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虛擬現實系統的特點

時間:2023-12-11 10:05:34

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇虛擬現實系統的特點,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

虛擬現實系統的特點

第1篇

關鍵詞:虛擬現實技術;醫學教育;桌面式虛擬現實;沉浸式虛擬現實;增強現實

目前虛擬現實技術已經應用到娛樂、制造、軍工、醫療、教育等各個行業。醫學教育與其他教育有所不同,醫學教育不僅要講述醫學知識,還要結合醫學領域的最新發展動態,更要著重培養學生的動手能力。醫學教育具有實驗資源和臨床機會有限、教學內容抽象等特點,可通過具有虛擬性、沉浸性、互動性、多感性等特點的虛擬現實技術更真實、形象地展示教學內容,從而增強學習者的積極性、提高其感知力和想像力,甚至可以讓學生自己調控學習節奏,進而提高教學質量。

1虛擬現實技術的特點與種類

虛擬現實是通過計算機技術生成一個接近于真實世界的虛擬環境。這個虛擬環境不僅可以提供逼真立體的視覺,還能提供聽覺、味覺、觸覺、嗅覺等多種感覺,使得用戶可以完全沉浸其中,并且可以與其進行交互。通常根據用戶對虛擬世界沉浸度和交互方式的不同,將虛擬現實技術分為三大類:桌面式虛擬現實、沉浸式虛擬現實和增強現實。本文詳細介紹這3種技術的概念和特征,分別探討這3種虛擬現實技術在醫學教育領域的應用及其優缺點。

1.1桌面式虛擬現實

桌面式虛擬現實系統利用計算機圖像等技術構建一個模擬的3D空間,一般可通過顯示器在二維平面顯示三維模型圖像,通過鍵盤和鼠標實現人機交互。桌面式虛擬現實系統的實現較為簡單、技術相對成熟,但它不能完全與現實空間相隔離,用戶還是會受到外界環境的干擾,與虛擬模型的交互也只是簡單的選擇、拖拽、旋轉等操作,相較于真實環境的互動還有很大差距。

1.2沉浸式虛擬現實

沉浸式虛擬現實技術利用計算機3D圖像處理技術、傳感技術、多媒體技術模擬產生一個3D的虛擬空間,用戶可以借助特定的輸入設備(工作站、虛擬現實手套、虛擬現實手柄、三維位置傳感器等)和輸出設備(頭盔顯示器、PC顯示器、手機、耳機等)與該虛擬空間進行交互。通過3D圖像處理技術,用戶帶上頭盔顯示器能產生立體的視覺;通過音頻處理技術,用戶的左右耳可以感受到不同的立體聲音;在虛擬手套中增加觸點等方式讓用戶體驗到觸覺。因此,沉浸式虛擬現實使得用戶在虛擬空間中沉浸度更高,達到視覺、聽覺和觸覺等多感官的模擬。通過虛擬現實手柄和虛擬現實手套,用戶可以進行自由操作;通過位置傳感器對用戶的運動進行實時跟蹤,根據用戶的運動軌跡實時變換用戶的視角;通過虛擬現實手套實時獲得用戶手部的姿態;通過力學反饋裝置用戶可以施加不同大小的力,系統根據用戶力的大小使虛擬物體發生形變。因此,沉浸式的虛擬現實可以讓用戶實時操控一個虛擬世界,如同在真實世界中的互動。沉浸式虛擬現實技術與桌面式虛擬現實的區別在于:(1)多感知:桌面式虛擬現實只能給用戶提供視覺這一種感覺,而沉浸式虛擬現實通過虛擬現實頭盔提供視覺,通過耳機實現聽覺,通過虛擬現實手套實現觸覺,通過手柄實現力覺,可為用戶提供多種感覺的互動。(2)沉浸感:沉浸式虛擬現實完全與現實世界相隔離,創建的虛擬空間十分逼真,并通過多感知讓用戶如同在真實世界中。(3)交互性:沉浸式虛擬現實可讓用戶的手通過虛擬現實手套等設備在虛擬空間內部與虛擬對象進行交互,同時可感覺到虛擬對象的重量等。桌面式虛擬現實系統只能通過鼠標在虛擬對象的外部進行操作。

1.3增強現實

增強現實(AugmentedReality,AR)技術是沉浸式虛擬現實的一種變體,區別在于增強現實將虛擬的3D對象和真實環境相結合[1]。AR技術仍需使用頭盔顯示器、虛擬現實手套等設備。AR技術還具備虛實結合、互動性、實時性和三維配準的特點。(1)虛實結合:沉浸式虛擬現實形成了一個完全合成的3D空間,用戶無法感知到真實的世界。AR技術允許用戶看到真實的世界,它將虛擬出來的物體疊加到真實世界。(2)互動性和實時性:AR技術將現實和虛擬世界相結合,就需要AR技術可以準確地根據現實世界的情況來合成虛擬對象,用戶借助虛擬對象來完成現實世界的任務,因此需要AR技術必須具備實時性和互動性。(3)三維配準:可以實現虛擬對象和真實世界相互匹配,通過進行三維坐標的配準來實現。

2虛擬現實技術在醫學教學中的應用及其優勢

醫學教學存在專業名詞多、結構復雜、實驗對象特殊的特點。傳統的醫學教學一般采用理論及實驗教學的方法,教學資源有多媒體課件、教科書、圖譜、視頻、尸體標本、教學模型等。這些傳統的教學資源一直沿用到現在,但在教學中存在一些問題,如教科書、圖譜、課件等只能呈現二維平面的圖像,沒有立體效果也不能進行實時互動。應用虛擬現實技術能夠克服這些缺點,為醫學教學提供先進的教學方法。

2.1桌面式虛擬現實的應用及其優勢

目前,桌面式虛擬現實系統已經在基礎醫學、中醫等多個領域發揮著重要的作用。基礎醫學應用較廣泛的是虛擬解剖人體。隨著美國、中國、韓國等相繼開發了本國的虛擬數字人,國內外已經先后建立了多套桌面式的人體解剖學虛擬仿真軟件,如中國數字人公司中國數字人系統、上海橋媒公司3Dbody軟件等。這些軟件既可以彌補尸體標本的不足,方便教師進行課堂教學,又可以更加直觀、靈活地讓學生進行課堂和課外學習。除此之外,桌面式虛擬現實系統還包括基礎醫學實驗的仿真軟件、中醫穴位的虛擬仿真系統等。這些應用可以作為學生實驗和操作前的指導工具,模擬實驗的操作過程,學生可以不限次數的重復操作演練虛擬模型,教師在一旁加以指導,糾正他們在操作過程中的錯誤。這樣既可以有效降低實驗風險,又有助于提高教學質量。在醫學教學中使用桌面式虛擬現實系統有以下優勢:(1)使用方便:只需要一臺PC機就可以顯示出3D效果,方便教師進行課堂教學和學生進行課下學習。(2)立體直觀:桌面式虛擬現實軟件可以提供虛擬的3D場景,如在解剖學實驗中,學生可以看到各個組織器官的名稱、位置結構以及周圍神經血管的分布狀態,各個組織器官的位置關系,也可以移動、分割、放大、縮小、旋轉各個組織器官。這樣學生可以非常直觀地學習人體結構。(3)提高教學效率:桌面式虛擬現實可以提供多視角的3D模型,讓學生了解解剖結構并建立組織器官之間的結構關系,進而加強對人體結構名詞的記憶。學生可以反復在課下進行醫學實驗的演練,進一步提高教學效果。(4)降低教學成本:桌面式虛擬現實系統開發難度遠低于沉浸式虛擬現實和增強現實,可以節約實驗資源,提高學生的學習效率與質量。當然,桌面式虛擬現實系統也存在不足。在模擬實驗及手術時,桌面式虛擬現實系統無法讓用戶觸摸到真實的物體,如在中醫針灸療法的學習中,學習者無法感知到施針的方向和力度,僅能通過鼠標進行點擊,與醫學真實的實驗及手術差距較大。

2.2沉浸式虛擬現實在醫學中的應用及其優勢

隨著VR硬件設備的不斷升級和配套計算機技術的逐漸成熟,沉浸式虛擬現實在各領域的應用產品層出不窮。Google、Oculus、HTC等公司保持著高密度VR產品的推出,國內也開發出了3Glasses、蟻視、暴風魔鏡等VR頭盔顯示器。沉浸式虛擬現實硬件的價格逐漸降低,VR配套開發軟件逐漸成熟,開發應用于醫學教學和臨床手術指導的沉浸式虛擬系統已成為可能。在醫學教學實踐中,學生佩戴頭盔顯示器,通過沉浸式虛擬現實系統,避免現實世界的干擾,完全沉浸在虛擬教學當中,可以把書本的知識立體地呈現在三維場景當中。2016年,DeFaria等[2]在進行神經解剖課程的教學中運用了沉浸式虛擬現實技術,采用VRWorx2.6軟件制作海馬體心室表面的虛擬現實3D互動視頻。學生在學習后分別進行理論和實驗操作測試,結果顯示沉浸式虛擬現實系統相較于傳統教學而言,并不是單純地為了讓學生記憶人體解剖結構名稱,而是讓學生更好地了解人體解剖結構。2016年,HuangHM等[3]對使用VR4-MAX沉浸式虛擬現實系統進行醫學課程學習的167名大學生進行問卷調查,通過調查學生的學習態度,發現沉浸式虛擬現實技術對學生的感知性有積極的影響。在臨床手術培訓過程中,沉浸式虛擬現實系統已經應用于眼科手術、微創手術、內窺鏡手術、骨科手術、牙科手術等醫療培訓[4]。

相比于桌面式虛擬現實系統只能通過鼠標在二維平面的拖拽進行臨床操作,沉浸式虛擬現實系統通過VR圖像技術、力學反饋、運動捕捉等模擬器創設更加真實的臨床實驗場景,該場景可無限次重復使用來彌補在臨床實踐中機會不均等、經驗積累緩慢等不足,從而達到臨床技能培訓的目的。2008年,MacielA等[5]開發了腹腔鏡手術的模擬器VBLAST。通過圖像處理技術、力學反饋設備和運動捕捉系統構建的虛擬腹腔鏡模擬器取代物理腹腔鏡手術模擬箱。外科醫生可以通過VBLAST實現腹腔鏡手術中縫合、剪切等基本操作的練習。該系統具有良好的圖形渲染、力學交互能力,可以根據力的方向和大小顯示物體形變過程,還能將手術操作技能進行客觀量化并且能更好地適應達芬奇手術機器人的使用。2011年,Chalasani等[6]開發了超聲引導下的前列腺活檢模擬器,它可以根據使用者的動作及技能好壞區分使用者是新手還是專家。隨著科技的發展,結合機器學習研究者又提出了虛擬現實自適應系統,這些系統可以根據使用者的水平及使用需求制訂相應難度的培訓內容[7]。在基礎醫學和臨床醫學教學中,沉浸式虛擬現實系統還有很多不足之處:(1)模型的真實度欠佳;(2)不具備對比和評判不同模型的教學效果的標準;(3)長期觀看VR圖像會造成視覺疲勞,力學反饋的真實度和實時性欠佳。

2.3增強現實的應用及其優勢

AR技術能增強用戶與現實世界的感知和互動,通過虛擬對象所傳遞的信息幫助用戶完成現實世界的任務。目前,AR在醫學領域的應用包括醫學可視化、手術輔助等。增強現實不僅僅是一項新的技術,它還可以用來提高醫學教育水平,最終影響患者的治療效果[8]。早在1992年,北科羅拉多大學就將超聲影像疊加在患者身上,使醫生具有“透視眼”。目前增強現實系統已經被醫生用作輔助手術的可視化工具。如可以幫助護士更好地找到靜脈;實時地采集MRI和CT數據進行圖像融合,與患者體表形態相對應,還可以根據患者的運動情況進行相應調整,呈現給醫生患者身體的內部視圖。AR技術還被應用于機器人輔助技術。Renaissance機器人被廣泛地應用于脊柱外科手術當中[9]。術前,將CT數據合成3D圖像,規劃手術區域和螺釘的長度、方位和角度。術中,透視機器人軟件分析患者的患病位置,并與術前的CT圖像進行配準,根據實際手術情況微調螺釘的角度及位置,機器人會自動置入螺釘。Renaissance機器人可以降低學習難度,幫助學習者建立脊柱立體概念,增強椎弓根置釘的安全性,縮短學習周期[10]。MAKOplasty機器人手臂輔助醫生進行膝關節和髖關節置換。術前通過CT數據建立3D視圖,手術中使用NDI運動捕捉系統進行三維配準,機器人根據患者情況個性化精準設計假體,真正實現手術的微創化和精準化。隨著機器人輔助手術技術的發展,已經有越來越多的基于AR技術的輔助手術機器人被投入臨床教學中。

