虚拟制造技术的定义精选(九篇)

第1篇：虚拟制造技术的定义范文

一、虚拟数控机床概述

虚拟数控机床是虚拟制造系统的重要组成之一，由它所完成的数控加工过程仿真为产品设计可制造性分析提供关键数据。在实际数控加工过程中，为了校验数控代码的正确性，需要进行反复试切直至确认数控代码能够完成预定的加工任务。同时数控加工参数也需要反复调试。这些操作不仅效率低下，占用了机器资源，而且有可能引起刀具碰撞而造成经济损失。通过对数控机床建模进而仿真数控加工过程，能节省资源并避免风险。对机床建模和加工过程仿真的好处还体现在通过真实地模拟机床及加工过程的行为来快速地对机床操作人员进行培训，也可帮助机床制造商向潜在的远程客户逼真演示其产品。另外数控加工过程仿真可以产生加工过程关键数据如总体加工时间、刀具轨迹长度、刀具空程运行时间等等。它们被用来进行虚拟制造中加_[方案评估、产品可加工性分析和产品可制造性分析。

二、虚拟数控机床基本原理

虚拟制造技术是机械加工技术中的一项新颖制造技术。在当今全球制造的新时代，虚拟制造为制造业迎接新的挑战提供了一种新的制造策略和方法。它是用计算机相关的交互设备作支撑，对机械加工所涉及的生产和制造活动进行全面建模和仿真，并用多媒体计算机技术创建出一个有逼真的视、听、触等感觉的虚拟现实（VirtualReality）的生产环境（也有称之为临境）。人们应用它可替代由实物构成的真实生产环境，来对机械加工过程进行优化，成为一种能经济地、快速地提高加工质量、生产效率和节约材料的有效方法。而虚拟数控机床则是虚拟制造系统的重要组成部分。

三、虚拟数控机床意义

在虚拟制造环境中，数控加工过程仿真为产品设计可制造性分析提供关键数据。在实际数控加工过程中，为了校验数控代码的正确性，需要进行反复试切直至确认数控代码能够完成预定的加工任务，此时数控加工参数也需要反复调试。这些操作不仅效率低下，占用了机器资源，而且有可能引起刀具与夹具、工件发生碰撞而造成经济损失。通过对数控机床建模进而仿真数控加工过程，能节省资源并避免风险。对机床建模和加工过程仿真的好处还体现在通过真实地模拟机床及加工过程的行为来快速地对机床操作人员进行培训，也可帮助机床制造商向潜在的远程客户逼真演示其产品。另外数控加工过程仿真可以产生加工过程关键数据如总体加工时间、刀具轨迹长度、刀具空程运行时间等等。它们被用来进行虚拟制造中加工方案评估、产品可加工性分析和产品可制造性分析。国内外对数控机床模型展开了广泛而深入的工作，如美国西北大学等7所高校提出了虚拟数控机床的概念。虚拟数控机床，即虚拟制造环境中数控机床模型。美国Lamb公司、Deneb公司等也一直在进行虚拟机床的研究。数控加工过程仿真主要包括两个部分：数控机床建模和切削过程仿真。数控机床模型主要由机床的硬件（或物理）部分和软件部分组成。硬件部分由机床部件、工件、刀具和夹具等构成。软件部分则由CNC控制器构成。切削是一个机床接受数控代码并驱动机床实现加工的过程。在这里，对数控机床建模，即建立虚拟数控机床（VirtualNCMachineTool），是虚拟数控加工过程仿真的关键。

四、虚拟数控机床的组成模块

在总体结构上，一个虚拟数控机床系统和本地/远程客户构成服务器/客户体系。它们建立的连接由不同层次的协议支持。在低层使用连接意义上的协议来使低级数据相互通信。如TCP/IP，1IOP，RM工等。在高层使用语义意义上的协议来支持高级数据传输，如符合STEP标准的产品数据格式、V观L以及预先定义好的（标准的）任务请求/结果回送格式等。由此通过图形接口和符号接口来连接客户和提供服务。在虚拟数控机床接受任务请求后，通过调用调度知识库中的元知识，将任务分解为一系列子任务，并通过服务定位模块将每个子任务分发给响应的子模块。系统共有4个子模块，即NC解释器、计算模块、几何实体和拓扑结构。

虚拟数控机床所应具备的特点如下：

1.良好的结构

良好的结构性包括三个方面。

（1）与真实机床相似的结构.具有与真实机床相似的结构使虚拟机床能模仿真实机床的任何功能而不致因为采用某种近似替代而导致某种结构和信息的失真或丢失一个与真实机床相似的结构能使其设计者以直观的方式设计和修改系统。

（2）虚拟机床各模块的颗粒性.虚拟机床各模块的颗粒性使每个模块能彼此独立地被开发和工作，从而增强了虚拟机床的可操作性和可管理性。

（3）各模块合适的颗粒度.虚拟机床各模块颗粒度的合适与否取决于每个模块的抽象度是否定义合适，以便使虚拟机床既是一个能概括各种类型的数控机床的抽象框架，又能方便地挂接具体的模块来仿真某种特定类型的数控机床。

2.完善的图形接口

完善的图形接口使用户既能象在真实环境中那样完全操作虚拟数控机床，又能完全真实地以图像的形式观察机床运行的各种状态和各种机床运行参数，从而最大限度地提高人机融合程度。

3.完全的符号数据接口

完全的符号数据接口能使虚拟机床的各种静止和运行状态以符号数据的形式被外界感知，从而提供了与其他制造软件的无缝连接。外界也能通过输入符号数据对虚拟机床进行控制。

4.强大的网络支持功能

强大的网络支持功能使虚拟机床为各种真正的制造资源服务，从而在连接意义上提高其与外界制造资源的相互操作性。

第2篇：虚拟制造技术的定义范文

关键词：三维虚拟技术；气象节目；制作平台；设计

辽宁地区的气象节目随着科学技术的不断创新呈现快速发展的形势。在传统的气象节目制作中一般是采用演播厅的实际拍摄与三维动画参与制作，这两种制作形式都是经过后期的非线性视频编辑软件进行处理后播出。这种做法虽然可以实现视频与图像的结合，但是由于该编辑软件的实行基础是平面的图像，对视频流画面的处理即为平面图像基础上的特技效果。相较于传统的方式，三维虚拟技术实现的节目则是利用色键技术实现蓝幕背景上的虚拟画面的呈现，让演播平台更加具有真实感。所以，为了实现气象节目的不断发展，有必要对三维虚拟技术的融入与实行进行更加深入的研究。

1 三维虚拟技术在气象节目制作中运用的重要优势

相较于传统的气象节目制作，三维虚拟技术的应用具有许多的优势。该技术不仅在缩减了制作环节的复杂程度，缩短了制作时间，提高了节目制作的效率。还为制作过程中资金投入成本进行有效控制，最重要的是该技术的应用达到了许多传统制作中无法实现的效果。

三维虚拟技术的应用在成本节约方面的优势具体体现在以下几个方面，其一，利用三维虚拟技术制作气象电视节目可以在局限小范围的演播厅内实现广阔的视觉效果，做到空间的有效延伸，这对建造气象节目演播厅实现了资金节约。其二，由于三维虚拟技术可以在节目中制作灯光效果，这为大环境的演播厅节省了灯类道具的投入以及使用成本。其三，由于三维虚拟技术可以为气象节目制作不同的虚拟场景，不需要人员进行场景搭建与道具布置，节约了场景布置的支出。由于可以实现演播厅的场景变换，所以多个节目都可以运用同一个演播厅进行节目录制，减少了演播厅的建造，实现演播厅的最大程度利用。以上几个方面是利用三维虚拟技术实现在节目制作中的成本节约。另外在相较于传统节目制作方式，三维虚拟技术的优势有以下几个体现方式。其一，由于气象节目的特殊性，需要对不同地区的天气情况进行介绍，而三维虚拟技术的利用可以在大屏幕上实现实时地理位置移动与变化，并在这过程中运用虚拟特效实现该地区降雨、降雪等多种天气情况进行实时呈现，这是传统的气象节目制作中无法达到的效果呈现。其二，在利用三维虚拟技术制作节目所需要的动画的时候，会相比于传统制作更加容易操作，并且制作完成的动画更具有真实感以及立体性。

2 三维虚拟技术在气象节目当中的具体设计

（一）实现三维虚拟技术的软件利用

在利用三维虚拟技术制作气象节目的时候，需要涉及到的软件包括3DVI2软件、3DMax软件、PS软件以及Lighscape软件等。例如在进行演播厅的虚拟场景的制作的时候，3DVI2软件和3DMax软件在使用方面区别不大。在进行动画设计的时候，首先利用3DMax软件软件进行基本设置，接着运用Lighscape软件协同3DVI2软件和3DMax软件的模型对动画的灯光以及材质进行确立。之后利用光能传递算法实现渲染工作，最后将已经成型的设计导入PS软件当中添加节目效果所需要的各种装饰即可。

（二）建造三维虚拟模型

为了使三维虚拟模型更加具有真实性，首先要确定模型参照物的尺寸，尽量使虚拟物体的尺寸与真实参照物达成一致，这里要注意实际情况中物体的比例变化，避免出现比例失调的情况。另外在三维虚拟模型的制作中，要注意保证物体边缘具有过渡面，这是由于尖利的边缘在屏幕中出现时容易发生闪烁。在进行过渡面设计的时候，要注意边缘的细节处理并适当提高边缘部分的分辨率。避免设计中出现呆刻的线条还有利于虚拟画面真实感的体现。

（三）在设计中保证画面的质感呈现

利用三维虚拟技术制作贴图的时候，为避免最终画面存在闪烁的情况，要在选材时尽量避免细小的横向条纹材质以及磨砂性质的材质。另外，还要对材质进行一定的调试处理，这一过程相对于比较复杂。需要熟练掌握材质性能，把握不同材质在受光影响中的不同，这是由于材质和受光会直接影响到三维虚拟技术处理后的物体最终呈现的色彩。要实现这一点，不仅需要设计工作人员的长期实践经验，还要求着设计人员具有细微的观察能力。

（三）三维虚拟制作中在灯光方面的设计

在气象节目制作当中，灯光设计是十分重要的一个部分，其直接决定了氛围渲染要求。成熟的灯光设计技术对于节目来说可以引导观众进行视觉定位。另外灯光照明方式对于演播厅的场景设计有着重要意义，首先对于不同的场景需求，灯光设计有利于场景的氛围塑造，在气象节目当中，节目本身定位属于活跃的场景气氛。如果设计灯光过少或者过暗都会造成压抑的气氛，让气象节目失去生气，不利于观众对于该节目的接受。所以利用灯光设计实现节目制作是十分有必要的。除了灯光多少与强弱的不同设计，还应当涉及到节目中容易出现的阴影设计，适当的阴影效果有利于三维虚拟的真实性塑造。

在三维虚拟设计软件当中，照明的效果并不是为了表达光源本身，而主要是对其他的物体提供照明效果，所以应当注重自身照明效果的表达。在进行实际的灯光设计的时候，要在气象节目主持人的活动范围内采取暖光照射，这样操作可以使通过软件进行人物赶褚贫到三维虚拟场景中的时候保持与背景的对比，是塑造三维虚拟场景纵深感与真实性的重要方法。

3 结束语

社会科技在不断进步当中，计算机技术与多媒体技术的发展也呈现出蓬勃的生命力，推动着气象节目的制作不断的朝着数字化发展，而三维虚拟技术也会在气象节目制作中具有十分可观的发展前景。该技术的应用不仅降低了气象节目的制作资金投入，同时也为节目的制作效率提升做出贡献。三维虚拟技术的应用也改变了传统的节目制作，实现了传统技术领域无法达到的节目效果。为了使辽宁地区的气象节目实现更加高效的发展，相关技术人员应当注重三维虚拟技术的研究与应用，实现该行业在节目制作中的具有重要意义的改革。

参考文献

[1]张旭，徐栋，鲁静.虚拟植入技术在气象节目制作中的应用[J].广播与电视技术，2015，11：55-58.

