虚拟现实技术特点精选(九篇)

第1篇：虚拟现实技术特点范文

人类经过不断造物发展到现代文明世界，造物区别于自然界形成第二自然，在自然的基础上区别于第一自然而带有人的特征。设计可以看成是造物活动的事先规划，任何物在可用之前的制造方法和规划过程都可以理解为设计。

现代设计进入21世纪的后现代设计时期最具代表性的是非物质设计。其中虚拟产品设计是非物质设计中的重要一个领域。非物质设计建立在物质设计基础上，是信息社会的产物，是基于电脑和网络技术的设计。虚拟设计作为非物质设计的一个重要分支，也有它自身的审美特点-虚拟审美（Aesthetics of Virtuality）。传统美学是虚拟美学的基础，而虚拟美学更多的是一种技术创新、数字媒介和艺术化的美学。接下来我们以地域文化虚拟化保护为例，分析虚拟美学审美特征。

（一）技术性特征

虚拟设计借助于虚拟现实技术，使设计突破了时间和空间，甚至不受现实生活中的制度，规范甚至道德和法律等等的约束，虚拟现实技术使人们重新认识世界（虚拟世界），重新理解艺术，这是一种数字化时代的美学特征。从虚拟产品的创作形式来看，虚拟美学对技术方面依赖性很高，是依赖于技术的美学。在虚拟的创作中，技术是作为虚拟创作和审美的基础，但又和艺术密不可分，虚拟技术在虚拟创作中的应用，又以传统审美为基础，进而使人们对传统的生产方式，传播方式，以及制作方式重新理解，在虚拟的世界里，技术、艺术、审美与人同时存在于同一空间当中密布可分。虚拟场景中的立体可视化呈现且可比拟现实操作的交互体验充分验证了这一点。

（二）创新性特征

创新性是虚拟现实与传统艺术创作所共有的特点。虚拟现实作品的特点是受众在体验虚拟作品有限的视觉元素中可激发再创造，而虚拟现实创新的本质是虚拟中认知与再创造。所谓虚拟创作，就是虚拟当下或者即将到达的未来还没有发生的状况，这就给创作主体提供超前创作且呈现的机会。虚拟技术可以虚拟出想象的概念性认识，它能促进认知的发展与进步。陕西AR数字博物馆就是利用增强现实技术加强用户对历史文物认知的最好案例。

（三）体验性特征

虚拟现实技术是现实化的虚拟，通过数字化技术充分让体验者融入虚拟环境达到审美交流，丰富感官刺激。虚拟体验首先从视觉，听觉和触觉开始，结合多样的技术手段和硬件设备实现多感官快感。以中国首个在虚拟场景当中展现文化遗产的虚拟故宫为例，首先将故宫以数字化形式还原，从建筑，文物到清朝生活习惯，再到游戏体验清代的人文，甚至可以与当时的人们通过系统提供的相机进行拍照留念，"设身处地"地体验了解历史朝代。

2 地域文化保护APP设计及虚拟美学结构的可行性

地域文化特征的保护通过Adobe系列的二维软件和3DsMax，Rhinoceros等等三维软件制作。使用数字化软件虚拟化地域文化的诸多特征，首先就需要理解这些流传下来的民族瑰宝本身的人文价值和精神价值，设计师通过对地域文化特征的学习，以数字化技术为依托，通过再制作和再设计，使地域文化符号以三维虚拟形式展现数字化呈现的技术美。3D虚拟引擎可实现地域文化的虚拟交互，地域文化特征在虚拟场景中的交互是达到虚拟审美交流的必要手段。虚拟交互包括用户与设计师和产品的交互以及设计师与用户的交互。

交互技术在地域文化保护APP上的应用使用户对地域文化特征有更全面的了解，无论是从感官刺激还是认识层级上都能让用户在虚拟体验中感受虚拟世界之美。

技术和艺术的结合，使虚拟产品的美有了独特韵味。地域文化保护APP的设计以地域文化保护为重点，虚拟技术和数字技术为依托，交互为手段，用户体验为中心，以?_到虚拟的视觉美，交互的体验美，虚拟技术的创造美以及地域文化保护的形式美。

3 基于虚拟美学审美特征的地域文化保护APP的架构

地域文化保护APP设计以虚拟技术为基础，结合虚拟审美，以虚拟可交互的形式保护地域文化。其中包括APP的icon设计，loading界面设计，APP主界面设计，地域文化特征的虚拟交互设计。

地域文化保护APP的总体设计主要遵循用户在体验APP过程中了解地域文化符号的多种创新应用形式。在手机界面中点击此款APP的icon后，系统自动弹出界面'是否开启摄像头'，点击确定后将进入APP的loading界面，loading界面白色背景上有红色APP icon和黑色地域文化保护字样，接着自动跳转到一个以第一视角出现在不同场景中的体验，场景中各种文化符号以各种不同的形式出现在不同场合，有观看印染花布在国际时装设计展上的T台秀，游览世界工艺博览会的景德镇陶瓷器，以皮影戏为主题的好莱坞电影，紧接着跳转到APP的主界面。

主界面的设计默认显示不同地区的地域文化符号，整个屏幕分六块以方块化形式呈现六种地域文化符号，上下滑动选择，界面最上方包括地区选择和地域文化特征选择，以及查找，这是进入APP后的首界面设计。选择一种地域文化特征后，移动设备将自动打开前置摄像头且激活语音输入，移动设备的画面将进入与文化符号相匹配的环境中，如点击司母戊鼎后，画面跳转到博物馆，讲解员正为用户讲解司母戊鼎的朝代，特点，纹路，出土年月等等。对文化符号有了基本的了解后，退出场景界面，回到具体的文化符号界面中。文化特征呈现在虚拟空间中，系统提醒是否打开后置摄像头，摄像头打开后结合摄像头的现实场景可多角度放大缩小文化特征在现实空间中大小和位置。每一个具体文化符号APP能够结合其自身特征来提取元素，文化元素提取后根据个人不同需求进行再设计。地域文化保护APP的最终目的是将地域文化保护体现于生活当中，虚拟交互形式是APP用户体验的基础和创新形式，利用虚拟交互的多感官刺激让用户对地域文化有更全面的认知，在乐趣体验中激发更多地域文化特征的保护形式。

第2篇：虚拟现实技术特点范文

随着计算机网络和通信技术的发展，计算机通信技术越来越趋向对虚拟现实技术的重视。虚拟现实技术已经成为现代科学都吹捧的热点话题。虚拟现实技术是通过三维交互式计算机的制作而创造一些虚拟的环境，从而对现实的事物进行虚拟规划和分析的过程。通过对现实世界的模拟，将现实世界中客观的信息和知识展现在计算机上，使人们更容易接受和懂得其所要表达的信息。随着计算机通信技术的发展和人们思想的不断进步，虚拟现实技术在各个领域的应用越来越广泛，应用成果越来越突出。下面主要探讨虚拟现实技术再计算机通信中的应用和发展。

1 虚拟现实技术及其特点

1.1 虚拟现实技术的概念

虚拟现实技术就是指通过计算机技术，利用高科技术将现实中的一些场景或者过程制作成客观可叹的栩栩如生的虚拟环境，给人们以触、听、视觉上的效果，同时，在虚拟现实的环境中，用户可以通过相应的计算机设备如（服装、手套等等）以自然方式跟虚拟空间中的客体进行作用，给人们一种身临其境的感受和体验。通过虚拟现实技术，可以将那些复杂的抽象的一些概念或者场景转变成人们能够接受的可以感受的确切的符号，并加以放大，给人们带来一种容易理解和接受的事件。所以，虚拟现实技是一门融合了许多学科的技术，它涉及到如计算机图形学、多媒体技术、机器人以及控制学等技术。

