引論：我們?yōu)槟砹?3篇vr技術(shù)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

1、vr虛擬技術(shù)在影視制作中的實(shí)際應(yīng)用

現(xiàn)階段，我國(guó)影視領(lǐng)域運(yùn)用VR虛擬技術(shù)進(jìn)行拍攝和制作尚處于一個(gè)摸索與發(fā)展的過程。VR電影和VR電視，不是單純的技術(shù)升級(jí)，而是伴隨著VR虛擬技術(shù)在生活中廣泛運(yùn)用，是影視領(lǐng)域的一次從軟件到硬件、從內(nèi)容到終端的大膽嘗試，將對(duì)整個(gè)影視制作界產(chǎn)生積極而深遠(yuǎn)的影響。以VR電影的制作為例。首先，VR虛擬技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要大量設(shè)備支持，機(jī)位與GoPro的數(shù)量比差不多是1∶6，甚至更多，才能全方位地進(jìn)行拍攝;其次，所有的機(jī)器都必須連接同一個(gè)WiFi，才能保證同時(shí)開機(jī)進(jìn)行一個(gè)片段的拍攝，否則后期畫面修補(bǔ)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)因畫面幀率不統(tǒng)一而無法合成畫面的情況。除此之外，VR電影的技術(shù)要求也十分嚴(yán)苛。拍攝過程中，盡管有超過6臺(tái)的機(jī)器，但是拍攝主體必須只對(duì)準(zhǔn)其中的一臺(tái)，才能完整地將攝體的細(xì)節(jié)記錄下來。為了生動(dòng)地表現(xiàn)動(dòng)作場(chǎng)景，使其進(jìn)行得更加流暢，VR電影需要在至少每秒85幀的條件下拍攝，而普通電影一般多為每秒24幀。后期制作之前，需要對(duì)前期運(yùn)用VR虛擬技術(shù)拍攝的素材進(jìn)行整理。由于前期通過6臺(tái)機(jī)器進(jìn)行拍攝，此時(shí)的素材數(shù)量隨之發(fā)生變化，即同時(shí)輸出6條素材。對(duì)于后期制作而言，最重要的是進(jìn)行畫面的縫合，需要用到像Kolor…AutopanoGiga之類的編輯軟件進(jìn)行制作和修改，將其導(dǎo)入輸出素材中。此時(shí)，電腦會(huì)自動(dòng)編輯，使6個(gè)素材的畫面在捕捉的某一點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)聲音和畫面的同步，基本修改完成以后，我們可以在PRO等軟件上開始進(jìn)一步細(xì)致的制作。

2、VR虛擬技術(shù)對(duì)影視藝術(shù)造成的影響

第一，傳統(tǒng)導(dǎo)演模式會(huì)受到VR虛擬技術(shù)的影響。過去的電影由于對(duì)沉浸式體驗(yàn)要求不高，一般只需要搭建一個(gè)半景棚就可以進(jìn)行正常拍攝，而在拍攝VR電影時(shí)，觀眾希望看到全方位的視頻，獲得三維的空間體驗(yàn)，這種二維到三維的轉(zhuǎn)變對(duì)導(dǎo)演提出了極高的要求，不僅要求具備多維的制作思維，同時(shí)還要精通全景棚和露天的畫面拍攝。其次，觀眾在觀看VR電影時(shí)，可主動(dòng)改變座位與電影屏幕之間的距離，觀看體驗(yàn)的靈活性使觀眾更容易身臨其境，被劇情吸引。為了使觀眾能夠在自己喜歡的視角和位置觀影，導(dǎo)演需要作為一個(gè)引導(dǎo)者從電影的視角出發(fā)，抓住觀眾的視點(diǎn)，引導(dǎo)觀眾直至整個(gè)故事的結(jié)束。需要注意的是，VR電影頻繁采用非線性敘事的方法，甚至是多線性敘事，而不同的觀眾選擇的觀看視點(diǎn)也存在差異，這就要求導(dǎo)演自身能夠熟練地掌握VR虛擬技術(shù)與故事整體架構(gòu)之間的結(jié)合。導(dǎo)演為了滿足觀眾對(duì)于主要?jiǎng)∏榈念A(yù)設(shè)，還需要增加主人公之外非主人公的故事結(jié)局，即把握故事主要?jiǎng)∏榈耐瑫r(shí)，也要照顧故事細(xì)枝末節(jié)的發(fā)展。第二，鏡頭語(yǔ)言也會(huì)隨著VR虛擬技術(shù)的運(yùn)用發(fā)生變化。鏡頭語(yǔ)言是傳統(tǒng)電影制作中最重要的環(huán)節(jié)，但是在VR電影中，鏡頭語(yǔ)言的作用逐漸淡化。傳統(tǒng)電影通過熒幕表現(xiàn)故事，鏡頭語(yǔ)言是其最主要的輔助工具，而在VR電影的創(chuàng)作過程中，VR機(jī)器的位置較為固定，并不存在慣用的推、拉、搖、移等拍攝行為，采集運(yùn)動(dòng)鏡頭時(shí)，VR機(jī)器會(huì)被安置在一個(gè)軌道滑板上隨著攝體的移動(dòng)同步拍攝，這里就完全摒棄了傳統(tǒng)電影里的遠(yuǎn)、近、中、特等鏡頭轉(zhuǎn)變，鏡頭不再是影片的最小單位，某一空間位置取而代之。第三，演員表演也會(huì)受到VR虛擬技術(shù)運(yùn)用的影響。傳統(tǒng)的演員表演是按照?qǐng)龃蝸硌莩?，而VR電影的表演要求是，給定演員一個(gè)特定的區(qū)域，讓演員按照空間形式演出，類似于話劇的表演形式。以VR電影全景拍攝為例，要求導(dǎo)演和工作人員離開現(xiàn)場(chǎng)，導(dǎo)演在攝影棚外用對(duì)講機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拍攝指揮。并且，傳統(tǒng)的錄音設(shè)備由在場(chǎng)的錄音挑桿人員進(jìn)行錄制，而在VR電影拍攝錄音環(huán)節(jié)中，由于現(xiàn)場(chǎng)的工作人員全都退居攝影棚外，錄音完全是演員自己來錄制。演員表演的自由性使拍攝過程中容易產(chǎn)生一些意外事故，如忘詞、笑場(chǎng)，甚至還包括錄音設(shè)備損壞，所以VR電影的制作成本相對(duì)于傳統(tǒng)電影較高。

3、VR虛擬技術(shù)在影視藝術(shù)中的應(yīng)用前景

近幾年，盡管VR虛擬技術(shù)已經(jīng)成為普通大眾口中的熱門話題，但是這種“受歡迎”僅限于概念上，影視藝術(shù)中并沒有廣泛地運(yùn)用VR虛擬技術(shù)，甚至國(guó)內(nèi)院線都沒有正式上映過一部純VR虛擬技術(shù)制作的電影。科技是一把雙刃劍，VR虛擬技術(shù)既存在一定的優(yōu)勢(shì)，也有著自身的局限。VR技術(shù)在提供給觀眾全方位觀看體驗(yàn)的同時(shí)，也因設(shè)備的局限性，導(dǎo)致影片時(shí)長(zhǎng)過短，多控制在20分鐘以內(nèi)，并且在增加觀眾的自由選擇之后，VR影視制作難度也隨之變大，鑒于這種情況，導(dǎo)演在情節(jié)設(shè)置上趨于簡(jiǎn)單化。當(dāng)然，VR虛擬技術(shù)也不盡然都是缺點(diǎn)?，F(xiàn)階段，VR虛擬技術(shù)在影視領(lǐng)域的運(yùn)用主要分為VR影視體驗(yàn)、影視短片及風(fēng)景類電影制作三個(gè)方面。導(dǎo)演經(jīng)常利用VR自身的技術(shù)特點(diǎn)，結(jié)合影視的具體需要，進(jìn)行一些始于VR電影的制作，從而滿足新時(shí)期人們對(duì)于VR虛擬技術(shù)的期待。例如，空間密閉類電影，就可以借助VR虛擬技術(shù)的力量、密閉的空間、VR的多視角，營(yíng)造出影片所需要的緊張、刺激氛圍。又如，未來恐怖片的制作，必然會(huì)用到VR虛擬技術(shù)，強(qiáng)烈的沉浸式體驗(yàn)可以讓觀眾處于第一視角經(jīng)歷驚悚的劇情。再如，一些強(qiáng)調(diào)空間感的紀(jì)錄片，如《動(dòng)物世界》就可以使用VR虛擬技術(shù)，使觀眾既可以站在動(dòng)物的視角學(xué)會(huì)自然知識(shí)，同時(shí)拍攝技術(shù)上的創(chuàng)新也會(huì)明顯增強(qiáng)紀(jì)錄片的教學(xué)效果。

4、結(jié)語(yǔ)

VR虛擬技術(shù)在影視藝術(shù)未來的發(fā)展版圖中必然會(huì)占有一席之地以及擁有光明的應(yīng)用前景，但前提必須是導(dǎo)演能夠充分認(rèn)識(shí)到VR虛擬技術(shù)的技術(shù)特征與影片自身的需求，在此基礎(chǔ)上，將兩者結(jié)合，從而營(yíng)造出獨(dú)特的氛圍，給觀眾帶來充分的沉浸式體驗(yàn)。切記不要強(qiáng)行運(yùn)用VR技術(shù)，將VR技術(shù)作為影視的噱頭，否則影片的內(nèi)涵和水平將會(huì)失去平衡，進(jìn)而得不償失，只有合理地融合藝術(shù)與技術(shù)，VR虛擬技術(shù)才能更好地在影視行業(yè)中得到發(fā)展和進(jìn)步。

篇2

DBMS已從早期的分散的一個(gè)個(gè)計(jì)算模型、網(wǎng)絡(luò)/文件服務(wù)計(jì)算模型(針對(duì)文件)發(fā)展到現(xiàn)在的Client/Server計(jì)算模型(針對(duì)表中的一行)。Client/Server模型是非對(duì)等的(decoupled)，客戶發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求，服務(wù)器作出響應(yīng)，提供服務(wù)，即所謂的"請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)"。DB的Client/Server系統(tǒng)由DBServer、客戶應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)組成。DBServer(即后端)負(fù)責(zé)有效地管理系統(tǒng)的資源，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)安全性、數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)等?？蛻魬?yīng)用程序(即前端)是系統(tǒng)中供用戶與數(shù)據(jù)進(jìn)行交互的部件，主要任務(wù)是提供交互式界面完成數(shù)據(jù)的錄入、分析、檢查和顯示，向DBServer發(fā)出請(qǐng)求(SQL語(yǔ)句)并接收結(jié)果和錯(cuò)誤信息。網(wǎng)絡(luò)和通信軟件是系統(tǒng)中客戶和服務(wù)器之間數(shù)據(jù)傳送的工具。

由于現(xiàn)在的數(shù)據(jù)庫(kù)都是開放、多用戶共享，因此維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的正確性至關(guān)重要。數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性描述為數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容的完整性約束集合，其中完整性約束指數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)狀態(tài)是否合理，這是一組謂詞。DBS檢查數(shù)據(jù)的狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換，判定它們是否合理，是否應(yīng)予接受。對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)操作，要判定其是否符合完整性約束，全部斷言無矛盾時(shí)才可以執(zhí)行。完整性約束的形式化定義I=(O,P,A,R),其中O是完整性約束所涉及的數(shù)據(jù)對(duì)象集合，P是對(duì)象所滿足的謂詞，A是觸發(fā)檢查的條件，R是約束不滿足時(shí)的反應(yīng)動(dòng)作[2]

一、常見的數(shù)據(jù)完整性約束

根據(jù)分類角度不同，可將完整性約束分為如下幾類：

·域、元組、集合完整性

·立即約束和推遲(到EOT)約束

·狀態(tài)約束和狀態(tài)演變約束。

·標(biāo)準(zhǔn)和定制的數(shù)據(jù)完整性約束

實(shí)際的系統(tǒng)中，一般將數(shù)據(jù)完整性約束分為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)完整性約束和定制的數(shù)據(jù)完整性約束。標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)完整性約束是DBS已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的內(nèi)部規(guī)則，包括域完整性、實(shí)體完整性和引用完整性。

域完整性(FieldIntegrity)保證一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)不包含無意義的或不合理的值，即保證表的某一列的任何值是該列域(即合法的數(shù)據(jù)集合)的成員。方法是限制列的數(shù)據(jù)類型、精度、范圍、格式和長(zhǎng)度等。

實(shí)體完整性(EntityIntegrity)保證一個(gè)表中的每一行必須是唯一的(元組的唯一性)。為保證實(shí)體完整性，需指定一個(gè)表中的一列或一組列作為它的主鍵(PrimaryKey)。一個(gè)表中每行的主鍵必須確實(shí)含有一個(gè)值。一個(gè)表只能含有一個(gè)主鍵，如需要從其它列中除去重復(fù)的值，可以將一個(gè)或一組非主鍵列指定為一個(gè)候選鍵或唯一值鍵。

引用完整性(ReferenceIntegrity)定義了一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中不同的列和不同的表之間的關(guān)系(主鍵與外鍵)。要求一列或一組列中的值必須要與相關(guān)的一列或一組列中的值相匹配。從屬的一列或一組列稱之為外鍵(ForeignKey)。被引用的列或一組列稱之為父鍵，父鍵必須是一個(gè)主鍵或唯一鍵。外鍵屬于子表或明細(xì)表，父鍵屬于父表或主表。若父鍵和外鍵屬于同一表，則稱之為自引用完整性。子表某行的外鍵必須與主表的主鍵相匹配，只要依賴于某主鍵的外鍵仍存在，主表中包含該主鍵的行就不能刪除。

由于每個(gè)公司的數(shù)據(jù)庫(kù)都有自己獨(dú)特的業(yè)務(wù)規(guī)則集，所以系統(tǒng)必須有一種方式來實(shí)現(xiàn)定制的業(yè)務(wù)規(guī)則即定制的數(shù)據(jù)完整性約束。定制的數(shù)據(jù)完整性約束可由如下幾種方法實(shí)施。

一種最原始的方法是將將每一個(gè)完整性約束編入要訪問數(shù)據(jù)庫(kù)的每個(gè)應(yīng)用程序中，缺點(diǎn)是在每個(gè)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序中，開發(fā)者都要對(duì)相同的完整性規(guī)則進(jìn)行編碼、測(cè)試和排錯(cuò)。若某一規(guī)則變動(dòng)，所有相關(guān)的應(yīng)用程序都得改動(dòng)。應(yīng)用程序須向DBServer請(qǐng)求大量的數(shù)據(jù)，以執(zhí)行該應(yīng)用程序內(nèi)部的數(shù)據(jù)完整性規(guī)則檢查，這將阻塞網(wǎng)絡(luò)。因而這是一種耗時(shí)、低性能的方法。

用戶定義的數(shù)據(jù)類型(User-definedDataType)是由標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類型導(dǎo)出的新數(shù)據(jù)類型，它比標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)類型更準(zhǔn)確地限定了數(shù)據(jù)輸入的范圍。

約束(Check)用于限制列的值域，在數(shù)據(jù)類型限制的基礎(chǔ)上對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)一步進(jìn)行限制。通過邏輯表達(dá)式來定義列的有效值。

缺省(Default)定義了一個(gè)數(shù)值，當(dāng)用戶向數(shù)據(jù)表插入數(shù)據(jù)時(shí)，若某個(gè)域未給定值，系統(tǒng)自動(dòng)將定義在該域上的缺省作為輸入

值，保證數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的合理性。

篇3

1．vr的概念和特征 

    vr( virtual reality，虛擬現(xiàn)實(shí))是利用計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)、圖像技術(shù)、傳感器技術(shù)、多媒體技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)及仿真技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)發(fā)展起來的計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的最新技術(shù)，是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)。虛擬技術(shù)是一門富有挑戰(zhàn)性的交叉技術(shù)、前沿科學(xué)和研究領(lǐng)域。目前虛擬技術(shù)已涉及到軍事、教育、醫(yī)學(xué)、心理學(xué)、商業(yè)、影視等領(lǐng)域，是21世紀(jì)的重要發(fā)展學(xué)科。 

    虛擬環(huán)境是利用計(jì)算機(jī)生成并控制的，因此人處在利用vr技術(shù)創(chuàng)建的虛擬環(huán)境之中和真實(shí)環(huán)境是沒有差別的。vr具有3個(gè)最突出的特性:沉浸性(illusion of immersion )、構(gòu)想性(imagination)和交互性(interactivity )。 

    1)沉浸性(illusion of immersion)沉浸感是指用戶在純自然的狀態(tài)下借助交互設(shè)備和自身的感知覺系統(tǒng)對(duì)虛擬環(huán)境的投人程度。虛擬世界給人一種身臨其境的感覺。 

    2)構(gòu)想性(imagination)指借助虛擬技術(shù)可以使用戶沉浸其中并獲得新的知識(shí)，從而使用戶深化概念和萌發(fā)新意。因此說vr可以啟發(fā)人創(chuàng)造性思維，使抽象概念具體化。 

