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虚拟现实技术的运用精选(九篇)

虚拟现实技术的运用

第1篇:虚拟现实技术的运用范文

关键词:虚拟现实技术;媒体;运用

中图分类号:TP391.9文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2012) 05-0000-02

一、引言

所谓虚拟现实技术是一种利用计算机技术对人为虚拟的环境进行构建的一种技术,这种虚拟环境可以通过人的视觉、听觉、触觉来感知,用户也可以与虚拟环境进行直接地、多角度的“交互”和感知。这也可以做到“人机结合”,真正的给人一种身临其境的感觉。因此,虚拟现实技术是当前最为流行且经过广泛应用的技术,在众多应用之中,在媒体中应用虚拟现实技术最为广泛,通过将虚拟技术和多媒体技术融合,为人们创造了一种玄幻的现实社会之中不存在的虚拟景象,给人以更为震撼的视觉效果。基于这个背景,本文对虚拟现实技术在媒体中的运用进行了研究。

二、虚拟现实技术概述

虚拟现实技术开始于20世纪80年代,它是由美国VPL公司创建人拉尼尔提出的,虚拟现实技术也常被成为人工环境或灵境技术。虚拟现实技术集成了集成了计算机仿真技术、计算机图形技术、传感技术、人工智能、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果。虚拟现实技术最初应用于美国军方,后来逐步转向商业和民用领域,90年代初逐渐为各界所关注。虚拟现实技术是一个不断发展的技术,它也是2l世纪信息技术的代表,虚拟现实技术可以从根本上改变人们的工作方式和生活方式,也可以为人们带来前所未有的感官震撼。

三、虚拟现实技术在媒体中的应用概述

(一)虚拟现实技术在电影技术中的应用

1.环幕电影

环幕电影是一种新的电影形式,他是借助虚拟现实技术而诞生的。这种电影的最大特点就是带能赢画面特别大,银幕一般将整个观众区围绕,观众可以在银幕中间对各部份银幕进行随意观看。一般来说,这种电影技术采用9台摄影机同步全景角拍摄的,而在放映的时候也需要9台摄影机进行同步放映,以实现360°全景模式,这样公众在感受到360度的画面的同时,也会感受到多路立体声,这样可以给观众一种异乎寻常的强烈感受。

2.球幕电影

20世纪70年代后期出现了球幕电影,它是一种新型大银幕电影,又可以被称为“穹幕电影”或“圆穹电影”。在这种电影的拍摄之中采用65毫米底片横向输片拍摄,而在放映时采用70毫米拷贝以特制滚环气动机械横向输片放映。这种电影的银幕是普通银幕的10倍,电影放映效果非常的清晰,一般这种电影采用圆顶式结构的影院观众厅,电影银幕也为半球形。由于放映和摄影均采用鱼眼镜头,可放映出呈半球形的影像,这样观众在影院之中,可以体会到身临其境的感觉,感官效果十分的震撼。

3.4D电影

4D电影是一种最新的虚拟现实技术,它是由观众周围环境和三维立体电影模拟而组成一个四维空间。一般来说,4D影院的座椅具有喷气、喷水、振动、扫腿等功能,且影院内部还设有下雨、下雪、闪电、烟雾等特效设备。可以通过这些设备营造一种配合影片内容的实际环境。

(二)虚拟现实技术在电视中的应用

1.电视虚拟场景的建模

所谓虚拟场景就是通过虚拟现实技术对实际场所中的各种物体进行虚拟建模,以达到虚拟现实的效果。在虚拟的三维背景图像生成以前,必须采用相关软件对对三维虚拟场景中的各个物体进行虚拟建模。通过计算机辅助设计(CAD)软件制作人员可以对物体建模,这些软件主要有:Maya、3DMax、Alias、Soft Image、Flame等。这些软件可以通过相关设置对实体物体进行精确的几何描述,可以通过相关的渲染技术,使所建立的对象不仅具有与真实对象酷似的形体,而且在光照、形态、质感等方面都十分逼真。

2.跟踪电视摄像机的机位

主要采用两种方法处理摄像机的跟踪技术:一是机械传感器法,另外一种是图形识别法。而机械传感法是一种采用传感器的系统对相关影像进行机械式获取的系统,在这种系统之中前景摄像机相关参数由摄像机上装备的电子机械传感器来获取。而另外一种采用图形识别的系统,这种系统主要是对摄像机来的视频信号进行图形识别处理,通过图像上的相关变化对摄像机的位置进行确定。也可以通过通过超声波、激光、红外线以及其他信号装置对摄像机的确切位置和位移进行准确的测量。

3.虚拟背景生成

一个三维虚拟场景如果要是对运动和再生背景图象序列进行处理的话,着需要大量的计算工作,因此在节目播出中使用虚拟背景,既要求图像合成以及色键控制器中的跟踪都必须实时完成,还要对广播级的图像质量予以保证。这样才能生成让人满意的虚拟背景。

4.虚拟图像的合成

在合成之前首先要提取出来前景图像中的人物图像,可以使用传统的抠像技术对蓝色背景和人物图像予以分离。由于最终的三维背景要与前景图像相合成,所以必须前景图像的深度信息予以考虑。深度是指背景和前景演出人员的各像素到摄像机的距离。所以这里的合成又可以成为深度合成(z―mixing)。当景的深度值小于背景的深度值则输出前景图像,否则输出背景图像。

参考文献:

[1]刘怡,张洪定,崔欣等.虚拟现实VRML程序设计[M].南开大学出版社,2010

[2]杨绍先等.摄影技术与艺术基础[M].高等教育出版社,2011,9

[3]孙宏.基于虚拟现实技术的网络实验系统研究[D].郑州:郑州大学计算机应用,2011,6

[4]王朋娇等.摄影技术与艺术-网络课程的设计与开发[J].电化教育研究,2010,3

[5]汪志达,叶伟.V砌儿虚拟现实网页设计[M].清华大学出版社,2010,12

[6]胡小强.虚拟现实技术与应用[M].高等教育出版社,2011,5

[7]吴北新.虚拟现实建模语言VRML[M].高等教育出版社,2011,3

[8]段新昱.虚拟现实基础与VRML编程[M].高等教育出版社,2011,3

第2篇:虚拟现实技术的运用范文

关键词:三维虚拟现实技术;输电线路运检;运用

引言:随着我国社会主义市场经济的发展,我国各个行业对电力需求在不断加大。这给电力行业的发展提供巨大的机遇和条件。近年来,我国电网输电电压等级和规模也在不断扩大,尤其是跨区500kV和特高压线路也在发展与完善,这就对线路的规范性提出更高的要求。但是现阶段,我国大部分电力企业仍然使用的是传统的二维视觉效果运行维护模式,但是该模式已经无法适应当前电网对输电线路自动化和信息化的技术水平的要求。随着科学技术的发展,三维虚拟现实技术成为当前新型的技术得到广泛的关注与应用,再加上激光雷达技术、倾斜摄影技术的发展与完善,输电线路走廊建模与计算机技术的进一步发展,为三维虚拟现实技术在输电线路中的实际运用提供必要的条件。

一、三维虚拟现实技术介绍

1.数据采集技术

只有保证走廊通道内地物三维数据信息的准确性,才能建立充分反映输电线路走量情况的三维场景模型。现阶段,地面激光雷达测量技术、机载倾斜摄影测量技术等是我国电力企业进行三维数据采集时所使用的主要的技术手段。但是这些手段和方式处于发展阶段尚不完善,都存在一定的缺陷。例如电力企业通过使用机载激光雷达测量技术可以获得大面积地形的高密度点云及地形建模型精度,利用掌握的点云信息,从中掌握地面附着物实际位置,然后根据这些信息建立三维模型。使用地面激光雷达测量技术能掌握局部地形地物的超高密度点云,可以与机载激光雷达测量技术相结合,保证信息的完整性。而机载倾斜摄影测量技术主要是通过摄影进行测量,最大的优势就是可以同时完成大场景地形和地物的三维重建,因此该项技术主要用于城市或是大面积地区的数据获取与建模。地面近景摄影测量技术可以保证局部立体影像构建的精确性,主要用于局部建模。常规的人工测量技术可以保证测量对象的明确性及精度的准确性,缺点是无法覆盖整个输电线路走廊中的一切地物。现阶段,我国输电线路走廊较为狭长,地物种类较多且复杂,在这一条件下,激光雷达与人工测量相结合的方式更加适合。