[2]庞君如.虚拟技术在电视气象节目中的应用解析[J].影视制作，2015，11：68-72.

[3]王鹏.电视气象节目三维虚拟布景的设计制作[J].气象与环境学报，2007，04：43-47.

[4]袁晓玉，王新.虚拟演播室技术在电视气象节目中的创新使用[J].现代电视技术，2012，07：96-99.

第3篇：虚拟制造技术的定义范文

关键词 虚拟装配技术；机械制造；计算机仿真技术

中图分类号：TP391.9 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2012)03-0081-02

In Machine Manufacturing of Conjecture Assemble Technique of Structure System and Technique Important Point//Zhang Guoyou, Wang Guoming

Abstract Conjecture assemble technique is the virtual reality technique, computer simulation and a variety of advanced technology are comprehensive application on the manufacturing assemble realm, it can complete perhaps support assemble process of can see to turn or assemble craft of programming, biggest exaltation efficiency of machine design and manufacturing.

Key words conjecture assemble technique; machine manufacture; computer simulation

Author’s address Light Industry College in Shandong, Jinan, China 250353; Shouguang Technician School of Shandong, Shouguang, Shandong, China 262700

1 前言

传统的计算机辅助装配系统的输入输出设备是二维的，而机械虚拟装配技术的输入输出设备是三维的，这对于机械制造专业特别是机械制造的实践模拟实验与动态的技术学习，具有重要的现实意义和深远的技术教育意义，也是目前虚拟技术在教育中的具体应用，具有广阔的发展前景。

2 机械制造中常见的虚拟装配系统结构

在机械制造专业中，虚拟技术已经十分普遍，但就从技术的系统性原理出发，常见的虚拟装配系统结构一般分为4个模块。

1）模型模块，功能是通过将零件的相关数据信息，包括几何模型、物理特征、零件的公差等，以及产品的装配模型，输入虚拟装配系统里，生成需要的虚拟零件模型，它是虚拟装配系统中最为基本的过程，具有基础性。

2）用户交互模块，即各种虚拟外部设备和其支持系统，通常有麦克风、数据手套、光栅眼镜、数据衣、头盔式显示器等。装配技术人员利用这些虚拟外部设备与虚拟装配系统进行人机交互，进行虚拟装配的各种操作，它是实现虚拟过程的交互体现，是感知与操作、认识与对比、接受与学习、技术与能力的具体体现。比如，要实现数据的模拟，是需要人的动手与动脑思考的，是需要显示与对比的，此模块就是最好的体现。

3）环境虚拟模块，是虚拟装配系统的核心，包括各种虚拟现实算法、虚拟装配环境配置、虚拟装配环境生成、虚拟零件模型、虚拟装配工具包以及虚拟外部设备驱动系统。其中，虚拟现实算法主要包括干涉检验算法、多细节层次模型自动生成算法；虚拟装配环境配置即对装配环境进行配置，包括坐标系的设定、定位、光照设置等；虚拟环境生成即生成虚拟环境所需的视觉、听觉和触觉信息等，利用各种优化算法对虚拟环境进行优化，以保证系统的实时性，为装配技术人员创造犹如现实的虚拟装配环境；虚拟装配工具包是由CAD系统创建的各种装配工具的几何模型转换得到的虚拟工具模型；虚拟外部设备驱动即各种虚拟外部设备的驱动程序。

4）输出模块，由输出零件装配轨迹、干涉检查报告、零件装配顺序文件、装配过程动画以及产品的虚拟模型组成。其中，零件装配轨迹可用来指导装配机器人的操作运动轨迹；干涉检查报告为产品设计更改提供参考，如更改零件尺寸、形状或者更改产品的结构；装配顺序文件用于指导制定装配工艺；装配过程动画用于培训装配人员。

3 机械制造中虚拟装配系统中的装配要点

在虚拟装配系统中，装配人员置身虚拟装配环境中，通过人机交互，利用虚拟外部设备对零件进行虚拟操作，完成产品的虚拟装配与数据报告。此过程可由3个重要环节组成，决定虚拟装配系统运行的优劣，也是机械制造中虚拟装配的动作要领之重点。因此，虚拟操作者不仅应掌握好，关键是能够实现真正的虚拟装配，达到虚拟的真正内涵，体现虚拟教育的本意。

3.1 准备环节

它主要是构建零件的虚拟模型，包括零件的工程设计信息、零件物理属性信息以及零件虚拟几何模型。零件的工程设计信息即那些体现设计者装配意图的几何元素，物理属性信息即对虚拟对象物理特性的描述，零件的虚拟几何模型则描述了虚拟零件的外观、几何形状，通过CAD系统生成的零件几何模型转换而来。工程设计信息体现的几何元素附加到零件的虚拟模型，可以保证虚拟零件在虚拟的环境下按照设计者的意图完成零件间的定位和约束，零件物理属性信息与虚拟几何模型相结合则可以在虚拟环境中再现现实中的零件模型。

在这个过程中，前期的设计与CAD系统的生成所需要的几何图形与元素是关键，在进行系统生成与设计中，基础性的零部件结构体系、数据需要有严格的界限和坚实的功底，否则难以实现资金积累环节的整体要求。

3.2 虚拟装配环节

这个环节是虚拟装配的主体，也是虚拟装配中最为直接的要素之一。首先，主要是对虚拟装配系统进行一些配置和环境设置，即构造虚拟装配环境，设置坐标系统以及灯光光照，构造工作台和调入所需装配工具，检查虚拟外部设备工作状况。其次，装配技术人员进行产品的虚拟装配。装配技术人员运用各种虚拟外部设备，直接与虚拟零件和虚拟环境进行人机交互，按照设计人员的设计意图进行装配。在这个过程，系统记录装配的各种信息，如零件的装配顺序、装配轨迹、干涉情况以及装配技术人员发现产品设计存在的问题等，并生成各种报告供有关工程技术人员备用。

3.3 输出环节

第4篇：虚拟制造技术的定义范文

一、虚拟实在简释

1．虚拟实在的基本概念

虚拟实在的基本概念主要涉及两类，一是从纯粹的技术层面加以界定，二是在前者的基础上结合使用者的感知加以描述。

从技术上来讲，虚拟实在是由计算机仿真模型发展而来的，其实质是一种逼真的仿真模型。约翰·L·卡斯蒂在《可能的世界：计算机仿真如何改变科学的疆域》（直译名）一书中指出，计算机仿真涉及三个世界：真实世界、数学世界和计算世界三个世界[ii]。这显然是一种客观化的视角，其基础是基于科学理论的观测、建模和再现。其中，真实世界对象由时间、位置等直接可观察量，或者由它们导出的能量之类的量所组成，如行星的可观测位置或蛋白质的可观测结构。一般的可观测量由从有限数字集中取值的离散测量集合构成，即以离散取样描述连续过程，而且由于观察的影响，测量在本质上是不确定或测不准的。在数学世界中，人们用符号表示真实世界的可观察属性，而符号通常被假定为时空中的连续统，并被赋予某一数集（如整数、实数、复数）的数字值。第三个世界就是生成虚拟实在的计算世界：它的一只脚在物理器件和光影流转的真实世界，另一只脚则在抽象的数学世界之中。

"完整"的虚拟实在的过程是：

（1）对真实世界的事物A进行观测，并将观测量转换成数学世界中的数据流；

（2）在真实世界中，利用数据流确定的参数，生成具有光影和声音等能够被感知的感觉特性，使人获得与事物A一致的感觉。

显然，虚拟实在微妙之处在于：一方面，它试图从身体感官和知觉等感性层面进行仿真，另一方面，这种仿真的基础又是理性层面的科学理论。由此值得指出的有两点：其一，虚拟实在的精致程度要受到科学理论和技术手段的制约，而对决定感觉参数的数据流的处理则是问题的关键；其二，虚拟实在与真实世界中的实在的联系是间接的，即过程（1）并非必要，虚拟实在实际上可以不受常识和因果律的制约而随意虚构。

鉴于单纯技术性界定的片面性，人们一般从使用者的角度来描述虚拟实在。1992年8月，《商业周刊》（BusinessWeek）载文介绍了计算机生成的世界──虚拟实在：

"所有系统的核心是数据库……，它们能够再现所有事物。处理能力强大的计算机通过精致的三维图象精确地再现了数据所记录的事物，给人们一个新世界……虚拟实在与其它计算机图象技术的不同之处有二：一是它们还能够传达多种感知信息──声音、触觉──使环境更具真实感；二是交互作用……。"[iii]

由此可见，虚拟实在是一种人可以进入其中的计算机仿真场景，即由计算机生成的三维图象和立体声所展现的能够与人互动的场景（事物和环境），所谓互动，意味着我们不再仅是场景的观察者而且是事件的参与者，即我们能够在某种程度上影响到场景的展现[iv]。美国人詹姆斯.特拉菲尔在《未来城》中十分形象地描述了这种虚拟实境：

卡洛走进工作室的时候，天已经黑了……她走进房间，戴起控制手套，要了一间办公室。她的四周立刻出现整面墙壁的真皮精装书，前面则出现了一张办公桌。"让我们看看上个月的销售数字吧。"她一开口，桌上就出现了一卷数字报表开始卷动。卡洛一边看，一边指出一些需要调整的数字。

几个小时以后，有个声音提醒她说日本的同事已经准备好了。办公室的一端突然消失，出现了一个在太阳下坐在游泳池边的男人。他俩开始比较彼此的分析结果，并一起准备几个小时以后的一个电话会议。

最有趣的是：那些真皮精装书、办公桌、游泳池、甚至太阳，全都是子虚乌有，根本就不存在的。[v]

将真实感的传达和交互性两个方面综合起来就形成了虚拟实在的基本概念。对此，迈克尔·海姆在《虚拟实在的形而上学》一书中对虚拟实作了较为全面描述，内容涉及7个方面[vi]：

（1）模拟性。虚拟实在是计算机图象系统对真实景象的逼真模拟，同时三维音频也令虚拟实在增色不少。

（2）交互作用。在一些人看来，虚拟实在就是他们能与之进行交互作用的电子象征物。

（3）人工性。虚拟实在是一种人造物。

（4）沉浸性。虚拟实在的音像和传感系统能够使使用者产生浸没于虚拟世界中的幻觉，即虚拟实在意味着在一个虚拟环境中的感官沉浸。

（5）遥在（telepresence）。虚拟实在能够使人实时地以远程的方式于某处出场，即虚拟出场。此时，出场相当于"在场"，即你能够在现场之外实时地感知现场，并有效地进行某种操作。