3結語

虛擬現實技術應用于醫學教育可以提高教學質量,豐富教學手段。本文提到的3種不同的虛擬現實技術有其各自的優缺點,可以根據學習者的實際情況設置不同的學習難度。桌面式虛擬現實設備價格較低廉、操作較簡單,通過二維平面展現3D圖像,更適用于醫學教學中基本概念的學習。沉浸式虛擬現實系統隨著硬件設備的不斷發展,設備的價格逐漸趨于大眾化。沉浸式虛擬現實系統創建的模型給學生提供的觸覺、聲音、圖像更加逼真,更接近真實的臨床、實驗場景。相比于桌面式虛擬現實系統,更適合啟發式教學。增強現實在醫學教學中的應用是虛擬現實技術未來的發展方向,隨著醫學對精準化的要求,增強現實仍需要解決一些問題,才能使其在醫學教育領域應用得更加廣泛和有效。

參考文獻:

第2篇

【關鍵詞】虛擬現實技術 機電類專業課程 教學

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889(2012)09C-0183-02

虛擬現實技術(Virtual Reality,簡稱VR),又稱假象現實技術,是利用計算機技術和信息技術等現代技術合成的人工世界。它能夠刺激人的聽覺、觸覺、視覺等感覺器官,使人沉浸在這種現代技術所生成的虛擬環境中,產生與現實世界相類似的感官效果。利用虛擬現實技術,可以在很多領域替代或部分替代現實世界。如今,繼科學實驗、理論分析之后,虛擬現實技術已經成為人類探索客觀世界規律的第三大手段。

在高職機電類專業課程中引入虛擬現實技術,能給復雜的技能訓練、抽象的理論教學帶來革命性的變化。同時也將給機電類高職教育的教學內容、教學手段以及教學理念等產生重要的影響。

一、虛擬現實技術在高職機電類專業課程中的應用現狀

(一)應用類型。虛擬現實技術可以分為桌面級虛擬現實、投入型虛擬現實、分布型虛擬現實、逼近現實型虛擬現實四種類型。投入型虛擬現實和桌面級虛擬現實的沉浸度比較低,但因其價格低廉,常被高職教育所采用。其中,桌面級的虛擬現實系統的硬件投入最少,甚至在個人電腦和比較低級的計算機工作站中就可以進行仿真。利用它,學生可以通過操作鼠標跟虛擬世界交互,盡管沉浸度比較低,但其性價比是高職院校所能接受的。與桌面級虛擬現實相比,投入型的虛擬現實系統能更為逼真地模擬現實世界,通過它用戶“以假亂真”的體驗更加明顯。它可以利用頭盔顯示器等設備,把學生的聽覺、視覺和其他感官體驗封閉起來,提供一個新的、虛幻的感覺空間。利用數據采集手套、位置傳感器、便攜式輸入系統等使學生產生一種身臨其境的虛幻效果。常見的系統有:基于頭盔式顯示器的系統、投影式虛擬現實系統、遠程存在系統。目前,由于投入成本等方面的限制,我國高職教育多采用較為低端的投影式虛擬現實系統。

(二)應用方式。虛擬現實技術在高職機電類專業課程教學中的應用主要有三維演示、虛擬實驗、虛擬實訓、仿真教學、虛擬維修等。三維演示利用簡易型虛擬現實技術表現機電設備、設備零部件的結構和動態,便于學生深入地了解設備和每個零部件的內部結構,有助于學生理解設備的動作方式及工作原理。虛擬實驗是指把虛擬現實技術應用于建設虛擬實驗室、開發虛擬實驗軟件。通過這樣的平臺,學生可以身臨其境地對機電設備零部件進行虛擬拆裝、對儀器儀表進行操作等。虛擬實訓集中體現了虛擬現實技術的沉浸性和交互性的優點,讓學生成為虛擬環境的積極參與者。通過虛擬實訓,學生可以進行機電設備的安裝與調試、故障檢測與診斷、機床電控回路的仿真連接等職業技能訓練,在取得接近于真實實訓效果的同時,達到了降本運作的目的。仿真教學則是利用虛擬現實技術構建學習情境,在情境中學生可以扮演職場角色,對未來職場的工作內容進行深入的體驗,很大的縮短了學生獲取職業崗位相關知識的時間。近年來,虛擬維修是虛擬技術的一個重要研究方向,其目的主要是利用虛擬現實技術在計算機上真實地展現設備的維修過程,增強設備維修的決策能力。現階段,虛擬維修在高職機電類課程的教學中,應用得比較廣泛的是機電設備電控系統故障查找、機電設備液壓系統故障查找等比較初級的虛擬維修項目。

(三)應用特點。虛擬現實技術在高職機電類課程教學中的應用具有職業性、實踐性、情境性、過程性、開放性等特點。職業性是指虛擬現實技術可以比較真實地模擬高職機電類專業學生相關的職業崗位的工作環境,利用它可以使學生的各項職業技能的培訓更為高效;實踐性是指虛擬現實技術能逼真地模擬現實世界的各種實踐操作,以最低的成本獲得最好的實踐效果;情境性是指利用虛擬現實技術創設教學情境,通過教學課件、課程網站等CAI手段,實現把抽象的內容具體化,復雜的問題簡單化,不可見的結構或動作可視化的教學效果;過程性是指利用虛擬現實技術實現基于企業真實工作過程的項目教學,使教學的過程和內容更加符合企業的崗位需求,學生通過這個環節可以了解企業真實的工作過程,走上工作崗位后能較快地適應職業崗位要求;開放性則是利用虛擬現實技術構建學習情境并提供豐富的學習資源以滿足學生不同層次的需求,學生可以打破時間和空間的限制,獲得最大的個性化發展。

(四)應用優勢。首先,引入虛擬現實技術開展高職機電類專業課程教學,可以改善教學環境。機電類專業課程具有理論性、實踐性強等特點,虛擬現實技術使學生可以在虛擬的環境下,感受到職場的氛圍。操練職業技能,在不大幅增加實訓設備的情況下,獲得最好的學習效果。其次,虛擬現實技術可以提高實訓效率。學生在開展實訓操作之前,先進行虛擬實訓,對操作要領和實訓環節初步了解,可以較大地提高實訓的效率和效果,并且還能降低對實訓設備的損耗。最后,虛擬現實技術還可以提升學生的職業技能。虛擬現實技術可以真實地再現各種場景,使得學生對機電專業課程的學習難度大為降低。虛擬實驗、實訓的成本較之傳統的實驗和實訓的成本低廉,使得實驗實訓項目的開出率得以最大限度地保證。學生可以在虛擬環境中“做中學,學中做”,能使專業能力、方法能力等方面的職業素養得以全面地提升。

二、虛擬現實技術在高職機電類專業課程教學的應用過程中出現的問題

(一)虛擬現實技術存在局限性。虛擬現實技術本身的局限性決定了它只能作為現實教學手段的輔助工具。任何先進的虛擬現實技術,都無法構建出與現實世界完全吻合的虛擬世界。它給參與者帶來的感官刺激無法取代現實世界所產生的真實自然的刺激。例如:在機床維修課程的教學中,常采用虛擬實訓的方式讓學生進行虛擬拆裝。學生通過拖動鼠標等操作,把虛擬環境下的機床拆卸成為一個個的零部件,借以了解機床的內部結構,但是在這個過程中,學生無法獲取諸如“拆卸一個零部件,需要多大的力道?應該使用何種工具?”,“如何保證在拆卸的過程中不會損壞所拆卸的零部件?”,“某個零部件的重量是多少?用什么材料制成的?”等方面的信息和經驗。

(二)過度主張學生的自主學習,教師引導作用難以發揮。在高職機電類專業課程中引入虛擬現實技術開展教學的過程中,學生可以在教師的引導下利用豐富的教學資源,結合自身情況,選擇適當的學習方式進行學習。這種不同于傳統教學方式的教學模式可以最大限度地發揮學生的主觀能動性,非常有利于培養創新型高技能人才。但在這種教學模式下,學生的自主學習能力被過度強調,教師的引導作用無形中被弱化。在現實的教學過程中,由于學生的自由度過大,教師很難對學生實施有效地監控,對于自我學習能力不足、自制能力差的學生,容易出現教學效果欠佳的情況。

(三)過度依賴虛擬現實技術,弱化團隊的交流合作。采用虛擬現實技術進行高職機電類專業課程的教學,因其便利性與低成本的特點,多采用“一人一機”的教學方式。這種方式雖然能夠使每個學生個體得到最大限度的動手機會,卻削弱了團隊間的直接交流,不利于團隊精神的培養,不利于團隊間的交流與合作,不利于學生社會能力的培養。

(四)教師引導不善,容易使學生養成不良的職業行為習慣。虛擬現實技術與現實的差異,決定了學生在虛擬環境中容易產生偏離現實環境中的行為。例如:電工課程的虛擬實訓過程中,因為沒有現實操作的危險性,容易滋養學生恣意妄為的行為習慣,這種習慣帶到現實操作中,其后果無疑是非常嚴重的。這種情況在高職機電類其他專業課程的虛擬實訓中普遍存在。

三、提高虛擬現實技術在高職機電類專業課程教學中應用效果的對策

(一)提高專業教師的素質,大力推進高職機電類專業課程改革。高職院校應當對現時的機電類專業課程的教學體系和教學模式進行改革,進行基于工學結合的高職機電類專業課程建設。專業教師要能夠使用虛擬現實技術創建基于企業真實工作過程的、真實模擬從業人員生產活動的虛擬環境。這需要專業教師能夠熟練地掌握虛擬平臺的開發和使用方法,引導學生解決虛擬實訓過程中所碰到的問題,使學生能更好地融入到真實的工作情境當中。

第3篇

關鍵詞:建筑施工;特點;虛擬現實技術;方案設計;人員培訓

一、現代建筑施工的特點分析

第一、空間上的布置于時間上的排列的矛盾成為建筑施工中的主要矛盾,這主要是由于建筑工程的產品固定性與生產流動性之間的矛盾而導致的。

第二、建筑施工生產不僅具有長周期性、工序的繁雜性以及強綜合性的特點,同時,高空作業和地下作業也是建筑施工生產的主要構成部分。

第三、在建筑施工任務中,人員關系具有復雜性,因而他們之間的配合關系也較為復雜,這主要是因為建筑施工生產任務較為復雜,其完成必須通過專業相異、工種不同的人員之間的交流、合作。再加上各種材料、機械和設施。

二、在施工方案設計中的應用

虛擬現實系統具有兩個關鍵特性,一個是沉浸性,另一個是交互性,建筑施工方案設計在人機關系上的基本特征便是通過這兩個特性反映出來的,也就是說,設計者的主導作用通過虛擬現實系統的沉浸性和交互性而被充分反映出來。在虛擬現實環境中,設計者可以參與到整個計算過程中,而不是在計算結束后才能知曉計算結果;在虛擬現實系統中,方案設計以動態的優化設計代替了員阿里的經驗的、靜態的、類比的設計。換言之,在虛擬現實系統中,為了保證設計的方案最優化,在分析和設計方案時,設計人員可以通過可視化的虛擬模型來適時的修改設計方案。

虛擬現實施工方案設計方法的實現過程為:在三維可視化虛擬環境中,設計人員可利用CAD設計軟件建立對象結構實體模型,并將模型的幾何信息輸入有限元分析軟件(如AN-SYS等)中,建立三維可視化的有限元模型,然后對有限元模型i撕亍計算分析。有限元模型數據和分析結果數據分別存人相應的數據庫中。并轉化成圖形數據文件,表達為圖形或圖像的形式,使設計人員能沉浸在三維可視化的虛擬環境中觀察模型的模擬和計算,并實時地對模擬過程進行修改,直到獲得滿意的方案。最后將最優施工方案的結果存人數據庫,為繪制施工圖提供可靠依據,優化施工方案過程主要由計算機完成,并能充分利用設計人員的經驗,而不是像傳統的施工方案設計只能依靠施工技術人員多年積累的實踐經驗或習慣作法。

三、在施工人員培訓中的應用

在虛擬環境中對施工人員進行培訓是一種非常理想的培訓方式,其優越性主要表現在以下幾個方面:

第一、虛擬現實完全是交互式的,在虛擬環境中由用戶決定下一步做什么、如何做、可重復做;

