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虛擬現實的特點范文1
關鍵詞:虛擬現實;高等院校;計算機教學
當今社會正處于高速前進的發展時期，科技水平不斷提高，各項新技術、新成果層出不窮。在這樣的現代化背景下，全國各行各業的工作方式及工作手段也不斷的得到更新，教育行業也不例外，傳統的教育方式作為我們教學的基礎性根基發揮著其穩定而不可動搖的作用，但是僅靠傳統教學顯而易見已經不能滿足我們的教育工作需要，這個時候，我們需要積極主動的引進學習新的教學手段和技術，將創新與傳統巧妙融合。接下來，筆者將以計算機教學為主題，試著從虛擬現實技術的特征及其與計算機教學的聯系等方面談一談虛擬現實技術在計算機教學中的應用。
傳統的教學方式是以老師的言傳身教為主，老師說、同學們聽，一對多的教學方式搭配一些簡單的視頻、圖片等輔助文件，這樣的教學是基礎，卻已經不能達到最好的教學效果。所謂虛擬現實技術，是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，它利用計算機技術造成一種虛擬情境，是一種多源信息融合的交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真，可以讓使用者進入到那個情境之中去，從而身臨其境的進行工作和學習。結合虛擬現實與計算機教學之間的聯系，筆者將虛擬現實的特點，概括有下面三個部分:第一，沉浸感。學生們通過虛擬現實技術進入虛擬世界中，視覺、聽覺、觸覺等多種感覺器官都有著鮮活、真實的感受，這種獨一無二的沉浸感，可以幫助學生更好地進入教學實境中，在虛擬現實的體驗中，更加專注、熱情的投入計算機學習的進程之中，進而得到更好的學習成效。第二，交互性。傳統的計算機教學，老師在上面傳授，同學在下面單方面的接收信息，這樣的教學特別依賴老師的表達水平和語言能力，教學效果很難達到最佳。而虛擬現實技術將同學們全部投入三維真實模擬的認知環境之中，同學們的每一個學習操作都會有相對應的合理反饋，教學之間產生一種頻繁、高效的良性互動，這種交互性對于我們的計算機教學有著極佳的教學效果，值得我們推廣應用。第三，構想性。所謂構想性，是指在虛擬現實技術的前兩個特點:沉浸感和交互性的基礎之上，虛擬現實所構建出來的逼真世界有著良好的構想性特征，它的建立本身結合了現實世界的大量特征，同時又在用戶使用中的真實感知進行不斷改良，從而獲得了與真實世界最大可能的相似度與反應狀況，這樣建立起來的虛擬現實教學系統，對學生們的知識水平和視野的提升都帶有極大的優化效果。沉浸感、交互性和構想性是虛擬現實技術的三個重要特點，在計算機教學中，虛擬現實技術可以起到很大的作用，學生們在高等院校專門構建的虛擬教學世界中可以更好地學習，一改以往那種老師教、學生學的單一傳授模式，同學們可以在逼真的教學環境和良性互動中產生極大的學習興趣與學習熱情，更加積極主動的投入課程的學習中去，從而達到良好的教學效果，實在是一舉多得。
二、虛擬現實技術在計算機學習中的應用
虛擬現實技術作為近年來廣受關注的一種新興技術，通過計算機對現實世界進行進行全面模擬仿真，從而為用戶提供逼真的使用環境。在作為虛擬現實的載體———計算機的教學中，這種手段的加入顯得更為迫切和有益。接下來，筆者將從以下四個方面試著談一談虛擬現實技術在計算機學習中的應用。第一，虛擬儀器。高校的計算機教學往往會涉及多種儀器的相關學習，可是以當前的教學能力，這些儀器很多時候都無法普及到每位學生身上進行一對一的操作練習，從而導致教學效果的極大程度下降，而虛擬現實技術可以很大程度上改善這個缺陷。學生們可以通過虛擬現實技術在逼真的虛擬世界里進行儀器操作練習，這樣的練習可以減少許多現實的儀器損耗，練習的人數和時間也有了很大程度的擴展。第二，虛擬課堂。虛擬課堂作為傳統教學的補充，可以補足許多傳統教學所不能實現的地方。一些傳統課堂出于時間、空間、金錢或者技術問題而無法實現的展示教學，在虛擬課堂中有了更多、更大的實現可能。同學們通過虛擬課堂，可以很大程度增強對傳統課堂知識的學習體會，也可以學到許多傳統課堂學不到的知識。第三，虛擬遠程教育。當前的教育模式已經漸漸向網絡化時代過渡，學生們不僅可以通過考學、進入大學校園這樣的方式進行高等教育學習，一些已經工作或者身處遠方的人也可以通過遠程教育的方式進行進一步的深造，從而對國民整體的綜合素質、學習水平的提高都有所提高、促進，而虛擬現實技術支持下的虛擬遠程教育，就是實現學習目標的重要工具和關鍵一環。就計算機教學而言，很大程度上來講它是具有極大實踐性的一門科學教程，作為一種職業培訓，很多需要它的人并沒有辦法全職來到高等院校進行實地學習，這種時候，虛擬現實技術就給我們提供了一個非常好的解決途徑———通過虛擬遠程教育給那些需要它的人一個學習的機會，從而達到更好的教育目的。
三、結語