（6）全身沉浸。这是一种不需要人体传感器的方式，摄像机和监视器实时地跟踪人的身体，将人体的运动输入到计算机中，人的影像被投影到计算机界面上，这使得人通过观察他的投影的位置，直接与计算机中的图形物体（图片、文本等）发生交互作用。换言之，人成为自己的虚拟实在。

（7）网络通信。虚拟实在可以通过网络实现共享，使用者通过自行规定并塑造虚拟世界中的物体和活动，就可以不用文字或真实世界的指称来共享幻想的事物和事件。

上述两方面的界定，对虚拟实在的内涵作出了基础性的描述。接下来，我们从人工实在的角度对虚拟实在进行本体论层面的分析。

2．作为人工实在的虚拟实在

在古希腊时期，技艺（techne）与自然相对且低于自然，包括制定法则及测量和计算，也包括绘图和烤面包等技术。亚里士多德认为，技艺的作用是模仿大自然或以大自然为基础，提供比大自然更多的东西。但是，包括亚里士多德在内的大多数哲学家认为，凭借技艺人类无法与大自然相竞争，人造之物劣于自然之物[vii]。人工合成自然物的努力一开始就被认为是注定要失败的，因为在当时的有机论世界图景下，物质的产生都被喻为自然的繁殖，由于人繁殖的只能是人，至于别的事物，人冲其量只能由构造赋予其人造的形式，人工化合物由于不具有它们的自然形式而只是虚假的化合物。这样，技艺永远是大自然的婢女，只能帮助大自然完成其早已开始的工作。这种自然哲学观念直到今天还颇为流行，例如在有关克隆生命和基因重组的讨论中，仍有人将此视为对神圣的造物主的亵渎。

然而，技艺和技术终究造出了越来越多的人造物，从无机物到有机物再到生命物质，更大量的则是自然中从来就没有的东西。这些东西的意义不亚于突破性的理论：它们表明，人们不仅认识到了实在，还能使实在得以再现或得到新的实在。特别是有机化合物和生命物质的合成，为人类认识生命世界与非生命世界的一致性提供了关键的判准。

从技术人造物的角度来看，虚拟实在是一种新的人造物，但它分明与上述人工合成物有所不同。从现象上看，我们很容易得出的一个判断是：由于虚拟实在并不自我规定为真实的、可完全替代的人工合成物，虚拟实在只是像某种实在，而不是它所仿真的那种实在。但这种判断的缺陷有二。其一，忽略了虚拟实在本身也是一种人工实在。其二，忽略了虚拟实在与使用者的参与有关这一重要事实。下面，我们就从这两个方面着手，深入地探讨虚拟实在的特殊性质。

首先，虚拟实在是一种以符号为基础的人工实在，它不仅仅再现原型，而且会反作用于原型，与原型形成互动。虚拟实在是对影像、声音等加以模拟而生成的人造物，但是它与传统的照相机、录像机和摄像机的不同在于，它不是通过单纯物理过程直接地记录下光线和声音然后加以再现，而是用数字、用抽象的数学形式、用模型，简言之，用符号来制作图象和声音。这种再现可以称为数字化再现，当代法国学者Victor.Scardigli对数字化再现有十分精彩的阐述：

"这就是说，一种声音或光线，均可以变成基本的数码系统，不仅可以储藏，而且可以输送，还可以随时复制，最后还可以发明和改造。如此一来，声音和视像、思想和行动，全部都数字化了。"[viii]

那么，虚拟实在又是如何改变原型的呢？这包括两种情况。其一，虚拟实在可以先于原型而存在。例如，如果利用虚拟实在进行飞机设计，原型就建立在虚拟实在的基础上。或许人们会强调虚拟实在是对已有"原型"的组合，但虚拟实在与既往的设计和模型的差别在于，虚拟实在是一种精确可变的预处理或预制造，在制造原型的过程中可以随时改变原有设计，使制造成为一种开放性的制造。其二，虚拟实在能够改变人们对原型的认识。正如影视中的色彩会影响到流行色、"高保真"的音乐使我们不满意没有音响的音乐会一样，虚拟实在会使我们反过来以它为标准评价原型，结果必然改变我们对原型的感知。

其次，使用者的参与是虚拟实在得以建构的前提。虚拟实在是使用者可以进入的空间和场所，没有使用者的感知和想像，虚拟实在是无法建构的。虚拟实在是主客观相互作用而形成的，是设计者、使用者、仿真技术、虚拟实在的表征物及其文化意涵等异质性的要素共同建构的结果[ix]。对此，法国虚拟实在设计师Ph.凯奥指出：

"传统意义上的空间──康德所说的空间──是经历的先天条件：没有空间就不可能有在其中的经历。可是虚拟空间不同，它不是经历的条件，它本身就是经历。虚拟空间可以随着人们对它的探索而产生。它们不但本质上是语言的空间，而且是在人们对它的体验过程中产生的。"[x]

人们易于忽视的是，使用者的行动本身一直是在被跟踪的，跟踪的目的就是依据使用者的位置变化等行动使虚拟实在得以展现。换言之，虚拟实在是在与使用者的相互作用中逐步展现和被揭示出来的，它们只是在人们想见到它们的时候才出现。

值得强调的是，在虚拟实在的建构过程中，广泛地存在着使用者与设计者的互动。由于虚拟实在定位于知觉层面，而知觉是一个主客观相互作用的领域，许多数据含有主观感受差异等难以量化的因素，这就意味着虚拟实在不是一种完全由设计者规定的单向生成过程，而需要依据不同的使用者的主观感受进行调节。换言之，使用者本身也是设计者之一，而许多设计者也常常作为使用者以改进其设计。由于数字化处理可以及时修正调节，虚拟实在被建构成为一种开放性的人工实在。

3．虚拟的语义分析

作为人工实在，以往的人造物多为自然的模仿物或能够与自然物融合的人工创造物，除了固执的神创论者之外，它们被视为与天然自然物具有同一性的人工自然物，而面对虚拟实在的时候，人们却不再考虑同一性检验。原因似乎很简单：它是虚拟的。无疑，要对虚拟实在作进一步的思考，必须探讨的一个问题是：如何理解虚拟实在这个词组中的"虚拟"的语义？

"虚拟"最初与"现实"是一对反义词，虚拟的意为潜在的。后来，虚拟虽仍意味着潜在的，但主要指具有可能性的。在拉朗德的《哲学词典》中，关于"虚拟"一词的定义是[xi]：

从一般意义上讲，是指在某一特定对象中完全可能实现的东西，就如同一块大理石可以虚拟为"神像、桌子或马桶"；从较为限定的意义上讲，虚拟即是在一个对象中预先确定的东西，它自身内部具备了一切可以使之得以实现的基本条件，虽然从外部看不到这些条件。故虚拟与可能性或潜在性相关，而与现实性相对。

这使我们联想到亚里士多德的哲学范畴潜在与现实。亚里士多德认为，潜在性是可能有、但尚未实现的形式，现实性则有事物已有的形式[xii]。在物理学中，"虚功"（virtualwork）和虚位移等概念中的虚拟就是潜在性和可能性的意思，虚功和虚位移分别意为可能做的功和可能发生的位移。

虚拟的第二种理解是"实质上的"和"实际的"。通用的《牛津高阶英语学习词典》(OALD)中对"虚拟的"（virtual）的一词的解释是：实质上的，但尚未在名义上或正式获得承认。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……"。

虚拟的第三种理解是"好像是，但毕竟不是"。这种理解实际上与第二种十分接近，但与第二种理解所强调的地方略有不同，它强调的是虚拟的事物和过程与被虚拟的原型的差异，而前者则突出虚拟物和过程与原型的类似性和替代性关系。

虚拟实在中的虚拟的涵义包括上述三种，而且随着主体的情境不同而变化。首先，当人们在局外思考虚拟实在时，虚拟实在的"虚拟"多为第三种涵义：虚拟实在是计算机仿真和感觉共同创造出来的实在，而不是真正的实在。其次，当虚拟实在的使用者沉浸于虚拟实在之中时，虚拟实在的"虚拟"可能演变为第二种涵义：虚拟实在在感觉上跟真实的实在是一样的。其三，当虚拟实在中的使用者通过虚拟实在研究和反思真实实在时，虚拟实在的"虚拟"进一步发展为第一种涵义：虚拟实在是可能的真实实在。

从第三种涵义到第二种涵义的演变，表明虚拟实在可能导致各种实在的混淆。对此，Ph.凯奥指出：

"虚拟图象没有一处是一目了然的。在它们存在的某一特定时刻，它们确实通过一个视准仪或虚像显示器出现在你的屏幕或视网膜上，但此时出现的图象，只是还在不断变化的图象中的一个。虚拟图象不但潜伏在原型中，而且还潜伏在你可以与这个原型不断进行的相互影响中。而原型本身也要不断变化。这是一种可怕的杂交，在人类制作图象的历史上还从未有过这种情况。"[xiii]

无疑，这会令许多人文主义者担忧：真实与虚拟、数字与模拟混合在一起，原型将越来越难以辨认，人们将无法弄清自己看到的是什么。

第一种涵义似乎意味着一种反向的趋势：既然虚拟实在是可能的真实实在，就可以用虚拟实在来认知真实实在。从这个角度来看，人类对世界的认知，从地图到雷达、从原子理论到黎曼几何实质上都是某种虚拟。实际上，虚拟实在已经成为复杂性研究的一种有力工具。例如，利用分形几何生成的虚拟实在可以模拟山脉、树和云彩的脉络、分枝与变形，蛋白质的可能性构造也可以用虚拟实在来探索。然而，这种虚拟实在仍然只是一种数学的模拟，即便假定理论无误，也只能在可以用数字表示和精确计量的情况下才能把握真实，它们与真实实在之间仍然存在难以逾越的鸿沟。

由此会导致的一个必然结果是，精致的数学模型不再只模仿真实实在，而且还会通过计算生成不依赖原型的超真实的虚拟实在。这种超真实可能通过对真实形状的拓扑变形获得，例如，可以将反映一个人外貌特征的参数通过拓扑变换而获得他的几个子虚乌有的兄弟的虚拟形象，甚至使之活动起来。同时，超真实还可以生成纯粹虚构的实在，例如，某科幻小说中的外星人可以成为虚拟实在的"原型"，人们甚至可以评价这些"外星人"的"逼真性"。

通过上述分析，我们不难看到虚拟实在可能导致一种前所未有的情境：真实实在与虚拟实在之间的界限模糊化，不依赖于原型的虚拟实在成为一种自我指涉实体，虚拟实在成为一种超真实实在；本来用以再现真实实在的虚拟实在变得比真实实在还真实，词与物、能指与所指的再现关系不再有效。对此情境的探讨可以分为两个层次，其一是微观经验分析，即从主体认知的角度分析虚拟实在的沉浸体验；其二是宏观的社会文化透视，即从晚近资本主义的社会文化特征入手，进一步反思虚拟实在的文化哲学意涵。