    3)交互性(interactivity)人們可以通過使用專門的輸人和輸出設(shè)備(主要通過數(shù)據(jù)手套、頭盔、數(shù)據(jù)衣等)以自然地方式(如自身的語(yǔ)言、動(dòng)作等)和虛擬世界中的對(duì)象進(jìn)行交互操作和交流。 

2．vr技術(shù)的優(yōu)勢(shì) 

    vr技術(shù)與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課比較，有以下的優(yōu)勢(shì): 

    (1)投資少。相對(duì)于建設(shè)實(shí)驗(yàn)室或?qū)嵱?xùn)基地來說虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所需的投資要少得多，而利用vr技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的更新，只要在原有的基礎(chǔ)上改進(jìn)和完善就可以完成。 

    (2)靈活性好。對(duì)于實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中難點(diǎn)和重點(diǎn)，在虛擬系統(tǒng)中可以反復(fù)演練，將細(xì)節(jié)放大，可以人為地進(jìn)行記錄和重現(xiàn)。 

    (3)效率高。利用vr技術(shù)開展的實(shí)驗(yàn)課，精確性高，突發(fā)事件發(fā)生地可能性小。 

    (4)消耗低。vr系統(tǒng)通常是以軟件的形式在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，能耗很低，設(shè)備維修率低，出現(xiàn)故障也容易解決。 

3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在職業(yè)教育中的應(yīng)用 

    職業(yè)教育不僅要給學(xué)生傳授文化知識(shí)，更重要的是讓學(xué)生掌握專業(yè)技術(shù)和技能，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力是職業(yè)教育的特色和重點(diǎn)。 

    (3)效率高。利用vr技術(shù)開展的實(shí)驗(yàn)課，精確性高，突發(fā)事件發(fā)生地可能性小。

    (4)消耗低。vr系統(tǒng)通常是以軟件的形式在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，能耗很低，設(shè)備維修率低，出現(xiàn)故障也容易解決。

3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在職業(yè)教育中的應(yīng)用

    職業(yè)教育不僅要給學(xué)生傳授文化知識(shí)，更重要的是讓學(xué)生掌握專業(yè)技術(shù)和技能，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力是職業(yè)教育的特色和重點(diǎn)。

    vr技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

    (1)虛擬實(shí)驗(yàn)室。利用vr技術(shù)可以構(gòu)建各種虛擬實(shí)驗(yàn)室，緩解高職院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源不足的問題，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)代化發(fā)展，可以使學(xué)生足不出戶完成實(shí)驗(yàn)，卻可以獲得和真實(shí)環(huán)境下一樣的實(shí)驗(yàn)體會(huì)，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的理解。虛擬實(shí)驗(yàn)室還可打破時(shí)間和空間的限制，例如學(xué)生可以進(jìn)人犯罪現(xiàn)場(chǎng)，了解案發(fā)過程，這是其他的實(shí)驗(yàn)方法無法比擬的。虛擬實(shí)驗(yàn)既可以縮短時(shí)間，又可以獲得直觀、逼真的效果。

    (2)虛擬實(shí)物。職業(yè)教學(xué)中的很多試驗(yàn)設(shè)備比較昂貴，更新?lián)Q代又比較快，有些儀器又比較容易壞，這就增加了教學(xué)費(fèi)用。利用虛擬技術(shù)就可以為學(xué)生制作“虛擬”設(shè)備。虛擬設(shè)備逼近客觀事實(shí)，向?qū)W生揭示事物的本質(zhì)。例如在機(jī)械制圖教學(xué)中，很多機(jī)械元件不方便拆卸，利用虛擬實(shí)物，老師可以通過“移植”、“借用”等教學(xué)方式就很容易讓學(xué)生看到現(xiàn)象和本質(zhì)。

    (3)模擬訓(xùn)練。利用vr技術(shù)結(jié)合多媒體技術(shù)可以構(gòu)建虛擬的實(shí)習(xí)環(huán)境，在這個(gè)虛擬的環(huán)境中進(jìn)行駕駛、維修等職業(yè)技能訓(xùn)練。在該環(huán)境中，學(xué)生可以反復(fù)練習(xí)，發(fā)現(xiàn)自己存在的問題，通過多次的訓(xùn)練，掌握正確的操作方法。

    (4)虛擬過程。用vr的方法來展現(xiàn)一些現(xiàn)實(shí)生活中無法看到的變化過程。學(xué)生通過自己的實(shí)驗(yàn)來控制事物的變化過程，完成所學(xué)知識(shí)的構(gòu)建。

4 vr技術(shù)在高職教育中的意義

    在vr中，基于自然方式的交互作用和個(gè)別化的學(xué)習(xí)環(huán)境提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生既是一個(gè)觀察者，又是一個(gè)積極的參與者。學(xué)生的各種感覺與虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境相互聯(lián)系和作用，這就激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的效果。

    在vr環(huán)境下，學(xué)習(xí)者的各個(gè)感官都在和虛擬的外部世界發(fā)生著作用，學(xué)生完全沉浸于虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)造的學(xué)習(xí)環(huán)境中。例如我們?cè)谥v網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，可以利用vr來實(shí)現(xiàn)，學(xué)生可以設(shè)置數(shù)據(jù)的格式、數(shù)據(jù)流動(dòng)的方向和交換的方式等，這樣學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦斫鈺?huì)更深人。

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1．1某高校安全工程專業(yè)概況

山西大同大學(xué)安全工程專業(yè)由原煤炭工業(yè)部大同煤礦學(xué)校的礦井通風(fēng)與安全?？粕究贫桑?010年開始招收本科生，2013年10月被確立為山西省高等學(xué)校服務(wù)轉(zhuǎn)型綜改試驗(yàn)區(qū)專項(xiàng)特色專業(yè)。該校安全工程專業(yè)以煤礦安全為特色，不斷拓展領(lǐng)域范圍，分為煤礦安全和建筑安全兩大方向，已逐漸形成了以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向、注重產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、開展多元化實(shí)踐教學(xué)、為企業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的辦學(xué)特色。隨著國(guó)家《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》的，該校以改革創(chuàng)新的精神將辦學(xué)思路轉(zhuǎn)到服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展上，轉(zhuǎn)到產(chǎn)教融合校企合作上，轉(zhuǎn)到培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)技能型人才上，轉(zhuǎn)到增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力上，全面提高學(xué)校服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的能力［4］。目前學(xué)校安全工程專業(yè)共有五屆畢業(yè)生，共540多人，年均就業(yè)率達(dá)90％，且主要集中在考研繼續(xù)深造、煤礦單位和建筑施工單位，這說明本專業(yè)就業(yè)的專業(yè)相關(guān)度較高，社會(huì)需求上升，具有一定的發(fā)展?jié)摿Γ?］。

1．2安全工程專業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

目前山西大同大學(xué)安全工程專業(yè)執(zhí)行2015版人才培養(yǎng)方案，其課程體系采用“三平臺(tái)一環(huán)節(jié)”模塊，由通識(shí)教育平臺(tái)、學(xué)科與專業(yè)基礎(chǔ)教育平臺(tái)、專業(yè)選修教育平臺(tái)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)組成。該校安全工程專業(yè)最低學(xué)時(shí)要求為2200學(xué)時(shí)，最低學(xué)分要求為169．5學(xué)分，其中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)分要求為54．5學(xué)分，占比達(dá)32．15％，可見實(shí)踐教學(xué)在應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中的占比較高，作用十分重要。實(shí)踐教學(xué)包括專業(yè)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)社會(huì)實(shí)踐、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等環(huán)節(jié)。為了確切掌握目前該校安全工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的效果和存在的問題，本文設(shè)計(jì)了一份調(diào)查問卷，向參加過實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的大二、大三、大四學(xué)生發(fā)放問卷共計(jì)199份，收回有效問卷174份，問卷回收率為87％。通過對(duì)問卷數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，將安全工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中存在的問題歸納如下：（1）實(shí)踐教學(xué)效果亟待提高。目前，盡管安全工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但是實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量管理監(jiān)控較薄弱，對(duì)于目前該校的教學(xué)實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)方式和效果，仍有30人（17．24％）不太滿意，90人（51．73％）基本滿意，54人（31．03％）很滿意；有23人（13．22％）認(rèn)為通過教學(xué)實(shí)習(xí)對(duì)學(xué)生自身實(shí)踐能力的提升程度不明顯，105人（60．34％）認(rèn)為提升效果一般，46人（26．44％）認(rèn)為提升效果明顯；學(xué)生在整個(gè)實(shí)踐教學(xué)過程中積極性不高，有126人（72．41％）認(rèn)為實(shí)習(xí)流于形式，外出實(shí)習(xí)好像“工廠參觀一日游”，只能起到開闊視野的作用，對(duì)提高分析和解決現(xiàn)實(shí)復(fù)雜問題的能力及培養(yǎng)創(chuàng)新性思維能力等幫助不大。（2）實(shí)踐教學(xué)設(shè)施投入不足。目前該校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備只能滿足基本的演示性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和開放性實(shí)驗(yàn)很難開展［6］，且部分大型儀器設(shè)備的配套措施還有待進(jìn)一步完善；目前該校安全工程專業(yè)未涉及VR教學(xué)方法，有129人（74．14％）未接觸或未體驗(yàn)過VR技術(shù)，表示對(duì)此很期待；根據(jù)安全工程專業(yè)認(rèn)證補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)，該校還缺少安全監(jiān)測(cè)檢測(cè)、電氣安全和防火防爆方面的實(shí)驗(yàn)室［3］。（3）校外實(shí)踐教學(xué)基地領(lǐng)域不夠?qū)拸V。目前該校安全工程專業(yè)校外實(shí)踐教學(xué)基地大多為煤炭行業(yè)，學(xué)生實(shí)習(xí)受限［7］。有122人（70．11％）認(rèn)為學(xué)校應(yīng)拓展實(shí)習(xí)基地，優(yōu)化實(shí)踐活動(dòng)，提高活動(dòng)的參與度和挑戰(zhàn)性。（4）實(shí)踐教學(xué)缺乏科技創(chuàng)新。其原因是：有91人（52．35％）認(rèn)為是學(xué)生自身參加安全科技創(chuàng)新活動(dòng)的積極性不高，53人（30．23％）認(rèn)為學(xué)校對(duì)學(xué)生需求的關(guān)注度不夠，30人（17．42％）認(rèn)為缺乏老師的有效指導(dǎo)。

1．3畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）現(xiàn)狀及存在的問題

本文統(tǒng)計(jì)了該校五屆畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題情況，根據(jù)選題內(nèi)容分為煤礦一通三防類、建筑施工類、安全評(píng)價(jià)類、安全管理類、消防設(shè)施設(shè)計(jì)類和軟件應(yīng)用類。該校安全工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題類型逐年增多，基本上每年都會(huì)增加選題范圍，尤其2018年使用BIM、Pyrosim等軟件進(jìn)行可視化研究的選題數(shù)量增多；煤礦一通三防類的選題比例逐年減少，建筑施工類和消防設(shè)施設(shè)計(jì)類的選題比例不太穩(wěn)定，選擇安全評(píng)價(jià)和管理類的選題比例穩(wěn)中有升。這與學(xué)生畢業(yè)當(dāng)年的就業(yè)形勢(shì)有很大的關(guān)系。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）存在的問題主要表現(xiàn)為：①畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題的范圍有待拓展，應(yīng)結(jié)合當(dāng)下社會(huì)需求的熱點(diǎn)問題進(jìn)行研究；②學(xué)生在選題時(shí)存在避重就輕的現(xiàn)象，多傾向于選擇重復(fù)性課題，缺乏選擇新穎性題目；③每屆學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中都存在（且是大部分）按部就班地套用設(shè)計(jì)過程和程序的情況，學(xué)生的自主探究和思考能力無法得到鍛煉。

2解決措施

為了解決上述問題，培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才，使我校安全工程專業(yè)盡快順利通過工程教育專業(yè)認(rèn)證，經(jīng)深入學(xué)習(xí)教育教學(xué)基本理論和教育改革方法，本文從關(guān)注學(xué)生的需求、提倡教師終身學(xué)習(xí)、虛擬現(xiàn)實(shí)仿真實(shí)踐教學(xué)方法和基于問題學(xué)習(xí)的教學(xué)模式四個(gè)方面提出了如下具體解決措施：（1）關(guān)注學(xué)生的需求和興趣點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生求知欲，處理好“魚”、“漁”、“欲”的關(guān)系［8］。“魚”指固有的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，學(xué)生可以通過多種渠道靈活獲得；“漁”指可有效獲得知識(shí)的學(xué)習(xí)方法、策略和習(xí)慣，教師要在課堂講授過程中重點(diǎn)指導(dǎo)，并注重訓(xùn)練學(xué)生的思維，尤其是批判性、創(chuàng)新性思維；“欲”指學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)欲望和動(dòng)機(jī)，直接影響學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和學(xué)習(xí)效果，教師在教學(xué)過程中要做到引導(dǎo)和因材施教，留給學(xué)生思考、探索的時(shí)間和空間。（2）提倡專業(yè)教師要踐行終身學(xué)習(xí)的理念，為學(xué)生提供全方位的指導(dǎo)。專業(yè)教師要多聯(lián)系實(shí)習(xí)場(chǎng)地以開闊學(xué)生的視野，擴(kuò)大畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題范圍及就業(yè)范圍；以學(xué)科競(jìng)賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽為契機(jī)，結(jié)合新工科建設(shè)和安全產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求，指導(dǎo)學(xué)生為安全生產(chǎn)、防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)急救援等安全保障活動(dòng)提供技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)。（3）采用虛擬現(xiàn)實(shí)仿真實(shí)踐教學(xué)方法［9－12］。為了進(jìn)一步推進(jìn)信息技術(shù)與教育的深度融合，發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)＋”教育，本文提出安全工程專業(yè)VR實(shí)踐教學(xué)方法，結(jié)合學(xué)校煤礦安全和建筑安全兩個(gè)模塊，通過VR仿真系統(tǒng)模擬真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境和事故現(xiàn)場(chǎng)（如煤礦安全事故、建筑施工安全事故、火災(zāi)等），讓學(xué)生如身臨其境般地學(xué)習(xí)，這種教學(xué)方法既可以解決實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)不足、實(shí)踐教學(xué)設(shè)施不全、實(shí)踐基地受限的問題，也可以滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力。（4）采用基于問題學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。PBL教學(xué)法由美國(guó)神經(jīng)病學(xué)教授Barrows于1969年在加拿大的麥克瑪斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)院首創(chuàng)，以后逐漸被推廣［13］。PBL教學(xué)法是以學(xué)生為中心、教師做引導(dǎo)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)模式，其強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)設(shè)置于現(xiàn)實(shí)問題中，讓學(xué)生通過查閱資料、小組討論，獲得解決該問題的方法；教師通過提問和引導(dǎo)，不斷地激發(fā)學(xué)生去思考、探索，從而培養(yǎng)學(xué)生自主探究和學(xué)習(xí)的能力，達(dá)到用以促學(xué)的目的。

3安全工程專業(yè)基于虛擬仿真和問題

學(xué)習(xí)的實(shí)踐教學(xué)新模式本文綜合考慮以上四個(gè)方面的解決措施，針對(duì)安全工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)提出了安全工程專業(yè)基于VR＋PBL的實(shí)踐教學(xué)新模式，其具體實(shí)施路徑案例分析和效果評(píng)估如下。

3．1實(shí)施路徑

（1）在實(shí)踐教學(xué)課程進(jìn)行前，指導(dǎo)教師根據(jù)教學(xué)大綱、學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)生基礎(chǔ)布置相應(yīng)的任務(wù)，學(xué)生根據(jù)自身興趣選題，5～6人一組，明確任務(wù)分工。（2）在實(shí)踐教學(xué)過程中，學(xué)生根據(jù)自己的任務(wù)，通過查閱文獻(xiàn)，到安全工程專業(yè)VR實(shí)驗(yàn)平臺(tái)或現(xiàn)場(chǎng)參觀學(xué)習(xí)并收集資料，與現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)人員交流，按照進(jìn)度完成實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。（3）實(shí)踐教學(xué)結(jié)束后，學(xué)生提交實(shí)踐成果，并對(duì)實(shí)踐教學(xué)效果進(jìn)行考核評(píng)估，包括學(xué)生自評(píng)、小組成員互評(píng)和老師點(diǎn)評(píng)。

3．2案例分析

本文選擇山西大同大學(xué)2016級(jí)安全工程專業(yè)本科生的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)進(jìn)行基于VR＋PBL的實(shí)踐教學(xué)探索案例分析。該年級(jí)學(xué)生已學(xué)習(xí)的專業(yè)課程有安全科學(xué)導(dǎo)論與原理、安全管理學(xué)、安全系統(tǒng)工程及安全心理學(xué)。在實(shí)習(xí)進(jìn)行前，根據(jù)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)教學(xué)大綱要求和學(xué)生基礎(chǔ)，老師給出6個(gè)方面的實(shí)習(xí)題目：①煤炭生產(chǎn)過程中危險(xiǎn)有害因素辨識(shí)及控制；②建筑施工企業(yè)事故類型及安全措施；③某企業(yè)的安全管理、應(yīng)急救援現(xiàn)狀及改進(jìn)措施；④某企業(yè)員工的不安全行為調(diào)查及控制；⑤某商場(chǎng)的消防安全現(xiàn)狀調(diào)查和評(píng)價(jià)；⑥某煤礦工人的職業(yè)病現(xiàn)狀、原因及應(yīng)對(duì)措施調(diào)查。學(xué)生根據(jù)興趣自由選擇實(shí)習(xí)題目，并形成實(shí)習(xí)小組，指導(dǎo)老師根據(jù)學(xué)生選擇的實(shí)習(xí)題目準(zhǔn)備相關(guān)材料并聯(lián)系實(shí)習(xí)場(chǎng)地，實(shí)習(xí)小組內(nèi)成員共同完成調(diào)查工作和實(shí)習(xí)報(bào)告的撰寫。

