虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)范文

最近，我爬了珠穆朗瑪峰，在顫顫巍巍地過(guò)一條晃晃悠悠的危橋時(shí)，我盡量克制自己，不去看腳下冰凍的大峽谷。

然后，我又觀看了18歲的海倫娜接受系列治療的過(guò)程，心理學(xué)家嘗試了采用其中一個(gè)系列治療她的電梯恐懼癥。

最后，我看到一群孩子參觀了達(dá)利奇美術(shù)館，而整個(gè)過(guò)程他們都沒(méi)有離開(kāi)過(guò)國(guó)王學(xué)院醫(yī)院，因?yàn)樗麄兪悄抢锏拈L(zhǎng)期患者。

說(shuō)到這里你應(yīng)該已經(jīng)猜到了，這些都是使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的案例，很可能成為2016年的一大技術(shù)潮流。

鑒于像臉譜網(wǎng)、索尼和HTC這類公司的巨額投資，如果虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最終沒(méi)有在今年走向百姓家中，人們未免會(huì)很失望。

比如說(shuō)，我能有登上珠峰的體驗(yàn)，就得益于HTC？Vive？虛擬現(xiàn)實(shí)的頭戴式視圖器以及一家冰島公司Solfar？工作室開(kāi)發(fā)的一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)游戲。？

在大多數(shù)看來(lái)，HTC？Vive提供的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)是很好的。像珠峰這類游戲?yàn)橥婕姨峁┝松砼R其境的絕佳體驗(yàn)。

現(xiàn)在，HTC？在接下來(lái)的幾個(gè)月中可能會(huì)與索尼的虛擬現(xiàn)實(shí)游戲機(jī)和臉譜網(wǎng)的虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴頭戴式視圖器合作，一同走向市場(chǎng)。

剛接觸虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人可能會(huì)有“哇，好棒啊”的驚嘆，但是想要將這種一時(shí)的新奇游戲變?yōu)殚L(zhǎng)年累月的娛樂(lè)項(xiàng)目并非易事。

但是就像大家發(fā)現(xiàn)Kinect技術(shù)在游戲以外的應(yīng)用價(jià)值一樣，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也可能為生活的各個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)突破性進(jìn)展。

顯然，兩位來(lái)自倫敦的心理學(xué)家――阿什利?康威醫(yī)生和凡妮莎?魯斯帕麗醫(yī)生也這樣認(rèn)為。他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一套系統(tǒng)，通過(guò)Oculus的Rift頭戴式視圖器來(lái)治療患有各種恐懼癥的人。

他們公司的虛擬暴露療法旨在通過(guò)讓患者在虛擬世界中與恐懼的東西直接接觸來(lái)進(jìn)行治療。

我們拍攝了海倫娜，由于她一直都很害怕坐電梯，我們就將她指引到越來(lái)越小的空間里。

每當(dāng)她進(jìn)入電梯，魯斯帕麗醫(yī)生就會(huì)觀察她的焦慮程度，過(guò)了一段時(shí)間之后，焦慮程度就下降了。

“盡管這不是真實(shí)的世界，但是身體的體驗(yàn)卻是身臨其境的?！笨淀f醫(yī)生解釋道。

“你也會(huì)有正常的生理反應(yīng)。這項(xiàng)技術(shù)真的非常有利于將人們從不能在現(xiàn)實(shí)世界做某件事過(guò)渡到可以在現(xiàn)實(shí)世界做某件事?！?/p>

心理學(xué)家們希望使用這一系統(tǒng)來(lái)治療從飛行恐懼癥到陌生環(huán)境恐懼癥等各種恐懼癥，因?yàn)檫@種有一半接觸恐懼環(huán)境的方法很可能奏效。

海倫娜接受治療之后，我們又勸她乘坐吵鬧的老式電梯。

她告訴我虛擬現(xiàn)實(shí)真的對(duì)她產(chǎn)生了很大影響，僅僅幾周之前，她還會(huì)在電梯和樓梯之間選擇爬樓梯。

許多公司和公共機(jī)構(gòu)也許很快就會(huì)采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)與消費(fèi)者互動(dòng)。

房地產(chǎn)經(jīng)銷商將可以讓顧客在虛擬世界中體驗(yàn)中意的房屋、廚房，設(shè)計(jì)者可以讓消費(fèi)者更好地體驗(yàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念。

對(duì)于谷歌Cardboard虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴式視圖器，你只需要連接在手機(jī)上就可以使用，這種價(jià)格更低廉、操作更簡(jiǎn)單的系統(tǒng)也許為大多數(shù)人第一次虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)提供機(jī)會(huì)。

已有眾多機(jī)構(gòu)正在嘗試用谷歌的頭戴式視圖器來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)，達(dá)利奇美術(shù)館就是其中的一員。

它可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的美術(shù)館虛擬之旅，并且讓附近的國(guó)王學(xué)院醫(yī)院的一些年輕病人進(jìn)行了嘗試。他們的反應(yīng)非常讓人高興。

“你會(huì)感覺(jué)就在那里，可以看到里面的畫(huà)作，真的很棒，”露西說(shuō)。

“當(dāng)然，你可以判斷出周圍的一切不是真實(shí)的，”瑪雅補(bǔ)充道，“但是對(duì)于小孩子來(lái)說(shuō)，他們可能認(rèn)為這是世界上最令人吃驚的事情了?！?/p>

但是愛(ài)德華指出：“虛擬世界并不像真實(shí)世界一樣好，它不像一個(gè)真實(shí)的博物館?！?/p>

第2篇：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)范文

1.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的定義

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)又稱為靈境技術(shù)或人工環(huán)境，它是近年出現(xiàn)的一項(xiàng)高新技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)利用計(jì)算機(jī)模擬所產(chǎn)生的擁有三維空間的虛擬世界為使用者提供視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官的模擬，讓使用者通過(guò)一些裝置進(jìn)入特定環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)。

（1）構(gòu)想性

構(gòu)想性又稱自主性，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以通過(guò)豐富的想象拓展人類的認(rèn)知范圍，使得人類的認(rèn)知范圍突破真實(shí)環(huán)境的局限，進(jìn)而使人們能夠“到達(dá)”一些現(xiàn)實(shí)中所沒(méi)有的環(huán)境。

（2）多感知性

傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)只有視覺(jué)感知，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅包括傳統(tǒng)的視覺(jué)感知，同時(shí)還擁有聽(tīng)覺(jué)感知、觸覺(jué)感知等。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的理想狀態(tài)便是各種感知功能的共存，但是由于當(dāng)前技術(shù)的局限性，目前的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)僅具有聽(tīng)覺(jué)感知、觸覺(jué)感知、視覺(jué)感知等部分功能。

（3）交互性

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的交互性使使用者不再像旁觀者一樣被動(dòng)接受計(jì)算機(jī)所帶來(lái)的信息，它能夠讓使用者通過(guò)與虛擬環(huán)境中的事物進(jìn)行互動(dòng)從而得到環(huán)境的反饋。用戶在虛擬環(huán)境中可以用手抓住其中的事物，環(huán)境會(huì)反饋給用戶手抓物體的真實(shí)感覺(jué)，同時(shí)，使物體能夠隨著人的手的移動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。

2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)

（1）廣角立體顯示技術(shù)

以往的計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)如果具有足夠準(zhǔn)確的模型也可以精確產(chǎn)生不同事物的形象，但是對(duì)于一些特殊情況，圖像的刷新就相當(dāng)重要，同時(shí)也要求較高的圖像質(zhì)量。實(shí)時(shí)三維計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)可以做到實(shí)時(shí)、快速刷新圖像，圖像質(zhì)量也較高，這項(xiàng)技術(shù)在模擬飛行系統(tǒng)中運(yùn)用較為廣泛。

（2）觸覺(jué)與力覺(jué)反饋技術(shù)

觸覺(jué)與力覺(jué)反饋技術(shù)通過(guò)在手套中安裝一些可以振動(dòng)的觸點(diǎn)來(lái)模擬觸覺(jué)，使人們能夠在虛擬世界中直接對(duì)見(jiàn)到的事物進(jìn)行操作，從而能夠感受到物體對(duì)人體所產(chǎn)生的反作用力。該技術(shù)使虛擬環(huán)境更加逼真，使人們產(chǎn)生身臨其境的感覺(jué)，從而更為準(zhǔn)確地反映出虛擬環(huán)境狀況。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在展示設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1.打破了展示設(shè)計(jì)中時(shí)間與空間所帶來(lái)的局限性

