前言：中文期刊網精心挑選了虛擬現實技術與應用范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
虛擬現實技術與應用范文1
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境中的真實程度，理想的模擬環境能夠使用戶全身心地投入到由計算機所創建的三維虛擬環境中，如同在現實世界中的感覺～樣：交互性指用戶對模擬環境內物體的可操作程度和從環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境，也可以構想客觀不存在的甚至是不可能發生的情境。
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
安全是民航運輸業的生命線。虛擬現實技術應用于民航行業，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，這些系統是為訓{練機場塔臺管制員而設計的大型虛擬現實系統，能真實再現塔臺管制工作環境，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境處理器的支持下，利用二維或者三維的顯示技術創造逼真的虛擬環境，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建模和監控，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、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
隨著我國民航行業的迅速發展，各種先進技術陸續被引進，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。從民航運行的系統性出發，本文提出利用虛擬現實技術搭建數字化的民航運行系統的觀點。
物質世界的發展變化規律是可以被認識的，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。民航運行系統是完全“人造”的系統，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，人們可以利用這個系統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生。例如跑道滑行道系統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性，從而引發運行中的問題，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，統計模擬運行中的不安全事件，分析引發原因中的設計因素，修改設計以避免“木已成舟”后再發現設計中的缺陷，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行的后續航段繼續延誤，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”環節，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，可以將這些因素統統視為變量，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。
虛擬現實技術與應用范文2
中圖分類號：TP391.9文獻標識碼：A文章編號：1007-9416（2012）04-0000-00
1、論文研究背景及意義
