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虛擬現實的優點范文1
【關鍵詞】虛擬現實;美術教學;應用
引言
隨著各種高新技術的發展和運用,數字信息時代在方方面面深刻影響著我們。在教學形式上更是發生了不可忽視的變化,虛擬現實技術在教學上的應用就是典型的例子。虛擬現實技術的基本特征很大程度上影響其在教育教學中的現實存在意義和價值。
一、虛擬現實技術
1.虛擬現實技術概述
虛擬現實(Virtual Reality)技術英文簡稱VR,是20世紀80年代末90年代初崛起的一種高科技實用技術。它是由算機圖形學、人機交互技術、傳感技術、人工智能、計算機硬件、軟件構成的三維信息的人工環境――虛擬環境,可以真實的模擬現實世界可以實現的(甚至是不可實現的)物理上的、功能上的事物和環境。
2.虛擬現實技術的基本特征
從本質上說,虛擬現實就是一種先進的計算機用戶接口,它通過給用戶同時提供視、聽、觸等各種直觀而又自然的實時感知交互手段、最大限度地方便用戶的操作、從而減輕用戶的負擔,提高整個系統的工作效率。
二、虛擬現實技術在美術教育中的應用優勢
隨著計算機、信息、網絡等相關技術的發展,計算機作為一種高效能的信息傳播工具,在教育教學過程中得到越來越廣泛的應用。
1.虛擬現實技術營造了新的靈活互動的教學場景,打破傳統教學在空間、時間上的限制。利用虛擬現實技術,學生不需要在特定的教室和特定的時間進行學習,不受時間和空間的限制,學生可以在互動裝置藝術作品里行走、觸摸甚至操作控制;也可以進入物體的內部進行觀察。
2.虛擬現實技術創建了開放自由的遠程教育和網上查詢學習方式。 運用虛擬現實技術,遠程學習以自學為主,不受教科書的限制,使每一位學習者都可以根據自己的學習特點,在自己方便的時間從互聯網上自由地選擇適合的學習資源,這種探索性的學習,有利于激發學生的創造性思維,使學習者在具體情境中通過主動的探索獲得知識,從而提高學習者的動力。
3.虛擬現實技術豐富了傳統的課堂教學內容和展示多面的教學內容。
利用虛擬現實技術,可豐富教學內容,將設計實訓等技能訓練搬到課堂中進行,由于這些虛擬的訓練系統無任何危險,學生可以反復練習,直至掌握操作技能為止。應用虛擬現實技術,還可恰如其分地演示一些復雜的、抽象的、不宜直接觀察的自然過程和現象,全方位、多角度地展示教學內容。
三、虛擬現實技術在美術教學中的應用
作為傳輸數字信息的媒體,VR在未來藝術領域方面所具有的潛在應用能力也不可低估。在美術教學上的應用同樣不可低估.VR所具有的臨場參與感與交互能力可以將靜態的藝術(如油畫、雕刻等)轉化為動態的,可以使觀賞者更好地欣賞作者的思想藝術。
虛擬現實在設計教學中的運用
1.傳統設計教學面臨的挑戰。
首先,傳統設計教學模式的特點就是由教師通過講授、板書及教學媒體的輔助,把教學內容傳遞給學生或者灌輸給學生。老師是整個教學過程的主宰,學生則處于被動接受老師灌輸知識的地位。其次,傳統設計教學需要投入大量的經費制作相關教學模型,而目前教育經費普遍投入不足,因此造成了實踐課程大量減少,實踐內容大大削減,學生的實際動手能力不足,不符合我國教育發展與改革的方向。
2.虛擬現實技術在設計教學中的優點與應用
虛擬現實本身的特點決定了其在設計教學中的諸多先天性優勢:(1) 逼真 “虛擬現實技術通過軟硬件平臺的搭建可以形成逼真的虛擬環境,可以對學生產生視覺、聽覺、觸覺等各種感觀刺激信息。(2) 交互 信息社會的發展要求我們的教育對象具備良好的溝通能力,而虛擬現實正好提供了這方面的訓練。構建一個更能激發學生的學習興趣和積極性、引導學習者主動學習的虛擬環境,從而改變傳統教學的灌輸式教學” 。 (3) 合作 隨著市場經濟的發展,社會分工愈來愈細,要求培養的學生具有良好的合作能力。
四、虛擬現實技術在美術教育應用中的局限性和展望
虛擬現實在教育中的運用不可忽視,帶來了快速方便的學習模式和學習方法。我們也不能忽視目前的虛擬現實技術還存在一些問題,主要表現在:
虛擬環境與真實生產的差異:虛擬現實是一種技術不是真實環境。虛擬現實的虛擬效果還有待進一步加強:虛擬現實的表示側重于幾何表示,缺乏逼真的實體、行為模型,虛擬現實技術在感知方面,視覺合成研究的較多,聽覺、觸覺關注較少,真實性與實時性不足,其虛擬的效果還需要進一步加強。 虛擬現實的硬件與軟件成本的逐漸降低,這種新的教學媒體必將廣泛應用于教育教學中,最終在現代教育領域中發揮其重要作用。
