現實技術可以為教育提供更大的價值,例如:在教育中進行研究時,人們希望對于某些設想進行實踐,但是又缺乏足夠的條件來完成實踐過程,這時就可以利用虛擬現實技術來講模擬實驗情況,從而能夠達到更好的效果;第三,幫助人們樹立更好的抽象思維,對于人們來講,是生活在三維的世界當中,對于很多東西的感知都是通過抽象思維來進行的;但是,很多時候三維世界在平面進行展示時,缺乏抽象思維的人群無法適應這一過程。所以,可以利用虛擬現實技術幫助人們更好地樹立抽象思維。

3 虛擬現實技在實驗教學中應用的原則

根據以上的分析和論述可知,虛擬現實技術具有鮮明的特點,同時對于教學有著良好的促進作用。因此,可以將虛擬現實技術應用到實驗教學活動中,但是在應用的過程中需要遵循一定的原則,本文通過簡要介紹,認為這些原則主要體現在以下幾個方面:

3.1 學生主體性的原則

根據素質教育的內容可以得知,學生是教學中的主體。因此,在實驗教學過程中應用虛擬現實技術時,也需要遵循學生主體性的原則,為此可以做到以下幾點:第一,在傳統的教學觀念中,學生是知識的被動接受者;但是,為了更好地將虛擬現實技術應用于實驗教學中,需要充分認識到學生是學習的主體,教師應該給予學生充分地指導,從而更好地提高學生在實驗教學中的積極性,從而能夠促進虛擬現實技術在實驗教學的良好應用;第二,利用虛擬現實技術培養學生獨立思考的能力,虛擬現實技術能夠對實驗過程和實驗結果進行良好的模擬,因此在開展實驗教學過程中,可以充分利用虛擬現實技術對實驗過程進行模擬,教師給予良好的指導,從而能夠培養學生獨立觀察、獨立實驗以及獨立思考的能力。

3.2 教師指導性的原則

在進行實驗教學的過程中,離不開教師的良好指導,需要在將虛擬現實技術應用到實驗教學過程中,進一步遵循教師指導性的原則,更好地發揮教師的指導作用,為此可以參考以下幾點:第一,要正確認識虛擬現實技術在實驗教學中的作用,虛擬現實技術作為一種輔助技術,能夠更好地促進實驗教學的開展,但是無法替代教師在實驗教學中的指導地位,需要不斷明確這一原則,才能夠更好地在實驗教學過程中應用虛擬現實技術;第二,教師應該充分轉變自己的在實驗教學中的角色,從傳統的課堂主導地位向著引導地位轉變,在進行實驗教學中可以給予學生更多的自由,體現學生在課堂中的主體地位;同時也需要給予學生更好的指導,幫助學生更好地利用虛擬現實技術完成實驗教學過程。

3.3 遵循因材施教的原則

為了更好地提供實驗教學效果,很多學校在進行實驗的過程中,應用了虛擬現實技術,使得學生能更好地觀察到實驗的過程和結果。但是,不同的學生之間的學習能力和實驗能力等等都存在較大的差距,因此在將虛擬現實技術應用到實驗教學的過程中,需要遵循因材施教的原則,為此可以做到以下幾點:第一,為了更好地將虛擬現實技術應用到實驗教學中,需要對每個學生的學習情況進行了解,從而能夠根據學生的學習能力和學習特點,應用不同的虛擬現實技術,更好地促進實驗教學的開展;第二,在進行教學的過程中,需要尊重每個學生的思想,為學生提供相對自由的實驗環境,從而能夠給予學生充分的空間,發揮自身在實驗教學中的積極性,以及對虛擬現實技術的興趣,從而能夠更好地促進虛擬現實技術在實驗教學中的應用。

3.4 遵循開放性和創新性的原則

對于很多學校來講,開展實驗教學課程就是為了更好地讓學生將理論知識運用到實踐當中,從而能夠更好地促進學生學習的開放性和創新性。因此,為了更好地將虛擬現實技術應用到實驗教學中,也需要遵循開放性和創新性的原則,為此可以做到以下幾點:第一,對于實驗教學來講,在進行實驗的過程中,實驗結果有著多種可能性,可能失敗也可能成功,還可能出現很多未知的結果,因此在應用虛擬現實技術的過程中,遵循開放性的原則,對于每一種實驗結果都進行大膽假設小心求證,而不是僅僅局限在教學內容中;第二,創新是實驗教學的重要教學目標之一,通過培養學生的實踐能力,從而能夠為學生的創新能力打下良好的基礎。因此,在將虛擬現實技術應用到實驗教學的過程中,需要遵循創新性的原則,才能夠更好地發散學生的思維,進一步提高學生的創新能力。