近多年來，由于計算機及網絡相關技術的迅猛發展，世界經濟發展的必然趨勢就是數字化，數字城市也逐漸引起了人們的注意。那么怎樣應用計算機技術來構建數字城市，近而實現城市的數字化已經引起城市規劃及管理人員和城市居民的共同關注。城市仿真技術在構造數字城市過程中發揮著非常重要的作用，因此成為當前一個新的研究熱點。仿真(Simulation)技術是利用計算機軟件模擬實際環境進行科學實驗的技術，以模擬的方式為使用者創造一個實時反映實體對象變化與相互作用的三維圖形界面，使之在感知行為的逼真體驗中獲得直接參與和探索仿真技術對象在所處環境中的作用和變化。城市仿真(Urban Simulation)技術就是仿真技術在城市規劃、建筑設計等領域中的應用，表現為人機交互、真實建筑空間感與大面積三維地形仿真，即交互式實時三維(Interactive Realtime 3D)。采用虛擬現實技術構造出來的城市視景仿真系統是數字地球的重要組成部分和支撐手段，已經被廣泛應用在城市的規劃、建設以及管理當中，對于城市發展規劃的各個方面都具有相當重要的意義。
2、國內、外的視景仿真工具
MultiGen-Paradigm公司的MultiGen Creator的各版本三維建模軟件是世界上流行的實時三維數據庫生成系統的軟件環境，在仿真系統中得到廣泛的應用。Vega Prime是MultiGen-Paradigm公司應用于實時視景仿真、聲音仿真和虛擬現實等領域的世界領先的軟件環境。Urbansim是基于城市交通需求模擬分析和城市土地綜合分析的新型城市發展仿真軟件。MagicCity屬于WinTel架構基礎上的虛擬現實和視景仿真系統。我國在視景仿真系統開發的同時，也在進行仿真系統軟件平臺的開發。TrueSim v2.0 三維實時仿真軟件平臺是深圳市創想科技發展有限公司在綜合了國內外多項最新三維仿真技術的研究成果以及多年來從事三維仿真研究所積累的多種經驗的基礎之上推出的具有自主知識產權的仿真平臺。神州視景信息技術有限公司自主研發了“基于普通PC和Internet的大規模場景實時漫游引擎系統――SCVR”。 Virtools是一個實時三維虛擬現實編輯軟件，可將多種常用文件格式（三維模型、二維圖表、聲音等）整合到一起，并具備交互功能，能夠開發出電腦游戲、建筑仿真、交互娛樂等多種3D產品。
3、本文的研究目的及重要內容
本文通過研究虛擬現實視景仿真技術的相關知識，實現以我們學院校園為虛擬環境的視景漫游系統。通過對虛擬場景的構建，能夠實現視景漫游中的自動漫游和交互漫游等效果。本系統應用建筑草圖大師Sketchup和MultiGen Creator軟件工具來構建虛擬場景中地形及建筑物的三維模型，并建立道路、樹木、路燈等虛擬景物，借助Vega Prime軟件平臺和工具集對校園虛擬場景進行仿真，在VC++開發平臺下實現三維景觀及模型的交互式（以鼠標、鍵盤等交互方式）控制，實現了虛擬校園景觀的視景仿真漫游系統。
本文主要研究內容和所做工作總結如下：
(1)了解視景漫游技術以及虛擬現實的發展，對國內外虛擬現實技術應用現狀進行調研。
(2)對黑龍江農墾科技職業學院的視景環境數據進行搜集和整理，包括地形數據的獲取、建筑物數據的獲取、紋理數據的獲取等等。
(3)研究用虛擬現實建模軟件Sketchup、Creator以及三維建模技術、模型真實感技術以及模型優化技術等對地形、道路、教學樓和圖書館等建筑以及校園之中的花草樹木等進行建模，構建出虛擬場景模型庫，然后用視景漫游軟件Vega Prime和VC++對虛擬場景進行漫游和交互控制。
(4)研究模型數據庫建模和優化技術問題，模型數據庫的建構、調整和優化對提高實時仿真系統中運行的速度和流暢性起著至關重要的作用，成為目前重要的研究課題。
(5)碰撞檢測技術。開發虛擬現實仿真系統有一個主要目標就是能夠讓用戶以盡可能接近自然的方式與構建的虛擬場景中的物體直接進行交互。要實現自然的、精確的人機交互功能首先要解決的是碰撞檢測的問題。碰撞檢測是虛擬場景中動態物體與靜態物體之間或動態物體與動態物體之間進行交互的基礎。在碰撞檢測中有兩個問題需要解決，一是檢測到碰撞的發生和碰撞的位置，二是計算碰撞后的反應。而碰撞檢測是計算碰撞反應的先決條件，因此，碰撞檢測是虛擬環境中一個必不可少的部分。
(6)為保證虛擬場景的真實性、生動性及其對用戶的感染力，對基于粒子系統的虛擬場景環境特效技術進行研究。