2.三维建模

三维建模主要是指电力单位通过利用三维激光点云数据根据施工现场的实际情况构建实体三维模型,结合输电线路走廊的具体情况,通过云滤波、数据预处理、几何模型构建和三维可视化过程进行处理。需要注意的是根据我国现阶段输电线路的特点和实际情况,适宜采用3D max 和 Sktech UP相结合的方式进行模型的构建。

3.平台开发

现阶段,我国大规模场景使用的三维可视化应用管理平台主要有两类:三维地理信息平台与游戏引擎。三维地理信息平台更加倾向于可视化的定性,有明显的空间属性。具有较为成熟的空间数据管理经验,同时可以对空间三维进行有效的查询和分析。游戏引擎更加注重的是场景渲染的效果和用户的体验,这就使得不具备明显的空间属性,同时地形可视化效果较差,图像较为抽闲,缺乏精确性。该平台最大的优势就是保证模型的精细度。因此,电力企业一定要将两种技术相结合,根据输电线路运检的实际情况和需求,建立完善的巡检业务辅助系统。

二、现阶段,我国三维虚拟现实技术在输电线路运检中的实际运用

只有保证三维虚拟现实技术高度运用,才能更加有效地的建立三维通道模型,同时保证模型建立的精确性,建立有效的三维数据平台,保障数据信息的准确性,为下一步工作的开展提供有效的数据依据。

1.电力企业可以有效利用三维走廊数据采集技术对林业、房屋等地物信息进行有效的收集和分析,同时根据三维走廊中分辨林区、建筑分布以及书中、房屋类型、高度等信息进行统计,为三维建模工作的开展提供必要的数据条件,以确保三维建模的精确性。

2.2.交叉跨越

在三维虚拟技术中对输电线路路径走向影响最大的因素就是交叉跨越。b于此,电力企业一定要加大搜集交叉跨越信息的力度,同时保证收集信息的准确性,在此基础上对收集的信息进行掌握和准确的分析,然后制定出完善的设计方案。不同于传统方式根据施工图全面外业实测的方式,三维走廊重建技术主要是依据三维走廊中详细分辨、确定交叉跨越位置,然后进行测量和统计,这样可以保证测量数据的准确性。

3.巡检预警

巡检预警主要是指利用相关运行维护管理工作,反映出不同环境下,例如不同环境下空间距离的变化,同时对可能发生变化的障碍物自然生长高度、自然生长速度等相关的数据信息进行有效的掌握,并且根据实际输电线路运行的环境进行预警。

3.1电力企业要接入外设的观测及监测装置,同时保证该项装置具备从系统自动采集线路负荷和应用气象检查数据的温度检测结果自动计算导线弧垂的功能,以保证气温、风力、负载等运行条件和环境条件发生变化后对输电线路造成的影响,同时掌握线路变化对空间距离的影响。同时电力企业要根据系统记录的地形信息及外形不变的交跨物参数自动测量交跨距离。一旦出现实际距离未能达到安全要求或是达到临界值时系统会自动发出警告,然后重新进行测量及记录计算结果。

2.外设的观测及监测装置必须具备可以通过通道内跨越树木类型,同时对不同类型树木子啊不同条件下生长速度信息的收集,根据收集的信息对树木交跨的安全距离进行预测。一旦出现安全距离可能存在不符合要求的趋势时,系统可以自动发出警告。

3.外设的观测及监测装置必须具备与重要交叉跨越、大型施工场地等处安装的视频监控系统中,要将采集到的电力线路通道附近、通道内部移动的大型车辆及施工机械的外形尺寸,然后通过对图形外形的自动分析功能,以此计算出车辆及施工机械的外形尺寸,同时可以自动分析出现行的电力线路存在安全隐患,一旦出现安全威胁时,会及时自动发出警告。

4.电力企业通过人工录入线路负荷、运行环境温度及风力等条件自动计算相对应条件下,保证电力线路与交叉跨域物之间保持安全的距离。尤其是在进行系统运行方式调整之前,在出现大风、高温等预警时,电力企业一定要首先确定线路运行的条件是否符合相关要求。电力企业可以根据这些功能加强对施工现场的监督与控制,增加安全警示标语,或是在线路下安装限高架,定期进行清理等措施。

总结:综上所述,随着电力行业的发展与完善,同时加上电网线路自动化和信息化水平的提高,这些都要求电力企业在进行输电线路运检时采用先进的技术。三维虚拟现实技术的使用可以建立有效的运检平台,电力企业可以针对不同地区不同气候条件下,地物变化情况进行有效的预测,掌握地物变化的实际情况,这样可以为线路的检修与故障排除提供信息依据。鉴于此,我国各大电力企业都在大力的推行和使用三维虚拟现实技术,以提高输电线路运检工作的效率。

第3篇:虚拟现实技术的运用范文

关键词:虚拟现实;环境设计;空间;交互性

1、对虚拟现实技术的基本认识

(1)虚拟现实的概念

虚拟现实(Virtual Reality,简称VR,)也称灵境技术或人工环境。①虚拟现实是能够建立和体验一定范围的虚拟真实世界的计算机技术,利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟环境,借助传感头盔、数据手套等专业交互设备,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟体验,让使用者犹如身临其境一般,可以实时感知到虚拟世界中的各种对象并能够与之互动。

(2)虚拟现实的基本特征

虚拟现实是依靠现代高科技信息技术设备的多维交互空间,使用者在其中能像在真实自然环境下一样,感知到环境中的多种特征,其中最主要的特征是“浸入感”(Immersion),也称之为沉浸感、存在感等。

在虚拟现实技术中,设备的使用者对设备所传达的信息做出接收、认知、反应和反馈等动作,且设备能根据使用者的动作、语言等命令做出图像或声音的调整,这体现的是虚拟现实的“交互性”(Interaction),这一特征让使用者占据了积极主动的地位,可以自然地与身边的事物交流互动,而不是被动地适应设备。

“构想性”(Imagination)是虚拟现实中的第三大特征,或称之为“自主性”,它是环境设计人员最为青睐的特征,无论是多么不可思议的建筑、街道、城市乃至世界,都可以在虚拟现实技术下一一实现,当然也可以将未来的真实环境先行建构起来,其可支配的优点和开阔的想象空间,有利于人类打破传统的思想局限,提升认知境界。

除以上三大特征外,虚拟现实中另有“多感知性”(Multi-Sensory),它是使用者在通过虚拟现实环境中感知到视、听、触、嗅、动等信息,以此获得真实环境一般的体验和感受。

2、虚拟现实技术与环境设计结合运用的必要性

(1)弥补了环境设计中的不足

在对环境设计的过程中,可能常常出现由于物资短缺、经费拮据等方面的问题没有解决而使设计工作无法顺利进行,造成设计方案无法达到预期的效果。虚拟现实技术则恰好弥补了这一漏缺,设计人员可以仅仅依靠计算机设备来完成具体场景的展现,获得真实场景一样的体会,从而不仅减少了成本开支,同时还丰富了感性知识,提升了对设计场景内容的理解和掌握。

(2)避免了实际操作带来的潜在威胁

在对环境设计的过程中,有些设计工作执行起来可能会成为对设计人员的潜在危险,常规的方式是通过电视录像来代替实际操作,虽然避免了对人体造成的伤害,但是将设计人员获得感性知识的机会也同样“避免”了。如果通过对虚拟现实技术的运用,可以使设计人员在虚拟环境中自由地进行各项操作和试验,既可以避免人身受到伤害,同时也通过虚拟现实的设备获得了感性知识,进而可以提高现实环境中的安全性。

(3)打破了时间和空间的限制

虚拟现实技术可以不受时间和空间的限制,设计人员可以从内部到外部进行全面细致的观察和研究,分析各个区域的情况和各个区域之间的联系,从而了解整个设计功能的使用效果,方便发现问题并采取合适有效的措施加以改进和解决。设计人员还可以根据季节或一天中时间的变化切换相应的场景,显示夏天或秋天、白天或黑夜的效果。点击某个建筑或室内,可以观察它的整个建造过程,以及建造后几年甚至几十年才能观察到的变化,从而可以促进环境设计质量上的革新。

