虚拟现实与仿真技术范文

导语：如何才能写好一篇虚拟现实与仿真技术，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。

篇1

【关键词】建筑仿真;虚拟现实技术;三维图形

随着计算机技术和信息技术等高新技术的快速发展,仿真技术也得到迅速的推动,并在高技术的发展中越显其重要作用,能够应用在各个领域。近三十年来视景仿真环境与技术发展历程展望了视景仿真环境与技术进一步发展的趋势。

虚拟现实(Virtual Reality,简称 VR)是指为用户提供一种模拟现实的操作环境,利用计算机生成逼真的三维视觉、听觉、触觉的感观世界,使人们对所研究的对象和环境获得身临其境的感受,从而提高人类认知的广度和深度,拓宽人类认识客观世界的“认识空间”和“方法空间”,最终达到更本质地反映客观世界的实质。视景仿真是仿真动画的高级阶段,也是虚拟现实技术的最重要的表现形式,它是使用户产生身临其境感觉的交互式仿真环境,实现了用户与该环境直接进行自然交互。其中,作为表现三维视觉仿真中的建筑技术就显得非常重要了。

一、建筑仿真有三个非常鲜明的特征

1、运动是实时的,计算机呈现给人们的图形图像所表现的场景运动是与人们在现实生活中所见的一样,运动节奏光滑平稳;

2、建筑是三维的。能够允许观察者从不同的角度来浏览建筑特征,细节丰富、逼真,满足人们的视觉感受,使人们产生身临其境的感觉;

3、它是可交互的。允许通过键盘、鼠标或其它计算机输入设备、计算机程序对建筑浏览过程进行实时控制,对其中的物体进行规划和操作。

二、建筑仿真与虚拟现实技术的应用范围

建筑仿真与虚拟现实技术可以表现大型工程漫游,展示各种拟建设的工程项目,为国际和国内工程设遨游计投标建立多种层次、细节丰富的虚拟模型,真实再现工程竣工后的情况。用户可选择不同路径进入

该项工程的任意部分;也可为已建设或正在建设的各种工程项目展示其周边环境、内部、固定设施的配套情况。又可以应用于名胜古迹的仿真旅游,展现名胜古迹的景点,可以任意选择路径装修各景点,乐趣无穷。

三、制作逼真的建筑模型的实现方法

三维计算机表现是采用计算机模拟现实中的三维空间物体。在计算机中构造三维的几何造型,并赋予表面材料、颜色、纹理等特性,然后,设计造型的运动、变形,灯光的种类、位置、强度及摄像机的位置,焦距,移动路径等,最终生成图象,并可以将制作的动画输出到其他硬件录制设备,三维计算机动画不仅可以模拟真实的三维空间,而且还可以产生现实世界不存在的特殊效果。建筑仿真可以使用3DMAX软件制作。3DS MAX是美国著名软件开发公司 AUTODESK 继 AUTOCAD 后推出的又一力作。该系统软件在三维造型、场景模拟、视觉效果、动画制作等各方面具有强大的功能。

一、通过几何体和二维图形利用编辑命令完成模型的建立,创建出形象比例精确的建筑模型。3D Studio MAX还可制作出山、水、波纹、波浪、颗粒及非规则形体,如:人体、植物等。利用3D Studio MAX 中丰富的材质和质感,可以对整个实体或部分实体进行颜色、明暗、色裹、反射,凹凸和透明度等进行编辑,再通过设定物体、相机、光源和路径来制作动画。物体可进行变位、旋转、缩放、伸压等变形,光源可为环境光、泛光灯、聚光灯,并可设置任意多个相机的位置,方向和角度,方便进行灵活调整,在动画实时预演功能中,及时观察物体效果。另外,还可以利用3D Studio MAX 中淡入淡出,模糊,光晕,星光闪烁,雾雨,声等,很多特殊效果,制造特技处理,可产生超乎现实生产的变幻莫测的神奇效果。

二、使用“纹理贴图”图片,用来替代详细的模型。3DMAX软件中丰富的材质贴图技术用纹理、不透明、法线凹凸贴图、光照等技术而不是增加几何造型复杂度来提高逼真度。用来创建低多边形数的模型来简化和减少实时应用的程序要求。在对应位置的多边形表面上这样处理可以减少模型的多边形数目和复杂程度,提高图像绘制输出时的显示速度。达到使用较少的多边形创建更现实的细节的能力。只要视点不过于靠近实体,纹理贴图并不会降低场景的逼真程度。比如制作天安门城楼,用相机对五个方向(上、、左、右、前、后) 共拍摄五张照片,通过“展平的UVW贴图”命令处理成大图像。计算机可以从这些图像里产生任意方向的图像,从而使用户有身临其境之感。

三、利用“全景导出器”进行360 度球形全景的渲染。这样渲染出来的建筑模型,可以从任意的方向观看建筑。其视点和视角是任意可变的,视点可推进,也可拉远,可上升,也可降低,视角和转动的速度完全由用户自己控制,这跟用户观察实景的过程是完全一致的。给人以身临其境的视觉满足感。

【参考文献】

[1]王行仁,建筑与仿真的回顾与展望,系统仿真学报,1999(5)

[2]徐素宁,等.虚拟现实技术在虚拟旅游中的应用,中国图像图形学报,,2003

[3]杨键,耿卫东,等. 基于图像的虚拟景观漫游. 计算机辅助设计与图形学学报,2001 , (3)

作者简介:

篇2

教学的应用研究以UG软件为平台，开展UG产品分析模块的实践教学研究，分析与探索产品模型受力、受热后的变形。以模具企业设计岗位的岗位知识、能力、情感要求为课程目标，以模具产品为项目载体，以Moldflow模流分析软件为工具，按工作过程来设计教学活动、组织教学。使学生掌握基本CAE分析方法的基本过程，为将来工作中实际应用提供必要的理论基础。通过模拟塑料的成型过程，可以找出产生这些缺陷的原因，再采取相应的措施来避免。塑料在模具中的成型性能也因模具的浇注系统的设计、塑料的性能、成型的压力和温度不同而不同。通过使用CAE软件分析，有助于让学生懂得如何优化其模具设计，使生产出来的塑件避免出现各种质量缺陷，优化产品设计及选取合适的注塑工艺等。通过模流分析软件的模拟，可以很容易看到是否出现困气问题，然后根据以上改善方法，拟定初步改善方案，用模流分析进行模拟验证，得出模流分析结果，对其进行分析比较，这样就能充分利用模流分析的虚拟模拟仿真，大大节省了试模成本，这就是模流分析之所以能够得到越来越多人认可的原因。

2虚拟现实仿真技术进行虚拟制造实践教学的应用研究

利用虚拟现实仿真技术，了解UGCAM的加工类型和特点；掌握UG软件在铣削加工方面应用知识；熟练掌握UG自动编程的常用命令和基本操作；掌握零件自动编程的一般步骤，并能根据零件特点选择合适的加工方法。在CAM自动编程和数控加工中，运用UG软件的仿真功能对后处理程序进行模拟，用UG数控仿真软件对加工过程进行仿真，检查优化其加工工艺的合理性，有效地提高机床的加工效率和模具加工质量。

3虚拟现实仿真技术进行虚拟装配实践教学的应用研究

在虚拟仿真实训室开展模具虚拟拆装和装配的实践教学研究，包括进行产品装配建模、装配路径与顺序的设计、零件装配过程运动分析等内容。通过虚拟实训室，开展模具结构的拆装实验，模具成型过程的运动仿真，模具知识的索引等实践教学环节的教学研究。对UG软件进行二次开发，开发出模具结构认知与虚拟拆装软件系统，完成典型模具的虚拟装配等实践环节的教学。

4虚拟现实仿真技术在实践教学中拟解决的关键问题

4.1虚拟现实仿真技术在高职实践教学中的应用与研究，有效地避免了高校实验实训设备不足的影响因素。学生通过虚拟实验项目的学习与训练，减少其真机操作时出现许多失误问题。4.2虚拟现实仿真技术在高职实践教学中的应用与研究，教师利用虚拟现实仿真技术教学时，与实训室技师经常切磋技艺、探讨操作问题，提高了教师的实践教学水平。4.3虚拟现实仿真技术在高职实践教学中的应用与研究，改变了学生被动学习的方式，提高了学生学习兴趣、综合实践能力和高职实践课堂教学效果。

5结束语

篇3

【关键词】虚拟仿真技术；“医学生-孤寡老人-孩童”模式；“春夏秋冬”健康养生体验中心

Virtual Simulation Technology is applied to the Process of Traditional Chinese Medicine Culture Transmission

YUAN Ye-min

（Liaoning university of traditional Chinese medicine information engineering school 2014 grade，Shenyang Liaoning 110032，China）

【Abstract】This paper introduces the limitations of modern Chinese medicine culture in communication， and expounds the advantages of virtual simulation technology in the transmission of Chinese medicine culture. Based on virtual simulation technology， the establishment of communication mode of three generations and healthy health experience center are to promote the spread of Chinese medicine culture.