校園視景仿真就是在計算機環境中對真實校園的景觀進行虛擬再現，采用虛擬現實相關技術，生成一個實時的、能給用戶各種真實感受的三維虛擬環境。利用計算機軟硬件及其相關輸入輸出設備，使用戶可以在虛擬的校園場景中進行瀏覽和交互漫游，感受校園中的風景。利用這種方法可以讓更多的人來了解我們的學校，對本校園的環境及交通現狀等方面有更深刻的認識。
參考文獻
虛擬現實技術與應用范文3
虛擬現實技術發展至今，在技術以及應用領域方面都有很大的突破。早期具有代表性的虛擬現實電影《指環王》中塑造的虛擬角色“咕?！?，作為早期比較完善的虛擬角色，在取得巨大成就的同時，更是推動了虛擬現實技術在電影領域的發展。如今，虛擬現實技術在電影中的應用相比其他領域而言，仍處于初級階段。一方面是虛擬現實技術在電影的應用比較晚，另一方面是虛擬現實技術改變了電影的傳統制作過程，既為電影注入了新的活力，又帶來了新的挑戰。這意味著電影制作團隊要跟隨技術發展的步伐，以早期的動作捕捉技術與虛擬拍攝技術為基礎，將虛擬現實技術與傳統電影進行融合，為電影的創新發展開辟新道路。
關鍵詞
虛擬現實技術《指環王》虛擬角色動作捕捉
目前電影中所應用到的虛擬現實技術，大多還停留在虛擬人物與虛擬場景的構建上，而沒有做到真實的沉浸式交互體驗?！吨腑h王》作為目前的頂級系列電影，在電影中也應用了虛擬現實技術，塑造出電影中的虛擬角色“咕嚕”，再配合電影中的虛擬場景特效，使觀眾在觀看《指環王》的三部影片中擁有更加真實的視覺效果體驗。
一、動作捕捉在電影中的應用
虛擬現實技術在電影中的應用基本上還只是體現在虛擬角色的創造中。虛擬角色的創造首先需要采集角色扮演者的信息，然后扮演者根據劇情內容進行表演，再實施表演捕捉，最后通過特效制作完成虛擬角色的創造。簡單來說就是角色動作捕捉+電影后期特效制作，比較具有代表性的虛擬角色有《猩球崛起：黎明之戰》中的猩猩“凱撒”、《指環王》系列電影中的“咕?！薄ⅰ逗诳偷蹏?》中的“史密斯探員”等。
動作捕捉簡單來講就是將角色扮演者表演時的動作捕捉下來，然后把捕捉到的動作同步給電腦上的虛擬角色，使電腦中的虛擬角色能夠做出與真人完全一致的動作，從而給觀眾一種逼真、自然的效果。最初使用了動作捕捉的電影為保羅·范霍文執導的科幻電影《全面回憶》，盡管這部電影僅僅將動作捕捉運用在短短幾秒的X光掃描鏡頭中。在那之后也有不少使用了動作捕捉的電影，但在整個電影中的占比仍然是少之又少。再后來一部偉大的電影《指環王》上映了。電影《指環王》取得了巨大成功，其中“咕?！钡陌缪菡甙驳稀ど鹚官x予這個角色鮮活的生命力，帶給觀眾一種真實存在的感覺，而不是停留在視覺表面的虛擬角色上，打破了傳統表演與電影后期特效兩者的界限。
二、“咕?！迸c動作捕捉技術的融合
早期系列電影《指環王》在設計電影中的虛擬角色“咕嚕”時，應用了動作捕捉技術。一開始，安迪·瑟金斯僅作為咕嚕的配音，然而導演彼得·杰克遜發現了其表演的潛力，于是決定讓他嘗試掌握動作捕捉，以完成“咕?！钡谋硌?。
在動作捕捉過程中，導演為了能有更好的效果，在演員安迪·瑟金斯的表演區域架設了許多攝像機，并讓安迪·瑟金斯穿上帶有特殊標志的單色衣，再利用電腦的視覺系統識別和處理這些符號，以便更好的捕捉安迪·瑟金斯的動作細節。視覺系統標定后，電腦將對捕捉到的圖像信息進行分析處理，辨認出各個瞬間的標志并計算其空間位置，從而得到其運動軌跡，這也使得“咕?！钡膭幼鞅砬楦幼匀弧６驳稀ど鹚顾缪莸摹肮緡！?、“凱撒”等經典角色的成就使他成為電影歷史上第一位動作捕捉大師。