虛擬現實技術在當前來講還是一門新技術，很多地方都還沒有完善，完全進入課堂的條件尚不充足，但是不可否認的是它的前景是十分光明的，尤其作為計算機科學，與虛擬現實技術的聯系十分緊密，將虛擬現實應用在計算機教育中就顯得更加的必要和緊迫了。在可以預見的以后，虛擬現實技術會越來越完善和普及，其在計算機教學中獨一無二的優勢也會越發明顯，作為一種新興的教學手段，虛擬現實技術在計算機教育中的應用是必然且無可替代的，各大高等院校眼前也在積極的進行這樣的教學探索和初步實踐，最終它會在計算機教學乃至各門各科教學中都發揮重要而不可替代的作用。
參考文獻
虛擬現實的特點范文2
關鍵詞：虛擬現實 科技開發 電子娛樂教育游戲
虛擬現實技術中的“現實”是泛指在物理意義上與功能意義上，存在于世界上的任何事物或環境。該虛擬程序可以是實際上可實現的環境，也可以是實際上難以實現的或根本無法實現的環境。而“虛擬”是指用電腦生成的意思，因此，虛擬現實是指用電腦生成的一種特殊環境，人們可以通過使用各種特殊裝置將自己“投射”到這個環境中，并操作、控制環境，實現某種特殊的目的，即人是虛擬環境的主宰。
虛擬現實的特征：1、多感知性一所謂多感知是指除了一般計算機技術所具有的視覺感知之外，還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運動感知，甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。2、浸沒感—又稱臨場感或存在感，指用戶感到作為主角存在于模擬環境中的真實程度，好像在現實世界中的感覺一樣!3、構想性一強調虛擬現實技術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，也可以隨意構想客觀不存在的甚至是不可能發生的環境。
虛擬現實技術運用在科技開發上，用它來設計新材料，可以預先了解改變成份對材料性能的影響。在材料還沒有制造出來之前就可以知道用這種材料制造出來的零件在不同受力情況下是如何損壞的。虛擬現實在商業上的應用主要體現在對產品的展示。例如，在展示一些高科技產品時，為了讓用戶能了解到這種技術的功能，內部的結構，銷售商就會運用虛擬技術來模擬商品，像一個真實的物品展現在消費者面前，給消費者一種身臨其境的體驗，如：樓房銷售，旅游景點，汽車銷售等都利用這項技術。
虛擬現實技術運用在電子娛樂上，通過虛擬現實技術在娛樂領域的運用，英國科學家研制出現的利用虛擬現實技術模擬的滑雪器通過操控者利用模擬的一些設備如：頭盔、顯示裝置、身穿的滑雪服裝、腳上穿著雪橇板、通過手中的滑雪棒，在室內通過觀察顯示器的過程中出現的畫面，可以模擬出滑雪場現場的情況，跟真的在滑雪過程是一樣的感受。
虛擬現實技術運用在教育上：1、虛擬校園，虛擬校園是把一個真實的學校，通過虛擬現實技術活生生的展現在計算機上或是在你的面前，突破了傳統單一的瀏覽方式，讓自己能真的身臨其境的去觀察物體的每一個角度，靈活的瀏覽校園情境。在1996年時，天津大學就嘗試著虛擬校園，讓很多沒有去過天津大學的人，也可以身臨其境的去領略這所知名的大學。伴隨著科技網絡技術的發展，現在很多大學也在開始逐步的使用這樣的技術來推廣自己的學校。2、虛擬教學為現代教學帶來了很多便利，運用這種虛擬技術，我們可以模擬出我們無法直接觀察出來的，或是無法在現實中真實體驗測試的，如一些復雜系統的結構和動態，給學生一種更直觀的感受。3、虛擬現實技術在培訓上的貢獻是非常卓越的，由于這項技術有沉浸性的特點，這樣就能夠給參與培訓的人有一個虛擬現實的空間，讓其在這個虛擬的空間中扮演一個角色，能讓他進人狀態，身臨其境的去學習。這樣對學生的學習訓練非常有利，能夠幫助學生去感受和理解教學的內容，切身去解決問題。很早以前，西南交通大學做過這樣一個虛擬教學實例，他們開發的機車駕駛模擬裝置，就可以真實的模擬出列車運行的各種狀態，讓學生有一個真實的感受。通過對這個模擬裝置的各種設置，真實模擬出各種事故應急情況，不斷的給學生做訓練，操作熟練后能馬上參與到相應的工作。
虛擬現實技術在互動游戲領域的運用。三維技術，不僅是虛擬現實技術重要的應用方向，而且牽引著虛擬現實技術的發展。虛擬現實的全部技術在三維游戲里面都能找出。創造一個逼真的虛擬世界來滿足真實感游戲，一般需要三維軟件，創建出的模型、三維人物動畫、立體的聲音和其他資源等。為了能逼真且實時地實現圖像信息，模擬復雜的虛擬世界，就必須設計合理的模型組織結構，并對虛擬世界中的每個對象“精雕細琢”地搭建三維模型，這是在三維虛擬系統里構建過程的重要工作。只有逼真的、實時的、高成像的三維場景和一套復雜的交互感應設備，才能滿足虛擬現實的搭建，達到人和環境的現實融合，并且利用操縱鍵盤來輸入與輸出。也就是說，我們利用三維技術生成的三維場景。通過一些特殊的顯示設備來模擬現實世界里你所能看到，然后將利用環境產生的互動，獲得最接近真實的體驗過程。虛擬現實技術，為互動娛樂方式的突破提供新的機遇。在科技發展的今天，有著先進強大的虛擬現實硬件支持下，加之真實，互動，情節化，多人參與等特點，新一代的互動傳播方式，將把人們體驗虛擬世界的經驗，帶到一個嶄新的，人類從未觸及的世界當中。
虛擬現實的特點范文3
關鍵詞：虛擬現實暴露療法;浸潤式;恐懼癥;焦慮癥
一、引言