二、虚拟实在的沉浸体验

沉浸于虚拟实在是一种全新的认知体验，其最重要的特点是，使用者对经验世界的感觉和认知的界限淡化。这种界限淡化的主要表现有二。其一是身体感觉的作用变得更加重要，主体的主要内涵不再仅是心灵的认知和基于心灵认知的理性实践，这一变化使身体成为主体的一个重要内涵，由此导致了"身体－主体"的出现。其二，使用者沉浸于虚拟实在时，知觉与幻觉是合一的，构成了真实实在中所没有的"知觉－幻觉"感知模式。在对此二点进行微观经验分析的基础上，我们讲进一步指出，沉浸于虚拟实在中的行为的实质是"我向幻觉行为"，本质上具有显见的沉溺倾向。最后，我们将探讨一种未来的可能情境：由虚拟与真实混杂而出现的智能环境，并由此将讨论从认知经验层面引向文化和哲学等更为宽阔和深远的视界与景深。

1．虚拟实在中的"身体－主体"

近代西方唯理论大师笛卡尔将感性的身体与理性的心灵进行了严格的区分，并以身心二元论作为科学的基础。在笛卡尔看来，身体的知觉是不可靠的，惟有理性的心灵才能揭示世界的本质。他在《第一哲学沉思集》中曾指出：

"现在我要闭上眼睛，堵上耳朵，脱离开我的一切感官，我甚至要把一切物体性的东西的影像都从我的思维里排除出去，或者至少（因为那是不太可能的）我要把它们看做是假的；这样一来，由于我仅仅和我自己打交道，仅仅考虑我的内部，我要试着进一步认识我自己，对我自己进一步亲热起来。"[xiv]

然而，虚拟实在的出现，给笛卡尔设定的身体与心灵的关系提出了前所未有的挑战：虚拟实在就是感性知觉实在。因此，在有关虚拟实在的哲学问题的讨论中，很多人认为虚拟实在所表明的是一种反笛卡尔身心二元论的立场。J.D.Bolter指出：

"依照笛卡尔的观点，由影像是不能获得真知的，故通过虚拟实在的头盔上的目镜也无法获得真知。然而，虚拟实在用事实了笛卡尔的这个观点。通过使用者在影像中的漫步，所有抽象的东西都变成了一系列具体的可视物……虚拟实在的目的不是寻求理性的确定性，而是使个体获得随影像变换而移情的能力。"[xv]

在为迈克尔·海姆的《虚拟实在的形而上学》一书写的序言中，克鲁格（M.W.Krueger）则直接谈到了身体的重要性的凸现：

"虚拟实在在以一种更加基本的方式改变着我们与信息的关系。它是第一种让人主动利用身体来搜寻知识的智能技术。这是否意味着抽象的符号的死亡以及坐姿智力的消失呢？我们是否将要发明出新式的三维色彩加动画的符号来与我们进行交互作用，而不是被动地等待让我们去阅读它们呢？这种心与身的再结合会不会创造出一种新的智能？"[xvi]

虚拟实在的实践表明，当使用者沉浸于虚拟实在之中时，身体的感性知觉的作用无疑显得较真实实在中更为重要，人与虚拟环境的关系不再以理性认知为主，而主要是感性知觉关系；而所谓沉浸就是使人只停留在感性知觉层面，不加反思地将虚拟实在作为行为的对象和环境。为了理解身体的凸现对虚拟实在中人的行为的影响，我们借用一个现代哲学概念──"身体－主体"来对其加以分析。

最早提出"身体－主体"（body-subject）这一概念的哲学家是法国存在主义哲学大师梅洛－庞蒂(MauriceMerleau-Ponty，1908－1961)，他希望通过这一概念，克服笛卡尔以来的身心二元论。

他所欲表明的是，应该将心灵的根源放在身体之中，放在世界之中，即身体和主体是同一个实在。他认为，身体既是显现的主体，又是被显现的对象；既是存在着、经验着的现象，又是现象发生的场所。人通过"身体－主体"向身体以外的空间的扩展而形成其意识的背景──知觉世界。他说，身体不像其他事物那样在空间之中，身体既不在空间之内，又不在空间之外包围空间，身体之于空间犹如手伸向工具一样。"身体－主体"的这种延伸就是知觉。与此同时，他把世界说成是有生命的身体，把知觉联系身体－主体和世界的过程说成是"世界的肉身化"（incarnation）：一方面，知觉对外物的直接接触使身体－主体外在化；另一方面，外物向知觉的显现，意味着世界的内在化。[xvii]由此，梅洛－庞蒂强调，世界就是我所感知的那个东西，知觉世界始终是一切理性、价值和存在的先行的基础。

无疑，从真实实在的角度来看，梅洛－庞蒂对知觉的基础性的过分强调是有失偏颇的，但对本身就是以知觉为基础的虚拟实在却有一定的启发意义。

我们可以看到，在虚拟实在中，沉浸即意味着主体对身体知觉的完全依赖性，同时，由于虚拟实在实质上是为人所控制的实在，故所谓"世界肉身化"的隐喻也是不言而喻的。换言之，人在虚拟实在中的行为方式是以感性知觉为主的。在体现、解释学、他性和背景等四种关系中，体现相当于知觉的延伸；解释学意味着认识的具体化和知觉化；他性关系反映出虚拟实在在知觉层面上的可控性；背景关系则说明了虚拟实在与身体－主体在知觉层面的统一。沉浸于虚拟实在中的时候，"世界就是我所感知的那个东西"这一命题是成立的，虚拟实在就是一个人类知觉现象研究的试验室。

值得指出的是，在虚拟实在中，世界之所以就是我所感知的那个世界，最关键的一个原因在于知觉的人工化：头盔和目镜使得使用者的视界完全人工化；数据手套和数据服等则使人的其它知觉也完全人工化。从某种角度来讲，正是身体知觉的人工化，使身体所感知的实际上是经过了预处理的虚拟的影像和感觉，是预先建构好的世界在人工知觉中的展开。

2．"知觉－幻觉"感知模式

在虚拟实在中，人对自己和世界的感知模式可称为"知觉－幻觉"模式。一方面，身体的感官分明还在发挥作用，能接受各种可感觉的信息；另一方面，身体对自身的直接知觉被完全屏蔽，人只能通过想像整合视觉、听觉和触觉等感觉，所获得的是没有真实性保障的知觉。这种知觉同时具有知觉和幻觉的性质，我们可称之为"知觉－幻觉"。

"知觉－幻觉"感知模式表明，在虚拟实在中，知觉与幻觉的界限是模糊的，或者说虚拟实在的建构就是一个使虚拟幻觉变得像真实知觉的过程。许多亲身经历过虚拟实在的人都有这种体会。柏雷（EricBailey）在《每日电信报》（DailyTelegraph）上载文介绍他第一次虚拟实在经历时指出，那是一种感知被包裹的感觉，直到你忘记还戴着一个笨拙的头盔，你是虚拟世界中只有一只手的人。他还由虚拟实在联想到赫胥黎（A.Huxley）的小说《美妙的新世界》中的一种能够产生幻觉的瓶子[xviii]。

在"知觉－幻觉"感知模式下，人对身体本身的感受也介于知觉和幻觉之间。在虚拟实在中，原来的身体可以变形为他人和他物，甚至被放逐："你无需身体；你可以拥有飘浮的视界。你可以是顶帽子，是把茶壶；你还可以随着歌曲的旋律摇来摆去。你可以是一颗雨滴或河流中的一滴水；你可以是你所欲体验的任何东西。你能以某个物体的视角看世界，也可以拥有他人的视界。"[xix]这表明，"知觉－幻觉"模式中的参与感知的"身体"是可变换的，是一个"身体"不断移情的过程，而这种移情又进一步导致了"身体的多重化"的幻觉。

"身体的多重化"表明，"知觉－幻觉"感知模式的核心是通过多重体验来形成某种通感，这与笛卡尔式的消除个别感觉因素的认知方式恰好相反。在这种方式下，记忆与理解的模式会与传统的方式有所不同，但是否会如有些人说的那样转向东方的道家之类的认知方式，还不能充忙下结论。可以肯定的一点是，"身体多重化"的幻觉实质上是虚拟世界的拟人化，而这会强化人对世界的控制欲。

3．"我向幻觉行为"与沉溺

现在我们来分析人沉浸于虚拟实在中的行为的本质。上述微观经验分析表明，人作为"身体－主体"以"知觉－幻觉"模式来感知虚拟实在。通过进一步的分析，我们将看到，人沉浸于虚拟实在中的行为实质上是一种"我向幻觉行为"，而这种"我向行为"的一种天然趋势便是沉溺。

"我向幻觉行为"及其问题

虚拟实在为人们提供了一个可视与可感的人工环境，它的前身可以追溯至意大利文艺复兴时期的透视法、照相术、电影、电视以及计算机动画等。它们的共同之处是，以某种影像模拟使观看者相信其真实性，然而，虚拟实在具有其诸多前身所没有的一个特点，即观看者能够控制虚拟的影像和人工环境，这一特点使虚拟实在能够依据使用者的意愿而展现开来。正是由于虚拟实在的可控性，人在虚拟实在中的行为对象（虚拟的人或物）完全依据行为人的意愿对人的行为作出反应，行为者成为自己行为的唯一直接在场者。因此，我们可以将人在虚拟实在中的行为称为"我向幻觉行为"。

为了分析这种"我向幻觉行为"，我们可以将其与戏剧进行类比。在戏剧中，一般存在三种"主体"：演员、角色和观众，好的戏剧的一个必要条件是演员与角色融为一体、观众只看到角色而忘记了演员，最为精彩的表演会使得演员和观众完全进入戏剧所展现的情境之中。而实际上，在戏剧演出中，演员很难完全进入角色，观众也很难将戏剧作为完全真实的场景而忘情。如果将人进入虚拟实在中进行的活动比作戏剧，我们不难发现演员、角色和观众都完全由一人兼任。这可以进一步分为两种情况：

（1）"我"在虚拟实在中感受"他人"或"他物"。"我"（观众）通过目镜看见或传感器感知"我"（演员）作为"他人"或"他物"（角色）进行活动；

（2）"我"在虚拟实在中寻求新经历。"我"（观众）通过目镜看见或传感器感知"我自己"（演员与角色合一）进行某种活动。其中所涉及到的"我"或"他人"与"他物"实际上是同一个感知与认知合一的"身体－主体"，只不过各有侧重。

在两种情况下，作为观众的"我"侧重于对自身的直接知觉被屏蔽了的身体。在第一种情况中，作为演员的"我"侧重于自我认同，作为"角色"的"他人"侧重将自己想像为他人。在第二种情况中，作为演员与角色合一的"我"也侧重于自我认同。由此可见，人在虚拟实在中的"我向幻觉行为"，实际上是一种自我欣赏的自我表演，而虚拟实在则通过输入感知模拟道具和布景，最终使虚拟实在中的行为者"入戏"。

针对虚拟实在中的"我向幻觉行为"，关注伦理问题的人首先想到的一个问题是行为责任。虽然这种行为看似一种无责任行为，但仍然无法回避行为责任这一严肃的问题。其一，特别使人关注的是对一些极端行为的模拟，如屠杀、破坏、甚至谋杀等，在虚拟实在中似乎是无害的，但是这些行为是正当的吗？它们完全没有不良后果吗？由于它们可能在一定程度上使行为者对暴力行为习以为常，进而形成一些不良的心理，一个容易忽视的伦理问题便被揭示了出来：每个人应该对其行为对自己造成的后果负责任，即承担自我责任。其二，虚拟实在中的"我向幻觉行为"有一种反文化的倾向，许多人希望独自沉溺于"我向的幻觉行为"之中，而回避对社会责任的承担。