《指環王》電影能夠取得如此巨大成就，不僅是導演、演員以及拍攝團隊的功勞，還有與《指環王》合作的維塔工作室。維塔工作室在與《指環王》合作過程中，為其手工制作了大量的表演道具。在《指環王》系列電影的第一部中，由于當時的動作捕捉技術不夠成熟，安迪·瑟金斯只能先與其他演員一起配合表演，再到專門進行動作捕捉的房間內獨自表演，以此獲取動作信息，再用電腦將動作信息轉換到“咕嚕”中。這不僅是對進行動作捕捉團隊的考驗，更是對演員的表演能力的考驗。在《指環王》系列電影的后兩部中，動作捕捉技術相比之前有了一定的發展，安迪·瑟金斯才能夠穿上帶有特殊標志的單色衣進行表演，這也相對減少了一部分工作量。據統計，維塔工作室為了能夠精確表現“咕?！钡谋砬椋瑸槠湓O計了9000多種不同的頭部肌肉組合方式，在成千上萬的半獸人軍隊的大場面中為演員制作的特效面具就超過了一萬個，同時，模型制作與后期特效處理完美結合，使該場面達到了史詩級的震撼效果。這也使維塔工作室的特效化妝技術和后期特效制作技術在《指環王》中發揮得淋漓盡致。維塔工作室不僅參與了《指環王》系列電影的制作，還有后續的《霍比特人》系列電影、《金剛》、《阿凡達》等影片，其中的虛擬人物設計、模型道具以及視覺特效均出自于維塔工作室的制作團隊。
三、虛擬場景在電影中的應用
虛擬現實電影在構建虛擬角色的過程中，還需要構建虛擬場景給電影提供更好的視覺效果。比較具有代表性的有《指環王》系列電影、《黑客帝國》電影、《變形金剛》電影等。虛擬場景與虛擬角色在構建上有異曲同工之處，虛擬場景的設計是在演員表演的場景中布置純色的幕布，一般為綠色或藍色的，在演員表演結束后，通過電腦技術將純色的幕布背景替換為電影相應的虛擬場景。這些虛擬場景是在電腦中提前制作完成的，這種拍攝技術也稱為電影虛擬拍攝。
這種虛擬拍攝技術在電影中的應用也比較普遍，無論是在早期的《指環王》系列電影中的建筑場景以及火山等場景還是在《黑客帝國》電影中槍戰情節的數據流場景都對虛擬技術做了很好的應用和宣傳，這些電影也成為早期較好地應用了虛擬現實技術的里程碑電影。
虛擬拍攝技術真正被觀眾所熟知還是在2009年的《阿凡達》電影的公映。電影《阿凡達》的拍攝幾乎都是在藍綠幕布中進行的，超過2000個以上的藍綠場景鏡頭需要進行剪輯、特效、聲音等環節的合成與制作，這為電影的工作人員在后期對照劇本文字描述來逐一匹配鏡頭時，帶來巨大的工作量，也正是這巨大的需求推動了虛擬技術的發展。早期的《指環王》電影、《黑客帝國》電影中，導演在監視器的畫面中，只能夠看到演員在幕布場景中的表演，真正的虛擬場景只能等到后期的合成中才能夠與幕布場景進行替換，這要求導演對電影的每個情節中的所有細節都必須了解的非常清楚，否則后期場景合成時一旦發現前期拍攝達不到要求時，還得重新進行前期拍攝，增加了電影制作團隊的工作量。而到了2009年的《阿凡達》電影，虛擬拍攝技術已達到了另一個新高度，虛擬場景與幕布場景能夠實時替換，這也意味著導演能夠在監視器中實時觀看到演員在虛擬場景的表演情況，也能保證前期拍攝的質量。
早期的虛擬拍攝技術受計算機硬件、軟件和技術的限制，發展速度較為緩慢，也在一定程度上影響了虛擬現實電影的發展。1975年微軟成立，之后發展出Windows操作系統。1976年蘋果公司成立，使用蘋果自己的Mac OS操作系統。1981年IBM推出IBM-PC，大大簡化了硬件構架，定位面向普通大眾，此時由于操作系統的發展仍處于DOS階段，普及的速度也較為緩慢。1982年美國SGI公司成立，基于它完成的電影包括《侏羅紀公園》、《泰坦尼克號》、《玩具總動員》、《指環王》等。1995年SGI并購了Alias Wavefront公司，這就是現在比較常見的制作三維模型的軟件MAYA的前身。隨著計算機技術的不斷發展，虛擬拍攝技術也在不斷進步，推動了虛擬現實電影的發展。
電影是創作的藝術，背景式的照片無法滿足拍攝需要，很多時候需要建立三維模型，并有真實的貼圖，還可以根據影片需要進行光線模擬，符合標準后放入模型庫，根據創作的需要調入虛擬拍攝系統，根據劇本需要讓攝影機靈活選取需要的角度進行拍攝。模型素材庫的建立是一個龐大的工程，不僅要包羅萬象，而且還要能進行清晰的檢索和調用。這個工程需要持續的投入和建設的，可以通過專門的團體搭建架構，制定技術標準，把符合的納入數據庫內，并可以有償進行商業推廣，讓這個素材庫慢慢發展壯大?，F在比較常見的制作三維模型的軟件有3Dmax、MAYA以及Cinema 4D等，這些軟件中自身攜帶了一些常見的模型素材庫，可供平時的使用，若是在電影拍攝中有其他需要，還可在軟件中進行模型制作。這些軟件與后期剪輯的軟件之間也有共通的文件格式，這為兩類軟件之間的互通提供了基礎。