3．3效果評(píng)估

篇5

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality，VR）是20世紀(jì)90年代初崛起的一種實(shí)用技術(shù)。VR技術(shù)指借助計(jì)算機(jī)以及最新傳感器技術(shù)創(chuàng)造的一種嶄新的人機(jī)交互手段，其核心是建模與仿真。它是一種能夠讓現(xiàn)實(shí)中的人在計(jì)算機(jī)所創(chuàng)造的虛擬信息世界中體驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)世界同樣的事和物。它具有多感知性、沉浸性、交互性和構(gòu)想性的基本特征。這種虛擬技術(shù)集合了計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)、現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)等的多種科學(xué)技術(shù)。它能夠模擬出人的視覺、聽覺、觸覺等的感官功能。使人們?cè)谟?jì)算機(jī)所創(chuàng)造的虛擬世界中通過語(yǔ)言、動(dòng)作等方式進(jìn)行實(shí)時(shí)交流，可以說這種技術(shù)的發(fā)展前景是非常廣闊的，無論是生活上還是軍事上都有非常廣泛的發(fā)展前景。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征以及涉及的相關(guān)技術(shù)

2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征

（1）多感知性的特征，是指視、力、觸、運(yùn)動(dòng)、味、嗅等感知系統(tǒng)，從人類理想的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展來說，是希望能夠完全的模擬出現(xiàn)實(shí)中所有的感知，如在VR營(yíng)造的環(huán)境中聞到各種味道、能夠有觸碰里面事物的感覺等，如同人在現(xiàn)實(shí)中一樣，但因目前的技術(shù)掌握和傳感技g的限制，僅僅只能模擬出一部分。

（2）沉浸性又稱浸沒感或臨場(chǎng)感、存在感等，具體是指人以第一人稱存在于虛擬世界中的真實(shí)體驗(yàn)。當(dāng)然，以目前技術(shù)還沒有達(dá)到最理想的程度。

（3）交互性就是指人在虛擬世界中，能夠像在現(xiàn)實(shí)世界中一樣，可以通過對(duì)一些物體的抓取、使用等動(dòng)作，感覺到所觸碰的物體的重量、形狀、色澤等一些人與物體之間的互動(dòng)信息。

（4）構(gòu)想性，即將所想的物件、所做的事情在虛擬世界里面呈現(xiàn)出來，這樣做能達(dá)到什么樣的效果，那樣做又能達(dá)到什么樣的效果，甚至還可以把在現(xiàn)實(shí)世界不可能存在的事和物都可以在虛擬世界中構(gòu)想出來。

2.2 VR技術(shù)中涉及的相關(guān)技術(shù)-軟件

（1）立體視覺現(xiàn)實(shí)技術(shù)：人通過視覺所獲取到的信息是人本身所有感覺中最多的一種感官，所以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中立體顯示技術(shù)占有不可或缺的重要地位。

（2）環(huán)境構(gòu)建技術(shù)：在虛擬世界中，構(gòu)件環(huán)境是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，要營(yíng)造一個(gè)區(qū)域的環(huán)境，首先就要?jiǎng)?chuàng)造環(huán)境或建筑模塊，然后在這個(gè)基礎(chǔ)上再進(jìn)行實(shí)時(shí)描繪、立體顯示，從而形成一個(gè)虛擬的區(qū)域環(huán)境。

（3）真實(shí)感實(shí)時(shí)描繪技術(shù)：要在虛擬世界中實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)實(shí)世界相同的事物，僅靠立體顯示技術(shù)還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，虛擬世界中必須存在真實(shí)感和實(shí)時(shí)感，簡(jiǎn)單來說就是實(shí)現(xiàn)一個(gè)物體的重量、質(zhì)量、色澤、相對(duì)位置、遮擋關(guān)系等的技術(shù)。

（4）虛擬世界聲音的實(shí)現(xiàn)技術(shù)：在虛擬世界中雖然視覺是獲取信息的重要途徑之一，除了視覺還有很多感官系統(tǒng)可以獲取到周圍的信息。如聽覺，這種技術(shù)就是在虛擬世界中實(shí)現(xiàn)聲音，這樣人在虛擬世界里不僅能夠看得到也能聽得到。

2.3 VR技術(shù)涉及的相關(guān)技術(shù)-硬件

（1）輸入設(shè)備。與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相關(guān)的硬件輸入設(shè)備分成兩大類：一是基于自然的交互設(shè)備，用于虛擬世界的信息輸入；另一種是三維定位跟蹤設(shè)備，主要用于輸入設(shè)備在虛擬世界中的位置進(jìn)行判定，并輸送到虛擬世界當(dāng)中。

虛擬世界與人實(shí)現(xiàn)自然交互的形式有很多，比如有數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣服、三維控制器、三維掃描儀等。

數(shù)據(jù)手套是一種多模式的虛擬現(xiàn)實(shí)硬件，通過軟件編程，可進(jìn)行虛擬場(chǎng)景中物體的抓取、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作，也可以利用它的多模式性，用作一種控制場(chǎng)景漫游的工具。數(shù)據(jù)手套的出現(xiàn)，為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供了一種全新的交互手段，目前的產(chǎn)品已經(jīng)能夠檢測(cè)出手指的彎曲度，并利用磁定位傳感器來精確地定位出手在三維空間中的位置。這種結(jié)合手指彎曲度測(cè)試和空間定位測(cè)試的數(shù)據(jù)手套被稱為“真實(shí)手套”，可以為用戶提供一種非常真實(shí)自然的三維交互手段。

數(shù)據(jù)衣是為了讓VR系統(tǒng)識(shí)別全身運(yùn)動(dòng)而設(shè)計(jì)的輸入裝置。數(shù)據(jù)衣對(duì)人體大約50多個(gè)不同的關(guān)節(jié)進(jìn)行測(cè)量，包括膝蓋、手臂、軀干和腳。通過光電轉(zhuǎn)換、身體的運(yùn)動(dòng)信息被計(jì)算機(jī)識(shí)別。通過BOOM顯示器和數(shù)據(jù)手套與虛擬現(xiàn)實(shí)交互數(shù)據(jù)衣。

（2）輸出設(shè)備。人在虛擬世界中要體現(xiàn)沉浸的感覺，就必須實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的多種感受，如視、聽、觸、力、嗅、味等感官感覺，只不過以目前的虛擬技術(shù)只實(shí)現(xiàn)了視覺、聽覺和觸覺罷了。

（3）VR構(gòu)成設(shè)備。虛擬現(xiàn)實(shí)世界的構(gòu)成，主要的設(shè)備就是計(jì)算機(jī)本身了，虛擬世界的所有景象都是靠一個(gè)個(gè)模型造成的，而這些模型則是由計(jì)算機(jī)制作出來的。一般計(jì)算機(jī)被劃分成四個(gè)部分：第一，高配置的個(gè)人計(jì)算機(jī)，專門用于普通的圖形配置加速卡，實(shí)現(xiàn)于VR技術(shù)中的桌面式特征；第二，高性能圖形工作站，就是一臺(tái)高配置的圖形處理計(jì)算機(jī)；第三，高度并行系統(tǒng)計(jì)算機(jī)；第四，分布式虛擬實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)。

3 VR技術(shù)的應(yīng)用范圍

VR技術(shù)從誕生到現(xiàn)今已經(jīng)歷了幾個(gè)年代，其應(yīng)用范圍也越來越廣，如醫(yī)學(xué)方面，可以提供給醫(yī)生進(jìn)行模擬手術(shù)，這樣大大提高了現(xiàn)實(shí)中手術(shù)成功的概率。如游戲方面，近年來游戲中的VR如朝陽(yáng)一樣如火如荼的發(fā)展，游戲者在游戲中體驗(yàn)著VR技術(shù)帶來的身臨其境與敵人面對(duì)面進(jìn)行廝殺的。如建筑方面，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將建筑的形式以真實(shí)的角度展現(xiàn)在投資方、設(shè)計(jì)方、施工方以及后期的物業(yè)管理和更高層次的政府，這把之前的二維平面表達(dá)方式或者動(dòng)畫表現(xiàn)方式進(jìn)行了升級(jí)，使用者可以全方位的感受建筑的空間、尺度和材質(zhì)，這對(duì)非設(shè)計(jì)人員參與到設(shè)計(jì)當(dāng)中很有幫助，這使得我們未來的建筑將綜合更多因素，更加合理化，還有軍事、科技、商業(yè)、建筑、生活等。

4 結(jié)語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一個(gè)極具潛力的研究項(xiàng)目，是未來的重要技術(shù)之一。它在理論、軟件或者硬件的領(lǐng)域上都依賴著很多技術(shù)，當(dāng)然其中也有較多的技術(shù)只實(shí)現(xiàn)了理論，硬件方面還是有待完善的。不過可以遇見，在未來，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)絕對(duì)會(huì)被廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

篇6

一、前言

VR-GIS技術(shù)是指虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與地理信息系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)，包括與網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)（WebGIS ， ComGIS）相結(jié)合的技術(shù)。VR-GIS技術(shù)是上世紀(jì)90年代才開始的一種專門以地學(xué)信息科學(xué)為對(duì)象的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。VR-GIS技術(shù)目前還不用數(shù)字化頭盔、手套和衣服，它運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言（VRML）技術(shù)，可以在PC機(jī)上進(jìn)行，使費(fèi)用大幅降低，所以它具有被廣大用戶接受的特點(diǎn)。本文主要對(duì)虛擬地理信息系統(tǒng)（VR-GIS）的構(gòu)成及特征、關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，并研究探討了該技術(shù)在現(xiàn)代城市建設(shè)中的實(shí)踐應(yīng)用，總結(jié)了該技術(shù)的廣闊應(yīng)用前景。

二、 虛擬地理信息系統(tǒng)（VR-GIS）的構(gòu)成及特征

VR和GIS兩個(gè)技術(shù)的連接，主要是通過虛擬現(xiàn)實(shí)構(gòu)模語(yǔ)言（VRML）轉(zhuǎn)換文件格式，把GIS信息轉(zhuǎn)到VR中表示。VR-GIS方法是基于一個(gè)耦合的系統(tǒng)，由一個(gè)GIS模塊和VR模塊組成。VR系統(tǒng)的構(gòu)成模型見圖1，用戶操作虛擬環(huán)境時(shí)，主要使用傳感裝置，就能得到如二維實(shí)時(shí)顯不等反饋信息。外部世界和系統(tǒng)使用傳感裝置可以形成反饋閉環(huán)，用戶控制時(shí)，虛擬環(huán)境與用戶的交互能夠很大地影響外部世界。VR系統(tǒng)由6個(gè)模塊組成，見圖2。一是反饋模塊，給用戶提供實(shí)時(shí)反饋，接收傳感器發(fā)出的模塊信息；二是檢測(cè)模塊，用戶發(fā)出操作命令后，檢測(cè)到后通過傳感器，在虛擬環(huán)境中使用；三是傳感器模塊，傳感器一方面接收到用戶的命令，然后運(yùn)用到虛擬環(huán)境中；傳感器在另一方面會(huì)將操作結(jié)果反饋信息傳給用戶；四是控制模塊，控制傳感器，并且作用在現(xiàn)實(shí)世界、虛擬環(huán)境和用戶之間；五是建模模塊，將現(xiàn)實(shí)世界用三維形式表現(xiàn)出來，構(gòu)成虛擬環(huán)境。VR技術(shù)的特征：一是交互性。是指在模擬環(huán)境中，用戶對(duì)物體的操作程度以及從環(huán)境中得到自然反饋的程度。比如，用戶在現(xiàn)實(shí)世界中用手直接去抓取物體時(shí)，手有觸覺，能夠感受到物體重量，視覺中的物體會(huì)跟隨手動(dòng)的移動(dòng)；二是存在感也稱為臨場(chǎng)感。是指在模擬環(huán)境中用戶存在的真實(shí)程度。模擬環(huán)境如果想要達(dá)到理想程度，就要讓用戶難以分辨環(huán)境的真假；三是自主性。是指物體在虛擬環(huán)境中按照物理定律運(yùn)動(dòng)的程度。比如，受到力的作用，物體會(huì)翻倒或者移動(dòng)；四是多感知性。是指計(jì)算機(jī)除了一般視覺感知，還有運(yùn)動(dòng)、觸覺、力覺、聽覺感知，甚至是嗅覺、味覺感知等虛擬現(xiàn)實(shí)具有人所具備的感知才能達(dá)到理想程度。

三、虛擬地理信息系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

（1）系統(tǒng)集成技術(shù)。因?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)包含了許多模型與感知信息，所以集成技術(shù)在系統(tǒng)中至關(guān)重要。它主要包括了數(shù)據(jù)的管理模型和轉(zhuǎn)換技術(shù)、同步信息技術(shù)、標(biāo)定模型技術(shù)、合成與識(shí)別技術(shù)等。

（2）傳感器和立體顯示技術(shù)。傳感器和立體顯示技術(shù)主要運(yùn)用在系統(tǒng)的交互能力上，但是目前的虛擬現(xiàn)實(shí)還達(dá)不到系統(tǒng)的需求。比如數(shù)據(jù)手套的缺點(diǎn)有使用不方便、低分辨率、較小作用范圍、延退大等等；有待提高虛擬現(xiàn)實(shí)的跟蹤范圍與跟蹤精度，三維顯示技術(shù)也需要?jiǎng)?chuàng)新。

（3）動(dòng)態(tài)環(huán)境的建模技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)的核心是建立虛擬環(huán)境，該項(xiàng)建模技術(shù)主要是為了獲得真實(shí)環(huán)境的相關(guān)數(shù)據(jù)，按照應(yīng)用要求，使用這些數(shù)據(jù)來建立虛擬模型使用CAD技術(shù)能夠獲取二維數(shù)據(jù)，同時(shí)也要使用非接觸式技術(shù)建立起更多環(huán)境，結(jié)合在一起使用可以提高獲取數(shù)據(jù)的效率。

（4）開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的工具。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)關(guān)鍵就在于找到適合的對(duì)象與場(chǎng)合，充分發(fā)揮出創(chuàng)造力與想象力。如果應(yīng)用對(duì)象選擇恰當(dāng)?shù)脑?，能夠有效地提高效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量以及降低勞動(dòng)的強(qiáng)度。開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)的工具，要進(jìn)一步研究創(chuàng)新。

（5）分布式VR-GIS技術(shù)。分布式VR-GIS必須運(yùn)用到網(wǎng)絡(luò)，虛擬環(huán)境和用戶用網(wǎng)絡(luò)連接，多人實(shí)時(shí)進(jìn)行交互也需要網(wǎng)絡(luò)。在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，用戶和計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互，能夠共享信息。主要模型結(jié)構(gòu)分成復(fù)制式與集中式結(jié)構(gòu)，而多協(xié)議模型包括了交互協(xié)議、仿真協(xié)議、動(dòng)畫協(xié)議、幾何協(xié)議以及場(chǎng)景管理協(xié)議等。

四、現(xiàn)代城市建設(shè)中虛擬地理信息系統(tǒng)（VR-GIS）的實(shí)踐應(yīng)用

虛擬地理信息系統(tǒng)（VR-GIS）可以模擬景觀結(jié)構(gòu)、地貌構(gòu)造、火山構(gòu)造、地質(zhì)構(gòu)造以及地球構(gòu)造等；也可以模擬大型的交通、城市工程結(jié)構(gòu)。對(duì)三角洲演化形成的過程、沖擊平原的過程、風(fēng)化地貌以及河流地貌的進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)。模擬試驗(yàn)海氣交互、強(qiáng)對(duì)流天氣、雷暴雨、龍卷風(fēng)天氣過程。地球系統(tǒng)的自然運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象如火山爆發(fā)過程、地震的發(fā)生過程與機(jī)制、地殼運(yùn)動(dòng)過程都可以進(jìn)行虛擬。對(duì)洪水災(zāi)害和救災(zāi)、學(xué)場(chǎng)森林火災(zāi)和救災(zāi)、垮壩災(zāi)害、雪災(zāi)、泥石流、滑坡、山崩、水土流失過程、荒漠化過程或土壤侵蝕過程進(jìn)行虛擬。同時(shí)可以虛擬試驗(yàn)沼澤、湖泊、學(xué)場(chǎng)、森林生態(tài)系統(tǒng)，甚至是區(qū)域、城市、養(yǎng)殖農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的虛擬。對(duì)城市的可持續(xù)發(fā)展、區(qū)域的改造與規(guī)劃進(jìn)行虛擬。在現(xiàn)代數(shù)字城市系統(tǒng)中，虛擬地理信息系統(tǒng)所具有的觀察立體細(xì)節(jié)的能力，可以跳轉(zhuǎn)到不同的位置來檢驗(yàn)開辟新觀察的可能性。新的建筑物或其他設(shè)施的規(guī)劃者能從他們的透視位置進(jìn)行全面的立體觀察，或者能從附近的建筑物看到他們所在的地方的虛擬建筑物。城市管理者能看見各層街道、建筑物和停車場(chǎng)上的實(shí)際地貌，估計(jì)附近地點(diǎn)可以容納的建筑數(shù)目、擁塞情況、光線照射等情況。此外，他們能用GIS數(shù)據(jù)庫(kù)顯示分布的商業(yè)活動(dòng)，例如學(xué)?；蛏痰甑亩ㄎ?、主要下水道以及無數(shù)的其他信息。緊急事件報(bào)警服務(wù)能使責(zé)任者立即獲得他們將要處理區(qū)域的三維圖像，在GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中適當(dāng)?shù)靥砑邮录畔?，就能看見那兒出現(xiàn)的建筑或道路交通擁擠。