在展示設(shè)計(jì)中利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以打破時(shí)間與空間所帶來(lái)的局限性，無(wú)論是宇宙天體，還是原子粒子，展示設(shè)計(jì)人員都可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)自由進(jìn)入物體內(nèi)部，通過(guò)對(duì)各環(huán)節(jié)的工作情況和各環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系進(jìn)行考察，從而對(duì)物體進(jìn)行全方位的細(xì)致研究和分析。同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也能打破時(shí)間所帶來(lái)的局限性，它能夠展示一些需要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)生的變化，這對(duì)展示設(shè)計(jì)具有重要的意義。

2.可以彌補(bǔ)展示設(shè)計(jì)中的不足

將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于展示設(shè)計(jì)中，可以彌補(bǔ)在設(shè)計(jì)過(guò)程中由于場(chǎng)地、設(shè)備以及經(jīng)費(fèi)的局限而導(dǎo)致的一些設(shè)計(jì)工作無(wú)法順利開(kāi)展的不足，使環(huán)境設(shè)計(jì)的實(shí)際效果能夠得到保證。由于在展示設(shè)計(jì)中引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，設(shè)計(jì)人員不需要實(shí)地考察，只需要電腦便可以了解到具體的場(chǎng)景，從而減少了展示設(shè)計(jì)成本的支出，也可增加人們對(duì)設(shè)計(jì)的感性認(rèn)識(shí)，便于人們準(zhǔn)確理解和掌握展示設(shè)計(jì)的內(nèi)容，進(jìn)而使得展示設(shè)計(jì)的質(zhì)量得到提升。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在展示設(shè)計(jì)中的應(yīng)用前景

1.圖形、輸入輸出、處理能力等方面的突破

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一個(gè)較為全面的設(shè)計(jì)表達(dá)系統(tǒng)，它能夠突破以往電腦效果圖的維度限制，將各種類型的環(huán)境數(shù)據(jù)體現(xiàn)在展示設(shè)計(jì)中。這些方面的完善和改進(jìn)帶動(dòng)了展示設(shè)計(jì)的革新，使得展示設(shè)計(jì)師的地位也獲得了提高。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，參觀者能更加深入地感受參觀經(jīng)歷的微妙性、復(fù)雜性、趣味性，從而使展示設(shè)計(jì)的質(zhì)量得到提高。

2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)該注重與其他技術(shù)的結(jié)合

如今，計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在展示設(shè)計(jì)中的應(yīng)用應(yīng)該越來(lái)越注重與其他技術(shù)的結(jié)合，使設(shè)計(jì)人員能夠從不同角度對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象進(jìn)行直觀的展示，從而設(shè)計(jì)出更加人性化的作品。在展示設(shè)計(jì)中引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一種新穎的方式，在未來(lái)會(huì)有很大的發(fā)展前景。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將會(huì)在展示設(shè)計(jì)中得到更為廣泛的應(yīng)用，其作用也將越來(lái)越受到人們的關(guān)注。

第3篇：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)　科技開(kāi)發(fā)　電子娛樂(lè)教育游戲

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的“現(xiàn)實(shí)”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(huán)境。該虛擬程序可以是實(shí)際上可實(shí)現(xiàn)的環(huán)境，也可以是實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn)的或根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的環(huán)境。而“虛擬”是指用電腦生成的意思，因此，虛擬現(xiàn)實(shí)是指用電腦生成的一種特殊環(huán)境，人們可以通過(guò)使用各種特殊裝置將自己“投射”到這個(gè)環(huán)境中，并操作、控制環(huán)境，實(shí)現(xiàn)某種特殊的目的，即人是虛擬環(huán)境的主宰。

虛擬現(xiàn)實(shí)的特征：1、多感知性一所謂多感知是指除了一般計(jì)算機(jī)技術(shù)所具有的視覺(jué)感知之外，還有聽(tīng)覺(jué)感知、力覺(jué)感知、觸覺(jué)感知、運(yùn)動(dòng)感知，甚至包括味覺(jué)感知、嗅覺(jué)感知等。2、浸沒(méi)感—又稱臨場(chǎng)感或存在感，指用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實(shí)程度，好像在現(xiàn)實(shí)世界中的感覺(jué)一樣!3、構(gòu)想性一強(qiáng)調(diào)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有廣闊的可想象空間，可拓寬人類認(rèn)知范圍，不僅可再現(xiàn)真實(shí)存在的環(huán)境，也可以隨意構(gòu)想客觀不存在的甚至是不可能發(fā)生的環(huán)境。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用在科技開(kāi)發(fā)上，用它來(lái)設(shè)計(jì)新材料，可以預(yù)先了解改變成份對(duì)材料性能的影響。在材料還沒(méi)有制造出來(lái)之前就可以知道用這種材料制造出來(lái)的零件在不同受力情況下是如何損壞的。虛擬現(xiàn)實(shí)在商業(yè)上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對(duì)產(chǎn)品的展示。例如，在展示一些高科技產(chǎn)品時(shí)，為了讓用戶能了解到這種技術(shù)的功能，內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，銷售商就會(huì)運(yùn)用虛擬技術(shù)來(lái)模擬商品，像一個(gè)真實(shí)的物品展現(xiàn)在消費(fèi)者面前，給消費(fèi)者一種身臨其境的體驗(yàn)，如：樓房銷售，旅游景點(diǎn)，汽車銷售等都利用這項(xiàng)技術(shù)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用在電子娛樂(lè)上，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在娛樂(lè)領(lǐng)域的運(yùn)用，英國(guó)科學(xué)家研制出現(xiàn)的利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬的滑雪器通過(guò)操控者利用模擬的一些設(shè)備如：頭盔、顯示裝置、身穿的滑雪服裝、腳上穿著雪橇板、通過(guò)手中的滑雪棒，在室內(nèi)通過(guò)觀察顯示器的過(guò)程中出現(xiàn)的畫(huà)面，可以模擬出滑雪場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)的情況，跟真的在滑雪過(guò)程是一樣的感受。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用在教育上：1、虛擬校園，虛擬校園是把一個(gè)真實(shí)的學(xué)校，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)活生生的展現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上或是在你的面前，突破了傳統(tǒng)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(gè)角度，靈活的瀏覽校園情境。在1996年時(shí)，天津大學(xué)就嘗試著虛擬校園，讓很多沒(méi)有去過(guò)天津大學(xué)的人，也可以身臨其境的去領(lǐng)略這所知名的大學(xué)。伴隨著科技網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在很多大學(xué)也在開(kāi)始逐步的使用這樣的技術(shù)來(lái)推廣自己的學(xué)校。2、虛擬教學(xué)為現(xiàn)代教學(xué)帶來(lái)了很多便利，運(yùn)用這種虛擬技術(shù)，我們可以模擬出我們無(wú)法直接觀察出來(lái)的，或是無(wú)法在現(xiàn)實(shí)中真實(shí)體驗(yàn)測(cè)試的，如一些復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)，給學(xué)生一種更直觀的感受。3、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在培訓(xùn)上的貢獻(xiàn)是非常卓越的，由于這項(xiàng)技術(shù)有沉浸性的特點(diǎn)，這樣就能夠給參與培訓(xùn)的人有一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)的空間，讓其在這個(gè)虛擬的空間中扮演一個(gè)角色，能讓他進(jìn)人狀態(tài)，身臨其境的去學(xué)習(xí)。這樣對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)訓(xùn)練非常有利，能夠幫助學(xué)生去感受和理解教學(xué)的內(nèi)容，切身去解決問(wèn)題。很早以前，西南交通大學(xué)做過(guò)這樣一個(gè)虛擬教學(xué)實(shí)例，他們開(kāi)發(fā)的機(jī)車駕駛模擬裝置，就可以真實(shí)的模擬出列車運(yùn)行的各種狀態(tài)，讓學(xué)生有一個(gè)真實(shí)的感受。通過(guò)對(duì)這個(gè)模擬裝置的各種設(shè)置，真實(shí)模擬出各種事故應(yīng)急情況，不斷的給學(xué)生做訓(xùn)練，操作熟練后能馬上參與到相應(yīng)的工作。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在互動(dòng)游戲領(lǐng)域的運(yùn)用。三維技術(shù)，不僅是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)重要的應(yīng)用方向，而且牽引著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)的全部技術(shù)在三維游戲里面都能找出。創(chuàng)造一個(gè)逼真的虛擬世界來(lái)滿足真實(shí)感游戲，一般需要三維軟件，創(chuàng)建出的模型、三維人物動(dòng)畫(huà)、立體的聲音和其他資源等。為了能逼真且實(shí)時(shí)地實(shí)現(xiàn)圖像信息，模擬復(fù)雜的虛擬世界，就必須設(shè)計(jì)合理的模型組織結(jié)構(gòu)，并對(duì)虛擬世界中的每個(gè)對(duì)象“精雕細(xì)琢”地搭建三維模型，這是在三維虛擬系統(tǒng)里構(gòu)建過(guò)程的重要工作。只有逼真的、實(shí)時(shí)的、高成像的三維場(chǎng)景和一套復(fù)雜的交互感應(yīng)設(shè)備，才能滿足虛擬現(xiàn)實(shí)的搭建，達(dá)到人和環(huán)境的現(xiàn)實(shí)融合，并且利用操縱鍵盤來(lái)輸入與輸出。也就是說(shuō)，我們利用三維技術(shù)生成的三維場(chǎng)景。通過(guò)一些特殊的顯示設(shè)備來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)世界里你所能看到，然后將利用環(huán)境產(chǎn)生的互動(dòng)，獲得最接近真實(shí)的體驗(yàn)過(guò)程。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，為互動(dòng)娛樂(lè)方式的突破提供新的機(jī)遇。在科技發(fā)展的今天，有著先進(jìn)強(qiáng)大的虛擬現(xiàn)實(shí)硬件支持下，加之真實(shí)，互動(dòng)，情節(jié)化，多人參與等特點(diǎn)，新一代的互動(dòng)傳播方式，將把人們體驗(yàn)虛擬世界的經(jīng)驗(yàn)，帶到一個(gè)嶄新的，人類從未觸及的世界當(dāng)中。

