虚拟现实技术的运用范文

导语：如何才能写好一篇虚拟现实技术的运用，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：虚拟现实技术；特征；虚拟现实的分类；关键技术；室内设计

虚拟现实技术是多种技术的共同运用，借助了网络技术、多媒体技术、模拟现实、多感知和自然技能；使用计算机图形学与仿真技术结合模拟真实的环境；使用传感器技术将模拟的环境与人的感知相连接，实现包括视觉感知还有触觉、听觉、力觉、味觉和嗅觉等感知的模拟。使用户能够使用自然技能包括用户自身的眼睛转动、手部动作或者其他的行为动作，通过计算机识别这些动作并实时地反馈到人的五官，完成用户与虚拟空间的互动。[1]虚拟现实技术中所需要研究的是利用计算机图形学技术来建立实时的三维视觉效果，运用虚拟现实来增强科学技术领域的研究和开发，建立对虚拟世界的观察界面。

一虚拟现实技术

1什么是虚拟现实技术

虚拟现实（VirtualReality，VR）1989年由美国的JarnLanier正式提出。最初运用在20世纪60年代的美国，主要集中在美国军方对宇航员和飞机驾驶员的模拟训练。后来美国军队费用减少，这个技术逐渐在民间传开。虚拟现实发展到现在为人熟知，受很多体验者的喜爱，很大一部分原因是由于它可以运用计算机技术创造出一个与现实环境相仿的模拟环境，并且用户可以亲身体验。比如美国开发了一个虚拟现实的游戏系统，这个游戏系统利用了人工智能技术，有效地增加了娱乐性、挑战性和真实性。VR技术运用非常广泛，其发挥的作用也不容忽视。比如虚拟现实技术在医疗方面的教学上可以建立虚拟的人体模型，这有利于学生了解学习人体的结构，从而提高今后的实践能力。虚拟现实在娱乐方面的运用也很广泛，芝加哥开放了世界上第一台大型的，可以供多人使用的VR娱乐系统。虚拟现实技术在室内设计领域的作用也很大，虚拟现实有利于提高设计和规划的效率和质量，因为利用虚拟现实技术，设计师可以把自己的设计变成看得见的虚拟物体和环境，设计师还可以任意变换自己在房间的位置来全方位观察设计的效果，这不仅为设计师节约了时间还节省了做模型的费用。

2虚拟现实技术的特征

虚拟现实技术按其特点可以概括地分为多感知性、沉浸性、交互性和构想性。虚拟现实模拟了人的听觉、视觉、触觉等感官器官，用户沉浸在虚拟环境中，并且运用这些感官在虚拟的环境中进行沟通和交流。虚拟现实技术创造了一个虚拟的、真实的环境。（1）虚拟现实的首要特性是多感知性，虚拟现实技术的成长最终应到达一切人类所拥有的感知功能；这种多感知性包含了计算机自己的视觉感觉属性之外，还有人在现实生活中所具有的听觉、味觉和嗅觉等。（2）虚拟现实的主要特征是沉浸性。是指用户存在于计算机生成的虚拟环境中的真实程度，它致力于在三维的虚拟环境中创造出一种身临其境的感觉，使人难以分辨真假。这可以通过逼真的照明、变换场景中的视点以及虚拟环境中的音响效果来达到。使用户在虚拟环境中触摸到的、看到的、听到的、感觉到的与真实环境感知到的完全一样。（3）虚拟现实所具有的特征其次是交互性。是指用户能与虚拟环境中的物体相互作用，用户可以操作这些物体。比如当用户操作环境中的任何物体时，用户会直接感受到触摸感，能够感受到物体的大小、重量、体积，这种“互动”与真实世界的交户一模一样。（4）虚拟现实技术还具有构想性。构想性是指用户融入到虚拟环境并依靠自己的认知和感知能力来获取新的知识，虚拟技术具有广阔的想象空间，可以构想不存在的环境，能够提高感性和理性的思维。用户在虚拟环境中可以根据自己的认知发挥人本身的想象力和创造力，学会新的理论和知识。所以说虚拟现实具有启示和再创造的作用，是一个学习——创造——再学习——再创造的过程。

3虚拟技术的分类

由于VR所倾向的特征的存在差别，虚拟现实技术又细分为桌面虚拟现实系统、沉浸的虚拟现实、增强现实性的虚拟现实和分布式虚拟现实系统。(1)桌面虚拟现实系统成本相对较低，但是也有其缺点，因受到身边真实环境的影响，它的沉浸性比较差，但是在这几个系统中是普及最广的。它需要一个虚拟环境产生器，用户通过计算机的屏幕或者投影器来观察。我们常见的桌面虚拟现实有：桌面游戏、虚拟现实造型语言VRML等。(2)沉浸式虚拟现实需要用到高技术的设备，包括数据手套、跟踪器、头盔等。这些设备有利于用户完全沉浸在虚拟的世界。沉浸式虚拟现实系统所运用的软件、硬件体系结构也比桌面级虚拟现实系统更加灵活。我们常见的沉浸式虚拟现实有：远程存在系统、基于头盔显示器的系统。(3)增强现实性的虚拟现实系统还有另外一个称呼，叫作混合虚拟现实系统，用户体验的时候呈现在眼前的是现实中的物体与虚拟环境中的物体的叠加和重合，在技术上为了达到精准的重叠需要利用虚拟现实位置跟踪技术。(4)分布式虚拟现实系统提升到了一个更高的境界，它是由以上几种类型结合而成的大型网络系统，用于更复杂任务的研究。它的基础是分布交互模拟。由坦克仿真器通过网络连接而成的SIMNET系统是目前最典型的例子。

4关键技术

虚拟现实技术是由多领域多方面技术综合而成的一项高科技领域技术，其关键技术主要分为以下几个：(1)系统开发工具应用技术，技术的开发和利用需要发挥人的主观能动性；如：分布式虚拟现实技术、VR开发平台。(2)动态环境建模技术，是利用软件建立模型来建造虚拟环境，并对实际环境获取三维的数据。需要研究在真实的环境中获取三维数据的方法和虚拟的视觉建模技术等。(3)系统集成技术是由语音识别、数据转换技术与合成技术组合而成。它在虚拟现实系统里面发挥着不可替代的作用。(4)快速、高精度的三维跟踪技术，其主要是在不影响图形的质量和复杂的前提下实现实时的三维效果。(5)立体显示和传感技术，致力于提供给用户沉浸感、真实感和清晰感，如精确的跟踪技术、数据手套、头盔式三维立体显示器、力觉以及触觉传感器技术。[2]5虚拟现实技术的运用有什么作用与意义虚拟现实技术为人类的文明与发展带来了一个新的时代，VR通过一种先进的技术实现逼真的遥控现场效果，利用用户的身体感知进行实时交互，便于用户操作和感受。虚拟现实的具体意义和作用表现在教育领域、医学领域、娱乐领域、军事领域。虚拟现实在教育上为增强人的认识本领和学习能力提供了新的工具，虚拟现实可以建立一个大型的模拟图书馆，这个模拟的图书馆可以对之前消失的知识进行复原，可以提供更加丰富的教学资源。医学上的运用包括解剖教学、模拟复杂的手术，VR在手术过程中提供了预测结果和相关信息；VR在远程医疗上也很有潜力，比如在偏远山区，医生可以对患者进行远程治疗。娱乐方面虚拟现实提供了显示环境和多感知功能，是理想的视频游戏工具；军事上提供了模拟训练，模拟战场；模拟真实的作战环境对军队进行训练，有利于提高士兵的战斗能力。正如其他的新兴技术一样，虚拟现实也是许多相关领域的综合运用和相互交叉的产物。虚拟现实技术运用的对象不一，它所发挥的作用也不一样。比如将概念或者构思变得可以操作和直视，或者在各种复杂的虚拟环境中用户可以自我感受各种各样的环境和效果；所以我们可以了解到虚拟现实的运用能够为人们的生活带来便利，它的作用是不可替代的。