【Key words】Virtual simulation technology；“Medical students-Widowers-Children” model；“Spring and summer autumn and winter” healthy health experience center

1 中t药文化在传播中的局限性

中医药文化传播是通过各种直接或间接的载体和路径向人们宣传中医药文化，让更多的人认识和了解中医药，从而达到认知中医、运用中医和传承中医的水平[1]。在计算机技术飞速发展的21世纪，中医药文化的传播不仅面临着机遇，也面临着巨大的挑战。目前，中医药文化在传播质量、传播范围和被接受程度上，都还存在着局限性。

随着计算机技术的发展，一种新兴的教学手段――虚拟仿真技术逐渐成熟。为了促进更新中医学文化传播的内容，提高其传播质量，扩大其传播范围，增强群体的接受程度，把虚拟仿真技术运用到中医药文化传播中已成为一种趋势。

2 虚拟仿真技术在中医药文化传播中的优势

虚拟仿真技术包括虚拟现实技术和仿真技术。虚拟现实技术是一门快速崛起的计算机技术，它通过多媒体技术与仿真技术相结合生成逼真的视、听、触等信息，使参与者以自然的方式与虚拟环境进行交互作用，能够身临其境地参与到虚拟环境事件的发展变化过程，从而获得最大的控制和操作整个事件的自由度[2]。而所谓“仿真”，就是构造出一个“模型”（包括实际模型和虚拟模型）来模仿实际系统内所发生的运动过程，这种建立在模型系统上的试验技术称为仿真技术或模拟技术[2]。虚拟现实以仿真技术为基础，仿真引擎是虚拟现实的核心，在中医药文化传播过程中的应用，二者是相辅相成的关系。与传统的传播方式相比较，虚拟仿真技术具有四大优势。

2.1 沉浸传播，提高传播质量

虚拟仿真技术通过计算机建立三维虚拟环境，使体验者产生身临其境之感，体验者从视觉、听觉、触觉方面感受到的事物和自然感觉一样真切。在该环境下认识、了解和感受中医药文化，这种“沉浸性”的感觉使人们更为真实地接触到中医药文化，便于人们更好地理解、学习中医药文化，这就大大提高了中医药文化的传播质量。

2.2 交互传播，扩大传播范围

体验者在三维的虚拟环境中，可以操作其物体，及时、实时地得到反馈的信息，这称之为交互。在这种三维交互中，体验者是交互作用的主体，与虚拟事物客体间可以进行信息的交换。这种交互传播可以建立在远程控制技术基础上，实现异地实时交互的效果，从而扩大中医药文化的传播范围。

2.3 自主设计传播，增强接受程度

基于虚拟仿真技术建立的三维虚拟环境，具有自主设计功能。体验者根据自身需求，可以对虚拟环境中的系统功能模块进行自行设定，设计出适合自己的虚拟现实环境。这项功能可以满足不同人群的学习需要，增强其对中医药文化的接受程度。

2.4 绿色传播，节约医疗资源

虚拟仿真技术不仅提供了更多的虚拟现实体验，而且也大大减少医疗模型的使用，降低学习体验成本，规避现实操作中的危险与不安全隐患，降低环境污染，实现绿色教学，节约医疗资源。

3 传播内容与方法

以各科常见病、多发病为素材。运用虚拟仿真技术诠释常见病、多发病的主要病因、发病特点、主要症状、治疗方法和预防措施。建立视觉、听觉、触觉以及形体、手势一体的多维化综合信息集成处理环境，使体验者获得身临其境之体验。利用虚拟仿真技术所提供的感知功能，让体验者感受体验中心随着季节、气候等的变化，而产生的相应变化，学习四时养生知识，达到健康养生的目的。

3.1 “医学生-孤寡老人-孩童”模式

孩童是祖国的未来，家庭、社会、国家对他们的教育早在其牙牙学语时就已经开始了。养老院，这里是一个被孤立的角落。高等中医院校的学生埋头于堆积如山的理论知识课本，而在学校的教学模式下不能熟练地掌握临床实践技巧。将幼儿园、养老院、高等中医院校开办在一起，并在养老院建设中医药虚拟仿真体验室，创建虚拟现实系统，典型虚拟现实系统模型图如图2-1，组成“医学生-孤寡老人-儿童”三代沟通中心，在这里会有奇妙的化学反应发生。笔者认为这对于中国目前的学龄教育、孤独老人、中医学生实践能力等问题都会有深远的影响。

图1 虚拟现实系统模型

医学生为孩童、老人科普中医药文化的知识，讲解一些常见病、多发病的主要病因、发病特点、主要症状、治疗方法、预防措施和突发疾病的应急措施，以及健康养生的常用方法。三个不同年g阶段的主体在同一个虚拟现实环境下相互交流学习，从而收获快乐、获得知识、感受中医药文化的魅力。虚拟仿真体验室全年对中医学生免费开放，但是当他们体验完之后，必须陪伴老人一段时间。这段时间里，孩童也自愿来到这里，汲取中医药文化的精华。建立“医学生-孤寡老人-孩童”三代沟通模式，实时传播中医药文化。

3.2 “春夏秋冬”健康养生体验中心

在社区建设“春夏秋冬”健康养生体验中心，一年四季供社区住户免费体验。中医养生学是中医药文化的重要组成部分之一，是祖国医药学伟大宝库中的一支奇葩，符合中医“治未病”的理论核心。在目前看病难、看病贵的现象之下，中医的“治未病”的理念，一定程度可以解决看病难、看病贵的问题，进而缓解社会矛盾，有利于构建和谐社会。世界万物想要发展，重在顺应自然。四时养生，是根据一年中四季的时间、气候、物候、阴阳等变化规律，来调摄人体生命活动，达到人与自然和谐统一，从而增进健康、延年益寿目的的一种养生方法。具体包括：春三月养生、夏三月养生、秋三月养生、冬三月养生，“春夏秋冬”健康养生体验中心即包括这四个部分。

利用虚拟仿真技术所提供的感知功能，让体验者感受体验室里随着季节、气候等的变化，而产生的相应变化。由于传感器技术的限制，目前虚拟仿真技术所能提供的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉等[3]。构建虚拟仿真系统，虚拟仿真系统主要由五个模块构成，如图2。该系统包括四大板块的内容：起居，饮食、情志、运动和服饰，春夏秋冬四时的板块形似略有不同，以春季养生要略为例，如图3。使人们能在虚拟环境中观察、聆听、触摸、漫游、闻赏不同节气的变化以及养生要略，并与虚拟环境中的事物进行交互，学习抽象和复杂的人类感知特性，达到传播中医药文化的良好效果。

图2 虚拟仿真系统的构成

图3 春季养生要略

3 价值效用

长期以来，中医药文化承担着为人类健康保驾护航的任务，这也是我国医药卫生事业的重要特征和显著的优势。把虚拟仿真技术技术运用到中医药文化的传播过程中，可以加强中医药文化发展的优势，开创中医药文化事业持续健康发展的新局面，让千百年来的中医药专家的思想得到传承。通过各方面的力量，提升我国中医药事业的发展水平，加强医疗健康领域的国际合作，充分调动资源、整合力量、提高效率[4]。