(4)提高了项目成本预算的精确度

利用虚拟现实技术可以提高项目成本预算的精确度,它能够将大型城市规划、室内外装修以及复杂的房屋建筑做成虚拟环境,设计人员能在虚拟环境中对项目成本进行估算,可以避免一些不必要的经济损失。

3、虚拟现实技术在环境设计中的运用

(1)虚拟现实技术在室内设计中的运用

虚拟现实作为一种新的室内设计表现方式,它不仅仅是一种呈现效果图的演示媒体,而且还是一个设计工具。设计师在与客户沟通并确定方案之前,就可以通过虚拟现实技术建立一个三维环境,设计师也可以将其设计思想完美的以视觉形式呈现在客户面前,客户也可以进入其中,在设计师建立的设计材料资源库里根据自身的想法和需求调整设计方案,实现人与空间的全方位交互体验,并且可以根据自身的需求与设计师探讨交流设计方案的调整事宜,例如:家具的风格摆放、墙纸的纹理花色、空间结构的划分、色彩搭配甚至室内软装等诸多细节都可以借助虚拟现实来呈现客户最满意的效果。

(2)虚拟现实技术在城市规划设计中的运用

对于全新的可视化交互技术而言,城市规划一直是最为迫切需求的领域之一,借助现代信息技术的支持,城市规划方案的设计人员可以凭借计算机设备使用虚拟现实技术来构建整体规划的方案,包括对建筑单体、建筑专项(道路、桥梁、地形、工程设施等方面)最大可能地真实化表现出来,规划方案的展现带来了感官冲击,使用户得到强烈、逼真的亲身体验,同时,通过数据接口可以在实时的虚拟环境下及时查询并更新项目的数据资料,能为大型复杂工程项目的规划、设计、管理等流程提供便利。经过严格标准设计的三维虚拟环境犹如真实的存在呈现在眼前时,用户在其中随心所欲地观赏、活动,完成人机交互,促使许多细小的设计漏洞也能够轻易地被发现,从而减少实际操作中可能带来的潜在危害和损失。

虚拟现实技术是达成设计师与设计方案的负责部门以及公众之间的有效合作的理想桥梁,通过虚拟现实界面的动态视频合成环境和人机交互等综合技术,设计师不仅能了解到城市规划这一门复杂学科的许多感性知识,还能进一步充分考虑社会、经济、环境等方面的客观要求,切实为城市规划方案和施工设计的最终方向提供了从理性到感性的可视化数据。

(3)虚拟现实技术在展示空间中的运用

展示空间的设立目的在于通过优秀的展示设计来吸引用户的注意力,传统的展示模式是将展示产品的效果图或模型,至多利用三维计算机软件制作的三维效果图或三维动画视频展现在用户眼前,借助展板、展柜、橱窗等静止的载体,最大限度地使用户了解产品。虚拟现实在展示空间上的运用,很大程度上满足了现代信息社会的人类对多媒体信息展示和传播的要求,例如,一款概念车型的展示,用户不仅可以突破空间的局限性,坐在驾驶座亲身体验,而且在虚拟环境中自由地操控产品,可以达到对产品使用的深度了解。

结语:虚拟现实技术在环境设计中的应用,极大地深化人类对设计世界,特别是虚拟现实中将会获得的对未来现实环境的感觉和认识,将环境设计的潜能充分发挥出来,集中体现其浸入感和交互性的特点。虽然现在的虚拟现实技术由于硬件设备比较昂贵,还无法普及到市场当中去,但是随着时间的前进,信息技术的不断完善,市场物价的逐渐平衡,尤其虚拟现实技术越来越强烈地吸引着人们的眼球,其自身强大的设计优势和潜力,最终将会使虚拟现实在设计领域中得到广泛运用并扮演其不可或缺的重要角色。(作者单位:湖南工业大学)

注解:

①凌珀.虚拟现实――建筑设计的新思维[J].建筑学报,1998(12):24.

参考文献:

[1]陈浩磊.邹湘军,陈燕(1),陈燕(2),刘天湖.虚拟现实技术的最新发展与展望[J].中国科技论文在线,2011(6):2-4.

[2]刘丹.虚拟现实技术在环境设计中的应用[J].湖南农业大学学报(自然科学版),2008(34):458-461.

第4篇:虚拟现实技术的运用范文

关键词:虚拟现实技术;实时辅助;城市规划设计

虚拟现实技术(VR)是一个可以根据使用者提供的信息创建虚拟世界的计算机仿真系统,能够实现多源信息的融合,创建出交互式的三维动态视景和实体行为,让使用者融入其中亲身体验[1]。一个城市的规划设计是否科学合理,关系到这个城市在未来数十年的发展态势,因此必须确保规划方案的科学合理性,在城市规划设计的过程中,采用虚拟现实技术验证设计方案的质量,是一种极为便捷且高效的方式,能够让设计师及相关审核人员亲身直观全面地感受整个设计,提出具有建设性的修改意见,不断优化城市规划设计方案。

1虚拟现实技术简介

虚拟现实技术的应用,必须满足两个基本要求,其一为沉浸感,即能够让使用者有身临其境的感觉,这要求该系统必须通过一定的技术措施创造出逼真的具有视觉、触觉、听觉、嗅觉等感官形式的虚拟世界;其二为交互作用,就是使用者的行为会对虚拟世界产生影响,并且将这种影响反馈给使用者[2]。目前虚拟现实技术在城市规划设计中的应用,还不能达到预期的效果,需要不断改进不断磨合,且随着城市的不断发展,不断调整规划方案,不断改变构建的虚拟世界。虚拟现实技术在城市规划设计中的应用效果显著,设计师能够直接在虚拟世界中进行体验和考察,感受空间设计的合理性,同时结合其他审核人员及城市居民的感受及建议改进设计方案,大大提升了城市规划设计质量及其工作效率。在虚拟现实技术实时辅助城市规划设计的过程中,主要应用的技术有:①3D建模技术,包括几何建模和行为建模两种,是实现虚拟世界创建的基础,根据设计部门提供的信息建立大量的三维模型;②实时动态绘制技术,这一技术能够根据使用者的方位创建出相应的画面,并且随着其方位的变化改变其所体验到的环境,这一过程数据处理量极大,且难度较高;③人及自然交互技术,能够消除人与虚拟世界之间的界限,以视觉、触觉、听觉等多种形式让使用者真实感受到虚拟世界,并且对其产生真实的影响;④立体显示和传感器技术,利用全息技术能够真实还原物体的三维信息,逼真效果更佳,再通过传感器技术让使用者获得真实的感知。

2虚拟现实技术实时辅助城市规划设计的具体流程

2.1获取城市规划设计信息

一般情况下虚拟现实技术在城市规划中的应用,都是以相关设计院与专业的VR技术公司合作的形式进行的,所以首先VR技术部门需要先了解虚拟世界创新的一些基本信息。以广州珠江新城的城市仿真系统为例,珠江新城连接着广州越秀区、海珠区和天河区,地理位得天独厚,交通便利,在规划设计方案中,该地区被划分为以居住为主的东区和以商务办公为主的东区。在了解这些信息时,需明确该区域城市规划的空间设计,以及相关标志建筑物的地理位置,然后结合当地的地形地籍信息、规划设计方案建立三维模型。

2.2选择合适的VR系统

在城市规划设计中应用的虚拟现实技术系统的组成部分为:①硬件系统,包括服务器、工作站等形式的计算机平台,头盔、立体眼镜等形式的显示系统,以及虚拟音效系统、交互设备系统等虚拟外设;②软件系统,包括建模软件和演示软件。根据城市规划设计质量的要求选择合适的VR系统,配置合适的开发工具,一般为了保证虚拟世界的运行效果,会选择较高的配置。