二虚拟现实在室内设计的运用

（1）虚拟现实技术和室内设计的关系随着近年来虚拟现实技术的快速发展，这项技术已经逐渐运用在各个领域，包括室内虚拟设计的运用。室内设计以创造功能合理、舒适优美、满足人们物质精神的室内环境为目的，能反映项目所承载的历史文脉、建筑风格、环境气氛。室内设计的过程包括前期的设计制图、设计效果图、设计模型、电脑三维设计，[3]主要是为了给委托方展现设计师的设计方案。虚拟现实技术在室内设计中的运用集中体现在其浸入感和交互性的特点，有利于将室内设计的潜能充分发挥出来。现在，很多设计师尝试将虚拟现实技术作为一种表现手法纳入室内设计，这一趋势反过来也有利于促进虚拟现实技术的发展。（2）在室内设计中运用虚拟现实技术是有其必要性的A传统的室内设计有其不足和弊端传统的室内设计中，设计师按照委托方的意愿设计出个人喜爱的风格特点，室内设计的过程中设计师通过在纸上展示自己的构思和设计风格和详细的装饰风格，再根据委托方的要求进行改进和修改设计，最终是在纸上实现的设计方案。这种方式也有其优势的，可以培养和提高设计师的思维逻辑性、手绘能力。但是也是有其局限性的，由于空间的限制，设计师并不能全面的细微的对每个地方进行创意设计，纸上表现的意图和风格也不能完全地传达给委托方，这就形成了委托方对设计师设计能力的落差，设计师不能全面直观的向委托方传达自己的想法和创新。这种修改再修改的循环也增长了设计的成本和周期时长。B虚拟现实技术在室内设计中的运用有很大的优势虚拟现实技术通过展示一个三维的、互动的、沉浸的、虚拟的室内空间，传达自己的创意设计。设计师在这个虚拟的空间里面可以和委托方全面的介绍所有的设计意图和设计构思，委托方通过设计师展现的这个虚拟室内空间，可以跟设计师交流，进行各方面的修改。这有利于提高设计师的设计本领，有利于委托方直观的了解设计师的想法和设计，能更好地与设计师进行设计上的交流和沟通。虚拟现实技术在室内设计中的运用已经成为时代的趋势，如今三维立体互动的室内虚拟空间和传统的室内设计图纸相比较，其主要优势在于虚拟室内是实际设计空间的全尺寸三维模型，它可以运用鼠标和其他交互设备进行室内的漫游，通过直观的视觉力对设计提出修改建议。这个室内虚拟空间具有人性化，有直观视觉效果，能提高设计的效率，降低成本。设计师通过虚拟现实技术能更好地展示一个直观的、逼真的、美观的室内空间。（3）虚拟现实技术在室内设计中的作用室内设计的设计要素主要包括空间要素、色彩要求、光影要求、千变万化要素、绿化要素，室内设计还需要考虑装修的风格设计、室内装饰设计、室内家具的摆放和搭配。室内装饰设计是设计师按照委托方的要求对室内的各种装饰进行前期的设计，再通过把二维的装饰设计用三维立体的模型展示出来。室内家具的摆放和搭配主要考虑人性化、空间感、色彩感。底特律的设计师Ignatius就尝试将虚拟现实技术融入到他的设计流程中。他表示，在设计前期，使用Google公司开发的产品，在虚拟现实中进行创作，除了更易于修改和尝试自己的创意以外，还能借助虚拟现实无法比拟的临场感，调动自己的创作灵感。并且，在向客户展示他创作构想以及进行沟通时，虚拟现实技术使客户能够更直观地感受到设计师的创作想法，沟通的难度大大降低了。虚拟现实技术在室内设计的运用可以很直观地向委托方反映这些要素，虚拟现实技术的作用主要有以下几点：a虚拟现实技术的运用弥补了室内设计中的不足，有利于增强设计双方的互动，能与客户全方位地进行交流有利于促进方案的实施。b打破了时间和空间的限制，能够使客户直观地贴近设计方案，相对于平面的设计方案来说有很大的优势，同时设计师身临其境，极大地提高了设计师的创新能力，能够完整的表达设计的意图。c提高了项目成本预算的精确度，避免了在设计过程中的不必要损失。由于虚拟现实系统具有真实性，和实施后的真实效果几乎没有偏差，因此几乎能保证客户的满意，从而解决传统设计中出现的不全面不准确的问题。在一个地中海风格的室内设计案例中，设计师向客户介绍了经典地中海风格的配色特点。客户通过效果图大致了解了蓝白色调的配色方案，但是还是无法想象施工后的居住感受。此时，虚拟现实技术的介入就很好的填补了这个缺口。Ignatius使用虚拟现实技术，让客户在项目尚未动工前，就在虚拟三维空间中体验了他的设计意图。最后项目施工一步到位，客户没有提出任何修改（图1－5）。

三总结

综上所述，虚拟现实技术各个方面的研究还有很大的空间。比如我们提到的室内设计上的运用，有其显著的优势。虚拟现实所具有的特征决定了它本身独特的作用，它在技术上的运用包括医学技术、房产开发项目、娱乐游戏、军事航天演习、建筑规划等。但是虚拟现实技术还是一项新兴产业，它对软件、硬件的要求比较高，需要专业的技术人员对其开发和开拓。[4]坚信虚拟现实技术在未来的很多领域上都会有技术上的重大突破。并在我们的生活和学习中能发挥重要的作用。

作者:蒋小汀 吴美玲 单位:沈阳建筑大学

参考文献:

[1]李敏.韩丰.虚拟现实技术综述[TP].软件导刊；2010.(6):142-144

[2]王芳.虚拟现实技术的运用及其发展[TP].科技信息[TP];2010.(11):795-796.

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关键词：虚拟现实技术；媒体；运用

1 虚拟现实技术概述

20世纪80年代，美国VPL公司创办人拉尼耳提出了“虚拟现实”这一个词，所谓“虚拟现实技术”指的是以计算机技术为核心，融合计算机仿真、图形、传感、人工智能、显示、网络并行处理等技术，同时借助传感头盔、数据手套等设备，让用户在虚拟构造的三维动态环境中体会实体行为的仿真性技术。该技术突破了原有的视觉和听觉感知系统，使得人们能够产生味觉、触觉等感官体验，这也正是虚拟现实技术能够被广泛应用的原因所在。通常，虚拟现实具有以下基本特征：

首先，多感知性，通过视、力、触、味、嗅等感官系统进行体会。当前由于受技术的限制，只能模拟出视、力、触、运动、味、嗅等感知系统，而完全模拟现实中所有的感官，是虚拟现实技术发展的趋势。

其次，沉浸性，指用户以第一人称存在于虚拟世界中的真实体验。当前，虚拟现实技术还没有发展到这一领域。

再次，交互性，指让用户在虚拟世界中如同在现实世界一样，通过对物体的触摸和使用等情景，感受到物体的形体、重量、颜色等互动信息。

最后，构想性，指在虚拟世界当中，呈现出所有需要表达的信息，让用户能够通过虚拟世界感知到现实生活中无法表现的事和物。

2 虚拟现实的关键技术

在虚拟现实中要模拟视觉、听觉、触觉等让用户体验，因此要依托于计算机科学、力学、声学、光学、机械学、生物学等众多学科。虚拟现实的关键技术主要有以下几个方面：

2.1 实物虚化

实物虚化主要是把现实当中的物体或构想的事物通过虚拟世界呈现出来，主要包括构建模型、空间跟踪、声音定位、视觉跟踪等关键技术，这些技术的应用使得虚拟世界更加真实。其中，通过三维制作软件来进行模型的构建，通过硬件设备进行空间、视觉和声音跟踪的制作。

2.2 高性能计算处理技术

虚拟现实技术是以计算机技术为核心的现代高新技术，高性能计算技术是系统性能的关键，具有运算速度快、处理能力强、存储容量大、组网特性强等特点。

2.3 虚物实化

实现虚物实化主要是通过视觉、触觉、听觉和力学等各种传感器的共同作用，比如数据手套、数据衣、头盔显示器等。但现有的虚拟现实技术依然无法满足虚拟现实系统的要求，存在许多缺点，例如，数据手套存在分辨率低、延时长、使用范围小等。因此，要研发更先进的传感器。

2.4 应用系统开发工具

虚拟现实应用的关键是找到合适的场合和对象。选择合适的应用对象可以大大提高效率，降低劳动强度，提高产品质量。为了实现这一目标，有必要进行虚拟现实开发工具的研究。

3 虚拟现实技术在媒体中的应用

3.1 虚拟现实技术在网络上的应用

目前，网络空间虚拟现实的网络结构、严格意义上的空间距离和走的距离。由于物质和动力系统是由Internet技术、电子技术、计算机技术、数字控制系统组成的数学思维，人类将现实引入空间，从而为虚拟现实技术的发展提供了一个潜在的平台。

（1）网络游戏。网络游戏包含了所有虚拟现实技术，它采用三维模型、立体声音、人物形象等资源，实时实地构建了一个复杂的虚拟世界。

（2）虚拟旅游。随着三维网络技术的发展，越来越多的旅游景点设置景点虚拟网络，通过这些生动的三维图像显示点，满足一些人对旅游目的地的了解需求，或者供没有去旅游景点的游客享受虚拟旅游、异国旅游。同时，也可以超越现实的虚拟旅游景观，再现已经不存在或将不复存在的旅游景观。

（3）远程教育。网络虚拟教室以及虚拟实验室的产生开拓了传统教学无法达到的区域，给学生提供了更多知识、学习和实践的机会。同时，在表现三维空间的一些知识，如分子结构、分子结合过程等方面，与传统的教学方法相比，三维交互的独特表现出更强的生命力。