虛擬現實（virtual reality，VR）是近年來迅速發展起來的一項技術。虛擬現實領域的先驅Burdea認為：“虛擬現實是合成的計算機用戶界面，通過視、聽、觸、嗅等多種感知渠道對現實進行模擬”[1]。虛擬現實是一種可以創建和體驗的計算機系統，它是通過一些特殊設備，如頭盔式顯示器、圖形眼鏡、數據手套、立體聲耳機、追蹤系統、三維空間傳感器等，用計算機技術來生成一個視聽觸嗅等感覺逼真的虛擬時空世界。使用者可以通過傳感器裝置與虛擬環境交互作用，按照自己的意愿去改變虛擬環境，其感覺、動作與真實世界一模一樣，有強烈的“親臨其境”的感受和體驗。它強調的是逼真的感受、自然的交互作用、獨特的想象性。早些年由于VR 設備和系統制作費用過于高昂，VR 技術只是應用于軍事和工業設計等少數領域。隨著計算機技術的發展，VR 設備和系統制作的成本大幅度下降，VR 技術也得到了越來越廣泛的應用。在國外，一些研究者把VR 技術應用于心理治療領域，并取得了良好的效果[2]。
暴露療法是通過讓患者長時間暴露于導致其癥狀出現的刺激中，使得患者產生適應過程而消除癥狀，并改變對刺激的感知和認識，建立新的行為模式的一種治療方式。該方法基于Foa和Kozak的情緒加工理論[3]。傳統的暴露療法分為實景暴露和想象暴露，但是無論是實景暴露和想象暴露都有其一定的局限性。實景暴露往往實施起來難度較大，并且有一定的危險性。特別是在對恐高癥病人的治療上，如對其實施實景暴露則更加容易發生危險[4]，在對動物恐懼癥的治療上亦是如此;想象暴露則往往需要患者有良好的想象力，想象力較差的個體因無法達到很好的浸潤效果而會影響到治療的效果。
為了能夠在暴露療法中呈現較完善的暴露場景，往往需要虛擬現實對特定應激場景加以呈現，于是便促成了虛擬現實技術與暴露療法相結合，我們稱之為虛擬現實暴露療法（virtual reality exposure therapy ，VRET）。
二、虛擬現實技術的分類
虛擬技術按照標準的不同可劃分為不同的類別。按沉浸度來劃分，可分為非浸入式、部分浸入式和完全浸入式。按其實現虛擬環境功能的高低，可分為桌面式、浸入式、分布式和混合實現系統[5]。
三、浸潤式虛擬環境
（一）虛擬現實的浸潤感
虛擬現實的浸潤感，也叫虛擬現實的沉浸感，是指用戶沉浸在虛擬現實系統中，完全體會到與真實場景所一致的情感體驗。虛擬現實的浸潤感一直是虛擬現實領域關注的重點，尤其在對用戶體驗要求較高的行業，如游戲、仿真訓練等。
（二）浸潤式虛擬環境的分類
根據研究人員對虛擬環境沉浸度的不同要求和構造虛擬環境的不同方式，構建虛擬環境所使用的設備差別很大。一般說來有兩種常見的方式構建浸入式虛擬環境。
第一種是洞穴式虛擬現實系統，即利用計算機、多個投影系統、多個揚聲器等設備構建虛擬環境[6，7] 。 它是一種利用多個立體投影設備，投影屏幕相互環繞的環境，使用者置身于立體投影機投影形成的三維屋子里，并能在其中自由活動。借助于其他傳感設備，如立體眼和數據手套，使用者擁有立體視覺，可以從不同角度觸摸甚至改變虛擬環境中的物體。
第二種是利用頭盔呈現系統來實現虛擬環境。在頭盔系統呈現計算機構環境的同時，可利用運動追蹤裝置提供頭部或身體運動變化的信息[8]。頭盔顯示器固定在使用者的頭部。頭盔呈現系統實現的虛擬環境可以使觀察者產生自我為中心的深度知覺或者外部深度知覺。配合其他的輸入設備，可以為被試提供沉浸度較高的虛擬環境。
已有研究表明，無論是洞穴式虛擬現實系統還是利用頭盔呈現系統來實現虛擬環境，都會給參與者帶來較好的浸潤感覺。如Krijn 等人利用組間設計對25名患有恐高癥的患者進行治療，并在治療中對洞穴式虛擬現實系統與頭盔式虛擬現實系統的浸潤效果進行了比較。研究結果顯示，無論是用洞穴式虛擬現實系統還是頭盔式虛擬現實系統，所呈現出的虛擬情境均給參與者帶來了較好的沉浸效果，二者的浸潤效果并沒有影響到最后的治療結果[9]。
四、虛擬現實暴露療法在心理治療中的應用
（一）恐懼癥
虛擬現實暴露療法較多關注特殊恐懼癥的治療，例如蜘蛛恐懼癥、 恐高癥、飛行恐懼癥等。
1.蜘蛛恐懼癥
通過虛擬頭盔顯示器觀看虛擬蜘蛛能有效治療蜘蛛恐懼癥。增強的虛擬現實暴露療法還包含觸摸實物的可能性（毛織物可以提供像蜘蛛的感覺）。
目前已有許多利用虛擬現實療法治療蜘蛛恐懼癥的案例，其中包括一例關于蜘蛛恐懼癥的控制實驗研究。在研究中，28名患有蜘蛛恐懼癥的成年人接受虛擬現實暴露療法的治療，并受到評估。治療的過程包括給被試進行標準化的問卷測量、情緒stroop測驗、行為回避測驗，以及測量參與者看到活著的多毛毒蜘蛛時心跳的頻率。各測試結果均表明，虛擬現實暴露療法對蜘蛛恐懼癥的治療有很好的效果[10]。
2.恐高癥
恐高癥是最早應用虛擬現實暴露療法來治療的心理疾病之一。在國外已有較多應用虛擬現實暴露療法對恐高癥進行治療的案例，其中較多的是個案研究，也有一部分采用隨機、控制組實驗進行研究。在一項研究中，Coelho等人采用個案研究的方法，通過呈現三個虛擬暴露場景對10名恐高癥患者進行治療，一年后回訪發現，其回避行為、對高度的恐懼及態度均有顯著好轉[11]。在另一項研究中，Emmelkamp等人采用隨機控制的組間實驗，對33名被試采用虛擬現實暴露療法和想象暴露療法進行治療，最后得出結論：虛擬現實暴露療法與想象暴露療法在減少焦慮和回避行為方面具有同樣的效果[12]。