五、結(jié)語(yǔ)

總之，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，在眾多平臺(tái)上的相關(guān)服務(wù)都需要采用V R-GIS，VR技術(shù)在微機(jī)環(huán)境中的實(shí)現(xiàn)也成為了現(xiàn)實(shí)VR-GIS是實(shí)時(shí)有效、高度集成的可視化地形數(shù)據(jù)，系統(tǒng)需要管理大量數(shù)據(jù)，是復(fù)雜典型的地理數(shù)據(jù)集。VR-GTS能夠觀察到立體細(xì)節(jié)，并且能夠跳轉(zhuǎn)到開辟檢驗(yàn)新觀察的功能。VR-GIS能夠顯示商業(yè)活動(dòng)以及實(shí)際地貌的分布，并且數(shù)據(jù)庫(kù)可以隨時(shí)添加三維數(shù)據(jù)，這樣對(duì)于各種城市新規(guī)劃、地域新改變都能及時(shí)反應(yīng)到VR-GIS中，其應(yīng)用前景非常廣闊。

參考文獻(xiàn)

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篇7

國(guó)內(nèi)外研究計(jì)算機(jī)動(dòng)畫在教學(xué)中的應(yīng)用主要集中在多媒體教學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用，這方面的研究近年也取得了重要的成果。雖然開發(fā)成熟的多媒體輔助教學(xué)系統(tǒng)非常有意義也很必要，但并不是所有單位都具備多媒體教學(xué)系統(tǒng)的硬件條件，因此，不可能一下就開發(fā)出很完善的輔助教學(xué)系統(tǒng)。一個(gè)較好的途徑是先制作教學(xué)系統(tǒng)中需要的動(dòng)態(tài)演示內(nèi)容，再著手開發(fā)具體的系統(tǒng)，這種方式既解決了在不具備條件背景下的課程內(nèi)容的動(dòng)態(tài)演示問題， 又可在條件具備時(shí)提供完整的輔助教學(xué)系統(tǒng)。本文就是基于這樣的一個(gè)思路，通過展示設(shè)計(jì)多媒體輔助教學(xué)系統(tǒng)的第五章第二節(jié)的動(dòng)線和導(dǎo)向設(shè)計(jì)的研究來進(jìn)行。

展示設(shè)計(jì)第五章為展示專項(xiàng)設(shè)計(jì)。第一節(jié)內(nèi)容是展示環(huán)境空間設(shè)計(jì)，第二節(jié)是動(dòng)線和導(dǎo)向設(shè)計(jì)的研究。動(dòng)線，即為觀眾在展示空間中參觀流動(dòng)的路線，動(dòng)線和導(dǎo)向設(shè)計(jì)必須將空間與時(shí)序相結(jié)合來研究。第一，應(yīng)根據(jù)展示內(nèi)容來確定參觀走向；第二，必須充分考慮原有建筑空間的局限，盡力使二者協(xié)調(diào)一致；第三，空間的經(jīng)營(yíng)與場(chǎng)地切塊、動(dòng)線與平面計(jì)劃的擬定。宏觀與微觀空間的構(gòu)成等設(shè)計(jì)應(yīng)同步展開。動(dòng)線的設(shè)計(jì)：必須根據(jù)展示主題、結(jié)構(gòu)順序和功能區(qū)分等來考慮，根據(jù)展示的規(guī)模與性質(zhì)，參觀動(dòng)線的順序也可有可無。動(dòng)線的基本形態(tài)主要由點(diǎn)、線和網(wǎng)格的設(shè)計(jì)所決定的。導(dǎo)向設(shè)計(jì)作為引導(dǎo)和區(qū)分空間關(guān)系的傳播媒介，除了圖形、色彩、信息等要素外，更要注重在環(huán)境中的實(shí)際應(yīng)用。以人體工程學(xué)角度來分析，人對(duì)信息的接受主要是通過視覺，導(dǎo)向裝置的安置要充分考慮人的視覺感受。在導(dǎo)向設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到相關(guān)人機(jī)學(xué)的要求，不能夠只考慮圖形、信息版式、色彩符號(hào)、情感構(gòu)成而忽略了信息接受者空間的視覺尺度問題。在展示環(huán)境空間設(shè)計(jì)的構(gòu)成中，信息接受者是導(dǎo)向設(shè)計(jì)的重要研究對(duì)象。合理的動(dòng)線及導(dǎo)向設(shè)計(jì)是整個(gè)展示環(huán)境空間設(shè)計(jì)中人與空間互動(dòng)的重要環(huán)節(jié)。

根據(jù)以上動(dòng)線和導(dǎo)向設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和要求，設(shè)定了大型博覽會(huì)、博物館和商業(yè)環(huán)境這三類典型的空間，運(yùn)用3DSMax 輔助VRML 完成虛擬場(chǎng)景的開發(fā)與真實(shí)感繪制、聲音模擬等有關(guān)的重要技術(shù)。具體內(nèi)容包括：幾何建模技術(shù)（包括B-Rep 表示法、曲面造型、粒子系統(tǒng)等內(nèi)容），真實(shí)感實(shí)時(shí)繪制技術(shù)（包括紋理映射、環(huán)境映射、凹凸紋理、光照方程等內(nèi)容），三維虛擬聲音的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，實(shí)時(shí)碰撞檢測(cè)技術(shù)，基于圖像的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（包括全景圖、同心拼圓、光流場(chǎng)等內(nèi)容）。已經(jīng)運(yùn)用到場(chǎng)景表現(xiàn)方面的許多重要概念和原理，如LOD（Level of Detail）技術(shù)、Billboard 技術(shù)、紋理映射技術(shù)、高程圖、光照參數(shù)，等等，能夠提供一個(gè)較為真實(shí)的環(huán)境平臺(tái)。例如，在博物館空間環(huán)境中，可以根據(jù)圖紙建立起一座虛擬的博物館。要完全符合設(shè)定的各項(xiàng)要求，如地理位置、氣候、照明設(shè)施、人群等。有了這樣一個(gè)模型，可以先調(diào)出其平面圖紙進(jìn)行動(dòng)線設(shè)計(jì)的分析。為了更好地引導(dǎo)觀眾的行動(dòng)，再加上各個(gè)動(dòng)線上的視覺導(dǎo)示，最后把大家的不同想法輸入計(jì)算機(jī)里設(shè)定的欄目，然后計(jì)算機(jī)器渲染生成虛擬現(xiàn)實(shí)的圖像或影片，最后以動(dòng)畫漫游隨著設(shè)定之動(dòng)線游覽整個(gè)場(chǎng)館的方式呈現(xiàn)出來。每組同學(xué)拿出之前的設(shè)計(jì)說明進(jìn)行比照，看有沒有可以改進(jìn)之處。還可以把幾套不同的色彩體系放進(jìn)去，看看不同的色彩系統(tǒng)所營(yíng)造的不同的環(huán)境氛圍，甚至還可以模擬觀眾受導(dǎo)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)的標(biāo)示的影響度的大小、評(píng)估出入口的規(guī)模是否合適等。VR技術(shù)把教師和學(xué)生以及學(xué)生之間的互動(dòng)通過計(jì)算機(jī)有效聯(lián)系起來，更直接地把教學(xué)內(nèi)容深刻地傳達(dá)給學(xué)生； 學(xué)生的學(xué)習(xí)也不再是單純的接受，而是參與到獲取知識(shí)的過程之中，由被動(dòng)變主動(dòng)，學(xué)習(xí)效果更好。

通過3DSMax 輔助VRML作為展示空間設(shè)計(jì)動(dòng)線和導(dǎo)向設(shè)計(jì)的研究，插值器、動(dòng)畫生成、虛擬場(chǎng)景的創(chuàng)建和交互功能的實(shí)現(xiàn)等都發(fā)揮了不同的作用。在教學(xué)中有以下幾個(gè)特點(diǎn)：發(fā)揮計(jì)算機(jī)多媒體的優(yōu)勢(shì)，采用恰當(dāng)?shù)谋憩F(xiàn)方法，將復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化；激發(fā)學(xué)生積極性，打破被動(dòng)接受的教學(xué)形式，變?yōu)榻膛c學(xué)互動(dòng)；具有科學(xué)性無疑是重要的原則，演示、模擬實(shí)驗(yàn)符合科學(xué)性；設(shè)計(jì)及案例分析更清晰明了，影響更深刻。VR技術(shù)在很多國(guó)防和高新技術(shù)的演示和研究評(píng)估方面已經(jīng)運(yùn)用了多年，取得了很好的效果。隨著VR技術(shù)的發(fā)展和科技進(jìn)步，在展示設(shè)計(jì)多媒體輔助教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)中，VR技術(shù)的運(yùn)用也將會(huì)越來越深入和廣泛。

參考文獻(xiàn)

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篇8

VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有3I特性，交互性、沉浸性和構(gòu)想性。使用者可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的各種體驗(yàn)，在某些特定情況下，還能突破各種局限性，讓使用者得到超越現(xiàn)實(shí)的更加真實(shí)的體驗(yàn)。VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，包含了很多的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)用技術(shù)，如計(jì)算機(jī)圖像顯示技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)流程處理技術(shù)等。通過這些技術(shù)，可以達(dá)到模仿使用者嗅覺、聽覺、視覺和觸覺等效果，讓使用者在虛擬環(huán)境中，能夠得到真實(shí)世界當(dāng)中的體驗(yàn)，而且規(guī)避到其中的一些傷害，并且能夠通過自身行動(dòng)與周圍環(huán)境之間形成交互與互動(dòng)，創(chuàng)建一種多維信息空間。除此之外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還具有超越現(xiàn)實(shí)的虛擬性，作為一種新型技術(shù)，它所能達(dá)到的虛擬效果絕對(duì)是最為逼真，交互性最強(qiáng)的，這也是他被稱為虛擬現(xiàn)實(shí)的原因，將虛擬照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。虛擬現(xiàn)實(shí)作為新型計(jì)算機(jī)技術(shù)，其核心當(dāng)然離不開計(jì)算機(jī)，它主要也是靠計(jì)算機(jī)來生成一個(gè)可交互的虛擬環(huán)境，虛擬環(huán)境能夠產(chǎn)生立體效果的關(guān)鍵在于外設(shè)，與傳統(tǒng)鼠標(biāo)鍵盤的交互方式不同，虛擬設(shè)備包括多種多樣的交互設(shè)備，里面配置有陀螺儀、速度感應(yīng)計(jì)等，可以提供全方位的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)，用于三維空間的運(yùn)動(dòng)感應(yīng)。其中，虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔、數(shù)據(jù)衣和三維投影儀等都比較成熟，而像數(shù)據(jù)手套、三維鼠標(biāo)跟運(yùn)動(dòng)跟蹤器等裝置主要用于虛擬現(xiàn)實(shí)交互。與現(xiàn)實(shí)中的感官體驗(yàn)相比，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)一樣做到了視覺系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)感知系統(tǒng)的分離，不僅如此，還大大提高了分辨率、大場(chǎng)景的虛擬效果，并且?guī)в辛Ⅲw聲效，可以使人產(chǎn)生強(qiáng)烈的浸沒感。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊，在文物保護(hù)、室內(nèi)設(shè)計(jì)、交通模擬、虛擬現(xiàn)實(shí)3D游戲等領(lǐng)域，都有著不錯(cuò)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)正在一步步改變我們的生活。本文就主要講一下虛擬現(xiàn)實(shí)在游戲中的應(yīng)用。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在游戲中的應(yīng)用

3D游戲，所追求的是一種虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)現(xiàn)，一直致力于為玩家?guī)碜钯v的感官體驗(yàn)。游戲的發(fā)展從最初的簡(jiǎn)單文字游戲，一步步到后來的大型網(wǎng)絡(luò)3D游戲，都是為了能給用戶帶來更好的真實(shí)性與交互性，希望能達(dá)到如客觀世界一般存在一個(gè)游戲的虛擬世界。3D游戲，即是三維游戲，3D游戲通過三維空間的原理，在游戲中運(yùn)用了長(zhǎng)、寬、高等三種度量，來達(dá)到游戲世界對(duì)客觀世界的真實(shí)還原，相對(duì)于2D平面游戲，也更加的吸引人。場(chǎng)景就是游戲世界各種活動(dòng)所發(fā)生的場(chǎng)所，在游戲中起著很重要的作用，對(duì)于3D游戲開發(fā)來說，目前適合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的有：冒險(xiǎn)類、動(dòng)作類、賽車類和角色扮演類。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)游戲技術(shù)，目的是僅僅是為了滿足玩家的精神追求，更加注重游戲世界的設(shè)定，而忽視了玩家體驗(yàn)，將玩家拒之于顯示器之外，玩家只能通過操作角色來體驗(yàn)游戲中的各種設(shè)定，游戲體驗(yàn)僅僅停留于鍵盤跟鼠標(biāo)的操作，并不能真正達(dá)到一種真切的感官體驗(yàn)。隨著網(wǎng)絡(luò)游戲時(shí)代、技術(shù)的發(fā)展，人們更加傾向于去進(jìn)行帶有實(shí)際體驗(yàn)的虛擬現(xiàn)實(shí)3D游戲，虛擬現(xiàn)實(shí)類游戲，占據(jù)著更多的市場(chǎng)，這種大大提高了玩家體驗(yàn)，與傳統(tǒng)的3D游戲完全是不一樣的游戲，能讓玩家在其中得到感官上滿足。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)游戲模擬方面展現(xiàn)出它的優(yōu)勢(shì)，玩家通過一系列的可穿戴設(shè)備，與游戲中的角色合二為一，它可以模擬任何世界上客觀存在的物質(zhì)，也可以模擬人腦中抽象出來的精神物質(zhì)，更加真實(shí)的體驗(yàn)到游戲中的角色就是自己，自己就是游戲中的角色。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在3D游戲中的應(yīng)用完全的將人類智慧的結(jié)晶，科技的成果展現(xiàn)出來，它將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的逼真性、互動(dòng)性、沉浸性和構(gòu)想性表現(xiàn)得淋漓盡致。計(jì)算機(jī)可以阻止一個(gè)虛假的圖像在墻壁前停止，但它卻很難阻止真人的行動(dòng)，操作者在虛擬空間中的運(yùn)動(dòng)是不受限制的，可以自由出入于這個(gè)空間，這也是傳統(tǒng)模擬游戲與虛擬現(xiàn)實(shí)游戲之間存在的最大的差別，也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)賦予游戲的獨(dú)特魅力。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)前景和未來發(fā)展

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)現(xiàn)在的發(fā)展能夠?qū)⒁恍┖?jiǎn)單的3D游戲進(jìn)行完全的操作，但在一些大型3D網(wǎng)絡(luò)游戲中，仍然很難以讓玩家得到一個(gè)足夠良好的游戲體驗(yàn)，所以還有很大的發(fā)展空間，讓玩家能夠真切的去體驗(yàn)游戲世界當(dāng)中的各種體驗(yàn)，讓游戲帶給玩家更多的快樂。

VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一個(gè)新型技術(shù)，近年來一直備受關(guān)注，僅在2015年間就有200多家風(fēng)投企業(yè)對(duì)VR行業(yè)總計(jì)投入了35億美元。這其中，很多明星、影視導(dǎo)演也熱衷于網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)，像大家都很熟悉的林志穎，便有自己的科技公司，像黃曉明、張藝謀等藝人，也準(zhǔn)備進(jìn)入VR行業(yè)。國(guó)內(nèi)一些大型企業(yè)，如聯(lián)想、小米、華為也都積極致力于VR硬件設(shè)備的開發(fā)。盡管現(xiàn)在VR行業(yè)看上去一片大號(hào)，但由于3D游戲主機(jī)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)剛剛解禁，市場(chǎng)占有份額不打，限制了國(guó)內(nèi)VR技術(shù)的發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)的VR技術(shù)水平與國(guó)際頂尖技術(shù)仍然存在較大的差距，仍然需要我們繼續(xù)的努力來發(fā)展VR技術(shù)。（作者單位：西華大學(xué)）