3.2 虚拟现实技术在电影技术中的应用

（1）4D电影：是一个新的虚拟现实技术，它是由周围的环境形成一个四维空间的三维仿真电影。总的来说，4D影院座椅具有喷气、喷水、振动、扫腿等功能，剧院还配备了雨、雪、闪电、烟雾等特效设备，进而创建一个与电影的实际内容相符的环境。

（2）球幕电影：该电影拍摄使用65毫米胶片横向传输膜，而在投影时使用的是一个70毫米的副本的特殊滚动环气动机械横向膜。这种胶片的屏幕是普通屏幕的10倍，胶片的效果非常清晰。在一般情况下，圆顶结构用于电影，和电影屏幕一样也是一个半球形。投影使用鱼眼镜头的摄影，可以显示半球图像，使观众在剧场身临其境，效果非常震撼。

（3）环幕电影：是一种借助虚拟现实技术而产生的新型的电影形式。它最大特点是屏幕特别大，屏幕一般会围绕观众，观众可以在屏幕中间随意观看屏幕的一部分。通常，这类电影技术采用九台摄像机的同步全景角度拍摄，并在播放时九台摄像机同时显示，实现360°的全景模式，能给观众一种强烈的、异常的感觉。

3.3 虚拟现实技术在电视中的应用

（1）电视虚拟场景的建模。所谓“虚拟场景”，指的是通过虚拟现实技术对虚拟现实中的各种对象进行虚拟建模，以达到虚拟现实的效果。虚拟三维背景图像生成前，使用该软件来模拟三维场景中的虚拟对象。通过计算机辅助设计软件，生产人员可以对象建模，并通过该软件采用渲染技术对物体进行准确的几何描述，不仅具有真实的物体形态，而且在光线、形状、纹理等方面都非常逼真。

（2）跟踪电视摄像机的机位。当前主要采用机械传感器法和图形识别法两种方法处理摄像机的跟踪技术。图形模式识别系统主要对来自摄像机的视频信号进行图形识别处理，通过图像变化对摄像机的位置进行判断，并通过超声波、红外等信号装置准确地测量摄像机的精确位置和位移。而机械传感方法是获取机械系统相关的成像系统，利用鞲衅鳌⒌缱踊械传感器在本系统中通过摄像机对摄像机参数进行预测得到设备。

（3）虚拟背景生成。一个三维虚拟场景，如果处理和再生背景图像序列的话，需要大量的计算工作。所以利用虚拟背景下的广播，无论是图像合成还是彩色键控都可以在实时跟踪中完成，而且能够保证广播的图像质量。

（4）虚拟图像的合成。在合成之前，首先要提取人物图像的前景图像，可以利用传统的图像检索技术提取出蓝色背景和图像。因为最终的3D背景要结合前景图像，所以必须考虑到前景图像的深度信息。深度是指每个像素的背景和前景表现的相机。因此，合成也可以成为一种深合成（Z混合）。当场景的深度值小于背景的深度值时，前景图像被输出。

4 结语

虚拟现实是现阶段多媒体技术应用中的一项新型技术，同时也是多媒体的发展趋势，虚拟现实技术的应用也是多媒体技术发展的里程碑。当前，我国的虚拟现实技术依然处于初级阶段，尽管其具有巨大的应用前景，但是依然受到诸多问题的影响，难以进一步发展。因此，加强虚拟现实技术的创新发展是我们以后需要共同研讨的主题。

参考文献：

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目的 了解虚拟现实（VR）康复对由脑血管疾病所致运动功能障碍的康复效果。方法 对实验组和对照组利用VR康复、传统康复对急性脑梗死患者进行对照康复治疗。 结果 在康复治疗4 w、康复治疗12 w后，实验组在肢体运动FurgMeyer量表评分、FurgMeyer躯体平衡功能评分、日常生活能力Barthel指数方面均显著优于对照组。结论 VR康复治疗可有效改善由脑血管疾病造成的躯体、肢体运动功能障碍，提高患者日常生活活动能力。

【关键词】 虚拟现实技术；运动康复；运动障碍；运动训练

在运动康复领域，虚拟现实（VR）技术最重要的用途在于对受损的运动功能进行康复性训练。康复训练的目的是使机体在最短的时间里通过针对性的练习消除由于损伤造成的功能障碍。决定康复训练效果的关键因素包括康复训练的运动负荷是否适度，运动范围是否全面，运动方式是否符合日常的生活习惯等。VR可以提供精确的测评、辅助、监控、训练等技术，从而充分保证运动康复训练的有效性。目前，国内尚未看到将VR技术应用于脑梗死后遗症运动康复治疗研究的相关报道。本研究旨在探讨运用VR技术对由脑血管疾病所致运动功能障碍的康复治疗效果。

1 对象与方法

1.1 研究对象

被试为2008年4月至2009年1月在郑州市第二人民医院、郑州大学第五附属医院神经内科及康复科住院治疗的脑血管疾病人员。入组标准依据1995年第四届脑血管病学术会议通过的诊断标准，需经颅脑CT或核磁共振确诊的初发脑梗死患者，患者遗留有肢体运动功能障碍，但没有严重认知障碍及精神疾患，病程在3 w内，格拉斯哥昏迷计分（GCS）≥8分，生命体征稳定。排除标准为脑血管病发病前已有痴呆表现及精神疾病，认知障碍较严重及语言不能者，重要器官如心、肺、肝、肾等有严重疾患，有神经肌肉骨骼病变可能干扰功能恢复且无法坚持治疗的患者。随机抽取符合入组标准的被试患者60例，年龄44～67〔平均（54.9±9.6）〕岁，随机分为对照组30例，其中男17例，女13例，平均年龄(56.23±10)岁；实验组30例，其中男16例，女14例，平均年龄(55.98±8.43)岁。被试两组成员在年龄、性别、疾患、患肢肌力、运动功能障碍上差异无显著性。

1.2 实验方法

两组的基础治疗均为神经科的药物治疗。对照组采用传统运动康复疗法，治疗措施包括：①肢体在床上功能位摆放；②按时变换；③功能障碍肢体各关节的被动运动和主动运动；④上肢的辅助功能（坐起）训练；⑤腰背肌功能训练；⑥重心的坐位及站立平衡训练；⑦步行训练；⑧自主生活能力训练。运动功能的康复训练根据不同阶段采取的不尽相同，治疗师采取一对一方式。治疗时间是每日两次，每次45 min，每周5 d，持续12 w。对实验组进行VR康复疗法，其VR技术的生物反馈系统为桌面式。康复仪器包括MyoTrac Train治疗仪、Sunlight Tetrax平衡仪，MyoTrac Train软件支持是MyoTrac Clinical治疗仪的工作基础，SunlightTetrax平衡仪原理与MyoTrac Train治疗仪相同，均需要根据患者不同的状态阶段选取相应的康复方案。治疗时间是每日两次，每次45 min，每周5 d，持续12 w。

1.3 评价标准

判定偏瘫患肢康复前后运动功能恢复情况采用FurgMeyer肢体运动功能积分量表；采用Barthel指数（BI）作为日常生活活动能力（ADL）评分法：总分100分，得分越高，ADL越好。评分60分以上的，基本上能完成ADL；60～40分需要帮助；40～20分需要很大帮助；20分以下完全需要帮助。两组分别于康复治疗前、康复治疗4 w后、康复治疗12 w后采集数据。

1.4 统计分析

采用SPSS13.0软件包统计分析，数据资料以x±s表示。

2 结 果

被试两组成员在年龄、性别、疾患、患肢肌力、运动功能障碍上经统计学分析，差异无显著性。对照、实验两组的FurgMeyer肢体运动功能评分、ADLBI评分在康复治疗前初次测次经统计学分析无显著性差异，表明两组被试在肢体运动功能障碍程度、ADL级别上无差异，然而两组被试治疗后相同时间再次统计分析，其结果呈现显著性差异（P

3 讨 论

VR技术是一种利用计算机生成模拟环境，通过多种传感设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术〔1〕。VR具有沉浸性、交互性、构想性等特点〔2〕。按照沉浸度可分为非浸入式、部分浸入式和完全浸入式，按其实现虚拟环境功能的高低可分为：桌面式、浸入式、分布式和混合实现系统〔3〕。

VR技术运用于康复治疗的科学原理及优势在于，它能为进行运动康复训练的患者提供每次练结果的实时反馈和每组练习后的成绩反馈，这两种形式的反馈有利于提高患者的结果知晓感〔4〕。VR技术不仅能够通过编制虚拟环境提高运动康复训练的趣味性，而且能够以形式多样的反馈不断激发并维持患者重复练习的动机。VR技术的发展，从根本上改变了传统的运动康复方式，将劳和逸真正结合起来。