3.1 加强中医药文化发展的优势

虚拟仿真技术与中医所独有的“预测未来疾病的发生、性质、趋势”相结合，使人们更为直观地了解中医药文化中“治未病”的思想。虚拟仿真体验室给人们展现的是虚拟的环境，其实进一步而言，就是没发生会发生疑惑可能发生，即未来的情况，因此虚拟仿真技术在加强中医药文化发展的优势方面有很大的促进作用。

3.2 开创中医药文化事业持续健康发展的新局面

目前，社会上存在一些特色的技术方法创新跟中医药发展不协调等现象，使得中医药产业破坏严重，中医药文化传播面临条件差、人才匮乏的问题。把虚拟仿真技术应用于中医药文化传播中，开创中医药文化事业持续健康发展的新局面。

3.3 传承中医药文化的核心思想，弘扬中医药文化

中医药文化在数千年风雨历程中积累了养生保健的丰富经验，这是中医药文化事业得以继承和发展的重要因素之一。中医药文化强调顺应自然，维护人类与自然的和谐；注重形神兼养，维持心身的和谐；倡导保养精气，以提高机体防御和抵抗疾病的能力。这些养生保健的思想原则，对21世纪医学发展趋势而言，具有前卫作用，值得传承。在虚拟仿真技术的基础上弘扬中医药文化，使之得以薪火相传、生生不息。

4 结束语

具有悠久历史传统的中医学文化，在新世纪的潮流中该走向何处？目前，需要充分利用现代科学技术，体现中医药文化的优势。虚拟仿真体验室是中医药文化与计算机技术深度结合的现代产物，是推进中医药文化传播建设的重要内容。在如今西方文化盛行的时代，应该利用中医药文化自身的特色和优势，与多学科相结合，充分利用现代科学理论和计算机技术，为中医药文化传播所用，对未来中医药文化发展必将带来新的气象。21世纪，一门既能保留中医学传统精华，又能融会现代先进科学成果，具有新世纪时代特色的中医学，将展现于世界医学之林[5]。

【参考文献】

[1]徐桢，王晓青.中医药文化传播路径分析及对策研究[J].成都中医药大学学报，2012，35（3）：94-96.

[2]张希黔，黄声享.建筑施工中的新技术[M].北京：中国建材工业出版社.2005： 11-12.

[3]杨胜华.气动喷嘴式触觉再现装置的仿真与试验研究[D].大连：大连海事大学， 2008.

篇4

【关键词】三维仿真；城市的规划；应用

1 前言

三维仿真技术就是把计算机的图案组建成三维数字的模式后于计算机里面去制造仿真的虚拟环境。使得人们产生一种逼真的意向，传统的三维仿真技术主要是在二维地形的平面的基础上，开展场地的平面建设，而建设产生的三维效果，常常是采用计算机的仿真技术…透视图来描述。虽然城市建设方案的相关软件已经走向成熟，也能进行三维透视。可是其很难和现实生活中周边的建筑物结合起来，并在规划建设中系统的认识到现实生活中周边环境和城市产生的整体作用；运用三维技术，就可以在城市的真实的数字模式的三维虚拟环境中开展城市化建设，从而真正达到了技术上的创新，为建设者提供逼真的虚拟环境，主观意愿的挑选最好的设计方案、实现规划设计方案与周边环境和谐匹配；而且可以快速进行多方面选择，只需随时改变设计参数，可在真实三维景观环境中，展现出想象的设计实体空间效果。其中包括设计模型的结构形状、纹理效果、光照效果、相关位置、整体环境效果等。

2 仿真技术在城市规划中的应用背景

城市规划的连续性和超越性使得三维技术在这之中得到广泛的发展，总体建设规划和仔细规划以及建设单体规划，都必须运用其本身在现实中和将来的设计来创建居民的生活的环境，这样，城市的规划就更加具有理论性和客观性。城市建设设计的决策人员和设计人员以及群众的合作性是进行城市化设计的关键。仿真技术是和群众建成合作关系的媒介，政府相关单位、工程开发单位、仿真技术人员和群众能够在任何角度切实相互的了解其作用的所在，这样就更有利于技术人员掌握和认识到设计师的设计意图， 使规划者的宏观战略决策与公众参与得以有效结合。

3 三维仿真技术于城市规划建设中的应用意义

仿真技术作用于城市建设是一种新的应用于城市规划的一项新技术和方案，它的应用使得人们能在虚拟的三维状态下，使用交换和动态的方案对城市进行规划建设和管理。仿真技术应用于城市的规划建设中，强化了城市建设理念、城市设计方案、城市建设的开展和管理体系也随之得到巩固。城市三维仿真在城市规划应用中的意义主要体

现在以下几方面：

3.1 改善城市设计的质量

很多传统的表现模式级易在距离、高矮、照明、材料几个方面受到人为的改造，从而诱导评估者，作出一些主观的决定，影响城市建设的进程。假如城市设计相关单位设计一种客观的虚拟现实体系平台，开发单位和建设部门把他们的计划按照同样的细节尺度和视觉效果直接进入，方案的估计就会更加精准和公平。

3.2 优化群众服务质量

城市的仿真技术能够把城市信息化从而更直观的展现城市的风采，世界群众能够采用城市的仿真技术建立以网络为基础的三维信息地理平台，通过网络了解城市的现实状况，收集数据和资料。这种方案可以扩宽数据地理服务体系而为公众提供更好的信息地理服务平台。在这样的平台上，可以为后续的商业发展和和电子商务的发展提供舞台，同时还给现代的城市设计、宣传相关城市改造和经济进步状况、提高城市的知名度和国际地位。最终变成吸引游客和投资者的良好介质。

3.3 展示现状及规划情况

通过利用计算机仿真和虚拟现实技术形成的标准三维城市信息平台 ，将现状与规划成果运用到城市建设中去，给予相对逼真的虚拟环境，从而更好的为市民反应城市的状况和规划计划，还有就是利用空间数据技术更直观的描述结果，把传统的信息系统汇入到空间可视技术中，从而对每个方面进行系统的了解。

3.4 使得城市问题的探究角度更加丰富

运用三维的仿真技术来研究不同的城市问题时，其每种特定的功能可以让我们获取更加丰富的信息，使得探究更具体、更具有乐观科学性。此外，因为三维技术对项目规划较为逼真，该系统能够实时地对规划项目进行真实的再现，很多不易察觉的设计问题能够轻易地被发现，大大减少了由于事先规划不周全而造成的损失与遗憾。

4 三维仿真技术的应用

4.1 三维仿真虚拟现实技术的不足之处

（1）对于除城市设计以外的规划来说，地域及范围太广，三维数据模型需求量非常大，三维建模与数据处理采用传统的建模方法很难完成，且表现深度也不好控制。

（2）从三维仿真技术上看，对于环境、纹理的表现，支持更多的特效、支持更大的纹理仍然是当前仿真技术的重点，这对范围不大而注重环境表现的城市设计来说是非常有用的，而对重在研究城市问题的更大范围的环境来说，并没有特别的发展，仿真应用难度较高。

（3）三维仿真对软硬件的要求极高，即使是面对范围在较高水平以内的城市设计来说，工作周期也很长，投资也较大，因此，当前仿真应用仍不广泛。

4.2 三维仿真技术的应用成效

4.2.1 虚拟现实与真实现实的集成

城市景观的真实现实，即重建的城市真实三维数字模型；城市景 观的虚拟现实，即城市规划方案的设计模型，将两个模型无缝的叠加在一起，就实现了虚拟现实与真实

现实的集成实际上，如果一个软件平台，既具有真实城市三维数字景观的显示功能，又具有灵活实用的虚拟景观规划设计功能，在此平台上完成了参数化虚拟规划设计后，就自动实现了虚拟现实与真实现实的集成。