2.3具体数据信息的采集转换

虚拟世界的创建,其实就是将真实的场景转化为数字化信息,再将这些信息转化为仿真场景的过程。因此,在城市规划设计中建立虚拟世界,首先需要获取大量的真实测绘信息,采用航拍等方式获取真实影像并通过相关测绘软件转化提取出模型数据信息,包括各个区域的建筑模型地理位置及相关属性数据,然后将这些信息分门别类,输入VR软件技术系统中。

2.4虚拟场景建模及渲染

在收集到足够的建模信息后,就可以开始建立虚拟的场景,利用专业的虚拟形式建模语言VRML解决实景建模问题,制作大量的以建筑物为主体的是三维实体模型,然后利用MultiGenCrestor软件生成实体的纹理、质地、光影变化等三位效果,让实体模型在视觉效果上更加真实。三维效果是确保场景真实性的必要因素,而且随着使用者视角的变化这些效果也应该随之改变,这样能够提升虚拟世界的沉浸感,消除使用者与虚拟世界之间的隔阂。

2.5虚拟环境的合成调试及漫游

在最终阶段,需要对虚拟世界的漫游系统进行调试,然后再调整相关的使用设备,比如说投影屏幕和头盔等。在这一阶段,技术人员通常会让设计师或者是找一些群粽体验一下,抗是否在感官上有异常的或者不真实的感觉,不断调试,设置最佳的感官路线,确定最佳的创建方案。

3结语

一个城市要想长期稳定地发展,必须要找准城市发展的定位,制定符合城市发展现状的长期战略,同时做好规划设计工作,确保各项城市基础设施的建立及相关区域划分的科学性[3]。虚拟现实技术在城市规划设计中的应用,能够让设计师及其他使用者真真切切地感受到设计方案实施之后整个城市的模样,全面而直观感受到设计方案是否科学合理,做出真实的评价,这对于设计部门而言是最大的帮助,能够大大提高其工作效率,确保规划设计方案的质量,给人民交出一份满意的答卷。

作者:王琳晔 单位:黑龙江省城市规划勘测设计研究院

参考文献:

第5篇:虚拟现实技术的运用范文

关键词:虚拟化技术;计算机技术;信息技术

1计算机的虚拟化技术

1.1网络虚拟化

网络虚拟化涉及的范围广泛,有助于计算机设施交互。基于网络规划的虚拟网络主要包含广播域与公共网络虚拟专用网络,而计算机服务器虚拟网络是以物理设备为载体衍生的,通过监视器协同进行访问。其中,广播域用户群为特定组,通过路由器实现设备通信。在交换技术发展的过程中,合理利用多元化功能与连接方式,可虚拟网络节点,虚拟化重构不同的网络。在划分逻辑区域时,可以适度局限虚拟网广播,严格控制网络系统的数据传输过程。就不同虚拟网络之间的信息传播,路由器设备可充分发挥中介作用,确保网络信息传输的安全性与可靠性。与此同时,公共网络虚拟专用网络主要基于逻辑网络框架构建与实现。

1.2服务器虚拟化

虚拟化服务器的关键是计算机硬件系统,即基于虚拟化硬件基础设施确保计算机的融合性。在服务器的影响下,可通过各种虚拟机同时作用实现虚拟化标配,并反作用于服务器。受虚拟化影响,服务器资源分配导致既有物理资源转变成了较强的逻辑性资源,进而实现区域性资源配置,表征为彼此分离的形态。计算机系统包含各式各样的虚拟资源,即CPU、内存、磁盘等,都可动态化虚拟操作。基于虚拟服务器合理应用传输、存储数据,并共享分配信息资源,以备份恢复资源,从而使得计算机信息技术进一步发展,独特优势也得以发挥[1]。

2计算机的虚拟化工作模式

2.1桥接

在局域网虚拟服务器中构建虚拟软件,不同服务选择相应网络,以便于用户使用。虚拟系统等同于主机运转,与各种设备相连接,信息网络中存在各式各样的计算机。此外,科学合理地分配网址、网关、子网掩码,分配模式类似于实际设备。

2.2主机

基于明确区分虚拟与现实的独特环境,选择主机模式是必备环节,其可实现虚拟系统交互访问。虚拟系统与现实系统操作彼此分离,在此形势下,虚拟系统不能直接访问互联网。而在主机模式下,虚拟系统与宿主机可互访,即所谓的双绞线衔接。根据不同的环境与需要,引用的操作模式也大不相同,应根据模式的具体特性充分发挥作用。

2.3网址转换

通过网址转换模式可直接访问互联网,无须手动配置。在无须配置的情况下,更容易与互联网连接,只需要保证宿主机可正常访问互联网即可。宿主机与路由器的作用相同,通过连接网络合理利用路由器非常便捷,但虚拟系统相当于实际的计算机,需基于DHCP获取网络参数[2]。

3虚拟化技术在计算机信息技术中的实践运用

随着计算机信息技术的快速发展,其独特优势逐渐凸显,在优化进步的基础上,虚拟技术也在逐步更新发展,利用公共网络通道进入特定数据通道,能够合理配置信息资源。虚拟化服务器技术主要借助虚拟化软件同时运行多项系统,系统选择无须重启计算机,据此可知虚拟技术的有效应用为人们的日常生产生活提供了巨大的便利。虚拟技术的维修成本较低,且发展具备多样性,应用范围广泛,部分学校与企业都在不断引进虚拟化技术。在企业中,虚拟网络技术可实现各个部门的共享交互,便于开展工作,有效提高了工作效率。在信息共享时,可合理控制虚拟广播的数据流量,只需要合理操控计算机虚拟网络即可。与此同时,利用计算机虚拟拨号技术可快速进行组网,并保障数据传输的速率。

4虚拟化技术在计算机信息技术中的应用策略

4.1开发应用环境

随着计算机信息技术的更新优化,为充分发挥虚拟化技术的有效作用,首先应积极转变传统发展理念,借助新型计算机虚拟化技术推动计算机信息技术发展,以此为提高实践应用效率创造良好的前提条件。在虚拟化技术快速进步的过程中,研究人员需充分了解此技术的优势作用,开发良好的技术应用环境,以确保计算机实现虚拟化发展。

4.2整合不同资源

在虚拟化技术实践应用中,为保障虚拟化技术与计算机信息技术的有机协调,必须整合不同的资源,统一汇总计算机类型与设备,详细分析不同资源的优势,从而提高计算机的整体应用性能,避免设备不必要的磨损,同时也是为计算机用户提供安全稳定的智能化运行环境。在有效应用计算机信息技术时,应利用虚拟化的操作方式,为虚拟化技术提供安全稳定的运行环境。而虚拟化技术研究人员应采取完善的数据系统保障策略,基于所有可能的影响因素,为设备安全运行提供帮助,并保障虚拟化技术稳定运转[3]。

5基于计算机信息技术的虚拟化技术的实际应用

5.1教学

基于计算机信息技术的虚拟化技术在教学实践中的有效运用,可切实弥补计算机硬件的性能缺陷,而虚拟化技术属于抽象化的物理资源,能够通过逻辑管理平台实现资源的自动化合理配置。VMware虚拟化技术可科学分配多元化物理硬件资源,提高资源利用率。VMware虚拟化技术中涵盖了大量的硬件资源,都是基于同一逻辑结构运转。VMware虚拟化技术采用复制的方式进行打包储存,促使物理资源单独通过硬件实现,从而保障了硬件设备的有效利用。封装之后,VMware虚拟化技术不再局限于硬件资源,即使硬件条件存在较大差异,依旧可以顺利运转。虚拟化技术的主要优势体现在硬件和软件相互分离上,教师可通过虚拟云教室系统制作课程课件,存储数据信息,还能够模拟物理电路实验。此外,虚拟云教室系统还能基于图形图像、视频、声音等,向学生传输理论知识与技能,以此提高教学效率与质量。

5.2企业

目前,大部分企业都在积极引进虚拟化技术,企业的财务结算与报表制作等相关商业化活动都需要以虚拟化环境为辅助顺利开展。虚拟化技术能够整合企业的全部服务器,以分离多项虚拟化系统的方式,实现硬件数据信息的彼此交互。因此,利用基于计算机信息技术的虚拟化技术能够在节约硬件设施设备成本的基础上,全面高效应用计算机硬件,从而降低设备维护与更换成本。企业设备维护工作人员,还可以避免单一乏味的软件与硬件维护工作,进而节约成本,向其他业务开发投入更多的资金。此外,多项虚拟化系统信息可整合于计算机,以科学合理管控企业的数据信息,保证企业正常运转,提升企业的管控水平,推动企业的长远发展[4]。