1.2 虚拟现实技术的特点

虚拟现实技术有着许多优越性，其主要表现在以下四个方面：第一，虚拟现实技术具有一定的构想性。Www.lw881.com通过虚拟现实技术，可以将一些抽象的东西具体话，可以将人们的构思、情感等概念上的东西形像化，使人们更能表达自身的情本文由http://收集整理感或意识。第二，虚拟现实技术能给人们一种沉浸其中的感觉。通过虚拟现实技术，用户可以在现实世界里凭借计算机交互设备和自己的感知觉系统与虚拟现实世界中的客体进行交互，能将自己的情感意识或者动作投入到虚拟的情境之中。使人身临其境进行体验和模拟。总之，虚拟现实技术就是指通过计算机技术，利用高科技术将现实中的一些场景或者过程制作成客观可叹的栩栩如生的虚拟环境，给人们以触、听、视觉上的效果。所以，用户在对虚拟现实技术尽心应用的时候，常常会产生一些跟现实世界类似的意识或幻觉。让他们从嗅觉、触觉等多个感官上了解虚拟世界的情境和事物，让人们沉浸在虚拟情境之中。第三，虚拟现实技术具有全息性的特征。全息性主要是指在虚拟现实技术中，人们能通过技术所提供的感觉通道和信息渠道传到自身思想和意识等信息，并控制其传输的深度和广度，这些都可以由用户全权控制。也就是说，用户在虚拟世界中就好像现实世界一样生活和通信，所有的感觉跟现实世界一样具有听、视、嗅、触等感觉。第四，虚拟显示技术具有一定的交互性特点。交互性主要是指用户利用比较专业的输入出设备，通过一些自然技能的培养，从而对虚拟现实进行考察和操作的过程。用户可以通过键盘、鼠标、特殊头盔等等交互式装备，跟虚拟世界中的人物进行交互。

2 计算机通信中虚拟现实技术的应用

随着现代通信技术和计算机网络技术的发展，虚拟现实技术在许多领域得到了广泛的应用和发展。在计算机通信中，虚拟现实技术的应用主要表现在以下几个方面：第一，pstn基础上所发展的bcg centrex、centrex的业务系统；第二，在ip网基础上所发展的虚拟专用数据网，如ip vpn业务等；第三，在增值业务平台基础上所发展的虚拟呼叫中心等业务。

2.1 pstn基础上发展的bcg centrex、centrex业务

虚拟现实技术在pstn技术上的应用往往反映在虚拟专用电话网和集中用户交换机等方面。集中用户交换机就是人们常说的虚拟交换机，也就是在市话交换机上将部分用户作为一个用户群，利用市话交换机的号线资源，在逻辑上建立有关业务数据，从而进行centrex 业务的提供，最终达成用户交换机的功能；后来，由于市话交换机发生了改造升级，根据商业用户群的需求，市话交换机还能够商务通信组的centrex业务，也就是bcg centrex业务，或者叫做wac业务，即广域centrex业务。由此可见，虚拟交换机的出现直接将传统的用户交换机替代掉了，从而解决了用户交换机和市话交换机中所发生的信令配合上的问题，对电信业务的发展和本地网的建设和规划有着重要的帮助作用。

2.2 ip网基础上发展的ip vpn业务

虚拟现实技术在ip网络上的应用主要反映在ip vpn业务上，也就是常说的计算机网络中的虚拟主机和虚拟存储，以及在宽带网中的虚拟专用数据网等等。第一，虚拟主机指利用一定的硬软件等技术按照一定的比例对服务器资源进行划分，划分成许多互相独立的web网

转贴于

站或者服务器或者工作站等主机，这些主机都享用着独立的ip地址和域名，并伴随着跟独立主机相同的互联网功能。虚拟主机的服务对象主要是对互联网进行服务的有关供应商（isp）、对互联网内容进行服务的有关提供商（icp）、对互联网应用进行服务的有关提供商（asp）和政府各单位部门、中大小各企业等等。第二，虚拟存储就是在计算机技术的基础上对存储的资源进行抽象的配置，它是逻辑化存储的一种方式，往往通过存储空间实现对一些资料的有效管理。第三，虚拟专用数据网主要是指在宽带网络中，一些数据的传输可能会遇见中断或者堵塞，从而需要一定空间对其暂存，虚拟专用数据网就具备这种功能，能对网络中进行的数据进行暂存，并在网络恢复畅通的时候再进行传输，以实现数据的永续性。

2.3 增值业务平台基础上发展的虚拟呼叫中心业务

虚拟现实技术再增值业务平台上的应用主要反映在虚拟呼叫中心上面。虚拟呼叫中心业务的实现不但能够减少业务推出的实践，同时还可以提升业务进行的效率，同时还可以对网络通信资源进行整合以便进行灵活地调用，特别在网络通信比较繁忙的时候，通过虚拟呼叫中心能使各种网络通信趋于稳定和连续、畅通。增值业务平台基础上的虚拟呼叫中心业务主要包括智能业务平台和voip。这跟现实物理呼叫中心中的电话平台和电话转接平台差不多，但虚拟呼叫中心更具高效性和灵活性。再者在这些平台基础上所发展出来的虚拟多媒体呼叫中心，其在中小企业中得到广泛的应用，为企业客户和企业之间的沟通和信息交流提供一个个性化的专业化的服务平台，能有效提升企业的客户资源整合能力和客户要求实现能力、客户要求满足的能力等等。总之，虚拟呼叫中心业务有着较低成本、较多功能、办公较分散、硬件较少等优点，能为企业、为个人、为国家提供最为优质的服务。

第3篇：虚拟现实技术特点范文

【关键词】虚拟现实 数字媒体 艺术设计

虚拟现实，英文名为Virtual Reality，简称VR技术，也称灵境技术或人工环境。VR技术领域几乎是所有发达国家都在大力研究的前沿领域，它的发展速度非常迅速。作为一项尖端科技，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、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机生成的高技术模拟系统。这种技术的特点在于计算机产生一种人为虚拟的环境，这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三维数字模型，并编制到计算机中去生成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉的综合可感知的人工环境，从而使得在视觉上产生一种沉浸于这个环境的感觉，可以直接观察、操作、触摸、检测周围环境及事物的内在变化，并能与之发生“交互”作用，使人和计算机很好地“融为一体”，给人一种“身临其境”的感觉。

一、虚拟现实课程简介

随着国内宽带网络的普及和多媒体技术的发展，虚拟现实技术逐渐应用于信息多媒体展示方面。而三维网络展示系统将是虚拟现实技术未来发展的重要方向之一，因此全国各高校相继开设数字媒体艺术设计专业，其中的虚拟现实技术的课程成为国内外教育技术学及媒体传播领域的研究热点和发展趋势之一，它集成了计算机图形学、多媒体、人工智能、多传感器、网络等技术的最新成果，以其沉浸性、交互性和构想性等无可比拟的优点。虚拟现实技术在各行各业得到了广泛的应用和重视，比如在教育培训、城市规划、文物保护、游戏娱乐等领域取得了巨大的发展，市场前景广阔；同时国家自然科学基金会、国家高技术研究发展计划和863计划等都已将虚拟现实技术列入了研究项目。

虚拟现实课程是以往多个计算机辅助设计软件的一个综合运用，课程主要涉及到多个软件与课程的结合，软件包含有Photoshop、AutoCad、3dsmax、Virtools 等，涉及课程有建筑制图、建筑场景漫游、景观绿地设计等专业范围。课程主要运用虚拟现实技术完成一个三维场景的漫游浏览系统， 使其能够流畅，完整的再现一个实际的环境或建筑。其中主要运用virtools 这个软件来实现交互浏览的制作， 这一步骤是整个系统实现人机交互的核心， 最后完成系统的制作并。

二、虚拟现实在国内高校的研究现状

国内在VR方面有较多研究成果的其他单位有国防科技大学、天津大学、北京理工大学、中国科学院自动化研究所、西北大学、山东大学、大连海事大学和香港中文大学等。

北京航空航天大学计算机系是国内最早进行VR研究的机构之一，他们首先进行了一些基础知识方面的研究，并着重研究了虚拟世界中物体物理特性的表示与处理，在VR中的视觉接口方面开发出了部分硬件，并提出了有关算法及实现方法。他们还实现了分布式虚拟世界网络设计，建立了网上VR研究论坛，可以提供实时三维动态数据库，提供VR演示世界，提供用行员训练的VR系统，提供开发VR系统的开发平台，并将要实现与有关单位的远程连接。

清华大学计算机科学和技术系对VR和临场感的方面进行了研究，他们还针对室内环境中水平特征丰富的特点，提出借助图像变换，使立体视觉图像中对应水平特征呈现形状一致性，以利于实现特征匹配，并获取物体三维结构的新颖算法。