（二）焦慮癥
患有焦慮癥的患者通常會體驗到更強烈的恐懼和擔憂水平。已有研究表明，治療焦慮障礙最有效的方法之一是暴露療法。過去的幾年中，臨床和相關研究領域已經有研究者開始使用虛 擬現實手段制定特定的虛擬情景并將患者暴露其中從而引發其焦慮，達到治療焦慮障礙的目的。
1.社交焦慮障礙
在一項采用虛擬現實暴露療法治療社交焦慮障礙的研究中，被試為36名平均年齡為26歲的男性。被試被要求進入到浸潤式虛擬現實環境中——有5個虛擬人物的派對，其中4人坐在離被試比較遠的地方，他們相互交談，另外1名單身女性坐在離被試比較近的位置，接近參與者，介紹她自己后與被試發起交談，交談的過程由淺入深。該實驗包括社交焦慮問卷前后測，在實驗過程中有皮膚電導和心率等生理指標的記錄。最終得出的結論是：通過短暫的虛擬現實互動，即虛擬現實暴露療法，有社交焦慮的參與者的焦慮水平可以得到較大的緩解[13]。
2.考試焦慮障礙
在一項虛擬現實暴露療法治療考試焦慮障礙的研究中，有21名學生參加實驗，其中11名學生為高考試焦慮，另外10名學生為低考試焦慮。虛擬情境按照考試準備的時間進行呈現——考生的家、地鐵、考試地點。結果顯示，高考試焦慮組的學生表示出更高的焦慮水平，在暴露于虛擬現實環境中時，高考試焦慮組的學生比低考試焦慮組的學生表現出更多的抑郁情緒。這一結果表明虛擬現實情境能夠激發高考試焦慮學生的情緒反應，但是并沒有證實虛擬現實暴露療法對高考試焦慮的學生有治療效果[14]。
五、虛擬現實暴露療法在創傷后應激障礙治療中的應用
所謂創傷后應激障礙（PTSD），是指經歷異乎尋常的威脅性或災難性應激性事件或情境后而引起精神障礙的延遲出現或長期持續存在，其特點是時過境遷的痛苦體驗仍然揮之不去，持續回避與事件有關的刺激，并長期處于警覺焦慮狀態[15]。Difede等人應用虛擬現實暴露療法對一名患有PTSD的“911事件”幸存者進行治療，結果顯示，該患者在經過完整的虛擬現實暴露療法治療后，其PTSD癥狀顯著減少了90%[15]。
六、對虛擬現實暴露療法的評價
虛擬現實的暴露過程通過實際的暴露并伴隨著可視化的圖像和想象來共同完成。暴露療法背后的原理是：通過暴露于恐怖的情境讓人們有機會認識到他們的恐懼和擔心是多余的;通過不斷的練習，他們的焦慮也會逐漸減少。
（一）虛擬現實暴露療法的優點
虛擬現實暴露療法在增強和加速處理治療過程方面比真正的暴露和想象技術有更多的優勢。
與現實暴露相比，虛擬現實暴露可以完全進行控制：暴露的質量、頻率和強度可以完全由治療師在辦公室執行，當病人無法忍受時，可隨時停止。
另外，患者能夠對特定的恐懼刺激進行反復暴露 。在Wiederhold的典型案例中，一名患者只害怕飛機著陸的過程。如果使用虛擬現實暴露療法，在一個小時內患者可以練習多次著陸，而不用浪費時間去乘飛機旅行。此外，暴露的同時治療師可以用不同的儀器監控病人的反應 （包括心理和生理反應），觀察病人的癥狀是否有所減少。
與想象暴露相比，虛擬現實暴露療法擁有高度的浸潤感，可以給病人呈現出更有現實感的刺激，因為它有能力去刺激不同的感覺通道，如視覺、聽覺、觸覺等，從而幫助患者感到沉浸在現實的體驗之中[13]。通過虛擬暴露，治療師能夠看到患者所看到的，可以準確地識別出引發患者焦慮的刺激。
總之，虛擬現實的靈活性允許治療師定制特定的治療體系以滿足不同患者的需求。它的優點概括起來可以包括：交互性、靈活性、可控性、機密性、安全性、省時、節約成本和可重復性。
（二）虛擬現實暴露療法的缺點
首先，虛擬現實暴露療法與傳統暴露療法相比，由于其加入了虛擬現實系統而費用相對較高。虛擬現實系統需要運用大量的3D呈現技術，因此對硬件設施的要求較高，這樣就帶來了較高的實驗成本。另外，在設備的維護上，需要投入大量的人力與物力。
其次，虛擬場景開發難度較大。虛擬現實暴露療法往往建立在虛擬現實場景的呈現上，因此，需要虛擬現實場景有一定的逼真度，這樣對開發人員的技術要求便很高。
七、對虛擬現實暴露療法未來的展望
作為正在發展中的心理治療方法，隨著科學技術的不斷進步，虛擬現實暴露療法將會成為心理治療領域未來發展的新方向。但是，單純的暴露療法往往對心理治療所起到的效果并不很理想。因此，現在已經有學者將生物反饋技術應用于虛擬現實暴露療法中，二者相結合，能起到較好的治療效果。相信隨著我們對虛擬現實技術的不斷了解，將會有更多更加成熟的虛擬現實系統能夠應用到心理治療領域中來，為更多承受心理疾病痛苦的患者帶來福音。
[1]Riva G，Botella C，Geron P，et al. Cybertherapy：Internet and virtual reality as assessment and rehabilitation tools for clinical psychology and neuroscience[M].Amsterdam：IOS Press，2004：37-54.
[2]許百華，趙業.虛擬現實技術在心理治療中的應用[J].心理科學，2005，28（3）：654-655.
