虛擬現實概念范例6篇

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虛擬現實概念

虛擬現實概念范文1

一、虛擬現實與虛擬現實技術

(一)虛擬現實(VirtualReality,VR)及虛擬設計(VirtualDesign,VD)

虛擬現實(VirtualReality,VR)是利用計算機省城一種模擬環境,通過多種傳感設備使用戶“沉浸”到該環境中,實現用戶與該環境直接進自然交互的技術。這里所謂模擬環境就是計算機生成的具有色彩的立體圖形,它可以是某特定現實世界的真實體現,也可以是純粹構想的世界。傳感設備包括立體頭盔、數據手套、數據衣服等穿戴于用戶身上的裝置和設置現實環境中的傳感裝置。自然交互是指用日常使用的方式對環境內的武體進行操作并得到實時立體反饋。虛擬現實是一種全新的人機交互系統,它能對介入者產生各種感官刺激,如聽覺、視覺、嗅覺、觸覺,給人身臨其境的感覺,人能以自然的方式與計算機生成的環境進行交互操作。

虛擬設計是以“虛擬現實技術為基礎,以機械產品為對象的設計手段”,借助這樣的設計手段,設計人員可以通過多種傳感器與多維的信息環境進行自然地交互,實現從定性和定量綜合集成環境得到感性和理性的認識,從而幫助深化概念和萌發新意。

(二)虛擬現實技術

虛擬現實技術是人的想象力和電子學等相結合而產生的一項綜合技術,它利用多媒體計算機仿真技術構成一種特殊環境,用戶可以通過各種傳感系統與這種環境進行自然的交互,從而體驗比現實世界更加豐富的感受。

二、概念設計的定義及內涵

Pahl和Beitz在《EngineeringDesign》一書中提出“概念設計”這一名詞以來,人們對概念設計進行了十幾年的研究。他們將其定義為:在確定任務之后,通過抽象化,擬定功能結構,尋求適當的作用原理極其組合等,確定出基本求解途徑,得到求解方案,這部分設計工作叫做概念設計。

國內的學者也對概念設計進行了大量的研究,其中鄧家褆在《產品概念設計》一書中將“產品概念設計”定義為“由分析用戶需求到生成概念產品的一系列有序的,可組織的,有目標的設計活動,它表現為一個由粗到精、由模糊到清楚、由抽象到具體、不斷進化的過程?!?/p>

在幾十年的時間里,人們對概念設計的研究日益增加、不斷深入,使概念設計的內涵更加廣泛和深刻。主要體現在:根據產品生命周期各個階段的要求進行市場需求分析、功能分析、功能的工作原理、動作行為的構思、行為載體的選擇和方案的組成的等。可見,確定方案是概念設計的最終結果,產品生命周期全過程的滿足才是概念設計的關鍵。設計方法上更加全面融合各種方法,尋求綜合最優方案,同時使設計更具創造性。

概念設計是對產品或部件的構思,目的是捕捉產品的基本形狀。這個階段,產品的形狀和精確尺寸尚未確定,設計人員有一定變更自由,所以盡可能考察設計方案,以便選出生產成本最低、創意良好的方案。利用傳統的計算機輔助設計,往往多是二維交互工具,缺乏三維或者多維的功能,但是產品卻是三維的部件,這樣必然導致人機交互效率低。現行的計算機輔助設計系統要求定義零件的尺寸,而在產品的概念設計階段這樣的尺寸可能無法精確得到或者根本沒必要精確定義,這樣必然影響設計效率和周期。傳統的計算機輔助設計需要兩類人員配合,即產品的設計人員和電腦繪圖員,產品設計人員有關產品的概念信息通過草圖或者口述的方法傳達給電腦人員,這樣導致信息的丟失或者繪圖者的曲解,而如果設計者本人直接參與電腦輔助設計建模的話,由于現行的電腦輔助設計系統的操作復雜和交互能力若,大大分散了設計者的精力,限制了思路。為了克服這樣的限制,充分發揮設計人員的創造性,人們開始把虛擬現實技術引入計算機輔助設計系統進行概念設計,將虛擬現實技術和概念設計有效結合,利用豐富直觀的交互手段,在虛擬環境中進行概念設計,從而節省產品精確描繪和尺寸定義的時間,這就是基于虛擬現實技術的計算機輔助概念設計,即虛擬概念設計。

三、虛擬概念設計的研究方向和應用前景

(一)概念設計中應注意的兩個問題

1.虛擬現實環境下的概念可視化。概念可視化是指設計師透過畫面或者模型,將市場的需求轉換成可視化的具體形態。概念設計是否能符合目標用戶的要求,“眼見為實”的圖面或者模型是最具有說服力的。

2.虛擬現實環境下的人機交互界面。想實現人機互動,必須解決一系列技術問題,形成和諧的人機環境。虛擬現實就是一種基于可計算信息的沉浸式交互環境,具體地說,就是采用計算機技術為核心的現代高科技省城逼真的視聽觸覺一體化的特定范圍的虛擬環境,用戶借助必要的設備以自然的方式與虛擬環境中的對象進行交互作用、互相影響,從而產生“沉浸”于等同真環境的感受和體驗。

(二)虛擬現實技術在概念設計中的前景

虛擬現實概念范文2

【關鍵詞】概念設計;市場化;虛擬產品

【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】B【文章編號】2095-3089(2012)09-0147-02