4 虛擬現實技術應用于實驗教學的實踐方法

4.1 熟練掌握虛擬現實技術在實驗教學中的應用方法

為了更好地將虛擬現實技術應用到實驗教學中,需要教師和學生熟練掌握虛擬現實技術的應用,為此可以做到以下幾點:第一,對于實驗教學中的學生進行集中培訓,利用教學課程中的相關課時,對虛擬現實技術機器及其相關技術的應用方法進行相關的講解,使得學生能夠熟練操作相關的設備,確保實驗教學課程的順利開展;第二,學生和教師需要對實驗教學進行相關的準備,例如:學生需要對實驗教學課程中運用到的相關知識進行復習,教師需要對實驗教學活動的開展進行備課,從而能夠提前對實驗教學進行演練,能夠為將虛擬現實技術應用到實驗教學中提供基礎條件。

4.2 設計合理的實驗教學過程

虛擬現實技術作為一種新的實驗方法,開始應用于實驗教學過程中,對于原有的實驗教學步驟或者方法會產生一定的影響。因此,為了更好地將虛擬現實技術運用到實驗教學中,需要設計合理的教學過程,為此可以做到以下幾點:第一,教師需要對相關的實驗教學內容進行分析和整合,從而尋找到適合運用虛擬現實技術的部分;另外,教師還需要合理安排運用虛擬現實技術進行實驗的時間,從而確保實驗教學能夠在一定的課時內完成;第二,教師需要將在實驗教學中用到的相關資料準備好,例如:對虛擬現實技術的操作資料、或者虛擬現實技術中用到的一些硬件或者軟件等等,這樣才能夠保證學生在進行實驗時,滿足應用虛擬現實技術的條件。

4.3 參考其他成功的教學案例

為了更好地將虛擬現實技術應用到實驗教學中,還需要參考其他成功的教學案例,為此可以做到以下幾點:第一,虛擬現實技術在很多國外的實驗教學中有著廣泛的應用,所以可以參考國外一些實驗教學的開展方式,從而能夠學習如何將虛擬現實技術應用到實驗教學中的方法;第二,在進行學習的過程中還需要結合學校以及教學內容,從而能夠開展適合實驗教學的虛擬現實技術應用方式,更好地確保虛擬現實技術在實驗教學中的運用。

4.4 對虛擬現實技術在實驗教學中的應用效果進行反饋

虛擬現實技術是一項新興的技術,在實驗教學時運用的過程中可能會存在很多不足的地方,因此為了更好地將虛擬現實技術應用到實驗教學中,需要建立相關的應用效果反饋體系,為此可以做到以下幾點:第一,教師應該對學生參與實驗教學活動的結果進行反饋,不僅僅需要對實驗教學內容和結果進行反饋,而且還需要對虛擬現實技術的應用給予相關的意見,從而能夠促進虛擬現實技術的更好應用;第二,教師需要對相關的反饋結果進行收集,對于出現的集中問題給予關注,從而能夠及時給予解決,確保虛擬現實技術在實驗教學中的順利應用。

5 小結

隨著我國計算機技術及相關技術的發展,為虛擬現實技術的發展和應用提供了條件。因此,本文首先對虛擬現實技術的概念和特點進行了論述,進而提出了將虛擬現實技術應用于實驗教學的相關原則,最后提出了將虛擬現實技術應用與實驗教學的實踐方法。相信,隨著虛擬現實技術在實驗教學中的良好運用,能夠更好地提高實驗教學效果。

參考文獻:

[1] 方敏, 楊寶義, 汪蓉等. 虛擬現實技術在急危重癥護理學實驗教學中的應用[J]. 中華護理教育, 2015(11).

[2] 張良力, 祝賀, 王斌. 基于虛擬現實技術的電氣工程專業實驗平臺開發[J]. 實驗技術與管理, 2015, 32(2).

虛擬現實技術的概念范文2

一、虛擬現實技術的概念

虛擬現實技術主要是指以計算機技術為核心,采用現代高科學技術制作出栩栩如生的觸覺、聽覺、視覺一體化的虛擬環境,用戶借助相應的工具(如特制的鞋、手套、頭盔和服裝)以自然方式與虛擬客體進行相互影響、交互作用,從而產生身臨其境、感同身受的體驗和感受。虛擬現實技術可以使抽象或復雜系統的概念變成確切含義的符號。虛擬是集聚了很多人的因素的并放大了它對個人感覺的工程。因此,虛擬現實技術是建立在融合了許多學科如多媒體技術、控制學、數據庫設計、實時分布系統、電子學、計算機圖形學、機器人及心理學等之上的技術。

二、虛擬現實技術的特點

虛擬現實技術具有:沉浸感、和全息性、交互性三個最突出的特征。

(一)沉浸感。憑借虛擬現實技術,將抽象虛擬概念具體化。它采用別樣方式以夸張的形式體現設計者的構思與情感。讓人們沉浸于虛擬的環境之中。沉浸感是虛擬現實技術中最主要的技術特征之一,是在純自然的情況下,憑借自身的感知覺系統和交互設備,對抽象虛擬的情景的投入程度。虛擬現實技術是借助計算機制作栩栩如生的人類能夠得以感知的虛幻世界。因此用戶在使用過程中,往往會產生類似于現實世界的幻覺或意識。人們可以通過觸覺、聽覺、嗅覺和視覺從多個維度感知虛擬世界的事物,從而使人們全方位地沉浸在虛擬世界。