西安交通大学信息工程研究所对VR中的关键技术——立体显示技术——进行了研究。他们在分析人类视觉特性的基础上提出了一种基于JPEG标准压缩编码的新方案，并获得了较高的压缩比、信噪比以及解压速度，并且已经通过实验结果证明了这种方案的优越性。

2004年南京大学成立了南京大学虚拟现实与数字媒体研究中心，对VR技术及应用进行研究，并把重点放在虚拟体育仿真、数字文化遗产保护和自然人机交互等方面。

三、虚拟现实课程开设的重要性

虚拟现实技术是利用计算机生成一个逼真的三维虚拟环境，并通过传感设备与之交互的新技术。作为一门新兴的学科，它已经被众多高校纳入计算机科学与技术专业的选修课范畴，但是却没有在数字媒体技术专业中普遍开设。其实无论从技术特点，还是从社会需求来讲，虚拟现实技术都与数字媒体技术有着非常密切的关系，具体体现在如下几个方面。

1） 虚拟现实是一门典型的交叉学科，它所涵盖的知识结构与数字媒体技术具有非常大相似性，例如计算机图形学、数字图像处理、计算机视觉、视音频技术等。除此之外，它还涉及了仿真技术、人工智能技术、计算机网络技术、多传感器技术等内容。虚拟现实强调这些技术的综合应用。

2） 虚拟现实强调技术创新性和应用创新性。从技术上来讲，虚拟现实在不同学科的交叉融合中，能够不断产生新思想和新方法，例如近几年出现的各种人机交互新方法，各种立体显示新技术等；从应用上来讲，虚拟现实具有强烈的“身临其境”的沉浸感和发人想象的刺激性。因此，利用虚拟现实技术，学生们能够将自己的任何创意和想象进行实践，在虚拟场景中进行规划、设计和测试，从而激发出新的创意。

第4篇：虚拟现实技术特点范文

关键词：虚拟现实；景观设计；表达方式；三维图形；环境

中图分类号：J04 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2011）23-0036-02

从20世纪80年代初期，虚拟现实技术的基本理论开始形成，至20世纪末，虚拟现实技术系统正式问世，成为20世纪信息时代一个质的飞跃，也是这个世纪以来科学技术进步的结晶体现。据有关专业人士分析，人类将在21世纪进入虚拟现实的科技时代，与多媒体技术、网络技术并称为计算机三大最先进技术，而虚拟现实技术却成为这个时代的代表。

一、虚拟现实的发展过程与现状

虚拟现实（Virtual Reality)是把真实的环境融入到虚拟的世界中，这个世界是虚拟的，而不是真实的，是存于计算机内部的，而通过计算机设备和各种技术创造出的虚拟环境，这种人机交互接口的模式，用自然的的方式接受和响应虚拟环境中的各种感官刺激，正因为这种感官上的刺激，使得人能够与虚拟中的人和物进行思想上的交流，如同处在真实的环境中一样。

虚拟现实技术的发展，为研究带来了基础，相应的出现了三维图形生成与显示、三维声音合成与定位，环境建模、CAD制图等技术。而在景观设计中，当设计项目还未通过实际施工出现在现实环境中，必须在前期感官的认识这个景观设计方案，并且认同它。这就需要需要我们把设计思维通过计算机设备和技术手段创造在虚拟的环境中，才能让人感觉到这个设计方案将在真正建成后什么样的形态，与现实中的环境是否融合，才能让人和交流，继续修改或者定案进入施工。就是这种虚拟的景观在现，能促进设计更快发展，能动的让设计思维得到超前的体验性。

自从虚拟现实技术的出现，是的计算机时代有上升了一个层次，也开辟了更为广阔的天空，给社会带来了巨大的经济效益，对未知世界的探索也带来巨前所未有的发展。正因为人们认识到虚拟现实技术的潜力，各国家都在投入大量的人力物力进行研究，也取得了让人瞩目的成果，发展速度非常快，在这方面研究较好的国家是美国、德国、英国、日本、韩国等。美国是虚拟现实技术的诞生地，是研究时间最多，研究深度最大的国家，在这方面，美国是具有权威性的国家，代表了国际的最高水准，所以它的发展可以直接的影响到整个世界在虚拟现实技术方面的研究。在我国虚拟现实技术起步比较晚，发展速度也慢，与发达国家相比还存在很大的差距，但这方面的研究政府部门和科学家都极为重视，成为重点发展的领域，也取得了非常好的研究成果，强度也越来越大。虚拟现实技术在我国军队里、各重点高等学府、体育局、民营企业里都建立专业的研究实验室，针对各个领域进行专一重点的研究，都取得了较多的研究成果，在教育平台和商业应用中也取得了良好的效果。

处于初级的发展的阶段，还有许多深层次的理论和技术问题需要解决。比如硬件设备方面：使用起来不方便，达不到预先的效果，计算机的速度不能达到虚拟中的应用速度，数据库的内存等问题，都需要创造出更高科技的硬件设备来满足和服务虚拟现实中的应用；软件程序方面：现在实用的软件还存在不易懂，不通用，广泛应用度低，需要专业人士才能正常运用;效果方面：从虚拟现实的制作效果来看，还未达到真正的实现真实的还原，物理感，时间感，自然感都不强，不能达到令人满意的效果。所以，虚拟现实技术的发展还受到很多因素的克制，需要更多的技术和理论作为依据，更多的专业人士投入研究。

二、景观设计中运用虚拟技术的现状

对于现代景观设计而言，设计文化已经经历了漫长岁月的发展，应不同时代的需求与标准而各显风采。把景观设计融入到虚拟现实中确只有很短的一段的时期，从虚拟现实技术的出现到三位图形处理技术的研究成功，再到专业用于设计制图的软件程序开发，设计才算真正步入到通过计算机接口把设计思维通过虚拟的空间把设计方案提前再现出来。所以，虚拟现实技术在设计三维图形处理上还有很大的发展空间，也蕴藏着巨大的潜力，也是发展得比较快的一个领域，甚至能够领先于其他领域。

就目前国内外现状来看，景观设计在虚拟现实中的表达技术都取得了相当大的发展，特别是近几年来，电脑硬件技术的更新发展和软件更新开发，给虚拟技术的发展带来了更大的发展空间和动力。国外在这方面的发展起步快，硬件软件开发占据主要优势，虚拟现实的三维立体感强，效果渲染真实，在三维景观，建筑设计动画和动态设计相当出色，领先于国际水准，尤其是美国和日本最为突出。而中国在虚拟现实技术起步慢，但发展迅速，特别是在通过三维空间制成的二维效果图方面，取得的成就很大，图形的质量非常高。在中国几家大的数码公司的带动下，景观和建筑的效果图行业的制作水准逐步赶上国际间的水准，并且有更高的突破。据有关人士说，中国在景观、建筑的二维图形处理效果上是全世界最棒的，所以大部分的设计图纸都流入中国市场，由中国的数码图形公司来完成。

三、景观设计在虚拟现实中的表达方式

景观设计在虚拟现实中的表达方式主要分为四种，动态虚拟、静态虚拟、全局虚拟、局部虚拟。

（一）动态虚拟

景观中的动态虚拟是一种创造性的展示系统，能够在完全透明的三维空间中呈现各种三维效果，360度全方位的可视角度，动态虚拟将展示的景观内容的真实、直观、清晰、自由地展现出来，逼真的立体效果可以大大的加深观看者对景观内容的体验性和调整性。在整个设计规范中，用动态的虚拟表达形式来表现，这种动态的虚拟表达形式能够人与设计的交互性和沉浸性。

动态虚拟景观表达是通过三维模型来形象直观的表现实际场景，以三维软件作为基础，运用三维参数化实体造型技术，建立起参数化的特征模型，其编辑修改三维相关联，利用参数化试题造型生成的三维模型，准确形象的表现实体空间的位置关系，逼真的渲染动画效果，在生成的动态的同时，全面完整的体现整个环境的特点，准确的表现景观设计师的设计构想，真正达到虚拟现实中真实的环境景观效果。