如何尋找自己產品的概念進行創造呢?需要的產品有需要的根據和理由,需求的產品也有需求的產品概念創造方式,欲望性的產品要有滿足欲望的利益結構。這里主要說的是產品的個性概念的市場挖掘和創造,因為我們需要利用這個被挖掘出來的概念對消費者進行引導和教育,所以,這個概念不僅有其合理性的問題,還需要有市場是不是符合的問題,市場有沒有需求的問題,所以,在創造這個概念的時候,還要考慮市場因素的影響,不能自己認定什么就是什么。而是需要把產品和市場的定位搞準確。

1產品概念設計與市場

1.1概念設計的內涵: 概念的設想是創造性思維的一種體現,概念產品是一種理想化的物質形式。下面以概念設計教學實例之一來說明其涵義:給出一個概念“斷藥”,讓學生進行座椅的開發設計。步驟是,首先向學生講述心理學中的一個名詞——暗示心理,并分別舉出一個“安樂死”實驗和一個“挽救少女生命”的文學名著故事,從正反兩個方面說明暗示對人的健康的影響;然后運用一個“民間故事”闡述如何將“斷藥”的概念物化到具體的產品上。因為,在民間曾有這樣一個說法,就是將一把斷了的鑰匙用紅線穿上掛在小孩的脖子上,取“斷鑰”的諧音“斷藥”暗示常生病的孩子掛上“斷鑰”這掛項鏈之后,就斷了藥,從此不再吃藥,這也意味著孩子走向健康。所以,將一把斷了的鑰匙(斷藥)的概念物化到具體的產品上來為健康做設計時,用折斷了的鑰匙做椅架為主題,由學生創意出現了形形的座椅開發設計方案(其草圖、效果圖、視圖等技術說明從略),于是就有了一種新型的專用座椅的概念設計。其應用場合為療養院、醫院、不能自理的老人家庭等。

這是傳統的產品概念設計。當然,產品的類型不止是這種無障礙設計思想指導下的專用座椅。產品即人之觀念的物化,設計是一種思維行為。在這種思維創造活動中,產品概念的構思是豐富的,人的創作智慧是無窮的。概念產品的類型更是多種多樣。

1.2概念設計與產品市場: 完成概念設計只是第一步,能不能進行第二步Detaildesign,第三步Manufacturingdesign,甚至投放市場為開發商或企業帶來效益等,這是個風險問題。設計師的概念設計畢竟與難以預料市場變化有著許多差距。如何縮短這一差距,是以往概念設計者的難題。在開發設計的許許多多產品中,只要一百件產品中有幾件能夠投放市場見效益就是成功。

1.3虛擬現實技術促使概念設計的市場化: 為了更好地接近產品的市場需求,目前國際上流行的一種“故事版情景預言法”的概念設計,就是將所要開發的產品置于一定的人、時、地、事和物中進行觀察、預測、想象和情景分析,其形式是以故事版的平面設計表達展示給人們。于是,產品在設計的開始便多了一份生命和靈氣。然而,設計表達在信息時代已是多元化的展示形式,計算機輔助工業設計的發展,尤其是虛擬現實技術在產品概念設計中的應用,已使設計師的設計思路和設計表達如虎添翼;可以想象面對一種虛擬的“故事版情景預言法”設計出的產品,讓人更多了一種直觀的、親切的及交互的感受,這樣開發設計的產品與傳統相比,就大大減少了投放市場的風險性,也為企業決策人尋找商機、判斷概念產品能否進一步開發生產,提供更好的依據。虛擬現實技術能模擬整個產品開發過程,保證產品開發一次性成功,加快開發進程,甚至使設計者和用戶融為一體,設計出滿足市場需要的產品。

2虛擬現實技術與虛擬產品

2.1虛擬現實系統(VirtualReality,VR): 虛擬現實系統又稱為虛擬現實環境,是指計算機生成的一個實時三維環境。使用者可以在這環境中“自由地”運動,觀察周圍的景物,還可通過各種專用的傳感交互設備與虛擬物體進行交互操作。用戶看到的是全彩色景象,聽到的是虛擬環境中的音響,感覺(手、腳或皮膚等)到的是虛擬環境所反饋的作用力,從而讓使用者產生一種身臨其境的感覺。

2.2 虛擬現實系統的常用設備及要求: 虛擬現實系統常用設備有:三維鼠標(也稱鳥標)、數據手套、數據衣、頭盔顯示器、立體聲耳機等。對虛擬現實系統的要求除了應具有高性能的計算機系統(包括軟、硬件)外,還必須有下列關鍵技術提供強有力的支持:(1)能以實時的速度生成具有三維全色彩的、有明暗、有陰影、有紋理的、逼真感強的景物圖像;(2)頭盔顯示器能產生高分辨率圖像和較大的視角;(3)能高精度地實時跟蹤用戶的頭和手;(4)能對用戶的動作產生力學反饋。

2.3 虛擬產品(VirtualProduct,VP): 虛擬產品是虛擬現實技術應用于產品設計的產物,是一個數字化的產品。它具有真實產品所必須具有的特征。通過對產品實時的仿真,設計人員或用戶就能夠像使用真實產品一樣使用虛擬產品。由于產品的設計過程是數字化的,因此節省了傳統方法中需要制造的物理模型(包括概念模型、模擬實驗模型、外觀模型和生產模型等)的時間和物質。在計算機中由于對設計的產品進行反復設計、分析、干涉檢查、模具設計等過程,使設計繪圖的工作量比傳統的繪圖工作量大大減少。

3虛擬現實技術在概念設計中應用前景

產品概念是企業營銷活動中啟發市場需求的一個非常重要的原點問題,就是說是一個根本性的問題,只有把產品概念設計準確,才能使產品的推廣行為按照企業的期望目標和消費者可能接受的目標來達成。這個概念問題平時在企業中不太被重視,但隨著市場競爭的加劇,會有更多的企業真正認識到這一點。