五,結語
虛擬現實在美術教育上的應用,具有互動、便捷、構想和多感知的特點和優勢,也就擴大了藝術教育的范圍,增加了學生對美術學習的學習興趣。提高了教學質量達到預期教學目的。虛擬現實――教育事業的“催化劑”,大大改善教學環境,更容易激發學生的學習積極性和主動性,從而能顯著提高教學效果。將虛擬現實在教學中的運用和傳統教學結合去來揚長避短,將二者的優勢發揮出來,更大的促進人類教育事業,特別是美術教育。
參考文獻
[1]《虛擬現實技術___全息語言與藝術》王立群陳德陸
虛擬現實的優點范文2
關鍵詞:虛擬現實;商品展示;發展前景
中圖分類號:F724 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 10-0133-01
一、虛擬現實
虛擬現實的英文拼寫為Virtual Reality一詞,簡稱VR。虛擬現實是通過計算機多媒體技術與仿真技術相結合生成逼真的視覺、聽覺和觸覺一體化的虛擬環境,用戶以自然的方式與虛擬環境中的客體進行體驗和交互作用,從而產生身臨其境的感受和體驗,利用計算機生成的能給人多種感官刺激的人機交互系統。通過計算機生成一種由三維數字模型構成的、現實中真實存在或不存在的場景,并導入到虛擬現實軟件中,生成一種可全角度觀看的以視覺為主、聽覺、觸覺為輔的虛擬環境,使人產生一種心理上的真實感,并且可以通過自然的方式直接作用于這個虛擬環境中的所有物體,給人一種沉浸式的感受。
二、商品展示
展示,英文為“display”,是拉丁語的名詞“diplico”和動詞“diplicare”的組合,是指將商品陳列出來供人們觀看、鑒賞和購買的一種商業活動形式。展示是一種具有目的性的、通過特定的環境和方式來達到展示效果的行為,特別是具有傳遞商品信息、擴展知名度的商業展示,運用一切可調用因素,通過各種方式試圖吸引消費者的注意力,以達到展示的效果。
三、真實的商品展示和虛擬商品展示對比
常見的商品展示形式一般以實物展出配合說明性的圖片、視頻、文字為主,雖然可以看到真實物品,但對于相對貴重的物品會限制觀眾的行為。現實生活中的商品展示多在實體店或商展會舉行,觀眾會受時間地點等物理因素限制,同時展示商品本身的性質也會成為限制展示的阻礙。虛擬現實技術就突破了時間空間等物理因素的限制,為消費者提供一個由計算機生成的虛擬三維環境,通過對商品的高度仿真將商品‘真實’的展示在人們眼前,可以看到一個全角度展示的商品虛擬形體,使消費者可以寸步不移,就可觀察商品的各個角度將商品的全貌盡收眼底。消費者可以獲得置身其中的感覺,可以像現實生活中一樣自由行走觀看,并對環境中的物體隨意操控進行互動,在給消費者帶來極大方便和完全自由操控的同時,也增添了商品展示的樂趣。
四、將虛擬現實運用到商品展示中符合社會需求和發展趨勢
隨著社會經濟的發展,人們的消費觀念逐步改變,在消費的同時追逐個性和新興事物,迫切的需求新的消費形式的出現。通過案例調查,目前在各大商品類官網和實體店中商品的展示方式多為傳統展示和少量運用虛擬現實技術的新型展示,消費者對新型的展示方式更感興趣。將新需求和新技術相結合是促進科技進一步發展和滿足人們需求的最佳方式,是時展的趨勢。根據虛擬現實已有的發展現狀和商品展示巨大的發展空間,將二者相結合定會有良好的發展前景和傳統展示不能比擬的優勢。
虛擬現實與商品展示相結合,將虛擬現實真實的仿真效果、沉浸感、互動性植入到商品展示中,可以給商品展示帶來無限的發展空間和充沛的活力。用計算機為商品打造逼真的替代模型,完全仿真的模擬商品的外形、功能等信息,虛擬現實環境允許消費者自由的旋轉、縮放、觀看‘商品’,獲得商品的詳細信息和體驗商品的功能,并可以對商品進行定制,例如更換不同部件進行個性設置、選擇喜愛的顏色等。
將虛擬現實技術和商品展示相結合,具有傳統展示方式無法比擬的優點。虛擬商品展示運用圖形圖像、文字、動畫、音樂、界面設計、交互設計等藝術元素,借助虛擬現實平臺,擺脫了傳統展示在時間、空間和物質因素上的限制,依據商品展示設計的基本原理,將藝術和技術揉合在一起,在視覺和聽覺上給人震撼的心靈感受和身臨其境的感覺,讓消費者自由操控全方位觀察和體驗商品,滿足消費者在情感和心理上的需求,帶給消費者精神物質雙重享受,從而更好的達到展示目的。將虛擬現實技術廣泛的應用于商品展示,更能受消費者歡迎,從而可以更好的達到展示成效。