偏瘫是最常见的脑梗死后遗症，是指一侧肢体肌力减退、活动不利或完全不能活动，还常伴有同侧肢体的感觉障碍，如冷热不知、疼痛不觉等，有时还可伴有同侧的视野缺损。康复医学是以运动学和神经生理学为理论依据，采取各种手段对患者进行科学性、系统性、综合性治疗。运动疗法是康复医学中最基本的治疗方法，运动疗法对消除或减轻患者功能上的缺陷，控制病态的异常和帮助患者最大限度地恢复原有的运动能力，具有显著作用。

VR技术在模拟真实生活场景，提供日常生活技能训练方面具有传统康复训练不可比拟的优越性。实验研究表明，基于VR技术的运动康复训练具有以下的优越性；第一，虚拟环境可以使患者产生一种身临其境的感觉，以自然方式与虚拟环境中的对象进行互动，从而提高患者主动参与的积极性。由于VR技术可以使虚拟环境与真实环境非常相似，患者能够将在虚拟环境中学到的运动技能很好的迁移到现实生活环境中。第二，VR技术不仅能够简化患者的康复训练任务，并且虚拟教练比人类教练的动作更具有一致性。第三，VR技术能够以多种形式提供反馈信息，给予患者相应的鼓励、暗示或建议等，从而使原本枯燥单调的运动康复训练过程变得轻松、有趣。第四，VR技术允许用户进行个性化设置，可以针对患者个人的实际情况将运动训练、心理治疗及功能测评有机地结合起来，制定适当的运动康复训练计划〔5〕。

本研究显示，基于VR技术的脑血管疾病运动功能康复治疗，对于最大限度的恢复患者的肢体运动功能、促进日常生活活动能力的提高，较之传统康复治疗，具有显著疗效。VR技术能够为患者提供身临其境的极富真实性感受的虚拟环境，从而积极促进患者参与康复训练的积极性和主动性，有效克服传统运动康复训练的局限性，使患者最大限度地回归家庭和社会。

参考文献

1 徐茂云，卢兆桐，刘世君.虚拟现实技术在医学中的应用进展〔J〕.实用医药杂志，2007；24 (11)：137981.

2 杨轶璐，胡 英，刘纪红，等.虚拟现实技术及其在现代医学中的应用〔J〕.信息与控制，2003；32(3)：2515.

3 陶维东，孙弘进，陶晓丽，等.浸入式虚拟现实技术在心理学研究中的应用〔J〕.现代生物医学进展，2006；6(3)：5862.

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关键词：虚拟现实技术；高职计算机教学；应用与发展

一、前言

现如今用人单位对于工作者计算机水平的要求不断提升，高职院校学生应不断提升自己的计算机水平，为今后的就业打好基础。学校也应该注重这方面的问题，采取各种各样的措施来促进计算机的教学。当前我国进行技术发展速度日益加快，传统的教学模式并不能够适应新时期对计算机水平的要求，因而通过虚拟现实技术来进行计算机教学是十分必要的。文章将会对此展开具体的研究与探讨。

二、虚拟技术的优势

（一）含义

首先，我们要了解何为虚拟技术。所谓的虚拟化技术是一个崭新的概念，它的意蕴是比较广泛的。在计算机网络技术不断发展的背景之下，虚拟化技术的内涵也不断增加，总体上来说就是以逻辑思维的角度对资源进行合理的分配，就是资源的分配。计算机可以比较便捷地截取相关的资源信息，进行对比优化。在具体的实践应用过程之中，计算机虚拟网化技术可以对它们进行分析，找出其共同点，然后对其资源进行应用与维护。虚拟化技术在日常生活中有着比较广泛的应用，包括平台、存储、应用、服务器等的虚拟化。

（二）优势

1.维护操作十分简单

计算机专业要想进行计算机教学，必须配备每人一台计算机。高职院校计算机教学过程之中，每一台计算机都是独立运行的，有着独立的操作系统，一般情况下不会受到外界因素的干扰。在每一台计算机之中都有着独立运行的内存软件、硬件等等，在运行过程之中借助虚拟化技术可以进行全方位的掌控与管理。当其中一台计算机出现问题之时，其他计算机可以正常运营，不会受到这台计算机的影响。这在计算机的维修与养护过程中是十分便捷的。现阶段高校计算机之中有一部分计算机是相互影响的，这给学校计算机的维修养护工作带来很大的不便。在今后的计算机教学过程之中，学校应选购这样的计算机，或者设置相应的虚拟技术来保证每一台计算机都能够独立运营，减少不必要的操作。

2.降低成本

社会对计算机人才的需求不断增加，学校要想培养高素质人才就必须不断扩大教学规模，改善计算机。但是，如果要对计算机进行改善，这势必要选购新的计算机系统，这增加了学校的支出。学校应减少不必要的资金支出，应用各种技术，减少资金投入，为其他方面的发展做好的准备。就比如说虚拟化技术，应用虚拟化技术，利用相关的教学设备可以对虚拟化网络进行安全强化，应用虚拟化技术之后所需的成本大幅降低，投入的资金减少，有利于学校研究最新的计算机教学模式。毕竟有着充足的资金支撑才能进行新的研发活动。如此看来，应用信息化技术可以帮助学校解决资金紧张的问题。同时利用虚拟化教学技术可以为学生创造出一个更加良好的学习环境。前面也提到过了，虚拟技术环境之下，计算机之间彼此没有联结，一台计算机出现问题也不会影响到其他的计算机，这有利于学生进行学习，有利于教师进行管理。

三、应用

（一）强化课堂互动

计算机教学最重要的就是进行具体的实践，为了提升学习效果，要注重学生在课堂之中的练习，发挥教师的引导作用，保障学生的主体地位。具体的实践过程之中，教师要相对效应的理论知识进行具体的讲解，学生从旁仔细聆听，掌握理论之后再进行相关的实践。教师在实践过程中进行指导，带领学生在虚拟技术营造的虚拟环境之下进行实践与操作，在虚拟条件之下进行操作并不会对计算机造成任何损害，这很大的方便了学生进行学习。以往学校计算机都会出现损坏的状况，则很大程度上打击了学生的学习兴趣，现如今不会对计算机造成任何损害，更加有利于学生进行学习。

（二）进行教学总结

不管是哪一种教学都要进行阶段性的总结与归纳，在高职院校计算机教学之中也要注重对虚拟技术的设计，这对提高教学效果有着良好的意义。在计算机教学过程之中对虚拟技术的设计要注重教学总结，总结实践经验，避免再出现相应的问题。教师在实际教学过程之中师应该注重与学生的互动，与学生共同总结，教师总结教学方面的问题，学生要总结在具体的学习过程中存在的问题，方便今后的学习。教师可以将学生划分为几个小组，进行具体的研究与探讨，互相解答存在的问题，共同进步，共同发展。在虚拟现实技术之下，让学生进一步了解相关内容，提高学习效果。

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>> 浅析虚拟现实技术的沉浸性 浅析虚拟现实建模的实现 浅析虚拟现实技术在体育新闻中的应用 虚拟现实技术与新闻行业的关联性研究 虚拟现实技术在新闻报道中的创新性应用 虚拟现实动画在影视新闻中的应用现状及发展趋势 虚拟现实技术发展趋向浅析 虚拟现实的黎明 虚拟现实的恐慌 虚拟现实的救赎 身边的虚拟现实 浅析虚拟现实技术在媒体中的运用 对虚拟现实发展及现状的探析 浅谈虚拟现实的发展与展望 虚拟现实技术的发展及其应用 虚拟现实技术的应用与发展 困境中前行：虚拟现实新闻发展探索与反思 虚拟现实技术在新闻直播节目中的应用研究 虚拟现实技术背景下沉浸式新闻的应用 虚拟现实技术在新闻报道中的应用分析 常见问题解答 当前所在位置：l.

③资料来源：；杜江，杜伟庭.“VR+新闻”：虚拟现实报道的尝试，[J]青年记者，2016.