虛擬現實的特點范文4
（中國衛星海上測控部，江蘇 江陰 214400）
【摘 要】執行海上測控任務期間，為確保測控通信設備的穩定可靠，海上測控通信系統的訓練模式仍是采取以口頭演練為主，輔以仿真訓練的模式，已不能適應當前高密度海上測控訓練的要求，通過信息化手段引進基于虛擬現實訓練模式，實現海上測控通信系統訓練模式的轉換具有重要意義。
關鍵詞 訓練模式；虛擬現實；測控通信系統
0 引言
高密度海上測控任務要求測控通信系統設備必須穩定可靠，這就給傳統的測控通信訓練模式帶來挑戰，以往測控通信系統訓練模式采取以理論訓練和實操訓練相結合的方式進行，并采取仿真訓練等手段為輔助手段，這些訓練模式取得了良好效果，培養了大量的海上測控通信人才。隨著信息化技術的發展和虛擬現實技術的應用，在越來越多的領域采取虛擬訓練的模式開展訓練，其具有訓練成本低、安全性高、不受時空限制且訓練效果好等特點，通過訓練模式轉變的研究，將有效推動通信系統訓練效益。
1 海上測控通信系統訓練模式綜述
海上測控通信系統訓練模式包括個人自學、承師帶徒、廠所培訓、授課講課、聯調演練及網絡化訓練等模式，為海上測控通信系統人才培養、能力提升作出了重要貢獻。
1.1 個人自學
個人自學是根據個人訓練的實際情況，依據年初制定的個人年度訓練計劃開展專業訓練的方式，其具有針對性強、效果有限的特點，側重于對設備基本信息、基本操作、基本流程、基本原理的掌握。
1.2 承師帶徒
承師帶徒是為崗位人員指定本專業技術骨干開展專業知識培訓，包括理論授課、實操演示等，主要通過“以老帶新、互幫互學”等方式開展訓練，其具有指導性強、重點突出等特點，側重于基本操作、基本原理的學習和掌握。
1.3 廠所培訓
廠所培訓主要結合新設備研制、改造、聯合課題研究、廠所代職等工作進行，廠所培訓能夠使崗位人員對設備的總體知識、設備性能、設備原理等進行深層次的學習和研究，對提升崗位人員執掌設備能力和科研試驗能力具有重要作用。
1.4 授課講課
授課講課可分為新學員匯報講課、外訓人員匯報講課、崗位專家授課、外請專家授課等。通過授課講課既可檢查人員知識掌握情況。又可使崗位人員學習了解當前新技術、新研究、新應用等，為崗位人員提供崗位訓練和科研創新動力。
1.5 聯調演練
聯調演練是為了熟悉任務流程、檢驗參試設備工作狀態和技術性能，驗證軟硬件的可靠性、協調性，確保測控通信設備間的接口正確、可靠，可培養崗位人員嚴謹的試驗作風、熟練掌握操作流程和任務工作流程，鍛煉指揮員的組織指揮和協同能力，是一種綜合性的訓練方式。
1.6 網絡化訓練
網絡化訓練是指利用網絡上的訓練資源或者相關訓練軟件輔助人員進行訓練、考核的訓練方式，主要包括網上模擬系統訓練、遠程培訓、視頻教學和網上考核等。網絡化訓練可以充分利用網絡集成化，數字化，資源共享方便快捷等特點輔助訓練，擴展訓練模式，提高訓練效率，優化考核過程。
1.7 計算機模擬訓練
計算機模擬能夠逼真地顯現現實中相關任務的過程，可激起參訓人員的行為和思維的反應，是一種有效地訓練手段。但目前的計算模擬訓練存在交互性不強、環境不逼真、“身臨其境”感覺不明顯等問題，停留在二維層面，訓練效果與預期的差距較大，不能滿足模擬訓練要求，急需研究新的真實性較高、交互性較強、立體感較好的模擬訓練模式。
2 虛擬現實仿真模擬訓練模式的概念
訓練模擬系統從技術手段上看，主要包括三種類型：一是以硬件設備為主、結合相關軟件、與實際裝備基本一致的“硬”模擬系統，比如，用于駕駛和操縱訓練的各種專項技能訓練模擬器；二是以軟件方式為主、用虛擬界面代替實際裝備界面、與實際裝備視覺效果基本一致的“軟”模擬系統，比如，用于裝備操作流程訓練、戰術指揮訓練的各種訓練模擬系統等；三是在實際平臺或裝備系統中嵌入專用于訓練的信息支持軟件，從而構成了實裝嵌入式訓練模擬系統。無論上述哪一種訓練模擬系統，其所構成的訓練環境與真實環境相比都存在較大的差距，因此，“仿真度”問題一直困擾著模擬領域，對“構造逼真訓練環境”的追求長期存在并一直未能得到很好地解決。虛擬現實技術可對研究對象和環境獲得“身臨其境”的感受，提高人類認知的廣度和深度，拓寬認識空間和方法空間，是仿真技術的發展方向。
2.1 虛擬現實系統的基本概念
虛擬現實（Vitual Reality，VR），又稱“靈境技術”，是綜合利用了計算機圖形學、仿真技術、多媒體技術、人工智能技術、計算機網絡等技術，模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官功能，使人沉浸在計算機生成的虛擬環境中，通過語言、手勢等自然的方式與之進行實時交互，創建一種適人化的多維信息空間。
2.2 虛擬現實系統的基本特征
虛擬現實系統的最大優勢是能夠充分發揮在由計算機和人構成的系統中人的主觀能動性，即把人的感知能力、認知能力和心理狀態在計算機系統中得到體現，人與系統交互采用完全自然的方式。其基本特征可通過“靈境技術三角形”加以描述，即“3個I（Immersion（沉浸）-Interaction（交互）-Imagination（構想））”。
2.3 虛擬現實系統的基本構成
虛擬現實系統一般分為桌面式、大屏幕式和頭盔式，按照系統構成劃分可分為檢測模塊（檢測用戶的操作命令，并通過傳感器模塊作用于虛擬環境）、反饋模塊（接受來自傳感器模塊的信息，為用戶提供實時反饋）、傳感器模塊（接受來自用戶的操作命令將其作用于虛擬環境，并將操作后產生的結果以相應的反饋形式提供給用戶）、控制模塊（對傳感器進行控制，使其對用戶、虛擬環境和現實世界產生作用）、3D模型庫（現實世界各組成部分的三維表示，并由此構成對應的虛擬環境）及建模模塊（獲取現實世界各組成部分的三維數據，并建立他們的三維模型）。
2.4 虛擬現實訓練模式特點
與傳統的訓練模式相比較，使用虛擬現實的訓練模式主要有以下特點：
（1）提高訓練環境的逼真度。通過虛擬現實的模擬訓練系統，設立與任務實戰、設備故障等相一致的訓練環境，使參訓人員處于逼真的環境下開展訓練，可避免因設備安全隱患而降低訓練難度和標準的情況發生。
（2）大大縮短訓練時間。通過計算機虛擬技術可迅速設置聯調演練和任務實戰場景，且不受人員、環境、天氣等影響縮短了參訓人員的準備時間。
（3）大大減少了裝備的損耗。由于海上環境復雜，設備動用頻繁極易造成設備故障損壞，從而增加海上測控任務風險。在實際施訓中，可通過模擬訓練提高訓練的逼真度，在確保訓練效益的前提下，降低設備損壞。
（4）可復現人員訓練情況。在使用虛擬訓練系統進行訓練時，系統可模擬各種實際情況，并對相關訓練情況進行記錄、回放，以便于進一步掌握、了解訓練中的得失，做好總結，提升能力。