4.2.2 建筑设计方案的辅助审批管理

通过建立建筑物及周边环境的三维仿真模型，规划管理人员可以在三维可视化环境下观察和研究建筑物与周边环境的协调状况，还可以通过模拟建筑物的日照阴影走向和计算阴影面积来研究建筑物的高度对周边建筑物的日照的影响等。对于规划新区的建筑设计方案，由于没有实际的周边环境，可以用规划的周边环境来进行仿真模拟，还可以通过三维空间环境下的实时建筑物模型置换、建筑物纹理置换、建筑物高度调整等功能，来进行多方案的比较。此外，还可以进行特定视点的景观图生成、空间坐标查询、距离量算、属性数据管理、实时的规划指标统计等。实现对建筑方案的全面的审查 。

4.2.3 城市总体规划

总体规划阶段包括三个部分：城市战略研究规划、城市总体规划和城市分区规划。 这个阶段，主要从城市宏观发展的角度出发。确定城市方向，对发展中的各项城市资源做到合理的利用开发，确保城市健康稳定的发展，从而保证城市规划建设的顺利进行。

5 结束语

随着我国信息技术的迅速发展，使城市规划设计向信息化方向迅速推进。特别是随着三维可视化地理信息系统真实现实与虚拟现实的集成 、视景仿真和海量数据漫游等关键技术，逐渐成熟和走向实用，为在真实三维环境中实现虚拟城市规划设计，提供了良好的技术条件和拓展空间。但虚拟环境作为一种仿真，最多只能逼真，无论其如何变化，设计师还仍将是掌握主动、创造美好城市的主体。

参考文献：

[1]国家测绘局.国家测绘局、江西省测绘局、新余市政府签署数字新余地理空间框架共建共享[EB＼OL].

篇5

关键词：3D数字仿真技术；城市服务；应用

1 概述

3D数字仿真技术主要是通过计算机技术，为用户创造一个逼真的虚拟环境，既可以是对现实环境的虚拟，也可以是对一些想象的物体的虚拟。目前在城市建设以及工业产品等领域中的发展比较广泛。本文主要通过分析3D数字仿真技术的发展情况，探讨其在当前的城市服务中的应用情况。

2 3D数字仿真技术概述

2.1 3D数字仿真技术概念及特点

3D（三维）数字仿真，一般也称虚拟仿真，主要是通过计算机技术生成一个无限逼近现实的虚拟环境，该环境中存在视、听、触、味等多种感知，用户则通过各种传感器设备接收自身自然反应的行为、活动，从而实现与虚拟世界中的个体产生联系的一种技术。

3D数字仿真技术一般具备三个特点：（1）沉浸感。由于3D数字仿真技术创造出了一个虚拟的现实世界，单从视觉效果上来看，用户很容易产生一种置身于这种虚拟环境的感受。（2）多感知性。虽然目前的3D数字仿真技术能够实现的感知只有视觉、听觉发展的比较成熟。但是理想状态下，3D数字仿真技术还应该具备味觉、嗅觉以及触觉等在现实生活中存在的多种人类感知行为，为人类营造一个真正逼近现实的虚拟环境。（3）交互性。所谓交互性是指用户可与虚拟环境中的实体进行交流、操作等行为，而且通过这些行为可以得到实时的反馈。

2.2 3D数字仿真技术发展

进入21世纪以来，随着计算机技术的大量普及，3D数字仿真技术也随之进入了快速的发展时期。而美国作为该技术的发源地，目前在该技术领域依然处于世界领先地位，于2007年率先提出六方沉浸体验虚拟现实系统，并期望达到1亿像素的显示效果。然而目前最大的虚拟现实系统中能够提供的像素仅为4300万，且只有五方沉浸体验效果。因此，这项技术被美国业界认为是下一世纪重要竞争技术，一些大型的公司，像波音、福特等公司均有对应的大型研发中心。我国虽然起步较晚，但是许多高校、企业也都在积极研制3D数字仿真技术，目前也都取得了十分显著的进步。

3 3D数字仿真技术提供的城市服务探究

3.1 城市建设领域

随着房地产行业的竞争越来越激烈，房地产厂商主要宣传的要点包括：地理位置、社区规划、户型设计等。然而目前对于户型的空间设计等方面发展已经很难再有革命性的突破，一些厂商的宣传手段还仅限于条幅、实物模型等。但是随着社会的发展，人们希望能够更加直观、快捷、方便地看到整个楼盘的详细信息。传统的手段是无法满足这些需求的，而3D数字仿真技术，这一专注于营造仿真环境的技术就得到了广泛的应用。房地产厂商通过制作一些建筑动画，直观地展现小区虚拟场景、楼盘样式、以及三维虚拟样板房等。通过使用这些3D动画作为宣传手段，能够让居民非常直观的体验、感受到住房的样子，因此取得了非常好的宣传效果。

3.2 工业领域

现如今，随着经济的快速发展，人们的生活也因为各种工业产品的快速发展而变得非常方便。像汽车、医疗器械等一些与人们生活息息相关的工业产品，一般在最终上市之前都会进行严格的检验。之前由于技术水平有限，只有等到产品研发出来之后才能进行相关的检验，一旦产品出现问题势必造成大量资源的浪费。

随着3D数字仿真技术的产生，技术人员可将设计出来的产品进行虚拟实验，既可以将设计出来的产品整体、空间构造都非常详细地展现出来，而且还可以通过虚拟现实技术，在虚拟的环境中对，对这些产品进行安全、事故模拟实验。像汽车行业，一般会利用3D数字仿真技术进行车辆撞击事故模拟；在煤矿产业，一般利用3D数字仿真技术进行安全生产实验，确定最终的安全挖掘方案等。

3.3 事故模拟

传统的事故分析都是通过事故现场照片或者是现场遗留下来痕迹等来进行相P的判断，但是这种缺乏动态模拟过程的分析方式缺乏直观性。而事故一旦发生，通常会伴随着赔偿、处罚等后续事件，如果能够完全还原当时的情景，有助于相关负责人十分方便、快捷、准确的处理相关事故。目前已经开展的研究内容包括：桥梁坍塌事故分析、交通事故分析、煤矿事故分析等。其中交通事故分析发展相对的较为成熟，而且现在已经有很多交通管理部门引进这些技术，对交通事故进行模拟还原，从而对发生当事人进行相关责任判断。

3.4 施工演示

目前国家各项基础设施建设正在如火如荼的进行中，面对这些大型的工程项目，以前只能通过工程图纸或简单的模型等形式进行展示。对于缺乏足够的空间想象能力或者项目新手来说，很难去想象到整个工程中每个实物的具体样式，而3D数字仿真技术大到整体效果，小到部件的构造等，可以非常逼真的展示工程项目实景。不仅方便进行施工演示，而且在进行工程汇报时，也可以非常具体的展示当前的具体施工状况，以及与完整项目之间的差距等。

4 结束语

3D数字仿真技术，随着计算机技术的快速发展，正处在高速发展的阶段，而且正在以其独特的方式改善人们的生活、学习和工作方式。除上述提到的一些应用领域之外，3D数字仿真技术还有许多其它的应用领域，而且随着5D时代的到来，还会产生更多的现在还无法想象的应用领域。但同时还应该意识到，由于一些技术难点，比如说在虚拟空间中实现嗅觉、味觉等技术，目前还没有攻克，3D数字仿真技术未来的发展道路还有很长。

参考文献

[1]张晶.浅谈三维动画的应用领域[J].山东工业技术，2013（11）：151.

[2]周飞，孙超.论三维动画在产品设计中的运用和价值[J].艺术科技，2013（05）：179.