第4篇：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞 分形 虛擬現(xiàn)實(shí) 應(yīng)用發(fā)展

中圖分類號(hào)：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1什么是分形技術(shù)

分形（Fractal）一詞，是芒德布羅創(chuàng)造出來(lái)的，其原意具有不規(guī)則、支離破碎等意義。分形幾何是一門以不規(guī)則幾何形態(tài)為研究對(duì)象的幾何學(xué)，由于不規(guī)則現(xiàn)象在自然界普遍存在，因此分形幾何學(xué)又被稱為描述大自然的幾何學(xué)。

人類在認(rèn)識(shí)世界和改造世界的活動(dòng)中離不開(kāi)幾何學(xué)。在經(jīng)典幾何學(xué)中，可以用直線、圓錐、球等一類規(guī)則的形狀去描述諸如車輪、道路、建筑物等人造物體。然而，在自然界中卻存在這許許多多極其復(fù)雜、極不規(guī)則的形狀，如海岸線、山川、河流、巖石、森林、閃電等，它們都是不規(guī)則的形狀，無(wú)法用歐幾里得幾何來(lái)描述。因此可以運(yùn)用分形技術(shù)來(lái)描述這類看似不規(guī)則的物體。

2什么是虛擬現(xiàn)實(shí)

所謂虛擬現(xiàn)實(shí)（VR，Virtual Reality）是利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，通過(guò)各種傳感設(shè)備使用戶直接投身于該環(huán)境之中，使用戶可以用自然方式與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互操作，改變了過(guò)去人類除了親身經(jīng)歷，就只能間接了解環(huán)境的模式，從而有效的擴(kuò)展了自己的認(rèn)知手段和領(lǐng)域。它是在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，多媒體技術(shù)以及傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門交叉技術(shù)。

由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)時(shí)三維空間表現(xiàn)能力、人機(jī)交互式的操作環(huán)境以及給人帶來(lái)的身臨其境的感受。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)硬件軟件技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到它的重要作用，因此虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在各行各業(yè)都得到了不同程度的發(fā)展。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、影視娛樂(lè)、科學(xué)探索、醫(yī)療、教育培訓(xùn)、戰(zhàn)爭(zhēng)模擬、景觀模擬等領(lǐng)域，并且會(huì)顯現(xiàn)出越來(lái)越廣闊的應(yīng)用前景。

3分形的特點(diǎn)及在虛擬現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用

分形的一大特點(diǎn)是自相似性，一種跨越不同尺度的對(duì)稱，意味著圖案的遞歸：圖案之中套圖案，在越來(lái)越小的尺度上產(chǎn)生細(xì)節(jié)，形成無(wú)窮無(wú)盡的精致結(jié)構(gòu)。因此，分形圖案不論在深度還是廣度上都是無(wú)限的。另一方面，分形藝術(shù)借助計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行創(chuàng)作，一定程度上超越了人腦的思維。因此其作品有很大的隨機(jī)性和任意性，但又往往出人意料地新穎別致，奇特和多變，令人耳目一新，具有強(qiáng)烈的時(shí)代感。分形圖形神奇美麗，變幻莫測(cè)，蘊(yùn)含著科學(xué)之美。

運(yùn)用分形技術(shù)，能用簡(jiǎn)單的規(guī)則實(shí)現(xiàn)對(duì)許多形狀復(fù)雜且看似無(wú)規(guī)律的物體的模擬繪制，以便于虛擬現(xiàn)實(shí)中物體的構(gòu)建。例如現(xiàn)實(shí)中的樹(shù)木山川等復(fù)雜度極高的景物，如果采用以往的“暴力”構(gòu)建方法，對(duì)樹(shù)木的每一根樹(shù)枝、每一片樹(shù)葉，山川的每一處高聳、每一處低凹都進(jìn)行人為手動(dòng)式的繪制，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且自由度變化度極其有限，不能做到最大化的模擬現(xiàn)實(shí)。而運(yùn)用分形技術(shù)則只需要人工構(gòu)造幾個(gè)規(guī)則，然后計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)幫助你完成圖形的繪制工作，且相比人工繪制的圖形更符合現(xiàn)實(shí)中的景物，更具變化感和美感。

4分形技術(shù)的意義和發(fā)展空間

分形是一類形狀，更是一類方法。分形理論至少可以從3個(gè)方面改變?nèi)藗儗?duì)世界的認(rèn)識(shí)：

首先，自然界中許多不規(guī)則的形狀其背后都有規(guī)則，比如山地、云層、樹(shù)木和河流分布等，都可以用分形的方法建立模型，并在計(jì)算機(jī)上構(gòu)建出以假亂真的景象來(lái)。顯然利用這套辦法，人們可以把世界壓縮到幾個(gè)分形規(guī)則中，以便于攜帶和傳播。

其次，許多以前被認(rèn)為是隨機(jī)的現(xiàn)象，從分形理論的角度看并不是隨機(jī)的，比如布朗運(yùn)動(dòng)、股票價(jià)格的波動(dòng)以及傳染病的流行傳播等，這為人們控制這些貌似隨機(jī)的現(xiàn)象奠定了理論基礎(chǔ)。

最后，分形理論中的分維概念為人們認(rèn)識(shí)世界中的復(fù)雜形態(tài)提供了一個(gè)新的尺度。復(fù)雜性科學(xué)是線代科學(xué)的前沿，在這門科學(xué)的研究過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)了許多符合分形規(guī)則的復(fù)雜形態(tài)，而分維是測(cè)量這些形態(tài)復(fù)雜程度的一種度量，也就是說(shuō)，人們找到了對(duì)復(fù)雜性做出定量分析的工具。

雖然分形技術(shù)在這些新領(lǐng)域的應(yīng)用目前還停留在理論研究階段，但是隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和完善以及人們對(duì)分形技術(shù)研究的不斷深入，分形技術(shù)定會(huì)成為人類探索和認(rèn)知世界中不為人知的秘密的重要手段之一，而且對(duì)人們的日常生活也將造成難以想象的影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫洪泉.分形幾何及其分形插值研究[J].河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002（1）.

第5篇：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實(shí)(VR);虛擬環(huán)境人機(jī)交互

一、引言

在信息技術(shù)發(fā)展的今天,人們的交流越來(lái)越多的依靠網(wǎng)絡(luò)、廣播、電視等媒體得到相關(guān)的信息資料,但是這些媒體提供的信息往往是經(jīng)過(guò)抽象的,在很大程度上人們不能及時(shí)有效的進(jìn)行理解吸收,解決這一問(wèn)題人們只能借助于實(shí)物模型,但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,使得人與計(jì)算機(jī)的交互成為可能,虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)就是借助于這個(gè)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互,操作者可以通過(guò)鍵盤、鼠標(biāo)、頭盔、數(shù)據(jù)手套等工具與計(jì)算機(jī)間的交互,真正成為虛擬環(huán)境中的一員,較真實(shí)的感知和操作虛擬世界中的各種對(duì)象,達(dá)到理解和掌握知識(shí)、為生產(chǎn)生活服務(wù)的目的。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡(jiǎn)介