3 測控通信系統虛擬現實訓練模式建設
虛擬現實仿真訓練模式是引領未來測控通信系統訓練的先進訓練模式，對于提高測控通信系統訓練效益具有重要意義，虛擬現實仿真訓練模式主要包括以下軟硬件保障、訓練內容和方式、訓練制度保障等方面內容。
3.1 軟硬件建設
虛擬現實仿真訓練的目標是由計算機生成虛擬世界，用戶可以與之進行視、聽、觸、嗅覺等全方位的交互，并且可實現實時響應。因此除了高性能的計算機外，還需要相關的軟件。
通過專業VR建模軟件如OpenGL、Pro/E、Vega、Creator等建立環境模型，可結合Visual C++構建的平臺營造虛擬環境；運用多種方法來保證三維場景的動態顯示；利用模板匹配、人工神經網絡等技術實現運動的識別來交互；為保證環境的真實性，還需要使用I-Collide、PAPID、V-Clip等算法進行實時的碰撞檢測。
通過軟件和硬件將通信系統設備、接口、環境等通過計算機進行模擬仿真，增強通信環境的“逼真度”，為基于虛擬現實的訓練模式提供場景、環境、反饋等支撐，實現了基于虛擬現實的軟硬件支撐。
3.2 訓練內容方式
（1）單人通信設備模擬訓練?；赩R的模擬訓練系統最初應用于單人操作維護裝備，對于單人通信設備模擬操作訓練具有得天獨厚的優勢，可通過三維圖形生成系統生成逼真的涌浪、船搖、風浪等各種設備操作條件，與合成的三維空間聲音的效果一同，完成單人通信模擬訓練系統的訓練，如天線跟蹤的飛車現象等。通過單人通信設備模擬訓練實現單人在各種氣象條件和環境下，逼真模擬操作設備訓練。
（2）開展指揮人員模擬訓練。根據應急狀態下和常態化任務狀態下，綜合甲板、機房等各種環境下的通信狀態、場景，讓指揮員通過傳感器裝置觀察設備狀態及處置現狀，以便于逼真模擬與真實環境完全相似的環境，生動的視覺、聽覺和觸覺效果，使受訓指揮員“沉浸”在“真實的”試驗任務環境中，開展任務指揮及應急處置指揮，鍛煉指揮員的心理素質和指揮能力。
（3）通過網絡開展異地同環境演練。通信系統最大特點是點多、線長、面廣，一個設備故障可能涉及到多個方向、多個測站，只有通過協同指揮、協同操作才能徹底排除故障，因此運用虛擬現實技術分布式交互仿真并結合現代網絡通信技術，通過模擬訓練中心設置在不同測量站（船站）的指揮員的模擬系統終端，實現不同地域、相同環境的模擬訓練，各測站之間的通信系統可通過局域網和廣域網實現互聯互通，并在此基礎上開展聯合演練，排除設備故障、組織基地間的通信設備應急處置聯合訓練。
3.3 訓練模式發展趨勢
隨著計算機信息技術尤其是網絡技術的迅猛發展，未來基于虛擬現實技術的模擬訓練模式將呈現新的發展。
（1）著眼復雜環境，構建多維虛擬試驗任務環境，提高訓練效益。在實際任務過程中，海上通信環境呈現陸、海、空、天、電等多維發展的趨勢，需要在復雜多變的環境中保持通信信息暢通，應著重加強復雜環境下的多維訓練。
（2）實施超實時模擬訓練。這種訓練是使受訓對象在模擬環境中進行的一種比正常訓練速度更快的訓練。通常采用壓縮時間跨度，加快作業進程，提高訓練強度的方式進行，使受訓者得到超常的反應和訓練，其適用于技能型訓練。
（3）與心理訓練緊密結合。通過將虛擬現實模擬訓練與心理訓練緊密結合后，進一步訓練人員的心理承受能力和恢復能力，對于應急情況下的組織指揮、應急操作均有重要意義。
4 結束語
創新信息化條件下訓練模式，既是深化訓練改革的核心，目前基于虛擬現實的模擬訓練仍然處于蓬勃發展的階段，尚未成規模、成體制，相應的硬件建設、軟件建設、制度建設等仍處于研究和探索階段，但其廣闊的應用前景和巨大的發展潛力引導研究引向深入，為測控通信系統的訓練模式改革創新提供技術支撐。
參考文獻
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虛擬現實的特點范文5
關鍵詞：虛擬現實（Virtual reality，VR）技術；園林設計；景區提升；公共服務
中圖分類號：TU986.2 文獻標識碼： A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.03.024
Virtual Reality （VR） Application in Landscape Design
WANG Jianing1，WANG Ce2
（1. Xinjiang Agricultural University， Urumqi，Xinjiang 830052，China；2.Xinjiang Urban and Rural Planning Design and Research Institute， Urumqi，Xinjiang 830052，China）
Abstract： This paper introduced the concept of virtual reality （ VR） technology and it's characteristic.Aimed at landscape and scenic spot design performance space landscape time venues of modern multimedia， and other issues，and combined with Ethnic Musical Instruments village scenic area of Xinjiang Uygur Autonomous Region and the application of virtual reality （ VR）technology in outdoor pavilion of the ascent， the paper explored the idea of that scenic spots， the gymnasium combined with the modern facilities should follow up the times， and the key of application of virtual reality technology in the large landscape planning demonstration project. It showed the broad prospects of applying virtual reality technology in landscape design and service landscape.