四、虛擬現實技術在當代的發展
反觀現在，虛擬現實技術在電影中的應用已不再停在虛擬角色的創作中了?，F在已經出現了不少的虛擬現實電影，例如《亨利》VR動畫電影、《Allumette》VR動畫電影等，這些虛擬現實電影都有一個共同的缺點，就是時長非常短，基本上只有十幾二十分鐘，這也是現在虛擬現實電影中存在的一個局限性。
虛擬現實技術在與電影融合后，改變了電影傳統的拍攝、創作思維、演員演出等方式。這是虛擬現實技術與電影結合后必將出現的情況。無論是之前融入虛擬角色的電影還是現在的需要佩戴VR頭盔或眼鏡的電影，都與傳統電影有很大差異。
首先，虛擬角色與虛擬場景的創造過程十分繁瑣，需要花費大量的時間進行前期的模型道具準備，同時在人物設計與場景設計上也更加考驗設計師的能力。而現在的虛擬現實電影中，由于要讓觀眾能夠自己的意愿選擇觀看的主要角色的演出，因此就需要電影的創作團隊對電影細節的不斷完善，同時因為虛擬現實能夠模擬生活中的人物、場景等，這更加考驗攝像師與特效師對人物面部表情與場景的細節的把握，由此完成觀眾從旁觀—參與—我即角色的最終實現。
其次，虛擬現實電影彌補了傳統電影的拍攝缺陷。在傳統電影拍攝中，經常會遇到無法進行真實拍攝的鏡頭，傳統的做法是利用實拍的場景視頻加上后期特效合成，這種做法也能夠實現不錯的效果。在虛擬現實電影中，需要實拍的視頻素材并不多，大部分素材都是依靠虛擬現實技術進行模擬合成，盡管是通過模擬合成的，但其影像效果還是非常真實的。前面所提到的《亨利》VR動畫電影也是其代表作之一。相比以前的虛擬角色創造過程，現在的虛擬現實電影中的角色以及場景，都是由虛擬現實技術生成，從這看出了虛擬現實技術在短短十幾年的巨大發展。
最后，虛擬現實電影相比傳統電影，在劇情設計上的完整度要求更高。傳統的電影中，由于觀眾沒有自主選擇的權利，導演在電影制作過程中幾乎都是將劇情重心放在主角身上并圍繞著主角推動。而在虛擬現實電影中，觀眾能夠自由選擇觀看的角色，這就要求電影中的每個主要角色都要有完整的劇情線，讓觀眾在選擇想看的角色后，能夠體驗到完整的劇情線，這很大程度上增加了電影制作的難度，同時賦予電影更多的劇情發展可能性。
盡管現在的虛擬現實技術比起之前已經取得了巨大的發展，但是在電影制作與播放方面還是存在一定的局限。虛擬現實電影無論從制作還是播放，都與現代科技的發展有著緊密聯系。傳統電影院的設備都是為傳統電影或是3D電影所準備的，而虛擬現實電影在設備上則要求較高，例如頭盔設備，它可以帶領觀眾進入虛擬現實電影的場景中；而手柄設備可以幫助觀眾在觀看過程中進行一些選擇，這是實現沉浸式交互體驗的基礎。同時，一旦觀眾自己擁有了虛擬現實電影的播放設備后，便可以不受環境的影響，實現隨時隨地看電影，這也意味著傳統影院將遭受巨大的沖擊。因此，在虛擬現實技術高速發展下，傳統影院需要做出相應的調整，打破自己的局限性，尋找新的發展契機。
結語
虛擬現實技術在電影中的應用，改變了傳統電影的創作過程，為電影創作注入了新的活力，也給相關的電影公司以及傳統影院帶來了新的挑戰。現在所出現的虛擬現實電影時長大多只有十多二十分鐘，影片類型也比較單調，在各方面受到的限制都比較大。如果想實現完整的虛擬現實電影，就需要更加成熟的技術以及大量的人力物力的支持。
隨著虛擬現實技術的不斷發展，未來的虛擬現實電影必將在科技的支持下大放異彩，不僅是電影時長的延長與影片類型的增多，更重要的是打破了傳統電影的限制，讓電影有了更多的可能。綜上所述，虛擬現實技術在電影中的應用是未來影視領域新的發展方向，電影從事人員要跟上虛擬現實技術的發展步伐，將其與傳統電影進行融合，迎接虛擬現實技術與電影融合后所帶來的新挑戰、新機遇，為電影的創新發展開一條辟新的道路。
參考文獻
[1]段金龍,孫琦.論電影中動作捕捉技術的運用及其影響——以《指環王》系列電影為考察中心[J].濮陽職業技術學院學報,2020,33(06):96-100.