虛擬現(xiàn)實(shí)(簡(jiǎn)稱VR),又稱靈境技術(shù), 是以浸沒(méi)感、交互性和構(gòu)想為基本特征的計(jì)算機(jī)高級(jí)人機(jī)界面,是迅速發(fā)展的一項(xiàng)綜合性計(jì)算機(jī)、圖形交互技術(shù)。它綜合利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù),模擬人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官功能,使人能夠沉浸在計(jì)算機(jī)生成的虛擬境界中,并能夠通過(guò)語(yǔ)言、手勢(shì)等自然的方式與之進(jìn)行實(shí)時(shí)交互,創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間。使用者不僅能夠通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)感受到在客觀物理世界中所經(jīng)歷的“身臨其境”的逼真性,而且能夠突破空間、時(shí)間以及其他客觀限制,感受到在真實(shí)世界中無(wú)法親身經(jīng)歷的體驗(yàn)。

計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展為我們提供了許多解決問(wèn)題的新方法。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展也同樣如此,目前虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀主要涉及到三個(gè)研究領(lǐng)域:依靠計(jì)算機(jī)圖形方式建立實(shí)時(shí)的三維視覺(jué)效果、構(gòu)建對(duì)虛擬世界的觀察界面和使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)加強(qiáng)其在現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特征及其系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

從本質(zhì)上說(shuō),虛擬現(xiàn)實(shí)就是一種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)用戶接口,它通過(guò)給用戶同時(shí)提供諸如視、聽(tīng)、觸等各種直觀而又自然的實(shí)時(shí)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(fù)擔(dān)、提高整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。因此虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有以下四個(gè)重要特征。

（一）多感知性

所謂多感知性就是指導(dǎo)包括視覺(jué)感知外, 還包括聽(tīng)覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)和運(yùn)動(dòng)感知、甚至包括味覺(jué)感知、嗅覺(jué)感知等。

（二）存在感

又稱臨場(chǎng)感,它是指用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實(shí)程度。理想的模擬環(huán)境應(yīng)該達(dá)到使用戶難以分辨真假的程度。

（三）交互性

它是指用戶對(duì)模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度(包括實(shí)時(shí)性)。我們借助與我們8的感覺(jué)器官,在虛擬的環(huán)境中體驗(yàn)真實(shí)的環(huán)境。

（四）自主性

是指虛擬環(huán)境中物體依據(jù)物理定律進(jìn)行動(dòng)作的程度。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要由動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、實(shí)時(shí)三維圖形生成技術(shù)、立體顯示和傳感器技術(shù)、應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具和系統(tǒng)集成技術(shù)等五個(gè)方面組成。其中動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)的目的是根據(jù)應(yīng)用的需要獲取實(shí)際環(huán)境的三維數(shù)據(jù), 并利用獲取的三維數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。而三維圖形的生成技術(shù)關(guān)鍵是如何實(shí)現(xiàn)“實(shí)時(shí)”生成。立體顯示和傳感器技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)中實(shí)施交互能力的關(guān)鍵。

四、當(dāng)今虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊。目前在娛樂(lè)、教育及藝術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用占據(jù)主流,其次是軍事與航空、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,機(jī)器人和商業(yè)領(lǐng)域都占有一定比例,另外在可視化計(jì)算、制造業(yè)等領(lǐng)域也有相當(dāng)?shù)谋戎?。下面?jiǎn)要介紹其部分應(yīng)用。

（一）娛樂(lè)、藝術(shù)與教育領(lǐng)域

豐富的感覺(jué)能力與3D顯示環(huán)境使得VR 成為理想的視頻游戲工具。如Chicago(芝加哥) 開(kāi)放了關(guān)于3025 年的一場(chǎng)未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的世界上第一臺(tái)大型可供多人使用的VR娛樂(lè)系統(tǒng);1992年的一臺(tái)稱為“LegealQust”的系統(tǒng)由于增加了人工智能功能,使計(jì)算機(jī)具備了自學(xué)習(xí)功能,大大增強(qiáng)了趣味性及難度,使該系統(tǒng)獲該年度VR 產(chǎn)品獎(jiǎng)。

作為傳輸顯示信息的媒體,VR所具有的臨場(chǎng)參與感與交互能力可以將靜態(tài)的藝術(shù)轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)的,可以使觀賞者更好地欣賞作者的思想藝術(shù),提高了藝術(shù)表現(xiàn)能力。

（二）軍事與航天工業(yè)領(lǐng)域

模擬與練一直是軍事與航天工業(yè)中的一個(gè)重要課題,這為VR提供了廣闊的應(yīng)用前景。美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局DARPA自80年代起一直致力于研究稱為SIM NET的虛擬戰(zhàn)場(chǎng)系統(tǒng),以提供坦克協(xié)同訓(xùn)練,該系統(tǒng)可聯(lián)結(jié)200多臺(tái)模擬器。另外利用VR技術(shù),可模擬零重力環(huán)境,以代替現(xiàn)在非標(biāo)準(zhǔn)的水下訓(xùn)練宇航員的方法。

（三） 醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

VR在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。在虛擬環(huán)境中,可以建立虛擬的人體模型,借助于跟蹤球、HMD、感覺(jué)手套,學(xué)員們可以很容易了解人體內(nèi)部各器官結(jié)構(gòu),這比現(xiàn)有的采用教科書(shū)的方式要有效得多。

Pieper及Satara等研究者在90年代初基于兩個(gè)SGI工作站建立了一個(gè)虛擬外科手術(shù)訓(xùn)練器,用于腿部及腹部外科手術(shù)模擬。這個(gè)虛擬的環(huán)境包括虛擬的手術(shù)臺(tái)與手術(shù)燈,虛擬的外科工具(如手術(shù)刀、注射器、手術(shù)鉗等),虛擬的人體模型與器官等。借助于HMD及感覺(jué)手套,使用者可以對(duì)虛擬的人體模型進(jìn)行手術(shù)。

另外,在遠(yuǎn)距離遙控外科手術(shù),復(fù)雜手術(shù)的計(jì)劃安排,手術(shù)過(guò)程的信息指導(dǎo),手術(shù)后果預(yù)測(cè)及改善殘疾人生恬狀況,乃至新型藥物的研制等方面,VR技術(shù)都有十分重要的意義。

（四）管理工程領(lǐng)域

VR 在管理工程方面也顯示出了無(wú)與倫比的優(yōu)越性。如設(shè)計(jì)一新型建筑物時(shí),可以在建筑物動(dòng)工之前用VR技術(shù)顯示一下;當(dāng)財(cái)政發(fā)生危機(jī)時(shí),可以幫助分析大量的股票、債券等方面的數(shù)據(jù)以尋找對(duì)策等等。

以上僅列出虛擬現(xiàn)實(shí)的部分應(yīng)用前景,可以預(yù)見(jiàn),在不久的將來(lái),虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將會(huì)影響甚至改變我們的觀念與習(xí)慣, 并將深入到人們的日常工作與生活。

五、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)一步展望

虛擬現(xiàn)實(shí)從其萌芽到今天的日漸成熟已經(jīng)走過(guò)了相當(dāng)長(zhǎng)的一段風(fēng)雨歷程。目前它的研究?jī)?nèi)容涉及到多項(xiàng)學(xué)科領(lǐng)域。我們同時(shí)也認(rèn)識(shí)到,這個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)具有巨大的潛力和廣闊的應(yīng)用前景。

第6篇：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；危險(xiǎn)性；觀摩；虛擬實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）28-0185-02

一、引言

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的展示手段通過(guò)創(chuàng)建和表現(xiàn)虛擬物體與虛擬空間，使信息的展示方式有了新的途徑和形式，使信息更直觀、高效的傳遞。隨著人們對(duì)這種展示技術(shù)的逐漸了解和關(guān)注，它的應(yīng)用與發(fā)展也愈加廣泛和迅速?！疤摂M現(xiàn)實(shí)”概念來(lái)自英文“Virtual Reality”，簡(jiǎn)稱VR技術(shù)。它的沉浸感、多方式的交互性讓受教育者感覺(jué)十分有趣。通過(guò)VR的交互式環(huán)境、再現(xiàn)的能力以及一對(duì)一的實(shí)踐，可大大提高學(xué)習(xí)者的記憶力和學(xué)習(xí)興趣；具有逼真的可視化能力，非常適于表達(dá)那些難以理解的抽象概念；通過(guò)對(duì)機(jī)械裝配、機(jī)械切削加工等實(shí)驗(yàn)的模擬，學(xué)習(xí)者不需要冒著真實(shí)實(shí)驗(yàn)中可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，就可很好地學(xué)習(xí)到相關(guān)的基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)。