隨著計算機技術的發展,設計手段發生了根本性的變化,設計新理論、新方法、新技術不斷涌現。產品的概念設計隨著人們的審美水平提高而更有個性更張揚地發展。它不再以陌生的面孔出現在人們面前。它將更人性化而絲毫不乏現代感且深入人們的生活。

參考文獻

[1]A.R米勒 JM布朗,《設計感覺》,中國輕工出版社。

[2]蓋爾.戴布勒.芬克,《白色設計》,上海人民美術出版社。

虛擬現實概念范文3

關鍵詞: 虛擬現實技術;園林景觀;應用前景

中圖分類號:TU986.2 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2012)0410018-01

計算機技術的發展,幫助各個行業的新技術與新方法的出現。園林景觀設計由于與計算機計算聯系十分密切,設計過程中需要大量的計算機輔助設計,因此,伴隨著計算機的更新,園林設計方法也獲得了擴展。其中,虛擬現實技術就是隨著計算機技術發展所興起的一門綜合性技術[1]。雖然目前該技術在園林設計中應用的還不普遍,但相信隨著技術的越來越成熟,其應用范圍必將越來越廣泛[2]。

1 虛擬現實技術

1.1 虛擬現實技術的概念[3]

虛擬現實技術是一項綜合集成技術,涉及的領域比較廣泛,包括傳感技術、人機交互技術、顯示技術、人工智能、計算機圖形(CG)技術等,是一種由計算機技術輔助生成的高技術模擬系統。從狹義的上講,虛擬現實技術的涵義為:利用計算機生成逼真的三維視、聽、嗅覺等感覺,使使用者通過一定的裝置,輕松地對虛擬世界進行體驗,并且兩者能夠自然的進行交互作用。使用者進行位置移動時,電腦可以利用輔助工具立即進行感應,并通過復雜的運算,將精確的3D世界影像傳回到使用者眼前,使其產生臨場感。從廣義上講,虛擬現實技術的概念為:泛指在功能意義或者是物理意義上存在于世界上的任何事物或環境,它可以是實際上能夠實現的,也可以是實際上難以實現的或根本無法實現的,如賽伯空間等。

1.2 虛擬現實技術的構成及分類

虛擬現實技術由硬件技術和軟件技術構成。其中計算機以及相關的設備等都屬于硬件技術。當前在計算的輸入輸出硬件設備中,聽覺和視覺設備研究相對較成熟,有關人類味覺、嗅覺以及力道大小的設備正在研制中。

虛擬現實技術依據其主要的技術特點可以分為兩種類型:一類是三維模型虛擬方式;另一類是全景圖虛擬方式。根據交互和浸入程度的不同可以分為以下四類:桌面式VR系統(窗口中的VR)、沉浸式VR系統、分布式VR系統和疊加式VR系統(又稱增強現實系統)。在四類虛擬系統中,桌面式虛擬系統成本最低,不需要大型的處理器及服務器,僅利用個人計算機就可以產生三維虛擬的空間場景。

1.3 虛擬現實技術的設計流程

運用虛擬技術輔助園林景觀設計的流程主要分三個步驟[4],如圖1所示。首先是繪制平面圖,主要利用CAD等相關軟件設計并繪制園林景觀的平面布局。然后,基于繪制好的平面圖,通過調查收集相關數據,構建虛擬場景模型。在場景模型中,包括多種小模型,如房屋模型、道路模型、水位模型等。在構建模型中,還要盡量多的收集相關圖片,制作成紋理填圖,以增加虛擬場景的效果。由于虛擬場景需要渲染,因此在場景構建中,不僅要達到效果上的要求,還要控制模型數據量。必要時需要對虛擬模型進行優化。最后,基于平臺實現集成。經過多年的發展,目前虛擬現實技術的實現也派生出多種不同的方法,現在較為流行的有JAVA3D、CUTE3D、VRML、VRMAP、VRP等方法,不同方法都有各自的特點。其中,VRP和VRMAP是兩款優秀的虛擬現實軟件,應用較為普遍,在數字城市、遙感測繪、地質、石油化工等都有廣泛的利用。

2 虛擬現實技術在園林景觀設計中的應用現狀

在國外,虛擬現實技術在景觀設計中應用的時間可以追溯到上世紀60年代。摩登·海里戈以美國的布魯克林街道為背景,建立了一個模擬系統,被認為是提出并實踐沉浸式虛擬環境的先驅者[5]。SRI研究中心1991年利用虛擬現實技術對汽車駕駛過程和飛機飛行過程進行模擬,通過模擬仿真分析事故原因,減少駕駛及飛行過程中事故的發生。

相對于國外虛擬技術的發展,我國國內將該技術應用于園林景觀設計的時間較短,與國外相比存在一定的不足。近幾年來,部分科研院所和單位都陸續開展了基于虛擬現實技術的景觀設計研究,也取得了不錯的成果。如哈爾濱工業大學開發的合成人類表情和唇動系統,浙江大學研制的建筑環境虛擬系統[6]等等。

3 虛擬現實技術在園林景觀設計中的展望

虛擬現實技術在用于園林景觀設計時,需要結合自身的特點,研究并借鑒相關領域的理論知識和技術方法。虛擬現實技術在園林景觀設計中迅速推廣的突破點可以歸結為一下幾點:

1)設計更高質量、更快速度的計算機硬件及圖形處理軟件,研制成本更低,性能更加優良的計算機輸入和輸出設備。通過這些基礎硬件和軟件的突破,推動園林景觀設計中虛擬技術的快速應用,提高模擬系統的設計質量。