五、更好的實現虛擬商品展示
現有的虛擬商品展示作品多出現在技術和藝術類論壇中,這些先進技術和優秀作品并沒有被大范圍的推廣,其中作為真正的商業環節向公眾推出的還在少數。將虛擬現實運用到商品展示中,在購物網站和官網上展開,可以讓消費者更好的體驗商品了解企業文化,獲得更多的消費愉悅感。作為一個設計師不僅要掌握虛擬現實技術,還要有良好的視覺表現能力,在傳達信息的同時,還讓人們有快樂的體驗感。
為了滿足消費者追求個性的需求,虛擬商品展示要以新穎的獨特而不失品味的形式展現在人們眼前。為了保持畫面良好的視覺感受,首先要保證畫面的真實性,構建逼真的商品模型,再者要確保畫面的顯示流暢性和交互的實時性。以虛擬商品展示的形式向消費者推銷商品,就要以消費者易于接受的方式全方位的展示商品的信息,最重要的是要給消費者一種積極的體驗感和愉悅感,讓觀者對展示產生好感,從而將這種感覺帶到對商品和企業的情感中,增強對整個企業的認識和識別度。在虛擬展示的規劃制作過程中,不僅要將整個虛擬環境和商品模型逼真的表現出來,為良好的沉浸感打好基礎,還要注意到以人為本、增強展示交互性和觀眾體驗的原則,為用戶提供一個無障礙、良好的溝通方式。
六、結論
虛擬商品展示比傳統的商品展示具有無可比擬的優點,它可以給消費者帶來更自由更享受的消費方式,比傳統的展示更貼近商品,還可以按照自己的喜好來控制虛擬環境,虛擬現實技術與商品展示的結合,將帶給商品展示更強大的生命力,同時也促使虛擬現實進一步發展和完善,二者的結合將給自身的發展帶來更廣闊的空間。
參考文獻:
虛擬現實的優點范文3
關鍵詞:虛擬現實技術;水文地質;研究應用
中圖分類號:P64 文獻標識碼:A
虛擬現實技術主要是利用計算機生成的虛擬現實的環境逼真的模擬人在自然環境中的聽覺和視覺等行為而進行的人機界面的新技術。利用虛擬現實技術的實時表現、沉浸感、與計算機交互的功能可以建立起相關的水文地質模型,從而實現對地下水質、水流及環境地質的深入研究,以促進人們對地下水的開采及提高工程建設的可靠性。
一、虛擬現實技術概述
1概念
虛擬現實技術主要是指利用計算機生成的虛擬環境對人在自然環境中的視覺、運動、聽覺等行為進行逼真模擬的人機界面技術。虛擬現實技術是由美國的VPL.Research公司創始人于1989年所創造,通常情況下被稱為虛擬現實。虛擬現實技術主要有沉浸、交互、構想三個基本特征,對于虛擬現實系統的發展主要有兩個基本方向,一是基于虛擬現實技術的發展,二是基于萬維網和因特網的三維圖形環境的發展。虛擬現實技術自從20世紀90年代開展以來,利用其虛擬環境與現實無限貼近的特點,使實際環境中難以進行模擬和實現的復雜結果得以簡單的表現出來,并實現了對各種不同條件的預測和結果計算,對于現實環境中各方面的發展都起到了良好的促進作用。當前,虛擬現實技術主要應用在軍事、電子儀器檢測、遠程高等教育、模具制作、新產品開發等方面,對人類的生產、生活產生了巨大的影響。
2優點
虛擬現實技術是一種綜合了眾多優點的新技術,在其應用的過程中,自身所具有的優勢得到了充分的顯示。虛擬現實技術的主要優勢為:①實時表達,虛擬現實技術最大的一個優點就是可以在不同的時間、不同的地點進行環境變化的虛擬,可以隨時反應事物的動態變化過程,從而提供有效的數據信息。②三維立體表達,虛擬現實技術由于較多的與計算機技術連接,將計算機的立體表達優勢充分顯現出來,可以實現對所要表達內容從不同的角度進行展現和研究。③反映細致,對于研究物體,即使是再細小的差別,虛擬現實技術也可以將其充分的反應出來,并且能夠實現對研究物體全貌的綜合研究。④實現對事物發展的預測,虛擬現實技術的應用不僅可以實現對已存在事物的細致表達,同時還可以實現對尚未存在但可能發生的事物變化進行虛擬反映。⑤反映結果全面,建立虛擬的現實系統,不僅可以實現對事物發展過程的虛擬,還可以根據不同的條件,虛擬出不同的結果。⑥為研究發展提供了新的方向,虛擬現實技術的應用為對各種未知環境的探究提供了新的研究放向和研究方法。
3應用條件
虛擬現實技術具有較強的實現事物三維可視化的功能,但需要用海量的數據資料作為支持?;A資料越是全面、豐富,虛擬出來的結果就越貼近現實。
二、虛擬現實技術在水文地質中的應用
1虛擬現實技術對地下水流的表達