其次，"我向幻觉行为"具有在潜在的唯我主义倾向。虚拟实在中，人们可以依照自己的自由意志行事，遇到不合心意的时候，可以中止活动或修改程序。由于虚拟实在的仿真效果，会形成明显的移情效应，即习惯了这种行为方式的人，在真实社会生活中也会要求一切以其意志为转移。无疑，这种行为方式不利于现代利益与价值多元社会的整合。以上两个方面的伦理－心理考量有一定的道理，不论其是否属于过虑，随着虚拟实在行为的普及，人们必须面对的一个问题是在虚实之间如何转换其行为方式和心理模式，尽可能地避免由于虚实不分而造成的不良后果。

沉溺：时间内在化

对于心理控制能力较弱的个体，虚拟实在中的"我向幻觉行为"容易导致一种极端的行为──沉溺。

虚拟实在中的沉溺其实是由时间相对化和内在化造成的。所谓时间相对化，即指当个体沉浸于虚拟实在中时，原有的真实实在中的时间提示物消失了，绝对的时间标准不复存在，只好根据一些虚拟实在的时间提示来形成时间感，但是这些时间提示本身是虚构的，故可依据的时间提示物完全相对化，虚拟时间也随之相对化。

时间的相对化又进一步导致了时间的内在化，即个体的内在时间感成为唯一的时间标准，而这种内在时间感在很大程度上受心理关注程度的左右。时间的相对化和内在化使虚拟实在中的个体不再受到严格的统一时间标准的制约。当个体进行十分投入的行为时，个体感知的内在时间的流逝变慢，甚至会忘却时间的流逝。正是在这个时候，沉溺就发生了。这种沉溺较一般的沉溺更深，它不仅仅是个体旨趣层面的沉溺，还以对时间感的直接消解使个体对其沉溺行为浑然不觉。

沉溺现象随着虚拟实在的发展而变得日益普遍，人们必然得学会适应在沉溺与清醒之间的时间转换。沉溺的两面性也由此显现了出来。一方面，沉溺使个体可以脱离日常社会生活中的刻板时间，依照自己的旨趣消磨生命；另一方面，沉溺最终无法替代真实实在中的绝对外在时间，从沉溺中出来的个体，在进入真实实在时会产生一种时间幻灭感。显然，这两个方面的联合刺激，会使沉溺可能有的积极意义很难发挥出来，而意志薄弱者最终完全陷入虚拟实在不能自拔：沉溺者对虚拟实在愈来愈痴迷，同时，逃避真实实在的意趋也变得日渐强烈。

4．智能环境：虚拟与真实的混杂

MIT建筑与设计系主任威廉.J.米切尔在《比特之城》中指出，未来人们将成为电子公民，未来的城市将是数字化的空间，人类将为自己构筑起一个全新的比特圈：

"对于设计者和规划者来说，21世纪的任务是建设比特圈（bitsphere）--一个世界范围的电子中介环境，网络扩散到每一个角落，在其中的大多数造物（从毫微米到全球的各个层次上）都具有智能和电信能力。它将覆盖并最终取代人类已在其间浸淫甚久的农业和工业景观。"[xx]

这一进程无疑已经开始，其未来主要发展路向是智能化，而虚拟实在将智能化进程中扮演关键角色。但所谓新的比特圈不应该是虚拟对真实的替代，而应该是一种叠加。对此，MaroNovak提出了由虚拟与真实的混杂构建智能环境（intelligenceenvironment）的构想[xxi]。他认为，技术的一般发展要经历适应（accommodation）、拓展(extension)和自动化(autonomy)三个阶段，人的意愿无疑是这一发展轨迹的决定因素。由此，虚拟实在不单是一种感觉的实在，而进一步与真实实在一起融会为一种能够及时依照人的意愿作出反应的智能化的混杂（hybrid）实在,即智能环境。

当混杂实在/智能环境成为我们的生活环境以后，沉浸于其中的人们对于外界环境的体验无疑与真实环境或虚拟环境有极大的不同。可以预见，会有一天，当你准备睡觉的时候，被子会自动盖上（如果那时候还有被子）。果真如此，人们的行为经验将发生根本性的变革，可忧虑也随之而来：智能环境对直接经验的越俎代庖将消解人的基本行为能力。

早在1928年，佛斯特(E.M.Forster)就曾以技术中介化的世界为主题写了一部名为《机器停下来了》（TheMachineStops）的科幻小说，我们不妨由这个故事思考一下沉浸于智能环境可能导致的问题：

在一间像蜂巢般的六角形房间里，住着一位名叫法西蒂(Vashti)的女士，她通过电话购物、点餐，给一群她看得见也听得见的观众讲课，可是从不离开房间。在她的生活中，"自然"被移走了。每天，"她把房间弄暗，睡觉；她醒来，把房间弄亮；她用餐，和朋友交换意见，听音乐，上课；她把房间弄暗，睡觉。"

一天，她的儿子古诺"来到"这个自我封闭的房间，他的影像呈现在一块蓝色的电视屏般的面板上。他生性叛逆、不满现状，住在南半球的一个类似的房间里。他说："你来看我好吗？"开始，法西蒂没听明白："我看得见你呀。"古诺说："虽然我可以在面板上看见长得像你的东西，可是我没有看见你。"他明确地要求："你来找我，让我们面对面聊一聊我心中的梦想。"尽管法西蒂知道会遭遇"直接经验的恐怖"，她还是同意了。

旅途上，法西蒂痛苦地经历了许多未加控制的事情：法西蒂在飞机上绊了一跤，空中小姐出于条件反射，伸手扶了她一下，但很快就意识到人们不再相互碰触，立刻向法西蒂道歉；另外，有一个人突然将一本书掉在了走道上，由于走道没有被机械化，不能把书检起来，这引起了所有乘客的不安。古诺见到了母亲，并谈到了自己罪过。他承认他曾从机器里往上爬，看到了真实的夜晚。他争辩到："我们说空间已然化为虚无，但真正被化为虚无的不是空间，而是我们对空间的感觉。我们因此失去了属于我们自身的一部分。"年轻、激进、好奇的古诺，想要找回物理世界。他说："人就是尺度，人的双脚是距离的尺度，他的手是拥有的尺度，他的身体更是所有可爱、可欲和强壮的事物的尺度。"由此揭示出人机冲突的实质：我们人类的每一个成员终会死去，而机器会实实在在地活下去；我们制造机器的目的是为了让它执行我们的意愿，我们难道甘心让自己服从于它？

法西蒂被这些反叛的想法吓呆了，但只能让儿子自己去面对命运，因为她知道机器对这种通过隔代遗传的想法无能为力。短暂的中断之后，她回到了她的蜂窝--机器襁褓之中。小说的结局与《圣经》的启示录类似，作为世界替代品的机器突然地停了下来……

智能环境和混杂实在使虚拟实在与真实实在的界限消逝成为"既定事实"。由此，在"好"的智能环境中，混杂实在实现了虚拟与真实的无缝联结。从认知层面看，这将使得笛卡尔意味的"心灵－主体"和梅洛－庞帝意味"身体－主体"出现合一的趋势吗？这将使"知觉－幻觉"感知模式与理性认知模式取得相同的地位吗？这将使"我向幻觉行为"变得无害并因此取得合法性吗？对于这些问题的回答现在无疑为时过早。更进一层次的问题则是，人们可能使所有的由欲念发出的想象和幻觉与真实实在实现无缝联结吗？如果说虚拟实在即智能化的混杂实在必须依靠理性的计算，存在如此完备的理性吗？如果没有绝对完备的理性认知，而人们又经受不住智能环境的诱惑（地板上随时可以伸出的"小手"？），人们会选择次优的理性认知吗？如何判断不同理性认知的优劣呢？谁来作判断？通过什么程序作出判断？判断的程序何以产生？……

佛斯特的预见不一定会出现，但由虚拟实在与真实实在的混杂而生成的智能环境的确是一个值得深思的问题。显然，这个问题已经超越了微观的个体认知层面，而必须从文化和哲学层面方能对其加以更加全面深入的关照。

三、虚拟实在的文化哲学意涵

通过微观经验的层面考察，我们分析和讨论了使用者在虚拟实在中的沉浸体验。毋庸置疑，欲进一步理解虚拟实在这种技术－文化现象，还应该突越微观认知体验层面，从更加宏阔的社会文化视角审视其文化哲学意涵。在本节中，我们先介绍鲍德里亚对虚拟实在出现的社会文化背景──晚近资本主义文化──的分析，再述评他从表征危机的视角对虚拟实在作出的社会文化批判，最后从人、技术和世界三者的关系这一技术哲学层面对虚拟实在进行现象学反思。

1．仿真、拟象和超真实

虽然虚拟实在是一种现代技术文化现象，但其中所涉及的文化价值论可以追溯至古希腊时期。针对艺术与真实的关系，柏拉图认为诗和艺术是对物质表象的摹仿（mimesis）和复制，真实存在于理念而不在表象之中，故诗和艺术是对真实的双倍远离。亚里士多德的《诗学》则主张，诗和艺术不仅是摹仿，而且还通过形式创新再现(representation)真实[xxii]。这些有关摹仿的讨论坚持真实原型与人为摹仿的区别，即原型是真实的、第一位的，而摹本是对真实原型的摹仿和再现，因而是从属的、第二位的。

然而，自文艺复兴之来，原型与摹仿之间的区分逐渐淡化，特别是随着信息社会的来临，信息符码和仿真模型四处充斥，原型与摹仿的传统区分甚至出现了消融的趋势。为了解释这一变化，法国后现代思想家让·鲍德里亚（JeanBaudrillard）提出了符号交换理论和仿真（simulation）理论。他认为，进入人类生活世界的事物不仅是物品，也是一种符号，社会文化价值是由具有象征意义的符号决定的，人类社会活动也可以视为符号交换；而对事物和符号的摹仿就是仿真[xxiii]，摹本即仿真物（simulacrumy）。在传统社会中，符号是与种性相关联的，"在种性等级森严的社会里，没有时尚，没有社会流动，只有社会分发。在这样的社会里，符号受到禁令保护"[xxiv]。到了文艺复兴时期，随着封建秩序的解体，在符号拥有这一层面上，出现了公开竞争──符号开始被仿真。自然规律帮助人们消除了符号的神秘性，人们开始利用自然规律仿造以往被禁止拥有的东西（如天使像）。随着古典工业革命的来临，生产出了一代全新的物品，这些物品中蕴涵的符号是没有传统的，相互之间也无原物和赝品之别，而是互相转换成对方的仿真物，但它们的价值可以由其所象征的声誉和社会地位与权力来衡量，在资本主义社会中完全由市场价值规律决定。鲍德里亚声称，目前我们所处的是一个新型的仿真时代，随着计算机、信息处理、媒体、自动控制系统等技术的出现，人类的仿真能力日益强大，使仿真不再仅仅意味着对原型的摹仿，仿真物发展为没有原型的事物的摹本──拟象（又译为类像，simulacra）。此时，仿真物完全从符号化的模型中衍生出来，其价值不再由仿制品的逼真度或产品的交换决定，而取决于符号代码和代码间的关联和替换，结构价值规律取代了商品价值规律。