在景观设计中，运用动态的虚拟表达，是能为更好满足设计三维全方位的表达，更主要的是要体现景观与环境的相融洽，将“天人合一”的思想真正表现出来才是景观设计师的最终所要表达的。景观设计就是要将景观与人和自然和谐的统一起来，注入现代的设计方法，并不失去足够的文化内涵。景观虚拟动态表达如同一个动态的环境，让人与景观中的每一个事物进行交流，可以与周围的每一处环境相比较，更能完整的体现整个景观区域的真实性，也能更超前的体验到整个景观区域空间的交互性。这种景观空间感的体验性只有在动态的虚拟表达才能体会得到，这也是这种虚拟表达效果的一个独特之处，是虚拟现实中整体特征的体现。

（二）静态虚拟

景观静态虚拟是指通过一个角度或者是某一个具体的角度去表现景观中的内容，锁表现的往往景观中最重点的部分，用三维的制图软件建成模型原后渲染成二维平面的图形。静态的虚拟表达不能表达整体的环境，往往这样的一个点一点的去表达能够非常大的节约资源，在正个设计方案中，用静态的虚拟表达是非常实用的，在一整套的方案中，能够有几张优秀的静态虚拟效果图，往往能够成为整个方案中的一个亮点，起到点睛之笔的作用，有事方案往往比较看重这种起重点作用的效果图。景观静态效果图往往比建筑静态效果图锁表达的形态更加具体，也更加注重与环境间的搭配，必须分析这种关系的相互影响力和渗透。静态虚拟表达往往注重光感表现力与材质的质感，就现代的审美观点，光感已经超过其他细节的重要性，一张好的静态虚拟效果图一定会在光感上下足功夫，才会得到更好的效果。

现代静态虚拟表达也根据不同地域和客户不同要求，来制作不同的虚拟效果图，比如有些地方流行非常逼真的效果，有的地方喜欢反写实的效果，有的人喜欢三维空间感强效果，有的人喜欢接面化效果，这些都是因人而异，但最终的目的都是一样的，用虚拟的技术表达景观设计师的设计思维，让设计提前在虚拟空间中再现，提前的体验这种景观效果。

（三）全局虚拟

景观的全局虚拟表达是指在整个景观设计中，把所有事物都当做一个虚拟体，现实中的环境也是虚拟的，不考虑景观是否放在现实中的环境欠当，也不考虑这个景观设计是否能建设成功。只把景观设计师的设计方案用三维图形在计算机上虚拟表达出来，随意表达任何设计构想，只要是计算机能表达出来的，设计师可以无拘束的随意构造整个设计方案，就像一个虚拟的球存在虚拟空间间，能随着设计师的思维来发生变化，随意捏造，就能让一个虚拟普通球体变成千变万化的形状，不停的变化，直到达到设计师所预知的效果。这样的设计模式能够提高景观设计师的设计修养和设计思维，让自己的想象力得到不断的提高，比用手绘的效果来得更快，也能在虚拟空间中全方位的看清楚整个设计的造型，虚拟后的形体让设计师感受到与真实建成后的相比较，能更设计更加具有现实完整感和体验性。

（四）局部虚拟

景观的局部虚拟表达是指在整个景观设计中，把主体虚拟化，或者把景观中的某一个部分虚拟化，也可以把某个细节进行虚拟，但虚拟的整体必须在真实的环境中。与全局虚拟不同的是，尽管需要表达与自然的和谐统一，是景观来适应环境，而不是环境来适应景观，这就需要设计师的目的定在生态自然中，而不是一味的追求景观的完美和独特，把虚拟的的景观放入真实的环境中，是景观设计的真正内涵所在，也是设计师体现“天人合一”思想的延续，设计的意义才不算消失，人才是景观设计重要的部分，为人而服务。景观中的局部虚拟也景观设计中一种突出重点的表现，能让虚拟的主体更具设计内涵，也更加能满足虚拟后的再现反映。

四、现代景观设计与虚拟现实技术的发展趋势和意义

虚拟现实技术（Virtual Reality)的不断发展和电脑的不断更新，为以后的虚拟现实的时代到来奠定了基础，为人类各个领域的发展都提供了无穷的发展空间与潜力。现代景观设计也伴随的虚拟技术的发展而更加具有超越性，能够在通过计算机把整个景观设计的流程都在虚拟空间中体现，并且这种虚拟的真实性更加逼真，与人的交流更加密切，景观设计是为人而服务的，虚拟现实中的表现也更是为人的，我相信以后的在以后景观设计与虚拟现实的关系会更加密切，为景观设计提供更大的发展空间，在虚拟中实现景观再现，为设计师的设计思维而操纵，为更好的景观设计方案而创造。

参考文献：

[1]胡小强.虚拟现实技术基础与应用[M].北京邮电大学出版社，2009.

[2]史明.景观艺术设计[M].江西美术出版社，2008.

第5篇：虚拟现实技术特点范文

关键词：虚拟现实技术；模拟；视传方向；真实场景

中图分类号：TP391.9

近年来，随着计算机领域的发展、PC的计算功能越发强大，模拟现实的技术应运而生――虚拟现实技术，虚拟现实技术采用计算机模拟现实场景的模式，通过创建一些虚拟的环境，包括山、树、虚拟实体等，通过逼近现实的场景，将现实世界中的场景形似地再现出来，使得观看虚拟场景的人，能够更加轻松地的获得所描述问题的背景以及分析的问题。随着计算机处理能力的增强，虚拟现实技术已经逐渐地应用于各种工况下，具体的如交通事故的再现，经常在视频上可看见虚拟场景的描述，使得事故过程清晰可见。虚拟实现技术一种体验虚拟世界的计算系统，使人的感觉彷佛看到真实的过程一样，能够从视觉、听觉、触觉上真正身临其境地感知虚拟环境，达到人机交互、虚拟再现的功能。虚拟现实技术是现代高科技、智能产品的结晶，通过计算机的模拟与建模，通过纹理特征的匹配，更加地符合人们的审美观。本文基于虚拟现实技术在视传方向的应用分析，全面而系统地分析虚拟技术的应用以及情景。

1 虚拟现实技术特点

虚拟现实技术是一种采用计算机模拟的一种视觉效果技术，虚拟现实技术通过模拟已经发生的事件、正在运行的事件、预测要发生的事件等。虚拟现实技术具有很大的可调整型，可根据人的先验知识点，逐渐完成一系列虚拟场景中的事件发生经过，让观众觉得真实，具有一定的可靠性。虚拟现实技术已经广泛应用于军事上、交通部门事故回放、机车运行监控等一系列高科技应用领域，因此虚拟现实技术在未来很长一段时间将具有极大的应用前景。虚拟现实技术的三大要素主要为“沉浸”、“交互”和“构想”。对于“沉浸”而言，“沉浸”的目的是使用户尽可能的沉浸在虚拟现实技术模拟的三维场景中，让用户有着身临其境的感觉，增加虚拟现实场景的真实性，从而提高虚拟现实场景的质量。“交互”则是指的是虚拟现实技术应用于构建的虚拟场景，具有可控性，例如列车通行在高速铁路上，轨道的切换、运行的速度、运行的线路的选择等等。例如现在MATALB软件提供一种vrworld的模拟，场景的物体通过三维软件构件虚拟实体，通过编程的方式控制虚拟场景的物体的运动，因此，“交互”特点越来越引起人们的关注。“构想”这一点有时候可以用到，有时候则不需要用到，对于事故现场的再现，用户只需要了解事件发生的经过，因此也许不需要“构想”，而在军事领域则需要士兵通过对不同地形进行作战演练，构想各种障碍物等，营造更加逼真的场景，从而提高模拟演练水平。总之，虚拟现实技术就是通过先进计算机技术（现有的专业软件），利用高科技术将现实中的一些场景或者过程，制作成客观的虚拟环境，给人们以触、听、视觉上的感受。所以，用户在对虚拟现实技术尽心应用的时候，常常会产生一些跟现实世界类似的意识或幻觉，让用户真正从嗅觉、触觉等多个感官上了解虚拟世界的情境和事物，让人们沉浸在虚拟情境之中。

虚拟现实技术是高科技的结晶，它使计算机图形学的应用更加具有可操作性，用户根据需要可进行相关渲染，虚拟现实技术包括图形学、图像处理、网络技术、模式识别等一系列人工智能技术，结合气象、地质、心理学、美学的角度出发，采用一系列智能方法，使得虚拟现实场景更加地为观众所吸引。