在水文地質研究中,地下水流的運動規律是其研究的重要組成部分,地下水流的運動是一個動態的變化過程,也是目前水文地質研究中最活躍的研究因素。在研究地下水流時,虛擬現實系統不僅可以利用自身實時變化的功能對地下水流的運動變化進行虛擬的表達,以充分的表現出地下水流的特點,還可以對地下水開采后對地下水的變化情況進行虛擬,使人們充分了解在開采利用地下水后對含水系統造成的影響,從而使人們采取相應的措施或者是減少對地下水的開采。在對地下水流研究的虛擬過程中,不僅可以實現對地下水的可視化管理,還可以由此虛擬出相應的開采方式和管理方案,并利用虛擬現實技術對其進行不斷的完善和表達,從而實現對地下水流研究的可靠性和科學性。
2虛擬現實技術對含水層的表達
在以往的研究工作中,只能夠通過剖面圖來展示隔水層和含水層的分布特點,在平面圖中則通過含水層厚度的等值線來表現含水層的空間分布特點,這樣進行研究分析,既不夠直觀,也不夠全面,對于含水層和隔水層的變化狀況研究起到的作用不大。虛擬現實技術中的三維可視化功能能夠將地下含水層與隔水層的分布、空間的變化情況及含水層的厚度很好的進行真實再現,對于深入研究隔水層和含水層有很大的幫助,同時,隨著虛擬現實系統中資料的不斷完善,人們對地下含水系統的研究也更加深入、全面。
3水文地質環境問題
隨著經濟的快速發展,人口不斷增長,人們對地下水的開采利用也不斷的增長,導致過分開采,從而引發了地下水位持續下降、地面沉降、水資源枯竭、土壤沙漠化等環境地質問題,對人類的居住環境形成了巨大的威脅,嚴重影響了人們生活質量的提高。由于虛擬技術既可以對存在的事物發展過程進行虛擬,也可以對尚未存在但可能發生的事物進行虛擬,將其利用在水文地質環境的監測上,則可以實現對開采地下水可能引發的各種環境問題進行虛擬分析,從而制定出相應的對策或減少對水資源的開發,以減少環境問題給人類帶來的災害。
4地下水水質的虛擬表現
當前,由于經濟快速發展,造成環境污染嚴重,影響到了地下水的水質,也影響到了人們對地下水的開采使用。利用虛擬現實技術,可以對地下水在自然狀態下的變化進行虛擬,從而找出對地下水水質影響較大的因素,以實現對水質變化更深刻的理解,為人們提供有效的控制水質惡化的方法,使地下水質逐步轉為良性循環,水質恢復正常。在研究地下水質時,可以建立相應的水質虛擬實驗室,將可能影響地下水質的因素都虛擬出來,并對這些影響因素進行分析研究,找出相應的解決方案,以實現對影響因素的良好控制,從而改變地下水的水質,以保證人類的生活質量。
虛擬現實的優點范文4
關鍵詞:虛擬現實技術;工學結合教學;應用
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2012)07-0174-02
虛擬現實技術是虛擬與現實的結合,是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機系統。它利用計算機技術生成一個逼真的具有視覺、聽覺、觸覺等多感知的三維虛擬環境。用戶通過使用各種交互設備,同虛擬環境進行互動,可身臨其境地與之進行交互、仿真和信息交流。它是通過多媒體計算機模擬仿真技術同儀器設備性能相結合在電腦屏幕上創造出模擬的儀器性能、實驗條件和實驗環境,實驗者可以像在真實的環境中一樣完成各種預定的實驗項目,從而達到真實或接近真實實驗的效果,有時所取得的學習或訓練效果甚至優于在真實環境中所取得的效果。
基于虛擬現實技術的工學結合教學特點
真實性 工學結合教學的主要目的是在真實環境中培養學生的職業能力,實現與企業的“零距離”對接。而虛擬現實技術能提供一種虛擬的沉浸式交互環境,主要通過立體聽覺、三維觸覺或力感以及具有高度沉浸感的視覺環境實現。其中,立體聽覺一般通過三維環繞立體聲系統來實現,三維觸覺和力感可以通過高精度的計算機觸覺或力反饋設備來實現,而高度沉浸的視覺環境通常會通過大屏幕立體投影顯示系統來實現。通過沉浸感,使學生在虛擬環境中有一種身臨其境的真實感,從而使學生在虛擬環境訓練如同在真實環境訓練一樣。
實時性 借助于虛擬現實技術創建的虛擬實訓環境,不受原料、廠房、工作環境等資源的限制,可以隨時使用,同時借助于網絡技術,學生在寢室或家里也能進入虛擬實訓場所進行訓練。同時,在訓練過程中能實時反映訓練效果。這樣,學生可充分發揮主動性和創新精神。學生有多種機會在不同的情境下應用他們所學的知識,能夠根據自身行動的反饋信息來形成對客觀事物的認識和解決實際問題的方案。