鉴于上述认识，鲍德里亚指出，自文艺复兴以来，人类的文化价值经历了三个"仿真"序列：（1）从文艺复兴到工业革命的"古典"时期，文化价值的主导形式是仿造（counterfeit）；（2）在工业化时代，文化价值的主导形式是生产（production）；（3）在被符码主宰的当前历史阶段，文化价值的主导形式是仿真。三种文化秩序下的拟象分别遵循自然价值规律、商品价值规律和结构价值规律。[xxv]

显然，鲍德里亚对三个序列的划分的目的并非廓清文化价值的主导形式的变迁，其讨论的重心是当前历史阶段。在他看来，由于拟象和仿真物的大规模出现，而且类型化、系列化，使得真实和原型被它们所取代，世界因而变得拟象化了。在西方晚近资本主义世界中，人们被各种信息图象、复制商品和仿真环境所包围，逐渐进入了一个由拟象与仿真所主宰的世界。尤其是信息技术的发展，使当前的时代成为一个由模型、符号和控制论所支配的信息与符号时代。鲍德里亚描绘了从"冶金术（metallurgic）社会向符号制造术（semiurgic）社会的过渡"，在此过渡中，符号本身成为一种独立的存在，并建构出一种由模型、符码和符号组成的新的社会秩序。

至此，鲍德里亚的技术决定论的旨趣暴露无遗。由于他未能揭示这个过程背后的经济理念和社会利益群体，而认定模型和符号将成为新的社会秩序的首要决定因素。所以，他认为，在拟象社会中，人们的经验完全由模型和符号建构，使模型与真实之间的差异销蚀。他借用麦克卢汉的内爆（implosion）概念宣称，在后现代世界中，形象或拟象与真实之间的界限已经内爆，与此相联系，人们以前对"真实"的体验和真实的基础均告消失。于是"拟象不再是对某个领域、某种指涉对象或某种实体的模拟。它无需原物或实体，而是通过模型来生产真实：一种超真实（hyperreality）"[xxvi]。超真实一词的前缀超表明用模型生产出来的真实比真实还要真实。由此，真实不再单纯是一些现成之物（如自然风景），而是人工生产或再生产出的"真实"（如模拟环境），后者不是显得不真实和荒诞，而是显得比真实还真实，成为一种在"虚幻的自我相似"中被精雕细琢的真实[xxvii]。鲍德里亚指出，模型已经成为真实的决定因素，超真实与日常生活的界限已被抹平。在他看来，迪斯尼乐园中的美国模型比真实的美国更为真实，好像美国变得越来越像迪斯尼乐园一样[xxviii]。这样一来，晚近资本主义社会的生活就成了一个完全符号化的幻像。传统的基础主义或哲学本体论中所设定的"实在"、"本质"、"真实"等概念都受到了根本的质疑，日常生活成为一个对模型加以摹仿的过程：从服饰家居到隐秘的性生活，都被"理想化"的模式所主导。

鲍德里亚有关拟象、仿真和超真实的论述是激进的。他认为，从今以后，那些通常被认为是完全真实的东西──政治的、社会的、历史的以及经济的──都将带上超真实主义（hyperrealism）的拟象特征，真实实在会完全消失在影像和符号的迷雾之中。这显然不是对晚近资本主义的全面中肯的评价，但它又确实揭示了晚近资本主义社会文化现象的一些特征。仿真、拟象和超真实等晚近资本主义社会文化现象表明，虚拟实在的出现既不是单纯技术发展的结果，也不是一种孤立现象，而是整个晚近资本主义文化发展的一个方面。实际上，鲍德里亚希望揭示的是，晚近资本主义社会文化发展已经面临一种深刻的危机，即表征危机，并由此展开对虚拟的文化批判。

2．表征危机和对虚拟的文化批判

超真实主义的出现，反映了晚近资本主义社会文化的表征危机。所谓表征危机（crisisofrepresentation），就是指仿真与拟象的出现，使原型与摹本之间的再现关系完全失效，仿真物与拟象除了表现自己，在现实中毫无根据和所指。这种表征危机不仅表现为仿真与拟象以虚假替代真实、以空洞替代实在，而更具破坏力的是真实的对立面的消失，这使得对表征的所有理性解释与批判都从根本上遭到了拒斥。以传媒为例，传统的媒介往往标榜为再现真实的镜子，但现在却用以制造比真实还要真实（realer-than-real）的信息与意象，真实的历史事件反而成为次要的了。因此，鲍德里亚为表征危机描述的前景极其黯淡："信息将意义和社会消解为一种云雾弥漫、难以辨认的状态，由此所导致的绝不是创新的过剩，而是与此相反的全面的熵增。"[xxix]

鲍德里亚在对拟象、仿真和超真实的分析之后，进一步转向对形而上学的思考。在《宿命的策略》中，他提出了所谓"后现代的形而上学"。他认为，西方传统的形而上学都是主张主体优先于客体的主体性形而上学，但随着后现代的来临，主体丧失了对客体的控制权，作为大众、信息、媒体和商品的"客体"，形成了一股仿真的流变，它们摆脱了主体的控制，不断地超越界限，"诱惑"主体去"创新"和"仿真"。他极端悲观地指出，在新的高科技社会中，客体已经取代了主体的地位，并主宰了不幸的主体，主体的唯一出路是向客体世界投降，学习客体的计谋和策略，根本放弃对客体的主宰[xxx]。

回过头来看虚拟实在，如果沿着鲍德里亚的思路，我们似乎不难在拟象与仿真和符号制造术中找到其位置，还可以从沉浸于虚拟实在这一现象推出虚拟实在吞噬真实实在的命题。为什么会出现这种推论并非偶然，这是因为鲍德里亚在思考仿真和拟象时所用的主要思想素材就是实时控制和虚拟实在等信息技术，而且还用虚拟技术来概括信息技术、生命科技等新技术的实质。在1995年的新作《完美的罪行》中，他对虚拟技术和虚拟实在进行了许多论述。他认为，虚拟技术的发展已经使得"客体、个人和情境都成为一种虚拟的’制成品’（ready-made）"[xxxi]，虚拟的社会现实正在发展为一种"完美的罪行"。"影像不再能让人想像现实，因为它就是现实。影像也不再能让人幻想实在的东西，因为它就是其虚拟的实在。"[xxxii]他运用新技术的隐喻来定义虚拟实在，指出虚拟实在就是高清晰度地克隆实在。于是，虚拟就有了高清晰度的意味并被推而广之为虚拟系列：影像的虚拟（虚拟实在）、音乐的虚拟（高保真）、性的虚拟（春宫）、思维的虚拟（人工智能）、语言的虚拟（数字语言）、身体的虚拟（遗传基因与染色体组）。这样一来，虚拟实在就成了广义的虚拟系列中的一部分。同时，鲍德里亚还注意到了与虚拟密切相关的另一个概念──实时，并指出实时的实质是：在信息中，事件及其复制品的瞬时接近。他不无反讽地指出："在实时尽情放纵地生活吧──直接在屏幕上生活和受苦吧。在实时思索吧──你们的思维直接被电子计算机译成电码。在实时们的革命吧──不是在大街上，而是在录音室里。在实时体验你们的爱情吧──在其整个发展过程中都有录像。在实时深入了解你们的身体吧──体内视频检查、你们的血液流动、你们自己的内脏，就像在你们里面一样。"[xxxiii]而虚拟与实时的结合，正在使人们对世界丰富的想像力（鲍德里亚称其为幻觉）耗尽，把世界引向终结："如同对影像的幻觉在虚拟的实在中消失，对身体的幻觉在其遗传说明的文字中消失，对世界的幻觉在其技术赝像中消失一样，在人工智能中这样消失的是世界（超）自然的智能……"[xxxiv]

鲍德里亚对虚拟实在的批判有较为深刻的一面：虚拟实在使想像具体化而破坏了主体的对实在的丰富的想像力，即虚拟实在使主体按照程序的预处理去认知实在，这会使主体自身的认知能力和想像力退化。但是，由于鲍德里亚仅仅看到了"客体"的作用，而忽视了主体的主动性和创造性，没有看到主体对实在与虚拟实在的辨别能力。因此，虽然鲍德里亚对晚近资本主义社会文化现象有较为深刻的描述，但其形而上学层面的结论却是荒谬的。简单地讲，在现象上，鲍德里亚所揭示的表征危机与批判理论批判的"物化"和"异化"有相似之处，但他却用客体对主体的主宰将"物化"这一现象莫名其妙地消除了：拟人化的客体的诡计替代了"物化"背后的社会经济利益和生产关系。在《后现论》一书中，美国左派批评家凯尔拉和贝斯特批评了鲍德里亚理论的腐蚀性："一个世纪以前，马克思揭示了资本主义社会商品生产中的神秘拜物教特征──在这种商品拜物教中，客体的价值仿佛是客体本身所固有的，而不是剥削性社会关系的产物，不是榨取工人阶级剩余价值的结果。一个世纪后的今天，鲍德里亚却将自己打扮成一名客体世界里的超级拜物教徒。他忠实地实现着资本主义梦寐以求的目标──颠倒主客体之间的地位。鲍德里亚给客体赋予了自主的权力，这样它们就可以独立于社会生产关系而运转。"[xxxv]

3．对虚拟实在的技术哲学反思

那么，应该如何全面理解虚拟实在的文化意涵呢？抽象地讲，虚拟实在所获得的就是鲍德里亚所称的拟象和仿真，是一种用符号制造拟象世界的技术。但实际上，鲍德里亚将世界完全还原为符号的诠释方式是片面的，正是由于那些无法用符号还原的方面──主体的创造欲和自由意志──被过滤掉了，鲍德里亚所获得的只是某种"片面的深刻"。拟象与仿真隐喻的问题在于，将虚拟实在视为一种自主的与人无关的技术赝象，而未将虚拟实在理解为一个设计者、使用者、技术因素和文化暗示的共同建构过程，要全面理解虚拟实在，还须在人、技术和世界三者之间的关系这一技术哲学层面进行思考。

技术哲学家唐·伊德（DonIhde）将人、技术和世界的关系概括为四种：体现（embodiment）关系、解释学（hermeneutic）关系，他性（alterity）关系和背景（background）关系[xxxvi]，如果从这四个方面思考人、虚拟实在和世界三者的关系，我们可以较拟象和仿真之类的技术决定论的视角更进一步地理解虚拟实在。

（1）体现关系。所谓体现关系，是指技术能够在一定程度上被体现或包容在人的活动之中，即技术成为人的某方面能力（躯体）的一种延伸，在某种程度上与人合为一体。在这种情况下，技术是一种"透明"的工具，例如，人通过眼镜看世界、透过显微镜观察细胞。实际上，许多虚拟实在是对真实实在的透视，而不是替代，虚拟实在如同眼镜、显微镜等一样使世界得到体现（embodiment）。当人们使用虚拟实在进行外科手术时，就属于这种情况。在这种情况下，一方面，虚拟的实在不仅是独立存在的拟象和仿真，而且还与真实实在同在并发生相互作用；另一方面，主体可以明确区分虚拟实在与真实实在。例如，在利用虚拟实在辅助技术进行外科手术时，采用CT扫描数据合成的虚拟内脏结构就需要不断地由原型校对修正，操作者在使两者形成映射式的关联时，无疑是能够区分虚拟实在与真实实在的。