2 视景仿真中的虚拟现实技术

虚拟现实技术应用的领域极其广泛，在计算机通信领域应用在BCGcentrex、centrex的业务系统，IP网络的数据网，呼叫中心等，使得用户可以在逻辑上建立起有关业务数据的获取，采用虚拟内存和虚拟主机的通信，完成虚拟现实技术的应用。例如虚拟呼叫中心为企业和客户提供一个个性化的服务平台，能够有效提升客户和企业之间的沟通和信息交流服务，提供更加专业化的服务。

虚拟现实技术在视觉仿真过程中，能够实现建模技术和视点控制的高度化结合，通过现有的Maya、Softimage XSI、Houdini、3DS max、Lightware 3D以及MUltigen Creator等三维建模工具，通过三维建模软件以及三维软件自带工具包中物理场景的调用，用户可实现快速的建模仿真设计，通过修饰其纹理特征，导出相应的开发模型。三维建模包括几何建模和形象建模。几何建模是整个虚拟现实场景的一个大的工作部分，对于大型的虚拟场景绘制，则采用MUltigen Creator软件可实现虚拟现实的快速刻画，得到一个非常接近于实际物理模型的所需几何模型。形象建模则是根据几何模型，进行相关的修饰，包括几何模型的纹理、材质、光照等特征，也是虚拟现实技术应用的一个重要组成部分，虚拟现实技术逼真地再现实际场景，从而在视传方向，引起观众的注意，从而达到满意的效果。对于形象建模，主要有四种纹理修饰方法：投影式贴图、立体式贴图、球体式贴图以及柱体式贴图，其中投影式贴图在虚拟现实场景中应用最广泛，投影式贴图可以满足多个角度进行渲染。

对于虚拟现实技术的视点控制，在视传方向上的控制，如果视点方向不合适，那么很难再现虚拟场景的细节，可能导致所建立的虚拟场景看不到的情况，因此虚拟现实技术中视点方向问题需要适当的调整。目前的视点方向主要有：静止视点、运动模式视点、束缚固定视点、束缚选装视点和规划路径视点等。用户可以实时地跟踪该视点，达到实时化运动检测的目的。关于视点化的效果，常采用Vega软件进行设计开发。进行视点设计时，一般需要进行视点类的创建，即分开创建运动模式和网络传来的各种参数控制等，常常电脑鼠标作为运动模式实例进行创建。对于虚拟现实技术运用，虚物实化技术常常涉及到，常见的显示设备有CRT显示器、电子投影以及立体眼镜等，帮助用户实时定位视频流以及声音所在帧。因此基于虚拟现实技术的应用，虚拟现实技术对于视传方向的应用价值以及应用前景随着计算机仿真技术的提高，逐渐变得更加可视化和简单化。

3 结束语

虚拟现实技术在各行各业中广泛应用，例如汽车运行、列车运输、事故现场模拟等一系列再现和仿真领域，虚拟现实技术通过三维模型重建加之以纹理渲染使得三维模型更加适合观众的视觉感受，从而营造一种逼真的场景。虚拟现实技术借助于计算机模拟，全面直观可控地构造一种虚拟场景，真实地反映事件发生之前、正在发生、发生之后的状态，从而使得虚拟现实技术应用更加具有针对性，更加地迎合观众的视觉效应。虚拟现实技术是现代高科技的融合，结合了图形学、图像处理、模式识别等一系列人工智能技术，结合心理学、美学的角度，使得虚拟现实场景更加地为观众所吸引。本文针对虚拟现实技术在视传方向的应用，讨论其应用价值，并介绍了虚拟现实技术的广泛应用前景。

参考文献：

[1]钟玉琢.多媒体技术基础及应用[M].清华大学出版社，1999.

[2]庄成三.数据库系统原理及其应用[M].电子工业出版杜，2000.

[3]（美）AlbrahamSilbersehatz，HenryF.Korth，5.sudarshan.数据库系统概念[M].机械工业出版社，2000

[4]叶叠，仲梁维，罗云.基于Vega/MultiGen 的三维仿真漫游系统的研究与实现[J].计算机工程与设计，2005，26（2）：362-364.

[5]杨宁.基于 Simulink 上的虚拟现实环境动态系统仿真[J].计算机工程与设计，2003，24（4）：49-52.

第6篇：虚拟现实技术特点范文

[关键词] 虚拟现实技术

有学者认为,虚拟技术是指以网络技术、多媒体技术等具有物理实体特征的信息技术为物质基础,建构虚拟技术场域的技术中介手段。这种分析比较明确地表述了虚拟技术实体不是虚拟的,作为存在于现实空间的技术表现形态,它是具有物理特征的技术,虚拟技术的“虚拟”性在于是建构虚拟技术场域,即网络虚拟空间的技术中介手段。虚拟技术实现了波普尔所描述的世界1、世界2和世界3的高度契合与统一,在理论上具有同构性,从这个意义上说虚拟技术是具有革命性的技术形态。也有学者认为,所谓虚拟现实技术,是指在计算机软硬件及各种传感器(如高性能计算机、图形图像生成系统,以及特制服装、特制手套、特制眼镜等)的支持下,生成一个逼真的、三维的、具有一定的视、听、触、嗅等感知能力的环境,使用户在这些软硬件设备的支持下,能以简捷、自然的方法与这一由计算机所生成的“虚拟”世界中的对象进行交互作用。

从词源看,“虚拟”一词是由英文virtual reality(虚拟现实,又译虚拟实在)派生出来的。在英文中,表示“虚拟的”词语并非unreal(不真实的)、visional(虚幻的)、pretended(虚假的)或fictitious(编造的),而是virtualiter,意为“具有可产生某种效果的内在力的”,源于拉丁语“virtus”、“virtualis”。中世纪神学家兼逻辑学家邓?司各脱曾赋予这个词最初的哲学含义。他从唯史论的基本观点出发,认为事物的概念不是以形式的方式,而是以产生某种效果的内在力量或者能力的方式涵盖其经验性的内容,从而构成形式上统一的现实。因此,事物的概念就是一种虚拟的现实。他试图用“虚拟的”这个词来沟通形式上统一的实在与人们杂乱无章的经验之间的鸿沟,他把虚拟实在赋予事物或过程经验的某些方面,把经验等同于实在。从这个意义上来说,人类思维、意识的发展过程,人类运用概念、符号进行抽象思维来认识自然的过程,就是一个不断虚拟化的过程。人的历史和经验,要依靠文字虚拟过程来传递、保存。印刷文字和图像的物理持性中,包含了虚拟化了的人类经验,使得人不必亲身经历,便可以继承祖先的历史和经验。显然,这种借助意识、概念和符号的虚拟是现实在人脑中的表现形式,同时也是人认识现实世界的方式。

牛津大学出版社出版的《牛律辞典》(1989)对目前计算机及通信等科技领域里经常使用的“virtual”解释是:“Not physically exiting as such but made by software to appear to do so from the point view of the program or the user。”可以翻译为:一种由软件生成的非物理存在,但从程序和用户角度来看像真的一样。虚拟特指用0、1数字方式去表达和构成事物及其关系。商务印书馆出版的《牛津高级英语学习词典》(OALD)中对“虚拟的”(virtual)一词的解释是:实质上的,但尚未在名义上或正式获得承认。《美国传统辞典》对virtual的解释是:“Existing or resulting in essence or effect though not in actual fact,form,or name”,意为“虽然没有实际的事实、形式或名义,但在实际上或效果上存在和产生的”。

“虚拟”一词的当代用法,来自计算机技术和软件工程。在计算机技术中的虚拟存储器、虚拟服务器和企业管理中的虚拟组织等语汇中,“虚拟的”意味着“虽然是无形或非正式的,但在功能上相当于……”。因此具体地说,虚拟就是用数字方式去构成这一事物,或者用数字方式去表达这种关系,从而形成一个与现实不同但又具有现实特点的数字空间。