第二、虛擬現實強調參與者的經驗和理論知識,在有經駿施工人員的參與下,可為缺乏經驗的施工人員提供建筑施工的經驗,在先期虛擬環境中認識、學習、驗證建筑施工組織和管理;

第三、參與者和虛擬現實交互的方式和參與者在現實世界中的方式是完全相同的,虛擬現實中的任何事物很容易被參與者接收和理解,參與者不必學習任何操作計算機的技巧;

第四、虛擬現實提供的是一種有趣的、激動人心的培訓工具,能通過虛擬現實系統對施工人員進行培訓。

通過對施工方案的動態模擬,施工人員可以隨意地選擇觀察點和角度,對施工現場進行實時漫游,以獲得全面的印象,施工過程中,各工序間的協調配合是不容易做到的;而在虛擬施工中,可以對方案反復進行試驗,得出一些具體參數用以指導施工。在虛擬施工中,還可以直觀地觀察到對象間相互的空間關系,對于接近可能干涉的對象,可提醒施工人員施工時特別小心,做到心中有數。

四、虛擬現實在筑施工中應用研究的展望

虛擬現實技術是一個大型綜合集成環境,是一項集成性極強的高新信息技術。但是它還有諸多不完善的地方,為實現和推動虛擬現實技術在建筑施工領域的運用和發展,我們還需要做以下方面的工作:

第一、虛擬現實技術本身是一門新興的學科,基于虛擬現實的虛擬施工也尚未形成一個完整的理論體系,雖然現階段在西方發達國家已經有關于它的一些報道和文章,但是學術界和技術界還沒有公認的有關虛擬施工的定義。因此,必須加強對建筑施工理論的探索和研究,力求建筑施理論從本質上得到突破。因為建筑施工理論奠定了基于虛擬現實的虛擬施工的理論基礎。

第4篇

現代遠程教育中,存在諸多影響教學效果的因素,其中最主要的因素之一就是缺乏交互作用。在遠程教育的實踐中,人們越來越感到,要抑制和減少遠程教育形式的固有弱點、保證遠程教育的質量,必須加強實施現代遠程教育的交互手段,充分發揮交互作用的特點及其在遠程教學中運用的優勢,這樣,對現代遠程教育中的交互作用進行廣泛而深入的研究,就自然而然提到議事日程上來了。在信息技術高速發展的今天,遠程教育中能夠運用的以信息技術為依托的交互方式有很多,例如:Intemet網絡、視頻會議系統、交互式電視等。但是這些交互方式還是過于傳統,而且,在教學效果上做不到身臨其境,教學效果也就不能充分發揮。要充分提升遠程教學教育效果,采用虛擬現實技術是最好的解決之道。虛擬現實(VirtualReality),簡稱VR技術、靈境技術或、幻真技術,它實際上是一種可創建和體驗虛擬世界(VirtualWorld)的計算機系統。此種虛擬世界由計算機生成,可以是現實世界的再現,亦可以是構想中的世界,用戶可借助視覺、聽覺及觸覺等多種傳感通道與虛擬世界進行自然的交互。它是以仿真的方式給用戶創造一個實時反映實體對象變化與相互作用的三維虛擬世界,并通過頭盔顯示器(HMD)、數據手套等輔助傳感設備,提供用戶一個觀測與該虛擬世界交互的三維界面,使用戶可直接參與并探索仿真對象在所處環境中的作用與變化,產生沉浸感。VR技術是計算機技術、計算機圖形學、計算機視覺、視覺生理學、視覺心理學、仿真技術、微電子技術、多媒體技術、信息技術、立體顯示技術、傳感與測量技術、軟件工程、語音識別與合成技術、人機接口技術、網絡技術及人工智能技術等多種高新技術集成之結晶。其逼真性和實時交互性為系統仿真技術提供有力的支撐。它同時具有沉浸性、交互性和構想性,使人們能沉浸其中,超越其上,出入自然,形成具有交互效能多維化信息環境。

1虛擬現實系統的構成及技術特征

虛擬現實硬件主要由專業計算機、應用軟件系統、輸入設備和演示設備等組成,虛擬現實是離不開硬件的支持的,只有在硬件的輔助上才能將虛擬現實的優越性最大程度的發揮出來.虛擬現實技術的特征之一就是人機之間的交互性.為了實現人機之間的充分交換信息,必須設計特殊輸入和演示設備,以影響各種操作和指令,且提供反饋信息,實現真正生動的交互效果。不同的項目可以根據實際的應用可以有選擇的使用這些工具,主要包括:立體投影、立體眼鏡、頭盔顯示器、三維空間跟蹤定位器、數據手套、3D立體顯示器、三維空間交互球、多通道環幕系統。虛擬現實產生的視覺形式可分為平面型、桌面型、立體型三類。虛擬現實技術具有以下重要特征。

多感知性:在虛擬世界中可具有視覺、聽覺、力覺、觸覺、運動感,甚至還包括味覺、嗅覺。沉浸感:用戶感到作為主角存在于虛擬環境中的真實程度。交互性:用戶對虛擬環境內物體的可操作程度和從環境得到反饋的自然程度(包括實時性)。自主性:在虛擬環境中物體反映一般規律的真實程度和用戶在虛擬環境中應遵循的一般準則。目前,虛擬現實技術的實際應用已經展開具體包括虛擬現實系統在城市規劃中的應用、擬現實系統在醫學中應用、虛擬現實系統在樂、虛擬現實系統在軍事與航天工業的應用、擬現實系統在室內設計中的應用、虛擬現實系在房產開發中的應用、虛擬現實系統在工業仿中的應用、虛擬現實系統在軍事模擬中的應用虛擬現實系統在文物古跡中的應用、虛擬現實統在游戲中的應用、虛擬現實系統在web3d/品/靜物展示中的應用、虛擬現實系統在道路梁中的應用、虛擬現實系統在地理中的應用、擬現實系統在虛擬演播室中的應用、虛擬現實統在水文地質研究中的應用。

2遠程教育中虛擬現實技術應用模型

虛擬現實系統的組成模型如圖l所示。通過對遠程教育中虛擬現實系統的應用特殊性的分析,給出了如圖2的應用模型圖2中,每個學生使用的客戶端都是一個獨立的虛擬現實系統,其組成與圖1中虛線內部分相同。教師授課系統通過虛擬現實服務器上的應用與虛擬現實客戶端進行通信。學生在虛擬現實客戶端上進行操作過程中形成的模擬數據上傳到虛擬現實服務器的數據庫,以供教師遠程調閱,教師可根據調閱的數據進行同步或者異步的指導。教師可以通過遠程通信的方式在虛擬現實服務器上為學生指定虛擬操作的內容供學生在尋你客戶端進行操作。教師可以在授課系統上進行虛擬演示,演示過程上傳至虛擬現實服務器并間接在學生虛擬現實客戶端進行直播,教師可以在操作的時候進行同步解說。

3結束語

虛擬現實技術能夠為參加遠程教育的學生提供生動、逼真的學習壞境,學生能夠成為虛擬環境的一名參與者,這對調動學生的學習積極性,突破教學的重點、難點,培養學生的技能,強化教學過程的互動都將起到積極的作用。

第5篇

[關鍵詞]虛擬現實設備教學

中圖分類號:TP-9文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1210106-02

隨著科學技術的迅猛發展,特別是計算機科學技術的飛速發展,帶動了各領域科研方式的全面革新。各種計算機輔助設計系統相繼出現,給科研工作帶來了極大便利。而其中的虛擬現實技術成為近幾年來國內外科技界關注的一個熱點。目前,虛擬現實技術已廣泛應用于航空航天、醫學實習、軍事訓練、建筑設計、教育培訓等眾多領域。

一、虛擬現實的概念以及特點

(一)基本概念

虛擬現實技術是一種真實模擬人在自然環境中視覺,聽覺以及行為舉止的一種人機交互界面。它運用計算機圖形學,人工智能,計算機仿真技術,傳感技術,顯示技術,網絡技術以及心理學等各種學科知識在計算機中構成與外在自然環境相同的虛擬環境。它使得用戶可以用自然方式與虛擬環境進行交互操作。

(二)特點

1.沉浸性:指用戶感到作為主角存在于模擬環境中的真實程度。虛擬現實技術根據人類各種感覺器官以及心理特點,經由計算機模擬還原出逼真的三維立體圖像,讓使用者在與虛擬環境進行交互行為時有一種身臨其境的感受。

2.交互性:指用戶對模擬環境內物體的可操作程度和從環境得到反饋的自然程度。虛擬現實系統中的人機交互是一種近乎自然的交互,使用者不僅可以利用電腦鍵盤,鼠標進行交互,而且能夠通過特殊頭盔,數據手套等傳感設備進行交互。

多感知性――是指除了一般計算機技術所具有的視覺感知之外,還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運動感知,甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。由于虛擬現實系統中裝有視、聽、觸、動覺的傳感及反應裝置,因此,使用者在虛擬環境中可獲得視覺、聽覺、觸覺等多種感知,從而達到身臨其境的感。

3.構想性:傳統的計算機圖形學中是將三維場景在顯示器上進行二維環境顯示處理。但是虛擬環境則是真實模擬還原現實客觀世界環境,強調三維顯示立體環境,更貼近于現實真實環境。

4.多感知性:是指除了一般計算機技術所具有的視覺感知之外,還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運動感知,甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。但是由于傳感技術的限制,我們無法達到理論上的對人類感官的全面模擬,現今的虛擬現實技術的感知功能僅限于通過視覺,聽覺,觸覺等。

二、虛擬現實分類

根據用戶參與的形式的不同,通常把虛擬現實分成四大類。桌面虛擬現實,沉浸的虛擬現實,增強現實性的虛擬現實,分布式虛擬現實。

(一)桌面虛擬現實

桌面虛擬現實(PCVR)系統,基本上是一套基于普通PC平臺的小型桌面虛擬現實系統。其實就是使用個人計算機即PC機或PC工作站去產生仿真,桌面虛擬現實的參與者是不完全沉浸的,他要求參與者使用標準的CRT顯示器和立體顯示技CJFD2000以及位置跟蹤器和另外一個手控輸入設備,如數據手套和六個自由度的三維空間鼠標器,戴上立體眼鏡坐在監視器前,在一些專業軟件的幫助下,但可以通過計算機屏幕觀察360度范圍內的虛擬境界。

(二)沉浸式虛擬現實

沉浸式虛擬現實系統是一種高級的虛擬現實系統,它提供一個完全沉浸的體驗,使用戶有一種置身于虛擬境界之中的感覺。它利用頭盔式顯示器或其它設備,把參與者的視覺、聽覺和其它感覺封閉起來,并提供一個新的、虛擬的感覺空間,并利用位置跟蹤器、數據手套、其它手控輸入設備、聲音等使得參與者產生一種身臨其境、全心投入和沉浸其中的感覺。沉浸式虛擬系統是一套比較復雜的系統,它的優點是使用戶全身心地沉浸到虛擬世界中去,缺點是系統設備價格昂貴,難以普及推廣。

(三)增強現實性的虛擬現實

增強式虛擬現實系統是把真實環境和虛擬環境組合在一起的一種系統,它既允許用戶看到真實世界,同時也可以看到疊加在真實世界的虛擬對象,這種系統既可減少對構成復雜真實環境的計算,又可對實際物體進行操作,真正達到亦真亦幻的境界。

(四)分布式虛擬現實

分布式虛擬現實系統是利用遠程網絡,將異地的不同用戶聯結起來,多個用戶通過網絡同時參加一個虛擬空間,共同體驗虛擬經歷,對同一虛擬世界進行觀察和操作,達到協同工作的目的,從而將虛擬現實的應用提升到了一個更高的境界。

三、虛擬現實技術在教學中的實現意義

將虛擬現實技術引入學校教學是教育方法上的一次革命性的創新實踐。相對于傳統的教學模式中理論教學方面對知識的傳授僅限于口述以及靜態圖像展示的教學方法而言,虛擬現實技術可以全方位的讓學生主動獲取知識,對知識體系有全方位的理解。而在實驗教學方面虛擬現實技術可以模擬出逼真的學習環境,并且提供多種學習交互活動,讓學習者通過實際操作或親身體驗來接受相關知識內容。例如在飛行員的培訓中就可以引入虛擬現實技術進行培訓,從而降低了風險以及教學成本。因此虛擬現實技術在理論與實驗教學環節中有以下優勢及特征:

(一)理論教學方面

1.模擬實物立體模型:在教學中經常要利用一些實物展示,以幫助學生形象的認識知識對象。傳統的展示手段有:

(1)利用圖像與投影儀等設備。但是這種靜止圖像在傳遞知識時信息較為匱乏,學生無法獲取畫面之外的知識信息。

(2)利用實物展示。這種方法的缺點是學生全面觀察較為困難,在不同角度獲得的信息各不相同。且展示物品無法制作較大使得后排學生難以看清楚。

(3)通過三維模型動畫軟件制作模型展示。雖然這種方法可以較為完整的還原物體,且各方面信息也都可以獲得,但是使用此類模型進行教學無法實現動態交互,學生只能被動接受事先安排好的內容順序,最多進行暫停與播放操作。無法自己主動獲取所希望了解的相關方面知識。

但是通過虛擬現實技術我們可以構建與實物相同的三維物體。利用三維制作軟件制作模型,最后存儲為VRML格式,在VRML播放器中使用可以全面的認識展示對象。如計算機教學中硬件部分教學中就可以制作出相關硬件部分的桌面虛擬現實。讓學生近距離全方位的觀察。

2.立體空間的展示:立體空間是指現實中存在的或根據歷史資料在歷史中層真實存在的空間。在教學中由于受到條件的限制,學生無法親歷這些空間,只能靠老師語言描述或繪畫描繪等方法來激發學生想象,讓學生在自己的腦海中抽象的構建相關的空間。但是依靠虛擬現實技術我們可以不僅僅讓學生在腦海中想象,還可以讓學生聽的到,看的到,甚至摸的到。例如在地理課程中描述火山地形,傳統教學手法無法讓學生親臨火山去觀察,但是結合虛擬顯示技術就可以全方位的觀察火山地形以及火山噴發過程。同事結合虛擬向導的語音描述,學生在學習過程中可以結合向導所講的知識親自觀察。這種教學方法無疑是對傳統書本授課教學的革新與挑戰。

3.展品介紹:人類發展經歷了數千年,在這數千年里有無數人類知識的結晶與藝術的瑰寶。但是大多數時候我們都無法親眼目睹這些寶貴的文化遺產,往往是通過圖片或者視頻來了解認識它們。比如巴黎的埃菲爾鐵塔,我們又有多少人能去法國,親自站在埃菲爾鐵塔下面去從下而上的觀賞它。大多數人都是通過照片來觀看埃菲爾鐵塔的正面。但是利用虛擬現實技術我們可以真實的模擬出埃菲爾鐵塔來,從而全方位的觀察它,不僅僅是我們正常的視點。我們甚至可以從人們無法獲得視點來觀察。

(二)實驗教學方面

虛擬實驗是采用虛擬現實等技術,模擬傳統實驗操作環節的軟硬件實驗環境,包括虛擬的實驗設備、實驗工具、實驗對象等。實驗過程主要是對虛擬對象的操作,實驗結果可以被處理、存儲,實驗過程可以不斷重復進行,虛擬實驗注重的是實驗操作的交互性和實驗結果的仿真性。

虛擬實驗室是虛擬現實技術應用研究的重要載體,是以計算機軟硬件技術為基礎,使用軟件開發工具實現的一種虛擬實驗環境,通過開發一系列虛擬實驗模塊來模擬真實的實驗環境、實驗設備和實驗過程,實驗者能夠進行友好人機交互,真實感受互動的實驗過程,身臨其境地進行實驗操作。虛擬實驗室與傳統實驗室相比有以下優點:

1.打破了傳統實驗對地點和時間的限制:很多實驗都需要大量的時間來進行操作,而且很多實驗對實驗地點的要求也很嚴格。但是結合虛擬現實技術,我們可以突破時間的限制而在較短的時間內獲得實驗結果,同時對一些特殊實驗環境也可以進行模擬,打破了實驗的地點限制。

2.降低了實驗器械的損耗以及充分發揮學生創造力:在虛擬現實環境中進行實驗,學生無需對損壞實驗器械而擔心。可以放心大膽的使用一些可能十分昂貴的實驗器材。同時在虛擬的實驗環境中,學生也可以自由發揮自己的想象力,創造力。

3.節省成本,突破設備、場地、經費等硬件的限制。

4.降低操作風險:在一些高危險性的實驗中運用虛擬現實技術可以避免因操作失誤而帶來的人身事故。而且也可以進行一些學校無法提供的高危險性的實驗:如核反應實驗等涉及放射性元素的實驗課題。虛擬實驗教學應用于實驗教學是教育技術發展的一個飛躍,它營造了“自主學習”的環境,由傳統的“以教促學”的學習模式變為學生與虛擬環境的交互,從而得到新知識的學習模式。

四、結語

虛擬現實技術伴隨著計算機圖像技術和計算機網絡技術的不斷發展,從開始產生到現在經歷了一段相當長的時間。但是隨著科技的日新月異的變革,我們的虛擬現實技術也將迎來一個快速發展的階段,使我們的虛擬現實中的場景更加真實,人物也更加生動形象,使之帶動教育教學手段上的革新。

參考文獻:

[1]胡小強,虛擬現實技術[M].北京:機械工業出版社,2005.

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[3]蔣慶全,國外VR技術發展綜述[J].飛航導彈,2002(1).

第6篇

關鍵詞:現代教育技術;虛擬現實;教學模式;教育應用

引言

新一輪的信息革命將深刻地改變傳統行業,逐漸克服技術難題之后,5G通信技術、人工智能技術、虛擬現實技術都得到了長足的發展,研究者們開始關注虛擬現實技術的應用,它在現代教育領域的運用成了矚目的焦點。

1現代教育技術的特點和發展趨勢

現代教育技術是把現代教育理論應用于教育、教學實踐的現代教育手段和方法的體系。它以實現教學過程、教學資源、教學效果、教學效率的最優化為目的[1]。它的現代化體現在教學設計現代化、教學手段現代化、教學媒體現代化。隨著現代教育科學和現代信息技術的飛速發展,現代教育技術和教育聯系緊密,它增加了信息傳遞的方式與方法,提升了教學效果與效率。現代教育技術與普通教育技術沒有本質區別,突出”現代”一詞的目的是要更多地關注現代科學技術的相關問題,吸納新的科學技術成果和思維方式,凸顯教育技術的時代特色。目前,教育技術在教育中的應用可以按照技術特點大致分為以下5類:(1)基于傳統媒介(如書本、圖片、畫冊、黑板、模型、實物、小型展覽)的常規教學模式;(2)基于視聽技術(計算機技術)的多媒體教學模式;(3)基于衛星通信技術的遠距離教學模式;(4)基于因特網等網絡技術的網絡直播教學模式;(5)基于三維仿真技術的“虛擬現實”的教學模式。隨著現代信息技術的快速發展,許多新技術被用到教育教學實踐中,豐富了現代教育技術的內涵。現代教育技術突破了傳統教育方式,正朝著多媒體化、網絡化、信息化、教育技術應用模式多樣化和遠程教育普及化的趨勢發展[2]。而“虛擬現實”的教學模式,具有多種教學模式的優勢,試想一個場景——分散在世界各地學習者穿戴著虛擬現實設備,匯集到一個共同的虛擬社區,在這里自由交流與學習——這種美好的愿景并不遙遠。

2虛擬現實的概念及特征

虛擬現實是一項融合了計算機圖形技術、多媒體技術、傳感器技術、人機交互技術、網絡技術、立體顯示技術、心理學及仿真技術等多種科學技術發展起來的計算機綜合技術[3]。虛擬現實技術有三大基本特征:沉浸感、交互性和想象力,它強調人在虛擬現實技術中的主導作用[4]。交互性是指用戶與虛擬空間中的虛擬物體的互動能力;沉浸性是指用戶在計算機生成的虛擬環境中,通過模擬視覺、聽覺等感官,給人以真實感覺;想象性是指用戶在虛擬環境中,根據環境傳遞的信息以及自身沉浸在系統的行為,通過自己的邏輯判斷、聯想等思維過程,想象虛擬現實系統中并未直接呈現的畫面和信息。近年來,科技不斷發展,信息量呈爆炸式增長,虛擬現實技術能有效地提高信息傳播和教學效率。虛擬實現的特性符合現代教育技術對提高教學水平的要求。

3虛擬現實技術在教學中的運用途徑

3.1自主學習

虛擬現實提供了一種嶄新的交互方式,學生可以通過眼睛、耳朵等多種感覺器官與它進行實時互動。學生憑借自然語言交互,以觸覺、視覺、聽覺作為媒介,和計算機進行交流溝通。這種嶄新的人機交互方式,給與學習者全新的體驗:在這個虛構的學習場景中,真實與虛擬模糊了邊界,理論知識和實踐操作同時進步。虛擬現實模擬的環境大體可以分為三個層次:(1)“顯示現實”,還原真實的環境,但是一般人不容易直接接觸,如火山口的場景、銀河中的場景、危險的化學實驗室等;(2)“模擬現實”,模擬現實中不存在的環境、特殊條件下才會產生的事物,如仿真訓練、模擬訓練等;(3)“創造現實”,突破現實的制約,想象力有多大,創造力就有多大,一切現實法則都可以在虛擬空間中被顛覆,給學生發揮創造力的機會,把好的創想在虛擬空間中盡情展現。

3.2虛擬實驗室

虛擬實驗室是虛擬現實技術的一大創新,學生可以在其中自由實驗,動手操作,觀察各種實驗反應,擺脫常規實驗室的局限。在虛擬物理實驗室中,學生可以虛擬出各種物理現象,實驗效果直觀可見;可以看見現實中看不到的磁場,理解磁場變化的原理;可以感受橋梁大廈的建造與崩塌,分析其中的力學原理。身處虛擬生物實驗室內,可以仔細觀察人體組織的切片結構,各種骨骼結構也變得清晰透明。在虛擬化學實驗室中,學生可以遠離現實實驗室的各種危險,安全地操作天平、砝碼,觀察燃燒、爆炸等反應現象;在虛擬地理實驗室中,學生可以進行地震和火山爆發等實驗,瞬間遨游太空,瞬間又深潛入海底,盡情體驗地理科學的魅力。想象力的邊界才是虛擬實驗室的邊界,虛擬實驗室將成為學生們最喜愛的場所。

3.3技能訓練

虛擬現實沉浸感和互動性的特性,可以使學習者全身心進入學習狀態,在安全的虛擬環境中反復練習,不斷試錯,直到熟練掌握技能。例如,在虛擬射擊培養體系中,學生可以重復射擊,提高反應能力,學習不同的掩體情況下的射擊方法,直到熟練掌握。運用VR技術可以使醫務工作者反復操練,保障手術訓練的實效。在教學技能訓練方面,與傳統微格教室相比,在虛擬教室中,師范生可以自由選擇面對的學生人數,克服上臺教學的畏懼心理。但是值得注意的是,真實的情景也是技能訓練不可或缺的內容,需要合理安排虛擬現實學習和真實情景練習,找到它們之間的平衡點,最大化利用虛擬現實技術的優勢。

4虛擬現實教育應用的展望

虛擬現實技術正處于高速發展階段,它會給教育帶來巨大的變革,未來的虛擬現實系統能夠與通信技術、大數據技術、人工智能技術等前沿科技緊密結合。在虛擬教育社區,每個學習者都有自己唯一的虛擬身份,能夠在虛擬的空間中與他人的虛擬角色互動交流,也能與人工智能的虛擬角色交流。人工智能虛擬學伴可以為學習者提供全程的學習規劃指導,制定個性化的培養方案;學習者的成長軌跡全程被記錄在虛擬世界之中,通過物聯網技術制作的可穿戴設備,學習者的身體健康狀況也可以被詳實記錄。數字虛擬世界和真實世界共同培養人才,這正是未來智慧教育的圖景

第7篇

[關鍵詞]虛擬現實;旅游管理;本科教學;實驗實訓

隨著信息技術的發展,虛擬現實技術逐漸得到廣泛的重視和應用.虛擬現實技術是指利用包括集成技術和傳感設備在內的新型信息技術模擬的一種多維度仿真、實時性強的虛擬環境(VirtualEnvironment).用戶可以利用計算機、電子設備在虛擬環境中進行現實模擬,營造出一種身臨其境的感覺[1].用戶不僅可以看到高仿真的圖像,還可以聽現實的聲音,甚至嗅到氣味,以及在虛擬環境中的交互操作.旅游業是一個參與主體多,業務范圍廣泛,信息處理強大的行業.利用計算機、傳感和測量技術、模擬技術和微電子技術等相關技術,進行旅游景觀、旅游業務的三維虛擬,再通過互聯網進行網絡傳播,將會有廣泛的用途.三維虛擬現實環境提供虛擬的旅游體驗,為旅游服務提供模擬研究環境.虛擬環境有利于對游客旅游決策過程、旅游線路規劃進行模擬.三維虛擬技術在旅游業的廣泛應用,逐漸形成虛擬旅游的概念.事實上,虛擬旅游不僅為旅游決策和旅游體驗提供了便利,而且為旅游專業教學提供了一個新的平臺.然而,如何使用虛擬現實技術進行旅游管理本科教學很少討論.