篇6

论文摘要：高等职业教育实践教学对于促进学生知识理解和掌握、培养学生分析问题和解决问题的能力方面发挥着非常重要的作用。但是由于我国高等职业教育教学条件相对不足，实践教学不能最大限度的实现，利用虚拟现实技术来仿真模拟现场可以使学生产生身临其境进行实践教学的效果。

实践教学在高等职业教育教学活动中占有非常重要的位置，对于深化学生对知识的理解和掌握、培养学生分析问题和解决问题的能力具有重要的作用。但是我国高等职业学校实践教学特点及条件的限制，阻碍了学生的动手能力和创新能力的培养。不能最大程度的激发学生的求知欲望，在一定程度上影响了学习的效果，而用虚拟现实技术来进行实践教学却可以解决这些难题。

1 虚拟现实技术的内涵及特征

虚拟现实(Virtual Reality，VR)又称临境技术，是一种利用计算机系统来创建和体验虚拟世界(Virtual World)的技术。虚拟现实技术是综合应用各种技术来制造逼真的人工模拟环境，并能有效地模拟人在 自然环境中的各种感知系统行为的高级的人机交互技术，使用户身临其境地感知虚拟环境中的物体，通过虚拟现实的三维设备与物体接触，从而真正地实现人机交互。可以说人处在虚拟环境之中跟现实环境是没有差别的。

VR技术是计算机技术、计算机图形学、计算机视觉、视觉生理学、视觉心理学、仿真技术、微电子技术、多媒体技术、信息技术、立体显示技术、传感与测量技术、软件工程、语音识别与合成技术、人机接口技术、网络技术及人工智能技术等多种高新技术集成之结晶。其逼真性和实时交互性为系统仿真技术提供有力的支撑。它同时具有沉浸性(immersion)、交互性(interacdon)和构想性(imagination)L2 J，VR技术的发展始终围绕这三个特征而前进。沉浸性是指用户对虚拟世界中的真实感，此种真实感将使用户难以觉察、分辨出其自身正处于一个由计算机生成的虚拟环境中；交互性是指用户对虚拟世界中的物体的可操作性；构想性是指用户沉浸在虚拟世界的多维信息空间中，依靠自身的感知和认知能力获取新的知识，提高感性和理性认识，从而深化概念并萌发新意 J。因而可以说 ，虚拟现实可以启发人的创造性思维。VR技术的实质是一种采用计算机技术制作仿真的假想世界的技术 J，采用计算机产生一个被仿真世界的动态、三维视觉环境，使操作者产生一种身临其境的感觉。实现的方式主要是戴上特制的头盔显示器、数据手套以及身体部位跟踪器，通过听觉、触觉和视觉在虚拟场景中进行体验。

2 虚拟现实技术在高等职业教育实践教学中的应用

2．1 高等职业学校实践教学的现状

我国正处于社会、经济的快速发展时期，时代需要大量应用型人才、高技能人才。“加快培养高质量技能型人才，是当前我国职业教育面临的紧迫任务；加强实践教学的建设和改革，是提高技能型人才培养质量的关键环节”[5]。因此，高等职业教育要将学生职业技能的培养工作落到实处，实践教学起着不可替代的作用，加强实践性教学可提高教学效果和开发学生创造能力，进而达到巩固理论知识、提高综合素质和实践能力的目的。可见，加强实践性教学，是当前高等职业教育改革与发展的重中之重。帮助学生形成实践操作技能和职业能力，满足就业的需要是职业技术教育普遍的教学终端目标。

高等职业教育实践教学通常存在的问题：(1)专业实训设备体积较大而实训教学的场地有限，教师在讲授设备操作、使用、注意事项时，只有在设备附近的少数学生能看清楚。(2)专业实训设备结构比较复杂、单价较高，为实训教学增加设备的台数势必大幅度增加购置经费，而且每次使用机器成本较大(包括原材料、电力、机器损耗和设备维修费用，而实验产品是不能投放市场产生经济效益的)。(3)实验设备更新速度相对滞后于技术更新的速度。如果按照现在的技术更新速度同步进行实验设备的更新，投入将是非常巨大的，由此造成的浪费也是非常严重的。(4)由于实验故障等原因导致的设备损耗较为严重。对实验过程指导不力或实验过程中的失误，易导致设备非正常损耗。(5)对于没有实践经历的学生在真实实验或生产车间进行操作存在一定的危险性。因而在现实教学中，一般采用教师演示或组织学生看录像的方式，但学生很难获得感性认识，实验效果大打折扣。(6)教师只能对机械外表进行讲授，而机器的运作原理及内部运作无法了解，当机器运转时内部结构无法讲授(机器运转时不能拆开机壳)；(7)在财经、管理等文科专业教学中存在单纯依靠语言讲授，实践不足的现象；旅游等专业的学生实践教学要专程到旅游景点进行，费用太高等问题。

2．2 虚拟现实技术在实践教学中的应用特点

2．2．1 教学手段先进 用现代化计算机仿真技术展示设备，学生能真实的对虚拟设备进行操作，且操作过程清晰易懂。同时，在立体投影屏幕上显示相应的图像和交互操作的效果，坐在虚拟现实教室的其余近百名学生则可带上立体眼镜进行观摩学习，课堂气氛活跃，参与度高，有利于学生的正确理解和掌握。

2．2．2 降低办学成本 用现代化计算机仿真技术，减少设备台数，没有原材料消耗，旅游等专业减少了异地实践的费用，可大大降低办学成本。

2．2．3 学习效果明显提高 用现代化计算机仿真技术，将设备三维“虚拟”出来，并可产生互动，学生通过在计算机反复操作练习后，掌握基本操作技能的时间比以前大大减少，提高了教学质量。

2．2．4 学习兴趣增强 用现代化计算机仿真技术，学生可使用计算机进行仿真操作，使一些比较枯燥难于操作的实验、实训变得有趣和便于掌握。

2．3 利用虚拟现实技术加强高职学校理工科学生实践能力的培养

对于高等职业教育理工科专业的实践教学，通过了解实验仪器的结构、原理及使用，科学验证或展开演绎课程的理论，从而加深学生对理论的认识。而对于专业方面的实践课程，培养学生的动手能力是十分重要的。传统实践教学专业实训设备结构比较复杂、单价较高，设备损耗较为严重，且存在设备非正常损耗现象，有的专业实践操作还有一定的危险性，并且存在设备更新速度在很大程度上滞后于技术发展速度的现象。采用虚拟现实技术可减少资金投入并保持设备更新。通过虚拟现实技术可保护昂贵的真实设备，减少误操作的危险，缩短占用设备的时间。特别对于一些本来具有一定危险性的实验实训教学活动，毫无危险性的虚拟现实 VR教学系统的应用尤为重要。例如，虚拟的化学实验，通过模拟现实世界真实场景，营造一个虚拟的三维实习实验环境，这个环境的真实感尤为重要。对于化学专业的实践教学来说，应尽量精确逼真地表现化学实验的操作内容、过程和现象。学习者可以通过虚拟操作获得直观的亲历体验，从而在获得安全操作方面知识的同时，提高他们在不同的复杂环境下的推理判断和瞬间决策能力。以这种方式获得的经验也会成功的转移到学习者现实生活的实践中。

篇7

【关键词】虚拟现实 仿真实验教学 应用

实验教学工作在理工科教学活动中扮演了重要的角色，有利于巩固学生的理论知识学习成果、深化学生掌握及理解知识的能力，培养并强化学生分析及解决问题的能力。现阶段，受实验室条件的限制，在实际的理工科实验教学活动中，学生们往往借助虚拟现实技术在相关模型上开展实验研究工作。目前，虚拟现实技术在仿真实验教学中广泛应用，收到了显著的成效，极大地推动了仿真实验教学的进步。

1 虚拟现实技术的内涵及主要语言

虚拟现实技术简称VR，其是一类可以体验及创建虚拟世界的计算机仿真系统，借助计算机生成相应的模拟环境并使用户沉浸至该环境之中。虚拟现实技术是仿真技术研究与发展的一个重要方向，其是计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人机接口技术及网络技术的高度融合，是一门复杂程度极高、应用空间广阔的新型技术。

就目前状况而言，VBML语言是虚拟环境构建工作所使用的主要语言，其能够有效灵活地将二维图形、三维图形、视频及音频等效果调和于一起，从而创造出一个综合性极强的虚拟场景，并为虚拟场景赋予较强的实时感及空间感。用户可以在虚拟场景中随意巡行，而且能够对场景中的相关对象进行交互式的操作。

2 虚拟倒立摆三维场景的构造

VRML是重要的虚拟现实建模语言，人们利用VBML语言能够快捷、有效地建立虚拟三维场景。作为虚拟空间的文本性描述，VBML文件可以由任意一个记事本生成，而“.wrl”是VBML文件的扩展名。经验表明，在建模工作中运用VBML较为困难，需要经历大量的必要程序，不仅无法实现所见即所得，还要编写大量的程序代码，工作量极大。