第6篇:虚拟现实技术的运用范文

关键词:虚拟现实 三维动画 时代变革 自主创作

一.何谓虚拟现实

1.定义虚拟现实

虚拟现实,英文名称为Virtual Reality,简称VR,又称为灵镜技术和人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉,听觉和触觉等感官的模拟,让使用者如同身临其境一般,可以及时,没有限制的观察三度空间内的事物。换言之,虚拟现实就是根据现实中或者想像中的事物,利用三维软件通过计算机的投射让人们对这种不是真实环境所具有的而是对一种假象产生出具有真实感觉的场景称为虚拟现实。

2.虚拟现实的特征

虚拟现实最典型的特征是3个I:交互性(interactivity),沉浸性(llusion of immersion )和想象力(imagination)。

二.虚拟现实技术及应用

1.虚拟现实技术的发展概述

1965年,Sutherland在的论文中首次提出了包括具有交互图形显示、力反馈设备以及声音提示的虚拟现实系统的基本思想,从此,人们正式开始了对虚拟现实系统的研究探索历程。

1966年,美国MIT的林肯实验室正式开始了头盔式显示器的研制工作。在这第一个HMD的样机完成不久,研制者又把能模拟力量和触觉的力反馈装置加入到这个系统中。

1970年,出现了第一个功能较齐全的HMD系统。基于从60年代以来所取得的一系列成就,美国的Jaron Lanier 在80年代初正式提出了“Virtual Reality”一词。

80年代,美国宇航局(NASA)及美国国防部组织了一系列有关虚拟现实技术的研究,并取得了令人瞩目的研究成果,从而引起了人们对虚拟现实技术的广泛关注。

1984年,NASA Ames研究中心虚拟行星探测实验室的M.McGreevy 和J.Humphries博士组织开发了用于火星探测的虚拟环境视觉显示器,将火星探测器发回的数据输入计算机,为地面研究人员构造了火星表面的三维虚拟环境。在随后的虚拟交互环境工作站(VIEW)项目中,他们又开发了通用多传感个人仿真器和遥现设备。

90年代,迅速发展的计算机硬件技术与不断改进的计算机软件系统相匹配,使得基于大型数据集合的声音和图象的实时动画制作成为可能;人机交互系统的设计不断创新,新颖、实用的输入输出设备不断地进入市场。

1993年的11月,宇航员利用虚拟现实系统成功地完成了从航天飞机的运输舱内取出新的望远镜面板的工作,而用虚拟现实技术设计波音777获得成功,是近年来引起科技界瞩目的又一件工作。

直至进入到20世纪,从FaceBook以23亿美元收购虚拟现实公司Oculus Rift之后,虚拟现实再次进入人们的视野并火速发展起来,成为全球哄抢的热饽饽。目前谷歌已经Recon Jet智能眼镜,可以体验虚拟键盘;蚁视生产全兼容3D头盔ANTVRKIT.当代虚拟现实四巨头:谷歌,三星,索尼与OCULUS。全球已经不知不觉中进入新的时代――虚拟现实时代。

2.虚拟现实技术应用在国内外发展现状

国内虚拟现实研究现状:

随着虚拟现实的热潮高调袭来,国内很多公司都进行了应用和产品开发,就目前为止我国对这一领域应用较为成熟的公司有:北京华力创通科技股份有限公司,飞歌电子,经伟度科技公司,蚁视,中视典以及中国科技研究院。其中,

(1)北京华力创通科技股份有限公司主要研制的产品:DI-Guy人体运动仿真,Dymola动力学建模实验室等

DI-Guy自动地给人物提供相应的特征,而不需要动画师的处理。甚至在人物运动的转换中,也可以提供自然的运动和无缝的转化。这一应用对于将虚拟现实技术应用到动画中可以说是极为重要和方便的。

(2)飞歌电子是我国个人影视服务领域中的主导型企业,飞歌电子的微电影设备也是通过虚拟演示技术,在室内通过数字设备来逼真模拟真实的场景和环境,让消费者在室内体验到上天入地、跨山过海的感觉。分明是虚拟的光影效果,但却能给人以高度逼真、生动、身临其境的感觉,这称得上是对虚拟现实技术的最真实演绎。

(3)2005年创立的经伟度科技公司,是业界领先的三维虚拟仿真(VR)科技开发及服务机构。利用虚拟现实技术研发出3GLASSES沉浸式3D眼镜。

(4)蚁视较早发行了一款蚁视科技就曾一款名为ANTVRKit的虚拟现实设备,画质上,ANTVRKit采用了1080P的屏幕,采用非平面透镜制成,重量为350g,而ThreeGlasses的重量仅为220g左右,看起来ThreeGlasses更为轻便。

国外虚拟现实研究现状:

1985年美国MICHIGAN大学就研制了训练投篮虚拟系统, 日本MAGASAKI 运用虚拟现实技术进行了康复训练计划,Rugtester 研制了敏感手套进行康复疗法。就虚拟现实技术而言,国外技术要远远高于国内水平,并且已经有很多的高水平突破,比如谷歌的虚拟现实眼镜已经开始投入生产,不仅有导航功能还能投射虚拟键盘。日本索尼公司已经将头戴和可穿戴虚拟现实设备应用于虚拟现实游戏中。美国Oculus Rift公司已经推出十款虚拟现实逼真游戏体验,而且还在自行开发虚拟现实运动控制器。同时,迪斯尼也将苗头对准虚拟现实技术,准备将虚拟现实投入到动画中。除此之外,Oculus与三星将联手创造移动版虚拟现实设备。目前全球投入最多的应用领域属于游戏领域。

目前国内外虚拟现实技术应用的领域主要在于教育,城市规划,医学,建筑,娱乐,游戏,艺术,室内设计,文物古迹领域的应用。

3.虚拟现实动画的应用领域

从目前的虚拟现实应用领域来开,无论是教育领域的虚拟校园,治疗疾病的虚拟治疗室,虚拟军事演练场地,以及煤矿工人虚拟演练等都离不开动画,虚拟校园需要虚拟人物的走动,需要虚拟摄像机的动画让人有种主观感受,虚拟演练场地需要虚拟人物打斗动画等,特别是中科院研究所最近的项目虚拟人群运动仿真框架,都设计到了动画的应用。但是并没有成熟的动画动作,表情以及对话,要达到画质完美,人物动态流畅,实时放映情绪还需要一段时间的探索。

三.三维动画在虚拟现实中的作用

三维动画效果对于任何一个虚拟现实的实现都是必不可缺少的元素。因为虚拟现实的目的本来就是让人们感受到真实的立体效果,能够在虚拟的空间中观察到360度全方位的视角,而要清楚的观察到这些视角,就必须加入三维动画的效果。除此之外,如煤矿工人的虚拟演练,如果没有三维动画效果,工人就无法完成虚拟任务,那么这款演练项目就形同虚设。