二、機(jī)械拆裝實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)現(xiàn)狀

機(jī)械拆裝實(shí)驗(yàn)受到產(chǎn)品成本、拆裝場(chǎng)所等條件的限制，很難展開(kāi)。為了解決這一問(wèn)題，研究采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品拆裝訓(xùn)練方法。通過(guò)對(duì)虛擬拆裝過(guò)程和關(guān)鍵技術(shù)的分析，提出在虛擬環(huán)境中實(shí)現(xiàn)虛擬拆裝的方法，并根據(jù)這些方法實(shí)現(xiàn)了機(jī)械機(jī)構(gòu)的虛擬拆裝系統(tǒng)。此系統(tǒng)使得學(xué)習(xí)人員可以通過(guò)平臺(tái)進(jìn)入虛擬環(huán)境中，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行拆裝模擬，掌握機(jī)械產(chǎn)品的構(gòu)造、拆裝順序，從而解決了拆裝培訓(xùn)中的各種制約因素。

國(guó)內(nèi)在VR方面的研究起步較晚，和西方發(fā)達(dá)國(guó)家還是有一定的差距。到90年代中期，國(guó)內(nèi)才開(kāi)始對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育環(huán)境中的應(yīng)用進(jìn)行研究[1]，不過(guò)，近年來(lái)國(guó)內(nèi)一些重點(diǎn)院校和科研機(jī)構(gòu)積極投入虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域，取得的一定的成果。在我國(guó)，越來(lái)越多高科技公司、科研機(jī)構(gòu)、綜合類院校開(kāi)始研究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。一些企業(yè)能按各行業(yè)的不同要求設(shè)計(jì)、搭配出成熟的虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室。

虛擬實(shí)驗(yàn)是由虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)生成的一類適于進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)[2]，包括相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，有關(guān)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，實(shí)驗(yàn)對(duì)象以及實(shí)驗(yàn)信息資源等，是某一現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室的真實(shí)實(shí)現(xiàn)。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和三維交互技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字化拆裝領(lǐng)域中。在虛擬環(huán)境下，操作人員使用各種交互設(shè)備像在真實(shí)環(huán)境中一樣對(duì)產(chǎn)品的零部件進(jìn)行各類裝配操作，模擬產(chǎn)品的裝配過(guò)程。從而使得學(xué)生能夠?qū)Ξa(chǎn)品的可裝配性進(jìn)行分析、對(duì)產(chǎn)品零部件裝配序列進(jìn)行驗(yàn)證和規(guī)劃、培訓(xùn)等。在裝配（或拆卸）結(jié)束以后，記錄裝配過(guò)程的所有信息，并生成評(píng)審報(bào)告、視頻錄像等供隨后的分析使用。

三、擬場(chǎng)景的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)

虛擬拆裝訓(xùn)練是指根據(jù)產(chǎn)品的裝配工藝規(guī)劃，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在虛擬的環(huán)境里完全按照產(chǎn)品的真實(shí)性模擬產(chǎn)品的實(shí)際裝配過(guò)程，包括產(chǎn)品的外觀、組成結(jié)構(gòu)、物理碰撞、運(yùn)作原理、拆裝順序、工具選擇、零部件空間位置。并在虛擬的三維環(huán)境下對(duì)零部件進(jìn)行放大、縮小、平移、旋轉(zhuǎn)等活動(dòng)。并使這個(gè)過(guò)程達(dá)到可控（可以在老師的指導(dǎo)下完成），可記錄（考試、維修中所有操作步驟都將被記錄下來(lái)），可參考（虛擬拆裝系統(tǒng)提供各種典型設(shè)備的影像資料及零部件機(jī)構(gòu)與原理資料、教學(xué)教案、維修手冊(cè)等），可輸出（打印輸出，供實(shí)訓(xùn)教師查看和評(píng)估）。

虛擬拆裝考試系統(tǒng)是根據(jù)產(chǎn)品的裝配工藝規(guī)劃，完全按照產(chǎn)品的真實(shí)性在虛擬環(huán)境下進(jìn)行模擬，包括產(chǎn)品的外觀、組成結(jié)構(gòu)、物理碰撞、運(yùn)作原理、拆裝順序、工具選擇、零部件空間位置。進(jìn)入系統(tǒng)，作為虛擬現(xiàn)實(shí)最基本的一項(xiàng)功能就是三維虛擬展示[3]，在這里可以在一個(gè)虛擬的三維環(huán)境下對(duì)零部件進(jìn)行放大、縮小、平移、旋轉(zhuǎn)等活動(dòng)。這些操作會(huì)讓學(xué)生對(duì)即將需要拆裝的零部件有個(gè)充分的了解，然后選擇相應(yīng)的拆裝工具，如：扳手、螺絲刀等。按照產(chǎn)品裝配的工藝規(guī)劃的順序一步步進(jìn)行拆卸、安裝。整個(gè)過(guò)程中學(xué)生可以實(shí)時(shí)地查看操作手冊(cè)、教學(xué)教案、維修手冊(cè)，甚至可以使用幫助系統(tǒng)以尋求幫助。待所有操作結(jié)束后，學(xué)生可以查看自己的操作記錄并了解自己在整個(gè)過(guò)程中有沒(méi)有錯(cuò)誤的地方、有多少錯(cuò)誤的地方。同時(shí)也可以將其操作記錄打印出來(lái)供學(xué)生、老師學(xué)習(xí)和評(píng)估。下頁(yè)圖1為電機(jī)的虛擬拆裝訓(xùn)練考試系統(tǒng)。

通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在一定程度上解決了在拆裝教學(xué)中存在的問(wèn)題，極大地降低了實(shí)訓(xùn)成本、節(jié)約訓(xùn)練費(fèi)用；降低實(shí)訓(xùn)危險(xiǎn)性，也可模擬危險(xiǎn)情況下的訓(xùn)練、演示等。同時(shí)符合高等教育教學(xué)方案思想及理念，提高了職業(yè)教育教學(xué)的實(shí)訓(xùn)效果，以滿足國(guó)家對(duì)緊缺人才培養(yǎng)的需要。在專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)當(dāng)中以技能訓(xùn)練模擬仿真為主，通過(guò)反復(fù)模擬訓(xùn)練，以達(dá)到掌握實(shí)際操作的要領(lǐng)，兼顧學(xué)生自操自練的目的。

四、結(jié)論與展望

以電機(jī)的拆裝為研究對(duì)象，利用三維軟件建立三維數(shù)字化模型，采用虛擬現(xiàn)實(shí)軟件生成虛擬系統(tǒng)所需的模型，導(dǎo)入到虛擬系統(tǒng)里并輔以相對(duì)應(yīng)的登陸環(huán)境、拆裝工具、錯(cuò)誤提示、拆裝記錄和評(píng)分功能。記錄每位參加練習(xí)的學(xué)生對(duì)臺(tái)鉆拆裝的掌握程度。

參考文獻(xiàn)：

[1]張世懿.基于XNA的柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)現(xiàn)[D].大連海事大學(xué)，2011.

[2]周志國(guó)，曾祥軍.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽車拆裝實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用研究[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，2011，（243）：47-48.

第7篇：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)范文

論文摘要：文章在介紹虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等相關(guān)概念的基礎(chǔ)上，探討虛擬技術(shù)的在產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，這項(xiàng)技術(shù)的使用讓設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)表達(dá)更上一個(gè)全新的臺(tái)階，在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，保證產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一次性成功。

目前國(guó)際上流行的一種“故事版情景預(yù)言法”的概念設(shè)計(jì)，就是將要開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品置于一定的人、時(shí)、地、事和物中進(jìn)行觀察、預(yù)測(cè)、想象和情景分析，其形式是以故事版的平面設(shè)計(jì)表達(dá)展示給人們。于是，產(chǎn)品在設(shè)計(jì)的開(kāi)始便多了一份生命和靈氣。然而，設(shè)計(jì)表達(dá)在信息時(shí)代已是多元化的展示形式，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，使設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)表達(dá)如虎添翼。讓人多了一種直觀的、親切的及交互的感受，這樣開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品與傳統(tǒng)相比，大大減少了投放市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)性，也為 企業(yè) 決策人尋找商機(jī)、判斷概念產(chǎn)品能否進(jìn)一步開(kāi)發(fā)生產(chǎn)，提供更好的依據(jù)。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)（virtual reality，vr）及虛擬設(shè)計(jì)（virtual design，vd）

虛擬現(xiàn)實(shí)（virtual reality，vr）是利用 計(jì)算 機(jī)省城一種模擬環(huán)境，通過(guò)多種傳感設(shè)備使用戶“沉浸”到該環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)用戶與該環(huán)境直接進(jìn) 自然 交互的技術(shù)。這里所謂模擬環(huán)境就是計(jì)算機(jī)生成的具有色彩的立體圖形，它可以是某特定現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)體現(xiàn)，也可以是純粹構(gòu)想的世界。傳感設(shè)備包括立體頭盔、數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣服等穿戴于用戶身上的裝置和設(shè)置現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的傳感裝置。自然交互是指用日常使用的方式對(duì)環(huán)境內(nèi)的武體進(jìn)行操作并得到實(shí)時(shí)立體反饋。虛擬現(xiàn)實(shí)是一種全新的人機(jī)交互系統(tǒng)，它能對(duì)介入者產(chǎn)生各種感官刺激，如聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)，給人身臨其境的感覺(jué)，人能以自然的方式與計(jì)算機(jī)生成的環(huán)境進(jìn)行交互操作。