[2]湯蓓蓓.新媒體背景下VR技術對電影的影響研究[J].當代電影,2020(10):165-168.
[3]方榮國.電影虛擬拍攝技術發展探析[J].現代電影技術,2015(07):16-26.
[4]徐海峰,呂鋒,李明月.基于虛擬現實技術在當代電影中的應用分析與探究[J].藝術評鑒,2017(16):109-111.
[5]韓棟,李冰,覃嫦.虛擬現實技術在電影領域中的應用分析[J].傳播力研究,2019,3(31):72.
虛擬現實技術與應用范文4
關鍵詞：虛擬現實技術體育高校應用建議
1虛擬現實技術基本概述
虛擬現實技術主體借助了仿生學和自動化控制方面的學科內容，結合人機交互的技術背景，創建出一個極具體驗特征的空間氛圍。同時，該技術還利用了網絡信息技術、傳感技術、遙感技術及圖形處理技術等方法形式，巧妙的模擬了不同的教學環境，能夠讓學生在場景中不斷體驗感知，從而加深了學生對體育教學的融入[1]。
2計算機虛擬現實技術的應用特征分析
2.1信息交互特征
該技術能將充分滿足不同信息模型進行整合，通過雙向的信息交互法則，有效的構建出一個教學所需的空間意境。在此過程中，教師可以借助指定的操作命令，創造出一個有效空間模型，能夠系統的反映出不同的景觀特征。同時，該技術聯動了現實場景和虛擬場景，以對應的方法將兩者的信息進行匯總，能夠讓學生在不同的場景中進行氛圍轉化，從而明確相應場景的中心價值。
2.2感知特征
虛擬現實技術（VR）技術使用了集成化的信息管理模式，將不同的場景以圖像的形式進行呈現。同時，VR技術整合了不視角同的學科理論，借助如感應力學、電磁學方面的內容，將不同的動作形式以特異性的信息模型進行處理與判斷，借助不同的信號模型進行方式呈現，引導學生在全息的空間環境中進行感知學習。
2.3沉浸體驗特征
VR技術能夠根據人們對不同場景的需求進行情境模擬，將肉體的感知與精神理念進行價值碰觸，從而充分滿足了學生對于情境的基本需求。該技術能夠讓情境更為逼真，通過構建出一個意想的空間形式，引導學生深入體驗體育課程的魅力[2]。
3基于在高校體育教育中計算機虛擬現實技術應用建議
3.1確立教學框架
首先，教師應全面認知虛擬現實技術的內涵及應用優勢，結合新時期的網絡背景進行目標探索，從而有效掌握新時期的體育教學的內容。由此，需優化體育課程的設計。如對于籃球項目的教學框架的設計中，需對籃球的技法內容進行綜合性設計和講述，制定適合學生接受的框架內容。如對于“行進間上籃”內容設計中，則可以利用VR技術模擬出該技巧的特點，結合圖片的內容呈現出正確的上籃方法和模式，并針對性的拓展錯誤的內容。同時可以模擬出該技巧的注意事項，利用虛擬現實技術的技術形式，凸顯出踝關節、膝關節等關節部位的動作規范。此框架設計中需重點強調避免腿部肌肉拉傷的方法，不僅能夠提高學生對籃球技巧的核心認知，還能讓學生在空間中感同身受的了解主體框架的特殊價值，進而提高了學生的自我保護意識。其次，需針對投籃技巧及項目進行優化，制定對應的硬件設備于VR技術中，讓學生借助該設備觀看不同形式下的實踐技巧和動作姿態。此時，教師需有效的輸入相關代碼程序，明確虛擬空間技術中各類圖像的綜合性價值，從而逐步提升學生的感知體驗能力[3]。最后，教師需結合不同維度的模塊屬性進行整合，將體育教育的框架模型融入于主體數據庫當中，借助數據庫的分析、整合、診斷系統，有效的制定一個較為科學的體育教學體系。