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篇9

隨著全球商業(yè)環(huán)境日趨復(fù)雜，跨國(guó)公司能否在未來的市場(chǎng)選擇最恰當(dāng)?shù)膽?zhàn)略方式，贏得先機(jī)，顯得迫在眉睫。盡管核心能力理論近來在戰(zhàn)略管理研究中廣泛運(yùn)用，但由于來自企業(yè)外部競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境的不斷變化，企業(yè)獲取持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的基本模式已經(jīng)為持續(xù)地獲取一系列暫時(shí)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)所取代。這樣的環(huán)境下，企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)很快地被不斷更迭的技術(shù)創(chuàng)新所侵蝕。在這種背景下，動(dòng)態(tài)能力理論作為該理論的繼承，逐步形成并獲得快速發(fā)展。本文以韓國(guó)三星公司為例，用動(dòng)態(tài)能力理論分析其發(fā)展過程中所使用的一系列戰(zhàn)略，以期為其他跨國(guó)公司的戰(zhàn)略選擇找到合適的出路。

二、動(dòng)態(tài)能力理論綜述

動(dòng)態(tài)能力理論強(qiáng)調(diào)企業(yè)在動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境中探索其內(nèi)外的競(jìng)爭(zhēng)能力。它分析了一個(gè)企業(yè)在日新月異的環(huán)境中如何發(fā)揮企業(yè)自身的優(yōu)勢(shì)來應(yīng)對(duì)環(huán)境的變化和挑戰(zhàn)。Teece認(rèn)為，動(dòng)態(tài)能力就是感知并抓住機(jī)會(huì)的能力。在進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)上，Teece、Pisano和Shuen認(rèn)為，動(dòng)態(tài)能力是企業(yè)整合、構(gòu)建和重組，使其適應(yīng)快速變化環(huán)境的能力。Luo認(rèn)為動(dòng)態(tài)能力由擁有能力、使用、分配能力和通過學(xué)習(xí)更新和獲得新的能力組成。焦豪等在動(dòng)態(tài)能力的綜述中強(qiáng)調(diào)，在中國(guó)獨(dú)特背景下，動(dòng)態(tài)能力可以由環(huán)境洞察能力、變革更新能力、技術(shù)柔性能力、組織柔性能力四個(gè)方面組成。即企業(yè)以提供自身的利益價(jià)值來滿足顧客需求，并洞察周遭環(huán)境，在變革更新動(dòng)力的作用下做出快速的應(yīng)對(duì)措施，通過技術(shù)柔性能力和組織柔性能力，配置與整合其價(jià)值鏈，最終取得企業(yè)所需要的資源和知識(shí)。近年來，動(dòng)態(tài)能力的研究有了許多新的延伸，它涉及企業(yè)從感知機(jī)遇，到抓住機(jī)遇，一直到管理和面對(duì)新挑戰(zhàn)的全過程。首先是感知和發(fā)現(xiàn)潛在的機(jī)遇和威脅，即商業(yè)環(huán)境中新的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)。再者是充分利用企業(yè)的資源和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)獲取機(jī)遇，對(duì)抗困難。最后通過一系列的戰(zhàn)略方法來保持其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，達(dá)成企業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)。JantunenA.等人通過調(diào)查200多家制造型企業(yè)和服務(wù)性組織，分析并發(fā)現(xiàn)了跨國(guó)公司動(dòng)態(tài)能力與其國(guó)際化績(jī)效的關(guān)系，從而提出動(dòng)態(tài)能力是企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的潛在來源。

三、跨國(guó)公司動(dòng)態(tài)能力理論中影響戰(zhàn)略選擇的因素

1.對(duì)市場(chǎng)的認(rèn)知跨國(guó)公司的動(dòng)態(tài)能力和對(duì)市場(chǎng)的認(rèn)知有密切聯(lián)系，從而影響到了它的戰(zhàn)略及其戰(zhàn)略的實(shí)施。對(duì)機(jī)會(huì)的感知是與市場(chǎng)消費(fèi)群體的文化密切相關(guān)的。對(duì)不同文化的認(rèn)識(shí)可以導(dǎo)致對(duì)市場(chǎng)截然不同的判斷和結(jié)論，從而決定了不同的戰(zhàn)略。對(duì)市場(chǎng)的認(rèn)知是一個(gè)知識(shí)的獲取和全球?qū)W習(xí)的過程。跨國(guó)公司的市場(chǎng)戰(zhàn)略包括進(jìn)入戰(zhàn)略、價(jià)格戰(zhàn)略、公司的管理結(jié)構(gòu)以及聯(lián)盟，兼并等，沒有對(duì)市場(chǎng)和消費(fèi)者特性深入的認(rèn)知就不可能制定有效的價(jià)格戰(zhàn)略。而聯(lián)盟、兼并的過程涉及新興市場(chǎng)的國(guó)家政策、企業(yè)文化等因素，成功的聯(lián)盟和兼并只有在掌握了充分的市場(chǎng)信息的基礎(chǔ)上才能完成。

2.對(duì)環(huán)境的認(rèn)知跨國(guó)公司動(dòng)態(tài)能力是對(duì)環(huán)境的認(rèn)識(shí)、調(diào)整和改變的能力。改變一個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、周期和生產(chǎn)布局是困難的決定。將開發(fā)的產(chǎn)品直接銷售到各個(gè)市場(chǎng)是跨國(guó)公司開發(fā)市場(chǎng)常用的手法。但是由于不同市場(chǎng)的勞動(dòng)力成本和支付能力存在較大差異，跨國(guó)公司不可能長(zhǎng)期依賴全球化的產(chǎn)品。只有認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，改變其產(chǎn)品和市場(chǎng)戰(zhàn)略，才能把握住機(jī)會(huì)，在不同市場(chǎng)的拓展中獲得成功。

四、案例研究：韓國(guó)三星公司的戰(zhàn)略選擇

1.三星的戰(zhàn)略選擇

（1）多元化戰(zhàn)略和拷版戰(zhàn)略

1998年亞洲金融危機(jī)以前，三星公司將業(yè)務(wù)從米面磨坊拓展到電子、金融、機(jī)械、化學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，所采納的就是多元化戰(zhàn)略。美國(guó)學(xué)者Ansoff最早對(duì)多元化經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略定義，并在《哈佛商業(yè)評(píng)論》發(fā)表的論文《多元化戰(zhàn)略》中正式提出。1959年，E.Penrose多元化定義為企業(yè)既生產(chǎn)現(xiàn)有產(chǎn)品，又開發(fā)新產(chǎn)品，這些產(chǎn)品與原有產(chǎn)品在生產(chǎn)和營(yíng)銷中有很大的不同，包括了各種最終產(chǎn)品的增加，垂直一體化程度的增加，以及企業(yè)運(yùn)營(yíng)的生產(chǎn)領(lǐng)域數(shù)目的增加。1970年，Wrigley在博士論文《分部制與多元化中》提出以企業(yè)最主要產(chǎn)品的年銷售額與企業(yè)的年銷售總額之比即專業(yè)化率對(duì)多元化進(jìn)行分類。當(dāng)時(shí)的三星公司主要關(guān)注相關(guān)產(chǎn)品型，同時(shí)引入了一部分的不相關(guān)產(chǎn)品，極大地豐富了其銷售的市場(chǎng)份額，獲取了一定的利潤(rùn)。與此同時(shí)，三星公司的另一個(gè)戰(zhàn)略也同步進(jìn)行，即拷版戰(zhàn)略，它是指一個(gè)企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品技術(shù)、設(shè)計(jì)和零部件完全依賴外界的供給，該企業(yè)就像另一家企業(yè)的一個(gè)生產(chǎn)車間，只是依樣畫葫蘆地進(jìn)行組裝而已。三星公司1969年進(jìn)入家電和電子產(chǎn)業(yè)，當(dāng)時(shí)的家電和電子產(chǎn)品市場(chǎng)，尤其是電視機(jī)迅速普及，而彩色電視機(jī)也已經(jīng)成為炙手可熱的產(chǎn)品。然而，由于三星電子在成立之初并不掌握最起碼的電子技術(shù)，而那些掌握彩色電視機(jī)技術(shù)的外國(guó)公司不愿轉(zhuǎn)讓最先進(jìn)的核心技術(shù)，只提供黑白電視機(jī)成套散件和組裝技術(shù)，因此三星電子選定的第一項(xiàng)產(chǎn)品是已經(jīng)進(jìn)入衰退階段且利潤(rùn)率不高的12英寸黑白電視機(jī)。由于低收入發(fā)展中國(guó)家依然存在對(duì)這種低檔產(chǎn)品有需求的細(xì)分市場(chǎng)，加上韓國(guó)三星員工求知的文化氛圍，在較短時(shí)間內(nèi)就把技術(shù)學(xué)到手并以低成本進(jìn)行生產(chǎn)，這讓初出茅廬的三星電子公司受益不少。這一戰(zhàn)略體現(xiàn)了當(dāng)時(shí)條件下的市場(chǎng)、產(chǎn)品和技術(shù)的合適匹配。

（2）品牌戰(zhàn)略和模仿戰(zhàn)略

1997年，亞洲金融危機(jī)波及韓國(guó)，眾多韓國(guó)公司艱難度日，三星公司業(yè)務(wù)全面告急。此時(shí)，三星集團(tuán)及時(shí)啟動(dòng)“新經(jīng)營(yíng)”運(yùn)動(dòng)，拋棄以往一貫的二流產(chǎn)品形象轉(zhuǎn)而專注高端市場(chǎng)。在美國(guó)，三星公司果斷全面停止和世界上最大的連鎖企業(yè)沃爾瑪?shù)暮献?，轉(zhuǎn)而和Sears等迎合高層次消費(fèi)者的專賣店合作，以提高品牌在美國(guó)和全球市場(chǎng)的形象，并確立三星獨(dú)創(chuàng)的設(shè)計(jì)風(fēng)格。走向國(guó)際的三星公司認(rèn)真汲取其他公司高端產(chǎn)品的技術(shù)，在品牌戰(zhàn)略得到肯定后，開始走模仿戰(zhàn)略。根據(jù)自己所處的品牌地位以及現(xiàn)有的技術(shù)含量，在模仿的同時(shí)對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)作出改進(jìn)，使自己的產(chǎn)品與其他企業(yè)的同類產(chǎn)品有所不同，更適合大環(huán)境下某些特定市場(chǎng)的需要。20世紀(jì)初，三星在智能手機(jī)市場(chǎng)上不停地追擊各個(gè)電子手機(jī)大牌?，F(xiàn)在，它的市場(chǎng)份額甚至把蘋果甩在了后面。以GalaxyS4為例，這些手機(jī)都擁有較大的顯示屏和令人印象深刻的新功能。而這些成就歸功于三星的模仿戰(zhàn)略。作為一個(gè)典型的快速反應(yīng)的模仿者，雖然三星公司曾因模仿蘋果的設(shè)計(jì)而遭到蘋果，但之后三星公司加快設(shè)計(jì)生產(chǎn)，根據(jù)市場(chǎng)反應(yīng)大力推廣成功的產(chǎn)品。之后，三星公司不再只提供便宜版的類蘋果版手機(jī)，大屏手機(jī)、不同的功能、成功的營(yíng)銷以及消費(fèi)者青睞的體驗(yàn)使其占據(jù)市場(chǎng)的很大份額。

（3）合作戰(zhàn)略和技術(shù)戰(zhàn)略

1998年金融危機(jī)的教訓(xùn)，使得三星公司牢記曾經(jīng)吃過的虧。從多元化戰(zhàn)略和拷版戰(zhàn)略升級(jí)為品牌戰(zhàn)略和模仿戰(zhàn)略，三星公司逐步地把握電子行業(yè)的核心技術(shù)。在此之外，三星公司也逐步拓展其他技術(shù)領(lǐng)域，比如VR技術(shù)。VR又叫虛擬現(xiàn)實(shí)，是綜合利用計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)和各種現(xiàn)實(shí)及控制等接口設(shè)備，在計(jì)算機(jī)上生成的、可交互的三維環(huán)境中提供沉浸感覺的技術(shù)，把虛擬世界呈現(xiàn)在人們眼前。三星能自給自足的包括芯片、顯示器、鏡頭、頭顯外殼與電池模組以及其他半導(dǎo)體。這些硬件優(yōu)勢(shì)與三星公司多年來在技術(shù)上狠抓不放，虛心求教，努力創(chuàng)新的原則息息相關(guān)。但僅僅有技術(shù)支撐還不夠，還需要有軟件的配套。這時(shí)，三星公司就著眼于合作戰(zhàn)略。OculusVR是一家專門開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和產(chǎn)品的初創(chuàng)公司，擁有較高的軟件技術(shù)。在兩家公司的合作中，Oculus仍生產(chǎn)它的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔產(chǎn)品專注于游戲類應(yīng)用，因此它也非常需要三星的高像素密度的OLED顯示屏。所以，Oculus允許三星使用其移動(dòng)軟件開發(fā)工具并協(xié)助開發(fā)用戶界面。對(duì)于三星公司而言，它想盡快進(jìn)入虛擬現(xiàn)實(shí)市場(chǎng)，但它不想像Oculus和索尼那樣花大量的時(shí)間和資金，因此允許Oculus使用其下一代OLED顯示屏。這種雙贏的技術(shù)合作，不但為三星公司提供了更多的技術(shù)領(lǐng)域和市場(chǎng)份額，也將它的品牌又一次拔高了一層。

2.動(dòng)態(tài)能力理論下三星公司的戰(zhàn)略分析

（1）學(xué)習(xí)并涉足其他行業(yè)

三星原本作為一家經(jīng)營(yíng)魚干、蔬菜、面粉和砂糖的小公司，卻因戰(zhàn)爭(zhēng)受到重挫，損失了近一半的財(cái)產(chǎn)。由于當(dāng)時(shí)的韓國(guó)生活用品主要依賴進(jìn)口，三星的原材料供應(yīng)也亮起了紅燈，促使其轉(zhuǎn)向生產(chǎn)領(lǐng)域，因此其目標(biāo)也調(diào)整為服務(wù)全國(guó)。在這樣的大背景下，三星公司開始擺脫起初的小產(chǎn)業(yè)，慢慢拓展到其他領(lǐng)域。1953年三星創(chuàng)立砂糖生產(chǎn)公司。1954年建立自產(chǎn)自銷的羊毛公司。1969年正式成立三星電子公司為未來韓國(guó)的電子行業(yè)打下基礎(chǔ)。之后又建立了韓國(guó)自己的化工廠。逐步地，韓國(guó)哪里原材料稀缺，三星公司就傾力向世界其他知名公司學(xué)習(xí)并建立相關(guān)產(chǎn)業(yè)，服務(wù)全國(guó)。三星公司以恢復(fù)韓國(guó)經(jīng)濟(jì)為目標(biāo)，從原本的小公司變成涉足多個(gè)領(lǐng)域的韓國(guó)巨頭公司，從原本的原材料生產(chǎn)到后來的日用產(chǎn)品生產(chǎn)，它采納的正是多元化戰(zhàn)略和拷版戰(zhàn)略。而這些戰(zhàn)略的選擇和實(shí)施，也正是因?yàn)楫?dāng)時(shí)韓國(guó)動(dòng)蕩的社會(huì)環(huán)境。

（2）模仿并推動(dòng)品牌國(guó)際化

動(dòng)態(tài)能力真正能提升企業(yè)價(jià)值的重點(diǎn)在于復(fù)制與模仿。復(fù)制至少能為企業(yè)產(chǎn)生兩種戰(zhàn)略價(jià)值流，一是支撐在地理區(qū)域和產(chǎn)品線擴(kuò)張方面的能力；二是這種復(fù)制還體現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)部學(xué)習(xí)與不斷提升的基礎(chǔ)。曾經(jīng)的三星公司總是掛上低廉的代名詞，在三星公司走上高端國(guó)際化品牌之路后，開始孜孜不倦地追求設(shè)計(jì)、技術(shù)等核心競(jìng)爭(zhēng)力，而模仿就是它的敲門磚。以手機(jī)為例，2006年三星的Samsung'sX830就是典型的MP3造型。這個(gè)設(shè)計(jì)想法就是來自于當(dāng)時(shí)流行在外的MP3。以MP3的外形和功能作為基點(diǎn)，再配上電話的功能推出了這款產(chǎn)品，目的就是讓消費(fèi)者能擁有當(dāng)時(shí)最流行的手機(jī)。2008年，三星推出了SamsungCleo這款小巧玲瓏的翻蓋手機(jī)，配上新穎的全鍵盤模式，讓這款手機(jī)風(fēng)靡一時(shí)。一年后，同樣的翻蓋手機(jī)配上橫屏翻蓋，這樣大膽而新奇的創(chuàng)意博得了許多求新人士的喜好……三星不斷地在模仿中追求卓越，在模仿中追求創(chuàng)新，在創(chuàng)新后追求更新，使自己的品牌和技術(shù)永遠(yuǎn)先人一步。2011年，三星用自己全新的創(chuàng)意和5.3英寸的屏幕征服了整個(gè)手機(jī)界。這一次，三星公司用自己的設(shè)計(jì)和創(chuàng)意占領(lǐng)了市場(chǎng)，開始和蘋果多爭(zhēng)一杯羹。