（2）解释学关系。在解释学关系中，技术不是像体现关系中那样，帮助人们直面世界，而是对世界作出抽象的解释。例如，用望远镜看远方是体现关系，而通过地图找一个地方就是解释学关系。此时，人是通过绘图技术使用的抽象的符号去面对世界的，技术所显示出的不是体现关系中的躯体的延伸，而是一种语言的延伸。在解释学关系中，世界先被技术转换成一种文本，然后再由人去解读。人、虚拟实在和世界三者的关系有时也是一种解释学关系。例如，在科学家运用虚拟实在建构DNA模型、蛋白质分子模型等可感知的理论模型时，就存在解释学的关系。当人们进入描述蛋白质构造的虚拟实在时，他们所看到的不是对真实实在的直接的拟象，而是波普尔的世界3中的客观知识的具体化模型，需要一定的知识背景和规则才能加以理解和诠释。换言之，此时的虚拟实在是对真实实在的解释，因而不会与真实实在混同：人们可以借助理论模型的虚拟实在进一步研究真实实在，但总不至于将研究目的定位于解释虚拟实在本身，那就成了解释的循环了。

（3）他性关系。他性关系源于人对于"自动化"的追求，其初衷是人希望制造出一个不仅体现人的意志，而且能够替代人的作用的替代物，即人们希望技术代替他们去与世界发生关系。在前面两种关系中，人们致力于使技术的力量纳于"我"的力量之中；而在他性关系中，人们反过来将自己的意愿和力量投射到技术替代物之中。值得指出的是，在他性关系中，世界是"我"可以控制（输入指令即可获得输出，并能用反馈调适）的世界，或者说是属于"我"的意愿的世界。当人沉浸于虚拟实在之中的时候，他性关系就显现出来了：虚拟实在可以根据人的行为动态地展现在人的视野之中，让人感觉到它们的存在，它们还可以是反常（违反因果律和自然规律）的，甚至随人的意愿所动。此时，虚拟实在既是"我"的替代物，又是"我"的意愿中的世界，其实质是"我"的意志的循环。在这种关系中，最为突出的特征是可控性。例如，在虚拟实在中发生虚拟性关系时，参与者的对象与其说是虚拟实在，毋宁说是参与者的性幻想的具体化，而这种性幻想又不同于性梦，其对象是可控的。此时，可能的"异化"出现在两个方面：一方面，虚拟实在中的"我"习惯了对"他"的完全控制，这会使主体的权力意志得到膨胀，而影响到日常生活中对待他人和他物的态度；另一方面，"我"的潜意识又希望"他"是真的，便依据日常经验欺骗自己，将虚拟实在假想为具有某种自主性的"他"。由此可见，虚拟实在不仅是鲍德里亚所揭示的"客体的诡计"，同时也体现了主体的权力意志，其"异化"不仅来自客体的"诱惑"，更源于主体的控制世界的欲望。

（4）背景关系。当人们生活环境中的技术成为习以为常的生存背景的时候，就出现了人与技术的第四种关系：背景关系。建筑物、天然气、家具、电话、电视、电脑等使人在其中（海德格尔称为"在世界中存在"）的技术，构成了一个特殊的世界──"技术茧"，使人由此而能够相对地独立于"技术茧"之外的世界而生活。背景关系表明，技术已经部分地融合到我们的生存之中，成为我们生存的背景，昭示着我们的生存状态及其流变。在背景关系中，人、技术和世界之间的罅隙消失了，技术成为人性的一部分，成为世界的工艺结构。就虚拟实在而言，在两种情况下可能发生背景关系。其一，当人沉浸于虚拟实在中时，虚拟实在构成了一种特殊的生活环境，对于处于其中的人来说，虚拟实在就是一个典型的"技术茧"。由于虚拟实在的"清晰度"再高，也难以与真实实在混同，故对于虚拟情境中的人来说，虚拟实在不仅仅是真实实在的拟象，实际上更意味着实在的一种新形式：它为人们构建的是一个相对独立的新环境和新世界，人们沉浸于虚拟实在之中，过前所未有的新生活。其二，如果不是过于保守，我们都可以接受的一个前景是，虚拟实在将成为人类生活环境和世界的有机组成部分。在这个前景中，虚拟实在与真实实在是互补融合的关系，而不是替代和被替代的关系。

透过以上分析，我们看到，虚拟实在的文化意义绝不仅是鲍德里亚所揭示的表征危机，而拥有更为丰富的文化意蕴。它向人们显现的是多个文化向度：体现关系表明，虚拟实在是人类知觉的延伸，它使人所感知的世界更宽广、更具纵深感；解释学关系表明，虚拟实在是人的认知的延伸，它使人能够具体地省察人所理解的世界；他性关系表明，虚拟实在是人的欲望的投射物，它使人得以体味主体在人所欲求的世界中的生活；背景关系表明，虚拟实在既可能形成相对独立的生活世界，也可能与真实实在共存而拓展生活世界，它昭示了人与技术共在的可能性，即人所建构的世界将随人的实践进程而不断延拓。因此，虚拟实在以及广义的虚拟技术是作为主体的人的诸世界──人所感知、理解、欲求和建构的世界──的新发展，而不是客体战胜主体的最后一道堑壕。

[i]马克·史洛卡著：《虚拟入侵》，远流出版公司，台北，1998年。

[ii]约翰·L·卡斯蒂著：《虚实世界：计算机仿真如何改变科学的疆域》，上海科技教育出版社，1998。第217－222页。

[iii]AndrewCalcutt(1999),WhiteNoise:AnA－ZoftheContradictioninCyberculture.NewYork:ST.MARTIN’SPRESS,INC.p131.

[iv]LanceStrate,RonaldJacobson,StephanieB.Gibson.(ed.)(1996)Communicationandcyberspace:socialinteractioninanelectronicenvironment.Cresskill,NewJersey:HamptonPress,Inc.P86.

[v][美]詹姆斯.特拉菲尔，未来城，中国社会科学出版社，2000年。252。

[vi]迈克尔·海姆著：金吾伦、刘钢译：《从界面到网络空间：虚拟实在的形而上学》，上海科技教育出版社，2000。第111－119页。

[vii]R.霍伊卡著：《宗教与现代科学的兴起》，四川人民出版社，1999。第70页。

[viii]马克·第亚尼著：《非物质社会》，四川人民出版社，1998。第244页。

[ix]依据法国社会学家卡隆（M.Callon）和拉图尔（B.Latour）的操作子网络方法（Actor-Network）方法，技术并非单纯的同质要素的组合，而是由人、技术、文化等各种异质性的要素互动混合和联接而成的网络。参见，M.Callon,Societyinthemaking:thestudyoftechnologyasatoolforsociologicalanalysis,inW.E.Bijker,T.P.Hughes,andT.J.Pinch(ed.)(1987),Thesocialconstructionoftechnologysystem.Cambridge:MITPress,1987.P83-106.

[x]R.舍普等著：《技术帝国》，三联书店，1999。第98页。

[xi]参见，勒内·贝尔内著：《欢腾和虚拟：复杂性是升天还是入地？》，载《第欧根尼》，1997（2）。第23－45页。

[xii]赵敦华著：《西方哲学简史》，北京大学出版社，2000。第95页。

[xiii]R.舍普等著：《技术帝国》，三联书店，1999。第99－100页

[xiv]笛卡尔著：《第一哲学沉思集》，商务印书馆，1996。第33页。

[xv]LanceStrate,RonaldJacobson,StephanieB.Gibson.(ed.)(1996)Communicationandcyberspace:socialinteractioninanelectronicenvironment.Cresskill,NewJersey:HamptonPress,Inc.p115.

[xvi]迈克尔·海姆著：金吾伦、刘钢译：《从界面到网络空间：虚拟实在的形而上学》，上海科技教育出版社，2000。序言。

[xvii]赵敦华著：《现代西方哲学新编》，北京大学出版社，2000。第214－216页。

[xviii]AndrewCalcutt(1999),WhiteNoise:AnA－ZoftheContradictioninCyberculture.NewYork:ST.MARTIN’SPRESS,INC.p132.

[xix]LanceStrate,RonaldJacobson,StephanieB.Gibson.(ed.)(1996)Communicationandcyberspace:socialinteractioninanelectronicenvironment.Cresskill,NewJersey:HamptonPress,Inc.p116.

[xx][美]威廉.J.米切尔，比特之城，三联书店，1999年。167。

[xxi]PeterDroege,(ed.)IntelligentEnvironment,Amsterdam:ElsevierScienceB.V.1997.P386-419.

[xxii]赵一凡著：《欧美新学赏析》，中央编译出版社，1996。第170页。

[xxiii]在鲍德里亚的文章中，仿真和拟像有广义和狭义之分，广义的仿真意指的摹仿，包括仿造、生产和狭义的仿真等；在广义的上仿真物即广义的拟像；狭义的仿真则指超真实的再现，其仿真物为狭义的拟像。在本文中，仿真根据语境取广义和狭义，拟像则只取狭义。

[xxiv]让·鲍德里亚著：《象征交换与死亡》，载汪民安等主编：《后现代性的哲学话语》，浙江人民出版社，2000。第317页。

[xxv]让·鲍德里亚著：《象征交换与死亡》，载汪民安等主编：《后现代性的哲学话语》，浙江人民出版社，2000。第302－328页。

[xxvi]JeanBaudrillard:Simulations.NewYork:Semiotext(e),1983.p2.

[xxvii]Ibid.p.23.

[xxviii]Ibid.p.25.

[xxix]JeanBaudrillard:Intheshadowofthesilentmajorities.NewYork:Semiotext(e),1983.p100.“有”版权所

[xxx]道格拉斯·凯尔拉，斯蒂文·贝斯特著：《后现论》，中央编译出版社，1999。第143－189页。

[xxxi]让·博德里亚尔著：《完美的罪行》，商务印书馆，2000。第31页。

[xxxii]同上。第8页。

[xxxiii]让·博德里亚尔著：《完美的罪行》，商务印书馆，2000。第28－29页。

[xxxiv]同上。第35页。

第5篇：虚拟制造技术的定义范文

作为继计算机、智能手机之后极具可能的又一通用性计算平台，虚拟现实的真正价值或意义体现在与军事、制造、娱乐、医疗、文化艺术、旅游等行业领域的深度融合和广泛应用，将最终撬动上万亿美元的产值效益，并对人类认识世界、改造世界的方式方法带来颠覆式变革。针对如上变化，赛迪智库在京了《虚拟现实产业与应用白皮书》。

虚拟与现实的辩证统一

曹雪芹在《红楼梦》中曾提到，“假作真时真亦假，无为有处有还无。”从狭义来说，虚拟现实特指VR，是以想象为特征，创造与用户交互的虚拟世界场景。广义的虚拟现实包含VR、AR、MR，是虚构世界与真实世界的辩证统一。

虚拟现实以临境（Immersion）、交互性（Interactivity）、想象（Imagination）为特征，融合三维显示技术、三维建模技术、传感测量技术和人机交互等多种前沿技术。创造了一个三维交互场景，用户借助特殊的输入输出设备，可以体验虚拟世界并与虚拟世界进行自然的交互。