虛擬設(shè)計(jì)是以“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為基礎(chǔ)，以機(jī)械產(chǎn)品為對(duì)象的設(shè)計(jì)手段”，借助這樣的設(shè)計(jì)手段，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)多種傳感器與多維的信息環(huán)境進(jìn)行自然地交互，實(shí)現(xiàn)從定性和定量綜合集成環(huán)境得到感性和理性的認(rèn)識(shí)，從而幫助深化概念和萌發(fā)新意。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是人的想象力和 電子 學(xué)等相結(jié)合而產(chǎn)生的一項(xiàng)綜合技術(shù)，它利用多媒體計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)構(gòu)成一種特殊環(huán)境，用戶可以通過(guò)各種傳感系統(tǒng)與這種環(huán)境進(jìn)行自然的交互，從而體驗(yàn)比現(xiàn)實(shí)世界更加豐富的感受。

二、概念設(shè)計(jì)的定義及內(nèi)涵

pahl和beitz在《engineering design》一書(shū)中提出“概念設(shè)計(jì)”這一名詞以來(lái)，人們對(duì)概念設(shè)計(jì)進(jìn)行了十幾年的研究。他們將其定義為：在確定任務(wù)之后，通過(guò)抽象化，擬定功能結(jié)構(gòu)，尋求適當(dāng)?shù)淖饔迷順O其組合等，確定出基本求解途徑，得到求解方案，這部分設(shè)計(jì)工作叫做概念設(shè)計(jì)。

國(guó)內(nèi)的學(xué)者也對(duì)概念設(shè)計(jì)進(jìn)行了大量的研究，其中鄧家褆在《產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)》一書(shū)中將“產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)”定義為“由分析用戶需求到生成概念產(chǎn)品的一系列有序的，可組織的，有目標(biāo)的設(shè)計(jì)活動(dòng)，它表現(xiàn)為一個(gè)由粗到精、由模糊到清楚、由抽象到具體、不斷進(jìn)化的過(guò)程?！?/p>

在幾十年的時(shí)間里，人們對(duì)概念設(shè)計(jì)的研究日益增加、不斷深入，使概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵更加廣泛和深刻。主要體現(xiàn)在:根據(jù)產(chǎn)品生命周期各個(gè)階段的要求進(jìn)行市場(chǎng)需求分析、功能分析、功能的工作原理、動(dòng)作行為的構(gòu)思、行為載體的選擇和方案的組成的等?？梢?jiàn)，確定方案是概念設(shè)計(jì)的最終結(jié)果，產(chǎn)品生命周期全過(guò)程的滿足才是概念設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)方法上更加全面融合各種方法，尋求綜合最優(yōu)方案，同時(shí)使設(shè)計(jì)更具創(chuàng)造性。

概念設(shè)計(jì)是對(duì)產(chǎn)品或部件的構(gòu)思，目的是捕捉產(chǎn)品的基本形狀。這個(gè)階段，產(chǎn)品的形狀和精確尺寸尚未確定，設(shè)計(jì)人員有一定變更自由，所以盡可能考察設(shè)計(jì)方案，以便選出生產(chǎn)成本最低、創(chuàng)意良好的方案。利用傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，往往多是二維交互工具，缺乏三維或者多維的功能，但是產(chǎn)品卻是三維的部件，這樣必然導(dǎo)致人機(jī)交互效率低?，F(xiàn)行的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)要求定義零件的尺寸，而在產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)階段這樣的尺寸可能無(wú)法精確得到或者根本沒(méi)必要精確定義，這樣必然影響設(shè)計(jì)效率和周期。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)需要兩類人員配合，即產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員和電腦繪圖員，產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員有關(guān)產(chǎn)品的概念信息通過(guò)草圖或者口述的方法傳達(dá)給電腦人員，這樣導(dǎo)致信息的丟失或者繪圖者的曲解，而如果設(shè)計(jì)者本人直接參與電腦輔助設(shè)計(jì)建模的話，由于現(xiàn)行的電腦輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的操作復(fù)雜和交互能力若，大大分散了設(shè)計(jì)者的精力，限制了思路。為了克服這樣的限制，充分發(fā)揮設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性，人們開(kāi)始把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和概念設(shè)計(jì)有效結(jié)合，利用豐富直觀的交互手段，在虛擬環(huán)境中進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，從而節(jié)省產(chǎn)品精確描繪和尺寸定義的時(shí)間，這就是基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)，即虛擬概念設(shè)計(jì)。

三、虛擬概念設(shè)計(jì)的研究方向和應(yīng)用前景

（一）概念設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的兩個(gè)問(wèn)題

1.  虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的概念可視化。概念可視化是指設(shè)計(jì)師透過(guò)畫(huà)面或者模型，將市場(chǎng)的需求轉(zhuǎn)換成可視化的具體形態(tài)。概念設(shè)計(jì)是否能符合目標(biāo)用戶的要求，“眼見(jiàn)為實(shí)”的圖面或者模型是最具有說(shuō)服力的。

2.  虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的人機(jī)交互界面。想實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)，必須解決一系列技術(shù)問(wèn)題，形成和諧的人機(jī)環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)就是一種基于可 計(jì)算 信息的沉浸式交互環(huán)境，具體地說(shuō)，就是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的 現(xiàn)代 高科技省城逼真的視聽(tīng)觸覺(jué)一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設(shè)備以 自然 的方式與虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互作用、互相影響，從而產(chǎn)生“沉浸”于等同真環(huán)境的感受和體驗(yàn)。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在概念設(shè)計(jì)中的前景

在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下，進(jìn)行產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本內(nèi)容。在電腦虛擬現(xiàn)實(shí)提供的良好的可視化條件下，對(duì)電腦輔助設(shè)計(jì)建立的三維模型在幾何、功能、加工與裝配等方面進(jìn)行交互性的修改，利用虛擬現(xiàn)實(shí)給用戶提供諸如視聽(tīng)觸覺(jué)等各種感知交互手段，最大限度地方便用戶的操作，從而減輕用戶的負(fù)擔(dān)、提高整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。相關(guān)人員可以對(duì)原型的各方面包括視覺(jué)效果、部件間比率進(jìn)行評(píng)價(jià)。針對(duì)不同用戶的愛(ài)好要求，在不同的虛擬環(huán)境中，親自體驗(yàn)修改模型；選擇產(chǎn)品的可選部件，觀察設(shè)計(jì)和修改過(guò)程。

概念設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)過(guò)程的初步階段，它的目的是獲得做夠多的有關(guān)產(chǎn)品式樣和形狀的信息，同時(shí)它又是設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要階段，因?yàn)楫a(chǎn)品成本的60%～70%是由這個(gè)階段決定的。面對(duì)日益加劇的產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的挑戰(zhàn)，可以預(yù)見(jiàn)，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)必有長(zhǎng)足 發(fā)展 ，最終將與現(xiàn)有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成。激烈的全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，各國(guó)投入大量的資金對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其在 工業(yè) 設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究。將研究的成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，這是產(chǎn)品迅速占領(lǐng)市場(chǎng)的關(guān)鍵。 

參考 文獻(xiàn)

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[2]薄瑞峰，李戈．虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[j]．華北工學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，(10)．

第8篇：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；舞臺(tái)機(jī)械控制；應(yīng)用；功能

舞臺(tái)是在某個(gè)場(chǎng)地內(nèi)指利用相應(yīng)的設(shè)施設(shè)備，為歌舞、戲曲的演出之類提供一個(gè)活動(dòng)場(chǎng)所，在現(xiàn)代藝術(shù)表演中起著重要作用。而如今，人們?cè)絹?lái)越重視精神文化生活，舞臺(tái)表演藝術(shù)的內(nèi)容也就越加多樣化。因此，對(duì)于舞臺(tái)及舞臺(tái)設(shè)備的安全性也有了更高的要求。舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備控制的復(fù)雜性、多樣性、安全性和精準(zhǔn)性，要求在操作者在控制時(shí)要盡量保持無(wú)誤差，否則，可能會(huì)得不到想要的演出效果，甚至于出現(xiàn)安全事故。在今年，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用為舞臺(tái)機(jī)械控制提供了一個(gè)新的方向。比如說(shuō)，在舞臺(tái)機(jī)械控制中，可以利用QpenGL和DirectX這兩種較為關(guān)鍵的技術(shù)。使得操作者能夠在計(jì)算機(jī)里去處理三維圖形圖像，從而模擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)以及更好地完成逼真的三維圖形，對(duì)舞臺(tái)機(jī)械進(jìn)行有效的控制。