（3）唯技術(shù)優(yōu)先，謀互補(bǔ)合作

在三星普通電子產(chǎn)品市場(chǎng)飽和后，三星公司開始謀求其他出路以轉(zhuǎn)型難以突破的現(xiàn)狀。VR作為三星公司新的關(guān)注點(diǎn)之一，在經(jīng)歷了幾年的技術(shù)研究后，三星的VR硬件和技術(shù)得到質(zhì)的飛躍。但是對(duì)于這樣一個(gè)大型跨國(guó)公司而言，VR畢竟是一個(gè)新的方向，有很多的不確定性，它不可能將其他產(chǎn)品的利潤(rùn)拿來再重新大量投資VR的研發(fā)。所以，對(duì)于VR軟件的技術(shù)缺失，三星公司選擇了互補(bǔ)合作的戰(zhàn)略模式。這樣的情況下，三星公司既可以緊緊抓住VR硬件核心技術(shù)，不落入外人手中，又可以對(duì)自己有利的伙伴進(jìn)行挑選和匹配，形成一個(gè)組合，打下各大巨頭互相爭(zhēng)奪的VR市場(chǎng)。另外，在合作的過程中，三星公司可以向不同公司討教他們或缺的相關(guān)VR技術(shù)，并應(yīng)用于未來新的VR產(chǎn)品研發(fā)上，不斷適應(yīng)多變的市場(chǎng)，從中獲利。

篇10

一、研究目的

信息技術(shù)的發(fā)展不斷給新聞業(yè)帶來新的挑戰(zhàn)和發(fā)展空間，在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，傳統(tǒng)媒體面臨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型，付費(fèi)墻、移動(dòng)終端App，數(shù)據(jù)新聞等新聞生產(chǎn)和消費(fèi)應(yīng)運(yùn)而生。起源于20世紀(jì)50年代的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)近年來得到迅速發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于軍事訓(xùn)練、醫(yī)學(xué)、工業(yè)、教育、藝術(shù)、旅游等領(lǐng)域。最近兩年，新聞業(yè)開始嘗試將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)融入新聞生產(chǎn)，由此產(chǎn)生的一種新的新聞樣式即虛擬現(xiàn)實(shí)新聞?wù)找嬉l(fā)關(guān)注。當(dāng)VR技術(shù)被運(yùn)用于體育新聞?lì)I(lǐng)域，產(chǎn)生“VR+體育新聞”的傳媒文化產(chǎn)品便可以稱為虛擬現(xiàn)實(shí)體育新聞。

本研究主要從體育賽事直播和體育新聞報(bào)道等兩個(gè)角度出發(fā)分析相關(guān)典型案例，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于體育新聞業(yè)的現(xiàn)狀、前景和挑戰(zhàn)進(jìn)行了討論，為“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下傳統(tǒng)新聞媒體的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供理論參照。

二、研究對(duì)象與方法

（一）研究對(duì)象

本研究以2015-2016賽季的美國(guó)職業(yè)籃球聯(lián)賽（NBA）常規(guī)賽揭幕戰(zhàn)的VR直播、《紐約時(shí)報(bào)》NYT VR移動(dòng)客戶端等虛擬現(xiàn)實(shí)新聞作品作為研究對(duì)象，在現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上探析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在應(yīng)用于體育新聞時(shí)所面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。

（二）研究方法

論文的研究過程中運(yùn)用了文獻(xiàn)資料法和調(diào)查法。調(diào)研了相關(guān)文獻(xiàn)，論證了虛擬現(xiàn)實(shí)新的概念、特征及發(fā)展歷史；調(diào)查了大量有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育新聞?lì)I(lǐng)域應(yīng)用案例。

三、研究結(jié)果與分析

通過對(duì)目前虛擬現(xiàn)實(shí)體育新聞作品進(jìn)行案例分析，可以看出虛擬現(xiàn)實(shí)體育新聞的引用主要集中在體育賽事直播和體育新聞報(bào)道等兩個(gè)方面。

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育賽事直播中的應(yīng)用分析

體育賽事具有場(chǎng)面激烈、畫面感強(qiáng)的特點(diǎn)，因此體育賽事最先受到了VR技術(shù)的關(guān)注。利用VR的立體效果，可以讓觀眾在任何地方以實(shí)景的方式觀看足球、籃球、游泳等眾多競(jìng)技類體育比賽項(xiàng)目。

目前，虛擬現(xiàn)實(shí)體育賽事直播已經(jīng)在NBA、拳擊等賽事上應(yīng)用。2015-2016賽季的NBA常規(guī)賽揭幕戰(zhàn)（對(duì)陣雙方為金州勇士隊(duì)和新奧爾良鵜鶘隊(duì)）即采用了VR技g進(jìn)行直播，這是美國(guó)主流體育聯(lián)賽首次使用該技術(shù)直播比賽。NBA與特納體育和NextVR合作，以NextVR的虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)為基礎(chǔ)，捕捉賽場(chǎng)上的各種信息，虛擬現(xiàn)實(shí)攝像機(jī)所模擬的虛擬視角的位置在中場(chǎng)附近，向使用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的觀眾提供180度的觀看視角。用戶從三星智能手機(jī)Oculus應(yīng)用商店下載NextVR App，戴上虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔能如同身在比賽現(xiàn)場(chǎng)那樣觀看比賽。

國(guó)內(nèi)的基于VR技術(shù)的體育賽事直播同樣方興未艾。2015年11月，CKF中國(guó)功夫爭(zhēng)霸賽國(guó)際戰(zhàn)隊(duì)三番賽首站與暴風(fēng)影音旗下的暴風(fēng)魔鏡合作，以360°全景呈現(xiàn)的方式進(jìn)行全程錄播。此外，樂視已經(jīng)旗下首款 VR 產(chǎn)品――樂視 Cool1，未來也極有可能介入到體育賽事的VR直播中。

可以說，基于VR技術(shù)的體育賽事直播即將成為一門有著巨大機(jī)會(huì)的生意。中國(guó)體育產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)計(jì)在2025年之前擴(kuò)大至現(xiàn)在的五倍，達(dá)到7800億美元，虛擬現(xiàn)實(shí)體育賽事直播也將出現(xiàn)巨大的商業(yè)機(jī)會(huì)。從以上案例分析可以看出，虛擬現(xiàn)實(shí)在新聞生產(chǎn)中的應(yīng)用形式廣泛。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育新聞報(bào)道中的應(yīng)用分析

很多重大體育新聞事件，人們希望在重大的新聞現(xiàn)場(chǎng)得到真人身臨其境的感受。比如奧運(yùn)會(huì)開幕式、世界杯足球賽決賽等。采用虛擬現(xiàn)實(shí)與體育新聞直播相結(jié)合，將使體育新聞的時(shí)效性更強(qiáng)，使體育新聞事件更具有現(xiàn)場(chǎng)感。此外，虛擬現(xiàn)實(shí)新聞直播還能省略節(jié)目制作、播出的許多環(huán)節(jié)，同時(shí)也保證了現(xiàn)場(chǎng)信息傳播的真實(shí)性和可信性，使信息在傳播過程中最大程度地減少了損耗，還原體育事件以本來的面目，以原生態(tài)的面貌呈現(xiàn)在觀眾面前。

《紐約時(shí)報(bào)》于2015年推出一款名為NYT VR的虛擬現(xiàn)實(shí)APP，成為新聞業(yè)歷史上對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)新聞直播的首次嘗試。以《紐約時(shí)報(bào)》的《行走紐約（Walking New York）》視頻為例，受眾可以從天空中直升機(jī)的視角俯視紐約全城，這些都是大多數(shù)受眾不曾有過的體驗(yàn)。其他新聞媒體的嘗試還包括：《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》用VR技術(shù)讓一座被IS恐怖組織破壞的伊拉克博物館“重現(xiàn)人間”；BBC研發(fā)部使用360度全景視頻報(bào)道突發(fā)事件。在國(guó)內(nèi)方面，VR內(nèi)容制作企業(yè)蘭亭數(shù)字和新華社合作為深圳滑坡事件做的VR直播也取得不錯(cuò)的反響，不到24小時(shí)的點(diǎn)擊量是64萬人次。

發(fā)展虛擬現(xiàn)實(shí)體育新聞報(bào)道已經(jīng)成為新聞業(yè)不斷創(chuàng)新的必然趨勢(shì)。當(dāng)新聞從“抓取一切”走向“深潛”，VR技術(shù)突破傳統(tǒng)新聞的篇幅限制，囊括幾乎所有細(xì)節(jié)。未來的虛擬現(xiàn)實(shí)新聞會(huì)提高清晰程度，加強(qiáng)復(fù)現(xiàn)能力，擴(kuò)大信息含量，通過將技術(shù)優(yōu)化融入新聞實(shí)踐中去，將新聞價(jià)值的表現(xiàn)力和感染力提升一個(gè)層次。

四、結(jié)論與建議

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種迅速發(fā)展的新興數(shù)字技術(shù)，其互動(dòng)性，沉浸性和在場(chǎng)感使人們能夠沉浸在虛擬環(huán)境，獲得身臨其境的體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)已被廣泛應(yīng)用于航空、醫(yī)學(xué)、教育、旅游等多個(gè)領(lǐng)域。近年來，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)制作體育直播和體育新聞的潛力逐漸引起新聞界重視。很多專家指出，體育事件現(xiàn)場(chǎng)直播在今天乃至今后傳媒格局中都將占據(jù)一個(gè)不可替代的位置，虛擬現(xiàn)實(shí)體育新聞甚至將成為重要的媒介入口并將帶領(lǐng)媒體進(jìn)入下一個(gè)時(shí)代。但是，通過分析上述典型案例可以發(fā)現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)體育新聞在內(nèi)容質(zhì)量、技術(shù)限制、制作與使用成本和倫理標(biāo)準(zhǔn)上仍存在著很大的發(fā)展空間。

內(nèi)容質(zhì)量：體育新聞價(jià)值不可忽視。在目前的虛擬現(xiàn)實(shí)新聞的實(shí)踐中存在技術(shù)創(chuàng)新掩蓋新聞價(jià)值的現(xiàn)象。由于重大新聞事件十分有限，后期制作的耗時(shí)耗力，新聞選擇傾向于清晰度高、接近性的內(nèi)容，造成新聞價(jià)值的時(shí)新性、重要性、顯著性不足。因此，隨著VR技術(shù)日漸成熟和普及，如何讓體育新聞價(jià)值借助新技術(shù)更好地體現(xiàn)出來而不是被新技術(shù)掩蓋或者挾持，是業(yè)界必須重視的問題，也是數(shù)字新聞獲得流量、成功轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。

技術(shù)限制：用戶體驗(yàn)需要加強(qiáng)。虛擬現(xiàn)實(shí)體育新聞希望給用戶帶來親臨重大體育賽事現(xiàn)場(chǎng)的體驗(yàn)，但是在現(xiàn)有的技術(shù)水平下，真實(shí)感的副作用是部分用戶的不適，其中最突出的是使用過程中的移動(dòng)眩暈感。此外，可穿戴式設(shè)備產(chǎn)生的熱量和對(duì)頸椎的壓迫導(dǎo)致用戶無法進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間觀看體育賽事，阻礙了VR技術(shù)在體育新聞直播方面的發(fā)展[7]。

制作與使用成本：應(yīng)用仍需普及。使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制作體育新聞需要整體設(shè)計(jì)構(gòu)思、大量的技術(shù)投入，耗時(shí)長(zhǎng)、成本高昂?；谳^高的技術(shù)和成本要求，目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)多應(yīng)用于時(shí)效性弱的調(diào)查性新聞報(bào)道或者重要事件的直播，然而時(shí)效性和現(xiàn)場(chǎng)感極強(qiáng)的體育事件為虛擬現(xiàn)實(shí)體育新聞提出了更高的要求。

倫理問題：倫理標(biāo)準(zhǔn)急需制定。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供了新的新聞敘事模式，也帶來了人們的憂慮――虛擬現(xiàn)實(shí)是不是對(duì)新聞?wù)鎸?shí)性的挑戰(zhàn)和破壞。虛擬現(xiàn)實(shí)新聞雖名為“虛擬”，但與一般的文字新聞、圖片新聞沒有本質(zhì)上的區(qū)別。不可否認(rèn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)新聞?wù)鎸?shí)性提出了進(jìn)一步的要求，傳統(tǒng)的新聞倫理已經(jīng)不能完全適合于虛擬現(xiàn)實(shí)新聞。因此，業(yè)界需要在實(shí)踐中對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)新聞的制作規(guī)范形成共識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1] Burdea G C， Coiffet P. Virtual reality Technology [M].John Wiley & Sons，2003.

[2] 杜江，杜偉庭.“VR+新聞”：虛擬現(xiàn)實(shí)報(bào)道的嘗試[J].青年記者.2016，06：23-24.

篇11

從識(shí)別、感知、認(rèn)知，到做決策、反饋，人工智能在過去五年有非常大的進(jìn)步。博弈的例子有AlphaGO，感知的例子有微軟小冰，決策的例子有Google Gmail的自動(dòng)回復(fù)。

我在30多年前就做人工智能，可惜，無論對(duì)弈、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言理解都沒有生逢其時(shí)。因?yàn)楫?dāng)時(shí)機(jī)器不夠快，數(shù)據(jù)不夠多，算法不夠先進(jìn)。但是今天，它們夠先進(jìn)了。

機(jī)器學(xué)習(xí)最重要的一個(gè)突破是深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)，就是用非常大的神經(jīng)元，用巨量的數(shù)據(jù)充進(jìn)去訓(xùn)練。它可以在識(shí)別、分類或者預(yù)測(cè)方面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過任何過去的算法。這個(gè)學(xué)習(xí)的算法特別適合巨大的數(shù)據(jù)量。

什么情況才能用人工智能？人工智能不是萬能的，但滿足以下條件，人工智能絕對(duì)可以做出特別有價(jià)值的產(chǎn)品：千萬級(jí)別的海量數(shù)據(jù)；頂尖的科學(xué)家；非常清晰領(lǐng)域的邊界；非常好的標(biāo)注；非常多的計(jì)算量。

很多人說人工智能好遙遠(yuǎn)。其實(shí)不是，百度、淘寶、滴滴的背后都是一個(gè)人工智能引擎。一些過去認(rèn)為比較遙遠(yuǎn)的，如圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別的比賽，機(jī)器已經(jīng)超越人了。

人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域

一個(gè)創(chuàng)業(yè)公司的用戶達(dá)到了千萬級(jí)別的時(shí)候，肯定需要人工智能引擎。因?yàn)橄到y(tǒng)需要做一些判斷和推薦：推薦什么商品給用戶，該放什么樣的廣告。所以，做人工智能創(chuàng)業(yè)的，最好是已經(jīng)有互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的公司。

當(dāng)然，還有很多公司是沒有互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的，這些公司也能創(chuàng)造價(jià)值。

哪些領(lǐng)域會(huì)最先呢？一定是數(shù)據(jù)最大、最快能產(chǎn)生價(jià)值的領(lǐng)域。如金融領(lǐng)域：銀行、保險(xiǎn)、券商、智能投庫(kù)、AI量化基金，是最快能產(chǎn)生價(jià)值的。

哪些是對(duì)人類最有意義的？一定是醫(yī)療領(lǐng)域。癌癥的檢測(cè)、切片，基因個(gè)性化的治療。

最大的一個(gè)領(lǐng)域應(yīng)該是無人駕駛。當(dāng)電動(dòng)車、共享經(jīng)濟(jì)、無人駕駛?cè)虑橥瑫r(shí)發(fā)生的時(shí)候，人類經(jīng)濟(jì)會(huì)產(chǎn)生最大的提升和改變。以后我們出去打車，應(yīng)該是隨叫隨到，人都不需要買車了，停車場(chǎng)也不需要了，路上的車也變少了，空氣也變好了，這些都是一些會(huì)發(fā)生的很好的“副作用”。

最厲害的AI公司將是Google。當(dāng)Google搜索里面的引擎被提煉出來成為一個(gè)Google大腦的時(shí)候，用在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域就變成了Gmail的自動(dòng)回復(fù)，變成了Google的搜索和廣告；用在汽車領(lǐng)域就是GoogleCar；用在人的健康領(lǐng)域就成了GoogleHealth；用在圍棋上就是AlphaGO。

百度大腦也是一個(gè)類似的項(xiàng)目。每個(gè)偉大的互聯(lián)網(wǎng)公司都應(yīng)該考慮：擁有大數(shù)據(jù)是不是也應(yīng)該像Google一樣，用更多的深度學(xué)習(xí)創(chuàng)造商業(yè)價(jià)值？

中國(guó)有特殊機(jī)會(huì)

當(dāng)你要做人工智能的時(shí)候，我有幾個(gè)建議：要有特別大的數(shù)據(jù)，最好是閉環(huán)的，只有你有，別人沒有；要買很多機(jī)器，尤其考慮GPU；要有經(jīng)驗(yàn)豐富的深度學(xué)習(xí)專家；最后要把年輕人訓(xùn)練起來。