Key words： virtual reality （VR）； landscape design； the scenic area to improve； public service
風景園林學是一門古老而又年輕的學科。作為人類文明發展的重要載體之一，從傳統形式造園到現代風景園林學，其發展可以通過三大改變來概括：第一，服務對象方面，從為少數人服務的私家園林拓展到現在的人文藝術大地景觀；第二，價值觀方面，從較為單一的游憩審美價值取向拓展為生態和文化綜合價值取向；第三，實踐尺度方面，從中微觀尺度拓展為大至全球小至庭院景觀的全尺度[1]。在未來，其發展很有可能是體驗形式的改變，即從以往的實地觀賞游覽到虛擬的現實體驗，這其中應是加入了科技的力量，可持續技術、數字技術等將在一定程度上改變風景園林規劃設計、建造及養管路徑與方法[2]。由此可見，風景園林是一門建立在自然科學和人文藝術科學基礎上的綜合型應用學科。它在不斷跟隨時代的變化、科技的更新、公眾需求意識的改變而突破。具有科學與藝術雙重屬性的風景園林學，在傳承發展景園文化的同時，應當重視科學技術的發展對于風景園林學的推動作用。
VR（Virtual reality，即虛擬現實，簡稱VR），是由美國VPL公司創建人拉尼爾（Jaron Lanier）在20世紀80年代初提出的。其具體內涵是：綜合利用計算機圖形系統和各種現實及控制等接口設備，在計算機上生成的、可交互的三維環境中提供沉浸感覺的技術[3]。虛擬現實技術實現的載體是虛擬現實仿真平臺，這是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統的技術，它利用計算機生成一種模擬環境，利用多源信息融合的交互式三維動態視覺效果和實體行為的系統仿真使用戶沉浸在環境中[4]。
1 虛擬現實的特點及風景園林規劃設計理論
1.1 擬現實的特點
如圖1所示，虛擬現實的特點主要有沉浸性、交互性和構想性[5]。沉浸性是虛擬現實技術根據人類視覺、聽覺的生理心理特點，由計算機產生逼真的三維立體圖像，使用者戴上頭盔顯示器和數據手套等交互設備，便可將自己置身于虛擬環境中，在成為虛擬環境中的一員的同時感覺逼真。交互性是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。計算機能根據使用者的頭、手、眼、語言及身體的運動，來調整系統呈現的圖像及聲音，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[6]。構想性是指由于虛擬現實系統中裝有視、聽、觸、動覺的傳感及反應裝置，因此，使用者在虛擬環境中可獲得視覺、聽覺、觸覺、動覺等多種感知，使其腦海中構成畫面，產生聯想。
1.2 風景園林規劃設計理論
經濟和社會的發展是人類和自然環境之間進行了激烈爭斗之后的結果，人們的物質和精神需求逐步得到解決，并向更高的層次發展。隨著人類文明的進步，人類開始意識到自己與自然密不可分的關系，對自然的理解和認識也越來越深，從而開始了在自己制造的人工環境中去崇尚自然、追求自然的返璞歸真的歷程，景觀的規劃和建設應運而生。感受、體驗、思考和聯想是園林的魅力所在，因此，園林規劃理論不再是傳統意義上的治山理水，而是充分結合現有科技資源將景觀的功能發揮到極致。
2 虛擬現實在景觀方面的應用意義
2.1 實現設計過程中的互動和交流
傳統的風景園林設計表現方式可分為語言文字、手繪圖紙、實物模型和計算機表現4種類型[7]。隨著計算機和互聯網的飛速發展，多媒體展示手段越來越多，所能表現的效果也越來越逼真，而一些較傳統的表現方式已逐漸無法滿足大多數客戶對展示效果的要求。如今隨著多媒體技術的廣泛應用，基于數字仿真技術、三維模型技術、交互多媒體技術的虛擬設計實現了實時、交互、動態和主動地園林設計表現方式[8]，且完全不同于以往的表達形式。
2.2 實現風景園林的公眾參與和動態體驗
目前，一些大型園林的宣傳以及場館的展示，毫無體驗感和參與互動性，缺少吸引力，達不到宣傳和參觀的最佳效果[9]。如果將宣傳和場館與虛擬現實技術相結合，公眾就可跨越空間以及時間的限制，提前感受景區的風貌，增加前往實地的欲望和憧憬，而強大的宣傳力度、新穎的宣傳形式將使園林獲得意想不到的宣傳效果。同時，保留一份景區資料，記錄四季不同時期的景象并放在景區互聯網等宣傳平臺，這不僅可以為由于某種原因不能去到當地的人們提供資源，也可為錯過特殊游覽觀賞時節的人們彌補遺憾。另外，可將園林景區中的場館與科技化、現代化相結合，將體驗的理念加入到場館當中，更有利于科普、學習和感受。應用科技創新不只是提升了景區的層次，更增添了公共服務的效果和展示的多樣性，使得景區更有吸引力。
3 應用實例
3.1 園林設計前期成果展示
虛擬現實技術輔助園林設計給予園林更大的表現力，這項技術能讓設計師從全方位觀看園林并及時做出調整，同時也能感受到環境和建筑設施是否融合[10]。另外，從用戶及甲方的角度出發，利用虛擬園林環境，能加強視覺感官，準確快速地表達不滿意的部分，使合作雙方能有更具體和直接地交流，在匯報過程中能做到細微準確地明白雙方意圖，避免不必要的誤會。
3.2 景區宣傳和虛擬體驗
新疆疏附民族樂器村規劃設計項目位于新疆維吾爾自治區喀什地區。很多人對于新疆這個中國最西北的偏遠地區還不是很了解，對于新疆的各民族文化和傳統文明還很陌生，那么在有意愿前往之前必定是得先了解和接觸，這時計算機創造出來的虛擬場景，就可以作為宣傳的資料讓人們先有感官上的印象，從而吸引更多游客前來實地游覽，切身體驗。
新疆四季分明，各具特色。春有倒寒雪覆柳；夏季花繁葉緊簇；秋時瓜果甜可口；冬來素裹銀冰柱。動態變換的視角比圖片更有說服力，這是一種特別的且無可替代的感受，不會再可惜錯過那些短暫到來不及欣賞的時節，同時，也能為景區管理保留時令資料。對于由于某種原因不能來到新疆的人們，可以通過虛擬現實技術將建筑、園林“搬”回家，盡情感受新疆的民族風情，真實體驗當地別致景色，從中得到滿足和享受。這將是跨越時間和空間的模擬，更是行走的另一種體現方式。
3.3 場館內置應用