参考文献

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篇6

关键词：虚拟现实；远程教育；应用模式

一、引言

教育技术的发展紧紧伴随着技术进步的步伐发展，随着信息技术的飞速发展现代教育技术也呈现出日新月异的局面。有研究表明，随着通信技术和信息技术的不断发展，有关教育技术特别是远程教育技术的研究呈现出由电视技术到计算机技术再到网络技术的发展路径。例如美国早期的教育技术研究集中在视听教育方面，对电视媒体比较关注。90年代以后，计算机逐渐普及应用，教育技术相关的新词语，如“Courseware”“Hypermedia”和“ComputerSoftware”等大幅度出现。今天，随着新教育理念和教育技术的发展，特别是虚拟现实和数字媒体技术的发展，“远程网络教育平台”“MOOC课程”“虚拟教室”“虚拟实验”等新术语又不断出现在现代教育技术研究的舞台上，呈现出新的发展局面。我国是教育大国，发展现代远程教育已成为我国教育发展的一项战略措施。近年来，在我国教育技术主要的研究刊物中，包括《电化教育研究》《中国电化教育》《中国远程教育》《开放教育研究》《现代教育技术》《现代远距离教育》，对包括虚拟现实技术在内的新的信息技术应用做了大量研究。本文在综合分析相关文献的基础上，分别论述虚拟现实技术主要的应用特点、虚拟现实在教育技术中的应用模式和关键技术。

二、虚拟现实技术应用于远程教育的主要优势

我国的远程教育经历了三个发展阶段：一是主要依靠邮政通讯手段进行函授教育；二是利用广播和电视开展广播电视教育；三是以信息为基础开展的现代远程教育。特别是20世纪90年代以来，随着计算机网络为代表的远程传输技术和移动计算技术的发展，随着多媒体、虚拟现实等新型媒体技术的发展和应用，现代远程教育成功突破了传统面授教育的局限，提供了一种突破时空界限、资源共享、交互沉浸式的学习环境。其中，虚拟现实技术发挥着重要的作用。“虚拟现实技术”是一种利用计算机为用户生成模拟人物和场景的技术，该模拟的人物和场景非常相似于所对应的现实世界人物和场景，使用户能够得到一种类似真实世界所能给与的感受和体验。所以又称为虚拟现实技术可以虚拟出“一个真实的世界”。虚拟现实技术同时还具有鲜明的特色—3I特性：“沉浸(Immersion)”“交互(Interaction)”和“想象(Imagination)”。虚拟现实技术首先追求的是能够达到沉浸的“真实”体验，能够提供有效的人机“交互”，能够为用户提供一种甚至超越现实意境的“想象”空间。虚拟现实技术是一门综合性的技术，不仅包括图形学、图像处理、模式识别、网络技术、并行计算技术、人工智能等特殊的信息技术，而且涉及数学、物理、通信，甚至与气象、地理、美学、心理学和社会学等相关知识。如果真的能够方便地生成各种虚拟的现实世界，同时又具有3I特性，必将在远程教育中发挥重要的作用。

三、虚拟现实技术在远程教育领域的主要应用模式

前一个时期，我国远程教育技术大多还是基于网页的远程教育平台，依靠文字和平面动画提供在线的教育服务。由于教育者和学习者的时空相对分离而无法提供身临其境的学习环境，也由于教育内容更多属于单向的线性播放模式而无法提供人机交互环境，还由于只是通过视频进行演示教学而无法提供真实的实验教学环境，大大降低了学习的主动性，已无法激起学生的学习兴趣和积极性。现代远程教育的发展趋势是网络化、智能化、虚拟化。虚拟现实技术因其特有的多感知性、浸没感、交互性和想象性等特点，在远程教育中具有强大优势和潜力。虚拟现实技术本身也在发展之中，基于虚拟现实技术的应用也在实践探索之中。从目前情况看，虚拟现实技术在远程教育中的主要应用可以分为两个层面：一是简单应用，基本上是在教室教学资料中运用虚拟现实技术制作课件，将抽象问题和复杂问题直观化、可视化。例如医学教育中的人体结构和各类生命循环系统功能演示等。二是高级应用，所谓高级是用虚拟现实技术专门制作特殊功能的系统，并在远程教育平台上使用。这类高级的虚拟现实应用主要包括三个方面：一是虚拟训练场和虚拟实验室。专门提供规模较大的分布式专业训练和实验环境。例如军事训练环境，运用军事仿真技术、虚拟现实技术和分布计算技术，构建真实的军事对抗训练环境，这已经是成功的应用模式了。同样，在一般的学科专业教学中，可以通过建构虚拟实验室，使得许多现实的实验室功能可以虚拟化。二是虚拟教室和学习环境。这类应用主要是提供虚拟的数字校园，在网络化的数字校园里有着许多不同授课内容的“教室”，有着虚拟化的校园、图书馆和学科专业网站，甚至有着同类学员的学习“社区”。三是虚拟创新设计环境。现代教育提倡的创新学习，随着虚拟现实技术的运用也逐渐成为了可能。利用虚拟现实技术可以建立实际动手设计环境，学生可以开展近乎真实的创新设计。如服装设计、艺术设计和科技产品设计。如果再能够利用产学研结合的机制，这样的设计环境将会是非常有意义的。总之，运用虚拟现实技术人们可以虚拟出一个真实的校园环境或者构建一个虚拟的学习环境，经过实时渲染的分布式虚拟现实环境将会让学生在虚拟现实空间中学习的感受就如同在3D游戏中一样，他们可以实时地进行三维交互、实时地参与教学活动、与教师进行沟通。

四、虚拟现实技术应用于远程教育应该重点关注的问题

虚拟现实技术具有非常理想的发展前景，但是仍处于快速发展的阶段。虚拟现实技术运用于远程教育，应该分别从技术和应用两个方面关注以下问题。从技术的角度，要重点关注虚拟现实关键技术发展的动态。要想理想地用计算机生成真实感很强的虚拟世界，并且能够在广域网范围内交互使用，技术难度是很大的。目前大多数人认为有五项关键技术正在积极突破。（一）动态环境建模技术一般说环境建模比对象个体建模复杂，而动态的环境建模更具有挑战。动态环境建模目的是获取实际环境的三维数据，并根据应用的需要，利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。（二）实时三维图形生成技术目前三维图形技术尽管已经较为成熟，但是如何实现“实时”生成仍然是挑战。（三）立体显示技术目前虚拟现实的交互能力主要依赖于立体显示和传感器技术。但现有的虚拟现实还远远不能满足需要，虚拟现实设备的跟踪精度和跟踪范围也有待提高。（四）系统开发工具和运行平台虚拟现实应用的开发比较复杂，效率和质量保证也很困难，网络化的运行平台也很难满足广域网环境。目前还必须重点研究虚拟现实的有效开发工具和高效分布式运行平台。（五）系统集成技术集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别和合成技术等等。由于虚拟现实中包括大量的感知信息和模型，因此系统的集成也非常复杂。从应用角度，要更新教育观念并能够有效运用建模技术构建学习环境。包括如何运用建模技术构建与教学相关的对象和场景，如何构建以学生为主体的自主学习过程，如何设计人机交互环节等等。当然熟练掌握虚拟现实技术和数字媒体技术是重要的应用基础。正像高质量的动漫游戏制作非常不易一样，好的虚拟现实教育作品的研发也是具有挑战性的。

五、结语

现代教育技术的应用逐渐呈现出网络化、智能化和虚拟化的重要趋势。虚拟现实技术在现代远程教育领域的主要应用模式包括：虚拟训练场和虚拟实验室、虚拟教室和学习环境、虚拟创新设计环境。当前相关的关键技术和新的应用模式都还在积极的发展之中，有着良好的前景。

作者:邹玲 单位:北京电影学院数字媒体学院

参考文献

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[论文摘要]虚拟现实技术是一种多维度模拟仿真的计算机技术，在以多媒体技术为主要技术手段的现代展示艺术中，虚拟现实技术的运用给其带来了一种“身临其境”的表现手法。本文通过分析虚拟现实的技术应用与艺术表现力，凸显此技术在现代展示艺术中的优越性，虚拟现实将成为现代展示艺术的新的发展方向。

一、 现代展示艺术的发展概况

现代展示艺术是以科学技术和艺术为设计手段，并利用传统的或现代的媒体对展示环境进行系统的策划、创意、设计及实施的过程。随着社会不断发展，现代展示艺术在经济与文化中的地位也越来越重要，它不仅仅是单纯的产品宣传推销的窗口，同时还是国家或地区综合经济与文化的宣传窗口。它在当今社会领域和信息领域、商业领域中充当着其他行业或媒体不可替代的角色。

在现代展示艺术中，早已不再只是单纯依靠展板或展柜这种纯静态的展示方式，而是运用了大量的多媒体技术，表现出一种动态的、交互的展示方式。观众不但可以多维度的观看展品，还可以对展品进行操作，与展品产生互动，让观众更加直接的了解产品的功能和特点。这种以多媒体技术为平台的现代展示技术手段多种多样，这些技术是随着计算机技术的发展而不断丰富的。近年来，虚拟现实技术的兴起，使现代展示艺术又有了新的创作手法，虚拟现实技术所带来的全新仿真交互体验将成为现代展示艺术新的发展方向。

二、现代展示艺术中的虚拟现实技术平台

虚拟现实(Virtual Reality)，简称VR，是利用计算机模拟生成虚拟空间，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的仿真模拟，让使用者如同身临其境一般，可以实时的地观察空间内的事物，并产生各种交互行为。虚拟现实集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、立体显示技术等技术，是一项综合的集成技术。它所具有的沉浸性(immersion)、交互性(interaction)和构想性 (imagination)，使人们能沉浸其中，形成具有交互功能的多维化的信息环境。现如今虚拟现实技术已经运用在军事、航天、医疗、教育、娱乐、文化艺术等诸多领域，在现代展示艺术中，虚拟现实技术才刚刚开始被使用。