安全性 與現實實驗相輔相成,完成現實實驗不能完成的任務。對于一些高危險性實驗、涉及高精密儀器的實驗或實驗場地和實驗材料缺乏等情況下,學生很難在真實實驗室里自由執行開放性實驗計劃。應用虛擬實驗室進行虛擬實驗可完成這類任務并達到預期目的。在計算機上對虛擬實驗達到熟練后再進入實驗室進行真實操作就會輕車熟路,大大增加現實實驗的操作熟練度和速度。因此,虛擬和現實實驗相結合會起到事半功倍的作用。而且可以讓學生接觸和掌握更多、更新、更好的儀器??梢?,虛擬實驗室能夠彌補現實實驗室的不足,發揮現實實驗室的作用。
在教學過程中構建虛擬實訓環境
結合虛擬現實的工學結合教學主要分三個環節來實現。
創建虛擬環境 虛擬現實系統主要有桌面虛擬現實系統、沉浸式虛擬現實系統和分布式虛擬現實系統。其中,沉浸式虛擬現實系統是最能模擬真實環境的系統,其主要構成如圖1所示。在沉浸式虛擬現實硬件系統的基礎上,配以專門開發的虛擬軟件就能生成逼真的三維工作環境。
工作情景項目設計 在工學結合中,工作情景項目的設計至關重要,關系著學生能力的提升。要將項目與虛擬工作環境結合起來。另外,在設計項目的時候要考慮好成績的評定方法。
教學實施 基于虛擬現實環境的教學對教師的要求較高,需要教師能較好地理解教學內容,把握教學過程。教師應能啟發、引導并組織學生在虛擬現實環境中學習和自我探索。教學基本流程如圖2所示。
在工學結合教學中應用虛擬
現實技術需要注意的問題
利用虛擬現實技術建立的虛擬實訓基地需與實體實訓基地結合起來 虛擬實訓基地雖然能給學生創建身臨其境的工作環境,但是不能從根本上完全代替實體實訓基地達到培養和提高學生實踐能力的功能。因此,教學必須與實體實訓基地結合起來,相互促進、共同作用,以增強學生的實踐能力。
將虛擬實訓基地應用于工學結合教學中必須先提高教師的能力 (1)要求教師具有豐富的生活經驗,掌握較多科普和生活常識,在空間、時間和材料安排方面有判斷力,能創造良好的物質環境和學習氛圍。(2)尊重學生,不將個人觀點強加給學生,耐心且具有良好的傾聽技能,具有提升學生自信心的能力。(3)能靈活變換活動程序或方法,善于采納合理化建議,能隨時、及時地幫助學生從問題或“沖突”的具體情境中解脫出來,不墨守成規。
實施案例
我校原《機械設計基礎》課程進行工學結合課程改革后調整為《典型機構及產品設計》。該課程是服裝機械及其自動化等機電類專業的專業基礎課程,處于至關重要的地位。課程在實施過程中需要大量機構模型和產品模型,需要投入大量資金來支撐。而應用虛擬現實技術能減少投入,又能增加對學生的訓練。
在應用虛擬現實技術的時候,首先針對課程需要構建虛擬實驗室——機構創新平臺。該平臺在沉浸式虛擬現實系統里面實施,使學生在逼真的三維模擬環境中進行機構及產品的創新設計訓練。平臺結構如圖3所示。
根據所創建的機構創新平臺,《典型機構及產品設計》課程設置了三個學習情境,分別為縫紉機典型機構分析與設計、圓柱齒輪減速器設計和塔式起重機力學模型分析與設計。在這三個學習情境的實施過程中,學生都需借助機構創新平臺,在創新平臺里面進行機構的搭建。
工學結合教學模式更利于培養學生的實踐能力,然而該模式所需的大量實訓資源是其“瓶頸”。虛擬現實技術具有耗資少、配置靈活、交互能力強、仿真程度高等優點,對促進工學結合教學模式改革具有重要作用。隨著虛擬現實技術的飛躍發展,虛擬實訓基地將成為高職院校專業實訓場所的主要形式。
參考文獻:
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虛擬現實的優點范文5
想游覽英國首相布萊爾在唐寧街10號的首相府么?也許你認為這不大可能,就算到了唐寧街,也只能在戒備森嚴的首相府門外遠遠地觀摩,游覽照例是不被允許的。沒錯,如果不是貴賓級的人物,親自前往首相府游覽大概不容易,但是,如今這個愿望基本上可以實現了。
最近,英國政府推出了唐寧街辦公室虛擬網站,該網站以虛擬的方式展示了英國現任首相托尼布萊爾先生的日常辦公環境,你盡可以通過網絡身臨其境地享受這個足不出戶的旅程。在旅程中,虛擬向導將帶領你游覽唐寧街辦公室的每個房間,包括懸掛在墻壁上的歷代首相肖像畫;你可以見識唐寧街10號的磚塊顏色是如何從黃色變為如今的黑色;你甚至會發現,唐寧街10號的10號標牌也像現實中一樣,0的字樣稍微傾斜……
是什么使這個神奇的旅程變成現實?除了英國政府的開放意識外,虛擬現實則是其背后重要的技術實現手段。
深度人機交互