计算机科学家用“虚拟内存”来代表计算机以这种方式设置的RAM(随机存取存贮器)。虚拟内存技术不添加硬件即可扩展计算机的数据存储,例如,在个人计算机上,虚拟内存可以是RAM的一部分,仿佛它就是硬盘存储空间。这种虚拟磁盘可以像硬盘那样来用,但却不用受实际的机械磁盘的物理限制。随着计算机和信息技术等的发展,虚拟的意义有了扩展。正如美国学者迈克尔?海姆(Michael Heim)所指认:“‘虚拟’一词的涵义后来变成了任何一种计算机现象,从计算机网络上的虚拟邮件到虚拟工作组,到虚拟图书馆甚至虚拟大学,可谓应有尽有。在每种情况下,这个形容词所指的是一种不是正式的、真正的实在。当我们把网络空间称为虚拟空间时,我们的意思是说这不是一种十分真实的空间,而是某种与真实的硬件空间相对比而存在的东西,但其动作则好像是真实空间似的。”从数字化虚拟技术的实践应用来看,虚拟技术在电子计算机领域已经获得了非常广泛的应用。“虚拟内存”(Virtual Memory)、”虚拟存储器”(Virtual Storage),“虚拟主机”(Virtual Host/Virtual Server)、“虚拟光驱”、“虚拟终端”(VPC)、“虚拟专用网”(VPN)成为经常被使用的电子计算机术语。

这些计算机专用术语基本上可以解释为:以电子计算机硬件技术为技术基础,以软件技术为技术解决方案,在计算机或网络上建构出来的具有真实硬件功能的虚拟的技术存在方式。这些技术存在方式是建构虚拟世界的技术基础。我们可以发现,虚拟技术既包括硬件技术也包括软件技术,是硬件技术与软件技术高度契合的数字化关系表达方式。今天软件工程师们一般是在一种不是正式的、不是真实的但又是实际的意义上来使用这个术语,也就是说相对于自然的、物理的存在来说,虚拟实在让主体在感觉层面上产生具有效果上的等同性。同时软件工程师们也没有把虚拟实在所构成的空间环境简单地称为可能世界,因为在现实世界中许多不可能发生的现象在计算机系统中能够发生,虚拟蕴含着比可能更宽泛的哲学内容。

从认识论的角度来理解,“虚”是一种主观存在,特指大脑对“实”的感知、认知和加工以及在此基础上形成的意象和意境。意识是大脑的本能,意识运动的机制形成人类大脑的思维。人类通过思维形成对“实”的意象和意境。从本质上来看,“虚”是存在于大脑之中的东西。“虚”的主体或精髓――意识或思维――不能以外在的形式精确再现。但却可以通过语言、动作、表情、文学艺术等形式对其进行描述,我们可以广义地称其为“虚拟”。 正如尼葛洛庞帝(Nicholas Negroponte)在《数字化生存》中所说:“虚拟现实能使人造事物像真实事物一样逼真,甚至比真实事物还要逼真。”

参考文献:

[1]刘友红:人在电脑网络社会里的”拟生存”[J].哲学动态,2000.1:15

第7篇：虚拟现实技术特点范文

将虚拟现实技术应用于产品的开发设计，称之为虚拟设计。传统的产品设计教学手段没办法达到现实设计的完整程度，虚拟现实技术的应用到产品设计教学中，这样可填补传统教学手段的不足。从其虚拟现实技术本身来说，虚拟设计是将将要设计的产品从设计概念到最终的投入市场使用的全过程在计算机上创造的虚拟环境中假象地实现。主要目标不仅是对未来产品的外在形态和生产程序进行模拟开发和可视化视频，而且对产品的使用、技术、功能和指标以及在产品未来实现的各个阶段中的实施方法进行评价、测量和完善。

1.1虚拟技术的特征符合产品设计教学的教学特点

交互性、沉浸性、构想性是虚拟技术的主要特征。交互性，是虚拟技术的共同特性。利用虚拟现实技术设计的概念产品是一个数字化的虚拟产品，它具有真实产品所具有的特征。通过对产品实时的模仿真是存在的特性，设计师就可以像使用现实产品一样使用虚拟设计的产品，不必受到现实情况和仪器设备的各种束缚，通过虚拟设备设计无拘束的在虚拟空间发展、完成自己的创造性能力和想象性能力。沉浸性，是虚拟现实技术区别于其他应用性技术领域和教育范围的最重要也是最明显的特征之一。应用虚拟现实技术节约了传统产品设计中需要制造的模型产品所需的材料物资，时间也尽可能的缩短。而且在计算机技术软件中对设计的产品修改、分析、测量等过程中比以往教学设计方法中反复修改绘图及重新制造产品的外观模型的方法要快捷省力很多。因此从虚拟现实中学习的的设计知识和实践能力是以往的学习方法所不能比拟的。构想性，是从概念的认知到最终的知识完全掌握的一个循序渐进的过程。虚拟现实技术提供了减小产品设计开发过程，充分利用计算机软件技术功能对产品色彩、造型、材料的完善，并模拟一个假设的使用情景和使用环境，将设计产品放置于其中进行分析、检测、总结、归纳。这种情景式的教学设计方式能够产生高水平的思维能力，使学生在学习时缩短时间，提高学习产品设计的效率。

1.2虚拟技术的特征符合产品设计教学需要

虚拟现实技术在教学上的应用开创了“虚拟教学”模式。虚拟现实技术教学的创造性和实践性为学生提供了一个自主、交互和直观的学习环境,为教学的创新提供了新的平台和可能性,丰富了教学的实践形式和多样性。从而培养了学生的发散思维、形象思维、直觉思维。随着网络技术、多媒体技术的不断发展和完善,虚拟现实技术必将具有更加广阔的应用和发展前景。随着VR、Java3D、3DStudioMAX等计算机设计软件在产品设计开发教育领域的应用,虚拟现实技术作为一个全新的教学手段方式,将会在产品设计教学过程中广泛应用并发挥非常重要的作用。其自身强大的教学优势和潜力必将更好地服务于产品设计教学当中。

1.3虚拟技术的应用促进产品设计教学模式的改变

教学改革的目标是实现教学现代化，提高教学效益和质量，全面提高学生学习能力。在产品设计教学课程中虚拟技术的应用起到了实现教学方式现代化的手段之一。教学内容的现代化、教学手段的现代化、教学观念的现代化、教学组织的现代化是教学现代化核心内容。虚拟现实教学有利于创造性创造这样的环境。虚拟现实技术逼真的虚拟设计环境为学生提供了很好的人机交换的过程，产品设计教学本身就是一个全面、整合、多学科知识交叉的专业课程，虚拟现实技术针对这些问题提供了文本、图像、图形、音频、视频、和动画等多媒体的教学模式，是产品设计教学改革实现的重要手段之一。在这种全新的环境中极大地促进了学生的学习观念和学生的学习主动性，同时也对教师教学方法的多样性提供了帮助。

2虚拟产品设计开发在教学应用中存在的问题

2.1计算机软件对虚拟产品设计技术支持情况

虚拟产品设计教学主要是应用现代计算机技术，通过计算机技术对产品设计教学带来全新的改变，弥补了教学中的不足。这就不得不面临计算机软件本身的技术、研发、应用等问题。图形生成技术是虚拟现实的重要瓶颈。图形生成的速度取决于设计软件的运算能力，除此之外还要求计算机软件设计人员在开发、研发、材料、运算方法等方面都要有较高的水平。等等这些都制约着虚拟技术在产品设计开发教学中的应用。

2.2学生使用计算机软件自控能力和熟练程度

虚拟现实技术本身是一项走在时代科技前列的科学技术，吸收和应用的普及化难度较高，从而影响到虚拟现实技术的应用。同时鉴于教师本身的素质,使用这些教育软件也存在困难。在学生的角度来看，由于自身在这种虚拟环境中的学习,没有了传统的教学方法，他们的学习方式需要改变。现在很多学生自制能力较差、学习依赖性较大，对教学中教师的主导作用依赖比较高，而且每个学习个体对计算机知识的了解情况不同，对软件的操作能力水平也不相同等等，这些都造成了部分学生跟不上教师讲解的问题。

2.3教学过程中不应该完全依赖虚拟技术

产品设计教学过程中虚拟技术的应用本身只是教学手段的一种扩展。产品设计教学方式应采用多种手段的教学方式。虚拟现实技术与传统教学模式在教育观念、教学方式、教师的素质、教学手段等都有着较大的差异。产品设计本身是多学科相互交叉、相互融合的一种设计方法。怎样才能更好的在产品设计教学中应用多种教学方式、教学手段，扩大学生学习的知识点，引用不同的教学技术等，都是我们在教学中应该注意的问题。所以虽然虚拟技术是能够对产品设计教学创新模式提供一定的帮助，但是不能把虚拟现实技术教学手段看成是万能的教学方法。还应该从产品设计教学本身的特点、要求、实现方法等方面，找出可以适合不同教学重点、适合不同学生、适合不同的地域文化、适合不同的教学技术的教学方法。