3.2詳細功能設計情況
在計算機虛擬現實技術的功能設計的優化過程，需構建有效的目標體驗功能，結合不同場景的實際情況進行充分的模擬。如需將科學的呈現草地、水泥地、塑膠田徑場地、籃球場地等方面的場地信息，將三維額度的信息融入于功能要求當中。在此過程中，需精準的分析出學生的體驗情況，并結合如圖1所示的流程進行功能制定。由此，需針對體育項目的技術要求和現實情況進行有效的對比，結合不同場景模式的方針設計進行實際優化，圍繞該技術的優勢進行項目制定，從而明確具體功能的設計要求。同時，需根據計算機背景下的要求模式進行制定，分解不同動作的基本要求，構架一個有效的溝通空間，從而有效提高體育教學的有效性。特別需要注意將訓練要求與模擬訓練進行整合，要求學生結合云網絡的數據結構進行方法對比，從而提高模擬功能的有效性。對于體育場景的設計要求中，需根據學生的接受情況拓展有效的模擬訓練環境。如在“運球”的教學中，則可以構建木質地板的場景，學生們通過跳躍、走位、傳球等動作充分感知運動場地地板的軟硬度，結合靈活的體驗情境分析出相應的訓練場地，這對于后期實際教學有積極的作用。同時，教師需結合多媒體形式進行體育教學，讓學生通過多媒體設備感受實際場景的魅力價值，從而更快的認知體育場景的目標導向。特別需要借助該技術設計不同結構的三維數據模型，并融合對應的情境設計內容，設計出有效的賽事標準和賽事情況（NBA），讓學生在VR技術中了解不同賽事的規則和賽場中項目訓練目標和方法，潛移默化的加深了學生對不同體育項目的認知與了解。
虛擬現實技術與應用范文5
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
虛擬現實技術與應用范文6
[關鍵詞]虛擬技術 應用 教學
一、虛擬現實技術概述
虛擬現實技術是運用計算機對現實世界進行全面仿真的技術，能夠解決學習媒體的情景化及自然交互性的要求。通常用立體眼鏡、傳感手套等一系列傳感輔助設施來實現三維現實，人們通過這些設施以自然的方式（如頭的轉動、身體的運動等）向計算機送入各種動作信息，并且通過視覺、聽覺以及觸覺設施使人們得到三維的視覺、聽覺及觸覺等感覺世界，隨著人們不同的動作信息，這些感覺也隨之改變。目前，虛擬現實技術不僅指戴著頭盔和手套的技術，而且還包括一切與之有關的具有自然模擬、逼真體驗的技術與方法。
二、虛擬現實技術在教育中的應用
虛擬現實應用于教育是教育技術發展的一個飛躍。對教育教學的影響主要體現在以下幾個方面。
（一）改善課堂教學方法
現代化的教學方法要求改變傳統的課堂講授式為啟發引導式，追求教與學的合作化，以講授引導思維，以教導激發感情，并賦予學生學習的主動性。在現代教育思想指導下，虛擬現實教學有利于創造這樣的環境，以教師為中心的授課形式將會被改變，以學生為中心的個別化教學、合作化教學和環境中自我探究得以真正實現。從多媒體虛擬現實系統的組織形式看，虛擬現實是非線性的網絡結構，逼真的虛擬環境可提供良好的人機交互功能，在這個基礎上教學內容的組織安排將特別強調由學生主動參與來構建知識結構，變學生的“被動聽講”為“主動學習”，由“要我學”轉變為“我要學”。