為什么特別提到訓(xùn)練年輕人呢？因?yàn)橐粋€(gè)優(yōu)秀的數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生，培訓(xùn)6個(gè)月就可以做人工智能工程師了。

因此，最領(lǐng)先的人工智能國(guó)家，當(dāng)然是技術(shù)最領(lǐng)先的、論文最領(lǐng)先的、應(yīng)用最領(lǐng)先的，而且也是年輕人最上進(jìn)、最努力、最勤奮的國(guó)家。

中國(guó)有一些很特殊的機(jī)會(huì)。中國(guó)教育特別重視優(yōu)秀的理工、數(shù)學(xué)底子，世界上的人工智能論文43%都是中國(guó)人寫的。中國(guó)傳統(tǒng)企業(yè)比美國(guó)落后，但這表示人工智能注入進(jìn)去就會(huì)產(chǎn)生很大價(jià)值。在座每一個(gè)潛在的獨(dú)角獸公司和快到獨(dú)角獸的公司，如美圖、知乎、BRPK，都在快速的招人工智能專家，幫他們提升價(jià)值。美國(guó)領(lǐng)先的公司，無論是Google、坦斯福羅，還是微軟、CNTK、Facebook，在中國(guó)都很難本土化，這都是中國(guó)公司的機(jī)會(huì)。

人工智能時(shí)代的投資藍(lán)圖

創(chuàng)新工場(chǎng)在人工智能時(shí)代的投資藍(lán)圖包括以下幾個(gè)方面。

大數(shù)據(jù)公司。誰有大數(shù)據(jù)，我們就可以做人工智能。

R別。語(yǔ)音、手勢(shì)、人臉等識(shí)別會(huì)有很大的突破，但是自然語(yǔ)言的理解，即語(yǔ)義方面的突破，可能還需要5-10年。

傳感器。傳感器現(xiàn)在很貴， Google做輛車要幾十萬美元，但我深信三年以后價(jià)格就會(huì)降下來。所以，我們更愿意投資那些現(xiàn)在看起來很貴，但一旦量產(chǎn)價(jià)格就會(huì)降下來的公司。

家庭機(jī)器人。家庭機(jī)器人長(zhǎng)的像人的，恐怕還需要近十年的時(shí)間。但是，一些智能音箱、工業(yè)商業(yè)的應(yīng)用，可以快速發(fā)展起來。

無人駕駛。無人駕駛一定是先開始輔助人駕駛，然后人來輔助機(jī)器，最后才能達(dá)到全天候的駕駛。

我們投資的人工智能項(xiàng)目，比較著名的是FACE++，還有地平線機(jī)器人、小魚在家、金融界的人工智能第四范式，以及玉石科技的無人車，它已經(jīng)開始在園區(qū)里面上路測(cè)試了，連駕駛盤都沒有，所以完全是無人駕駛的工作。

我們深信，十年以后回顧人類歷史，人工智能不只是一個(gè)創(chuàng)業(yè)的機(jī)會(huì)，也絕不僅是一個(gè)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)之后最好的創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)，而會(huì)被認(rèn)為是人類有史以來最好的創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新機(jī)會(huì)，對(duì)人類有潛在的巨大改變，對(duì)人類生活有最大提升的一種技術(shù)。（本文摘自李開復(fù)12月6日在WISE-2016獨(dú)角獸大會(huì)上的演講，有刪改，標(biāo)題為編者所加，未經(jīng)本人確認(rèn)。）

一周視點(diǎn)

李開新

360手機(jī)執(zhí)行副總裁2017年不折騰

作為初創(chuàng)企業(yè)和新品牌，穩(wěn)和好要比高和快更重要。天道酬勤，只要不折騰，有正確的方向和明確的定位，企業(yè)總歸會(huì)成功的。

12月5日，360手機(jī)新掌門李開新接受媒體采訪時(shí)表示，2017年的思路是穩(wěn)健運(yùn)營(yíng)，不折騰，不去做一夜暴富的夢(mèng)，認(rèn)認(rèn)真真專心做手機(jī)。

古永鏘

優(yōu)酷創(chuàng)始人、阿里文娛戰(zhàn)略投資主席融合、鏈接是未來關(guān)鍵

用兩個(gè)詞來形容我看到的未來：融合和鏈接。搶用戶、圈地這種邏輯在新的十年越來越難，但如何使融合和鏈接產(chǎn)生增值是企業(yè)需要考慮的關(guān)鍵。

12月6日，古永鏘在WISE-2016獨(dú)角獸大會(huì)演講中說，未來是融合的時(shí)代，也是全球互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代。文化娛樂將是一個(gè)重要風(fēng)口，產(chǎn)生很多創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)。

唐沐

篇12

VR技術(shù)就是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，它是一種能夠讓現(xiàn)實(shí)中的人在計(jì)算機(jī)所創(chuàng)造的虛擬信息世界中體驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)世界同樣的事和物。它所具有多感知性、沉浸性、交互性和構(gòu)想性的基本特征。這種虛擬技術(shù)集合了計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)、現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)等等的多種科學(xué)技術(shù)。它能夠模擬出人的視覺，聽覺，觸覺等的感官功能。使人在計(jì)算機(jī)所創(chuàng)造的虛擬世界中通過語(yǔ)言、動(dòng)作等等的方式進(jìn)行實(shí)時(shí)交流，可以說這種技術(shù)的發(fā)展前景是非常的廣闊的。

2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征介紹

①多感知性的特征，是指視、力、觸、運(yùn)動(dòng)、味、嗅等感知系統(tǒng)，從人類理想的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展來說，是希望能夠給完全的模擬出現(xiàn)實(shí)中所有的感知，但因目前的技術(shù)掌握和傳感技術(shù)的限制，僅僅只能模擬出以上視、力、觸、運(yùn)動(dòng)、味、嗅等感知系統(tǒng)的。

②沉浸性又稱浸沒感或臨場(chǎng)感，存在感等，具體是指人以第一人稱存在在虛擬世界中的真實(shí)體驗(yàn)。當(dāng)然，以目前技術(shù)還沒有達(dá)到最理想的程度。

③交互性就是指人在虛擬世界中，能夠像在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中一樣，可以通過對(duì)一些物體的抓取、使用等動(dòng)作，感覺到所觸碰的物體的重量，形狀，色澤等一些人與物體之間的互動(dòng)信息。

④構(gòu)想性，即在虛擬的世界里面，將所想的物件所做的事情在虛擬世界呈現(xiàn)出來，這樣做能達(dá)到什么樣的效果，那樣做又能達(dá)到什么樣的效果，甚至還可以把在現(xiàn)實(shí)世界不可能存在的事和物都可以在虛擬世界中構(gòu)想出來。

3. VR技術(shù)的應(yīng)用范圍

VR技術(shù)由誕生到現(xiàn)今已經(jīng)歷了幾個(gè)年代，其應(yīng)用范圍也越來越廣，如醫(yī)學(xué)方面，可以提供給醫(yī)生進(jìn)行模擬手術(shù)，這樣大大提供了現(xiàn)實(shí)中手術(shù)的成功幾率，還有軍事，科技，商業(yè)，建筑，娛樂，生活等等。

4. VR技術(shù)中涉及的相關(guān)技術(shù)

①立體視覺現(xiàn)實(shí)技術(shù)：人通過視覺所獲取到的信息是人本身所有感覺中最多的一種感官，所以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中立體顯示技術(shù)占有不可或缺的重要地位。

②環(huán)境構(gòu)建技術(shù)：在虛擬世界中，構(gòu)件環(huán)境是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，要營(yíng)造一個(gè)區(qū)域的環(huán)境，首先就要?jiǎng)?chuàng)造環(huán)境或建筑模塊，然后在這個(gè)基礎(chǔ)上再進(jìn)行實(shí)時(shí)描繪、立體顯示，從而形成一個(gè)虛擬的區(qū)域環(huán)境。

③真實(shí)感實(shí)時(shí)描繪技術(shù)：要在虛擬世界中實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)實(shí)世界相同的事物，僅靠立體顯示技術(shù)還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，虛擬世界中必須存在真實(shí)感和實(shí)時(shí)感，簡(jiǎn)單來說就是實(shí)現(xiàn)一個(gè)物體的重量，質(zhì)量，色澤，相對(duì)位置，遮擋關(guān)系等的技術(shù)。

④虛擬世界聲音的實(shí)現(xiàn)技術(shù)：在虛擬世界中雖然視覺是獲取信息的重要途徑之一，除了視覺還有很多感官系統(tǒng)可以獲取到周圍的信息。如聽覺，這種技術(shù)就是在虛擬世界中實(shí)現(xiàn)聲音，這樣人在虛擬世界里不僅能夠看得到也能聽得到。

5. VR技術(shù)中所涉及的硬件設(shè)備

①輸入設(shè)備

與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相關(guān)的硬件輸入設(shè)備分成兩大類：一是基于自然的交互設(shè)備，用于虛擬世界的信息輸入；另一種是三維定位跟蹤設(shè)備，主要用于輸入設(shè)備在虛擬世界中的位置進(jìn)行判定，并輸送到虛擬世界當(dāng)中。

虛擬世界與人實(shí)現(xiàn)自然交互的形式有很多，例如有數(shù)據(jù)手套，數(shù)據(jù)衣服，三維控制器，三維掃描儀等。

數(shù)據(jù)手套是一種多模式的虛擬現(xiàn)實(shí)硬件，通過軟件編程，可進(jìn)行虛擬場(chǎng)景中物體的抓取、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作，也可以利用它的多模式性，用作一種控制場(chǎng)景漫游的工具。數(shù)據(jù)手套的出現(xiàn)，為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供了一種全新的交互手段，目前的產(chǎn)品已經(jīng)能夠檢測(cè)手指的彎曲，并利用磁定位傳感器來精確地定位出手在三維空間中的位置。這種結(jié)合手指彎曲度測(cè)試和空間定位測(cè)試的數(shù)據(jù)手套被稱為“真實(shí)手套”，可以為用戶提供一種非常真實(shí)自然的三維交互手段。

數(shù)據(jù)衣是為了讓VR系統(tǒng)識(shí)別全身運(yùn)動(dòng)而設(shè)計(jì)的輸入裝置。數(shù)據(jù)衣對(duì)人體大約50多個(gè)不同的關(guān)節(jié)進(jìn)行測(cè)量，包括膝蓋、手臂、軀干和腳。通過光電轉(zhuǎn)換，身體的運(yùn)動(dòng)信息被計(jì)算機(jī)識(shí)別。通過BOOM顯示器和數(shù)據(jù)手套與虛擬現(xiàn)實(shí)交互數(shù)據(jù)衣。

②輸出設(shè)備

人在虛擬世界中要體現(xiàn)沉浸的感覺，就必須實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的多種感受，如是視、聽、觸、力、嗅、味等感官感覺，只不過以目前的虛擬技術(shù)只實(shí)現(xiàn)了視覺，聽覺和觸覺罷了。

③VR構(gòu)成設(shè)備

虛擬現(xiàn)實(shí)世界的構(gòu)成，主要的設(shè)備就是計(jì)算機(jī)本身了，虛擬世界的所有景象都是靠一個(gè)個(gè)模型造成的，而這些模型則是由計(jì)算機(jī)制作出來的。一般計(jì)算機(jī)被劃分成四個(gè)部分，第一：高配置的個(gè)人計(jì)算機(jī)，專門用于普通的圖形配置加速卡，實(shí)現(xiàn)于VR技術(shù)中的桌面式特征；第二：高性能圖形工作站，就是一臺(tái)高配置的圖形處理計(jì)算機(jī)；第三：高度并行系統(tǒng)計(jì)算機(jī)；第四：分布式虛擬實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)等四個(gè)分類。

6. VR技術(shù)上的難點(diǎn)探討

隨著計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展，人與計(jì)算機(jī)的互動(dòng)性得到了非常好的提現(xiàn)。而這種技術(shù)則成為了VR技術(shù)建立的主要手段。但是實(shí)時(shí)現(xiàn)實(shí)始終一直阻擋這VR技術(shù)前進(jìn)的一大難點(diǎn)之一，即時(shí)在理論上能夠分析得到高度逼真、實(shí)時(shí)漫游的虛擬世界，但至少以目前的狀況來說還達(dá)不到理論上的要求。這種理論性的技術(shù)是需要強(qiáng)大的硬件配置要求支撐的，比如說速度極快的圖形工作計(jì)算機(jī)和三維圖形加速卡等等設(shè)備，但以目前的設(shè)備來看即時(shí)最快的圖形處理計(jì)算機(jī)也不能達(dá)到十分逼真的同事又是實(shí)時(shí)互動(dòng)的虛擬世界。根本的原因就在于，因?yàn)橐肓巳伺c虛擬世界的互動(dòng)，需要即時(shí)生成新的動(dòng)態(tài)模型時(shí)，就不能達(dá)到實(shí)時(shí)的效果了，所以就不得不降低圖形模塊的清晰度來減少處理的時(shí)間，這樣直接導(dǎo)致了虛擬世界的逼真在某程度上的減少，這就是所謂的景物復(fù)雜度的問題了。

圖形模塊的生成是虛擬世界中的重要瓶頸，虛擬世界的重要特性隨著人的位置、方向的不斷變更狀態(tài)下感受虛擬世界的動(dòng)態(tài)特性，簡(jiǎn)單來說，就是你移動(dòng)一下位置和方向后所看到的即時(shí)生成的圖形模塊景象。有兩種指標(biāo)可以衡量用戶沉浸在虛擬世界中的效果和程度。其一就是之前所說的動(dòng)態(tài)特性；其二就是互動(dòng)的延遲特性。自然動(dòng)態(tài)圖形的形成的幀數(shù)是30幀，至少也不能低于10幀，否則整體畫面就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的不連續(xù)和調(diào)動(dòng)的感覺?；?dòng)延遲是影響用戶的另一個(gè)重要指標(biāo)，如人在飛機(jī)上飛行時(shí)，位置的變換和方向的控制，這時(shí)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)即時(shí)產(chǎn)生相對(duì)的圖形畫面，期間的時(shí)間延遲應(yīng)不大于0.1秒，最多也不能大于1/4秒。否則在長(zhǎng)期的工作中，人會(huì)容易產(chǎn)生疲勞、煩躁或者惡心的感覺，嚴(yán)重地影響了“真實(shí)”的感覺。以上兩種指標(biāo)都以來計(jì)算機(jī)圖形處理的速度。對(duì)于動(dòng)態(tài)的模塊圖形生成而言，每幀的圖形生成時(shí)間在30～50毫秒之間為較好；而對(duì)于互動(dòng)性的延遲，除互動(dòng)式輸入及其處理時(shí)間外，其圖形的生成速度也是重要的因素。而以上所敘述的因素都與圖形處理的硬件組成有直接的相互關(guān)系，除此之外還有賴于應(yīng)用技術(shù)的因素，如虛擬場(chǎng)景的復(fù)雜程度和圖形模塊生成所需的真實(shí)感等等。

7. VR技術(shù)在各國(guó)的研究情況

①VR技術(shù)在美國(guó)的研究現(xiàn)狀

美國(guó)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究的發(fā)源地，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的誕生可以追溯到上世紀(jì)40年代。最初研究的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)只是用于美國(guó)軍方對(duì)飛行駕駛員和宇航員的模擬訓(xùn)練。然而，隨著冷戰(zhàn)結(jié)束后美國(guó)軍費(fèi)大大的削減，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就逐漸轉(zhuǎn)為民用，目前美國(guó)在該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究主要集中在感知、用戶界面、后臺(tái)軟件和硬件四個(gè)方面。

上個(gè)世紀(jì)80年代，美國(guó)宇航局及美國(guó)國(guó)防部組織了一系列有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究，并取得了令人矚目的研究成果，美國(guó)宇航局Ames實(shí)驗(yàn)室致力于一個(gè)叫“虛擬行星探索”的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃?，F(xiàn)在美國(guó)宇航局已經(jīng)建立了航空、衛(wèi)星維護(hù)的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，空間站的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，并且已經(jīng)建立了可供全國(guó)使用的模擬教育系統(tǒng)。北卡羅來納大學(xué)的計(jì)算機(jī)專業(yè)就是進(jìn)行虛擬顯示技術(shù)研究最早最著名的大學(xué)。他們主要研究分子建模、航空駕駛、外科手術(shù)仿真、建筑仿真等。喬治梅森大學(xué)研制出一套在動(dòng)態(tài)虛擬環(huán)境中的流體實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)。施樂公司研究中心在模擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域中主要從事利用VRT建立未來辦公室的研究，并努力設(shè)計(jì)一項(xiàng)基于模擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使得數(shù)據(jù)存取更容易的窗口系統(tǒng)。波音公司的波音777運(yùn)輸機(jī)采用全無紙化設(shè)計(jì)，利用所開發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)將虛擬環(huán)境疊加于真實(shí)環(huán)境之上，把虛擬的模板顯示在正在加工的工件上，工人根據(jù)此模板控制待加工尺寸，從而簡(jiǎn)化加工過程。