虚拟现实技术主要是由硬件与软件两大块技术组成，这两块技术是相辅相成、互相关联的。在现代展示艺术中，根据展示的特性，通常将其分为四种主要技术，即全景图像技术、三维显示技术、立体声效技术和交互技术。

1．全景图像技术

全景图像技术是目前迅速发展并逐步流行的一种新的视觉艺术 ，它是一种基于图像处理的全景摄影技术，它是把相机环绕四周进行360。拍摄的一组照片或利用鱼眼镜头所拍摄的全方位照片拼接成一个全景图像，通过计算机技术实现全方位互动式观看的真实场景还原展示方式虽然全景图像技术从严格意义上来说并不是三维技术，也并不算是完全的虚拟现实技术，但它毕竞能给人带来一种真实的现场感和交互感受，所以它也常被称之为是一种准虚拟现实技术。由于全景图像技术相对较为简单，实现成本也相对较低，因此大量运用于许多场景展示中。

2．三维显示技术

立体三维显示的临场感是使人具有“身临其境”逼真感之根本，也是虚拟现实的核心技术之一。为了要逼真地模拟视觉功能，在很大程度上是依赖于三维显示技术的图像处理及理解能力。这种三维显示技术，一种是在软件三维制作基础上的基于平面显示器的三维图像，一种是基于硬件技术在空间中所展现出来的三维图像。第一种技术实质就是软件技术，即运用3dsmax、Maya等三维建模软件制作出三维图像，而显示硬件平台仍为平面显示器，是一种平面视觉上的三维显示 ；第二种技术则是硬件技术，如多通道投影、空气成像技术等。多通道投影技术，可以实现环幕影像的放映，再如立体眼镜可以增强影像的立体感，而空气成像技术则是近年来才研制出的相对高端的硬件技术，它可以实现在空气中呈现立体影像，并具备触控感应交互性。

3．立体声效技术

为了追求虚拟现实的逼真程度，声效的制作是至关重要的一个环节。而虚拟现实的声效不仅仅是普通的立体声，而是比立体声更为复杂3D声音技术，它是通过人头录音技术实现的，是一种在虚拟现实环境中高度逼真的模拟真实世界中声音的各种物理特征的技术。3D声音可以使虚拟环境的用户分辨出其远近，并判断出音源所在的位置。在虚拟的三维空间中3D声音可以在3D模型的表面发生反射，遇到障碍物还会被遮挡，模拟现实中声音的各种特性 。

4．交互技术

现代展示艺术所追求的不再是单方面的视听展示而更多地注重互动性，因此虚拟现实技术中交互设计就显得尤为重要，这也是它最吸引人的地方。目前，交互技术主要有空间定位的交互，环境变化的交互以及三维行为的交互这三种交互方式。如果说建模与贴图给虚拟现实作品创造了世界和角色形象，那么交互技术的运用就是给世界增加了生气与灵魂。

三、虚拟现实技术在现代展示艺术中的应用现状

虚拟现实技术的不断成熟使得现代展示艺术也从中找到新的突破口，逐渐开始在展示中运用虚拟现实技术它所带来的沉浸性、交互性与构想性给现代展示艺术注入了新鲜的血液。

1．产品展示

在现代展示艺术中，虚拟现实技术最早被应用于产品展示。在信息时代的今天，商业产品的销售与服务都逐渐走向数字化，数字媒介高效而又经济的信息传播特点提高了产品的竞争力。而随着计算机硬件的发展，计算机的3D运算能力不断提升，二维图片的展示方式逐渐向三维虚拟现实发展。产品的展示通过三维的方式能全方位的展现产品的外观，同时也可通过交互功能来实时体验操作演示产品的各项功能，使顾客通过对之进行的观察与操作能够对产品有更加全面的了解和认识，并有助于加深对产品特色的印象，从而吸引消费者的购买欲望。目前许多知名的企业都开始运用了虚拟现实技术来展示其商品。例如上海汽车工业总公司旗下的荣威(Roewe)品牌，在其官方网站上就采用了虚拟现实技术来展示荣威轿车。通过其展示界面，用户可以拖动鼠标进行任意角度的观看轿车外形，同时也可以进入轿车内部，观察内饰，这样的展示方式比传统的图片方式更具真实感，同时也增强了产品展示效果。

2．建筑展示

传统的建筑展示 ，如商业领域的房地产展示以及文化领域的历史建筑的展示往往都以等比例缩小的实体模型的方式展现，这样的方式虽然也能够多角度的展示建筑 ，但由于是等比例缩小的模型，观察者无法真正感受到建筑的体量大小，更无法体会到建筑融入现实环境后的感觉。通过虚拟现实技术来展示建筑，可以使观察者像现实一样漫步于建筑环境中，是一种身临其境的真切感受。这种虚拟现实的小区规划以及样板房的展现形式已经在我国北京、上海、广州等大城市逐渐热门起来。同时，虚拟现实技术运用于文化遗产领域的景观建筑，并借助于网络的传播，可以使远在千里之外的游客可以足不出户即可游览名胜古迹，使其文化可以得到更快更好的传播。目前，一些著名的文化景点如，故宫、敦煌、明孝陵等都已做了这样的虚拟现实系统。其中南京的明孝陵则运用了网络虚拟现实技术实现了网络化展示，并建立了虚拟明孝陵网站，游客不仅可以自由的游览三维的明孝陵景点场景，还可以进行实时的文字对话交流。

3．环境模拟

虚拟现实技术不仅可以对具体的物体进行仿真模拟 还可以对环境进行多维度的虚拟仿真，可以实现视觉、听 觉、触觉等多种感知的模拟。例如通过3D立体眼镜、3D头盔、多通道投影等实现多角度全方位的三维视觉模拟 通过人头录音技术展现具有更加真实感的3D声音；通过数据手套可以实现隔空取物等。这种对环境模拟的虚拟现实技术已经在很多展览馆中得到应用。上海科技馆内的全息音响就是一个虚拟现实的三维声音试听体验，游客进入一 间封闭的房间内，四周通过古老的装饰渲染古屋的气氛游客带上耳机，屋内灯光熄灭，耳机内传来具有位置感很强的立体声音，让人仅仅听到声音就仿佛置身于环境之中。

四、虚拟现实技术在现代展示艺术中的艺术性表现

虚拟现实艺术是典型的科技与艺术结合的产物，是 一种新媒体艺术形式。在很多人的认识中，艺术是人的感知与表达，科学是人的理性与探泰 如果将艺术视为人类永恒的精神家园，那么科学则是建立在经验与逻辑上的极端晦涩的理论，那么这样一来，科学与艺术往往会显得“格格不入”。但事实上，艺术家正积极的尝试将各种科技手段应用于艺术的创作而许多科学家也希望借助高技术手段实现着精彩的创意 ，跨入艺术家的行列。“每一种艺术形式的产生必然会经历一个由实用到审美，以劳动为前提的发展过程，这似乎是每一种艺术形式的必由之路”。虚拟现实艺术亦是如此，从最初的在军事航天医疗等领域的应用到现在越来越广泛应用范围，随着虚拟现实技术的不断发展，也逐渐开始利用此技术探索新的艺术手段。现代展示艺术中，虚拟现实技术的出现给予了设计者新的创意空间，从而给艺术领域带来了新的表现手法。

虚拟现实技术所表现出的艺术性首先存在于数字影像的虚拟性、非物质性。由于数字影像是一种真正的非物质化的图像，它并不是客观存在，也不是用物质颜料表现的想象性现实，而是一种真正属于电子视觉质感的影像。但同时这种数字影像又在模拟现实物质环境，甚至是超越现实的构建新物质新环境，这种亦幻亦真、现实与虚拟的纠缠常常引发人们无限的思考，这种源于现实，又超越现实的表现，本身就已经成为了一种艺术。同时 ，与传统的平面多媒体展示相比，虚拟现实的数字影像从视觉上是一种三维立体的展示，是可以多角度的、非线性的呈现虚拟物体或虚拟环境。其次，通过基于虚拟现实技术的声、光、电技术在现代展示艺术中的应用，与传统的声、光、电技术所表现出的纯粹电子视觉不同，虚拟现实的声、光、电技术更加注重物理真实、感官真实性，同时通过立体显示技术呈现出更为让人沉浸其中的逼真三维视觉效果。真实世界的光影声效是复杂的，但并不完美，而通过虚拟现实技术，在其模拟真实性的基础上对整体的色彩对比与光影层次上进行和谐统一，加强气氛的渲染和情感的传达，以达到超越现实的完美程度，增加其艺术性。再次，虚拟现实技术所带来的沉浸式交互的特性也给现代展示艺术带来了新的魅力。在虚拟的物品或空间里，用户可以实时的、非线性的进行人机交互，控制虚拟的物品，或在虚拟空间内自由活动。这种虚拟交互 ，最基本的方式是通过鼠标或键盘的操作，对三维物体或场景进行多角度浏览观察，并实现对物体的控制以及虚拟角色的行为控制。这种交互方式就类似于如今的3D游戏一样，充满互动趣味性。而更高级的交互则是利用数据手套、多点触摸屏等传感硬件设备来实现更加具有沉浸感的交互体验。这种交互是让人利用更加自然的行为来实现人机虚拟交互，使其降低人机交互那种纯粹模拟感，而变得更加真实，更为身临其境。