(二)全息性。全息性是指虛擬能提供的獲取信息和感覺通道的深度和廣度。參與者運用反應裝置及全息傳感,在虛擬中獲得嗅覺、觸覺、聽覺及視覺等感知,達到如同現實的真實感覺。全息性是參與者能夠沉浸到虛擬的技術基礎和前提條件。

(三)交互性。交互性是指參與者運用專業的輸出和輸入設備,采用自然技能實現對模擬現實的操作與考察的程度。使用者可以利用鼠標、數據手套、電腦鍵盤、特殊頭盔等設備進行交互。虛擬現實技術使交互方式從根本上得以改變。

三、基于虛擬現實技術的計算機通信技術

(一)虛擬交換機?;趐stn技術,虛擬現實技術的應用主要表現在程控交換設備基礎上的集中用戶交換機和固定智能網基礎上的虛擬專用電話網。這里所提到的集中用戶交換機主要是指虛擬交換機,也就是在市話交換機上將部分用戶作為一個用戶群,利用市話交換機的號線資源,在邏輯上建立有關業務數據,從而進行centrex業務的提供,最終達成用戶交換機的功能;后來,由于市話交換機發生了改造升級,根據商業用戶群的需求,市話交換機還能夠商務通信組的centrex業務,也就是bcg centrex業務,或者叫做wac業務,即廣域centrex業務。由此可見,虛擬交換機的出現直接將傳統的用戶交換機替代掉了,從而解決了用戶交換機和市話交換機中所發生的信令配合上的問題,對電信業務的發展和本地網的建設和規劃有著重要的幫助作用。

(二)虛擬存儲器、虛擬主機。在ip網絡上的虛擬現實技術應用主要表現在ip vpn業務上,即計算機網絡設備基礎上的虛擬存儲、虛擬主機,也就是在寬帶城域網基礎上的虛擬專用數據網。上面所說的虛擬主機主要是指通過一定的軟硬件技術依據特定的比例將服務器資源分成若干個彼此獨立的web網站虛擬主機,這種生成的虛擬主機都有著獨立的域名和的ip地址,并有著跟獨立主機完全一樣的互聯網服務功能。這種虛擬主機主要的服務對象是isp,即互聯網服務提供商,icp,互聯網內容服務提供商,asp,即應用服務提供商以及中小企業和政府部門等。其中,虛擬存儲主要是指對存儲資源的一種抽象配置。虛擬存貯其實是一種邏輯化存儲,即通過異構平臺基礎上的存儲空間,基于開放化設置來實現存儲資源的有效管理。這種虛擬存儲能夠對存儲設備空間進行自動配置,能幫助用戶在一個域中對物理上彼此分散的存儲資源進行統一控制,實現存儲資源的跨地區管理,在通信中得以充分應用,比如電信業務中容量需求的設置和調整以及不連續的控制等等。

虛擬現實技術的概念范文3

關鍵詞:虛擬現實技術;體育教學;體育訓練;應用方法

我們所說的虛擬現實技術(VirtualReality,VR)是一種由計算機生成的模擬環境,這項技術需要各種傳感設備來實現。這項技術最早是由美國人在80年代提出的,一直到了90年代才有較為快速的發展??梢赃@樣說,這項技術的出現標志著全球的信息科學技術又上了一個新的臺階,包含計算機圖形學、智能技術、傳感技術和語音處理技術等多項技術,這項技術想要實現的是表現多方面多形式的多維信息,將視覺和聽覺很好地融合,給人們帶來一種不一樣的體驗。目前虛擬現實技術在我國的應用十分廣泛,比如航天航空、醫學實習、建筑和軍事設計、體育教學等,這項技術在這些領域的成功應用,標志著我國計算機事業的發展之快。而且虛擬現實技術在教育事業中的應用,給教育事業的發展也帶來了比較深遠的影響,它可以非常生動地表現教學的內容,這樣的課堂教學氛圍,不僅能夠提高學生們的學習興趣,還能提高課堂教學質量。

1虛擬現實技術特征及其類型

1.1虛擬現實技術特征

1.1.1沉浸型

虛擬現實技術給人們帶來的是一種身臨其境的體驗,當人們所處的方位和位置發生變化時,人們所看到的圖像也是在不斷變化的,這是因為虛擬現實技術結合人們視覺和聽覺的特點,利用計算機技術呈現出三維立體圖像,再通過一些自然交互設備就可以正常運行了,其主要目的是給人們帶來一種身臨其境的感覺。

1.1.2交互型

虛擬現實技術所實現的交互是一種非常自然的交互,只需要通過一些自然設備即可完成,目前我們常見的交互設備有VR眼鏡、電腦、頭盔和數據手套等,而且還可以根據使用者的需求不同,呈現不同的圖像和用戶體驗。

1.1.3多感知型

由于虛擬現實技術是根據人們的視覺、聽覺和觸覺等實現的一種計算機模擬技術,所以人們在體驗這項技術時,也可以很好地感知這些方面,帶來的是一種更高一級的體驗,而且這種感覺還是無法描述的感覺。