3如何促进虚拟现实技术为产品设计教学更好的服务

3.1加大虚拟技术的技术更新

现在大多数虚拟现实技术软件普遍存在语言专业性较强、通用性较差、易用性较差等问题。同时，软件的开发费用支出十分巨大，这都是因为硬件设备的局限性，而软件所能实现的效果受到空间和时间的影响较大。很多的设计软件开发不成熟，同时也缺少高性能、高速度、高配置的计算机来处理相关的图像、图片、计算等。这些都制约着虚拟技术的在教学中的应用水平和教学效果。所以加大虚拟技术的技术更新换代，提高计算机运算能力，开发适合在产品设计教学中应用的软件是非常重要的。

3.2加强对虚拟技术教学教师的培训

虚拟现实技术在教学中的应用，是教师有了更多的有效的教学方法。但是教师要想利用好这种新的教学手段，尤其是产品设计开发课程中所涉及到的相关计算机技术、软件多是一些在行业中比较领先的技术，这就对教师提出了挑战。教师要想继续的在教学中发挥主导作用就必须提高自己的综合素质，学习、掌握、应用新的技术知识，要想做到这些就要求教师利用更多的时间去学习新的科学知识、相关技术知识和相应计算机软件，积极地进行教学研究，以适应现代化产品设计课程的教学需要。教育机构在购置或者开发应用虚拟现实技术教育软件后，还应该加大对使用者的技术能力培训，这样他们能正确、独立、完整地操作这些设计软件，并且要向开发者寻求帮助，得以对软件使用过程中出现的新的需求和问题得到有效的解决。对设计软件在使用时产生的效果还应建立长期有效的评价机制。现代我国的工业设计专业教师在教学手段和教学能力上还有待遇提高。由于虚拟技术本身产生的时间较短，在有些关键技术又是以信息技术为技术创新，对于有些教师来说掌握和学习起来比较吃力。如何使这些老师能更好、更快的适应新的教学技术、教学手段，这就需要社会和学校应该加大这方面的教育投入。从而使虚拟产品设计在产品教学中的应用更广泛、更适合、更灵活的应用到教学中来。

3.3完善虚拟技术相关产业

虚拟现实技术是一项投资大、见效慢、高难度的科学领域。和一些发达国家相比，我国的虚拟技术研究起步较晚，技术上有一定的差距。但是这些引起了我国政府相关部门的高度重视，根据我国国情及时的制定出了开展虚拟技术的研究计划。于我国的上世纪90年代在国家“九五”规划、“十五”规划、863计划、国家自然科学基金会、国防科工委等部门的重视下，把虚拟现实技术列入了重点资助范围。这些都对我国的虚拟现实技术未来发展起到关键作用。在国内其他民营企业及组织对虚拟现实技术的研究中，产生了一大批的技术网站，为国内众多的虚拟现实爱好者创建了良好的学习环境。同时也提供有益的虚拟现实引导，他们在积极推动虚拟现实技术本土化、大众化、普遍化的同时，也在建筑仿真、房地产交互、教育虚拟技术教学的应用系统开发方面取得了良好的效果。使虚拟现实在商业应用、教学应用、科学应用、工业应用等方面得到了广泛的应用。这些技术不断的成熟，同时也为虚拟技术在教学中的应用带来发展的空间。所以说虚拟现实技术产业的提升对教学使用虚拟技术的成果起到至关重要的作用。

4结语

第8篇：虚拟现实技术特点范文

[关键词]虚拟现实 工业旅游

随着计算机技术的飞速发展,涉及计算机图形技术、人机交互技术、人工智能、传感技术等领域的虚拟现实技术在近阶段同样高速发展。虚拟现实技术通过计算机模拟出一个三维的虚拟世界,为用户提供视觉、听觉、触觉等感官的模拟,令用户如同身临其境。由于虚拟现实技术所具有的突出特性,目前虚拟现实技术已广泛应用在军事、医疗、教育、文化、航天、水利、城市规划等方面,无形中改变着我们的工作、学习、生活的方式,因此也成为学者们当前关注和研究的热点。

工业旅游是伴随城市化和工业化高速发展而产生的,是融合知识、观光、休闲的一种旅游项目。工业旅游在满足大众好奇心的同时,也可以宣传企业文化、提升企业形象,随着工业旅游的深入发展,将来也可以成为企业新的经济增长点。工业旅游最早出现在西方,人们把倒闭、废弃的工矿企业重新进行改造,转变成为工业博物馆、景观公园、艺术表演场地、设计公司的办公场所等现代实用场所,逐渐发展成为工业遗产旅游。随着工业遗产旅游的发展,旅游开始进入生产经营中的工业企业,从而形成现在完整的工业旅游概念。我国在经历了几十年的工业高速发展后,工业企业逐步成熟,对于工业旅游的认识不断深入,近年来越来越多的工业企业开始加入到工业旅游中,并呈现出一种快速增长的趋势。

一、虚拟现实技术涉及了多种学科的技术,综合利用了多种先进技术装备,具有如下三个主要的特点

1. 沉浸性。指用户感觉完全置身于虚拟世界中,被虚拟世界所包围。由于虚拟现实技术提供的多感知性,用户不仅具有常见的视觉、听觉感知,还具有触觉感知、嗅觉感知、运动感知等。通过多感知性,使用户沉浸于虚拟世界中,由被动的观察者成为主动的参与者,参与虚拟世界的活动。

2. 交互性。在虚拟现实系统中,交互性的实现相比以往的人机交互方式有了巨大的改变,不再像以往那样完全依赖于键盘、鼠标,借助于虚拟现实系统殊的硬件设备,人与虚拟现实世界可以通过自然的方式进行交互,例如人的走动、头的转动、手的移动等等。

3. 想象性。虚拟现实技术不仅可以虚拟构建真实存在的环境,还可以构建人们的想象空间,从而去体现设计者的思想,实现一定的目标。虚拟现实技术为人类认识世界提供了一种全新的方法和手段,为人类去探索和研究已知以及未知的问题提供了新的方法及思路。

充分利用虚拟现实技术所具有的鲜明特点,在工业旅游中发挥虚拟现实技术的优势,从而完善、促进工业旅游。

二、增强工业旅游中知识的传播与普及

在工业旅游过程中,工业企业或多或少都会对工业企业的制造流程、制造工艺进行一定的介绍,但是由于制造流程、制造工艺涉及的知识专业性、理论性较强,有些很难通过讲解员的讲解完全说明,并且很多机器设备内部结构也是无法直接观察到的,因此目前的讲解方式还不能十分有效的进行知识传播。但是通过虚拟现实技术,就可以完全解决这些问题,通过对厂房、机器设备的虚拟构建,在计算机的虚拟平台上就可以构建任何我们需要的部件,不仅可以渲染动画进行工作原理、工作流程的介绍,还可以提供计算机终端设备供参观者模拟操作,从而极大提高知识的普及和传播。

三、增强工业旅游中的冲击力、感染力

由于虚拟现实技术是以计算机平台为基础的,因此通过虚拟现实技术生成的虚拟环境、虚拟模型都可以利用计算机的图形技术进行画面的优化,从而为参观者呈现出精美绚丽的画面。在拥有了优质画面的前提下,充分发挥计算机多媒体技术的优势,声觉、触觉等设备营造出完整地虚拟现实环境将给予参观者多感官的刺激,带给参观者强劲的冲击力、感染力。

四、增强工业旅游过程中的安全性

在工业企业中,总是有些区域是具有一定危险性的。在参观过程中,由于人员数量多,人员的组成结构复杂,增加了工业企业管理上的难度。而利用虚拟现实技术,可以在实地参观中避开潜在危险区,通过在虚拟厂区系统中模拟游览来替代实地参观,从而彻底避免危险情况的发生,增强工业旅游的安全性。