MATLAB中自带了一个三维物体构造软件包，软件包的名称为V-Realm Builder，该软件包的功能十分强大，其能够提供一个优质的集成开发环境，支持VBML的浏览器能够看到该软件包所生成的虚拟世界及三维物体。V-Realm Builder既能够简化三维物体的创造工作，同时还可以提供极为强大的三维物体编辑功能。使用者能够直接对界面中的每一个域及节点进行开展编辑工作，而且相应的场景立刻得到显示与修改。使用者能够轻松、便捷地进行节点修改、编辑与增加操作，绝大部分编辑功借助鼠标即可完成。V-Realm Builder的VBML的构造能力极其强大，基于此，可以在仿真实验教学中构建虚拟的三维倒立式摆模型。

3 虚拟现实技术在仿真实验教学中的应用

3.1 分布式开发

在仿真实验教学中应用相应的虚拟现实技术而得到分布式虚拟环境系统，该系统不仅可以最大化地满足分布式仿真对共享虚拟环境的各类要求，同时还能够适应复杂虚拟实验环境对计算工作的需要。互联网技术是分布式虚拟现实系统的重要核心，随着互联网技术的不断进步，分布式虚拟现实系统的先进性与完善性逐渐增强，该系统能够促使不同的实验者在不同区域，同一时间内进入分布式虚拟环境中，为异地实验者提供了共同学习理论知识、分享实验经验的机会。

3.2 虚拟现实实验教学中的集成技术

软件系统集成是虚拟现实技术集成的前提条件及重要基础，而系统的集成被视作虚拟现实系统集成的关键表现。由虚拟现实技术建立的实验系统中软件的高度集成能够确保系统集成的灵活性，这种灵活性往往表现在不同层面之上，能够促进仿真实验教学的进步。虚拟现实实验环境中囊括了大量易被系统感知的信息，也含纳了三维立体模型，因此，虚拟实验系统的集成技术能够在缩减实验成本的基础上提升实验教学的质量。数据识别、实验对象的同步、实验模型的标识及数据形态转换技术是虚拟现实系统集成技术的主要组成成分。

3.3 生成实时三维图形

F阶段，虚拟现实技术中的三维立体图形生成技术已较为成熟，对实验效果的同步技术是三维图形生成技术的核心技术之一。通常情况下，若要实现实时生成实验效果的目标，则需要保证三维立体图形的刷新速率不低于16帧每秒。在一定的范围内，三维立体图形刷新速率越快越好，一般认为最佳的三维立体图形刷新速率应不低30帧每秒。虚拟现实技术在仿真实验教学的应用过程中，应当在不降低三维立体图形的质量及数量的基础上适当地提升图形的刷新速率。

3.4 动态环境建模

在应用虚拟现实技术的过程中应当做好动态建模工作。应用动态建模技术的主要目的是构建与仿真实验教学相对应的环境模拟模型，借助来源于现实实验环境中的建模数据，紧密结合实际仿真实验教学的具体需要来建立合适的模型。在三维数据信息采集过程中，需要用到计算机辅助设计技术等技术。在实际的动态环境建模工作中，应当考虑到相关实验设备及实验流程的复杂程度，遴选最合适的建模软件来开展实物三维造型的构造工作。

4 结语

得益于科学技术的高速发展，虚拟现实技术逐渐成熟并在诸多行业中成功应用。新的发展形势下做好虚拟现实技术在仿真实验教学中的应用工作具有重要的现实意义，有利于缩减实验成本、提升实验质量。在实际的虚拟环境构建过程中要注意相关技术要点、遴选最恰当、先进的建模软件开展建模工作，广大教师要不断地提升自身的综合素质，善于总结借鉴优秀的建模经验，从而最大程度地强化虚拟现实技术在仿真实验教学中的应用质量。

参考文献

[1]王宣淋.在建筑领域中虚拟现实技术的应用分析[J].电脑迷，2016（07）.

[2]林凤屏，陈必链，张彦定.虚拟现实技术在医学教学中的应用探析[J].实验室科学，2016（06）.

[3]孙超.浅谈虚拟现实技术在智慧城市领域的应用[J].中国公共安全，2017（01）.

作者简介

董艳雯（1970-），女，河南省郑州市人。硕士学位。现为郑州市技师学院讲师。主要研究方向为电子、教育。

篇8

>> 虚拟现实技术在高职机电类专业课程教学中的应用研究 信息化在电类专业教学中的应用研究 虚拟汽车维修实验室在汽修专业教学中的应用研究 关于虚拟汽车维修实验室在汽修专业教学中的应用研究 虚拟实验在弹药检测技术课程教学中的应用研究 OpenGL技术在中学物理虚拟实验教学中的应用研究 虚拟化技术在高校计算机实验教学中的应用研究 虚拟现实技术在化学实验教学中的应用研究 虚拟仿真技术在PLC实验教学中的应用研究 虚拟仿真技术在药学实验教学中的应用研究 虚拟现实技术在实验教学中的应用研究 虚拟现实技术在高校实验课堂教学中的应用研究 构件组装技术在虚拟实验室中的应用研究 虚拟仿真技术在电子信息类专业的教学探索研究 虚拟现实技术在中职电气专业教学中的应用研究 虚拟化技术在医疗信息系统整合中的应用研究 虚拟化技术在高职院校信息化建设中的应用研究 基于WEB的虚拟实验技术在流体力学实验中的应用研究 虚拟仿真技术在高职土建类专业教学中的应用 虚拟化技术在企业中的应用研究 常见问题解答 当前所在位置：l），能以访问。

2.开设一个windows系统账户test，并设置密码为1234，在IIS的默认FTP站点中设置该用户为安全账号，并设置ftp的主目录为可读写，请在虚拟机内测试的命令行下测试ftp 127.0.0.1，应该能登录访问。

以上是基本的虚拟环境架构搭建，我们还可以更加实验需求配置服务器群，运用“虚实结合”的方式实现虚拟机与真实设备间的互联互通。

三、虚拟环境下的实验方案与示例实现

为了充分展现虚拟化工具的强大功能，本文构建如图1所示的实验方案。

1.在单一主机硬件环境下，利用虚拟化软件，实现WWW服务的群集备份。在虚拟机里安装多个web服务器，通过http协议实现多台电脑互访。首先，在虚拟机里搭建Storage、DNS、Web1、Web2四个虚拟机;再在Storage存储虚拟机中创建www对象，并分配虚拟磁盘;将Web1、Web2加到域中;在Web1、Web2分别挂载磁盘;在Web1上创建服务器集群，虚拟出共享IP，并将Web2添加到群集服务器当中;在Web1、Web2添加IIS服务，并在群集服务器上创建IIS依存服务;在Web1、Web2上分别利用IIS建立网站;分别测试当其中一台服务器不工作时，备用服务器开启后，Web服务器能正常工作。该部分通过Storage存储服务器提供虚拟磁盘为WEB服务器提供存储空间，DNS服务器用于域名与IP地址之间的解析服务，而WEB1与WEB2之间通过群集管理，实现服务器之间的备份冗余，以防出现其中一台服务器Down掉后，www服务无法正常工作。

2.在网络系统集成实践课程中，在单一主机硬件环境下，利用虚拟化工具软件，实现BBS、wordpress与DNS之间的服务集成。在虚拟机里搭建DNS、Wordpress、Discuz三个虚拟机;将Wordpress、Discuz服务器加到DNS域中并搭建相关服务;分别访问两个服务器，对其进行测试，如图2所示，可以看到Wordpress、Discuz服务的IP地址分别为10.22.65.121和10.22.65.122。然后，在DNS服务器上通过抓取数据包，显示出域名与IP地址之间的转换，显示所对解析出的IP为10.22.62.121，而解析出的IP则为10.22.65.122。

四、结束语

本课题具体实践了基于虚拟机的网络技术、信息安全、黑客技术、系统集成等方面的实验和演示体系的开发和建设，采用VMWARE虚拟机技术开发完成相关实验内容的安全实战演示平台，有效地丰富了教学手段，提升了教学效果，解决了课程实验开出的难题，并且节省了硬件资源的损耗，同时也为实验室管理模式的创新提供了很好的实例。

参考文献：

[1]国家中长期教育改革和发展规划纲要工作小组办公室.国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）[Z].2010.