虛擬現實(Virtual Reality)是利用計算機技術等高科技手段構造出一個虛擬的境界,使參與者獲得與現實一樣的感覺。它通常采用頭盔顯示器、數據手套等一系列新型交互設備來構造出用以體驗或感知虛擬境界的一種計算機軟、硬件環境,用戶使用這些高級設備以自然的技能(如頭的轉動、身體的運動以及人類自然語言等)向計算機發送各種指令,并得到環境對用戶視覺、聽覺、觸覺等多種感官信息的實時反饋。
虛擬現實技術給我們最初的印象是:在某個實驗室的計算機前,你戴著特制的頭盔與手套,系統啟動后發現自己置身于一家博物館中,當你向前行走或者轉頭時,你所看見的景象也會隨之改變,你可穿過大廳,推開前面的大門;而當你看見一件精美的展品時,你可以上上下下、里里外外仔細地觀賞,甚至用手撫摸……但是系統操作完畢,你才意識到自己正端坐實驗室中,不見博物館一蹤一影。然后你慨嘆它是如此逼真,以至于自己沉浸其中,真假莫辨,如同身臨其境。
正如上述情景中所見,沉浸感、想象性、交互性是虛擬現實的三大特性,而沉浸感和想象性是從交互性上衍生出來的。人的沉入與參與是虛擬現實的一個重要特點,人是虛擬現實的用戶、享受者和作用者。人進入到虛擬的景況中,不僅能有逼真的感受,而且能在其中進行各種活動。
本質說來,虛擬現實系統是一種高級的人機交互系統,它要求以純自然的方式交互,且對多通道信息進行。越是自然,虛擬現實系統也就越成功。
在虛擬現實系統中的人機交互中,使用者不僅可以利用電腦鍵盤、鼠標,還能通過特殊頭盔、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,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。用戶在虛擬世界中所感受到的信息,經過大腦的思考分析,形成自己想要實施的動作或策略,通過輸入界面反饋給系統,實現與系統的交互和獨立自主地控制系統運行的功能。
這種深度人機交互還可以從虛擬現實系統的構成上得以體現。虛擬現實系統的主要構成模塊有:1、檢測模塊。檢測用戶的操作命令,并通過傳感器模塊作用與虛擬環境。2、反饋模塊。接受自傳感器模塊信息,為用戶提供實時反饋。3、傳感器模塊。一方面接受來自用戶的操作命令,并將其作用于虛擬環境;另一方面將操作后產生的結果以各種反饋的形式提供給用戶。4、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。5、建模模塊。獲取現實世界組成部分的三維表示,并由此構成對應的虛擬環境。各個模塊之間按照流程進行。
長期居于高端
虛擬現實技術自20世紀60年代就得以研究,但是主要限于實驗室和各種研究機構,80年代進入實用化階段,但長期居于高端行業,如軍事中的模擬戰爭、載人航天飛行試驗、飛機設計、船舶設計、汽車設計等。
波音777由300萬個零件組成,所有的設計在一個由數百臺工作站組成的虛擬環境中進行。設計師戴上頭盔顯示器后,可以穿行于設計中的虛擬“飛機”,審視“飛機”的各項設計指標。
虛擬現實技術還可以應用于高難度和危險環境下的作業訓練。如醫療手術訓練的VR系統,用CT或MRI數據在計算機中重構人體或某一器官的幾何模型,并賦予一定的物理特征(例如密度、韌度、組織比例等),通過機械手或數據手套等高精度的交互工具在計算機中模擬手術過程,以達到訓練、研究的目的。
高端應用大多不為老百姓所知。緣于虛擬現實系統是純自然的人機交互,比一般的人機交互對于硬件、軟件性能的要求更高。
SGI其大中國區專業服務部總監曹帆告訴記者,從架構上說,虛擬現實系統包括:第一、計算機。要求這種計算機能夠進行多圖像通道輸出,標準的至少需要3個圖像通道;第二、攝影機。也是要求高端的,在色彩和均衡度上要求比較高;第三、屏幕。主要用于輸出,有環形、桌面式、房間式和球體等種類;第四、互聯設備。包括立體眼睛、光線跟蹤器、頭盔、手套等等;第五、軟件系統,用于主機控制。
“虛擬現實系統對于軟硬件的性能和技術要求頗高,所以整套系統價格不菲?!睋芊嘎?,SGI的一套虛擬現實中心產品價格為2000萬人民幣。
SGI是提供虛擬現實系統的老牌廠商,進入市場已經有12年的時間,其虛擬現實中心產品只是一種開發平臺,這些組織在購買后往往還要投入大量的人力、物力和財力開發。價格是抑制虛擬現實普及的重要原因。