四.虚拟现实技术对于制作三维动画的作用

三维动画对虚拟现实技术是必不可缺的一部分,同时虚拟现实对于三维动画的发展也是相辅相成的。

现在虚拟现实时代的到来对中国动画而言即是机遇又是挑战,虽然虚拟现实技术仍然是由

国外开发研制的比较早,而且现在也相对全球来说,美国日本欧洲相对比较发达,但是仍然还不是很成

熟,中国要赶上他们还是有相当大的空间和机会,特别是中国也一直在不断的探索研发,特别是中科院

已经将一系列成绩应用于航天事业并取得了举世瞩目的成绩,得到了国内外的高度赞誉。而且,国内很

多公司也积极的投入到虚拟现实技术的研发当中,呈现百家争鸣的现象,其中有比较成熟的中科院的成

果虚拟人实时绘制方法,三位人体运动实时在线获取方法可以为虚拟现实三维动画提供实时传输实时制

作的技术,有利于实现最后与观众的互动环节,还有虚拟角色开发包,可以为动画提供实时虚拟绘制,

这个角色包的另一个特点是具有丰富的面部表情合成和人体运动合成,这就为制作三维动画提供了有利

的动画元素,大量减少了动画的工程量,此项工程相信在未来的虚拟动画中会得到普遍的应用。

五.未来动画时代的变革――用虚拟现实设备技术自主创作三维动画结局

未来三维动画的制作需要虚拟现实技术。

在数字信息化的当代,也是产品经济后期,物质产品供给过剩,消费者已经开始追求个性化、情感化的

产品,他们希望能够拥有更多的选择上的自由。随着每天不断的被信息冲击,人们越来越不满足与仅仅

是当观众,而是倾向于控制世界,创造属于自己的世界。

对于三维动画制作,从虚拟现实技术极强的交互性能来讲,将虚拟现实技术应用于三维动画的制作当中

,是未来三维动画制作的必然趋势。如果说过去是工业社会进入信息化社会,那么现在我们将面临的是

从信息化的社会进入虚拟现实社会,在时代的潮流中,只有抓住时代的脚步,动画才能开辟出新的天地

。那么对于三维动画行业,显然不能单单用完美的故事情节打动观众,已经远远不能满足观众强烈的创

作欲望的需求,那么在三维动画中加入具有高度交互性,沉浸性的虚拟现实技术就是未来三维动画的必

然发展趋势。尽管要实现这样的前景还需要技术上的不断创新,特别是如何能够让观众创作的想法实时

的以画面的形式呈现出来,又如何的快速实时建模形成虚拟人,输入计算机合成运动是目前实现这一研

究的难题。

不过从最新的科研成果中,我们调查研究得到,中国科学院研究所已经研发出很多有助于实现虚拟现实

三维动画的相关软件程序,例如三维人体运动实时在线获取方法,基于运动捕获数据的角色运动合成方

法,虚拟人群运动仿真框架,三维人体运动仿真结果与录像同屏对比方法,虚拟人实时绘制方法等。特

别是虚拟人实时绘制方法,可以解决观众快速建立虚拟人物的难题。不仅如此,中科院还正在进行三维

戏曲动画合成技术研究,一旦这项研究成功,将会是三维动画实现虚拟现实技术的一个里程碑,为以后

虚拟现实三维动画的发展开辟了捷径和大道。

“将我们带入一种虚拟现实世界,再将虚拟现实世界带入我们的现实世界,这将是探寻娱乐产业发展潜

能的有效途径。”迪斯尼CEO罗伯特.艾格。迪斯尼正在筹备使用虚拟现实技术和设备来重新定义《星球

大战》系列电影。

如果说未来的游戏让你身临其境,创造一个真实存在的虚幻世界,那么未来的动画就会然你感受赫然矗

立在自己创造的充满生命力和活力的真实而虚幻的动画世界。(作者单位:四川美术学院)

参考文献

[1]虚拟现实技术 伯迪 电子工业出版社 2005.7

[2]中科院虚拟现实实验室

第7篇:虚拟现实技术的运用范文

关键词:虚拟现实;虚拟技术;实验教学

中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)25-0133-02

目前,很多学校为了更好地提高学生的实践能力,开展了实验教学活动,从而能够通过具体的实验教学,让学生更好地将理论知识运用到实践当中。但是在开展实验教学活动时,可以利用虚拟现实技术对实验的过程及效果进行模拟,从而能够更好地促进实验效果的提高。因此,本文围绕着虚拟现实技术的概念、价值进行论述,最后总结了虚拟现实技术在实验教学中应用的原则和具体的实践方法,从而能够为虚拟现实技术在实验教学中的应用提供更多的参考。

1 虚拟现实技术的概念

虚拟现实技术主要是指利用计算机及相关的设备,能够为用户提供相关的视觉、听觉体验,从而能够使得用户利用自己的感知来进行体验。虚拟现实技术是对真实现实中的情况进行模拟,从而通过各种表现形式进行信息的传播。

虚拟现实技术主要具有以下几个方面的特点:第一,虚拟性的特点,虚拟现实技术主要是对现实中真实存在的事物进行模拟,所以虚拟环境中与真实的环境比较相似,这也是虚拟现实技术的基础,从而能够为人们提供更好的虚拟体验;第二,交互性,虚拟现实技术不仅仅能够模拟现实中的事物,而且可以模拟现实中事物对人产生的反馈等等,因此人们能够在虚拟现实中,与周围的事物产生较好的互动,能够进一步增加虚拟现实技术的真实性。根据以上虚拟现实技术的特点可以看出,其主要是为了更好地营造虚拟的现实环境。

2 虚拟现实技术的价值

虚拟现实技术产生之后,不仅仅作为一种新的科学技术,而且能够对现实世界产生一定的价值。虚拟现实技术的价值主要体现在以下几个方面:第一,模拟真实的现实活动,从而使得人们无法在现实世界中完成的活动,能够通过虚拟现实技术来实现。例如:普通人群希望能够对消防过程进行体验,但是无法真实地进入发生火灾的现实情况中,那么就可以通过虚拟现实技术,从而模拟火灾现场,这样人们可以感受到相应的信息;第二,虚拟现实技术可以为教育提供更大的价值,例如:在教育中进行研究时,人们希望对于某些设想进行实践,但是又缺乏足够的条件来完成实践过程,这时就可以利用虚拟现实技术来讲模拟实验情况,从而能够达到更好的效果;第三,帮助人们树立更好的抽象思维,对于人们来讲,是生活在三维的世界当中,对于很多东西的感知都是通过抽象思维来进行的;但是,很多时候三维世界在平面进行展示时,缺乏抽象思维的人群无法适应这一过程。所以,可以利用虚拟现实技术帮助人们更好地树立抽象思维。

3 虚拟现实技在实验教学中应用的原则

根据以上的分析和论述可知,虚拟现实技术具有鲜明的特点,同时对于教学有着良好的促进作用。因此,可以将虚拟现实技术应用到实验教学活动中,但是在应用的过程中需要遵循一定的原则,本文通过简要介绍,认为这些原则主要体现在以下几个方面:

3.1 学生主体性的原则

根据素质教育的内容可以得知,学生是教学中的主体。因此,在实验教学过程中应用虚拟现实技术时,也需要遵循学生主体性的原则,为此可以做到以下几点:第一,在传统的教学观念中,学生是知识的被动接受者;但是,为了更好地将虚拟现实技术应用于实验教学中,需要充分认识到学生是学习的主体,教师应该给予学生充分地指导,从而更好地提高学生在实验教学中的积极性,从而能够促进虚拟现实技术在实验教学的良好应用;第二,利用虚拟现实技术培养学生独立思考的能力,虚拟现实技术能够对实验过程和实验结果进行良好的模拟,因此在开展实验教学过程中,可以充分利用虚拟现实技术对实验过程进行模拟,教师给予良好的指导,从而能够培养学生独立观察、独立实验以及独立思考的能力。

3.2 教师指导性的原则

在进行实验教学的过程中,离不开教师的良好指导,需要在将虚拟现实技术应用到实验教学过程中,进一步遵循教师指导性的原则,更好地发挥教师的指导作用,为此可以参考以下几点:第一,要正确认识虚拟现实技术在实验教学中的作用,虚拟现实技术作为一种辅助技术,能够更好地促进实验教学的开展,但是无法替代教师在实验教学中的指导地位,需要不断明确这一原则,才能够更好地在实验教学过程中应用虚拟现实技术;第二,教师应该充分转变自己的在实验教学中的角色,从传统的课堂主导地位向着引导地位转变,在进行实验教学中可以给予学生更多的自由,体现学生在课堂中的主体地位;同时也需要给予学生更好的指导,帮助学生更好地利用虚拟现实技术完成实验教学过程。