由此我们不难看出，虚拟现实技术的沉浸性、交互性与构想性在现代展示艺术中有着其特有的优势与魅力，它的这些特性所带来的全方位多维度的自由化的交互体验使得观众可以从一个传统艺术的受众者一跃成为艺术的参与者，而逼真的三维场景与视听效果使观众沉浸其中，在这种积极的状态下与所展示的作品进行能动的交流，从而可以分解或接受或改变作品原先的观念。

五 现代展示艺术的虚拟现实化发展展望

虚拟现实技术对于目前科学技术发展来说还是一项较为新兴的技术，属于数字技术的一个分支，而此技术在现代展示艺术中的应用才刚刚起步，就 已经体现出其明显的优势和魅力。它所带来的不仅仅是展示艺术视觉效果上的革命，更带来了与众不同的全新交互体验。首先就是它的真实感，这种真实感是除实体仿真模型以外任何一种展示手段所不具备的，是基于计算机技术来实现对现实的虚拟仿真以及对现实中所没有的事物进行虚构。其次就是它的自然属性的交互，这种交互不仅仅是传统多媒体展示手段中的电脑的鼠标键盘或触摸屏的交互操作，而是利用人的自然行为屙眭，即现实生活中的行为习惯来与虚拟现实环境进行交互，这种交互拉近了观众与展示作品间的距离，甚至是一种零距离的交互。

由此可见，虚拟现实化的现代展示艺术作为科技与艺术的崭新结合点，拥有以前任何一个时代都无法比拟的创造性、想象性和身临其境之感，更为合理的协调了人机之间、人与人之间的交互关系，开拓了现代展示艺术领域中的一个新的发展方向，其沉浸性、交互性和构想性的特点也给展示艺术带来了新的创作方式和艺术语言。随着虚拟现实技术的不断发展，其在现代展示艺术中的应用也会更加广泛。

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篇8

虚拟现实技术在制造业具有广阔的应用空间

随着虚拟现实技术与产业的共同发展，制造业虚拟现实技术的应用案例不断涌现，应用模式和应用路径也在进一步成熟。比如，在研发环节，虚拟现实技术可以展现产品的立体面貌，使研发人员能够全方位构思产品的外形、结构、模具及零部件使用方案。特别是在飞机、汽车等大型装备产品的研制过程中，运用虚拟现实技术能大幅提升对空气动力学的把握和产品性能的精准度。波音公司将虚拟现实技术应用于 777 型和 787 型飞机的设计上，通过虚拟现实的投射和动作捕捉技术，完成了对飞机外形、结构、性能的设计，所得到的方案与实际飞机的偏差小于千分之一英寸。据统计，采用虚拟现实技术设计的波音 777 飞机，设计错误修改量减少了 90%、研发周期缩短了 50%、成本降低了 60%。

在装配环节，虚拟现实技术目前主要应用于精密加工和大型装备产品制造领域，通过高精度设备、精密测量、精密伺服系统与虚拟现实技术的协同，能够实现细致均匀的工件材质、恒温恒湿洁净防震的加工环境，以及系统误差和随机误差极低的加工系统间的精准配合，从而提高装备效率和质量。一拖集团应用本土企业曼恒数字研发的“数字化虚拟现实显示系统”，打造出虚拟装配车间，可实现 360 度内部全景漫游，既能多角度观察每个装配工位，又能精准跟踪装配工件的生产工艺流程，为我国大型农业装备制造行业发展注入了新鲜血液和强大力量。

在检修环节，虚拟现实技术应用于复杂系统的检修工作中，能够实现从出厂前到销售后的全流程检测，并突破空间限制、缩短时间需要，提高服务效率、拓展服务内容、提升服务质量，将制造业服务化推向新的阶段。例如，美国福特公司联合克莱斯勒公司与 IBM 合作开发了应用于汽车制造的虚拟现实环境，在汽车出厂前就可检验其存在的设计缺陷，并辅助修正，大大缩短了新车研发周期。未来，通过远程数据传输，虚拟现实技术将帮助实现实时、远程、预判性的监测维修服务。

此外，在复杂的、高精度的制造环境中采用虚拟现实技术培训，能够立体展现制造场景，帮助学员通过全方位的感知体验，获取高仿真、可重复、低风险的制造工艺学习体验。与航空业利用虚拟现实技术设计模拟驾驶室训练宇航员的方式相似，利用虚拟现实技术建立虚拟培训基地，有利于制造业从业人员提前熟悉制造场景、提升应用技能。当前，已有许多国内外企业运用虚拟现实技术开展培训工作。例如，英国皇家装甲公司采用虚拟现实技术，对 14.5 吨的新型车辆进行车辆训练模拟，实现了对专用车型驾驶员的操作培训。

虚拟现实技术在我国制造业中的应用

我国在虚拟现实领域已经形成一批科研成果。从应用基础看，北京航空航天大学和一汽公司合作开发的板料成形软件，基本能够模拟车门等复杂覆盖件的冲压成型过程；沈阳铸造研究所开发的电渣熔铸工艺模拟软件已经应用在水轮机组叶片曲面造型中；合肥工业大学开发研制的双刀架数控车加工模拟已应用于马鞍山钢铁车轮轮箍厂。

从应用实践看，航天、航空、汽车等高端制造领域初步应用了虚拟现实技术。中国商飞研发出虚拟现实仿真系统，用于新型民机的预先研究评估和关键技术攻关；一汽、二汽、上汽等汽车公司运用 UG、CATIA、PRO-E 等三维软件进行产品设计已积累多年的经验，具备了应用虚拟现实所需的数据基础。

虚拟现实技术与制造业融合面临的问题

由于虚拟现实技术还处于发展与应用的孕育期，我国在制造业领域的应用经验尚不充足，二者融合发展还面临一些问题。

一是应用场景和应用路径尚不清晰。国内企业对虚拟现实技术的特征、应用方法等缺乏基本了解与整体把握，对制造业各环节与虚拟现实技术的结合点尚不清晰，加之应用场景设计缺失，产业标准不统一，难以对工业技术与虚拟现实技术的融合应用形成明确的产业化引导，从而制约了应用范围的拓展。

二是我国制造业自身发展层级不高，致使新技术应用的效率成本难以平衡。目前应用虚拟现实技术的企业主要集中于航空、汽车、仪器仪表等高端制造行业，以及原型设计、精密加工等高端制造环节。我国的低端加工制造占比较大，进入高端制造的行业和企业不多，涉及制造前端原型样机设计、流程仿真的屈指可数，导致企业的应用能力不足、应用意愿不强。

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关键词：虚拟现实技术 高尔夫球运动 运用

中图分类号：G819 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（a）-0010-01

1 研究对象与方法

运用观察法、文献资料法和专家访谈法等方法，以虚拟现实技术为研究对象，通过实地考察高尔夫运动的虚拟现实技术的发展，咨询相关方面的专家和管理者提供实际工作原始数据，通过逻辑分析整理数据。

2 研究结果与分析

2.1 虚拟现实技术概念

虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）是应用计算机生成一种模拟环境，通过各种传感设备使用户“投入”到环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术[1]。

2.2 虚拟现实技术在高尔夫球运动领域的应用现状

由于高尔夫球运动的发展受到政治政策、场地、经济、观念、气候等因素的影响，高尔夫运动在中国发展不均衡，南方地区发展较快速，北方地区发展缓慢，虚拟现实技术的运用解决了场地、技术等问题，为高尔夫球运动的发展提供了技术数据、物质基础的保障。该技术运用学校体育、社会体育、竞技体育等领域中的高尔夫球运动方面。具体表现在高尔夫球运动教学、训练、竞赛、休闲娱乐和球杆测试和量身定制等。

2.2.1 虚拟现实技术在高尔夫球运动教学中的应用

高尔夫球运动教学分为学校高尔夫球课教学、社会休闲娱乐教学、业余体校教学、职业技术学校高尔夫球技术教学。在学校场地器材建设中，学校管理者则会选择高尔夫模拟器进行教学模拟教学场地，提高学生的高尔夫球技术水平。高尔夫模拟器模仿了很多种类的教学练习场地，例如，瀑布练习场、目标打位、不同种类球杆练习模式的场地；球场包括一些PGA球场，包括世界知名球场。在一些院校经济条件的限制，采购的高尔夫模拟器数量较少，不能满足上课学生的数量，采取的主要措施是安装模拟的一块抗击打幕布，学生在平时练习中弥补高尔夫模拟器不足的情况。