1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與舞臺(tái)機(jī)械控制

所謂虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是指一種能夠在計(jì)算機(jī)中創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的仿真系統(tǒng)，可以讓用戶沉浸在一種根據(jù)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景和多源信息融合的模擬壞境中。它起源于20世紀(jì)30年代，但由于當(dāng)時(shí)的科學(xué)技術(shù)的限制，真正新興于20世紀(jì)80年代，到如今，已經(jīng)被采用在包括醫(yī)學(xué)、文化娛樂(lè)、軍事航天、室內(nèi)設(shè)計(jì)、房產(chǎn)開(kāi)發(fā)等行業(yè)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要模擬的內(nèi)容有環(huán)境、自然、感知和傳感等多種方面，由計(jì)算機(jī)輔助生成的具有實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)性的三維立體逼真圖像。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有多感知性、存在感、交互性和自主性這4個(gè)特征。其中多感知性是指除了平時(shí)一般計(jì)算機(jī)所擁有的視覺(jué)感知外，甚至可以有聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)等其他感知。最為理想的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是真正如同三維世界中一樣具有人類所具有的全部感知功能。而存在感是指用戶能夠在虛擬環(huán)境中發(fā)現(xiàn)自己的真實(shí)性，甚至有現(xiàn)實(shí)虛擬難以分辨的感覺(jué)。交互性是指用戶對(duì)于虛擬環(huán)境中的物體的可操作性以及從環(huán)境中獲得的反饋程度。自主性是指在虛擬環(huán)境中存在的物體能夠依據(jù)現(xiàn)實(shí)世界的物理運(yùn)動(dòng)規(guī)律的程度。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是多種技術(shù)的綜合體，它的關(guān)鍵技術(shù)包括有實(shí)時(shí)三維計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、廣角立體顯示技術(shù)、以及語(yǔ)音輸入輸出技術(shù)等等。但它在舞臺(tái)場(chǎng)景和機(jī)械的應(yīng)用仍然處于初級(jí)應(yīng)用當(dāng)中，并沒(méi)有將光、聲、電燈在舞臺(tái)場(chǎng)景中所存在的真實(shí)效果還原到虛擬場(chǎng)景當(dāng)中。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)及時(shí)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，相信在今后的紀(jì)念，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在舞臺(tái)技術(shù)控制住會(huì)發(fā)展其更加強(qiáng)大的功能作用。

2舞臺(tái)機(jī)械控制中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)及功能應(yīng)用

舞臺(tái)機(jī)械控制中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，在實(shí)時(shí)渲染部分，其技術(shù)運(yùn)用為技術(shù)改進(jìn)及升級(jí)提供了原始支持，并通過(guò)接口驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，使實(shí)時(shí)渲染效果，更為靈動(dòng)，更具專業(yè)性。目前，虛擬技術(shù)在舞臺(tái)機(jī)械控制運(yùn)用中增加了物理引擎模塊部分。這樣有助于更為真實(shí)地實(shí)現(xiàn)虛擬場(chǎng)景各種物理現(xiàn)象，并能更方便、快捷地實(shí)現(xiàn)碰撞檢測(cè)。比如說(shuō)，對(duì)Direct以及OpenGL進(jìn)行的接口提供內(nèi)建支持。而在實(shí)時(shí)渲染這個(gè)部分中中，具體地說(shuō)分為四個(gè)結(jié)構(gòu)：第一根節(jié)點(diǎn)模塊，第二場(chǎng)景管理模塊，第三資源管理模塊，第四渲染模塊。其中根節(jié)點(diǎn)模塊需要負(fù)責(zé)全部工作的組織和管理，場(chǎng)景管理模塊需要場(chǎng)景的負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)全部場(chǎng)景的細(xì)節(jié)布置，資源管理模塊需要對(duì)所有渲染要應(yīng)用的資源進(jìn)行管理和組，最后的渲染模塊則是需要將圖像投射到屏幕上面。其次，VR技術(shù)的特點(diǎn)也體現(xiàn)在它的超文本性以及交互性上。例如浙江“大豐公司”在將VR技術(shù)引入舞臺(tái)機(jī)械控制時(shí)，便針對(duì)它的特點(diǎn)進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)。VR技術(shù)是通過(guò)人機(jī)界面去對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行一定程度的可視化操作和交互的形式，在建構(gòu)作品和與參與者對(duì)話中有著極大優(yōu)勢(shì)。最后，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還注重對(duì)場(chǎng)景管理方法的運(yùn)用。比如說(shuō)“大豐公司”便創(chuàng)建了一種新型的場(chǎng)景管理的方法來(lái)解決場(chǎng)景管理所存在問(wèn)題。這種場(chǎng)景管理方法的使用不僅有助于儲(chǔ)存成本下降，提高儲(chǔ)存容量，還能將實(shí)時(shí)計(jì)算去轉(zhuǎn)換為實(shí)時(shí)讀取，因此較為適合大量靜態(tài)模型中的場(chǎng)景。舞臺(tái)機(jī)械控制中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的功能有三維仿真、導(dǎo)演編輯預(yù)覽、增強(qiáng)型的監(jiān)視及控制界面這三種新的功能。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)利用這三種功能更好地對(duì)舞臺(tái)機(jī)械進(jìn)行控制。其中三維仿真是指使用者能夠從多個(gè)視角以及多個(gè)層面去觀察舞臺(tái)單個(gè)設(shè)備、設(shè)備之間的位置關(guān)系等，使得在第一時(shí)間便得到足夠的數(shù)據(jù)。這是傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，操作人員不僅可以隨意移動(dòng)轉(zhuǎn)換界面，更可以隨時(shí)觀察任意設(shè)備，從而有效的提高舞臺(tái)機(jī)械控制的靈活性、便捷性。導(dǎo)演編輯預(yù)覽是指在演出前，導(dǎo)演不必親自去舞臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)考察場(chǎng)地、了解舞臺(tái)設(shè)施設(shè)備的情況，只需要通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的運(yùn)行，便可以知曉舞臺(tái)場(chǎng)景中現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的布置情況、場(chǎng)地環(huán)境信息。從而較少人力資源、較少工作時(shí)間，提高效率。還能夠在現(xiàn)場(chǎng)排練不足的情況下，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了解調(diào)整劇情，實(shí)現(xiàn)劇情與設(shè)備的完美配合，為演出團(tuán)隊(duì)提供了相當(dāng)大的便利。增強(qiáng)型的監(jiān)視以及控制界面是指在虛擬技術(shù)控制系統(tǒng)中，操作人員可以通過(guò)界面進(jìn)行選擇，能夠隨意的查看相應(yīng)的設(shè)施設(shè)備，同時(shí)根據(jù)客戶要求，可以為客戶提高設(shè)備參數(shù)等。這些虛擬技術(shù)舞臺(tái)設(shè)施設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)都能夠以較為直觀的形式去展現(xiàn)給客戶，增加客戶信任度。

3虛擬舞臺(tái)機(jī)械控制的技術(shù)展望

舞臺(tái)機(jī)械實(shí)現(xiàn)三維可視化控制的重要組成部分之一便是虛擬舞臺(tái)機(jī)械模式動(dòng)畫(huà)的實(shí)現(xiàn)。在一定程度上，只有實(shí)現(xiàn)舞臺(tái)機(jī)械與實(shí)際舞臺(tái)機(jī)械的同步運(yùn)動(dòng)，才能夠使操作者能夠隨時(shí)觀察實(shí)際舞臺(tái)在演出時(shí)的場(chǎng)景，從而有助于操作者進(jìn)行相應(yīng)的操作。同時(shí)，由于中國(guó)目前的技術(shù)限制，使得三維可視化控制系統(tǒng)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的運(yùn)用讓人處于初期階段，其真實(shí)度還有待提高。但隨著我國(guó)科技水平的不斷提高，預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年內(nèi)，新技術(shù)的引用會(huì)使得虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)會(huì)在舞臺(tái)機(jī)械控制中產(chǎn)生更加靈活、復(fù)雜的功能。如此，不僅能夠?qū)⑽枧_(tái)機(jī)械的綜合不斷開(kāi)發(fā)運(yùn)用，還能夠在不使用任務(wù)實(shí)際設(shè)施設(shè)備的情況下去模擬現(xiàn)場(chǎng)演出的效果。因而，在未來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將具有極大的應(yīng)用前景，同時(shí)會(huì)在舞臺(tái)機(jī)械行業(yè)中發(fā)揮不可代替的重要作用。

4結(jié)論

隨著科技的快速發(fā)展，人們生活也逐漸多樣化，方便快捷實(shí)用的技術(shù)技能能夠幫助人們更好地生活。而在舞臺(tái)領(lǐng)域里，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)去完全虛擬一個(gè)現(xiàn)實(shí)舞臺(tái)是非常復(fù)雜難辦的，需要對(duì)舞臺(tái)各個(gè)細(xì)節(jié)都進(jìn)行虛擬。在這個(gè)要求下，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在舞臺(tái)機(jī)械控制的應(yīng)用中還有著很大的提升空間，需要各種新的技術(shù)的引用，從而全面發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的作用。在未來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)一定能夠在舞臺(tái)機(jī)械控制中大放光彩。最后，希望論文的研究可以為相關(guān)工作者和研究人員提高一定的研究與參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]李玉鵬.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在舞臺(tái)機(jī)械監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[D].蘭州理工大學(xué)，2014.