3.3 遵循因材施教的原则

为了更好地提供实验教学效果,很多学校在进行实验的过程中,应用了虚拟现实技术,使得学生能更好地观察到实验的过程和结果。但是,不同的学生之间的学习能力和实验能力等等都存在较大的差距,因此在将虚拟现实技术应用到实验教学的过程中,需要遵循因材施教的原则,为此可以做到以下几点:第一,为了更好地将虚拟现实技术应用到实验教学中,需要对每个学生的学习情况进行了解,从而能够根据学生的学习能力和学习特点,应用不同的虚拟现实技术,更好地促进实验教学的开展;第二,在进行教学的过程中,需要尊重每个学生的思想,为学生提供相对自由的实验环境,从而能够给予学生充分的空间,发挥自身在实验教学中的积极性,以及对虚拟现实技术的兴趣,从而能够更好地促进虚拟现实技术在实验教学中的应用。

3.4 遵循开放性和创新性的原则

对于很多学校来讲,开展实验教学课程就是为了更好地让学生将理论知识运用到实践当中,从而能够更好地促进学生学习的开放性和创新性。因此,为了更好地将虚拟现实技术应用到实验教学中,也需要遵循开放性和创新性的原则,为此可以做到以下几点:第一,对于实验教学来讲,在进行实验的过程中,实验结果有着多种可能性,可能失败也可能成功,还可能出现很多未知的结果,因此在应用虚拟现实技术的过程中,遵循开放性的原则,对于每一种实验结果都进行大胆假设小心求证,而不是仅仅局限在教学内容中;第二,创新是实验教学的重要教学目标之一,通过培养学生的实践能力,从而能够为学生的创新能力打下良好的基础。因此,在将虚拟现实技术应用到实验教学的过程中,需要遵循创新性的原则,才能够更好地发散学生的思维,进一步提高学生的创新能力。

4 虚拟现实技术应用于实验教学的实践方法

4.1 熟练掌握虚拟现实技术在实验教学中的应用方法

为了更好地将虚拟现实技术应用到实验教学中,需要教师和学生熟练掌握虚拟现实技术的应用,为此可以做到以下几点:第一,对于实验教学中的学生进行集中培训,利用教学课程中的相关课时,对虚拟现实技术机器及其相关技术的应用方法进行相关的讲解,使得学生能够熟练操作相关的设备,确保实验教学课程的顺利开展;第二,学生和教师需要对实验教学进行相关的准备,例如:学生需要对实验教学课程中运用到的相关知识进行复习,教师需要对实验教学活动的开展进行备课,从而能够提前对实验教学进行演练,能够为将虚拟现实技术应用到实验教学中提供基础条件。

4.2 设计合理的实验教学过程

虚拟现实技术作为一种新的实验方法,开始应用于实验教学过程中,对于原有的实验教学步骤或者方法会产生一定的影响。因此,为了更好地将虚拟现实技术运用到实验教学中,需要设计合理的教学过程,为此可以做到以下几点:第一,教师需要对相关的实验教学内容进行分析和整合,从而寻找到适合运用虚拟现实技术的部分;另外,教师还需要合理安排运用虚拟现实技术进行实验的时间,从而确保实验教学能够在一定的课时内完成;第二,教师需要将在实验教学中用到的相关资料准备好,例如:对虚拟现实技术的操作资料、或者虚拟现实技术中用到的一些硬件或者软件等等,这样才能够保证学生在进行实验时,满足应用虚拟现实技术的条件。

4.3 参考其他成功的教学案例

为了更好地将虚拟现实技术应用到实验教学中,还需要参考其他成功的教学案例,为此可以做到以下几点:第一,虚拟现实技术在很多国外的实验教学中有着广泛的应用,所以可以参考国外一些实验教学的开展方式,从而能够学习如何将虚拟现实技术应用到实验教学中的方法;第二,在进行学习的过程中还需要结合学校以及教学内容,从而能够开展适合实验教学的虚拟现实技术应用方式,更好地确保虚拟现实技术在实验教学中的运用。

4.4 对虚拟现实技术在实验教学中的应用效果进行反馈

虚拟现实技术是一项新兴的技术,在实验教学时运用的过程中可能会存在很多不足的地方,因此为了更好地将虚拟现实技术应用到实验教学中,需要建立相关的应用效果反馈体系,为此可以做到以下几点:第一,教师应该对学生参与实验教学活动的结果进行反馈,不仅仅需要对实验教学内容和结果进行反馈,而且还需要对虚拟现实技术的应用给予相关的意见,从而能够促进虚拟现实技术的更好应用;第二,教师需要对相关的反馈结果进行收集,对于出现的集中问题给予关注,从而能够及时给予解决,确保虚拟现实技术在实验教学中的顺利应用。

5 小结

随着我国计算机技术及相关技术的发展,为虚拟现实技术的发展和应用提供了条件。因此,本文首先对虚拟现实技术的概念和特点进行了论述,进而提出了将虚拟现实技术应用于实验教学的相关原则,最后提出了将虚拟现实技术应用与实验教学的实践方法。相信,随着虚拟现实技术在实验教学中的良好运用,能够更好地提高实验教学效果。

参考文献:

[1] 方敏, 杨宝义, 汪蓉等. 虚拟现实技术在急危重症护理学实验教学中的应用[J]. 中华护理教育, 2015(11).

[2] 张良力, 祝贺, 王斌. 基于虚拟现实技术的电气工程专业实验平台开发[J]. 实验技术与管理, 2015, 32(2).

第8篇:虚拟现实技术的运用范文

关键词:虚拟化技术;图书馆信息化建设;应用

一、引言

在科技迅速发展的时代,图书馆信息化建设已成为必然,实现图书馆信息化建设可以更好地为读者提供信息服务。在图书馆信息化建设过程中,信息系统的增多,服务器数量的需求也在不断增加,而服务器的增多,就会影响到计算机系统的运行速度,使得计算机运行速度变慢,进而影响到图书馆信息系统资源的利用效率。而虚拟化技术的出现有效地解决了计算机多服务器运行问题,通过虚拟化技术,可以同时运行多个操作系统,方便用户更好地使用信息资源,从而促进图书馆信息化建设的更好发展。

二、图书馆信息化建设中应用虚拟化技术的必要性

在信息化时代里,图书馆信息化建设有着其必然性。图书馆信息化建设可以更好地满足读者的需求,提高图书馆管理水平,增强图书馆的竞争水平。现代社会里,越来越多的图书馆纷纷致力于信息化建设,为了满足用户、图书馆信息化建设的需要,各种信息化系统也逐渐建立。然而,信息化系统的增多,与之相对应的服务器数量也在增多,所带来的问题也随之而出现。服务器数量的增多,计算机系统操作速度也会随着减缓,影响到资源的利用效率。对于用户而言,一旦操作系统速度变慢,意味着用户就要花更多的时间去等待,久而久之,用户就会失去进入图书馆的兴趣,影响到图书馆的发展。虚拟化技术是一种资源管理技术,能快捷、简单地提供物理机虚拟化能力,将实体机迁移到虚拟机中,从而更好地利用计算机资源,优化计算机操作系统。在图书馆信息化建设中,应用虚拟化技术,通过虚拟化的环境,可以很好地满足业务需求,提高图书馆管理效率。同时,在虚拟化技术的依托下,媒体系统都是相互独立的,图书馆管理人员管理起来更加方便,提高资源利用效率。

三、虚拟化技术在图书馆信息化建设中的应用

(一)服务器的虚拟化

在图书馆信息化建设中,服务器是整个信息化系统运行的关键。服务器是提供计算机服务的设备,它包括了处理器、硬盘、内存、系统总线等。对于信息化系统而言,一旦服务器崩溃,就会影响到整个系统的运作。故此,必须保证服务器的稳定性、可靠性、安全性。

虚拟化技术作为一种资源管理技术,服务器虚拟化就是将服务器物理资源抽象成逻辑资源,让一套服务器编程多台相互隔离的虚拟服务器,简化系统管理,实现服务器整合,从而提高物理资源的利用效率。虚拟化基础的出现,有效地解决服务器运行缓慢问题,确保系统的正常运作。首先,在硬件中,根据图书馆的业务需求,配合合理的中心服务器,在物理机服务商可安装ESX5.0,同时利用HBA卡的光纤连接后端存储,存储系统为SUN6140 SAN,容量为36T,安装好管理平台,对计算机操作系统和虚拟机进行管理。另外,配置三台容量大、I/O性能强的PC服务器,服务器型号可以根据图书馆业务实际需要来选择,可以是lenovo wQ,也可以是IBM,也可以是HP ProLiant。每天实体机可根据服务器配置、应用大小,从实体机中迁移到客户平台或重新安装配置;其次,在将实体机迁移到虚拟机后,对计算机内存、CPu等负载情况进行测试,通过虚拟机来试运一段时间,掌握计算机内存、CPU的负载大小;再者,从Web服务器到杀毒服务器,再到SQL Server服务器,创建虚拟机,在实体机到虚拟机迁移的过程中要掌握虚拟机的压力,相关的硬件信息都保存在ESXI中。