2.2.2 虚拟现实技术在高尔夫球运动训练中的应用

高尔夫球训练主要包括技术、战术、心理、体能等方面。现今为止高尔夫球的训练目的包括学会高尔夫球技术作为职业教练员进行高尔夫教学指导，或者刻苦地训练成为终身职业球员进行职业比赛。截止到现在，虚拟现实技术的应用主要应用在高尔夫球技术的训练中，特别是在东北地区的冬季期间，东北地区气候严寒，在冬季不能下球场训练，在室内进行高尔夫技术训练保持高尔夫球感。技术训练主要是针对高尔夫球的击球距离、击球的稳定性、固定难度球场降低差点等技术指标，在冬训期间利用虚拟现实技术巩固球员技术动作。教练员根据球员的挥杆轨迹和在模拟球场中的成绩给与技术指导。球员在虚拟模拟器中仿真球场中通过适应不同的球场来调整自己在比赛中的战术水平。

2.2.3 虚拟现实技术在高尔夫球运动竞赛中的应用

高尔夫球比赛标准球场共18洞，标准杆是72杆，在比赛中，球员想要取得好的成绩不仅要有很好的技术动作，同时应具有很好的体能和心理素质。高尔夫球运动竞赛中运用虚拟现实技术主要在竞赛中利用虚拟球场的险地和水域、沙坑等对球员心理会产生影响的模拟，球员经过模拟障碍的训练克服在比赛中的困难和适应性训练。通过摄像机记录下球员在日常的体能训练动作，通过体能训练的模型建库分析球员体能训练中动作的有效程度。例如，从不同角度进行视频拍摄能够获取球员挥杆技术等数据信息，在职业高尔夫球球员挥杆技术诊断中，人们会利用摄像机和视频回放软件从不同的角度进行动作采集，并且科学的分析动作技术通过视频中录入的动作和标准动作的对比，为球员的练习和教练制定训练方案提供参考。

2.2.4 虚拟现实技术在高尔夫球运动商务休闲娱乐中的应用

高尔夫球运动的成本投入较高，入会费相对其他运动来说非常昂贵，在中国打高尔夫的人以富人居多，在打高尔夫球的过程中进行商务洽谈。高尔夫虚拟现实技术的应用以来带动了高尔夫产业的进一步发展。人们可以足不出户畅打高尔夫球，虚拟现实技术被一些俱乐部和家庭所应用，商务洽谈中使用了高尔夫模拟器不仅享受到高尔夫球运动而且在舒适的环境中进行交流，特别是东北地区的特殊环境，高尔夫模拟器的使用解决了这一问题，商务洽谈的过程中虚拟现实技术同时也为异地洽谈的商务人士提供了网络高尔夫球赛，网络高尔夫球赛以球会友的形式完成商务休闲。

2.2.5 虚拟现实技术在高尔夫球运动球杆测试和量身定制的应用

高尔夫球球杆完成高尔夫球比赛的工具，球杆由杆身，杆头，杆柄组成，全套球杆，一般包括3支木杆，9支铁杆，和1支推杆。每支球杆的角度设计都不同，所以在尽量相同的条件下所击球的距离及球落下后滚动的距离也不同。一般情况，球杆号数越小，则击球的距离越远，其杆身也越长，杆面倾角越小，杆头的重量较轻，球的飞行弹道较低，球落地后滚动的距离也比较远。每名球手自己在比赛、训练中自己的球杆一般会根据自身的条件进行量身定做。虚拟现实技术在高尔夫球球杆测试和量身定制球杆的过程中提供了科学的参考数据，高尔夫模拟器能够准确测试出球杆的一些数据包括杆头速度、垂直打击力度、水平打击力度、杆面角度等，球具工坊人员根据系统提供的数据进行球员量身定做球杆。同时，也可以根据球员的挥杆轨迹等一些数据调整球杆杆头的配重，进而改造更加适合球员的球杆。

3 结语与建议

3.1 结语

（1）虚拟现实技术在高尔夫球运动技术教学、训练、竞赛中更加科学准确。

（2）虚拟现实技术在高尔夫球运动商务休闲中更加经济适用。

（3）虚拟现实技术在高尔夫球杆测试和量身定制中更加精准高效。

3.2 建议

（1）学校、社会、家庭可运用室内高尔夫模拟设备推广高尔夫球运动大众化。政府在公共服务体系建立过程中，对学校、社会进行经济、政策支持能够加快高尔夫球运动的推广和普及。

（2）在高尔夫竞赛中，通过物联网高水平运动员进行远程比赛、训练进一步交流球技，提高战术水平。

（3）虚拟现实技术在高尔夫球运动应用过程中存在一些维护管理方面的问题，建议相关部门提高管理和维护水平，进一步降低运营成本。

参考文献

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关键词：虚拟现实技术；环境艺术设计；发展

虚拟现实技术是构建虚拟世界并对自然行为加以模拟的一种技术，这项技术具有构想性、交互性、沉浸性以及多感知性等各种特征，这些特征让该项技术满足了很多学科的需求。如今，环境艺术设计不断发展，其表达方式和设计手法从以前的图纸画画到现在利用计算机技术进行设计，经历了漫长的时期，这些进步源于人们对环境艺术设计高效率、高品质的追求。为了让设计内容得到完美展现，人们对环境实现渲染和三维建模以后，对模拟方面提出了更高的要求，这里面就包括交互性、沉浸性以及感知性等。可以说，伴随环境艺术设计的不断发展，虚拟现实技术在该领域的运用愈发重要。

一、虚拟现实技术促进环境技术设计多感知性的发展

在以往的环境艺术设计过程中，人们非常重视内容的丰富性，常利用各种各样的方法提高作品的感知性，可是因为技术方面的原因，始终没有有效的办法将作品蕴含的感觉传达出来。所以，在三维建模技术并不成熟的时候，人们通过单张效果图加上相应的音乐提高观赏者对其设计的感知。虚拟现实技术的诞生为环境艺术设计的发展勾画出了新的蓝图。利用计算机虚拟现实可以实现对于感知性的突破，这种感知性突破是多方面的。随着技术的不断完善和发展，环境艺术设计得到进一步增强，这是科技发展带来的必然结果。这就需要设计师不断了解、学习虚拟现实技术，这样才能够在环境艺术设计中更好地运用虚拟现实技术，从而让多感知性良好展现。

二、虚拟现实技术对环境艺术设计沉浸性的发展

沉浸性指的是在虚拟现实中，人们有一种处在现实世界中的感觉，与周边交流不会产生太多的违和感。在这之前，环境艺术设计虽然也有沉浸性方面的需求，但只是从效果图方面下功夫，让效果图的真实感得到增强。虽然平面表达也有其表现力，但是其局限性也很强。在以前的环境艺术设计中，设计作品的沉浸性主要体现在其代入感上，这种代入感一般会利用展示效果图来体现。可是实际情况是人们对于效果图的代入感是非常有限的，只会从一些固定的角度进行欣赏。因此，在展示环境艺术设计中，三维动画的运用得到了人们的广泛赞同，其实质就是在代入感方面有所突破，使人们能够欣赏到更多的内容和角度。通过这样的方式，人们可以感受设计的各个方面。当然，在环境艺术设计中，这种程度的代入感还是不够的。从目前漫游的发展来说，以真实的画面感为突破口进行发展的空间并不大，因为现在高科技已经普及，只要硬件设备跟得上，利用计算机进行逼真场景的制作已经是一件非常容易的事情。所以，要想让环境艺术设计的代入感得到大幅度提高，目前最好的方式就是利用虚拟现实技术实现沉浸性的突破。

三、虚拟现实技术能够促进环境艺术设计的交互性发展

环境艺术设计的交互性是人们一直在研究和讨论的问题。由于环境艺术设计自身所拥有的一些特点，其没有在表达方式和设计手法方面取得较大的突破。如今，利用虚拟现实技术可以让人们在虚拟世界中完成人机交流，简单来说，就是在计算机的模拟下进行各种各样的行为。这对于还没有投入建造的景观、建筑等设计而言具有重要的意义，人们可以提前看到作品完成之后的效果，还能及时发现问题并修改，这对于设计而言是非常重要的。结语虚拟现实技术是一种非常强大的计算机仿真技术，其对环境艺术设计的发展有着重要的影响。所以，在进行环境艺术设计的过程中应当合理、科学地利用最新的虚拟现实技术，这样才能让设计作品得到更好的展现，让其表达的内涵得到良好的传达，给欣赏者带来更多新的体验，从而促进环境艺术设计的发展。

参考文献：

[1]王占君.虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用研究.赤峰学院学报（自然科学版），2015（24）.

[2]刘怡涵.就虚拟现实技术应用于环境艺术设计中若干问题的分析.现代装饰（理论），2013（8）.

[3]刘丹.虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用.湖南农业大学学报（自然科学版），2008（4）.