[2]赵沁平.虚拟现实综述[J].中国科学（F辑：信息科学），2009，39（1）：2-46.

篇9

关键词：仿真教学；组织领导；资源建设；培训推广

中图分类号：G424 文献标识码：B 文章编号：1673-8454(2012)01-0061-03

虚拟仿真技术包括仿真模拟技术和虚拟现实技术两个领域。仿真模拟技术是指使用仪器设备、模型、计算机虚拟技术，以及利用场地、环境的布置，模仿出真实工作程序、工作环境、技术指标、动作要求，进行科学研究、工业设计、模拟生产、教学训练和考核鉴定等的一项综合技术。虚拟现实技术是指用计算机生成的一种特殊环境，人可以通过使用各种特殊装置将自己投入到这个环境中，并操作、控制环境，实现特殊的目的，成为这种环境的主宰。

虚拟仿真技术可以有效还原生产、建设、服务和管理岗位的“原生态”，为学习者提供技能训练所需要的“真实”环境、“真实”工艺、“真实”工具等，从而有效提高技能教学质量。同时，可以降低教学成本、规避实训危险、降低环境污染、实现绿色教育。因此，虚拟仿真教学是深化教育教学思想、内容、方法、手段、模式改革，推动职业院校内涵建设的一个重要突破口。为此，教育部在《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中明确提出“要充分利用现代信息技术，开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验”。各高职院校应多措并举，有力推进虚拟仿真教学改革。

一、加强组织领导，创造浓厚氛围

开展虚拟仿真教学是一项系统工程，其技术本身的高端性、复杂性等特点，决定其应用成本较高，资源建设和教学组织较难。因此，必须得到学校的大力支持，加强组织领导，落实责任任务。

1.成立分层领导组织

首先，要成立院级虚拟仿真教学工作领导小组，由主管院长牵头，各教学单位和教学管理单位的主要负责人为成员。各级负责人要高度重视虚拟仿真教学工作，做到有组织、有计划、有措施、有检查、有总结、有推广。

其次，要成立各重点专业的虚拟仿真教学工作组。由系主任牵头，专业带头人为主要负责人，骨干教师和合作企业负责人为主要成员。根据专业技能教学特点，通过购买引进、校企合作开发、自主开发等多种途径建设适用的虚拟仿真教学软件，科学布局虚拟仿真实训基地，开展虚拟仿真实训教学，总结实践经验并进行示范推广。

2.建立政策法规进行引导激励

首先，将开展虚拟仿真教学工作做为教育教学改革重要项目，结果做为考核教学单位工作的重要指标。其次，将教师开展虚拟仿真教学的成果做为评聘奖优倾斜条件，对于积极进行虚拟仿真教学软件开发及应用研究的教师，通过制定相关激励政策，从职称评聘、成果奖励、科研经费等方面进行鼓励，为他们提供必要的条件，在全院形成良好的风气和氛围。再次，给予虚拟仿真教学立项资金等条件扶持，为完成项目提供最大保障。要加大资金投入，加强资金管理，做到专款专用，接受监督检查，切实保障项目顺利完成。

通过以上举措，使“推广虚拟仿真技术，提高实践教学水平，加快实现教育现代化”的理念内化成广大教师的共识，并将其付诸于实际行动。

二、广辟渠道，建设虚拟仿真教学资源

虚拟仿真教学资源是利用现代信息技术开发的虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验等等，可以解决实践教学中“看不见、进不去、动不了、难再现”等客观难题，减少资源消耗与环境污染，实现人才培养的信息化、智能化、现代化。虚拟仿真教学资源是开展虚拟仿真教学的必要条件。“巧妇难为无米之炊”，所以，学校应该舍得投入，按照“引进一部分、合作开发一部分、自主研发一部分”的虚拟仿真资源建设新思路进行统筹安排。

1.购买引进

该决策依据是：所需求的软件已经被同类院校的专业广泛认可和应用，效果良好，尤其是那些教学急需的高端产品，应该采取这种“花钱拿来主义”的模式。

2.合作开发

此决策依据是，所需求的软件没有成熟的产品，专业教师能够提出明确的需求，能够提供科学准确的教学设计，借助专业IT公司的技术力量和项目组织能力，能够开发出专业级的应用软件。要探索创设高水平的合作模式，将优秀企业力量引进来，紧密合作，互惠互利，同步带动学校师资专业发展、技能人才培养、软件产品研发的水平提高。实践证明，院校的教学设计与优秀IT企业的实现技术有机结合，是研发优秀虚拟仿真资源的捷径。

虚拟仿真教学软件的研制过程一定要与相关企业紧密合作，软件设计应该是教学专家、行业专家和软件制作专家三方合作的结果。要以教学专家为主导，实施优秀的教学设计，编写制作脚本，要有行业专家实施技术指导，还要有软件专家实施创新制作，才能研发出科学的、适宜的、理实结合的虚拟仿真实训教学软件。

3.自主研发

此决策依据是，所需求软件的开发技术难度和复杂性相对较低，专业教师能够提出明确的需求，能够提供科学准确的教学设计，学校具有软件开发技术支持队伍。

威海职业学院作为首批国家示范性高职院校，非常重视虚拟仿真教学在技能人才培养中的作用，积极开展虚拟仿真教学资源建设，建设了专门的教学资源研发中心。目前购买引进、合作开发、自主研发的虚拟仿真资源已成规模，并广泛应用于数控技术、机械设计与制造、电气自动化技术等20多个专业，平均每学期有2000多名学生使用虚拟仿真软件进行知识和技能的学习，有效提高了实践教学的质量与效率。

三、加大技术支持和培训推广力度

1.建立专门的工作室和技术支持队伍

虚拟仿真教学资源开发技术较难，依赖教师个体不现实。专业教师应将主要精力用于教学设计、脚本撰写，开发制作应由专业技术人员完成。采用这种模式，既可以保证资源的质量，又有利于提高专业教师研发、使用虚拟仿真资源的积极性，否则，大多会“知难而退”。

威海职业学院成立了教学资源研发中心，组建了虚拟仿真资源开发技术团队，投资20多万元配备了高档次的开发硬软件，为开展虚拟仿真实训教学提供技术支持。目前已完成多个虚拟仿真资源建设，其中独立开发的“威海职业学院虚拟校园”，通过漫游和导游等方式，全方位立体逼真地展现了我院全貌，恢弘、美丽、壮观，成为学院参加全国大赛课件、软件的重要支撑载体。

2.开展形式多样的培训

尽管继多媒体、网络时代之后，人们已经开始进入虚拟现实时代，但是由于资源缺乏和宣传不够，很多地区和教育工作者对虚拟仿真技术了解不多。为了普及虚拟仿真技术，发展环保绿色实训，推动教学尤其是实践教学的信息化、现代化，应加大虚拟仿真技术培训力度，进行理论与政策宣传、开发与技术交流、应用与经验推广、成果展示与等，以推动教育教学改革，建立具有显著职业特征的，高质量、高效率、低消耗（低排放）全新的教育教学模式。

培训可以采取“请进来、走出去”等多种途径，包括聘请专家、专业技术人员来校讲座、实地考察、共同研讨建设方案；参加专门培训班等，多管齐下，提高教师应用和开发虚拟仿真教学软件的水平。

3.以研发项目为载体，带动虚拟仿真软件开发和应用实践与研究

“项目导向、任务驱动”不仅是有效的职业教学模式，也是开发与应用虚拟仿真教学软件的有效有段。仿真实训教学软件是以实际岗位为背景的，整个教学、实训内容紧紧围绕职业、岗位核心能力。如何实现培养目标，如何满足岗位需求，在进行虚拟仿真软件开发立项时，就直观地摆在了职业院校专业教师面前，项目研制老师会感到压力，感到教学改革的必要性与提高职业院校教师实操技能的紧迫性。所以，以研发项目为载体，可以激发广大职业院校教师自觉学技能、苦练真功夫的积极性。

四、以建设“仿真实训示范基地”为抓手，全面推进虚拟仿真教学改革

“仿真实训示范基地”是中国教育技术协会仿真技术专委会于2008年启动的项目，旨在在仿真技术专委会的指导下，在IT企业的帮助与大力支持下，通过3~5年的努力，使“基地”在使用虚拟仿真技术开展仿真实训教学方面取得明显的效果，成为使用现代教育技术促进职业教育现代化的窗口，对中国职业教育尤其在技能实训现代化教学方面起到示范与引领作用。

在“仿真实训示范基地”的建设中，职业院校需重新优化实训基地的布局，形成虚实结合的现代化技能实训模式，着力改善“实训成本高，效率低、资源消耗大、污染环境”等弊端，提高专业教师的教学设计能力和企业现场实践能力，推进高技能人才培养手段的信息化、现代化，同时形成校企合作新模式。

参考文献：

[1]宋强.数控加工实训中仿真软件的调研分析[J].科技信息，2009(32).