1基于虛擬旅游專業教學的理論基礎

虛擬現實系統具有三個基本特征,即浸入(Immersion)、互動(Interaction)和想象(Imagina-tion).虛擬現實系統通過全方位環境仿真、立體化界面人機交互、強大的數據查詢分析功能,達到浸入、互動和想象三個特征,意味著可以真正實現在虛擬的數據環境對現實世界完全仿真.在虛擬現實環境中,人們不僅可以感知、瀏覽、查詢和分析虛擬現實對象基本屬性,如資源條件,地形參數,環境條件等,還可以進行要素分析、綜合評估、規劃或決策.根據三維場景的生成底層技術,虛擬現實通過兩種技術途徑進行環境仿真.一是基于圖像構建虛擬環境,但信息豐度低.二是通過矢量建模方法構建,特點是可計算性強,信息豐度較大.虛擬現實技術應用非常廣泛,從生產制造、模型設計、醫療衛生、娛樂體驗到教育培訓,幾乎包括生活的方方面面.相對于傳統應用教學的信息技術,虛擬現實技術具有一些無法替代的優點,包括:現場的逼真感、體驗的真實性、交互的可視化、分析的多維度.虛擬現實技術更能滿足旅游課程課堂教學、實驗教學要求實踐的可操作性、實訓的現場感.因此,虛擬現實技術應用能夠在增強教學效果、培養實踐能力、強化師生互動、增強創新意識等方面發揮重要的作用.燕浩鵬(2008)提出虛擬現實旅游實驗系統可以實現教考結合、突破時空的限制、豐富教學手段、完善教學模式[2].陳丹紅(2008)進一步對虛擬現實技術在旅游實驗教學中的應用進行了概括,主要體現為三個方面:虛擬訓練教學系統、虛擬知識學習系統和虛擬實驗教學系統[3].而魏凱(2007)將多媒體技術與虛擬現實技術在教學中的應用效果進行了對比,在肯定傳統教學模式和技術的前提下,提出虛擬現實技術可以在旅游教學及實訓中起到輔助作用[4].張瑩(2008)則針對常規教學方法的三大矛盾———學生與教學內容的矛盾、教師與教學手段的矛盾、教師與學生的矛盾[5],提出虛擬現實技術成為克服三大矛盾的突破點.

2基于虛擬旅游專業教學的技術基礎

隨著地理信息系統技術(GeographicInforma-tionSystem)、新一代互聯網技術、虛擬現實、三維可視化、大數據、仿真模型等技術的持續發展和深入,計算機不僅用來處理文字、圖像、聲音、動畫、視頻等信息,而且用來將三維實體、四維環境等進行動態仿真和環境實體模擬,包括虛擬銀行、虛擬城管、虛擬安防、虛擬城市、虛擬大學、虛擬商務、虛擬旅游.相應地也出現虛擬技術提供商、虛擬服務開發商.虛擬現實技術成為旅游管理專業開展虛擬旅游教學的重要技術基礎.基于虛擬現實技術,構建一個擴展性強、功能完善的實驗實訓平臺,是虛擬旅游教學的關鍵環節.利用接口嵌入的方法,可以實現虛擬旅游教學所需要的多樣化功能(表1).

3基于虛擬旅游專業教學的優勢

3.1虛擬旅游可以模擬旅游主、客、媒三體

旅游分為主體、客體、媒介,在地理位置上主體和客體是不重合的,必須通過旅游通道到達客體,再回到主體.虛擬旅游者自身的位置不會發生移動,但其所處情境會離開實際生活場景,到達所向往的地方.專業教學中學生可以分別虛擬主體、客體和媒介.

3.2虛擬旅游可以模擬旅游中的多感官體驗

旅游的感官感受,一般包括視、聽、觸、嗅,其中以視覺接觸為主.虛擬旅游也是以視覺為基礎,通過三維模擬實景,以及相應的音樂設置來落實聽覺感受,置于虛幻的旅游地中,仿佛就到了旅游地所見所聞一樣.虛擬旅游不能模仿觸覺、嗅覺的缺陷,將由視圖提示、文字補充所彌補.虛擬旅游的充分自主性、互動性,使學生能夠獲得在實際景觀中更為自由的感受,對游客心理體驗體會得更為深刻.

3.3虛擬旅游有助于學生定性定量思維培養

底層數據庫為虛擬旅游系統提供了定性的感官信息和定量的數據資源.學生應用虛擬旅游系統進行學習,除了通過直觀感知之外,還可以通過多種傳感器、多種信息查詢手段與虛擬環境發生多維度的交互作用,學生能夠從綜合集成的環境中獲得定性和定量信息,從而獲得感性和理性的認識,并有助于深化對概念的認識和萌發新意.

3.4虛擬旅游可以模擬多樣化的旅游活動

傳統的網上旅游只是提供信息、進行交易的平臺,較為枯燥,在旅游系統中處于旅游媒介的作用.虛擬旅游提供了豐富多彩的以逼真旅游景區為背景的模擬旅游活動,完成旅游過程.虛擬旅游同時可以開發超現實、超時空的活動,拓寬了旅游教學手段的寬度、深度和廣度.

4基于虛擬旅游專業教學的功能分析

4.1多媒體信息查詢

在虛擬教學環境中可以查詢多維度、多媒體信息.應用多媒體技術將文本、圖像、音頻、視頻等信息輸入后臺數據庫,不僅增強系統的可視性效果,而且既豐富、充實了旅游地理信息系統的內容與功能,又有利于旅游教學的直觀效果.例如,旅游教學中通過針對某一景點的查詢,獲得有關該景點文本、語音介紹,以及關聯圖片檢索,并且可以調用系統內視頻和網絡視頻,使得查詢表現形式更加生動、直接和形象.

4.2旅游空間信息處理

虛擬旅游教學結合3S技術(遙感、地理信息系統、全球定位系統)可以增強虛擬教學系統的數據獲取和分析能力.全球定位系統(GPS)主要是為遙感信息數據定位,提供空間坐標并更新數據[6].遙感(RS)是一種遙遠感知技術.隨著航空航天的進步,遙感可以獲得地面高分辨率、多譜段、動態化的空間信息,并進行圖像的糾偏、增強和呈現.全球定位系統和遙感系統開始廣泛應用到旅游地理信息系統(TGIS),為旅游行業中涉及到空間方面的問題,比如旅游資源調查、旅游路線規劃、旅游景區規劃、旅游空間效應提供技術支持,并逐步在旅游教學軟件中普及應用.

4.3旅游地理環境仿真

旅游地理環境仿真具有多種用途,可以進行游客空間行為預測和模擬、游客體驗模擬、導游路線模擬、突況處理模擬、停車場車位選擇模擬、自然災害影響模擬、場館設施規劃模擬等功能.這些功能的模擬在教學中可以讓學生直觀體驗、參與和實控,并通過數據交互,獲得深層次的知識結構.旅游地理環境仿真結合底層數據庫,形成一個可測量的虛擬環境,用于交互式觀察和分析.在教學中,定量數據還可以為師生探討式學習提供基礎,例如景區內設施規劃,可以進行模擬和仿真,并結合環境數據不斷完善和優化設計方案.

4.4網上旅游地理信息系統

隨著互聯網、移動互聯網以及物聯網技術的不斷發展,網上旅游地理信息系統應用越來越普遍.虛擬旅游系統不僅可以基于自身的數據庫,學生還可以通過虛擬平臺瀏覽服務器端口旅游地理信息系統站點中的各類信息,包括屬性數據、空間數據、各類專題地圖,并進行相應地理信息系統查詢和分析.學生可以利用旅游地理信息系統嵌入到掌上電腦、手機以及車載系統中,進行信息集成能力的培養.

4.5旅游專家系統

專家系統是虛擬旅游平臺中一個問題解決方案庫,綜合集成旅游相關領域的專家知識和經驗.專家系統是基于知識的程序設計方法構架起來的計算機系統,通過結構化語言、專家方案庫、人工智能,通過邏輯推理運算尋求最佳解決方案.專家系統可以利用已有的人類智慧解決旅游業發展中遇到的復雜問題.在旅游教學中,基于專家系統可以開發二級系統———旅游資源評價系統、旅游生態環境保護監測系統、旅游規劃管理系統,從而模擬旅游資源合理開發和利用的科學決策過程.

4.6虛擬景點

虛擬景點不僅是場景模擬,而是涉及到整個景點的運營和空間管理.虛擬景點還可以進行旅游電子商務的模擬和拓展.利用網絡多媒體技術將虛擬的景點展現在虛擬三維空間,同時,利用最新的支付技術、社交媒體技術可以開展三維虛擬電子商務.學生可以借此模擬“導游”過程,同時可以實訓三維虛擬商務.

5結論

虛擬現實技術具有情境化、交互性、可測量、多感官等特點,對于重視旅游體驗模擬、旅游實地規劃的旅游管理專業本科教學具有重要的價值.旅游管理實踐教學體系中虛擬現實技術應用能夠增強教學效果、培養實踐能力、強化師生互動、增強創新意識.

[參考文獻]

[1]徐素寧,韋中亞,楊景春.虛擬現實技術在虛擬旅游中的應用[J].地理學與國土研究,2001(3).

[2]燕浩鵬.虛擬現實技術在旅游實驗教學體系中的應用[J].教育與職業,2008(30).

[3]陳丹紅.運用虛擬現實技術提升旅游管理實驗教學質量[J].教育探索,2008(3).

[4]魏凱.虛擬現實技術在旅游實訓教學中的輔助作用[J].山東省青年管理干部學院學報,2007(4).

[5]張瑩.虛擬現實在旅游教學中的功能應用研究[J].才智,2008(24).

第8篇

關鍵詞:虛擬現實技術;實踐教學;應用前景

中圖分類號:G4

文獻標識碼:A

文章編號: 16723198(2013)13013602

0 前言

虛擬現實,(Virtual Reality,簡稱VR),是剛剛出現的高新科技技術。它是利用計算機的三維圖形、環境建模、圖形繪制、虛擬音效、自然交互與傳感技術來模擬虛擬空間并與現實結合,在用戶的視覺、聽覺、觸覺等感官上進行模擬,讓使用者身臨其境,沒有限制地觀察三度空間內的任何事物。它主要分為沉浸式和非沉浸式兩種。沉浸式虛擬現實技術,是一種實用、高級、典型的虛擬現實系統。它以大幅面的顯示方式進行投影,使交互的虛擬三維空間高度逼真的展現在觀看者的眼前,并且可以從任何角度、位置,通過外接設備與虛擬空間進行實施漫游和交互。而非沉浸式虛擬現實技術,主要是通過軟件技術來實現的。主要對觸覺、聽覺等感官進行模擬,為用戶呈現一個優質的虛擬界面。其特點是價格低廉、使用方便,而且運用廣泛。

1 國內外虛擬現實技術的研究狀況簡述

美國是VR技術的發源地,至今已有60多年的研究歷史,代表了國際VR的最先進的技術水平。目前美國在該領域的基礎研究主要集中在感知、用戶界面、后臺軟件和硬件四個方面。

日本在虛擬現實技術相關領域的研究中,也是一個具有先進技術實力的國家之一。他們主要致力于建立大規模VR知識庫的研究。并且,在音樂和游戲方面,他們對虛擬現實技術的應用研究也做了很多貢獻。但日本大部分虛擬現實硬件主要是從美國進口的。

日本在虛擬現實技術相關領域的研究中,也是一個具有先進技術實力的國家之一。它在建立大規模VR知識庫的研究中做出了巨大的貢獻。此外,在音樂和游戲方面,他們對虛擬現實技術的應用研究也做了很多工作。但日本大部分虛擬現實硬件主要是從美國進口的。

在歐洲,英國在虛擬現實的分布并行處理、輔助設備(包括觸覺反饋)設計和應用研究方面是領先的。目前,英國已有六個主要從事VR的研發中心,分別是WIndustries(工業集團公司),British Aerospace(英國航空公司),Dimension International,Division Ltd,Advanced Robotics Research Center和Virtual Presence Ltd。其相關產品主要應用于娛樂、軍事、建筑、汽車等行業中。還有德國、法國、瑞典等國家也在進行相應的研究。