第9篇：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 3D建模 虛擬環(huán)境 房地產(chǎn)展示

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（virtual reality，簡(jiǎn)稱vr）是一門以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，結(jié)合了圖形學(xué)、人機(jī)交互、實(shí)時(shí)分布系統(tǒng)、控制學(xué)、多媒體技術(shù)和電子學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的學(xué)科。它在一定的范圍內(nèi)生成與真實(shí)環(huán)境高度相似的數(shù)字化環(huán)境，用戶借助相關(guān)設(shè)備，通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等方面與數(shù)字環(huán)境中的對(duì)象，進(jìn)行交流，實(shí)現(xiàn)交互作用，從而得到等同身受的真實(shí)感受和體驗(yàn)。

2 房地產(chǎn)建模的實(shí)施過(guò)程

3D Studio Max，簡(jiǎn)稱為3ds Max， 是一款由AUTODESK 公司開(kāi)發(fā)的三維動(dòng)畫(huà)渲染和制作軟件。它在建模、動(dòng)畫(huà)和圖形制作方面功能強(qiáng)大，性價(jià)比高，易上手操作，極大的推進(jìn)了建筑設(shè)計(jì)、動(dòng)畫(huà)制作等領(lǐng)域的發(fā)展。我們?cè)谠摲康禺a(chǎn)展示系統(tǒng)中就使用該軟件進(jìn)行建筑模型的制作。

房地產(chǎn)展示系統(tǒng)建模的實(shí)施過(guò)程分為數(shù)據(jù)采集、三維實(shí)體建模兩個(gè)步驟進(jìn)行。

2.1 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際情況，選擇適用分辨率以及精確度比較高的圖片。包括 ：實(shí)體電子照片采集；向項(xiàng)目的施工和設(shè)計(jì)部門收集原始資料，例如地形圖、平面圖、建筑單體施工圖以及大比例尺效果圖等。獲得這些資料后，使用 Auto Cad 進(jìn)行相關(guān)校正，從而得到區(qū)域平面圖。按照相關(guān)比例將獲取的圖片，制作成為模型貼圖。貼圖包括透明紋理以及不透明紋理，需要采用圖形處理軟件進(jìn)行處理，形成.rgb格式文件，建立模型紋理庫(kù)。特別要注意的是貼圖的長(zhǎng)度和寬度必須是 2 的冪次整數(shù)，否則不能夠獲得真實(shí)顯示。

2.2 三維實(shí)體建模

2.2.1 Polygon 建模法

Polygon 建模法既多邊形建模方法。房地產(chǎn)建筑物模型外觀往往都是比較規(guī)則的，因此很適合使用Polygon 建模法。3DS Max軟件本身帶有幾十種基本幾何體和擴(kuò)展幾何體，用于建模時(shí)實(shí)際模型的外形制作。先使用基本的幾何體確定模型大概的輪廓和長(zhǎng)寬高比例，再依照模型的具體細(xì)節(jié)來(lái)使用擴(kuò)展幾何體進(jìn)一步劃分并刻畫(huà)出模型形狀。

2.2.2 NURBS建模法

NURBS建模法既曲面建模方法。對(duì)于一些不是很規(guī)則的模型，我們先用曲線把物體的某個(gè)剖面、切面或者是其他能體現(xiàn)出物體外部特征的地方畫(huà)出來(lái)，再用修改器對(duì)曲線進(jìn)行修改，最終形成物體模型，可是這樣生成的物體沒(méi)有厚度，所以叫做曲面模型，主要適用于棱角不是很分明和很規(guī)則的物體建模。

我們?cè)?DS Max環(huán)境下，使用貼紋理命令在相應(yīng)的建筑模型上貼上紋理，完成后經(jīng)過(guò)烘培處理，三維建筑模型建立完成。在三維建模中應(yīng)遵循的三個(gè)原則 ：在保證建模的真實(shí)性以及可靠性的前提下，減少模型所含的面數(shù)，盡量使用簡(jiǎn)模；盡量使用貼圖技術(shù)；最大限度壓縮紋理。只要堅(jiān)持這三個(gè)原則，就能夠生成最小的數(shù)據(jù)文件，達(dá)到模型逼真效果。例如：電話亭、路燈以及樹(shù)木這些物體建模，重復(fù)性較高，因此在建模中，我們最大限度的減少面的使用，而采用貼圖技術(shù)來(lái)代替細(xì)節(jié)模型，模型屬性設(shè)置成實(shí)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，就可以達(dá)到形象逼真的效果。

3 房地產(chǎn)展示系統(tǒng)中的虛擬場(chǎng)景及互動(dòng)設(shè)計(jì)

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，其開(kāi)發(fā)引擎也是層出不窮，從最開(kāi)始的VRML虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言到現(xiàn)在的CONVERSE3D、VR-Platform等平臺(tái)軟件，功能逐漸強(qiáng)大，具有更強(qiáng)的可操作性。我們?cè)谠摲康禺a(chǎn)展示系統(tǒng)中采用了VR-Platform這款軟件，它是由北京中世典數(shù)字科技公司獨(dú)立開(kāi)發(fā)的三維虛擬現(xiàn)實(shí)軟件。該軟件適用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大，廣泛地應(yīng)用于裝飾設(shè)計(jì)、工業(yè)仿真、城市規(guī)劃等各個(gè)行業(yè)。

三維模型建立完成之后，便將其導(dǎo)入虛擬現(xiàn)實(shí)開(kāi)發(fā)軟件中進(jìn)行虛擬場(chǎng)景設(shè)置和交互設(shè)置。我們使用VRP與3Ds max之間的架構(gòu)，可以方便的將3ds max中的模型，導(dǎo)入到VRP中，并進(jìn)行以下操作：

3.1.1 打開(kāi)碰撞檢測(cè)

為使虛擬場(chǎng)景符合物理客觀定律，必須將部分模型的碰撞檢測(cè)開(kāi)啟，這樣才不會(huì)出現(xiàn)人物視角飛天入地或者穿墻而過(guò)的不正?，F(xiàn)象出現(xiàn)。另外應(yīng)該對(duì)場(chǎng)景邊界進(jìn)行透明阻擋，避免用戶進(jìn)入死角或者是走出虛擬場(chǎng)景之外；

3.1.2 添加相機(jī)

虛擬現(xiàn)實(shí)的場(chǎng)景漫游是通過(guò)相機(jī)移動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。VRP擁有飛行相機(jī)、行走相機(jī)和動(dòng)畫(huà)相機(jī)，來(lái)滿足漫游的不同需要。虛擬漫游中，可以通過(guò)切換多個(gè)相機(jī)來(lái)快速變換漫游的地點(diǎn)；

3.1.3 設(shè)置“bill-board”物體

將3D max中用平面做成的樹(shù)木、樓房、山石等物體可以設(shè)置為“bill-board”類型，這樣物體將始終面對(duì)著用戶，減少3d建模工作量；

3.1.4 設(shè)置動(dòng)畫(huà)貼面

噴泉、水體、移動(dòng)車輛等物體需要在材質(zhì)上加設(shè)“ATX動(dòng)畫(huà)貼圖編輯器”生成的ATX動(dòng)畫(huà)貼圖，來(lái)模擬出動(dòng)畫(huà)效果；

3.1.5 處理天空、背景

在vrp中使用天空盒的設(shè)置為虛擬場(chǎng)景添加背景；為了增強(qiáng)場(chǎng)景的感染力，設(shè)置霧和太陽(yáng)光暈兩種實(shí)時(shí)的特效方式；

3.1.6 操控界面的設(shè)置

VRP 提供了靈活的操控界面編輯模式，用于創(chuàng)建包括導(dǎo)航圖、按鈕等在內(nèi)的虛擬漫游系統(tǒng)的操控界面；

3.2 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的互動(dòng)設(shè)計(jì)