1.2虛擬現實技術的類型

1.2.1沉浸型虛擬現實系統

這個系統是一個比較復雜的系統,使用者在體驗的過程中必須佩帶相應的設備,比如數據手套和頭盔等,只有這樣才能很好地實現與虛擬世界的交互,因為這個系統的隔離效果超強,所以用戶在體驗的過程中,可以更加全身心地投入到其中去。但是唯一美中不足的就是這個系統使用成本較高,而且所使用的設備價格昂貴,不適合我國廣大人民的消費水平。

1.2.2簡易型虛擬現實系統

這個系統相對于沉浸型虛擬現實系統就比較簡單了,只要一臺計算機就可以很好地完成與虛擬世界的交互。例如在旅游業的市場營銷中,目前在網上出現了虛擬現實旅游,讓使用者置身于一個由計算機模擬出來的世界中。這個世界既可以是現實世界(如三峽、九寨溝)的模擬,也可以是一個完全虛構的世界(如太空、外星球等),使用者在其中可以看、可以聽、可以嗅,還可以有觸覺上的感受。這種虛擬現實的旅游體驗,可能會有兩種發展方向:(1)給旅游者以全面的旅游體驗,使之真正成為一種全新的旅游方式;(2)作為現實中的旅游地在網絡中的產品,讓旅游者在實地旅游之前可以先對準備購買的旅游產品有一定的了解。這種形式的廣告,效果無疑會比圖片之類的廣告更吸引人。

1.2.3共享型虛擬現實系統

從今年開始共享這個概念就一直存在于我們的生活之中,例如共享小黃車、摩拜單車和共享雨傘的出現,這都很好地體現了共享這個概念,同樣,虛擬現實技術也在很好地詮釋共享這個概念,所以另一系統就是共享型虛擬現實系統,這個系統的實現主要靠遠程網絡,將不同區域、不同種族的用戶聯系起來,實現了多空間和多用戶的共享,而且這個系統還可以通過單個網絡對同一個虛擬實際進行觀察和操作,以此達到共同工作的目的,讓我們也能夠體驗到虛擬世界帶給我們的樂趣。

2虛擬現代技術在體育教學中的作用

虛擬現代技術應用到我國的教育領域是一項重大的發展,同時應用到體育教學中也是一個較大跨度的飛躍。虛擬現代技術可以使人們感受到身臨其境,參與者和虛擬環境之間是不可分的,可以互相作用、互相影響。參與者和虛擬環境都是這一個整體的主要組成部分。與之前的教學模式相比有了很大的改進和完善,虛擬現代技術在如今的教學中可以說是一項新型的教學方式,同時也有著自身在體育教學的作用,符合現代社會發展的潮流。

2.1避免體育教學中對學生自身帶來的傷害

現代的體育教學中很受學生歡迎的項目有拳擊、跆拳道等,這些都是一些有一定對抗性的體育項目。在教學中很難避免會給學生帶來意外傷害,因為危險系數很高,所以有些學校干脆直接不開設這些對抗性的課程。利用虛擬現代技術進行體育項目的虛擬練習,可以直接避免會給學生造成意外傷的顧慮。在學校設定好的虛擬環境中可以讓學生大膽地去和虛擬環境所設計的對手進行對抗性的搏斗練習,同時卻不用擔心受傷的問題。除此之外,虛擬環境還可以對學生的動作進行客觀智能的評價,快速地指出學生的不足,提高學生的訓練效率。

2.2彌補教學設施建設的不足

在學校開設的體育課類型往往要受到學校設施、建設場地的限制,因此將會刪減大部分經費過高、設施較高端的體育課,這也就使得好多學生喜歡的體育課無法開課,比如射擊、賽車、野外生存等項目。但是在體育課中應用虛擬現代技術就會有很大的改善,甚至可以直接彌補這其中的不足,學生在虛擬的環境中練習,不用受到學校場地設施的約束,并且可以在虛擬的環境中感受到和真實環境的感受。在虛擬現代技術的應用中,運用了計算機的智能化特點,實現的虛擬技術的人機交換,也使得體育教學有了一定的特殊性和個性化。

2.3徹底打破時間空間的限制

在虛擬化現代技術的應用中,看不到、摸不到的物體甚至沒有感受過的危險場所等,都能在虛擬環境中體現出來,又或者這個自然界根本不存在的事物,也可以根據它固有的特性在虛擬的環境中生成,這些的出現已經徹底地打破時間和空間的約束和限制。例如在足球射門的教學過程中,傳統的教學模式可能會應用多媒體技術來展現射門的動作,一般也就通過幾個動作的慢鏡頭來完成射門的全過程,而射門的動作也都是經過慢鏡頭剪輯出來的。但是應用到虛擬設備就會有很大的不同了,從上到下、從左到右、從前到后,可以從每一個你想看到的任何角度來看射門的全過程,可以生動地展現射門過程的技巧,提高學生訓練技巧的效率。