目前,我國的VR技術還處于發展階段,得到了政府有關部門的支持和專家的高度重視,大力開展了VR技術的開發與研究。例如,“973”計劃、國家“863”計劃、國家自然科學基金、國家高技術研究發展計劃等都把VR列入了重要科研項目。國內一些重點院校的重點實驗室,開展虛擬現實領域的基礎研究、應用基礎研究和戰略高技術研究,為相關行業領域的某些問題的解決提供了有力支撐,其虛擬現實技術目前也成為了越來越熱門的熱點學科。

2 虛擬現實技術的主要應用領域

目前VR技術的應用除了軍事領域外,主要集中在以下幾個方面:

(1)在產品的開發過程,虛擬現實技術的運用可以便于設計人員對產品和系統建模,同時可以對其進行修改和優化。運用沉浸式虛擬現實技術能夠對產品進行檢查、動態仿真、性能評估,很好的解決設計中存在的問題,縮短了模型設計、檢驗、校核的時間,降低了產品研發成本。波音777飛機的設計便是一個虛擬原型機的典型應用實例。

(2)其次是教育行業。虛擬現實技術已經成為了國內的首創專業,它是將力學與計算機兩大領域進行結合,主要是對工程中力學問題的數值計算與仿真。培養掌握高新科學技術,勇于創新,精于研究,基礎扎實,從事虛擬仿真工程設計,適應國家經濟建設需要的新興應用型人才。學生畢業后的就業面廣,能夠從事力學分析、產品設計、系統動態仿真、虛擬產品研發技術等方面的理論研究與實際應用。并結合力學學科的專業知識,對虛擬仿真工程中的力學問題的解決提供有力的科學論證。

(3)VR還可以應用于高難度和危險環境下的作業訓練。例如,對礦井開采進行模擬。由英國諾丁漢大學的人工智能及其礦業應用研究室(簡稱AIMS)開發研制的房柱式開采模擬VR-MINE系統可以對礦井開采進行動態三維實時模擬,根據模擬礦井結構及相關參數的設計可以達到優化生產系統的目的。其主要特點在于系統的的真實性和人機交互性。比建立任何系統模型所達到的效果還要好。顯然,這類系統還可用于礦井開采計算機輔助設計、生產監控、管理和技術培訓等方面。可以對煤礦設備進行虛擬制造,節省了對人員技術培訓的費用,以及對突發事故進行調查和研究提供相關線索依據。

3 高等教育在教學中存在的問題

目前,高等教育在實踐教學環節存在的諸多問題,可以列舉為以下幾項:

(1)在實訓課程現場教學的過程中,受到場地的限制,某些大型設備占用比較大的場地,只有在設備附近的少數學生能明白老師的講課內容。

(2)實驗設備僅僅用于實驗教學,相對于加工生產比較少,所以導致設備更新的速度相對滯后于技術更新的速度。如果不斷進行實驗設備的更新,將會造成投入巨大,由此造成不必要的浪費也是非常嚴重的。

(3)比較高端的設備價格較高、結構比較復雜,為擴大教學規模而增加設備的臺數勢必大幅度增加教學經費,而且每次使用機器成本較大。這里包括原材料、電力、機器損耗和設備日常維修包養費用,而實驗的產品是不能投放市場產生經濟效益的。而且學生由于操作失誤容易造成設備故障和損耗,同樣也會產生比較高的維修費用。

(4)在文理科專業的教學中,存在單純依靠理論講授、實踐不足等現象。使學生對知識點的掌握不是很牢固,在處理問題時,有些知識點不能靈活的運用。

(5)教師有時只能對機械外表或者部分內部結構進行講解,而對機器的運作原理及內部運作情況在運轉時是不能拆開機殼的,老師在這種情況下的講授有一定的局限性,老師往往采用演示或組織學生觀看多媒體的方式進行學習,學生往往很難獲得感性認識,導致實驗效果不理想。

4 虛擬現實教學系統具體實例

在學習數控加工課程期間,學生按照老師的要求在斯沃數控仿真系統軟件上對數控銑床進行了仿真實驗。首先,學生要掌握計算機輔助銑削加工的基本方法,了解數控銑床操作面板各按鍵的功用,以及數控銑床的調整及加工前的準備工作;然后對給出零件圖形進行手工編程,用txt格式文本進行傳輸,并模擬銑削出指定的零件。右圖就是進行模擬實驗的斯沃數控仿真系統軟件。

在使用過程中,該軟件真實感強,具有目前各種主流的數控系統和操作面板,效果逼真。用戶可以在PC機上模擬操作機床,能在短時間內掌握各種系統的數控車、數控銑及加工中心等操作。軟件同時具有手動編程和導入程序模擬加工。在斯沃數控仿真軟件網絡版中,服務器可隨時獲取客戶端操作信息,并具有考試、練習以及廣播功能等。

5 虛擬實驗教學系統的優點

目前,國外很多高校已經將虛擬技術成功的應用在教學環節上面,并且開發出許多功能性虛擬教學軟件和虛擬仿真教學平臺。按照教學任務可以選取典型的實驗,確定虛擬仿真教學系統的功能、組成和體系結構,確定實驗路線,選取相應的開發工具并進行系統開發、測試等。教學的實驗和實踐可以在虛擬實驗室中進行,從而不必購置昂貴的數控設備,同時在實驗過程中培養和提高了學生的動手能力、實驗能力、分析問題和解決問題的能力。

虛擬實驗教學系統主要采用非沉浸式虛擬現實技術,應用軟件手段進行視覺、聽覺等感覺的模擬。采用虛擬實驗教學具有諸多優勢。首先,教學內容可視化,虛擬教學系統可以添加大量多媒體素材,能夠說明系統的工作原理,以及展示設備的內部結構等。良好的人機交互性使用戶能夠動手操作,確保實驗學習的互動性和真實性,提高學生學習效率以及對知識點的掌握,學生自己也可以自己動手進行大膽的嘗試。同時,教學系統可以節省大量的教學成本,提高課堂教學效率。利用虛擬現實系統,學生在實驗室可以通過老師的講解自己進行虛擬仿真試驗,并獲得比較真實的操作體驗。而且,如果實驗操作具有一定的操作危險,如車間車床的切削加工、電火花切割加工、液壓傳動試驗等諸多實驗設備在工作過程中存在潛在的危險和安全隱患,利用虛擬現實技術進行虛擬實驗,學生在虛擬實驗環境中,可以全身心進行課程項目實訓,大大降低教學風險,確保人身和設備安全。

此外,虛擬現實系統同時還可以實現遠程控制,由局域網或因特網作虛擬實驗室或校園的鏈接,可對各個終端提供開放性的、遠距離的持續教育,還可為社會提供廣大的就業和培訓的機會,創造更大的經濟效益與社會效益。

6 結論:如何提升產品質量和競爭力

文章給出了虛擬實驗教學系統的相關內容。對于當前的國內的形勢,虛擬實驗教學系統有很大的發展空間,作者覺得應該采取以下措施來提高產品質量和競爭力:

(1)針對高等教育教學的特點和背景,將虛擬現實技術、多媒體設備和網絡設備結合起來,發揮虛擬現實技術的集成性,控制性和交互性優勢,可以幫助學生培養和提高實踐操作技能和職業能力,保證教學效果和人才質量。

(2)不斷擴大虛擬實驗教學系統的使用功能和范圍,不僅僅局限于教育領域。同一種產品可以滿足不同需求,能夠提高工業、醫療、生物等領域的生產加工的周期和效率。

(3)面向未來的產品可以建立一個更復雜的虛擬實驗系統,在目前的虛擬組合下提升一個更復雜的軟件工具,提供更好的性能。學校和企業進行聯合開發,并且能夠共享必要的信息軟件和系統。

(4)對于虛擬教學系統在教學過程中的使用狀況要不斷進行跟蹤調查和反饋。因為VR系統可以用于教學實驗和其他項目的評估檢測,所以要對產品隨時進行產品更新和升級。

(5)不斷提高VR系統的交互性、真實性和沉浸感,在新型傳感和感知機理、幾何與物理建模新方法、高性能計算,特別是高速圖形圖像處理等方面還有許多挑戰性的問題有待解決。

參考文獻

[1] 成艷真.虛擬現實技術VR在計算機類教學中的應用[J].晉城職業技術學院學報,2011,(2).

[2]許愛軍,張文金.虛擬現實技術在軌道交通類專業教學中的應用[J].長江大學學報(社會科學版),2011,(4):139140.

[3]教育部.關于推進高等職業教育改革創新引領職業教育科學發展的若干意見[Z].教職成,2011,(12).

[4]雷群安.高校實踐教學存在的問題及對策研究[J].焦作師范高等專科學校學報,2011,(1):5860.

[5]周玉海.先進制造技術中虛擬現實技術的應用與開發研究[J].南方職業教育學刊,2012,(2).

[6]隋廣洲,弓滿鋒,李忠.論先進制造技術的發展趨勢及特征[J].新技術新工藝,2012,(1):711.

第9篇

【關鍵詞】虛擬現實;美術教學;應用

引言

隨著各種高新技術的發展和運用,數字信息時代在方方面面深刻影響著我們。在教學形式上更是發生了不可忽視的變化,虛擬現實技術在教學上的應用就是典型的例子。虛擬現實技術的基本特征很大程度上影響其在教育教學中的現實存在意義和價值。

一、虛擬現實技術

1.虛擬現實技術概述

虛擬現實(Virtual Reality)技術英文簡稱VR,是20世紀80年代末90年代初崛起的一種高科技實用技術。它是由算機圖形學、人機交互技術、傳感技術、人工智能、計算機硬件、軟件構成的三維信息的人工環境――虛擬環境,可以真實的模擬現實世界可以實現的(甚至是不可實現的)物理上的、功能上的事物和環境。

2.虛擬現實技術的基本特征

從本質上說,虛擬現實就是一種先進的計算機用戶接口,它通過給用戶同時提供視、聽、觸等各種直觀而又自然的實時感知交互手段、最大限度地方便用戶的操作、從而減輕用戶的負擔,提高整個系統的工作效率。

二、虛擬現實技術在美術教育中的應用優勢

隨著計算機、信息、網絡等相關技術的發展,計算機作為一種高效能的信息傳播工具,在教育教學過程中得到越來越廣泛的應用。

1.虛擬現實技術營造了新的靈活互動的教學場景,打破傳統教學在空間、時間上的限制。利用虛擬現實技術,學生不需要在特定的教室和特定的時間進行學習,不受時間和空間的限制,學生可以在互動裝置藝術作品里行走、觸摸甚至操作控制;也可以進入物體的內部進行觀察。

2.虛擬現實技術創建了開放自由的遠程教育和網上查詢學習方式。 運用虛擬現實技術,遠程學習以自學為主,不受教科書的限制,使每一位學習者都可以根據自己的學習特點,在自己方便的時間從互聯網上自由地選擇適合的學習資源,這種探索性的學習,有利于激發學生的創造性思維,使學習者在具體情境中通過主動的探索獲得知識,從而提高學習者的動力。

3.虛擬現實技術豐富了傳統的課堂教學內容和展示多面的教學內容。

利用虛擬現實技術,可豐富教學內容,將設計實訓等技能訓練搬到課堂中進行,由于這些虛擬的訓練系統無任何危險,學生可以反復練習,直至掌握操作技能為止。應用虛擬現實技術,還可恰如其分地演示一些復雜的、抽象的、不宜直接觀察的自然過程和現象,全方位、多角度地展示教學內容。

三、虛擬現實技術在美術教學中的應用

作為傳輸數字信息的媒體,VR在未來藝術領域方面所具有的潛在應用能力也不可低估。在美術教學上的應用同樣不可低估.VR所具有的臨場參與感與交互能力可以將靜態的藝術(如油畫、雕刻等)轉化為動態的,可以使觀賞者更好地欣賞作者的思想藝術。

虛擬現實在設計教學中的運用

1.傳統設計教學面臨的挑戰。

首先,傳統設計教學模式的特點就是由教師通過講授、板書及教學媒體的輔助,把教學內容傳遞給學生或者灌輸給學生。老師是整個教學過程的主宰,學生則處于被動接受老師灌輸知識的地位。其次,傳統設計教學需要投入大量的經費制作相關教學模型,而目前教育經費普遍投入不足,因此造成了實踐課程大量減少,實踐內容大大削減,學生的實際動手能力不足,不符合我國教育發展與改革的方向。