還有一個原因是,高端應用的虛擬現實技術更多的是沉浸型虛擬現實系統。在沉浸型虛擬系統中,使用者必須頭戴頭盔、手帶數據手套等傳感跟蹤裝置,才能與虛擬世界進行交互。由于這種系統可以將使用者的視覺、聽覺與外界隔離,這種系統的優點是用戶可完全沉浸到虛擬世界中去,缺點是系統比較復雜,設備價格昂貴,因此難以普及。
借助網絡 加快普及
鑒于沉浸型虛擬現實系統的復雜與昂貴,經過與市場的不斷磨合,虛擬現實發展出了另外兩種系統:簡易型虛擬現實系統及共享型虛擬現實系統。
前者由普通的計算機系統組成,使用者通過鍵盤、鼠標便可與虛擬環境進行交互。蘋果公司推出的快速虛擬系統(Quick Time VR),是采用360度全景拍攝來生成逼真的虛擬情景,用戶在普通的電腦上,就能真實地感受到虛擬的情景。特點是結構簡單、價格低廉,易于普及推廣。
后者也稱分布式虛擬現實系統,它利用遠程網絡,將異地的不同用戶聯結起來,共享一個虛擬空間,多個用戶通過網絡對同一虛擬世界進行觀察和操作,達到協同工作的目的。網絡游戲即是這種虛擬現實系統的主要應用成果。
由于寬帶網的普及,這兩類系統的應用都通過互聯網加快了普及速度。英國政府推出的虛擬網站正是表現之一。利用簡易型虛擬現實系統制作的產品展示、建筑房地產展示、服飾品展示、旅游風景展示、城市規劃、網上展覽等等在網絡上有很多體現。
在產品展示中,企業將產品以虛擬三維的展示形式在網絡平臺上,使產品的外形信息多方位、多角度地自由展示;利用虛擬技術給展示產品加上必要的互動操作,結合多媒體手段(聲音、動畫、文字等)來演示產品的功能和使用操作方法等信息,使一個由數字虛擬的產品真實地展示在網絡瀏覽者的面前,瀏覽者可以根據需要索取商品信息, 有利于全面、直觀地認識和了解,促使其決定購買的機率大為增加。
Panasonic公司在網頁上采用了虛擬現實技術展示設計,通過其展示界面,用戶可以運行任意角度、任意方位的觀察,甚至可以像現實條件下一樣對其進行虛擬操作。效果與傳統展示手段相比,瀏覽者能更加自由、直觀地了解其產品信息,大大增強了其產品展示效果。
當然,在這些展示中,交互性是虛擬現實技術與其他多媒體技術的重要差異。如果沒有交互,這種展示只是靜止的展示,單方面的、強制性的灌輸,受眾不參與互動,效果自然大打折扣。
網絡游戲之所以廣受歡迎,很大程度上則是因為網絡游戲基于分布式虛擬現實技術強烈的交互性。眾所周知,參與游戲就意味著在游戲中扮演某種角色,玩家與游戲本身以及其他的玩家都要進行互動才能夠將游戲繼續下去。虛擬現實系統的沉浸性、交互性以及想象性都在游戲中得到了最大的體現。
虛擬現實技術能夠借助網絡加快普及速度,不能不說到其背后的一位功臣即VRML。VRML(Virtual Reality Modeling Language,虛擬現實造型語言)是一種用來描述萬維網頁面上三維交互環境的文件格式。
虛擬現實的優點范文6
關鍵詞:博物館;數字媒體;資源開發
地方性博物館作為地方片區最具文化特色和歷史印記的文化名片,在文化宣傳、科普教育中有著舉足輕重的地位?,F在人們的旅游許多都將游覽博物館計入行程。民眾一般性思維認為博物館有高大上、歷史感強、來到博物館便可以長知識的固有印象。事實卻是,大多數人到博物館看過冰冷的藏品不久便忘卻。原因是除了觀看時沒有導游解說外,更多的大多數博物館豐富的館藏一般處于靜態擺設,無法調動觀眾的形象記憶。博物館中,財政較富裕的展館會根據展品需要設定燈光或部分圖示,財政基礎薄弱的展館甚至將珍貴的展品只擺放于陰暗的角落。嚴重地打擊了民眾對博物館的固有印象,導致民眾回頭率低的現狀。博物館的館藏更不能有效地轉化為社會生產力,使博物館的健康持續發展造成極大的損害。
針對博物館現狀,需要解決的問題作者歸納為:第一,地方性博物館知名度小游客量??;第二,博物館陳列形式單一,靜態陳列無法增加人們記憶;第三,館內缺乏互動設施,降低了人們在游玩的趣味性;第四,缺乏能夠盈利的設施設備及內容,博物資源不能產生造血功能。
1 地方性博物館網絡多平臺宣傳
移動互聯網已經發展較大的幾個app平臺,在已有的公眾平臺上展示要勝過自己搭建宣傳平臺。在已有的應用平臺進行展示展現、門票及衍生產品售賣,優點為已有移動設備應用平臺一般都有較大的客戶流量,并且用戶搜索一般針對點對點的方式,更加有助于成交。博物館應注重網絡口碑的宣傳,使用戶更大程度上引流到博物館。