五、增强工业旅游企业的宣传方式

通过虚拟现实技术完成了虚拟厂区的整个系统之后,可以利用系统在多种途径进行知识传播和企业宣传。例如:在多媒体放映厅进行大屏幕播放、装载在单机上供使用者单机操作、还可以通过互联网使普通民众在网络上进行浏览操作、通过系统导出数据刻录在光盘等媒介后,用户可以在个人电脑上进行浏览。总而言之,虚拟现实技术可以极大丰富工业企业现有的宣传方式。

六、增强工业旅游企业的规划管理能力

通过扩展系统功能,可以为工业企业提供一个全三维可视化的规划管理系统平台,在管理系统中工业企业可以对厂区的改建、扩建规划方案进行可视化的评估论证,为规划方案的修改完善提供有力的支持。同时对于厂区中的地下管线等隐蔽设备,通过系统可以进行可视化的管理,从而极大提高地下管线等隐蔽设备的管理、维护水平。

本文从虚拟现实技术入手,对虚拟现实技术在工业旅游方面的应用进行了阐述,结合虚拟现实的技术特点对它在工业旅游应用中的优势进行了初步的介绍,对于虚拟现实技术在工业旅游中更深入的应用,有待于以后的研究。随着工业旅游的不断发展,虚拟现实技术的进步,虚拟现实技术与工业旅游的结合必将更加紧密,推动工业旅游更加蓬勃的发展。

参考文献:

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[4] 方 丽:虚拟校园的研究与实现[M].西安科技大学,硕士学位论文,2007.4.

[5] 丁爱玲 周琳等.计算机图形学.西安电子科技大学出版社,2005.7.

第9篇：虚拟现实技术特点范文

关键词:虚拟人 行走模型 运动控制

中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(b)-0019-01

虚拟人是人在计算机上生成空间中几何特性与行为特性的逼真表示。在虚拟环境中,我们利用虚拟人来模仿真人的各种行为,尤其是人类最普遍的正常行走运动,而且能模拟军事的运用训练和医学的仿真实验中,还能设计产品增加产品的真实性。

1 虚拟人行走模型

1.1 虚拟人行走模型的建立

虚拟人是由计算机合成的真实的人,人体是个复杂的机构,如果要建模生成一个三维立体的人体模型就要对真人身体的头、四肢、躯干、皮肤肌肉等部位进行严格的分析,还包括人体上百个关节和细密器官的分析,建立一个运动模型,人体中肢体与肢体之间是相关联系的,可以将人体的关节看成几个点,各个骨骼之间形成一条一条的链条,根据关节之间不同的旋转和身体部位安置的角度让身体的各个部分相互融洽连接。

1.2 虚拟人行走过程

人体行走的过程看似简单但是相对与虚拟过程就比较复杂,人在行走时每条腿会经历承受期和摆动期,腿的承受期主要分为脚后跟着地到脚尖接触到地面,行走周期是相对循环的,很多步子聚集到一起构成人体进行路线行走的平移,还要对支撑脚与地面之间进行准确的碰撞测试,由于两条腿的来回摆动,以两步为周期平移一步,以此循环也就形成了两条腿的摆动过程,进一步地实现了在水平地面上的连续行走。

2 虚拟人的运动控制技术

2.1 运动控制的关键帧方法

关键帧技术来源与动画片的制作方法,最初关键帧技术只是通过编入帧与帧之间的卡通的形状,在动画片中,所有的影像画面都通过设计关键帧中位置角度的一些参数问题来设计,关键帧技术根据人体的运动和活动状态将人体的动作分解成一系列的动作,每个动作对应相应的帧,但是电脑技术有时不会考虑人体的物理等一些特殊特性,所以会存在不恰当的插入导致虚拟人的不合理的动作,所以通常采用双值插入的方法来有效解决关键帧出现运动轨迹错误的现象,通过设定动作和运动速度的插值参数,让速度来控制动作形成流畅的轨迹。

2.2 运动捕捉技术

随着技术的进一步成熟,运动捕捉技术有着非常广泛的应用领域。运动捕捉方法是指通过记录三维空间中的人体运动轨迹,并将运动轨迹转化为运动数据,对这些数据合成编辑以此合成虚拟人运动的过程。用于动画设计的运动捕捉技术通过一种光学设置将演员的表演姿势头部运动以及表情投射在计算机上,通过调整数据再加入真实的情感来完成制作。运动捕捉技术最大的优点在于能有效的捕捉真人的运动数据,数据传输能将运动数据从捕捉设备准确迅速地传送到主机系统再生成很多高难度的动作,因而虚拟人的运动能和真人运动十分相似,模仿度逼真度超高。但运动捕捉技术同样存在设备昂贵虚拟人本身的条件制约等一些缺陷,动力学控制虚拟人的运动体现了人体运动的真实性,但运动性太强。还可能因为冗杂的或者错误的数据和设备本身的干扰造成虚拟人身上跟踪器的移位反而导致画面运动的失真。但是运动捕捉技术仍然因能自动捕捉到人体运动的各个细节广泛运用在各领域。

2.3 物理的仿真技术

物理的仿真技术利用生物学动力学等物理定律完成运动,从而弥补了关键帧技术的不足之处,一般有半物理仿真技术和全物理仿真技术,半物理仿真技术的逼真度较高,主要重视人机之间的关系,全物理仿真采用物理模型的仿真,主要通过对实物的模拟完成仿真。我们通常应用人体关节的基本动力学和动力学模型,通过分析物理规律计算运动的过程,来完成动态的仿真,使得创作出的虚拟人的运动更加逼真。物理的仿真技术的优点主要是能结合动力学相关物理定律实现关键帧技术无法实现的理想运动控制。优越于其它运动控制技术的优点主要表现在:首先,利用基于物理的仿真技术可以生成用关键帧技术无法实现的完全符合物理特性的理想的运动,人机之间的更多的交流使得捕捉到的技术更加精确。

3 虚拟运动的进一步发展

3.1 虚拟人运动控制的研究现状

近几年,国内外研究虚拟人运动控制的团体日渐壮大,国外相关团队对虚拟人的运动行走运动控制技术和捕捉进行了透彻研究,还有团队研究虚拟人面部的表情头发衣服进行了动画研究,实现了运动的仿真。国内的研究机构致力研究虚拟人运动的实时控制,通过对虚拟人身体部位的相关约束实现了虚拟人步行跑步等运动方式的拓展。

3.2 虚拟人的广泛应用

虚拟人广泛应用在国防航天和医学等人类活动领域,应用虚拟人可以制作出符合中国人航天服的数据,在汽车防撞的实验中也可以运用虚拟人检测防撞强度质量,在医学领域,虚拟人可以有效的帮助医生观察人体组织,提高医学效率。例如美国公司开发了Jack的虚拟人行走,能实现人体模型的建立和行走的仿真控制,通过关键帧动画方法,用户可以自己实现虚拟人姿态的调节,拓展了虚拟人行走的仿真功能。Jack虚拟人除了能直立行走还能跑跳弯腰低头行走,还能进行攀登跳跃等高难度的动作。本文对目前虚拟人几何模型建市的几种常用方法进行了阐述,并对它们的优缺点进行了对比分析,同时对走步、跑步等几种典型的运动的控制方法进行了概述和对比研究。总而言之,随着科学技术的发展,虚拟人运动控制技术逐渐成为虚拟现实技术的关键,已经日益广泛的渗透到人们的日常生活中,因而受到人们的关注和重视。我们应当继续对虚拟人行走建模进行深究,通过多种技术的相融合解决运动控制的各方面问题满足虚拟技术的需要和快速发展。

4 我们的工作

通过对虚拟人行走建模及运动控制的研究,我们建立了自主虚拟人智能行为的通用框架,包括两个模块,模块一主要解决虚拟人骨架建模方法,虚拟人运动建模方法,骨骼蒙皮方法,模块二重点解决了虚拟人运动控制问题,包括参数化关键帧方法,逆向动力学ik求解,基于运动融合技术的运动切换。该框架实现了一种生成真实感智能行为反应动画的方法,具有较好的真实感。在实时虚拟环境中进行的仿真实验结果表明作者提出的通用框架可有效进行自主虚拟人建模,为实时交互虚拟环境创建具有高度自主性、环境感知能力智能行为决策与运动控制能力的真实感虚拟人。

参考文献