3虛擬現實技術在體育教學中的應用

虛擬現實技術是在體育教學中充分應用的一項技術,虛擬技術在體育教學發展中使教學技術不斷地更新生成不同的設備,使學生可以在虛擬的環境中全身心投入進去,對學生的技能訓練有很大的幫助。以下是虛擬現實技術在體育教學中的幾個應用舉例。

3.1技能訓練

利用虛擬現實技術可以將學生的技能訓練有效地提高,比如在乒乓球訓練的時候,可以通過虛擬現實技術和不同水平、不同技術手法的對手進行對打,來提高自己的技術能力,現實中是不能將這么多手法的人集合在一起的。虛擬現實技術可以在體育教學中讓學生扮演不同的角色,開展針對性的訓練,為學生能力的提高起到了推進作用。

3.2知識學習

可以通過對虛擬現實技術在體育教學中的應用來讓學生感到新奇,在現實生活中無法觀察的生活狀況以及事物變化的過程,都可以通過這個技術向學生表達出逼真的效果。另外還可以讓抽象的理論概念變得更加直觀形象,學生可以通過這種實時的教學方式,最大限度地開發自己的能力,提高體育教學中的教學質量。

3.3體育遠程網絡教學

隨著信息技術的不斷發展和網絡的成熟,在網絡環境良好的情況下,將虛擬現實技術與體育的遠程網絡教學相互結合,將會成為一種革新換代的教學方式,可以對網絡體育教學資源進行開發,將遠程的體育教學作為教育界的重點來推進。并且隨著時代的發展,這種網絡授課的方式已經逐漸被各地的高校所采納,人們對虛擬現實技術的要求不斷地增高,虛擬現實技術也在不斷地完善,所以開發一種虛擬現實技術的遠程體育教學軟件,具有很好的發展前景。

4結語

虛擬現實技術的概念范文4

關鍵字:計算機;古建筑;虛擬現實技術

1計算機的虛擬現實技術

1.1計算機虛擬現實技術的概念及應用計算機虛擬現實技術的基本概念是由國外提出的一項計算機技術理論,其主要作用是利用計算機技術,制造出逼真的現實環境與景觀,用戶只需借助一些三維設備以及傳感設備即可實現虛擬與現實之間的互動。從目前的情況來看,計算機虛擬現實技術主要應用于以下幾個方面:(1)對現實生活中能夠看見的事物進行模擬,主要被用于古建筑虛擬模型的構建以及建筑物的三維建筑動畫等。(2)對現實生活中存在的,但是卻無法看見與接觸的事物進行模擬,主要被用于科研領域。例如:航天飛船在宇宙中的運行情況;各類物體內的分子、原子結構等。(3)對現實生活中不存在的虛擬事物進行模擬,該技術主要被用于網絡、電子游戲的開發以及卡通動漫的制作當中。1.2虛擬現實技術的基本特征計算機的虛擬現實技術并不是單方面為用戶提供事物的虛擬模型,用戶還可以通過傳感設備、三維設備等技術設備,對虛擬的環境、事物進行操作,具有明顯的交互性;計算機虛擬現實技術的強大之處,就在于可以利用該技術的交互性,使用戶親身感受虛擬環境的存在,使用戶擁有身歷其境的感覺,從而增加了用戶的體驗感;計算機虛擬現實技術可以將人類在腦海中的構想,或者是現實科學技術無法實現的設計進行模擬構造。使人們在虛擬的環境中不斷學習,不斷創新,從而促使現實技術得到有效的提升。