(二)虚拟化应用效果

a.虚拟化技术将实体机迁移到虚拟机,有效地优化了服务器的性能,提高了服务器使用率。

b.通过虚拟化技术,使得物理服务器数量减少,减少了硬件成本。同时,在虚拟化技术的依托下,每个CPU及其物理服务器的资源都得到了较好的利用。

c.在虚拟化技术的依托下,网络存储和虚拟机特有的功能得到了有效的结合,通过虚拟机管理凭条进行集中管理,服务器加载时间降低,缓解了计算机系统运行压力。同时通过虚拟机的测试,有效地降低了系统故障的发生,提高了管理效率。

第9篇:虚拟现实技术的运用范文

关键词:高校;虚拟化;实验室管理

1概述

计算机作为一种应用广泛的设备,其在各个行业中发挥了重要作用,为整个社会的运转提供了稳定的支持。特别是在高校的计算机实验室中,计算机则可以为学校教学提供全面、有效的教学手段。为了能够向用户提供更加全面的服务,高校实验室管理人员就要利用技术手段提高实验室的管理质量与效率,而虚拟化技术则成为首选的技术手段。而虚拟化技术使用一种以中心服务器为基础的计算模型,可以实现实验室中计算机主要软件的虚拟化,为用户的使用提供便利,可以大幅提升整个实验室在日常管理中的操作水平。在我国阶段的高校实验室管理中,考虑到实验室中的计算机需要为不同工作内容与课程的实验提供服务,会导致在计算机中所安装的软件非常多,从而使用实验室管理人员在管理中遇到较多的困难;对于传统的桌面计算机,在安装较多软件的情况下,就会导致其启动与运行速度的缓慢,还会出现频繁的死机现象,给使用者带来不小的麻烦。不仅如此,在对实验室的日常管理中,工作人员还要考虑到计算机在运行中的安全性,比如网络中普遍存在的病毒、木马入侵等,因此,就需要为学校内用户提供更加安全、稳定的工作与学习环境。采用虚拟化技术,则可以实现用户操作桌面与终端访问设备的分离,这样,在用户的设备出现问题的情况下,则只要该问题设备,就可以将桌面恢复到之前的运行状态,从而保障数据的安全与及时恢复,确保整个实验室的正常运行。

2高校实验室中的虚拟化技术

按照现有的基础理论与应用领域,可以将虚拟化技术划分为服务器虚拟化、展现层虚拟化、桌面虚拟化与应用程序虚拟化等。而在网络云计算发展的推动下,以诞生了网络虚拟化与存储虚拟化等两种不同的表现形式。对于诸多的虚拟化技术,在高校实验室管理中所能够采用的虚拟化技术主要有:

2.1面向服务器的虚拟化技术。该技术就是在一台服务器上运行多个客户端操作系统,这里,客户端操作系统可以理解为虚拟机。采用这种虚拟方式,可以使用系统的资源利用率得到有效提高,并提升虚拟机制的可移动性,降低整个系统的运行成本使得实验室的管理费用得到控制,而系统的容错容灾能力也得到提升。通过在虚拟化层上的运行,虚拟机有其自己的虚拟化硬件资源。这里,虚拟化层处于主机硬件与虚拟机之间,可以实现各种硬件资源的调配。在此类虚拟化技术中,所依托的具体技术主要为全面硬件仿真系统与基于主机的虚拟化。其中,全面硬件仿真系统可以实现每个虚拟机在主机平台上的单独运行;所有的虚拟机都与其他虚拟机是相互独立的,每个虚拟机上的操作系统与应用软件也是独立的。基于主机的虚拟化技术则主要通过主机操作系统的实例来提供多个虚拟的操作系统实例,这样,主机操作系统的内核,就需要在进程级别对虚拟服务器的I/O与调度功能进行处理。

2.2面向桌面的虚拟化技术。该技术可以理解为一种基于服务器的计算模型,为管理员与用户提供优质的服务。该技术在实现中,所采用的具体方式主要有:远程托管桌面、远程操作系统以及本地虚拟操作系统等。

2.3基于应用程序的虚拟化。该技术主要将应用程序安装在组织服务器上,可以有效改变应用程序在本地进行安装的传统方式,以便于组织内的所有成员以远程的方式进行使用。用户只要有账号,就可以对服务器中的软件资源进行使用。

3实验室管理中的虚拟化应用特点分析

3.1提高管理效率

利用虚拟化技术,实验室管理人员能够最大限度地提升实验室管理工作的效率,确保实验室可以为全校师生的教学与实践课程提供全方位的服务。具体来说,管理效率的提升主要体现在:(1)系统安装。可以在计算机上安装虚拟化的桌面备份,并将其拷贝提供给使用者;(2)实验室计算机设备的升级与漏洞修改。可以在计算机升级与修复中,对虚拟桌面的备份镜像进行操作,并向使用者共享与部署其只读拷贝;(3)系统恢复。对于经过虚拟化以后的计算机桌面用户,如果其功能不能正常使用,则可以将更新后的虚拟桌面备份向其与部署;(4)功能扩展。根据用户的实际使用需求,管理人员可以对安全虚拟桌面进行更加针对性的设置,并将其在使用者计算机上进行与部署。

3.2降低投入成本

在实验室采用虚拟化技术后,实验室中主要采用云终端架构,使得管理人员在操作过程中的成本得以有效降低。根据当前市场上的桌面电脑的销售价格,其采购成本大约在5千元/套,而对于采用了桌面虚拟技术的云终端单机设备,其价格则可以控制在3千元/套,从而使得计算机实验室的建设成本大幅下降。同时,采用云终端的单机设备,其结构设计也更加优良,可以大幅延长其使用年限,大大超过传统桌面电脑的使用时间与年限。

3.3维护管理更加便捷

在高校的计算机实验室中,其日常管理对于管理人员而言,可以利用虚拟化技术来对用户所需要的工作与实验环境进行及时部署;根据已有的操作与使用经验,借助于模板复制操作,如果要部署Win7系统所需要的时间仅仅为1~2分钟;同时,实验室管理人员还可以利用快照功能,对用户在使用过程中的最后环境进行恢复;利用虚拟化技术,还可以满足实际环境中不同系统设备的需要,提高对各种设备进行集中管理的效率。特别是面向桌面的虚拟化技术的支持下,实验室管理人员只要设备和安装1台机器,就可以向其他用户终端和部署其只读拷贝。

3.4使用安全性更高

在高校实验室的实际管理过程中,如果要使得每台计算机中的大量数据能够被成功的保存与恢复,其实是非常困难的。尽管已经对所有的计算机数据进行了全部备份,但如果受到网络非法用户盗取,就会给整个环境中的数据安全性构成非常严重的威胁。利用桌面虚拟化技术,使得实验室管理人员可以利用性能更高的网络存储或服务器群对各类数据资源进行存储,实现数据托管的中心化与集中化,从而为用户的数据安全提供保障,并可以实现数据的恢复,使得实验室用户的数据安全可靠性更高。

4结束语

在高校的实验室管理中,为了能够提升实验室管理过程中的质量与效率、确保实验室内相关设备的持续运行,为用户提供更加多样化的操作功能,就必须充分利用现代虚拟化技术的最大优势,构建起更加完善的虚拟操作实验中心,将实验室运行中所产生的数据存储到数据库中,为各类数据提供全面的数据安全,减少数据安全所造成的损失,从而为实验室用户提供更加高层次的网络化操作环境。

作者:陈燕 单位:贵州大学计算机科学与技术学院

参考文献:

[1]赵丽坤,李艳波.学分制下高校计算机实验教学的实施与创新[J].电子制作,2016(22).