[2]朱达凯.水利虚拟仿真实训平台建设的研究与实践[J].中国现代教育装备，2010(19).

[3]赵士滨.高校实训教学的虚拟现实技术研究[J].长沙电力学院学报（自然科学版）,2001(1).

篇10

2016年被认为是“虚拟现实元年”，2016年拉斯维加斯消费电子展有3600多家企业，涉及显示器、智能生活设备、无人机等多个领域，其中虚拟现实产品争奇斗艳，索尼PS VR、HTC Vive、Oculur Rift等国际巨头产品纷纷面世。中国企业家也嗅到了其中的商机，大举进入VR领域，VR似乎成为当前最热的商业题材：2015年12月21日，腾讯在北京举行的Tencent VR开发者沙龙上正式公布了Tencent VR SDK及开发者支持计划，系统阐述了其在虚拟现实领域的规划。2015年12月23日，乐视对外宣布其虚拟现实战略，进行行业“纵深”布局，包括打造VR内容战略库、手机式VR头盔LeVR COOL1、推出手机端VR内容应用――乐视VR。在2016年1月15日的小米年会上，雷军宣布建立小米探索实验室，重点关注VR和智能机器人等新方向。2016年4月1日，淘宝宣布推出全新购物方式“Buy+”，阿里VR实验室成立，宣布推出“造物神计划”，建立全世界最大的3D商品库，以供消费者在虚拟现实中穿梭世界各地商场，开启“新淘宝时代”，预计今年八月上线该功能。

一、虚拟现实概述

虚拟现实（Virtual Reality，简称VR），又称灵境技术，是结合仿真技术、计算机图形学、多媒体技术、人工智能、多传感技术和网络技术的结合。虚拟现实技术通过计算机生成虚拟环境借助传感头盔或数据手套、眼镜等专业设备，让用户实时感知和操作虚拟世界的对象，通过视觉、触觉、听觉、味觉等多感知体验沉浸互性的多维真实感受。

虚拟现实技术根据对现实世界的仿真程度和用户参与程度不同，目前以下四种：桌面式虚拟现实、投入式虚拟现实、增强式虚拟现实和分布式虚拟现实。

（一）桌面式虚拟现实（VR）

桌面式虚拟现实是利用个人PC和低级别工作站进行仿真，计算机屏幕或单体投影设备是参与者观察虚拟世界的窗口，参与者可以操控一些外部设备如鼠标、键盘等控制虚拟场景中的物体，以及360°范围内观察虚拟世界。

（二）投入式虚拟现实（VR）

投入式虚拟现实是更高级的虚拟现实，一般需要利用头盔、眼镜等专业设备，封闭参与者的视觉、听觉甚至味觉等感官功能，为参与者提供一个全新的、模拟的感官空间，通过定位、手控输入、声音动作捕捉等技术，使参与者置身于虚拟环境，并沉浸其中。

（三）增强式虚拟现实（AR）

增强式虚拟现实是虚拟场景和真实场景的结合，通过虚拟现实技术增强参与者对真实环境的感受，或者是真实环境中无法完全感知或不方便感知的部分，将虚拟场景精确叠加在真实场景上。

（四）分布式虚拟现实

分布式虚拟现实，多个用户通过计算机网络以及一些专业外部设备连接在一起，同时参加一个虚拟空间，共同体验虚拟经历。

二、“VR+酒店”

VR技术产生于20世纪，在21世纪终于迎来了爆发性的应用热潮，“VR+领域”也成为技术专家和企业投资人关注的重点。未来通过虚拟现实技术，酒店也可以在网络营销、个性化服务、增值服务、创意设计等方面表现更多的创造力，满足客户的潮流需求，实现“VR+酒店”。以下是笔者对未来“VR+酒店”的设想：

（一）借助虚拟现实技术，创新酒店网络营销方式

中国经济的高速发展，旅游业的不断升温，国际酒店集团也相继进入中国市场，我国酒店业面临巨大的发展机遇和竞争压力。为保持酒店在竞争中的优势和主动权，酒店经营者需要在建设酒店硬件的同时关注酒店管理、网络营销等软件上的提升。网络营销最大的特点就是以顾客需求为导向，通过网络将分析到的客户需求转化为个性产品和特色服务，从而满足顾客个性化需求。

目前很多品牌酒店也都拥有自己的酒店网站，能够提供诸如查询联系、预定、会员管理、活动推介等基本功能，但仍不能满足顾客日益增长的需求。

传统酒店网站制作简单，仅提供一些酒店或客房图片，缺乏酒店的详细信息，如星级、功能、房间设施、房间大小、服务标准等；另外，酒店网站仅支持浏览功能，缺乏与客户互动的平台和渠道，客户无法通过网站相关信息进行高效选择判断。借助虚拟现实技术，客户可以通过计算机网络仿真体验酒店给客人提供的客房和服务设施及产品的三维实景信息，甚至还可能实现眺望功能，能清晰地看到客房外昼夜景观和场景，进而满足客人需要观景房间、无烟层等各种个性化需求，让客人自己选择中意的房间。

（二）打造VR会议室

酒店会议是酒店服务的重要模块，打造VR酒店会议室，从两个方面设想：

1、利用VR技术，可以自由调解切换会议、宴会的风格，以及分割会场，适应不同活动对场地的需求，为客户提供更多的选择。这样可以为酒店节省成本，丰富服务内容，提升酒店消费档次。

2、会议设施采用VR技术，尤其是增强式虚拟现实（AR），通过专业设备和计算机网络连接，实现虚拟与现实场景的叠加，洽谈双方实现三位立体式全息投影方式的跨空间会谈，结合立体声和立体显示技术、环境建模技术，打造专业“一站式”VR会议服务。

（三）个性化VR客房设计

客房是酒店客人入住体验感知最为深刻的场所，个性化VR客房设计，主要表现为：

1、酒店可以根据客人身份喜好调节客房风格，如休闲度假的家庭型客人，客房风格调节为温馨可爱风格，如仿真游乐园、三维模拟游戏、夜空房顶、虚拟海底世界等。

2、根据客人基本信息及需要，每间客房设置一个VR管家，VR管家是通过计算机网络和仿真技术数字模拟人物，可随时面对面解答客人的疑惑及入住过程的所有问题。

（四）升级酒店服务方式，实现VR服务

未来酒店可以为客户提供更便捷快速的酒店服务。客人有服务需求，一个按钮或脑中一个念头就可以解决，酒店客房配备的VR系统会自动投射服务部门的客服人员的全息影像，面对面一对一解决客人住店过程中遇见的所有问题，省去客人等待服务的时间，同时提升服务质量和效率。还可以增设VR体验项目，丰富酒店娱乐，包括虚拟场景游戏、素质拓展项目，一站式VR购物等，满足客人的多方面的需求。另外，酒店可以增设心理疏导和感情陪护服务，这些功能未来VR技术相信都能实现。

总结