2計算機虛擬現實技術在古建筑復原中的應用分析

2.1設計古建筑復原方案時的應用計算機虛擬現實技術的表現形式眾多,有圖片類、動畫類以及場景類等。因此,在使用計算機虛擬現實技術進行古建筑復原方案設計開始以前,要先確定計虛擬現實技術的表現形式,然后再開始對古建筑的復原方案進行設計與規劃。古建筑的復原計劃方案,是古建筑復原工作的基礎,因此,要務必確保古建筑復原方案的科學性與合理性,提高古建筑復原的精準度。2.2中期制作過程在古建筑的復原工作中,確定復原計劃方案準確無誤以后,便可開始對古建筑進行復原。古建筑的復原階段,主要是利用計算機的虛擬現實技術,構建整個古建筑的系統,并建造古建筑虛擬模型的過程。2.2.1現場的測量與考察古建筑的復原工作開始以后,必須要對古建筑進行實地考察與測量,準確的掌握殘存部分的數據,并以此為依據,結合當時的民風民俗以及建筑技術特點,推測出古建筑的基本情況。然后再對古建筑的立面、平面、剖面中的各項數據進行測量,確保我國古建筑可以復原工作的完整性,為維修工人接下來的維修工作奠定了堅實的基礎。2.2.2現場拍照古建筑復原工作中,除了要對殘存的股建筑物進行數據測量以外,還要對建筑物的整體效果及具體細節進行拍照,將其作為古建筑復原的相關資料之一,提高復原后建筑物與原建筑物的相似度。獲取相片后,便可對其他相關資料進行系統的整合,正式開始建筑物的復原工作。2.2.3古建筑三維模型的構建與貼圖三維模型的構建,是古建筑復原中對計算機虛擬現實技術的初步使用,為了保證古建筑虛擬系統能夠保持順暢的運行,必須要在建立模型之初,采用科學的技術手段對模型進行優化設計,既保證古建筑虛擬模型的效果,又能確保虛擬古建筑系統的運行速度。除此之外,具有研究價值的古代建筑物,距今年代久遠,通過拍照等方式得到的照片資料根本無法進行直接使用,必須要對圖片進行一番修理與修復,確保貼圖的效果更加貼近真實的畫面效果。2.3后期制作古建筑修復工作中,虛擬現實系統構建完成以后必須經過一番測試,合格后方可進行使用,測試的過程中以系統的兼容性與運行的穩定性作為評判的標準。在實際的工作中,可將虛擬現實系統放入不同的系統操作平臺以及硬件配置機器上進行測試,確保每一次的測試都是用不同的測試者,以確保測試結果的真實性與可靠性。通過對不同用戶使用情況的調查,可以準確的掌握該系統的功能與運行情況,以便隨時對其進行調整與改進。2.4某古建筑虛擬現實技術的實例應用某古建筑利用虛擬現實技術復原采取3DSMax軟件配合中視典公司的Vrp7進行制作。在場景制作完成后,進行虛擬現實的制作,虛擬現實流程如圖1所示。(1)在古建筑復原工作中使用虛擬現實技術,要重點關注貼圖烘焙工作。由于古建筑復原工作中涉及到的數據模型眾多,因此,要采用特殊的手段對貼圖模型進行烘焙,并在烘焙的過程中對模型進行詳細的分類,從而提高復原的真實性;(2)在古建筑的復原工作中,必須要建立虛擬古建筑系統,而貼圖的優化,可以有效的提高系統的運行速度,減少計算機顯存的負擔;(3)攝像機的交互設計則是借助攝像機的攝像功能進行虛擬場景設置,通過攝像機的交互設計,可以對被復原的事物進行全方位的幾輪,便于日后的觀察;(4)在上述指令完成以后,便可進行交互設計,首先要使具體人物進入到虛擬環境當中,為了確保整體效果的和諧,人物的設計要符合建筑的實際情況。然后在通過設定角色的動作操作,使用固定的制定來實現人物角色的虛擬化;其次,便可通過系統程序編程模塊,對控制指令進行編程,便于對信息控制對象的操作;(5)在編譯輸出的過程中,使用VRP可以使其變為EXE格式的可執行文件,便于今后的使用。

3總結

綜上所述,計算機虛擬現實技術解決了我國古建筑復原工作中的眾多難題,為我國古建筑的復原工作做出了巨大的貢獻。從技術特點上來看,除了在古建筑復原工作中以外,在科研以及生活領域,計算機虛擬現實技術也會擁有較大的發揮空間。因此,在未來的發展過程中,要重視其選擇虛擬現實技術的作用及應用,使其更好的發揮其作用,為社會發展做出更大的貢獻。

參考文獻

[1]陳娜.基于虛擬現實的古建筑建模技術的深入研究[J].中國建材科技,2015(05)

虛擬現實技術的概念范文5

一項類似夢境般的科技正一步步地邁進現實,這項技術就是虛擬現實。虛擬現實是一種由計算機技術輔助生成的高級模擬系統,利用電腦模擬產生一個三維虛擬世界,為用戶提供視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬刺激,讓用戶如同身臨其境一般。穿戴好相關的設備,用戶不僅可以多角度觀察三維空間內的事物,而且用戶進行位置移動時,電腦可以立即進行復雜的運算,將精確的三維世界視頻傳回使人產生臨場感。該技術集成了多種最新先進技術,是今后若干年的重點發展領域。

歷史小窺

你可能覺得虛擬現實是這幾年才興起的一個產業,但事實上這一概念的提出已經有好幾十年了。不過,直到上個世紀90年代,這個概念才慢慢為一些人所知曉。

早在上世紀30年代前后,就有人發明了一種飛行模擬器,嘗試使乘坐者獲得飛行的感覺體驗。上世紀50年代,攝影師莫頓?海利希發明了一部集合視覺、聲音、動作和氣味的模擬器Sensorama,它運用了多感知技術,是3D電影的最早原型。那時候技術尚不成熟,用戶只是被動的觀看者,但是海利希提出的很多概念至今在虛擬現實領域仍然非常重要。而今天,以計算機為代表的一系列技術的推進,使虛擬現實技術進入高速發展期。

虛擬現實的實現

虛擬現實是多種技術的綜合,涉及實時三維計算機圖形技術,廣角立體顯示技術,用戶頭、眼和手跟蹤技術,以及觸覺反饋、立體聲、網絡傳輸、語音輸入輸出等技術。

視覺方面而言,虛擬現實系統中,用戶的兩只眼睛看到的不同圖像是分別產生的,顯示在不同的顯示器上,制造出立體視覺。有的系統采用單個顯示器,但用戶戴上特殊的眼鏡后,一只眼睛只能看到奇數幀圖像,另一只眼睛只能看到偶數幀圖像,奇、偶幀之間的不同也就是視差,由此產生了立體感。