微信作為一個即時通訊服務的免費程序,截止到2015年第一季度,已經覆蓋中國百分之九十以上的智能手機,月活躍用戶達到5.49億。博物館應建立起自己的微信公眾平臺,設立博物相關的社區,使用戶在平臺討論相關內容,了解博物館相關知識。并且在微信平臺上開發博物商城,售賣博物館紀念品及博物館藏品衍生周邊產品。善用微信朋友圈使游客在朋友圈內推薦。傳統的網站與微信公眾平臺微博及傳統媒體結合起來,形成立體推廣形式。
2 博物館藏品陳列創新,利用數字媒體技術增加觀展形式
利用移動終端設備,開發相適應微信導游形式,使游客不需要導游的情況下可以自主游覽傾聽講解。有助于使游客從視覺聽覺感受藏品價值,增加感官印象。
另外,開發AR增強現實與博物結合。增強現實技術(Augmented Reality,簡稱 AR),是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度并加上相應圖像、視頻、3D模型的技術,這種技術的目標是在屏幕上把虛擬世界套在現實世界并進行互動。增強現實技術是將現實世界與計算機虛擬世界無縫的鏈接在一起。增強現實可以將博物館藏品的解說無縫的植入到增強系統中,在游覽者觀看藏品時可以自主的調用系統資料。甚至,在增強現實中還可以將博物藏品虛擬還原成原來狀態,達到通過手機看藏品更加有趣,更加生動??捎弥悄芙K端攝像頭掃描藏品的二維碼或者圖像,智能終端屏幕即可呈現藏品的三維虛擬狀態,各項資料數據,甚至可以進行互動。例如,在自然博物館內掃描恐龍骨架,即可可到恐龍的地質時代、生長特性等資料,還可以虛擬出一個真正恐龍的樣子,恐龍還可以走動、跑步,甚至和觀者互動。游覽一個這樣的自然博物館,肯定要比在館內看著一個灰禿禿的恐龍骨架來得更加生動。
3 建立VR虛擬現實互動區
虛擬現實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生成一種模擬環境,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使用戶沉浸到該環境中。博物館對VR虛擬現實的應用簡單來說就是沉浸式的虛擬交互體驗。博物館內藏品大都為靜止放置狀態,且由于年代久遠后已經失去了原有應用場景。虛擬現實的作用即可以還原當時博物藏品的使用狀態。使游覽者能夠親身感受使用場景,增強其置身其中的體驗記憶。相比文字解說,虛擬現實可以對藏品的體態、原貌、比例、紋理、使用方式等進行重構,使游覽者深入其中。并且,虛擬現實通過采用多種算法,可以實現體驗著與博物藏品原始場景的多種交互,例如弓箭,游覽者可以通過虛擬顯示頭盔和手套感受弓箭的瞄準和力道。再如,游覽地質博物館時便可沉浸與再造的虛擬現實地質公園,可以看到白堊紀的地質特征,植物生長;在地質公園走時,一個血肉飽滿的合川馬門溪龍從身邊走過,一只翼龍從頭上掠過去捕食你前方的一只小動物,給游覽者帶來的身臨其境的體驗。運用VR虛擬現實可以使博物館內的藏品更加有趣豐富、便于記憶,增加對游覽者的體驗樂趣。另外,虛擬現實在博物館中的運營可以向游覽者收取一定的費用,為博物館帶來一定收益。
4 建立多種藏品衍生產品,增強博物館造血功能
當前大多數博物館盈利主要以門票收入為主,地方性博物館由于其服務范圍小,知名度低的原因,門票收入甚是微薄。另外,衍生產品的缺乏也讓博物館失去了觀眾朋友圈再宣傳的機會。動漫依其藝術審美和傳播簡易性,在日常圖像中占有很大比例。動漫不同于攝影攝像對實物的依賴,高度的創作自由度使得動漫方式成為博物資源衍生的最佳方式之一。例如可以制作動漫形式的電影、掛件、臂章等常規的博物產品外,還需要對博物產業動漫化的深度開發。例如,恐龍博物館,除了恐龍影院外,還可以售賣恐龍類音像制品,或者恐龍T恤衫等。利用移動平臺制作手機游戲,對游戲運營起到廣告作用。制作移動端的虛擬現實內容,配合廉價虛擬現實裝備進行售賣;還有前面所提到的虛擬現實公園環境體驗區。等等除了現在已有的外更多的博物體驗。
5 結語
數字媒體技術介入博物產業的開發,能夠更好的解決博物產業的發展瓶頸。數字媒體技術是通過現代計算和通信手段,綜合處理文字、聲音、圖形、圖像等信息,使抽象的信息變成可感知、可管理和可交互的一種技術。在移動互聯網大發展的今天,手機、平板等移動終端設備擁有極大保有量,有調查顯示,每人每天平均使用手機竟達253次,這為數字媒體技術移動設備端的博物館資源開發提供了基礎條件?,F在筆者以數字媒體技術為支撐、移動設備為載體、博物資源為內容探討解決博物館的現存問題,增加博物產業的社會效益和經濟效益。
參考文獻: