虚拟现实技术的论文（精选18篇）

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虚拟现实技术的论文

伴随着社会经济的发展，旅游已经成为人们生活中不可缺少的一部分，旅游文化产业作为新的经济增长点，已成为各地综合竞争力和可持续发展能力的基础指标和关键因素，传统的旅游方式需要走进真实的环境中体验旅游的乐趣，伴随着计算机技术、互联网技术、物联网技术、传感技术的发展，越来越多的年轻人开始对虚拟旅游产生了兴趣，借助移动终端设备及可穿戴设备足不出户即可领略祖国的大好河山，享受虚拟旅游的乐趣。

旅游资源；虚拟旅游；计算机技术。

虚拟现实技术是综合利用计算机、电子技术、图像技术、传感器技术、多媒体技术、人机交互技术及仿真技术等多种科学技术发展起来的计算机领域的新技术，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统[1]。通过计算机图形处理技术搭建虚拟的环境（虚拟环境与真实环境保持高度相似），让游览者进入虚拟场景中，并通过各种传感设备感受虚拟场景的变化，如同游览者在真实场景中发生的变化相同。虚拟旅游开发涉及用360°全景拍摄技术、3d建模技术、虚拟交互技术、传感器技术、互联网技术等多项技术，本论文是以南通狼山景区虚拟旅游系统开发作为案例进行论述，通过虚拟现实的技术将现实中的狼山搬到用户的移动端以及pc端，使用户足不出户就可以领略南通狼山周边的自然环境之美，提升了城市知名度以及影响力，该旅游系统的开发主要采用以下两种技术进行开发完成的。

（1）狼山360°全景交互技术为了更好的展现狼山周边的旅游资源，通过使用360°全景拍摄的方式对区域内的旅游景点进行拍摄，拍摄时可借用常规的智能手机，沿中心点水平旋转一周通过计算机算法将照片拼接成360°的全景照片，通过全景照片平台上传到互联网，通过社交媒体进行传播；或者通过专业的全景相机（insta360）直接拍摄全景照片，在后台直接生成全景交互，在社交媒体进行传播。360度全景照片是以第一人称视角展现周边的环境及地貌，只能通过移动、旋转、缩放画面来观看照片上的景物，优点是生成的文件小，便于传播，能够与移动终端设备完美结合。缺点是看到的景物都是平面的2d照片，缺乏立体感。

（2）通过3d建模技术，搭建虚拟的三维场景，借助unity3d程序建立交互脚本，借助传感设备完成虚拟场景的交互。在对狼山周边环境建模时，使用的多边形建模的方式，该建模方式适合不规则的模型[2]。前期采集狼山周边的地貌特征，在三维软件maya制作成三维模型，其中对于狼山内部重点区域—静海商贸界重点制作（图1），在制作三维模型中尤其要注意模型的数量，尽可能用少的面来表现更多的细节。

借助unity3d技术，完成交互脚本的创建;将完成后的数据模型转换为通用格式—fbx格式，除了带有模型数据信息外，还带有贴图及纹理坐标信息[3]，在unity3d中直接打开fbx模型文件，模型及纹理坐标信息都在其中，在场景中创建虚拟的角色，并分别给虚拟角色添加前进、后退、左转、右转等脚本命令，将场景中除地面之外的所有物体添加固定障碍物属性，从而保障人物在场景中行走时不会穿过物体（图2）。在场景中添加平面物体，并赋予其地形的属性，通过unity3d中自带的笔刷工具对地形进行美化，让场景更加趋于真实场景特征；向场景中添加灯光，并设置灯光的阴影属性，场景中的物体就会出现阴影，通过改变灯光的属性场景中的阴影也随之产生变化；为了让场景更加趋于真实场景，可以向灯光添加不同的脚本，从而产生光线的变化，例如添加耀斑效果，当镜头对准阳光时，就会产生耀斑效果；向场景中添加雾气效果，周边环境会产生虚实效果的变化，运行后发现角色可以在场景中自由移动，且不能穿过场景中物体。在unity3d中，看到的画面为实时渲染的画面，对电脑以及显卡的要求非常高，所以在制作虚拟现实场景中要保证电脑的配置高，最好是独立显卡。使用htcvive设备完成可穿戴设备与场景的交互为了让用户能够获得更好的体验，借助htcvive的设备，完成对虚拟场景的交互，该设备采用激光定位技术，配备两个游戏手柄、两个定位器、一台头显设备，借助steamvrplugin及viveinpututility软件，完成游戏手柄、头显设备与场景的交互。虽然目前虚拟现实技术在旅游方面的开发尚处于探索阶段，同时也会存在一系列的问题，例如眩晕、延时等，但是伴随着硬件技术的不断成熟发展这些问题都终将会解决，虚拟现实技术必将会带给人类全新的视听感受。

[3]闻平,王冲,桂林,三维模型自动转换为obj三维模型方法研究[j].云南省科学技术协会.会议论文集,2015(12):32.

灵活运用VR虚拟现实技术创造新的计算机教学模式论文

随着以计算机为核心的新媒体技术的迅速发展，以新媒体为主要手段的现代教育技术逐步改变了教师的教育观念和学生的思维方式，使教育观念更具有先进性，教育方式更为直观，信息资源获得共享，教育对象更为广泛，教学更具有互动性。

（1）新媒体技术可以让学者和授者均不受时间、地点约束进行学习和辅导，针对计算机学科解决问题的灵活多样性，利用以计算机为核心的技术来解决本学科的问题自学探究，可借助网络技术和多媒体教学方式，学生和教师之间可以跨时空交流、指导；学生可以通过电子邮件等形式向老师提出疑问，而老师也可以通过qq或bbs等形式与学生交流。

（2）变抽象于形象，集多种媒体的优点，将计算机教学中抽象难懂的理论知识转化为立体清晰的形象，易于被学生理解和消化，因而最大程度地提高教学效果。

（3）结合计算机学科知识更新快的特点，利用新媒体技术辅助学生开展多途径的主动自学。新媒体技术可以随时更新和充实现有的教学内容，同时互联网还可以使学生从网上获得其想要了解的所有知识，共享的网络资源为其提供了一条自主学习的重要途径，引导学生从被动接受知识开始转向为主动学习接受新的事物新的知识。

（4）利用多种新媒体技术，创设多样的学习情境，有利于依据学生的个性发展，调动学生的学习积极性，有利于培养学生的创新能力。

3.1强调学生学习的互动性和建构性。

（1）在与新媒体结合的教学中应体现教师、学生和知识的互动。借助多媒体手段进行直观形象的教学引导，提出问题，学生利用网络资源在寻找问题的答案，过程中教师要特别注意形成性评价过程，引导学生利用新媒体手段向着正确的方向寻找解决方法，最后可利用投影展示优秀的讨论结果，进行总结性评价。此外，在网络机房中还可以利用如“凌波电子教室”等网络教学软件进行师生、生生互动学习。

（2）与新媒体结合的课堂教学强调知识的建构性，建构主义学习理论强调新知识和技能的学习应该通过适当的任务或探索从旧的知识上建构起来，而教师则起着引导者的作用。教师可以利用“精品课程网站”或开发的其它网络学习的平台布置精选的任务，指导研究探索的方法及资料，在课堂上则利用新媒体的形象生动的展示，从而有效帮助学生完成知识的构建。

3.2充分利用新媒体因材施教。

计算机学科知识更新较快，技术应用比较灵活，对学生的创新意识要求较高，因而教师从学生的实际出发，使教学的深度、广度、进度适合学生的知识水平和接受能力，同时考虑学生的个性特点和个性差异，使每个学生的才能品行获得最佳的.发展，培养适应时代需要的创新型人才。

（1）对全体采用按兴趣、特长分组，利用新媒体手段引导辅助学生探究。如：可以给学生提供相应知识多媒体教学软件，让学生根据自己的爱好特长及现有知识能力针对性的学习，把握学习的进度；进而利用“网络在线学习的平台”在同质、异质的的小组内合作探究，有效的交流，从而有效的提高学习的积极性，为学生的创新意识提供一个有效的发展空间和交流实施的有效平台。

（2）教师巧设任务，分层教学，及时把握教学反馈。基于计算机学科灵活及更新快的特点自学探究，教师对学科知识进行有效的整理分类，利用“电子教室”分类分发功能或者开发的“教学软件”中的分类管理功能分发到不同层次的学生小组中，还可以进行实时指导，从而实现任务分层，指导分层；为及时掌握教学的反馈，在课堂学习中通过基于welb的学习或调查系统，能够随时让学生进行课堂中的小型测验和调查，并且对学生的学习情况进行实时的评价。也可以利用flash制作的互动式课件、动画或游戏等促进学生对知识的了解。此外，一部分网络即时交流系统也可以使教师随时和学生进行课程问题的讨论，以多种形式反馈教学情况，对教学过程和学习过程给出及时的、恰当的处理。

4．新媒体与课堂教学结合的注意事项。

4.1结合传统教学方式发挥新媒体技术的优势。

在计算机教学中，传统的教学方式（投影+黑板），便于引导学生思考，梳理知识框架，为计算机专业基础理论的学习所必不可少的，而多种新媒体技术的应用，则为后期学生的综合分析和应用提供了强有力的学习方式的支持，两者要结合使用。

4.2新媒体教学过程中应重视学生的动手机会和创新意识。

在新媒体中得到的知识越多，学生的问题也会越丰富，多创造学生的动手实践机会，使其感受学习和探究新知的乐趣，教师在评价过程中要重视学生提出的问题特别是一些有创造性的问题。教师需要综合运用过程性评价和总结性评价，发现并鼓励学生的创新意识。

虚拟现实技术的论文

虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，可借助传感头盔、数据手套等专业设备，让用户进入虚拟空间，实时感知和操作虚拟世界中的各种对象，从而通过视觉、触觉和听觉等获得身临其境的真实感受。虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是一门富有挑战性的交叉技术。

计算机技术的不断发展与应用方面的不断提高使得虚拟现实技术也相应同步地快速发展。尤其是计算机的发展将趋向超高速、超小型、平行处理和智能化，量子、光子、分子和纳米计算机将具有感知、思考、判断、学习及一定的自然语言能力，使计算机进入人工智能时代。这种新型计算机将推动新一轮计算技术革命，更加带动虚拟现实技术的快速发展，对人类社会的发展产生深远的影响。

虚拟现实(virtualreality，简称vr)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。该技术集成了计算机图形(cg)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。虚拟现实技术的发展与应用离不开计算机技术的发展，两者是相辅相成的关系，如果要正确认识和剖析并把握虚拟现实技术的应用与发展，就必须深入研究计算机技术的变化与发展趋势，这样才能有利于我们未来更好的掌握与应用虚拟现实技术。

自从1944年世界上第一台电子计算机诞生以来，计算机技术迅猛发展，传统计算机的性能受到挑战，开始从基本原理上寻找计算机发展的突破口，新型计算机的研发应运而生，计算机技术的发展将趋向超高速、超小型、并行处理和智能化。专家预计虚拟现实技术也会因此得到迅速发展。尤其是三维计算机图形学技术、采用多种功能传感器的交互式接口技术和高清晰度显示技术在虚拟现实的应用中起着重要作用。此外，智能化的超级计算机和新型高性能计算机不断发展。这会更有利于虚拟现实技术方面的快速发展。虚拟现实技术通过计算机对复杂数据进行可视化操作以及实时交互的环境。与传统的计算机人-机界面(如键盘、鼠标器、图形用户界面以及流行的windows等)相比，虚拟现实无论在技术上还是思想上都有质的飞跃。

3.1虚拟现实有效地建立虚拟环境主要集中在两个方面，一是虚拟环境能够精确表示物体的状态模型，二是环境的可视化及渲染。

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3.2虚拟现实仅是计算机系统设置的一个近似客观存在的环境，它是硬件、软件和外围设备的有机组合。

3.3用户可通过自身的技能以6个自由度在这个仿真环境里进行交互操作。

3.5虚拟现实离不开视觉和听觉的新型可感知动态数据库技术，并需结合高速的动态数据库检索技术。

3.6虚拟现实不仅是计算机图形学或计算机成像生成的一幅画面，更重要的是人们可以通过计算机和各种人机界面与机交互，并在精神感觉上进入环境。它需要结合人工智能，模糊逻辑和神经元技术。

在虚拟现实系统中，硬件设备主要由3个部分组成：输入设备、输出设备、虚拟世界生成设备。此外系统还需要虚拟现实的相关技术。

4.1虚拟现实的输入设备。有关虚拟现实系统的输入设备主要分为两大类：一类是基于自然的交互设备，用于对虚拟世界信息的输入;另一类是三维定位跟踪设备，主要用于对输入设备在三维空间中的位置进行判定，并送入虚拟现实系统中。虚拟世界与人进行自然交互的实现形式很多，有基于语音的、基于手的等多种形式，如数据手套、数据衣、三维控制器、三维扫描仪等。手是我们与外界进行物理接触及意识表达的最主要媒介，在人机交互设备中也是如此。基于手的自然交互形式最为常见，相应的数字化设备很多，在这类产品中最为常用的就是数据手套。

4.2虚拟现实的输出设备。人置身于虚拟世界中，要体会到沉浸的感觉，必须让虚拟世界能模拟人在现实世界中的多种感受，如视觉、听觉、触觉、力觉、痛感、味觉、嗅觉等。基于目前的技术水平，成熟和相对成熟的感知信息的产生和检测技术仅有视觉、听觉和触觉(力觉)3种。感知设备的作用是将虚拟世界中各种感知信号转变为人所能接受的多通道刺激信号，现在主要应用的有基于视觉、听觉和力觉感知的设备，基于味觉、嗅觉等的设备有待开发研究。

4.3虚拟现实的生成设备。在虚拟现实系统中，计算机是虚拟世界的主要生成设备，所以有人称之为“虚拟现实引擎”，它首先创建出虚拟世界的场景，同时还必须实时响应用户各种方式的输入。

通常虚拟世界生成设备主要分为基于高性能个人计算机、基于高性能图形工作站、高度并行的计算机系统和基于分布式计算机的虚拟现实系统四大类。

4.4虚拟现实的相关技术。虚拟现实系统的目标是由计算机生成虚拟世界，用户可以与之进行视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等全方位的交互，并且虚拟现实系统能进行实时响应。

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要实现这种目标，除了需要有一些专业的硬件设备外，还必须有较多的相关技术及软件加以保证，特别是在现阶段计算机的运行速度还达不到虚拟现实系统所需要求的情况下，相关技术就显得更加重要。虚拟现实的相关技术主要有立体视觉显示技术、环境建模技术、真实感实时绘制技术、三维虚拟声音的实现技术、自然交互与传感技术等等。

4.4.1立体视觉显示技术。人类从客观世界获得的信息的80%以上来自视觉，视觉信息的获取是人类感知外部世界、获取信息的最主要的传感通道，视觉通道成为多感知的虚拟现实系统中最重要的环节。

在视觉显示技术中，实现立体显示技术是较为复杂与关键的，立体视觉显示技术是虚拟现实的重要支撑技术。

4.4.2环境建模技术。在虚拟现实系统中，营造的虚拟环境是它的核心内容，要建立虚拟环境，首先要建模，然后在其基础上再进行实时绘制、立体显示，形成一个虚拟的世界。虚拟环境建模的目的在于获取实际三维环境的三维数据，并根据其应用的需要，利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。只有设计出反映研究对象的真实有效的模型，虚拟现实系统才有可信度。在虚拟现实系统中，环境建模应该包括有基于视觉、听觉、触觉、力觉、味觉等多种感觉通道的建模。但基于目前的技术水平，常见的是三维视觉建模和三维听觉建模。而在当前应用中，环境建模一般主要是三维视觉建模，这方面的理论也较为成熟。

4.4.3真实感实时绘制技术。要实现虚拟现实系统中的虚拟世界，仅有立体显示技术是远远不够的，虚拟现实中还有真实感与实时性的要求，也就是说虚拟世界的产生不仅需要真实的立体感，而且虚拟世界还必须实时生成，这就必须要采用真实感实时绘制技术。所谓真实感绘制是指在计算机中重现真实世界场景的过程。真实感绘制的主要任务是要模拟真实物体的物理属性，即物体的形状、光学性质、表面的纹理和粗糙程度，以及物体间的相对位置、遮挡关系等等。

4.4.4三维虚拟声音的实现技术。在虚拟现实系统中加入与视觉并行的三维虚拟声音，一方面可以在很大程度上增强用户在虚拟世界中的沉浸感和交互性，另一方面也可以减弱大脑对于视觉的依赖性，降低沉浸感对视觉信息的要求，使用户能从既有视觉感受又有听觉感受的环境中获得更多的信息。

能看到虚拟现实技术对计算机技术的联系性非常紧密，并且虚拟现实技术对计算机设备的应用分类也越来越具体，越来越广泛。相应的计算机设备也应用到虚拟现实技术的对应环节上。虚拟现实技术是一个极具潜力的前沿研究方向，是面向21世纪的重要技术之一。它在理论，软硬件环境的研究方面依赖于多种技术的综合，其中有很多技术有待完善。可以预见，随着技术的发展，虚拟现实技术及其应用会越来越广泛。

参考文献：

[1]陈浩磊,邹湘军,陈燕,刘天湖.虚拟现实技术的最新发展与展望[j].中国科技论文在线,2011.

[2]王延汀.谈谈光子计算机.现代物理知识,2004,(16).

[3]陈连水,袁凤辉,邓放.分子计算机.分子信息学,2005,(3).

[4]官自强.纳米科技与计算机技术.现代物理知识,2003,(15).

[5]张镇九,张昭理.量子计算机进展,计算机工程,2004,(4).

基于虚拟现实技术的三维教学环境研究论文

摘要随着计算机科学技术的飞速发展，我们已经进入了电子信息时代，虚拟现实技术也逐步发展起来，并应用到环境艺术设计领域。目前，虚拟现实技术还未广泛应用，但是虚拟现实技术在环境艺术设计中所起到的作用打破了传统环境艺术设计的思维模式，发展前景一片大好。但是虚拟现实技术还未完全成熟，而且虚拟现实技术所需的硬件材料成本很高，所以到目前为止，虚拟现实技术还未能够广泛应用。但是我们相信经过各方面的共同努力虚拟现实技术一定会发挥出其惊人的价值，对我们的生产生活产生深远的影响。本文就对虚拟现实技术的基本认识和虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用展开讨论。

基于虚拟现实技术的三维教学环境研究论文

计算机现在是运用的比较普遍的一种表现方式，有三维表现和虚拟动漫的表现形式，而现在我们运用计算机表现的形式是3d多，现在基于人们的文化修养和审美意识提高，在室内设计方面的表现手法选择性越来越多，有时候同样方案和同样的设计，但是表现手法不一样，就会给客户不一样体验和效果。而基于这种计算机和传统手法相结合的虚拟表现手法就有很大的优势，可以更加直观充分的展现给客户看了。

二、虚现实在室内设计的运用和发展目的。

室内设计发展至今，已经有多种表现形式了，那么虚拟表现在室内设计中有一下几个功能和目的：

1、充分的'帮助设计师讲解设计理念。

在室内设计这专业出现之前，室内装修都是以业主根据自己的欣赏水平和想象来施工的，这种方式只能以亲自在现场知道工人去施工，所以也就没有施工图啊，设计方案之说，装修功能也只局限于人类的居住需求。随着社会发展才分工出设计师行业，也就有了方案和平面图包括效果图，伴随着设计师和客户交流也越来越多。但是在交流中客户和设计师都有对方案的理解，那么就能使设计师更好的修改方案，也就能和施工人员对接施工，但是这种施工固然能解决设计问题，也能更好的和施工人员交流，但是还不能满足设计师和客户之间的交流，在这个发展过程中虚拟现实运用很好的弥补了室内设计的不足，能使设计师的方案更直接的和客户交流对接，当然更加丰富了室内设计的表现手法。

2、在室内设计中优势。

近年来，虚拟设计在室内设计中作为一个独立体系正在快速的发展，三维立体在虚拟现实中相比于传统手绘中的优势在于实际设计空间的真实尺寸体现。这种设计更加直观的表达出设计师的效果，更加人性化和专业化，在设计过程中更加快捷、直观、逼真。

3、灵感创作的来源。

计算机更能反映空间的真实性，虚拟在空间的创作中，能把各种模型组合有利于激发设计师的创作潜能和再创作的灵感。在计算机创造中，各种模型有趣的组合，能使设计师找到源自大自然的设计，一切的设计来自大自然万物，它能使设计师在面对计算机时消除疲劳，避免单调的工作，使设计师有更多的时间来找创作作品的灵感。

4、合理的展示平面布局。

计算机处理数据的强大功能，室内设计的数据一般通过计算机数据处理得来的，像室内的平面图的尺寸、标注等都可以用计算机处理得来的。传统方式则需要设计师发费大量的人力物力来计算，而且没有计算机那样精准。现在计算机的处理大大节省了时间和人力成本。

1、时间成本更高。

以往通过传统方式手绘来与客户交流，直接可以描绘出客户的想法，而虚拟现实的制作方式则相对来说时间周期更长，也更加不好修改，在表现方式越来越多的情况下，手绘通常时间比较节省，而电脑制作的效果图相对来说也比较短，而使用的虚拟现实技术来表现方案时，通常比较漫长的，而且也不容易修改，因此虚拟技术在现实运用中的时间成本比较高。

2、价格成本偏高。

虚拟技术与传统方式相比较的价格偏高由多方面的成本因素的，首先虚拟技术是一门新型的信息技术，是伴随着科技发展的成果，目前掌握这门技术的人员不是很多，这是作为一门技术表现的方式，其次是因为虚拟技术在现实操作中时间成本相对来说比较高，而且对计算机的硬件要求比较高，这也无形中增加了运行成本，因此虚拟现实运用在实际运行中有着多方面的制约因素。

3、技术人才的匮乏。

目前我国教育还没有大量培养掌握这门技术的人才，而科技在前进，所以人才的匮乏不足也制约着虚拟现实技术的发展。

四、结束语。

虚拟现实技术在室内设计行业中，随着科技水平的提高和人才技术的掌握，运用层面更加广阔，针对室内设计运行的问题，找到一种良好的解决方案，可以加速室内设计行业的发展，能使设计师更加直观的与客户交流，解决目前室内设计行业中遇到的问题，也可以提高室内设计行业的科技水平，为整个设计行业提供强大的技术支撑保障。

虚拟现实技术在工业设计人才培养的应用论文

随着现代化科学技术的不断发展，虚拟现实技术和现代环境艺术设计工作开展的前景也在不断的转变，在两者技术应用控制的科学化转变下，实现了环境艺术设计与虚拟现实技术应用的科学性控制能力提升。就我国现代化虚拟现实技术的应用发展来看，其整体技术应用发展已经实现了是可视化及智能化发展，在其技术应用发展下，能够将现代环境艺术设计实现三维立体技术设计转化，保障了整个环境艺术设计的科学性发展效果提升，同时也满足了整个环境艺术设计工作开展的技术应用科学性转化能力提升。这对于未来环境艺术设计工作开展的科学化转变而言是非常重要的一项技术转变，为了提升整体的环境艺术设计能力转化需要按照具体的技术应用进行二者技术实施的整合发展，这样才能促进两者技术应用的双向化发展[7]。

结语。

综上所述，在现代环境艺术设计中，为了将整体的环境艺术设计能力提升，已经将虚拟现实技术与具体的环境艺术设计结合，在虚拟现实技术的应用下，实现了现代环境艺术设计的科学化转变。并且在其技术的应用辅助下，全面的提升了现代艺术环境设计工作开展的实践性能力提升。随着未来科技的发展，现代环境艺术设计与虚拟现实技术的应用前景发展也将逐渐实现科学化发展整合，最为直接的一项技术应用就是在vr技术应用下，实现现代环境艺术设计的可视化管理，达到其整体艺术设计能力提升目的，为现代环境艺术发展的科学性转变奠定基础。

参考文献。

虚拟现实技术概论教案

计与规划、教育与训练、遥作与遥现、医学、艺术与娱乐等多个方面。下面我们分别讨论几个典型的应用例子。

用于遥控机器人的遥现技术。

遥现技术〖4〗是指当实际上在某一个地方时，可以产生在另一个地方的感觉。虚拟现实。

涉及到体验由计算机产生的三维虚拟环境，而遥现则涉及到体验一个遥远的真实环境。遥现技术在实际应用中需要虚拟环境的指导。例如，在遥控宇宙空军站的开发计划中，从安全性以及费用的角度考虑，我们有必要使用空间机器人。这种空间机器人的特点是由地面上的操作员进行遥操作，或进行部分自主操作。对于像零件更换的固定操作可以完全自主进行，而对于故障检修等难以预测的操作则有必要依赖于遥操作。这时，虚拟现实技术和遥现技术将发挥重要的作用。为研究新一代空间机器人的遥操作技术，日本开发了宇宙开发地面实验平台。该实验平台有人-机交互、计算机系统以及机器人系统所构成。现在，在该实验平台上进行了零件更换等空间机器人的典型操作实验，实现了实验平台的基本功能。

仿真技术。

虚拟环境是计算机生成的具有沉浸感的环境，它对参与者生成诸如视觉、听觉、触觉、

味觉等各种感官信息，给参与者一种身临其境的感觉。因此，虚拟环境是一种新发展的、具有新含义的一种人机交互系统。

飞行仿真系统。

飞行仿真系统由四部分组成，即飞行员的操纵舱系统显示外部图象的视觉系统产生运动感的运动系统计算和控制飞行运动的计算机系统。

计算机系统是飞行仿真系统的中枢，用它来计算飞行的运动、控制仪表及指示灯、驾驶杆等信号。视觉系统和运动系统与虚拟现实密切相关，其中，视觉系统向飞行员提供外界的视觉信息。该系统由产生视觉图象的“图象产生部”和将产生的信号提供给飞行员的“视觉显示部”组成。在图象产生部，随着计算机图形学的发展，现在使用称为cgi（computergeneratedimagery）的视觉产生装置。在cgi中利用纹理图形驾驶可以产生云彩、海面的波浪等效果。另外，利用图象映射驾驶可以从航空照片上将农田以及城市分离出来，并作为图象数据加以利用。视觉显示部向飞行员提供具有真实感的图象，图象的显示有无限远显示方式、广角方式、半球方式以及立体眼镜和头盔式显示器等四种方式。

作为飞行仿真系统的构成部分，运动系统向飞行员提供一种身体感觉，它使得驾驶舱整体产生运动，根据自由度以及驱动方式的不同，可以分为万向方式、共动型吊挂方式、共动型支撑方式以及共动型六自由度方式等。利用该运动系统，飞行员可以感觉到实际飞机一样的运动感觉。

与虚拟生物对话。

研究人员设计了一种与虚拟生物对话的仿真系统。在该系统中，虚拟世界中的虚拟生物和现实世界中的生物一样，可以决定自己的行动，并且能够动态地应付周围的情况。对于人的挑逗也能够根据情况的不同作出各种复杂的反应，甚至能够进行对话。通过引进虚拟生物，可以实现系统的自主性、交互性及其自然的魅力。

作战仿真系统。

各个国家在传统上习惯于通过举行实战演习来训练军事人员和士兵，但是这种实战演练，特别是大规模的军事演习，将耗费大量资金和军用物资，安全性差，而且还很难在实战演习条件下改变状态，来反复进行各种战场态势下的战术和决策研究。近年来，虚拟现实技术的应用，使得军事演习在概念上和方法上有了一个新的飞跃，即通过建立虚拟战场来检验和评估武器系统的性能。例如一种虚拟战场环境，它能够包括在地面行进的坦克和装甲车，在空中飞行的直升机、歼击机、导弹等多种武器平台，并分别属于红、兰交战双方。图（4）为一多机空仿真系统，它除了多台有人驾驶的飞机模拟器和“数字”飞机外，在网上还连着地面威胁环境、空中威胁环境、背景干扰环境等结点。该系统的主要研究目的是对飞机的飞行、火控、航空电子系统进行综合研究，同时研究多机协同空战战术。

图（4）多机空仿真系统。

对象可视化技术〖5〗。

在科学研究中，人们总会面对大量的随机数据，为了从中得到有价值的规律和结论，需要对这些数据进行认真分析。例如，为了设计出阻力小的机翼，人们必须详细分析机翼的空气动力学特性。因此人们发明了风洞实验方法，通过使用烟雾气体使得人们可以用肉眼直接观察到气体与机翼的作用情况，因而大大提高了人们对机翼的动力学特性的了解。虚拟风洞的目的是让工程师分析多旋涡的复杂三维性质和效果、空气循环区域、旋涡被破坏时的乱流等，而这些分析利用通常的数据仿真是很难可视化的`。

在学习过程中，学生总有许许多多的疑问有待解答。虚拟物理实验室〖8〗的设计使得学生可以通过亲身实践d做、看、听来学习的方式成为可能。使用该系统，学生们可以很容易的演示和控制力的大小、物体的形变与非形变碰撞、摩擦系数等物理现象。为了显示物体的运动轨迹，可以对不同大小和质量的运动物体进行轨迹追踪。还可以停止时间的推移，以便仔细观察随时间变化的现象。学生可以通过使用数据手套与系统进行各种交互。

在现行的电力控制室的设计中，控制台以及显示器的设计一般是用和实物同等大小的模型。研究人员使用虚拟现实技术研制了一个辅助设计控制室的系统。使用该系统可以自由地改变控制室内的配色、照明、报警、显示器的画面构成，以及各种仪表的配置等室内环境。另外，用户还可以在室内移动，以便从不同方向观察室内情况。

现在人们正在研究将图形与实际图象进行融合的系统。使用该系统可以用虚拟空间监视远方的现场，也可以给用户一种自由往返于虚拟空间和远方现场的感觉。但是，目前还没有合适的输出装置。相信这种需要必将会促进虚拟现实技术中硬件装置的研制。

近几十年来，计算机、通讯技术的同步发展和相互促进成为全世界信息技术与产业飞。

速发展的主要特征。特别是网络技术的迅速崛起，使得信息应用系统在深度和广度上发生了本质性的变化，分布式虚拟现实系统（dvr）即是一个较为典型的实例〖6〗。所谓dvr是指一个支持多人实时通过网络进行交互的软件系统，每个用户在一个虚拟现实环境中，通过计算机与其它用户进行交互，并共享信息。下面我们分几个方面加以介绍。

分布式虚拟现实系统的产生和发展。

分布式虚拟现实的研究开发工作可追溯到80年代初。如1983年美国国防部（dod）。

制定了siment的研究计划；1985年sgi公司开发成功了网络vr游戏dogflight.到了90年代，一些著名大学和研究所的研究人员也开展了对分布式虚拟现实系统的研究工作，并陆续推出了多个实验性dvr系统或开发环境，典型的例子有美国nps开发的npsnet（1990）、美国斯坦福大学的paradise/inverse系统（1992）、瑞典计算机科学研究所的dive（1993）、新加坡国立大学的bricknet（1994）、加拿大albert大学的mr工具库（1993）及英国nottingham大学的aviary（1994）。

模型结构。

分布式虚拟现实系统是基于网络的虚拟环境，在这个环境中，位于不同物理环境位置的多个用户或多个虚拟环境通过网络相联结。根据分布式系统环境下所运行的共享应用系统的个数，可把dvr系统分为集中式结构和复制式结构。集中式结构是只在中心服务器上运行一份共享应用系统。该系统可以是会议代理或对话管理进程。中心服务器的作用是对多个参加者的输入/输出操纵进行管理，允许多个参加者信息共享。它的特点是结构简单，容易实现，但对网络通信带宽有较高的要求，并且高度依赖于中心服务器。

复制式结构是在每个参加者所在的机器上复制中心服务器，这样每个参加者进程都有一份共享应用系统。服务器接收来自于其它工作站的输入信息，并把信息传送到运行在本地机上的应用系统中，由应用系统进行所需的计算并产生必要的输出。它的优点是所需网络带宽较小。另外，由于每个参加者只与应用系统的局部备份进行交互，所以，交互式响应效果好。但它比集中式结构复杂，在维护共享应用系统中的多个备份的信息或状态一致性方面比较困难。

的网络通信。

我们在设计和实现dvr系统时，必须考虑以下网络通信因素：

带宽网络带宽是虚拟世界大小和复杂度的一个决定因素。当参加者增加时，带。

宽需求也随着增加。这个问题在局域网中并不突出，但在广义网上，带宽通常限制为1.5mbps,而通过internet访问的潜在用户数目却比较大。

分布机制它直接影响系统的可扩充性。常用的消息发布方法为广播、多播和单。

播。其中，多播机制允许任意大小的组在网上进行通信，它能为远程会议系统和分布式仿真类的应用系统提供1-多和多-多的消息发布服务。

延迟影响虚拟环境交互和动态特性的因素是延迟。如果要使分布式环境仿真真。

实世界，则必须实时操作，从而增加真实感。对于dvr系统中的网络延迟可以通过使用专用联结、对路由器和交换技术进行改进、快速交换接口和计算机等来缩减。

可靠性在增加通信带宽和减少通信延迟这两方面进行折衷时，则要考虑通信的。

可靠性问题。可靠性由具体的应用需求来决定。有些协议有较高的可靠性，但传输速度慢，反之亦然。

由于在dvr系统中需要交换的信息种类很多，单一的通信协议已不能满足要求，这时。

就需要开发多种协议，以保证在dvr系统中进行有效的信息交换。协议可以包括：联结管理协议、导航控制协议、几何协议、动画协议、仿真协议、交互协议和场景管理协议等。在使用过程中，可以根据不同的用户程序类型，组合使用以上多种协议，图（5）即为一个例子。

图（5）不同的客户需要使用不同的协议。

分布式虚拟现实系统的应用。

分布式虚拟现实系统在远程教育、科学计算可视化、工程技术、建筑、电子商务、交。

互式娱乐、艺术等领域都有着极其广泛的应用前景。利用它可以创建多媒体通信、设计协作系统、实境式电子商务、网络游戏、虚拟社区全新的应用系统。典型的应用领域有：

教育应用。

工程应用。

当前的工程很大程度上要依赖于图形工具，以便直观地显示各种产品，目前，cad/cam已经成为机械、建筑等领域必不可少的软件工具。分布式虚拟现实系统的应用将使工程人员能通过全球网或局域网按协作方式进行三维模型的设计、交流和发布，从而进一步提高生产效率并削减成本。

商业应用。

对于那些期望与顾客建立直接联系的公司，尤其是那些在他们的主页上向客户发送电子广告的公司，internet具有特别的吸引力。分布式虚拟系统的应用有可能大幅度改善顾客购买商品的经历。例如，顾客可以访问虚拟世界中的商店，在那里挑选商品，然后通过internet办理付款手续，商店则及时把商品送到顾客手中。

娱乐应用。

娱乐领域是分布式虚拟现实系统的一个重要应用领域。它能够提供更为逼真的虚拟环境，从而使人们能够享受其中的乐趣，带来更好的娱乐感觉。

正如其它新兴科学技术一样，虚拟现实技术也是许多相关学科领域交叉、集成的产物。

它的研究内容涉及到人工智能、计算机科学、电子学、传感器、计算机图形学、智能控制、心理学等〖7〗。我们必须清醒地认识到，虽然这个领域的技术潜力是巨大的，应用前景也是很广阔的，但仍存在着许多尚未解决的理论问题和尚未克服的技术障碍。客观而论，目前虚拟现实技术所取得的成就，绝大部分还仅仅限于扩展了计算机的接口能力，仅仅是刚刚开始涉及到人的感知系统和肌肉系统与计算机的结合作用问题，还根本未涉及“人在实践中得到的感觉信息是怎样在人的大脑中存储和加工处理成为人对客观世界的认识”这一重要过程。只有当真正开始涉及并找到对这些问题的技术实现途径时，人和信息处理系统间的隔阂才有可能被彻底的克服了。我们期待这有朝一日，虚拟现实系统成为一种对多维信息处理的强大系统，成为人进行思维和创造的助手和对人们已有的概念进行深化和获取新概念的有力工具。

参考文献。

汪成为，高文，王行仁。灵境（虚拟现实）技术的理论、实现及应用清华大学出版社。

曾建超，俞志和。虚拟现实的技术及其应用清华大学出版社，1996。

professional,1993。

虚拟现实技术概论教案

摘要：本文全面回顾了虚拟现实技术的发展历史和研究背景，介绍了虚拟现实技术的构成和技术特点，分析了虚拟现实系统在遥现技术、仿真技术、对象可视化技术等方面的应用现状，并重点论述了分布式虚拟现实系统的应用和发展前景。

关键词：虚拟现实虚拟环境分布式虚拟现实系统。

虚拟现实技术（virtualreality），又称灵境技术，是90年代为科学界和工程界所关注的技术。它的兴起，为人机交互界面的发展开创了新的研究领域；为智能工程的应用提供了新的界面工具；为各类工程的大规模的数据可视化提供了新的描述方法。这种技术的特点在于，计算机产生一种人为虚拟的环境，这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三度空间，或是把其它现实环境编制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”,从而使得用户在视觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉。这种技术的应用，改进了人们利用计算机进行多工程数据处理的方式，尤其在需要对大量抽象数据进行处理时；同时，它在许多不同领域的应用，可以带来巨大的经济效益。

1965年，sutherland在篇名为《终极的显示》的论文中首次提出了包括具有交互图形显示、力反馈设备以及声音提示的虚拟现实系统的基本思想，从此，人们正式开始了对虚拟现实系统的研究探索历程。

随后的1966年，美国mit的林肯实验室正式开始了头盔式显示器的研制工作。在这第一个hmd的样机完成不久，研制者又把能模拟力量和触觉的力反馈装置加入到这个系统中。1970年，出现了第一个功能较齐全的hmd系统。基于从60年代以来所取得的一系列成就，美国的jaronlanier在80年代初正式提出了“virtualreality”一词。

80年代，美国宇航局（nasa）及美国国防部组织了一系列有关虚拟现实技术的研究，并取得了令人瞩目的研究成果，从而引起了人们对虚拟现实技术的广泛关注。1984年，nasavyies博士组织开发了用于火星探测的虚拟环境视觉显示器，将火星探测器发回的数据输入计算机，为地面研究人员构造了火星表面的三维虚拟环境。在随后的虚拟交互环境工作站（view）项目中，他们又开发了通用多传感个人仿真器和遥现设备。

进入90年代，迅速发展的计算机硬件技术与不断改进的计算机软件系统相匹配，使得基于大型数据集合的声音和图象的实时动画制作成为可能；人机交互系统的设计不断创新，新颖、实用的输入输出设备不断地进入市场。而这些都为虚拟现实系统的发展打下了良好的基础。例如1993年的11月，宇航员利用虚拟现实系统成功地完成了从航天飞机的运输舱内取出新的望远镜面板的工作，而用虚拟现实技术设计波音777获得成功，是近年来引起科技界瞩目的又一件工作。可以看出，正是因为虚拟现实系统极其广泛的应用领域，如娱乐、军事、航天、设计、生产制造、信息管理、商贸、建筑、医疗保险、危险及恶劣环境下的遥操作、教育与培训、信息可视化以及远程通讯等，人们对迅速发展中的虚拟现实系统的广阔应用前景充满了憧憬与兴趣。

计算机的发展提供了一种计算工具和分析工具，并因此导致了许多解决问题的新方法的产生。虚拟现实技术的产生与发展也同样如此，就虚拟现实本身而言，它主要涉及到三个研究领域：

通过计算机图形方式建立实时的三维视觉效果；

建立对虚拟世界的观察界面；

图（1）表示的是虚拟现实系统领域的组成示意图。

图（1）虚拟现实系统领域的组成示意图。

从本质上说，虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口，它通过给用户同时提供诸如。

视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段、最大限度地方便用户的操作，从而减轻用户的负担、提高整个系统的工作效率。

虚拟现实的定义可以归纳如下：虚拟现实是利用计算机生成一种模拟环境（如飞机驾驶舱、操作现场等），通过多种传感设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。虚拟现实技术因此具有以下四个重要特征：

多感知性。

所谓多感知性就是说除了一般计算机所具有的视觉感知外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知、甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实就是应该具有人所具有的感知功能。

ii.存在感。

又称临场感，它是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。

iii交互性。

交互性是指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度（包括实时性）。例如，用户可以用手去直接抓取环境中的物体，这时手有握着东西的感觉，并可以感觉物体的重量，视场中的物体也随着手的移动而移动。

iv.自主性。

是指虚拟环境中物体依据物理定律动作的程度。例如，当受到力的推动时，物体会向力的方向移动、或翻倒、或从桌面落到地面等。

虚拟现实系统的模型表示如图（2）。用户通过传感装置直接对虚拟环境进行操作，并得到实时三维显示和其它反馈信息（如触觉、力觉反馈等）。当系统与外部世界通过传感装置构成反馈闭环时，在用户的控制下，用户与虚拟环境间的交互可以对外部世界产生作用（如遥操作等）。

虚拟现实系统主要由以下六个模块构成（如图（3））。

检测模块：检测用户的操作命令，并通过传感器模块作用于虚拟环境。

反馈模块：接受来自传感器模块信息，为用户提供实时反馈。

传感器模块：一方面接受来自用户的操作命令，并将其作用于虚拟环境；另一方面。

将操作后产生的结果以各种反馈的形式提供给用户。

控制模块：对传感器进行控制，使其对用户、虚拟环境和现实世界产生作用。

建模模块：获取现实世界组成部分的三维表示，并由此构成对应的虚拟环境。

（1）动态环境建模技术。

虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容。动态环境建模技术的目的是获取实际环境的三维数据，并根据应用的需要，利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。三维数据的获取可以采用cad技术（有规则的环境），而更多的环境则需要采用非接触式的视觉建模技术，两者的有机结合可以有效地提高数据获取的效率。

（2）实时三维图形生成技术。

三维图形的生成技术已经较为成熟，其关键是如何实现“实时”生成。为了达到实时的目的，至少要保证图形的刷新率不低于15桢/秒，最好是高于30桢/秒。在不降低图形的质量和复杂度的前提下，如何提高刷新频率将是该技术的研究内容。

（3）立体显示和传感器技术。

虚拟现实的交互能力依赖于立体显示和传感器技术的发展。现有的虚拟现实还远远不能满足系统的需要，例如，数据手套有延迟大、分辨率低、作用范围小、使用不便等缺点；虚拟现实设备的跟踪精度和跟踪范围也有待提高，因此有必要开发新的三维显示技术。

（4）应用系统开发工具。

虚拟现实应用的关键是寻找合适的场合和对象，即如何发挥想象力和创造力。选择适当的应用对象可以大幅度地提高生产效率、减轻劳动强度、提高产品开发质量。为了达到这一目的，必须研究虚拟现实的开发工具。例如，虚拟现实系统开发平台、分布式虚拟现实技术等。

系统集成技术。

由于虚拟现实中包括大量的感知信息和模型，因此系统的集成技术起着至关重要的。

作用。集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别和合成技术等等。

虚拟现实技术实习范文

虚拟现实即virtualreality,简称vr,这个名词始创于上个世纪八十年代,由美国发明家jaronlanier提出,是一门崭新的综合性信息技术,而且已经成为当今计算机科学界最振奋人心的研究课题之一。

一、什么是虚拟现实。

vr是指利用多媒体计算机技术生成一个具有逼真的视觉、听觉、触觉及嗅觉等的模拟现实环境,利用人的自然技能对这一虚拟出来的现实环境进行交互体验,体验的结果(即该虚拟的现实反应)与在相应的真实现实中的体验结果相似或完全相同。

如图所示,vr的系统由以下模块构成:。

1.检测模块:检测用户的操作指令,并通过传感器模块作用于虚拟环境。

2.反馈模块:接受来自传感器模块的信息,为用户提供动感、触觉、力觉等多方面感受的实时反馈。

3.传感器模块:一方面接受来自用户的操作指令,并将其作用于虚拟环境;另一方面将操作后产生的结果以各种反馈的形式提供给用户。

4.控制模块:对传感器进行控制,使其对用户、虚拟环境和现实世界产生作用。

5.建模模块:运用知识库、模式识别、人工智能等技术,获取现实世界组成部分的三维表示,通过音响制作实现对现实世界的声音模拟,并由此构成对应的虚拟环境。

6.三维模块:通过三维技术实现对虚拟环境的视觉模拟。

此外,在开放式的虚拟现实系统中,还可以通过传感装置与现实世界构成反馈闭环,在用户控制下,利用虚拟环境对现实世界进行直接操作或遥控操作。

虚拟现实技术具有如下四个特征,即:多感知性、沉浸感、交互性、想象性。

1.多感知性(multi-sensory)――所谓多感知性,是指通过多种媒体,产生视觉、听觉、触觉、力觉、和运动等的感知。理想的虚拟现实技术应该实现人所具有的一切感知功能。由于科技发展的局限性和不成熟,目前的虚拟现实技术所开发的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。

2.沉浸感(immersion)――又称临场感,指用户感到作为主角存在于虚拟环境中的真实程度。理想的虚拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。当用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中时,眼睛看到的、耳朵听到的、鼻子闻到的、嘴巴尝到的、还有身体触摸到的等等,都跟在现实世界里体会到的感觉是一样的。

3.交互性(interactivity)――指用户对虚拟环境内的物体进行操作时,对象将给用户以感觉上的反馈。例如,在虚拟环境中参加足球比赛,当用户用脚去踢虚拟环境中的足球时,会产生触觉和力的反馈。

4.构想性(imagination)――强调虚拟现实技术应具有广阔的可想象空间,可拓宽人类认知范围,不仅可再现真实存在的环境,也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。

一般来说,“身临其境”般的沉浸感,友好亲切的人机交互性,和发人深思的构想性是虚拟现实的三大主要特征,亦即我们常说的“3i”特性。

虚拟现实技术创建伊始,就承载着巨大的应用价值,它涉及科研、军事、航天、医学、教育、工程技术、影视娱乐等众多领域。典型的应用领域有:。

1.医学方面。

虚拟现实技术在医学上的应用大致分为两类,一类是虚拟人体,也就是数字化人体,可用于构造人体模型,便于医生对人体构造和功能的辨识;另一类是虚拟手术系统,可用于指导高难度手术的进行。

2.教育方面。

在教育领域,虚拟现实技术具有广泛的作用和影响。基于虚拟现实技术带来的崭新的教育模式,使我们的教育理念和教育方法也在随之变革,授课内容以大量详实、生动、直观的虚拟情节出现,寓教于乐。

3.娱乐方面。

娱乐领域是虚拟现实技术的一个重要应用领域。它能够提供更为逼真的虚拟环境,借助于头盔显示器、数据服、立体声耳机、数据手套等传感装置,使人们能够享受到强烈的感官刺激,带来更好的娱乐感觉。

4.军事科研领域方面。

军事和科研都是需要巨额资金投入的领域,而且难度大、危险系数高,在某种情况下,利用虚拟现实技术进行虚拟实验,既可以节省人力物力资源,打破时间和空间的限制,又可以缩短开发周期、提高生产效率、削减项目经费。

虚拟现实技术是许多相关学科领域集成、交叉的产物,它融合了人工智能、电子学、数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术、心理学等多个技术分支,大大推进了计算机科学软硬件技术的全面发展。虚拟现实技术的发展,从根本上改变了人们的工作方式和生活方式,将劳逸真正结合了起来,而且虚拟现实技术与美术、音乐等文化艺术的结合,将诞生出人类的第九大艺术,前景一片光明。而且虚拟现实技术继理论分析、科学实验之后,成为人类探索客观世界规律的又一手段和方式。

虽然虚拟现实领域的技术潜力是巨大的,应用前景也是很广阔的,但仍存在着许多尚未解决的理论问题和尚未克服的技术障碍。客观而论,目前虚拟现实技术所取得的成就,绝大部分来说,还只是扩展了计算机的接口能力,刚刚开始涉及到人的感知系统、肌肉系统与计算机的集合作用问题。只有当真正开始涉及并找到针对这些问题的技术实现途径时,人和信息处理系统间的隔阂才有可能被彻底地克服。

六、小结。

综上所述,无论是现在还是将来,虚拟现实技术在各行各业都将得到不同程度的发展,并且越来越显示出广阔的应用前景。虚拟城市、虚拟战场、虚拟校园、甚至“数字地球”都会不断涌现,带给我们一种全新的视觉、身心体验。虚拟现实技术将使众多传统行业和产业发生颠覆性的变革,给我们的生产和生活带来巨大的经济效益。

参考文献。

[1]刘锦德,敬万钧.关于虚拟现实―核心概念与工作定义.计算机应用,。

[2]刘惠芬.什么是虚拟现实.父母必读。

[3]周炎勋.虚拟现实技术综述.计算机仿真,。

[4]曾建超,俞志和.虚拟现实的技术及其应用.清华大学出版社,1996。

[5]周红军,王选科.虚拟现实系统概述.航空计算技术,2005(1)。

[6]谢晶妮,张茂军.虚拟现实发展趋势展望.计算机工程,2002(7)。

虚拟现实技术实习范文

虚拟现实采用以计算机技术为核心的现代高技术，生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境，使用户如身临其境一般，可以及时而没有限制地观察三维空间内的事物。由此可见，虚拟现实的主要特征为交互性、沉浸感和构想性。具体来说可以用3个“i”来概括，即immersion、interactivity和imagination。

1.交互性（interactivity）。

虚拟现实的交互性是指参与者对虚拟环境内物体的可操作程度以及用户从该虚拟环境中得到反馈的自然程度。而这种交互的产生，需要借助于各种专用的三维交互设备。例如，船舶结构虚拟装配系统中借助三维鼠标，用户便可以感受在虚拟船舶内走动并可以拆装设备。

2.沉浸感（immersion）。

又称临场感，指用户感到作为主角存在于该虚拟环境中的真实程度。vr技术最主要的技术特征就是使用户具备一种在计算机虚拟环境中的沉浸感，即让使用者觉得自己是计算机系统所创建的虚拟环境的一部分，使人由观察者变为参与者，从而能投入到计算机实践并沉浸其中。在曼恒数字呈现的虚拟船舶内，用户戴上三维立体眼镜便能感觉自己抽离了现实，沉浸_之中的船舶上。理想的模拟环境应该使用户全身心投入到计算机创建的三维虚拟环境中，在该环境中，看起来、听起来、闻起来、摸起来甚至尝起来感觉都是真的，跟现实世界毫无分别。

3.构想性（imagination）。

构想性强调虚拟现实技术广阔的想像空间，可拓宽人类认知范围，不仅可再现真实存在的环境，也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。在电影《阿凡达》中，卡梅隆依靠自己的想象和虚拟现实技术，创造了一个梦幻般的星球――潘多拉星球，片中的岩石沙尘、森林陡山、外星生物都是构想的，虚拟现实的构想性应用给观众带来了首当其冲的视觉震撼。

虚拟现实技术是一门涉及到计算机、图像处理与模式识别、语音和音响处理、人工智能技术、传感与测量、仿真、微电子等技术的综合集成技术。从不同角度出发可以有不同的分类，这里我们从系统性能进行分类，主要分为沉浸式、分布式、增强现实型和桌面式虚拟现实。

1.沉浸式虚拟现实。

沉浸式虚拟现实是一种最佳的虚拟现实模式，提供一个完全沉浸的体验。虚拟现实影院（vrtheater）就是一个完全浸入式的虚拟现实系统，用几米高的6个平面组成的立方体屏幕环绕在观众周围，设置在立方体的6个投影设备共同投射在立方体的投射式平面上，观众置身于立方体中可同时观看由5个或6个平面组成的图像，完全沉浸在图像组成的空间中。沉浸式虚拟现实选用了完备的虚拟现实硬件设备和先进的虚拟现实软件技术支持，从而模拟出一套比较复杂的系统，优点是使用户全身心地体验该虚拟环境，但是在硬件和软件方面投资较大。

2.分布式虚拟现实。

计算机虚拟现实交互技术应用

虚拟现实技术读书心得体会

第一段：引言和背景介绍(200字)。

虚拟现实技术（VirtualReality，VR）是指通过计算机生成的三维仿真环境，将用户与真实世界隔开，让用户沉浸在一个虚拟的世界中。近年来，虚拟现实技术在各个领域得到了广泛的应用，包括游戏、教育、医疗等。我最近阅读了一本关于虚拟现实技术的书籍，深受启发，对这一技术有了更深入的认识和体会。

在书中，我了解到虚拟现实技术的发展历程和实际应用。虚拟现实技术的发展可以追溯到几十年前，但直到最近几年，随着计算机技术和图形处理器的迅猛发展，虚拟现实开始成为可能。通过佩戴VR眼镜和戴上拇指感应器，用户可以身临其境地体验虚拟世界，感受真实的触感和视觉效果。虚拟现实技术不仅用于游戏和娱乐领域，还有潜力应用于教育和医疗领域，通过虚拟现实技术，学生可以亲身体验历史事件、地理环境等，医生可以进行更为精准的手术操作。

尽管虚拟现实技术有着巨大的潜力，但也面临一些挑战。首先，虚拟现实技术的设备和成本仍然是一个限制因素，目前高品质的VR设备价格昂贵，普通用户难以承担。其次，虚拟现实技术对计算机性能和图形处理器的要求较高，一些低配置的设备无法流畅运行VR应用。此外，由于虚拟现实技术与现实世界隔离，用户在使用虚拟现实技术时可能感到头晕、晕眩，甚至引起恶心等不适反应。因此，虚拟现实技术的发展还需要解决这些技术和体验问题。

虚拟现实技术不仅仅是一种新奇的技术，它对个人和社会产生的影响更为深远。个人在虚拟现实中可以超越现实的局限，身临其境地体验各种场景和情境，这对于提升个人的创造力和想象力有着积极的影响。此外，通过虚拟现实技术，人们可以与他人互动，形成一个虚拟社区，这对于扩展社交圈、促进文化交流等也是有积极意义的。对于社会而言，虚拟现实技术的应用可以改变传统产业的格局，推动创新和发展。例如，在教育领域，虚拟现实技术能够为学生提供更直观和深入的学习体验，激发学生的学习兴趣和动力。

第五段：对于虚拟现实技术的展望与思考(200字)。

虽然虚拟现实技术已经取得了很大的进步，但它仍然处于发展的早期阶段。我相信，随着计算机技术和图形处理器的不断进步，虚拟现实技术将会变得更加普及和成熟。未来，虚拟现实技术有可能应用于更多领域，改变我们的生活方式和工作方式。然而，我们也需要在推广和使用虚拟现实技术时注意其潜在的负面影响，尤其是对人类社交和身体健康的影响。只有在正确的引导和使用下，虚拟现实技术才能真正为人们带来福祉和进步。

总结：通过阅读关于虚拟现实技术的书籍，我对这一技术有了更深入的了解和体会。虚拟现实技术不仅拥有巨大的潜力，也带来一系列的挑战。它对个人和社会产生的影响也是深远的。虽然虚拟现实技术还处于早期阶段，但我相信它会在未来持续发展和应用，改变我们的生活和工作方式。但我们也需要认识到虚拟现实技术的局限性，并在推广和应用中谨慎选择，以确保其对个人和社会的益处最大化。

虚拟现实技术概论教案

随着社会的进步，建筑的艺术内涵和其实用性一样，越来越受到人们的重视。一个建筑师如何将自己的设计意图更形象，更直观地展示在专家、公众面前以供评赏呢?虚拟现实技术的发展提供了这样的机会。

虚拟现实技术(vr)，也称“灵境技术”、“临境技术”、“幻真技术”，是模拟人类视觉、听觉、力觉、触觉等感知行为的高度逼真的人机交互技术。它具有沉浸感、交互性、构想性。它可以把抽象、复杂的计算机数据空间表示为直观的、用户熟悉的实物。

利用这种计算机生成的交互式三维环境，不仅使参与者能够感到景物或模型十分逼真地存在，而且能对参与者的`运动和操作做出实时准确的响应。

(一)在城市规划设计中的应用。

城市的规划具有非常的超前性和可延续性，所以在其中引入虚拟现实技术是非常明智的举措。随着世博会的召开，世界各国所有大中小型展区均使用虚拟现实技术进行展示，也提升了虚拟现实技术在城市规划中应用的广泛度。在数字城市的制作中，我们可以提前数年预计到以后可能发生的各种状况，比如一个楼层的高低对周围光照的影响，可以在虚拟现实中通过实时光照来表现出阴影的范围，从而进行整体的城市规划。

(二)在建筑装饰设计中的应用。

建筑装饰在设计和施工阶段可能出现无法预期的问题，而工期延误或者成本增加。而在虚拟世界中，我们可以提前模拟出需要的效果，从而在功能性上，房屋空间比例尺寸上，消防安全性上色彩上，材质上，以及采光效果上提前预知会发生的问题，只要前面花少量时间对最终效果进行推敲，就可以非常直观的给施工人员和客户一个满意的交代。

(三)在设计成果展示中的应用。

建造建筑并不是投资方的主要目的，其主要目的是由一座成功的建筑达成最大化的商业目的。虚拟现实系统以其独有的“沉浸感”给消费者带来全新的感受，不失为一个展示建筑美观度和功能的最佳手段。

(一)项目的技术论证。

建筑行业与其他行业有着很大的不同，一座建筑的落成对社会的影响，人民的生命安全，都起到非常重要的作用。在当今众多大型建筑场馆的设计工作和施工过程中，我们要面临巨大的经济压力。前期设计出现的任何一个问题，都可能在将来的施工过程中出现巨大失误。在竣工之后，建筑的功能性，安全性，环保型方面也需要时间进行考察。所以我们一定要在前期以三维成像技术来展示最终效果，才可能在最低的成本压力下把安全系数提到最高，同时也节省了人力物力，达到很好的先前期论证效果。

(二)改善建筑设计。

建筑设计是一项非常具有科学性、严肃性的过程，它需要在建筑设计的过程中，不断地进行技术论证及可行性的分析，对以往设计做出更好的改变，以避免建筑在建造过程中或者使用过程中出现由于设计而出现的问题。虚拟现实系统就可以为我们的建筑师门提供这样的机会。采用虚拟现实系统，建筑师可以将其作为一个建筑性能评价的工具，在其中来发现建筑设计出现的缺陷，同时可以采用系统模拟出不同的解决问题的方案，在极低成本下，完善建筑项目的设计。

(三)节省投资和运行费用。

采用虚拟现实技术进行先期技术成果的演示和论证有助发现设计中多余的措施和各专业不协调的部分，及时修正以节省投资和运行费用。同时，演示论证也可发现设计中可能导致无法满足要求的设计不当之处，避免了建筑物建造完成后的返工。

四、结语。

虚拟现实技术在建筑设计中的应用，有着不可估量的应用前景。借助虚拟现实技术，能够极大的丰富建筑师的设计方法，增强设计师的创新能力。信息时代的建筑师，除了需要了解已有的建筑技术和设计方法外，更要善于从计算机应用中吸取一些先进的方法。只有不断更新观念，不断掌握新技术，才能赢得未来。

参考文献：

[1]贾滨.进入数字化时代的建筑学仁j3科技情报开发与经济,2006,6。

[2]刘正旭.3dsmaxs建筑动画表现技法.中国电力出版社,2006。

[3]淮永建,和多边型简化.系统仿真学报,2001,13。

虚拟现实技术实习范文

通过这段时间的学习和实践，使本人理论结合实践能力与理论的应用水平均有了新的提高，为今后专业知识的学习打下了扎实的基础，从中本人对虚拟现实技术有了真正的认识，为今后的实务操作打下基础。

虚拟现实技术知识点总结应该说在这次实践中得到了锻炼与提高.通过这次实践，使本人对电脑有了一个初步的认识，为以后的学习提供了许多实践经验，使我的动手能力大大提高，同时也使我认识到了在以后的学习工作中，要注意学习的各种知识,通过这次实践使我能真正的了解和掌握这种虚拟现实技术知识,能使我们更好的掌握专业的知识.通过这次实习,使我能够更好的掌握技术，并从中了解一些新的技术，为我们的工作打下了坚定的基础.

这次实践使我深深体会到，在学校学习的知识只是一些空洞的理论知识，它与实际工作中有着很大的区别,使我们在面对问题时，缺少思考.

通过这次实践,我们要从理论到实践,使我们了解的电脑知识有了很多,也有些许不足,我们会在以后的学习和生活中不断地学习，不断地实践和总结.

我们应该在以后学习和实践中,把在校的所学的专业知识，更好的运用到实际生产中去，使我们对电脑有更深的了解.

VR虚拟现实技术就业前景

被称为vr产业元年。目前vr这个词在百度的搜索指数每天有3万多次，而手机每天搜索量是5万多次。在用户的关注度上，vr已经在赶超手机了。用户越关心什么，就代表什么最受当下的欢迎。

vr热带动了强烈的人才需求，vr团队也在急剧扩张。vr某企业科技联合创始人告诉记者，他们从开始研发vr沉浸式头盔，当时只有3个人，也没拿任何薪水搞研发。到去年6月份开始以淘宝众筹的方式试水vr头戴显示器市场，一举打开了销路，企业的规模也迅速扩大。目前已经有75名员工，其中技术人员就50多人。尽管他们近来多次到浙大、浙江科技学院等在杭高校进行招聘，但真正符合公司要求的人才，特别是优秀人才的缺口很大。按照目前的研发需要，公司还得扩充将近一倍的技术人员。

vr是一门对技术非常严苛的新型科技，核心技术人才分为图形图像、输入算法、交互、光学等，能熟练将这几项技术运用在vr上当然少之又少。同时这行又是刚刚兴起，许多vr技术员都是从游戏、动漫、3d仿真、模型等行业转型而来，真正科班出身的几乎没有。行业技术的差异性，很难让技术人员自然地与vr领域相连接。

培养目标。

主要在各大互联网公司、动漫公司、影视后期公司进行3d建模，渲染等工作的高科技人才。

就业方向。

vr(虚拟现实)技术可广泛的应用于城市规划、室内设计、工业仿真、古迹复原、桥梁道路设计、房地产销售、旅游教学、水利电力、地质灾害、教育培训等众多领域，为其提供切实可行的解决方案。

虚拟现实(virtualreality，简称vr)是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。近几年随着城市数字导航、汽车导航和模拟技术的兴起，从事数字虚拟现实人才需求越来越多。

虚拟现实技术实习范文

虚拟现实技术是指在虚拟的实际生活中通过实验、分析和设计理论来解释现实生活中的具体问题，以及由学生自己的实验设计或者研究所得出的结论的。

虚拟的实验设计是以学生的实验设计为基础，以学生的实践经验和理论知识为基础，以学生的实践活动为依托。

学生在实验过程中，可通过亲身实践，掌握现代的实用的实践技能，培养自己的创新意识和实践能力。在教师的指导下，学生在实验过程中能够自始至终地保持虚拟的教学方式和学习方式，从而提高了自己在教学中的能力和水平。

在教学设计中，我们要重视学生实际的操作能力，在教学中我们在实验过程中要求学生做到：认识实验的目的、原理、实验要求和原理、操作规律和应用方法等，以及培养解决实际问题的能力。同时也注意培养学生的动手能力和实际解决问题的能力。

二、实验教学中的不足。

1、在实验过程中，学生在实验中的实践能力还不足，在实验教学时，学生在实践中的应用性不强，实验过程中的实践与理论知识相互冲突，学生实践能力差，对实验的重视不够。

2、在实验过程中，学生在实验过程中，对于实验内容的掌握不够深，对现场实验的准备和实验中存在的问题也没有及时解决和处理，对实验中发现的实验问题也没有及时解决。对于现场实验的实验的实践环节，有些学生只做了实验，没有进行相应的实验设计和实验安全问题的分析。这种现象是由于没有很好地掌握实验原理和方法。在教学中应加强对实验内容的处理，加强对实验过程中的实验操作，使得学生在实践中提高了自己的实践能力。

三、改进措施。

3、加强教学方法和手段的改进。通过实验，使学生了解实验中的各个环节。

4、加强学生实验能力的培养。培养学生的实践能力，要求学生能够掌握各项实验的基本操作和技能，并且能够利用实验现象，提出问题和解决问题。

5、在教学中多采用新的教学理念，提高学生的素质。

6、多做实验，让学生动起来，激发学生的学习兴趣。

虚拟现实技术读书心得体会

在当今数字化时代，虚拟现实技术迅速崛起，不仅在娱乐领域大放异彩，而且在教育、医疗、设计等领域也展现出巨大的潜力。作为一位热爱读书的人，我意识到虚拟现实技术在阅读体验中所带来的深远影响。借助虚拟现实技术，我能够更加身临其境地阅读，更加深入地理解书中的世界。在这篇文章中，我将分享我对虚拟现实技术读书心得的体会。

首先，虚拟现实技术为我提供了一个更加沉浸式的阅读体验。通常，当我读一本书时，我只能靠想象力来构建故事情节和人物形象。然而，虚拟现实技术能够通过逼真的视觉效果和立体声音给予我一种身临其境的感觉。我可以置身于书中的世界，感受故事情节的发展，观察人物的言行举止。这种沉浸式的阅读体验使我更加投入到故事中，加深了我对内容的理解和认知。

其次，虚拟现实技术使阅读变得互动起来。传统的纸质书籍通常是一种被动的阅读体验，读者在静静地阅读中与作者、故事和角色保持一定的距离。而虚拟现实技术则打破了这种界限，让阅读变得更加互动。在虚拟现实的世界中，我可以通过手势和操作与书中的元素进行交互。比如，我可以通过触摸屏幕来翻阅虚拟书页，选择不同的故事线索，与虚拟角色进行对话。这种互动性带给我一种参与感和探索的乐趣，使阅读变得更加生动有趣。

第三，虚拟现实技术为我提供了更多的阅读资源。虚拟图书馆和虚拟书店的出现大大丰富了我的阅读选择。以前，我必须在实体图书馆或书店里找到我感兴趣的书籍，而且有时候可能会面临书籍缺货或过时的问题。然而，虚拟现实技术让我可以随时随地解锁丰富的阅读资源。通过虚拟图书馆，我可以轻松浏览海量的书籍，并根据我的偏好和需求进行筛选。这不仅仅为我解决了获取书籍的问题，还使我能够开拓阅读范围，接触到我平时可能无法接触到的作品和作者。

此外，虚拟现实技术拓宽了我对书籍内容的理解。在虚拟现实技术的引导下，我能够通过更直观的方式来理解书中的知识和概念。比如，对于艺术类书籍，我可以通过虚拟现实技术来参观名画展览，观察绘画技法和品味名家作品。对于科学类书籍，我可以透过虚拟实验室进行实验，观察物理和化学原理的变化。这种直观的体验帮助我更好地理解抽象的概念和复杂的理论，使阅读变得更加有趣和易于吸收。

总结起来，虚拟现实技术为我的阅读体验带来了深远的影响。它提供了沉浸式的阅读体验，使阅读变得更加互动，并且扩展了我的阅读资源。通过虚拟现实技术，我能够更加身临其境地感受书籍中的世界，与故事和角色产生更强的共鸣。我相信随着虚拟现实技术的不断进步和应用，阅读将能够成为一种更加丰富、有趣和有意义的体验。

VR虚拟现实技术就业前景

今年被称为“vr(虚拟现实)”元年，全球各大企业纷纷探索vr技术可应用的领域。其中，“vr购物”成为电商与商超探索移动场景营销的试验田，家乐福、ebay、阿里巴巴、京东等多家公司均已在这一领域展开动作，邀请用户体验vr技术带来的新奇的沉浸式购物体验。

vr购物的概念自去年来频频出现在媒体头条中，各大电商巨头也纷纷开展技术合作。对于这种全新的高科技购物体验，普通老百姓是否埋单呢?据随手记理财社区近日发起的调查数据显示，近九成网友对vr购物感兴趣，其中占比34.5%的网友对vr购物“兴趣浓厚”、55.2%的网友表示“有一点兴趣”，仅10.3%的网友表示不太感兴趣。

据悉，阿里在今年3月成立vr实验室，启动vr购物项目“buy+”;京东也发布了vr/ar战略，并展示了自己的vr购物应用“vr购物星系”，聚焦家电与3c领域。让消费者在虚拟世界中享受沉浸式购物体验是vr购物吸引电商巨头跃跃欲试的重要原因，在本次接受调查的网友中，20~30岁的网友占据大多数，比例为69.0%，30~40岁的网友比例为17.2%，40岁以上的网友比例为13.8%。其中65.5%的网友更倾向于使用vr选购服饰、箱包类用品，37.9%的网友倾向于选购家具、装饰、艺术品类商品，34.5%的网友倾向于选购数码、3c、家电类商品，27.6%的网友则更倾向于选购日用品、食品类商品。

但在此次调查中，占比65.5%的'网友表示更注重场景的逼真度与灵活性;55.2%的用户重视商品的立体化、全方位展示及商品信息数据的公开;44.8%的网友重视花费的时间、精力及金钱成本。

虽然vr/ar技术能过提升电商平台因用户消费体验提升所带来的gmv转换率的提高，但实际上vr购物一直争议不断，原因主要是用户量稀少，还有有着“投入大”，“体验差”，“平台杂”等种种恶评。对于vr购物实现普及存在的困难，62.1%的网友认为“企业vr购物服务和用户购置硬件设备的成本均较高”是最大的拦路虎，其次是vr技术还不成熟，占比为48.3%;除此之外，也有34.5%的网友认为vr购物带来的感官体验有限，20.7%的网友则认为“vr购物后续的支付、订单操作等环节尚未打通”。

vr购物能否在未来大规模投入商用?41.4%的网友看好vr购物的前景，48.3%的网友表示中立，10.3%则表示不看好。网友落落清清评论“vr购物概念感觉很早就有提及，但是后续不了了之了，如果能够实际应用起来，感觉真心不错。”