圖形圖像處理技術(shù)和傳感器技術(shù)是以上VR項(xiàng)目的主要技術(shù)。就目前看，空間的動(dòng)態(tài)性和時(shí)間的實(shí)時(shí)性是這項(xiàng)技術(shù)的最主要焦點(diǎn)。

②VR技術(shù)在歐洲的研究現(xiàn)狀

在歐洲，英國(guó)在VR開發(fā)的某些方面，特別是在分布并行處理、輔助設(shè)備（包括觸覺反饋）設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究方面。在歐洲來說是領(lǐng)先的。英國(guó)Bristol公司發(fā)現(xiàn)，VR應(yīng)用的交點(diǎn)應(yīng)集中在整體綜合技術(shù)上，他們?cè)谲浖陀布哪承╊I(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。英國(guó)ARRL公司關(guān)于遠(yuǎn)地呈現(xiàn)的研究實(shí)驗(yàn)，主要包括VR重構(gòu)問題。他們的產(chǎn)品還包括建筑和科學(xué)可視化計(jì)算。

歐洲其它一些較發(fā)達(dá)的國(guó)家如：荷蘭、德國(guó)、瑞典等也積極進(jìn)行了VR的研究與應(yīng)用。

瑞典的DIVE分布式虛擬交互環(huán)境，是一個(gè)基于Unix的，不同節(jié)點(diǎn)上的多個(gè)進(jìn)程可以在同一世界中工作的異質(zhì)分布式系統(tǒng)。

荷蘭海牙TNO研究所的物理電子實(shí)驗(yàn)室（TNO- PEL）開發(fā)的訓(xùn)練和模擬系統(tǒng)，通過改進(jìn)人機(jī)界面來改善現(xiàn)有模擬系統(tǒng)，以使用戶完全介入模擬環(huán)境。

德國(guó)在VR的應(yīng)用方面取得了出乎意料的成果。在改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面，一是用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、降低成本，避免新產(chǎn)品開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)；二是產(chǎn)品演示，吸引客戶爭(zhēng)取定單；三是用于培訓(xùn)，在新生產(chǎn)設(shè)備投入使用前用虛擬工廠來提高工人的操作水平。2008年10月27-29日在法國(guó)舉行的ACM Symposi- um on Virtual Reality Software and Technoogy大會(huì)，整體上促進(jìn)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的深入發(fā)展。

③VR技術(shù)在日本的研究現(xiàn)狀

日本的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展在世界相關(guān)領(lǐng)域的研究中同樣具有舉足輕重的地位，它在建立大規(guī)模VR知識(shí)庫(kù)和虛擬現(xiàn)實(shí)的游戲方面作出了很大的成就。

在東京技術(shù)學(xué)院精密和智能實(shí)驗(yàn)室研究了一個(gè)用于建立三維模型的人性化界面，稱為SpmAR NEC公司開發(fā)了一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，用代用手來處理CAD中的三維形體模型。通過數(shù)據(jù)手套把對(duì)模型的處理與操作者的手聯(lián)系起來；日本國(guó)際工業(yè)和商業(yè)部產(chǎn)品科學(xué)研究院開發(fā)了一種采用x、Y記錄器的受力反饋裝置；東京大學(xué)的高級(jí)科學(xué)研究中心的研究重點(diǎn)主要集中在遠(yuǎn)程控制方面，他們最近的研究項(xiàng)目是可以使用戶控制遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)和一個(gè)模擬人手的隨動(dòng)機(jī)械人手臂的主從系統(tǒng)；東京大學(xué)廣瀨研究室重點(diǎn)研究虛擬現(xiàn)實(shí)的可視化問題。他們正在開發(fā)一種虛擬全息系統(tǒng)，用于克服當(dāng)前顯示和交互作用技術(shù)的局限性；日本奈良尖端技術(shù)研究生院大學(xué)教授千原國(guó)宏領(lǐng)導(dǎo)的研究小組于2004年開發(fā)出一種嗅覺模擬器，只要把虛擬空間里的水果放到鼻尖上一聞，裝置就會(huì)在鼻尖處放出水果的香味，這是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在嗅覺研究領(lǐng)域的一項(xiàng)突破。

④國(guó)內(nèi)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究現(xiàn)狀

在我國(guó)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究和一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大的一段距離，隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程等技術(shù)的高速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)得到了相當(dāng)?shù)闹匾?，引起我?guó)各界人士的興趣和關(guān)注，研究與應(yīng)用VR，建立虛擬環(huán)境、虛擬場(chǎng)景模型分布式VR系統(tǒng)的開發(fā)正朝著深度和廣度發(fā)展。國(guó)家科委國(guó)防科工委部已將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究列為重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目，國(guó)內(nèi)許多研究機(jī)構(gòu)和高校也都在進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的研究和應(yīng)用并取得了一些不錯(cuò)的研究成果。

北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)系也是國(guó)內(nèi)最早進(jìn)行VR研究、最有權(quán)威的單位之一，其虛擬實(shí)現(xiàn)與可視化新技術(shù)研究室集成了分布式虛擬環(huán)境，可以提供實(shí)時(shí)三維動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)、虛擬現(xiàn)實(shí)演示環(huán)境、用行員訓(xùn)練的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)等，并在以下方面取得進(jìn)展：著重研究了虛擬環(huán)境中物體物理特性的表示與處理；在虛擬現(xiàn)實(shí)中的視覺接口方面開發(fā)出部分硬件，并提出有關(guān)算法及實(shí)現(xiàn)方法。

清華大學(xué)國(guó)家光盤工程研究中心所作的“布達(dá)拉宮”，采用了QuickTime技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大全景VR制；浙江大學(xué)CAD&CG國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了一套桌面型虛擬建筑環(huán)境實(shí)時(shí)漫游系統(tǒng)；哈爾濱工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)系已經(jīng)成功地合成了人的高級(jí)行為中的特定人臉圖像，解決了表情的合成和唇動(dòng)合成技術(shù)問題，并正在研究人說話時(shí)手勢(shì)和頭勢(shì)的動(dòng)作、語(yǔ)音和語(yǔ)調(diào)的同步等。

篇13

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式對(duì)人類的發(fā)展貢獻(xiàn)巨大，而隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，信息量成幾何倍數(shù)增加，以課堂教學(xué)為主的知識(shí)傳播途徑，已經(jīng)無法滿足信息時(shí)代對(duì)教育的要求。高校的各個(gè)學(xué)科如理工科（包括網(wǎng)絡(luò)、通信、汽車等專業(yè)）、醫(yī)學(xué)，包括生物、化學(xué)、天文等都需要大量的動(dòng)手實(shí)踐，但目前高校的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室一方面實(shí)體投入巨大，另一方面存在應(yīng)用效率不高，設(shè)備陳舊，與最新技術(shù)脫鉤等問題。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)這幾年的飛速發(fā)展在科技與教育等領(lǐng)域都引起了極大關(guān)注。將虛擬現(xiàn)實(shí)運(yùn)用到教育領(lǐng)域可達(dá)到傳統(tǒng)方式無法提供的逼真、沉浸式的體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入課堂教學(xué)已成為時(shí)代所需，因此多學(xué)科虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)有著廣泛的應(yīng)用前景和巨大的價(jià)值。

1 虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)整合了多門前沿技術(shù)，如圖形學(xué)、智能感知、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖像識(shí)別等，將高速計(jì)算的數(shù)字信息轉(zhuǎn)化為人體能感知的圖像、視頻、音頻、觸感等形式，并對(duì)人體的行為作出實(shí)時(shí)交互。虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是由虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合產(chǎn)生和發(fā)展出來的新型實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?。本平臺(tái)致力于將不同技術(shù)、不同學(xué)科的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境綜合在一起，集合成統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

2 設(shè)計(jì)思路及系統(tǒng)功能分析

2.1 設(shè)計(jì)思路

本虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)突破傳統(tǒng)教學(xué)模式，以實(shí)際的校園建筑物、布局、教學(xué)及生活環(huán)境為藍(lán)本，通過3D建模將校園完整的在虛擬環(huán)境中展現(xiàn)，并將多學(xué)科實(shí)驗(yàn)室靈活的安排在虛擬校園中，可通過漫游方式到達(dá)，也可通過菜單選擇方式進(jìn)入。這種技術(shù)開發(fā)的虛擬漫游給人一種身臨其境、逼真的效果。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)主要包括VR模式選擇、漫游模式、課堂的動(dòng)態(tài)更換、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等。具體功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.3 系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)架構(gòu)

虛擬環(huán)境采用3D Max建模，設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用Unity 3D。

Unity 3D系統(tǒng)可對(duì)數(shù)量龐大的模型、光照進(jìn)行實(shí)時(shí)處理及動(dòng)態(tài)渲染。Unity同時(shí)對(duì)C#，JS，BO等開發(fā)語(yǔ)言有良好的支持。展示平臺(tái)分為數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫(kù)、Unity 3D服務(wù)、開發(fā)接口和表現(xiàn)層5層結(jié)構(gòu)。Unity 3D：系統(tǒng)的運(yùn)行邏輯。包括VR相機(jī)控制、碰撞檢測(cè)、動(dòng)作觸發(fā)、藍(lán)牙連接、多平臺(tái)控制等。

2.4 功能描述

2.4.1 本系統(tǒng)兩個(gè)主要功能

（1）校園漫游功能：為學(xué)校提供極佳的展示平臺(tái)，可進(jìn)行如招生宣傳、校貌展示等。本平臺(tái)虛擬了現(xiàn)實(shí)校園的全部場(chǎng)景，訪問者通過佩戴虛擬設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)校園中的自動(dòng)漫游和手動(dòng)漫游，以及轉(zhuǎn)動(dòng)頭部進(jìn)行環(huán)視，訪問者還可通過藍(lán)牙手柄進(jìn)行移動(dòng)和跳躍等動(dòng)作。

（2）虛擬實(shí)驗(yàn)室。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了兩種版本：PC版、移動(dòng)版。PC版通過PC鼠標(biāo)、鍵盤進(jìn)行控制；移動(dòng)版通過虛擬眼鏡、藍(lán)牙手柄等虛擬現(xiàn)實(shí)硬件設(shè)備使得用戶能夠和虛擬場(chǎng)景進(jìn)行交互。

2.4.2 功能特點(diǎn)

（1）提高教學(xué)效果：本平臺(tái)不僅可以給學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)對(duì)象的復(fù)雜結(jié)構(gòu)、工作原理，還可以在具體的情境中通過主動(dòng)的學(xué)習(xí)獲得知識(shí)，大大的提高了教學(xué)效果。

（2）教學(xué)手段突破傳統(tǒng)：利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)造出教學(xué)環(huán)境和教具，并讓學(xué)生置身其中，使其產(chǎn)生真實(shí)的感覺，就像在真正的世界一印

（3）互動(dòng)：訪問者能通過設(shè)備在虛擬場(chǎng)景產(chǎn)生動(dòng)作，如前進(jìn)后退，擺動(dòng)頭部進(jìn)行環(huán)境的觀看或走近虛擬零件設(shè)備進(jìn)行細(xì)節(jié)觀察。后期將通過手持設(shè)備以及攝像頭的動(dòng)作捕捉，識(shí)別人體的行為，進(jìn)行相應(yīng)，即可進(jìn)行全面的操作。

（4）虛擬校園漫游：是數(shù)字校園建設(shè)的重要組成部分，它的研究和創(chuàng)建對(duì)以后數(shù)字校園的建設(shè)有重要的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)也提高了校園管理的效率和科學(xué)化水平新生在入學(xué)前就可以全面的了解校園的布局，交互式的查詢，可以了解校園的所有信息，為盡快的適應(yīng)學(xué)習(xí)生活提供方便。

2.4.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)價(jià)值

（1）節(jié)約成本。很多實(shí)踐性的課程因?yàn)闆]有相應(yīng)設(shè)備或者場(chǎng)地受限以及型號(hào)不一致，而導(dǎo)致不能執(zhí)行。虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，老師和學(xué)生帶上虛擬眼鏡，就可做各種想要的實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)到與真實(shí)操作一樣的知識(shí)。而且，很多情況下會(huì)比真實(shí)世界中學(xué)到更多東西，因?yàn)榭梢圆粩嗟脑囧e(cuò)，而不用擔(dān)心設(shè)備損壞或物料損失。在保證教學(xué)效果前提下，極大地降低了學(xué)校投入成本。

（2）風(fēng)險(xiǎn)降低。實(shí)際環(huán)境中很多操作也許會(huì)有各類的危險(xiǎn)性，而采用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行操作，學(xué)生即使做這些危險(xiǎn)地實(shí)踐操作也不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)。比如：虛擬汽車駕駛教學(xué)系統(tǒng)，可避免實(shí)際駕駛過程操作失誤造成的汽車的嚴(yán)重事故。

（3）突破時(shí)空、想象的局限。利用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可突破時(shí)空限制。如：傳統(tǒng)教學(xué)只能在固定時(shí)間，固定地點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，現(xiàn)在可以24小時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)都不是問題。傳統(tǒng)教學(xué)一些抽象或無法表達(dá)的概念，比如大到星球天體，小到電子夸克，現(xiàn)在都能通過虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 總體環(huán)境構(gòu)建

（1）學(xué)校的3D建模：使用AutoCAD平面構(gòu)建后，使用3D MAX建模，再導(dǎo)入U(xiǎn)nity整合，如圖2所示。

（2）地形系統(tǒng)：增加草地、高山、森林、平地等豐富的地形結(jié)構(gòu)，讓環(huán)境更真實(shí)。

3.2 漫游功能實(shí)現(xiàn)

（1）攝像頭模式：系統(tǒng)提供了兩種攝像頭模式：VR模式與普通模式?？赏ㄟ^主菜單上的VR Mode 按鈕進(jìn)行選擇，如圖3所示。

普通模式即正常單攝像頭顯示屏幕上的內(nèi)容。VR模式是通過兩個(gè)攝像頭的結(jié)合來模擬人左右眼所看到的不同影像，從而達(dá)到逼真的3D效果。下面是激活VR模式時(shí)的部分代碼：

（2）自動(dòng)漫游模式：將VR的兩個(gè)攝像頭進(jìn)行整體自動(dòng)循跡移動(dòng)。

（3）手動(dòng)漫游模式：移動(dòng)端模式：用戶可以佩戴VR眼鏡，通過頭部轉(zhuǎn)動(dòng)改變視角，使用藍(lán)牙手柄控制運(yùn)動(dòng)方向、返回上級(jí)菜單、確定等動(dòng)作。

PC端模式：用戶通過鍵盤的W、S、A、D按鍵控制前進(jìn)后退，Alt按鍵、Ctrl按鍵與鼠標(biāo)配合調(diào)節(jié)視角。下面為部分代碼：

（4）藍(lán)牙手柄的連接控制：藍(lán)牙手柄采用暴風(fēng)生產(chǎn)的手柄，有六向搖桿、返回鍵、確認(rèn)鍵、開關(guān)機(jī)/菜單鍵等，可滿足一定需求。手柄主要作用是在手機(jī)上通過VR模式進(jìn)行觀看時(shí)，實(shí)現(xiàn)與虛擬環(huán)境的互動(dòng)。下面是藍(lán)牙設(shè)備連接時(shí)的部分代碼：

3.3 多學(xué)科實(shí)驗(yàn)室搭建

本系統(tǒng)搭建了天文學(xué)實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、汽車實(shí)驗(yàn)室等。

（1）虛擬汽車實(shí)驗(yàn)室（VR模式）說明：教室與學(xué)生可在虛擬汽車實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行對(duì)汽車進(jìn)行維修、組裝，如圖4所示。

（2）虛擬天文實(shí)驗(yàn)室。在天文實(shí)驗(yàn)室里，太系，設(shè)置地球月球的自傳公轉(zhuǎn)，學(xué)生可以近距離探究宇宙星體，如圖5所示。

（3）虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。在虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里面學(xué)生可以進(jìn)行化學(xué)試劑的調(diào)配、觀察物質(zhì)的分解與化合。

3.4 與測(cè)試

本系統(tǒng)通過Unity了安卓版應(yīng)用程序，APP名為“掌上課堂”。通過了華為、小米、魅族等手機(jī)的測(cè)試，只要是安卓4.0以上版本，屏幕4.7寸以上，均能運(yùn)行，如圖6所示。

手柄和虛擬眼鏡目前支持暴風(fēng)魔鏡系列和谷歌Cardboard眼鏡。其他設(shè)備還待后期測(cè)試。

4 結(jié)語(yǔ)

本系統(tǒng)將虛擬現(xiàn)實(shí)作為一種新興的教學(xué)媒體應(yīng)用到校園信息化和教育教學(xué)中，帶給我們嶄新的教育思維，具有非常高的現(xiàn)實(shí)意義和科學(xué)性：首先，基于校園的教學(xué)、生活虛擬校園環(huán)境供瀏覽，可提高學(xué)校知名度和認(rèn)知度；其次，在此基礎(chǔ)上搭建多學(xué)科虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可提高教學(xué)水平，并為學(xué)校的實(shí)踐教學(xué)和遠(yuǎn)程教學(xué)點(diǎn)提供可移動(dòng)的電子教學(xué)場(chǎng)所，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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