并且,虛擬現實設備可以利用頭部跟蹤來改變圖像的視角。這樣一來,用戶的視覺系統和運動感知系統之間就可以聯系起來,感覺更逼真。用戶不僅可以通過雙目立體視覺去認識環境,而且用戶頭部動作的變化將使設備顯示的視角發生變化,仿佛真實世界一般。

而就聲音而言,聲音到達兩只耳朵的時間或距離有所不同,所以在水平方向上,我們可以靠聲音的相位差及強度的差別來確定聲音的方向。虛擬現實利用這一點,通過相應的聲音調整,會讓用戶產生一種自然的方向感,感知到聲源由遠及近,大小變化等效果。

目前市面上的商業化虛擬現實穿戴設備,外形大多像一個大號的護目鏡,兩個鏡片上帶有顯示屏,通過左右眼看到現實屏幕的差異,產生三維立體效果,同時利用陀螺儀追蹤佩戴者的頭部移動,以更新圖像數據,實現360度視角的沉浸式體驗。當然,通過手套式的動作傳感器,還可以采集手部運動信息,讓畫面呈現相應的互動效果。

游戲新視界

這項技術也將給電子游戲領域帶來改變。虛擬現實技術將給游戲玩家帶來全新的游戲體驗,玩家借助頭盔、動作傳感器等交互設備,能獲得如臨其境的感覺。從此,他們不再僅僅是游戲情境的局外人,而是深入游戲,成為神奇旅程中的探險者。每一個場景下的交戰都如同真實世界里的角逐一般。隨著自己視角的變化,所看到的場景也在變化,在游戲中自己可以實現瞬間挪移,自己可以完成各種猛烈攻擊,享受更強烈的感官刺激。

身臨其境的觀影者

3D影視現在對大家來說已經是很普遍的一種觀影選擇了,隨著虛擬現實技術的發展,電影、電視技術會有新的突破。通過虛擬現實技術,觀眾不僅能從自己的視角看到立體圖像,更能夠感覺到自己融入影視之中。

自己歪歪腦袋,側個身子,所看到的視角就會相應地出現一些變化,看著影視劇中的角色就在眼前栩栩如生。感人的動情場景里能夠近距離多視角觀察主人公蹙眉、滴淚,不錯過任何細節。歡樂的場面中,自己也可以隨著劇中的人物一起手舞足蹈,仿佛置身其中。隨著技術的不斷提高,還將可能出現互動式的影視體驗,可以和影像中的角色進行對話,或者某種程度上扮演喜歡的角色,開啟自己的虛擬舞臺。

生命守護者

外科手術通常對醫生的手術技術要求比較高,一點點的失誤就會給患者帶來很大的痛苦。如果將虛擬現實技術和醫生的技術訓練相結合,在醫學院學生培訓過程中就可以給予他們更多的機會模擬手術操作,在他們參與實習以及正式工作的時候就可以更熟練地完成工作。

對于一些高難度的手術,比如心臟手術,顱腦手術,主刀醫生可以在術前將患者的CT掃描結果用計算機技術轉化成可以模擬操作的手術環境,將各種手術中可能出現的危險情況添加到模擬情境中,通過多次術前模擬操作為手術充分做準備。如果某一手術方案在模擬操作中危險系數較大,醫生就可以及時轉換手術方案。通過這樣的方式,醫生可以有效分析手術的可行性,充分保障患者的生命安全。

模擬駕乘

在航空航天和軍事等領域,虛擬現實獲得了較早的應用,初期多被用在培訓宇航員以及軍隊士兵戰術演練等環節。

1961年,Philco公司就率先研發了第一代頭戴式可視設備Headsight,這種頭盔式的設備包含一個視頻屏幕和追蹤系統,采集的所有數據信息與攝像系統相連接。這套設備用來培訓飛行員應對各類危急情況,使用者可以通過頭盔顯示器看到遠程危險環境,使用者調整頭部角度,攝像機也會同步進行視像調整。

貝爾實驗室也曾用過一種類似的頭戴式可視設備訓練直升機飛行員。他們將頭戴式可視設備與直升機底部的紅外線攝像頭相連接,這樣一來即便是光線不足的時候,飛行員也能有一個比較清楚的飛行視野。

虛擬現實和心理治療

虛擬現實的運用,在一定程度上突破了傳統心理治療的局限。進行心理治療往往得借助豐富的想象力,但是想象力并不是人們招之即來的能力。有些人缺乏想象力,任憑心理醫師如何引導,也難以進入假想情景,即便短時間進入,也難以維持想象狀態,不能達到很好的治療效果。虛擬現實技術的出現正好可以幫助人們解決這個問題。戴上虛擬現實儀器,就仿佛進入了一場夢境,在治療師的指引幫助下,在相應的情境中剖析自己遭遇的問題,能更順利地解決問題。