2)注重將虛擬現實技術與其他技術的融合??梢試L試融合虛擬現實技術與3S技術。3S技術可實現對各種空間信息和環境信息的快速、機動、準確、可靠的收集、處理與更新。在景觀設計過程中,可以充分利用3S技術的特點,實時了解設計場地的高程等信息,然后將信息傳遞給虛擬現實系統,使設計者或決策者能再第一時間確定合理的設計方案和解決措施。其應用范圍十分廣泛,如城市綠化、城市規劃以及修復重建等各個方面[7]。

3)充分利用虛擬現實技術的特點,提高公眾對景觀設計的參與度。將計算機網絡技術與虛擬現實技術結合實現網絡虛擬,從而使更廣大的公眾通過網絡能夠看到、聽到設計者的作品,了解設計師的意圖,參與到園林規劃設計中,輔助管理者進行決策。以供設計者制定更加科學的,人性化的設計方案。

參考文獻:

[1]李國松,虛擬現實(VR)技術在風景園林規劃與設計中的應用研究[D].長沙:中南林業科技大學,2007.

[2]蘇同向,虛擬現實技術在風景園林設計中的應用[D].南京:南京林業大學,2006.

[3]蘆建國、蘇同向,虛擬現實技術與風景園林設計[J].南京林業大學學報(自然科學版),2007,31(6):139-141.

[4]范澤中、王艷安、曾峻峰,虛擬現實在園林設計中的應用[J].安徽農學通報,2006,12(11):92-94.

[5]王曉麗、趙曉春、任紅霞等,虛擬現實技術在園林設計中的應用[J].山東林業科技,2007(2):88-90.

虛擬現實概念范文4

【關鍵詞】 虛擬現實技術 教學 應用

【中圖分類號】 G420 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2012)10(a)-0180-02

我國經濟和科學技術的迅猛發展,特別是以個人電腦、網絡技術和多媒體為主要媒介的現代信息技術的出現,為全行業帶來了一場全新的變革,也刮起了一道教育改革的旋風。我國的教育模式也隨之不斷地發生著變化,傳統的教育模式和教學手段已經越來越跟不上時展的主題,也越來越無法滿足教育教學的需要,難以達到良好的教學效果,急需改進。而虛擬現實技術,便是一種最新出現的教學模式。

1 虛擬現實技術的概念和特征

1.1 虛擬現實技術的概念

虛擬現實技術(Virtual Reality Technology),是用戶與計算機之間的一種較為理想化的高級人機界面形式,屬于計算機技術的一種綜合應用。它利用計算機生成的一種三維模擬環境,通過多種傳感設備使用戶全身心的投入到該環境中,實現用戶可以通過視聽觸嗅等手段感受到一種虛擬的環境,并能與該環境直接進行自然交互的一種身臨其境的效果[1]。虛擬現實技術,也稱為幻境或靈境技術。

1.2 虛擬現實技術的特征

虛擬現實技術,具有以下四個方面的特征。

1.2.1 浸沒感。虛擬現實技術根據我們的視覺、聽覺、觸覺等生理心理特征,通過計算機來生成一個非常逼真的三維立體圖像,即一個虛擬的環境,而用戶則通過相應的硬件配套設備完全置身于這種虛擬的環境中,去感知這個虛擬世界中所發生的一切,這種感覺是那么的真實,我們完全沉浸其中,有一種身臨其境的感覺。

1.2.2 交互性。虛擬現實技術所產生的模式,是一種非常開放的環境,而不是一個靜態的世界。用戶可以通過自身的語言動作等自然技能對虛擬環境中的對象進行考察和操作。例如,你可以直接用手按照明開關,這時你的手有觸摸到開關的感覺,而且當你按下開關的時候,虛擬環境中的燈也被點亮了。這種用戶對虛擬環境的操作和從虛擬環境得到的反饋是一種近乎自然的人機交互。

1.2.3 多感知性。虛擬現實技術的實現需要三位設備和傳感反應裝置等諸多硬件設施的支持,因此,用戶在虛擬環境中可以感受到視覺、聽覺、觸覺、運動甚至包括味覺、嗅覺等多種感知,最為理想的虛擬現實技術應該可以感受人所具有的一切感知,但是受到諸多相關技術的限制,現在的虛擬現實技術僅僅限于視覺、聽覺、觸覺等簡單的幾種。

1.2.4 構想性。虛擬現實技術應該具有廣泛的想象空間,它應該可以拓展人類的認知范圍,不僅可以模擬出真實存在的環境,也可以模擬出我們構想的但是并不真實存在的環境。例如可以模擬我們所生存的地球環境,也可以模擬我們知之甚少的浩瀚宇宙,可以讓我們身臨其境,對于科學研究、探索未知事物也有著很多的優勢,比那些呆板的圖畫、模型要生動、強大得多。

2 虛擬現實技術應用于教學改革中的優勢

虛擬現實技術應用于教學,同樣是以計算機和多種傳感技術為核心,同時綜合了聲像、通信等諸多其他相關技術,借助于各種相關的軟硬件設施,交互的處理各種教學信息,從而優化教學過程和目標,完成各類教學任務[2]。虛擬現實技術應用于教學,可以使教學活動更加豐富多彩,它能創造出逼真的表現效果,使學生們有身臨其境的感覺,能刺激他們的多種感官,多方面激發學生們的興奮點,活躍他們的思維,提高他們對學習的興趣和積極性,拓展他們對時間和空間的感知,加深對客觀世界的認識和理解,使他們能夠從多種渠道獲取信息,增強學習能力,同時在又能在一定程度上緩解教師們繁重的重復性勞動,從而大大提高教學質量,取得良好的教學效果[3]。

3 虛擬現實技術在教學改革中的應用

3.1 利用虛擬現實技術創設學習情境

一方面,應用虛擬現實技術,可以重現現實生活中無法觀察到的自然現象、事物的變化過程或是根本不存在的東西,而且可以徹底打破時間和空間的限制。例如,在物理教學中,運用虛擬現實技術,向學生們展現原子核外電子的排布和運動等我們在現實生活中無法親眼見到的物理現象。在化學教學中,運用虛擬現實技術可以清晰的呈現出離子交換的過程,對它們進行內部觀察,加深學生們的理解。在生物教學中,孟德爾遺傳定律的發現用了幾年的時間,而通過虛擬現實技術,我們在一堂課內便可以實現,完全突破時間的限制。在歷史教學中,教師可以利用虛擬現實技術重現唐王朝的太平盛世,也可以重現晚清王朝的腐朽統治,讓學生們置身其中,真正的融入進去,親身體會。當然,利用虛擬現實技術,我們還可以重現古巴比倫的空中花園,讓學生們身臨其境,親身去感受那種震懾人心的魅力。另一方面,虛擬現實技術可以形象直觀的闡述各種抽象的概念和理論,加深學生們對抽象概念的理解和把握。例如,在進行生物教學時,運用虛擬現實技術來呈現興奮傳導和細胞凋亡的過程,將抽象的理論知識具體化,便于學生們去理解,印象深刻。將虛擬現實技術引入教學,使學生借助相應的配套設備置身于一個三維空間的虛擬情境中,讓學生產生沉浸感和臨場現實感,更好的學習和掌握所學知識。

3.2 利用虛擬現實技術進行探索學習

學生們在學習過程中會碰到各種各樣的問題,這些問題會引發學生們對所學知識和所遇問題的思考,他們往往會提出各種假設。通過虛擬現實技術,我們可以形象直觀地觀察到這些假設所產生的結果。例如,在化學教學的虛擬系統中,學生可以根據自己的構想,將各種不同的原子組合在一起,通過虛擬現實技術組合出新的物質。通過這種探索式的學習,可以激發學生們的想象力,拓展他們的思維空間,有朝一日,或許真的可以研究出新的物質來。利用虛擬現實技術,學生們還可以進行生態環境模擬、建筑設計的研究等方面的探索,進而研究生態環境的影響因素和規律,或設計出新的建筑物。利用虛擬現實技術進行探索學習,對于培養學生的創造性思維和科研能力非常有利。

3.3 利用虛擬現實技術進行實驗教學

在傳統教學中,我們往往過于重視理論而忽視實驗,導致好多學生眼高手低,缺乏動手能力。我們知道,實踐是檢驗真理的唯一標準。隨著教育的不斷發展,我們越來越認識到實驗對于教學的重要性。在現代教學中,實驗教學占有舉足輕重的地位,它是進行素質教育、創新教育的重要手段之一,它不但能使抽象的理論知識形象化、具體化,便于理解,而且對于學生求知欲望的激發,理論知識的理解與強化,學生發現問題、分析問題、解決問題能力的培養有著非常重要的作用[4]。隨著我國高校的擴招,高校學生人數每年都在大幅度增加,然而學校教育經費有限,無力擴大實驗場地,有些儀器也無力購買,而且受到實驗安全性等各方面因素的影響,導致很多應該開設的教學實驗無法進行,大大的降低了實驗教學的質量。為了盡量改善實驗教學狀況,獲得良好的教學效果,利用虛擬實驗技術來彌補教學條件的不足,是近年來實驗教學較為新穎且較為實際的辦法。一方面,有些實驗對于外界條件和實驗器材要求非常高,在學校實驗室無法實現。這樣,學生們就失去了親自動手去體驗的機會,對于理論知識無法等到充分的理解和掌握,此時就可以通過虛擬現實技術來解決。在虛擬實驗室里,我們可以創造出現實中無法實現的實驗條件,例如在物理實驗中我們可以通過虛擬現實技術創造出絕對的理想狀態,我們可以實現零阻力、零電阻的情況,可以實現完全的彈性碰撞和無阻尼振動。有了虛擬現實技術,我們就不用因為實驗條件的限制而放棄那些非常重要的實驗課程,這對于學生們強化理論知識,加深對理論知識餓理解和掌握非常有益。另一方面,利用虛擬現實技術,還可以避免現實實驗中的各種危險因素。在傳統的實驗教學中,對于那些對人體有危害或是危險的實驗,一般都是通過觀看教學視頻來學習,有的甚至直接取消,這樣,學生就無法親自去動手來參與實驗,無法獲得對于理論知識的感性認識,不利于學生對于未知事物的探索。而利用虛擬現實技術,我們可以將那些危險性較大的實驗逼真的模擬出來,無須顧慮它會給學生造成危害,這樣就避免了各種危險。再者,通過虛擬實驗,我們可以不斷的更新教學內容,跟上時展的潮流,還能為學生的自學創造良好的條件,提高學生的學習能力和鍛煉的機會。也許有人會問,既然虛擬現實技術幾乎可以模擬出完全真實的環境甚至于現實中根本不存在的條件,那么我們是否可以用虛擬實驗來完全取代真實實驗呢?回答當然是否定的。虛擬現實技術運用于實驗教學雖然具有很多優勢,但是由于實驗設備單一、性能穩定且實驗條件過于理想化,以及虛擬系統數據的限制,實驗過程中很難出現因為操作失誤等原因出現的異常現象,不利于學生去發現實驗中存在的問題和蘊含的新知識,而且學生的動手能力也并沒有得到真正意義上的鍛煉。因此,虛擬現實技術并不能完全取代真實實驗,它是我們為了更好更有效的教學所采用的一種手段。

3.4 利用虛擬現實技術進行技能訓練

虛擬現實技術所模擬出的虛擬環境,可以讓每個學生都置身其中,產生沉浸感,成為一個真正的參與者,全身心地投入進去,通過虛擬現實技術,學生可以進行各種各樣的技能訓練,這非常有利于學生學習能力的培養。由于這些環境都是由虛擬現實技術所模擬出來的,便沒有了現實中所要考慮的可行性條件、費用、危險等后顧之憂,學生們可以全身心地投入進去,可以反復練習,直到熟練到掌握了所學技能為止。例如,在汽車駕駛培訓系統中,學員可以反復操作控制設備,進行汽車啟動、掛檔退檔、轉向、倒車、坡路起步等各項操作,達到熟練掌握駕駛技能的目的。

3.5 利用虛擬現實技術進行遠程教學

虛擬現實技術可為遠程教學提供移動電子教學場所,創設一個功能相對完整的三維可視化虛擬校園,加入一系列人性化的功能,為遠程教育提供一個基礎平臺,對各個終端提供開放性、持續性的遠程教育,這對調動學生的積極性,突破教學重點和難點,無疑會起到一個非常好的效果。例如,在生理教學中,由于抽象思維、邏輯思維、微觀情境和動態過程很多,需要學生對于教學內容要有合理的想象,教學存在很多困難,可是利用虛擬現實技術,我們可以將抽象變為具體,將微觀情境進行宏觀模擬,形式新穎,過程逼真,可以使學生沉浸其中,親身體會,讓學生對學習產生濃厚的興趣,更好地講明教學重點,順利地突破教學難點[5]。傳統的遠程教學,由于受到各種條件的限制,往往沒有充足的教學時間,教學內容非常有限,知識也較為籠統淺顯,教學效率不高。然而,有了虛擬現實技術的應用,我們便可以優化遠程教學過程,有針對性地進行教學,利用有限的時間加大教學密度,高密度地傳授課程,提高教學效率。

4 虛擬現實技術應用于教學改革需要注意的問題

虛擬現實技術應用于教學雖然擁有很多傳統教學無法比擬的優勢,可以使達到事半功倍的教學效果,但是在應用虛擬現實技術進行教學時,也要注意一些問題。

4.1 虛擬現實技術是一種輔助教學手段而不是教學目的

不可盲目地用它來取代其他的教學方法和手段,要以教學質量和教學水平為中心,切忌一味地追求教學方法的創新而忽視教學質量和的提高。

4.2 不能因為虛擬現實技術的強大而忽略教師和學生的作用

教學是一個十分復雜、細膩的過程,教師的行為表達對良好教學效果的取得起著舉足輕重的作用,不容忽視。在教學中,教師和學生才是真正的主角,其他的都只是為了達到更好的教學效果所采用的輔助手段,教師素質的高低才是教學成敗的關鍵。有了虛擬現實技術這些強有力的輔助手段,對教師的綜合素質也就提出了更高的要求,需要教師具有更高的專業素養。教師要更有效地去激發學生的學習興趣,在教師設計如何教的同時,更要重視學生的如何學。

參考文獻

[1] 李欣.虛擬現實及其教育應用[M].北京:科學出版社,2008.

[2] 李利生.對多媒體教學的認識[J].中國教育技術,2003,17(3).

[3] 衣俊卿.用新的質量觀引導和深化高教改革[J].中國高等教育,2001(20).

虛擬現實概念范文5

關鍵詞:虛擬現實電影;融入性;體驗性

從1980年電影的誕生到現在數字科技的突飛猛進,電影技術不斷地被新科技替代更新,虛擬現實技術是這兩年來被視為顛覆傳統影視制作最具動力的新技術之一。虛擬現實(Virtual…Reality,簡稱“VR”)由美國VPL公司創建人拉尼爾在20世紀80年代初提出,也稱“靈境技術”或“人工環境”,集成了計算機圖形技術、計算機仿真技術、人工智能等技術的最新發展成果,是一種由計算機生成的高技術模擬系統。這種虛擬的環境是通過計算機圖形構成的三維數字模型,并編制到計算機中去生成一個以視覺感受為主,包括聽覺、觸覺的綜合可感知的人工環境,給人一種身臨其境的感覺。[1]虛擬現實電影的出現給傳統電影生態帶來了顛覆性的影響,一種虛擬沉溺、體驗參與式的影像世界逐漸發展起來。2009年,由20世紀??怂构旧a的3D《阿凡達》,極具沖擊力和帶入感的電影體驗讓全球觀眾體驗到了3D電影的美感,3D電影隨之成為大片放映的主要方式。而經過短暫的幾年,2016年初全球的VR電影達40多部,其中《星球大戰》《復仇者聯盟2》《火星救援》等,這些頗具票房影響力的好萊塢大片也推出了VR電影版本。安德烈•巴贊曾在《“完整電影”的神話》一文中詳細論述了“完整電影”的概念。他認為,“電影這個概念與完整無缺地再現現實是等同的,他們所想象的就是再現一個聲音、色彩、立體感等一應俱全的外部世界的幻景”。[2]虛擬現實電影讓觀眾以主觀視角置身于故事場景中,隨著科技的不斷突破與進步,甚至嗅覺、觸覺、味覺未來都可以在觀影過程中同步呈現。

1虛擬與真實的互動——虛擬影像的特征

數字時代的科技革命改變了藝術的創作模式,科技的媒體特性隨之帶來的是藝術的普及型,電影藝術經過百年的發展,正在利用科技帶來身臨其境的感官體驗,而觀眾也逐漸由被動觀看發展為主動參與。虛擬現實電影構造的真實世界中,觀眾由觀看電影轉變為體驗參與,改變了作品的影像與意義,呈現出不同的媒介特性。

1.1建構互動

巴爾特認為:“觀眾和藝術作品還存在‘可書寫’的關系,即‘接受者可以根據藝術作品提供的信息自由地選擇,而且可以自由的改寫和重寫’?!保?]創作者一直在努力尋求路徑,希望作品能夠與觀眾互動。德國導演湯姆•提克威的實驗電影《羅拉快跑》中,三次奔跑產生了三種不同的結果,這部經典的回環往復模式的電影,雖然不是直接讓影片與觀眾互動,但是影片在結構上的多重結局的設計,一定程度上是希望能夠與觀眾互動,讓觀眾對其中一個結局產生認可。而隨著科技的不斷發展和高新技術的使用,虛擬現實電影讓觀眾的參與程度更為深入,比如在槍擊的場景中,影片角色如果對準了觀眾,出于心理反應,觀眾會下意識地躲避。觀眾在觀影過程中得到了解放,縮小了觀眾與電影之間的距離,打破了傳統固定式的觀影模式以及觀眾是導演意志的接收者這一角色。未來虛擬現實影片將不只是在拍攝與放映方面區別于傳統,在故事情節上也將打破固有套路。影片的故事發展中將會設置更多的情節走向,將會與觀眾進行全程互動和深度參與。通過頭戴式虛擬顯示設備,觀眾可以360°觀看影片,畫面的選取不再局限于導演視角,甚至可以通過深度參與改變影片內容,體驗將會更加個性化。

1.2融入性

虛擬現實電影在觀看的過程中產生涉入感,它超越了參與行為本身,并且通過行為達到參與互動的喜悅感?;谄跫s精神,傳統的觀影過程中觀眾只可以在自己的位置上活動,而虛擬現實電影能夠通過頭戴式設備讓觀眾融入場景中,觀眾不僅可以坐著,還可以站著或者奔跑跳躍,與影片的故事情節產生互動。隨著擬像技術的不斷進步,以及互動式設計的不斷改進,未來的虛擬現實影像中,通過設立虛擬本人,直接置于故事之中,觀眾將作為故事的參與者參與到故事發展的情境之中。逼真的畫面、音效以及觸覺的反饋會使觀眾產生生理錯覺,無法區分真實與虛擬,實現視覺、聽覺以及觸覺的感官刺激。比如《消失的海岸線》這款游戲中,場景的再現極其逼真,畫面精致,使用者沉溺于場景之中,穿梭在虛擬與現實之間,通過頭戴式設備,使用者產生的晃動都擺脫不了場景,無法區分虛擬與真實,在場景中的人被發現,被追逐。震撼的效果讓使用者與游戲融為一體。未來,虛擬現實技術將更符合人體學設計,更符合人類直覺操作與經驗,以全面融入的方式貼近人的思維模式并與觀眾互動。

1.3想象與創造

想象力是精神層面的心智運作,想象力的高低、快慢、深淺都會影響互動的品質。虛擬現實電影審美意象的產生,也是由創作者想象力創作出來的。審美與想象是人類特殊的心靈感受之一,是影響審美判斷力的最主要的因素。因為虛擬現實技術具有娛樂性及創造力,能夠產生介入傳統觀影、技術或心理學的新的審美機制,不斷帶來更獵奇與更具沖擊性的故事情節與畫面。虛擬現實電影本身就由文化、美學、人文思想建構而成,透過科學的技術發展而產生的創新藝術??茖W與藝術的結合在形式上就已經具備創造力,科學具備理性、機械、精準的特性,虛擬現實技術則將作為感性藝術融入電影之中。隨著高科技不斷推陳出新,虛擬現實電影將會不斷演變,提供新的感官感受,顛覆以往人們對于電影的認知,造就無限想象的藝術形式。

2影視美學的轉變——從觀看到參與

虛擬現實電影具有非理性的趣味美學,其中的互動性顛覆了以往的靜態觀影,夢幻般的場域使人忘情投入,猶如身臨其境,讓觀眾達到身心合一的感受。二維影像是有距離的觀看,虛擬現實電影讓觀眾扮演了參與者的角色。

2.1控制權的解放

虛擬現實電影使人們在互動中認識事物,電影的控制權得以解放。在全景式、立體逼真的影像畫面沖擊下,虛擬現實電影不再是聽覺與視覺的混合,而是一種觸覺行動的延展。在虛擬現實電影中,一種新的互動式的關系和沉溺式的觀影體驗被引入其中,在頭盔中開創了一個逼近真實的世界,打破了傳統觀影的距離感。與傳統熒幕電影不同,虛擬現實影片是開放式空間,未來觀眾可以選擇不同的觀看方式以及影片中的情節,觀眾視角不再受到局限,他們可以參與到影片的故事發展中去,電影的控制權開始解放。虛擬現實電影360°影像畫面沒有明確的指向意義,可依據觀眾的個人興趣進行選擇,未來的電影故事情節的設置也將在吸引觀眾注意力上下功夫,否則處于自我控制狀態的觀眾很難將注意力投入影片故事中去。所以,虛擬現實電影的美學風格的革命性意義在于,它使觀眾能夠參與到敘事中去,體驗到一個趨于真實的世界,觀眾的觀影控制權得到解放。

2.2去疆域化的空間

虛擬現實電影能夠營造置于場景中的空間特性。頭戴式虛擬現實設備,不會將觀眾的視角局限在影片之中,而是通過內在感應技術,能夠隨著觀眾的動作作出相應的畫面調整。所以,觀眾做任何動作都會進行相應的畫面調整,觀眾視線不受畫面的限制,觀眾在認知上會產生置于場景中的錯覺。虛擬現實電影突破了人與影像之間的第三空間,在360°場景中,觀眾的視域得到了延伸,一個趨于真實的無疆域的影像畫面呈現在觀眾眼前,虛構了一個真實世界,實現了自然與科技的完美結合,使過去傳統影片中的界限被打破。在無疆域的影像畫面里,觀眾參與其中,不再是與影片處于分離狀態,取而代之的是一個全新的互為延伸的熒屏畫面,觀眾將體驗到亦真亦假的影像感覺。所以,虛擬現實電影打破了空間的局限性,觀眾可以從現實空間跳到虛擬空間,參與影片敘事,沉溺其中進行互動。

2.3體驗性的玩與樂的概念

虛擬現實電影打破了傳統電影僅僅局限在視聽上的直觀體驗,它可以作為一種游戲的媒介,讓觀眾與劇情產生身心互動,從而帶來新的發現或者出其不意的回饋。因此,透過玩樂產生愉悅成為虛擬現實電影功能的一部分。虛擬現實電影能夠產生趣味性、娛樂性,同時能夠引發觀眾的內在動機,而內在動機的高低會影響觀眾的專注度、正面的情緒以及滿足感。在虛擬現實電影中觀眾的情緒會得到釋放,比如合伙幫影片中的警察抓到壞人,看見故事里氣憤的場面甚至會去理論一番。當然,這些互動性的場景在體驗性的影片中可以出現,能夠帶來參與的趣味,但放到院線大電影中勢必會破壞故事性,值得考量??傊?,虛擬現實技術帶來了前所未有的體驗性。在人類漫長的文明史上,任何文明的建構都離不開工具。早期電影只是在通過想象使我們的神經系統的感知得到延伸,“相應的媒介的確都揭示出了某種兩分的界限,一端是主體而另一端是對象,然而其中的分界卻是游移不定的”。[4]隨著虛擬現實電影技術的不斷成熟,終將實現以體驗代替觀看。電影的娛樂性在一定程度上擴展開來,這種體驗參與的模擬情景讓觀者產生了意識上的幻覺,達到了影片對觀眾的心理影響。

3結語

虛擬現實概念范文6

一、計算機虛擬現實技術的基本概念

虛擬現實技術主要是指由各種傳感裝置、硬件以及計算機軟件構成的三維信息化人工虛擬環境。簡而言之,虛擬現實技術就是運用高端技術及設備營造出虛擬環境,使人擁有“置身其中”的感受的同時,還可以實現與虛擬環境的交互。

二、計算機虛擬現實技術在高校體育訓練中的應用分類

目前,計算機虛擬現實技術在體育訓練系統中的應用類型主要有兩種:一種是沉浸式,即訓練者需要借助三維頭盔、立體眼鏡、立體環繞聲耳機等設備,才可以體驗到比較逼真的立體環境。該方式的優點是可以使訓練者完全沉浸于虛擬環境中進行交互操作,同時缺點也非常明顯,即設備要求齊全、成本高、操作復雜。另一種是非沉浸式,通常只需要借助于計算機,為訓練者營造出平面的虛擬環境以供學習,如制作訓練視頻等,該種方式雖不能像沉浸式一樣營造出立體的虛擬環境,卻仍然能夠為訓練者帶來豐富的聽覺和視覺信息,操作較為簡便。因此,我國高校體育訓練中應用較多的是非沉浸式的虛擬現實技術。

三、計算機虛擬現實技術在高校體育訓練中的應用策略

(一)塑造虛擬訓練情境

雖然任何體育運動形式都有一套系統的訓練規則,但訓練中遇到的情境仍然是千變萬化的,加之學生對知識的理解和接受能力差異,這樣就會導致教師的口頭講解效果大打折扣。然而,教師如果能夠運用計算機虛擬現實技術,將訓練情境制作成教學視頻,不僅可以為學生直觀地展示訓練情境,節約物質投入,彌補現實條件受限的不足,甚至還可以嘗試提前將教學視頻發給學生,在不影響訓練效果的前提下,鼓勵學生自學,培養學生自主訓練與學習的能力。計算機虛擬現實技術的科學合理應用,對學生來講,不僅可以增加學習的趣味性,還可以提高學習效率;對于教師而言,一方面可以使自己的教學達到事半功倍的效果,另一方面又可以不斷提升計算機操作技能。

(二)采集測算運動數據

“更高、更快、更強”的奧林匹克精神充分表達了體育運動的意義。因此,運動數據的采集和測算就顯得十分重要,且在很多項目中,運動數據在很大程度上是?\動效果的關鍵衡量標準。相比于運用傳統工具對運動數據進行的采集、測算,運用計算機虛擬現實技術對運動數據的采集和測算更快速、更精確、更全面。[1]值得注意的是,運用傳統采集工具只能采集到學生們的外在數據,而無法采集心理數據,長久以來,教師只能根據自己的觀察,來把握學生們的心理狀況,得出的數據并不準確,且會因教師的水平和經驗等方面的不同而千差萬別。運用計算機虛擬現實技術中的智能化儀器等設備,不僅可以輕松地采集到準確的心理數據,還可以對這些數據進行科學、快速地分析。

(三)課程回放及分析訓練效果

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