（二）改善教學內容的內在結構
教學內容的內在結構就是學科知識結構設計，知識結構是學科知識間的邏輯關系，是學科內含智力因素的信息源。傳統的教材及實驗指導材料都是以線性結構來組織學科知識結構的，知識內容的結構及順序都是以教為主，教學順序性很強，學生對教師的依賴性很大，難以促使學生從已建立的知識結構向新知識結構遷移。通過虛擬現實技術，可以利用接近人類認知特點的方式去組織和展示教學內容、構建知識結構，為學生提供一種動態、開放的結構化認知形式，它既包括學科的基本內容，又包括學科內容之間的邏輯關系，既注重知識的形成過程，又注重知識的結構，通過這種非線性結構擴散學生思維，進行啟發式教學。
另外還可以在演示教學內容方面提供直觀的、形象的多重感官刺激的視聽覺材料，以一種直接的信息傳遞方式，通過親臨其境的、自主控制的人機交互，由視覺、聽覺、觸覺獲取“外界”的反應，提供生動活潑的直觀形象思維材料、展現學生不能直接觀察到的事物等，形成知識點。
（三）改善教學活動的空間
發展虛擬教學課堂教學不再局限于有形的教室中，教學活動的空間和時間將得到無形擴展，進一步向虛擬課堂、虛擬大學發展。虛擬現實也將為高校擴大招生后設置的分校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”變為多?！肮蚕怼?。通過交互式遠程教學的課程目錄和網站，由局域網工具作校園網站的鏈接，可對各個行業提供開放性和遠距離的繼續教育，及其急需的課程教學，還可為社會提供新技術和高等職業培訓的機會，促進全國教育水平的提高。
（四）改善實驗教學環境
實驗學習是鞏固學生理論知識，提高學生動手操作能力的必不可少的一個環節。很多高校花費巨額資金來滿足教學需求，由此導致實驗設備不足、型號落后、難以更新換代跟上科技發展的現象頻頻出現。虛擬技術在實驗教學中的引進為各大高校提供了最新思路，如建設“常新”型的實驗實訓基地，利用多媒體技術，半實物仿真與虛擬現實相結合的方法，建造虛擬演練的現代化實驗實訓基地，其“設備”或“部件”多是“虛擬”的，可根據發展需要重新“生成”新設備，也可使“設備”和教學內容在虛擬環境中不斷更新，使實踐訓練及時跟上技術的發展，以培養高素質的畢業生，保證知識型的技術人才和管理人才能滿足當今經濟發展的要求。
另外，虛擬技術對全方位的實驗、實訓教學也起到顯著作用。從原來只是用錄音、錄像來輔助文字教材進行教學的方式發展為使用具有人機交互的多媒體技術。多媒體的信息類型有靜態的、運動的、超級鏈接的視覺和聽覺信息，媒體信息形式通過計算機的集成處理，提供了超文本、圖形、圖像、圖表、音頻、視頻和動畫。對于抽象的、概括的概念、原理，除了用文字和語音協同描述外，還可以通過多媒體用三維實景進行虛擬展示，可以讓學生進入問題存在的環境，有針對性地建構虛擬情景，引導學生進行探究，通過自身與信息和環境的相互作用來得到知識。
結語
綜上所述，虛擬現實技術的發展將對探索發展現代教育思想、提高教育技術水平、改善實驗實訓環境、優化教學過程，培養具有創新意識和創新能力的人才產生深遠的影響。
參考文獻：
［1］何增穎.虛擬機技術的實驗教學應用[J].實驗科學與技術，2010