在現代科技如火如荼發展的今天，普通成列式的場館已經無法吸引并留住游客，更起不到科普學習的效果。近年來，世界一些博物館正在從傳統的作為保存和陳列古董的倉庫變成一個個具有社會功能的空間[11]。新疆維吾爾自治區喀什地區疏附民族樂器村的中心展覽館，是國內唯一的少數民族樂器主題博物館，建筑面積1 027 m2，2011年被文化部評為首批國家級非物質文化遺產生產性保護示范基地。館內大量的實物展現了民族樂器種類的眾多，但形式單一，并不能讓游客真正了解和體會民族傳統樂器的魅力，而實時演奏也是有時間限制的，并不是所有的游客都能有幸聆聽到這些傳統演奏。如果加入虛擬現實的科技植入，隨時都能讓游客聆聽和感受到傳統的瑰寶，享受視覺和聽覺的盛宴?？梢砸詺v代流傳于民間的樂器為基礎，以文化傳承和創新為主旨，結合現代聲光電技術，融展示、體驗、互動于一體。不僅僅是演奏，包括古老的樂器制作過程，進化演變歷史等，都可以通過科技手段進行傳達。虛擬現實技術營造的臨場感，在國外虛擬劇場及世博會上都得到了充分的體現，將體驗型博物館和文化遺產展示提升到了一個全新的高度[12]。
4 結 論
虛擬現實技術是科技時代的新興產物，這項技術在園林景觀設計和景區場館提升方面有著廣闊的應用前景。虛擬空間的體驗式游覽使得園林景觀設計能夠突破傳統、打破常規，而園林景觀設計自古以來就是多元化的表達以及時代的映射。無論是園林還是場館以及景區山河，產生共鳴和想象才是最高的境界，而公眾的參與必定是有效途徑之一。景觀將不再是設計者的訴說，而更多的是與游覽者的交流和對話。
參考文獻：
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虛擬現實的特點范文6
關鍵詞：虛擬現實技術；現代展示藝術；交互技術；視覺化
在當下不難發現，“技術”和“藝術”這兩個名詞總是結伴出現在現實生活中?！皼]有藝術的裝飾，技術是冷漠的；沒有技術的支持,藝術是蒼白無力的”①。任何一種行業要想市場上占有一席之地，其作品必須滿足了用戶對審美和功能兩方面的要求。虛擬現實藝術（簡稱VR藝術）正是如此：它以虛擬現實、增強現實感等人工智能技術作為媒介手段加以運用的藝術形式。該藝術形式的主要特點是它的超文本性與交互性，不僅僅滿足了用戶對審美和功能兩方面的要求，更能在交互的過程中將用戶的審美期望延續下去。
一、虛擬現實技術在現代展示藝術中的應用現狀
隨著虛擬現實技術的日趨成熟，也使得現代展示藝術尋找到新的方向，嘗試著在展示中加入虛擬現實技術。藝術家通過虛擬現實技術中的人機交互手段來控制作品的形式，塑造出更具沉浸感的藝術氛圍和更具真實感的精神世界?？梢酝ㄟ^“具有虛擬現實性質的交互裝置系統可以設置觀眾穿越多重感官的交互通道”①，這需要藝術家通過軟件和硬件的完美配合來實現，從而實現用戶與作品之間更有效的溝通與反饋，創造良好的參與性和可操控性；也可以通過攝像頭對用戶的動作進行捕捉，并加以儲存、記錄、應用，但是這種應用是以保持用戶的意識增強為基礎，增強同步放映的效果和新塑造、新處理的影像效果；還可以通過增強現實、混合現實等形式，將虛構世界和真實世界結合在一起，觀眾可以通過自身動作控制投影的文本，如“數據手套可以提供力的反饋，可移動的場景、360°旋轉的球體空間不僅增強了作品的沉浸感，而且可以使觀眾進入作品的內部，操縱它、觀察它的過程，甚至賦予觀眾參與再創造的機會”①。
1、產品展示中的虛擬現實技術
進入數字時代的今天，虛擬現實技術最先被應用在產品展示。商業產品的銷售與服務都逐漸走向數字化，數字媒介高效而又經濟的信息傳播特質提升了產品的附加價值。同時隨著計算機硬件的更新換代，其運算能力不斷提升，三維虛擬現實方式已經逐漸二維平面化的展示形式。產品的展示透過三維的方式能全方位、多角度的展現產品的外觀，同時也可通過交互功能來實時操作，預演產品的各項功能，使顧客通過虛擬的觀察與操作，對產品有更加全面的感知，從而達到引起消費者購買欲望的目的。據調查，目前許多知名的企業都開始運用虛擬現實技術來展示其商品，例如上海汽車工業總公司旗下的榮威品牌，在其官方網站上就采用了虛擬現實技術來展示榮威轎車。通過其展示界面，用戶不僅可以通過控制鼠標觀看轎車外形，還可以進入轎車內部，觀察其內飾、結構，這種展示方式所帶來的真實感是以往的靜態圖片所不能比擬的。
2、建筑展示中的虛擬現實技術
傳統的建筑展示，如我們最常接觸到的房地產樓盤展示以及博物館中的歷史建筑展示，通常都是以等比例縮小的實物模型的方式展現，雖然它也能夠實現多角度的展示建筑，但由于此類模型具有無法再現真實的體量大小和重現原型材質的弊病，觀察者不能真正感受到建筑，更不用說體會融入建筑環境之后的沉浸感了。借助虛擬現實技術來展示的建筑，可以使觀察者仿佛漫步于真實世界的建筑環境之中，獲得最直接的感官享受，值得一提的是，這種虛擬現實的小區規劃以及樣板房的展現形式已經在我國北京、上海、廣州等大城市逐漸熱門起來。同時，在文化遺產保護領域的景觀建筑的展示中也能見到虛擬現實技術的身影，它的運用借助于網絡平臺這一高效傳播媒介，真正做到即使遠在千里之外，游客也可以足不出戶的徜徉于名勝古跡，領略其自然、人文魅力。目前，一些久負盛名的文化景點，如故宮、敦煌、明孝陵等都已擁有了這樣的虛擬現實系統，另外在上海世博會期間，就運用了最先進的網絡虛擬現實技術實現了網絡化展示，并建立了虛擬世博園網站，游客可以自由的游覽三維的世博園的景點場景。
3、環境模擬中的虛擬現實技術
“虛擬現實技術不僅可以對具體的物體進行仿真模擬，還可以對環境進行多維的虛擬仿真，可以實現視覺、聽覺、觸覺等多種感知的模擬。例如通過3D立體眼鏡、3D頭盔、多通道投影等實現多角度全方位的三維視覺模擬；通過人頭錄音技術展現具有更加真實的3D聲音；通過數據手套可以實現隔空取物等”③。這種對環境模擬的虛擬現實技術已經在很多展覽館中付諸于實踐。上?？萍拣^內的全息音響就是一個虛擬現實的三維聲音試聽體驗，游客只需進入一間封閉的房間內，再加上周圍的氣氛被古老的裝飾渲染成古屋效果，游客帶上耳機，熄滅屋內的燈光，耳機內傳來具有位置感很強的立體聲音，讓人僅通過耳機里的聲音就能獲得置身于環境之中的現場感。
二、虛擬現實藝術是交互性的藝術表現