人們有些時候對自己苛刻,但比較容易對其他個體表示同情。結合電腦游戲和圖形技術,可以創建出“與自己對話”的虛擬互動場景,讓自己以他人的視角在虛擬世界里遇見自己,與自己的化身溝通,讓他們成為開導自己的良醫。通過這種沉浸式技術,讓本來有嚴重自我批評傾向的人,在與“自己”交流的過程中學會對自己寬容。這不僅能夠減少負面情緒,還能培養積極樂觀的心態。

虛擬現實技術的概念范文6

關鍵詞:虛擬現實技術;職業教育;人才培養

虛擬現實技術(VirtualReality)的概念是1989年美國VPLResearch公司創始人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。將虛擬現實技術應用于教育教學中就能為學生提供生動、逼真的學習環境,使學生成為虛擬學習環境的一名參與者,這對調動學生的學習積極性,突破教學的重點、難點,培養學生的技能都將起到積極的作用。

一、虛擬現實技術的基本特征

對虛擬現實技術的基本特征,不同的文獻有不盡相同的看法,但概括起來主要有三個基本特征。沉浸性(IMMERSION)。虛擬現實技術是根據人類的視覺、聽覺的生理、心理特點,通過計算機產生逼真的三維立體圖像,使用者通過各種交互設備,便可將自己置身于虛擬環境中,與各種對象相互作用,有一種身臨其境的感覺;交互性(INTERACTION)。虛擬現實系統中的人機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、鼠標進行交互,而且能夠通過特殊頭盔、數據手套等傳感設備進行交互。使用者通過自身的語言、身體運動或動作等自然技能,就能對虛擬環境中的對象進行考察或操作;構想性(IMAGINATION)。虛擬現實不僅僅是一個演示媒體,而且還是一個設計工具,為使用者提供探索的空間。通過現有知識和相關提示讓使用者在環境中深化概念、萌生創意,進而發現更多的規律和有效的操作。

二、職業教育及其教學特點

我國是一個人力資源大國,但技師、高級技師僅占一4%,而企業需求不斷增大,一般發達國家技術工人的技術等級結構為高級工占35%,中級工占50%,初級工占15%。以天津市技術工人的技術等級結構為例,高級工占27%,中級工占39%,初級工占34%。因此,只有通過大力發展職業教育才是建設人力資源強國的重要手段。職業教育的教學特點是強調技能訓練,強調教學和訓練過程的全程指導,強調培訓技能的實用性等。

三、職業教育中應用虛擬現實技術的優勢

職業教育主要培養技術型和技能型人才?;谶@種定位,職業教育偏重實踐教學,提高學生的動手能力和實際的作能力,使他們能掌握一定的技能。然而在實際教學中,往往會因為實驗設備、實驗場地、教學經費等方面的原因,而使一些必要的實驗無法進行。利用虛擬現實技術,可以彌補這些方面的不足。

1.教學手段先進可重現操作過程

虛擬現實技術可以使學生直接進入虛擬現實所生成的環境中,與計算機環境進行直觀交流,從而豐富感性認識,加深對教學內容和操作技能的理解,提高感知水平和學習動機。特別是對于操作過程,存在的問題和表現現象可以通過虛擬現實技術進行重現,便于學生觀察理解和記憶。

2.降低教學成本避免真實操作帶來的危險

以往對于危險的或對人體健康有危害的實驗,一般采用電視錄象的方式來取代實驗,學生則無法直接參與實驗,獲得感性認識。利用虛擬現實技術進行虛擬實驗,則可以免除這種顧慮。學生在虛擬的實驗環境中,可以放心的去做各種實驗,不會出現意外。例如,虛擬的化學實驗,可以避免化學反應所產生的燃燒、爆炸等危險。虛擬的數控加工實驗,可避免原材料損耗和由于學員失誤造成機床損壞和學員受傷。虛擬的汽車駕駛教學系統,可免除學生操作失誤而產生的意外事故。

3.實驗可以反復進行,從而提高技能水平

利用虛擬現實技術,可以做各種各樣的技能訓練,而且可以反復進行。例如軍事作戰技能、外科手術技能、汽車駕駛技能、機械設備加工技能、電器維修技能等各種技能的訓練。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中,學生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。

4.激發學生的學習興趣

在職業教育中通過虛擬現實技術使學生在虛擬環境中與計算機環境進行直觀交流,從而豐富感性認識,加深對教學內容的理解。而在虛擬現實環境中進行直觀交流,使教學過程變得生動形象,能最大化的提高學生的感知水平和學習動機,提高教學效果。

四、職業教育應用虛擬現實技術的前景

網上互動虛擬世界是人類社會信息時代的發展方向, 是各個行業未來信息化的必然目標。而職業院校應充分發揮自身專業特長構建虛擬現實實驗室,不僅能促進校園信息化建設,而且能更好的挖掘職業院校潛能。虛擬現實技術與網絡通信以及多媒體技術的結合,是傳統信息技術的突破,使教學資源成倍增長。網上互動虛擬世界是人類社會信息時代的發展方向,是各個行業未來信息化的必然目標。

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