2.虛擬現實技術在設計教學中的優點與應用

虛擬現實本身的特點決定了其在設計教學中的諸多先天性優勢:(1) 逼真 “虛擬現實技術通過軟硬件平臺的搭建可以形成逼真的虛擬環境,可以對學生產生視覺、聽覺、觸覺等各種感觀刺激信息。(2) 交互 信息社會的發展要求我們的教育對象具備良好的溝通能力,而虛擬現實正好提供了這方面的訓練。構建一個更能激發學生的學習興趣和積極性、引導學習者主動學習的虛擬環境,從而改變傳統教學的灌輸式教學” 。 (3) 合作 隨著市場經濟的發展,社會分工愈來愈細,要求培養的學生具有良好的合作能力。

四、虛擬現實技術在美術教育應用中的局限性和展望

虛擬現實在教育中的運用不可忽視,帶來了快速方便的學習模式和學習方法。我們也不能忽視目前的虛擬現實技術還存在一些問題,主要表現在:

虛擬環境與真實生產的差異:虛擬現實是一種技術不是真實環境。虛擬現實的虛擬效果還有待進一步加強:虛擬現實的表示側重于幾何表示,缺乏逼真的實體、行為模型,虛擬現實技術在感知方面,視覺合成研究的較多,聽覺、觸覺關注較少,真實性與實時性不足,其虛擬的效果還需要進一步加強。 虛擬現實的硬件與軟件成本的逐漸降低,這種新的教學媒體必將廣泛應用于教育教學中,最終在現代教育領域中發揮其重要作用。

五,結語

虛擬現實在美術教育上的應用,具有互動、便捷、構想和多感知的特點和優勢,也就擴大了藝術教育的范圍,增加了學生對美術學習的學習興趣。提高了教學質量達到預期教學目的。虛擬現實――教育事業的“催化劑”,大大改善教學環境,更容易激發學生的學習積極性和主動性,從而能顯著提高教學效果。將虛擬現實在教學中的運用和傳統教學結合去來揚長避短,將二者的優勢發揮出來,更大的促進人類教育事業,特別是美術教育。

參考文獻

[1]《虛擬現實技術___全息語言與藝術》王立群陳德陸

第10篇

關鍵詞:虛擬現實技術;房地產;展示

一、 引言

虛擬現實技術(VR),是模擬人類視覺、聽覺、力覺、觸覺等感知行為的高度逼真的人機交互技術。它具有沉浸感、交互性、構想性,可以把抽象、復雜的計算機數據空間表示為直觀的、用戶熟悉的實物。利用這種計算機生成的交互式三維環境,不僅使參與者能夠感到景物或模型十分逼真地存在,而且能對參與者的運動和操作做出實時準確的響應。

二、虛擬現實房地產展示系統的特點

近年來,房地產業競爭的愈演愈烈,沙盤、模型、表現圖、樣板房等做為房地產展示的傳統手段,已經無法滿足消費者和行業的需要。由于沙盤要經過比例縮小,無法以正常人的視角來看到小區的建筑空間,更無法獲得人身臨其境的感覺。樣板房雖然能給顧客提供真實的房屋空間結構,但是成本太高,造成很大的資源浪費。效果圖它只能提供靜態局部的視覺體驗。三維動畫雖有較強的三維效果,但觀察者只能按事先規定好的路線和角度瀏覽固定的內容,很被動,信息很不全面。

虛擬現實作為全新的房地產營銷方式已成為房地產企業節約宣傳費用,提高宣傳效果的首選途徑,使電子商務網上售房成為現實,適合大型城市多點銷售甚至改變了現有銷售模式。銷售人員可帶購房者在電腦上的樣板房間虛擬房產展示系統的設計與實現中漫游,并同時進行有關戶型相關信息的實時查詢,使購房者坐在家中能細細觀看小區全貌、房型結構空間布局或者直接從網絡上進行觀看。

三、虛擬房地產展示系統中的虛擬場景設計

首先是對整個小區所處地理環境進行地形建模,然后在地形上鋪設道路,利用主干道路將小區劃分成若干區塊,確定各片分區中的主要建筑與景觀,對各區塊中的主要建筑分別進行三維建模。要選擇有代表性的建筑建模,利用它進行改造可得到其他建筑的模型,然后進行修改即可獲得其他樓的模型。

模型建好之后,需要對各組模型進行有效組織,然后按照平面規劃圖的位置將其集成到房間模型上,組成總體場景模型。進行場景建模時要充分利用建模技術,在不大幅削弱場景的逼真性,又降低場景復雜度,有效減輕場景實時渲染的負擔。

虛擬場景模型的優化對演示速度影響很大,合理的模型優化是虛擬現實系統的實時性的保證。前期如果不對場景的模型進行很好的優化,到了制作后期再對模型進一行優化時就需要重新回到3DMAX中里重新修改模型,并進行重新烘焙后再導入到VRP場景里,就出現了重復工作情況,大大降低了工作效率。

通過三維建模得到場景數據模型后,需要導入虛擬現實制作軟件中進行互動等設計。這些工作可以通過漫游引擎來完成,首先要能夠將數據模型轉換到漫游引擎中,然后利用相機控制,使得場景隨用戶視點轉移進行變換,還要實現碰撞檢測及時響應等,保證系統在虛擬空間漫游時的交互性和真實感。

四、虛擬房產展示系統的主要功能

虛擬房產展示系統主要功能及實現的功能有:

(1)交互式漫游。可以通過鍵盤控制視點移動和漫游狀態切換,用戶在漫游時可用鍵盤來控制視點的移動,上下左右鍵或者利用W、S、A、D鍵可控制視點的前進、后退、左平行、右平行。

(2)路徑漫游。系統可以按照指定路徑進行漫游,不加人為干預,自動對整個場景進行漫游。

(3)多媒體信息功能,包括文字介紹。為了豐富房展的展現手法,可對每一個房間都做了交互功能,當瀏覽者進入該房間時,就可以看到與之對應的解說,這樣就較好地模擬來一種導游效果,使得該系統更加接近于真實,可用性也更強。文字介紹主要是對房間等做一些簡要的說明,來彌補聲音、圖片等信息表達的不足。

(4)碰撞檢測功能。碰撞檢測對增強虛擬場景漫游的真實感和逼真感有重要作用。在虛擬現實系統中,由于用戶的交互和物體的運動,物體間經常可能發生碰撞,此時為保持環境的真實性,需要及時檢測到這些碰撞,并計算相應的碰撞反映,更新繪制結果,否則物體間會發生穿透現象,破壞虛擬環境的真實感和用戶的沉浸感。當碰撞發生時,進行碰撞避免處理。

五、總結

虛擬現實房地產展示系統與傳統的售樓推介方式相比較,具有明顯優勢。它將大大提高項目規劃設計的質量,降低成本,減少風險,加快項目進度,加強各相關部門的協調,極大的提升房地產項目的品質,帶來更多的效益。相信隨著虛擬現實技術的不斷發展,在未來的建筑領域,虛擬現實技術將有著極其廣泛的前景。

參考文獻:

【1】王龍江  基于虛擬現實技術的校園漫游系統  山東理工大學學報  2007.7

【2】曹彤  虛擬博物館的三維場景構造及交互漫游實現    計算機工程與設計 2007.12

【3】王瑞玲  陳振明等  基于場景建模的虛擬漫游系統    計算機應用于軟件  2007.7

第11篇

[關鍵詞] 虛擬現實沉浸感交互虛擬商品

一、虛擬現實的概念

虛擬現實(Virtual Reality,簡稱VR)是在計算機圖形學、計算機仿真技術、人機接口技術、多媒體技術以及傳感器技術的基礎上發展起來的一門高新技術。1965年,美國學者Ivan Sutherland(((The Ultimate Display)),揭開了虛擬現實技術發展的序幕。從20世紀80年代末到90年代初,它逐漸開始作為一門較完整的體系而受到人們的極大關注。和其它許多新興交叉學科一樣,虛擬現實尚沒有統一的定義,一般理解為虛擬現實是一種先進的計算機用戶接口,它將人和外部世界隔離開來,通過給用戶同時提供諸如視覺、聽覺和觸覺等各種直觀、自然的實時感知交互手段,使用戶具有身臨其境的感覺,從而能夠更逼真地觀察所研究的對象,更自然、更真實地與對象進行交互。與傳統的人一機界面如鍵盤、鼠標器、圖形用戶界面以及流行的Windows等相比,虛擬現實在技術思想上有了質的飛躍。

虛擬現實是一門實用性技術,它的系統工作環境包括頭盔式顯示裝置、數據手套、數據衣以及其他傳感裝置。目前,虛擬現實技術已經廣泛應用到教育培訓、工程設計、軍事、醫學和娛樂等眾多領域,被專家學者們公認為21世紀最有可能促使社會發生巨大變化的幾大技術之一。虛擬現實技術的運用使得顧客在商場中購物時,通過虛擬現實設備對商品進行查詢,既增強了趣味性,又不至于在過大的商場行走太疲勞,同時有利于在銷售旺季人過多造成的種種不便。更為重要的是如果商品在本商場沒有,也可通過網絡虛擬現實來跨商場查詢,以方便顧客的需要,意義較為深遠。

二、虛擬現實技術的特點

1.沉浸感(Immersion)。用戶作為主角存在于虛擬環境中,通過多維方式與計算機所創建的虛擬環境進行交互,產生身臨其境的感覺,與虛擬環境融為一體。

2.交互性(Interaction)。即用戶從虛擬環境獲得反饋的自然程度和對虛擬對象的可操作性。計算機應能夠響應用戶的輸入并實時改變虛擬場景的狀態,否則用戶會產生不舒適感和對虛擬環境的排斥感。

3.想象力(Imagination)。用戶沉浸在多維信息空間中,依靠自己的感知和認知能力全方位地獲取知識,發揮主觀能動性,尋求解答,形成新的概念。

4.多感知性(Multi perceives)。也稱為全息性,即虛擬現實系統能提供的感覺通道和獲取信息的廣度和深度。虛擬現實旨在提供多維感覺通道和類似現實世界的全面信息,使用戶達到身臨其境的感受。多感知性無疑是人們全身心沉浸最基本的前提條件和技術基礎。

其中沉浸感是核心,是我們在現代商場中所要實現功能的核心,也有人稱為“臨境感”,“投入”,或“存在感(Presence)”等。我們在此的目標是力圖使顧客在計算機所創造的三維虛擬商場環境中處于一種“全身心投入”的感覺狀態,有身臨其境的感覺,即所謂“沉浸感”,而不是像看書或查閱資料一樣買商品。在該環境中的一切,看上去是真的、聽起來是真的、動起來也是真的,一切感覺逼真。用戶覺得自己是虛擬環境中的一部分,而不是旁觀者。他感到被虛擬商場所包圍,可以在這一環境中左顧右盼、自由走動,與物體相互作用,如同在已有經驗的現實世界中一樣。這種使用戶感到作為一個主角沉浸在模擬環境中的真實程度,對理想的模擬環境應該達到使用者難分辨真假的程度。如可視場景應隨著顧客買商品的視點的變化而變化,有比現實更逼真的照明和音響效果等,甚至比真的場景還“真”。導致“沉浸感”的原因是用戶對計算機環境的虛擬物體產生了類似于對現實物體的存在意識或幻覺。

三、虛擬現實在現代商場中應用實現的技術可能

商場虛擬商品的生成是整個虛擬商場的環境基礎,所有商場虛擬商品的設計與交互都是在這個虛擬商場的環境空間進行的。

1.商場虛擬商品建模生成技術研究。用VRML建立復雜三維模型是相當繁難的,雖然VRML提供了構造虛擬世界的簡單方法,但就是因為它自身的特點,我們在利用它構造虛擬世界的時候,必須手工編寫冗長的代碼,而且還無法直觀地對構造的虛擬世界進行即時修改。因此在構造虛擬場景時期,使用一些三維建模工具可以大大提高開發虛擬現實系統的效率,如:3D Studio MAX、maya、lightwave等。因它們強大的三維建模和動畫制作功能恰好可以彌補VRML這方面的不足。研究商場虛擬商品的三維建模是商場虛擬商品設計空間生成的前提。

2.三維商品造型的輔助設計。目前運行在PC系統上最流行的三維建模軟件是3D Studio MAX,其對虛擬場景的渲染效果已經具有工作站的水準。在建模的過程中,多處對于復雜形體的建模使用了3D Studio MAX中的VRML格式造型工具進行建模。由于造型軟件的直觀和便捷,大大提高了系統構造的效率。在使用VRML構造虛擬三維商品的時候,可以通過下面的途徑,使用3D Studio MAX進行產品建模的輔助設計,賦予其各種屬性然后用3DStudio MAX系統提供的導出(export)功能將場景文件直接轉換成VRML格式的文件。這種方法帶有一些風險,因為這種格式上非規范的倒換會丟失3D Studio MAX中建立的許多物體對象屬性的信息,但對于很多比較簡單的商品這種導出相對比較適宜,我們所設計的商場商品不是很復雜,成本不能太高,商品的更換頻率高,所以運用此種方法較為適宜。

3.虛擬商場的交互技術平臺。虛擬商場的交互技術開發有很多軟件,我們在此設計運用WorIdTooIKit(WTK)軟件平臺。WTK是一種高級的跨平臺虛擬現實開發系統。它提供了1000多個C語言寫成的函數,支持用戶快速開發虛擬現實應用程序。WTK所創建的虛擬世界可以仿真具有各種特性和行為的對象,用戶可以通過輸入輸出傳感器來控制對象的行為,使用計算機顯示器和帶頭部跟蹤的立體顯示設備(HMD或者立體眼鏡)在虛擬環境中漫游和觀察。WTK程序的核心是仿真流程,主要包括接受外部事件、更新對象狀態、觸發事件處理三個過程,最終完成場景對象的各種行為描述。WTK本身并沒有采用對象繼承,但是它的設計和實現中處處體現了面向對象的思想。WTK支持幾乎市面上所有的虛擬現實硬件,常見設備,包括CrystalEyes、Polhemus Fastrak/Isotrak和Thrustmaster、ierial Joystick等。WTK是一個跨平臺的開發引擎,支持Windowns、Linux、SGI IRIX和SLTNSolaris等多種操作系統。因此,我們選擇WTK作為開發平臺。

四、結語

第12篇

關鍵詞:虛擬現實技術;電視節目制作;實驗教學

中圖分類號:G424文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)19-4779-02

Application of Virtual Reality Technology in the Experiment Teaching of TV Program Edit Course

WU Shun-bi

(Communication Media College of Guizhou University for Nationalities, Guiyang 550025, China)

Abstract: This paper introduces the concept and feature of virtual reality technology. According to experiment teaching characteristics of TV program edit course, this paper discusses the method of construct experiment teaching environment based on the desktop virtual reality technology.

Key words: virtual reality technology; TV program edit; experiment teaching

實驗教學是高等學校教學環節中的重要組成部分,利用虛擬現實技術構建虛擬實驗室,加強學生實驗技能和創新能力的培養,是計算機技術在實驗教學中應用的必然趨勢。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》明確提出:加強優質教育資源開發與應用,加強網絡教學資源建設,引進國際優質數字化教學資源,建立數字圖書館和虛擬實驗室,建立開放靈活的教育資源公共服務平臺,促進優質教育資源普及共享。注重學思結合,倡導啟發式、探究式、討論式、參與式教學,幫助學生學會學習;注重知行統一。堅持教育教學與生產勞動、社會實踐相結合;注重因材施教。由此可見,運用虛擬現實技術在教學中的發展方向是明確的。

“電視節目制作”是一門實踐性很強的課程,傳統的集體授課方式比較抽象,很難滿足學生的學習需要。而操作實驗課則對硬件性能要求較高,往往占用較多的時間,影響了整體的教學進度。運用虛擬現實技術構建虛擬實驗教學環境,可以結合兩者的優勢,能讓學生直觀地看到自己的操作效果。該文介紹了虛擬現實技術的概念及特征,并針對“電視節目制作”課程的特點,探討了基于桌面虛擬現實技術構建實驗教學環境的方法。

1 虛擬現實技術及特征

虛擬現實是在計算機圖形學、計算機仿真技術、人機接口技術、多媒體技術以及傳感技術的基礎上發展起來的交叉學科,對該技術的研究始于20世紀60年代, 90年代初,虛擬現實技術開始作為一門較完整的體系受到人們極大的關注。

虛擬現實(Virtual Reality),簡單地說是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機系統。作為一種先進的人機交互技術,虛擬現實技術拋棄了鍵盤、鼠標等傳統的人機交互設備,取而代之的是更加具有真實感的虛擬環境,充分調動人的各種感覺器官,使參與虛擬體驗的人們能夠最大程度地參與其中。從本質上來說,虛擬現實就是一種先進的計算機用戶接口,它通過給用戶同時提供諸如視覺、聽覺、觸覺等各種直觀而又自然的實時感知交互手段,最大限度地方便用戶的操作。虛擬現實技術已經廣泛被應用于軍事模擬、視景仿真、飛機汽車制造、科學可視化等領域。其特性可以概括為3個I: Immersion (沉浸),指虛擬現實系統可以是參與的人們完全沉浸在由虛擬現實系統所創建的環境中;Interactive (交互)指人們在虛擬現實環境中可以和周圍的物體發生互動;Imagination (想象),指創建虛擬現實環境的工作者必須有著豐富的現象力。[1]

根據對虛擬環境的不同要求和對于使用目的和應用對象的不同要求,虛擬現實系統可分為四類:桌面虛擬現實系統、沉浸虛擬現實系統、分布式虛擬現實系統和增強式虛擬現實系統[2]。目前普遍應用的虛擬現實系統主要還是桌面虛擬現實系統。桌面虛擬現實系統是利用個人計算機和低級工作站進行仿真,將計算機屏幕作為用戶觀察虛擬境界的一個窗口,通過各種輸入設備實現與虛擬現實環境的充分交互。它允許參與者通過計算機屏幕觀察360度范圍內的虛擬境界,并可以使用輸入設備與虛擬場景交互并操縱其中的物體,但這時參與者缺少完全的沉浸感,因為它仍然會受到周圍現實環境的干擾。但是又因為桌面虛擬現實不需要附屬的硬件和設備,易于實現,開發成本也相對低廉,所以被廣泛應用。

2 虛擬現實技術應用于“電視節目制作”實驗教學的現實意義

“電視節目制作”是廣播電視新聞學、廣播電視編導以及教育技術學等專業的核心課程,它強調技術和藝術相結合,實踐性強。“電視節目制作”的學習,基礎知識一般由電視攝像、電視編輯和電視照明三方面的知識內容構成,學習內容具有鮮明的視聽覺形象材料和時空運動思維過程。然而現行的“電視節目制作”課程的學習教材一般都是以文字教材為主,甚至在教材中少有圖形圖像加以解釋。目前,新聞傳播類專業的實驗教學仍采用傳統模式,拘泥于對專業技能簡單機械的模仿和學科理論重復式的驗證,難以完成學生實驗操作能力和掌握電視節目制作流程的教學目標。“電視節目制作”課程中攝像機的使用、演播室節目拍攝、場面調度、電視照明、電視畫面剪輯等教學內容,能充分利用虛擬現實技術的特征。虛擬現實技術的應用,可以把不同知識點和技能要點貫穿綜合起來,使學生在獲得專業技能訓練的同時,獲得對電視節目制作專業知識的系統理解與整體把握,使學生搭建起從事電視節目后期制作所需的知識結構與能力體系。

虛擬現實技術的運用可以使學生真正成為虛擬環境的參與者與虛擬事件中的角色扮演者,營造了一種“自主學習”的環境,改變了學生在傳統實驗教學中的被動地位。使用虛擬現實技術可以讓信息的表現形式豐富多彩,實現了用可視、可聽的信息來代替只能閱讀的信息,用簡潔形象的三維信息來代替抽象冗長的文字信息,用生動的動畫形式來表現難以理解的文字敘述,為計算機輔助教育帶來了生機和活力,促進了教學觀念、教學內容、教學手段的改變。通過構建虛擬實驗教學場景,讓學習者沉浸在虛擬的真實情景中,動手操作相關實驗設備,改變以往獲得知識的以間接知識經驗為主的現狀,促進學習者對知識的理解。因此,虛擬現實技術對“電視節目制作”課程的實驗內容和實踐方法產生積極的影響,是改變新聞傳播專業實驗現狀的重要舉措。

3 “電視節目制作”虛擬實驗教學環境的構建

“電視節目制作”虛擬實驗室首先進行三維建模,然后利用桌面虛擬現實技術實現學習者與虛擬實驗環境的交互。在設計過程中有如下具體的技術問題需要解決:

3.1 虛擬實驗環境的構建

用于開發三維模型的軟件最常見主要3DS Max,MAYA,Softimage XSI等。本項目建模采用的是具有強大建模功能的3DS Max軟件。建模是虛擬實驗室建設的一項基礎工作,“電視節目制作”虛擬實驗環境的建模主要是用3DS Max制作,如虛擬實驗環境、攝像機、三腳架等。通過模型設計、模塊組合和圓滑鏈接,較直觀、形象地展現了實驗環境與實驗設備的三維效果。

3.2 虛擬實驗的交互設計

用于虛擬實驗教學系統的開發技術較多,比如Flash、VRML、Cult3D等。不同的技術在開發特定的實驗方面有獨特的優勢,開發工具的選取是否合適,對能否實現預定目標非常重要。適合于教育應用的虛擬環境開發軟件可以從三個方面考慮:首先是具有便捷、高效的交互性;其次是基于Web的可擴展性和易用性;第三是能有效創設學習情境,具有一定的先進性。

考慮到虛擬實驗的數據處理量大、交互頻繁,本項目采用Virtools Dev作為開發平臺,主要基于以下五個方面的考慮:[3]

1) Virtools的三維引擎已經成為微軟Xbox認可系統,具有全三維的開發環境,使用可視化的、交互的方式將現有常用的文件格式整合在一起,如三維模型、二維圖形或音效等。便捷的開發模式和強大的編輯功能使其廣泛應用于三維游戲、影視數字藝術、虛擬仿真、虛擬博物館、虛擬漫游、工業設計、交互多媒體、教育訓練等等多個領域中。

2) Virtools在3D互動展示方面技術強大、組成完善,主要由創作應用程序、動作引擎、渲染引擎、Web播放器、軟件開發工具包構成。

3) 除了自身的3D/VR開發平臺Virtools Dev外,還有五個可選模塊:網絡服務器Virtools Server、物理屬性Physics Pack、人工智能AI Pack、游戲開發Xbox Kit和沉浸式開發平臺VR Pack,為虛擬實驗室的預期功能實現及拓展開發提供了技術保障。

4) 直觀式圖形開發接口以及內建超過600多個行為模塊大大降低了程序開發的復雜性,開發者可以按照自己的需求設計完整的實現某個功能的交互模塊,還可以保存成Virtools Script 方便重復使用、編輯。開發人員只需利用拖拉的方式將互動行為模塊賦予在適當對象或角色上,以流程圖的方式處理行為模塊的先后順序,逐漸編輯成一個完整的交互式虛擬世界。可滿足無程序背景的設計人員以及高級程序設計師的需要,讓3D美術設計與程序設計人員進行良好的分工與合作,有效縮短開發流程,避免了繁復冗長的動態交互設定與程序代碼的編寫,提高效率。

5) Virtools最大的特色在于其除了可以編譯成單個運行的可執行文件外,還可以將作品輸出成網絡瀏覽的格式,這樣作者便可以將作品輸出成可以在因特網普通網頁中瀏覽的互動式虛擬現實,或進一步編輯。

3.3 系統開發流程[3]

1) 素材獲取及處理。此階段主要是使用數碼相機現場拍攝實驗室現場紋理和實驗儀器不同角度的照片,通過Photoshop軟件對獲得的照片進行處理以備后期使用。2)模型構建。此階段主要是使用3DS Max軟件構建實驗室場景和實驗儀器模型,創建場景燈光、賦予模型貼圖材質等使整個場景盡可能的逼真。3)場景導出。此階段主要是使用導出插件把在 3DSMax軟件中創建的模型導出為Virtools軟件可讀的.NMO格式的文件,并在Virtool中建立資源庫。4)交互設計。此階段是整個設計過程中的最主要階段,使用Virtools軟件為模型添加交互行為實現模擬實驗操作的各種功能。5)系統。此階段是把最后完成的虛擬實驗室成網頁文件或者打包成可執行文件,使學習者能夠通過網絡就可以瀏覽使用虛擬實驗室。6)測試及應用。此階段通過對虛擬實驗室進行測試及教育教學應用,根據反饋信息對虛擬實驗室作進一步的完善。

參考文獻:

[1] 梁宇濤.虛擬現實技術及其在實驗教學中的應用[J].實驗室技術與管理,2006(3):81-85.

[2] 李欣.虛擬現實及其教育應用[M].北京:科學出版社,2004.

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