虚拟现实的作用对象是“人”而非“物”。虚拟现实以人的直观感受体验为基本评判依据，是人类认识世界、改造世界的一种新的方式手段。与其他直接作用于“物”的技术不同，虚拟现实本身并不是生产工具，它通过影响人的认知体验，间接作用于“物”，进而提升效率。

虚拟现实的技术、产品体系

虚拟现实是对客观世界的易用、易知化改造。

一是抽象事物的具象化，包括一维、二维、多维向三维的转化，信息数据的可视化建模。二是观察视角的自主，能够突破空间物理尺寸局限开展增强式观察、全景式观察、自然运动观察，且观察视野不受屏幕物理尺寸局限。三是交互方式的自然化，传统键盘、鼠标的输入输出方式向手眼协调的自然人机交互方式转变。

虚拟现实技术体系包括感知、建模、呈现和交互四个方面。其中，感知技术是对环境和自身数据的采集和获取，包括眼部、头部、肢体动作捕捉、位置定位等；建模技术是对环境对象和内容的机器语言抽象表达，包括几何建模、物理建模、生理建模、行为智能建模等；呈现技术是对人视觉、听觉、嗅觉、触觉等感官的表现，包括3D显示（视差、光场、全息）、3D音效、图像渲染、AR无缝融合等；交互技术是人与虚拟环境中对象的互操作，包括触觉力觉反馈、语音识别、体感交互技术等。

另外，消费端产品出现成为虚拟现实产业化起点。虚拟现实概念由来已久，相关技术在军事、航天领域已有深入应用。2015年以来，随着虚拟现实消费级产品的不断推出，虚拟现实才真正成为电子信息领域最受关注的产业之一。虚拟现实产业也将有望成为全球继计算机、智能手机之后新的通用计算平台。

虚拟现实产业链大致可分为关键零部件、软件、设备、应用与内容制作四大部分。关键零部件包括处理器芯片、显示器件、光学器件、传感器等。软件包括操作系统、软件工具包（SDK）、UI、中间件等。设备包括了主机系统（PC、一体机、手机）、显示终端、交互终端，还包括内容采集与编辑的终端设备等。应用与内容制作包括了行业应用软件的开发和内容的制作、分发等。

虚拟现实前景广阔

报告指出，虚拟现实的主要应用领域包括军事、制造、娱乐、教育、医疗健康、文化艺术、旅游等，不同行业领域与虚拟现实技术结合的特点各异，应用中存在的问题或制约瓶颈也不尽相同。

军事领域，虚拟现实技术应用集中于虚拟战场环境、军事训练和武器系统设计与评估等方面，但目前半实物仿真系统多针对单一武器的性能仿真，缺乏武器装备全寿命和全系统设计，体系对抗系统的规模、功能和组织管理等方面可扩展性不强，功能覆盖不全面，在体系结构、建模、可信度评估技术、标准与规范、仿真环境等技术领域存在差距。

制造领域，虚拟现实主要应用于虚拟研发、虚拟装配、设备维护检修和培训等环节，制约因素包括数字化集成模型技术仍处于概念阶段，创新支持工具缺乏，虚拟加工分析、虚拟装配集成建模、产品数据组织和管理等数字化技术尚不成熟等。

娱乐领域，虚拟现实技术的应用场景主要包括游戏、影视、游乐、直播、新闻报道、网络社交等，但目前影响用户体验的眩晕、易疲劳等难题尚未解决，更自然的人机交互性还做得不够。

医疗健康领域，虚拟现实技术可以应用在学习培训、手术模拟、术后康复、药物研制等方面，但目前在产品的精度、可信度、成本等方面尚难以满足普及应用的需求。其他，在教育、文化艺术、旅游等领域，虚拟现实的应用尚属刚刚起步，获得社会的广泛认同感、提升认可度，仍然需要时间。

行业应用推进中的困难

首先，虚拟现实应用场景和应用路径尚不清晰。国内企业对虚拟现实的技术特征、应用方法等缺乏基本了解和整体把握，对行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，制约了应用范围的拓展。

第6篇：虚拟制造技术的定义范文

关键词:制造业;敏捷制造;虚拟企业

一、引言

计算机技术的快速发展导致网络、信息等理论和技术的飞跃,信息时代、网络时代之门已经敲响,网络经济正向我们走来。在经济全球化环境下,制造企业不再是孤立面向市场的个体,而是社会化、全球化制造系统中的一个成员。制造企业作为动态的产业链中一个相对独立、可以利用的制造个体资源,通过合作与竞争,参与某个动态联盟的制造资源重组,形成面向产业链及价值链的网络化制造。为了适应这种新的市场竞争模式,传统制造企业在组织形态、经营模式和管理机制等方面需要全方位的改变,以适应网络化制造的要求,即需要盟主企业联合其他资源互补的合作伙伴,实现企业间的资源共享和优化组合,实现异地制造,而这其中虚拟企业组建的过程决定了联盟的成败。

二、现代制造业特征

现代制造模式是以市场需求为驱动,以先进制造技术为基础。运用先进的制造管理理念,对制造系统进行设计、组织和运作的方式。它以获取生产有效性为首要目标,以制造资源快速有效集成为基本原则,以“人-组织-技术”相互结合为实施途径,使制造系统获得精益、敏捷、优质高效的特征,以适应市场变化对时间、质量、成本、服务和环境的新要求。现代制造模式的推广应用,必将带动制造业的整体变革,提高制造业的竞争力。具有代表性的现代制造模式主要有精益生产、并行工程敏捷制造、大量定制、虚拟制造、智能制造、绿色制造等,在现代制造模式下现代制造业特征可总结为以下几点:

第一,柔性化。以同样的设备与人员生产出不同产品或实现不同的制造目标。

第二,自动化。减轻、强化、延伸或取代人的有关劳动,实现制造系统中人-机-系统的协调、控制、管理和优化,提高了工作效率,保证了产品质量。

第三,敏捷化。企业能实现快速重组重构,迅速而有效地综合应用新技术,对用户、贸易伙伴和供应商的需求变化及特殊要求能迅速做出反应。

第四,虚拟化。通过计算机仿真软件来模拟真实系统,检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真,从而发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误,保证产品制造的成功和生产周期。

三、虚拟企业组建概述

(一)虚拟企业及其特点

虚拟企业是由两个或两个以上的成员公司组成的一种有时限的、暂时的、非固定化的相互依赖、信任、合作的组织,是以最少的投资、最快的反应速度对市场机遇做出快速反应。在这个组织中,为了组织共同的利益,每个组织成员只作自己擅长的工作,成员之间是平等合作的伙伴关系,实行各种资源的有偿共享。由以上定义可总结出虚拟企业特点是:松散性:虚拟企业打破了传统企业机构的层次和界限,不需要有固定的组织结构图,具有较大的弹性;灵活性:可以随时根据市场反馈信息进行结构调整,任何经济实体都可以通过网络招标、投标及协商加入其中,除了加盟企业的数量不受限制外,加盟方式也灵活多样,一旦市场使命完成,便可以宣告解散,再进入下一轮“虚拟”组合;竞争力强:它可以通过分享技术、分担成本费用来实现迅速融资和综合技术实力的目的,从而实现优势互补,集中竞争优势,形成规模效益。

(二)虚拟企业组建基本过程

作为一种动态的组织形式,虚拟企业是有生命性的,它的生命过程可以分为:组建、运作及解体3个主要的阶段。而本次动态联盟成败与否的最关键的一步是最初的组建是否合理可行,虚拟企业的组建过程主要包括4个步骤(见图1)。

第一步:确定虚拟企业战略目标,这一步关键是了解和分析市场环境,预测未来市场的发展变化,从中捕捉和识别市场机遇。在当代瞬息万变、高度相关的国际化市场环境中,市场需求是决定生产及供应的首要因素。即市场对某种产品或服务的高度需求,才是企业家们每天正在研究和捕捉的市场机遇。在市场机遇识别完成后,企业需要的是确立采取什么样的战略来把握该机遇,并完成该项目,从而赢得竞争优势。企业一旦确立了采取虚拟企业的方式来应对该市场机遇,那么,接下来就是联盟目标的确立,确定联盟的预期目标,并分析目标达成的可能性以及达成目标需要的资源,从而确定合作伙伴的多少,伙伴企业之间的关系以及对伙伴企业的要求。

第二步:虚拟企业伙伴选择,选择和确定联盟伙伴是建立虚拟企业的关键环节之一。在组建虚拟企业的过程中,应该进行伙伴企业的选择和评估。首先选择具备所需要核心资源的潜在伙伴企业,相互沟通,对每一潜在伙伴进行描述和敏捷性分析,确定潜在伙伴范围;其次根据潜在伙伴所提供的能力与过程,寻找一个理想的企业结构形式,并进行过程模拟和评价。根据企业确立的项目要求确定联盟伙伴企业选择的关键因素,找到满意的伙伴企业,构成联盟。

第三步:虚拟企业组织运行规则,这一阶段主要是设计虚拟企业的组织结构和运行模式。在组织设计过程中,应与伙伴企业之间充分协商,依据前面的项目定义,将不同伙伴企业参与该项目的团队,组成一个较大的虚拟企业项目组。在这一阶段,将联盟的项目分配给各个伙伴企业,从而确立联盟伙伴之间的组织联系。制定组织运行的规章制度,并确立联盟利益/风险分配制度。

第四步:虚拟企业的实施与运行,在这一阶段,合作伙伴已经确定,需要的是联盟伙伴根据运行规则进行实际运作,从而为实现虚拟企业战略目标而努力。

四、现代制造业中虚拟企业组建过程的关键问题

(一)虚拟企业核心能力的识别与确定

虚拟组织各单元在价值链的不同环节为虚拟企业贡献着自身独特的核心能力,虚拟企业的核心能力是通过对这些能力进行一系列的有效整合,形成虚拟企业有机统一的核心能力链,构建成为整个虚拟企业的竞争优势。由于在现代社会经济关系中,生产资料的所有权决定了企业或个人的社会地位以及利益分配,从这个意义上来说,虚拟企业各单元的核心能力决定了其在虚拟组织中的合作地位和利益分割这两个关键性问题,因此对各组织单元的核心能力的有效识别和整合是虚拟企业整合成功的关键,从这个意义上来说,识别是基础,整合是手段。内部识别方法是虚拟企业核心能力识别的基本方法,主要依据企业的价值链分析和技能分析,强调对企业内部能力进行量化和确定。由于企业是一个由系列活动组成的体系,因此通过价值链分析,可以清楚地识别对企业产品的价值增值起核心作用的活动,这些活动对企业赢得竞争优势起到了关键作用,使企业能以比竞争者更低的成本进行运作。正是这些独特的、持续性的、能产生价值增值的活动构成了企业真正的核心能力。同时只有通过以核心能力为基础开发企业的核心产品和最终产品,才能将企业的核心能力转化为市场竞争优势。因此对企业核心能力的识别可以沿着由内向外,在明确内部能力的基础上从企业的市场表现人手,通过核心产品对其核心能力进行分析,形成最终产品-核心产品-核心能力的思路。

(二)伙伴选择

合作伙伴的评价与选择是一个典型的多目标决策问题。为了使评价结果具有较好的代表性和客观性,必须尽可能地建立完整的评价指标体系。影响伙伴选择的因素很多,根据机遇不同,侧重点也有所不同。一般认为,时间(time,T)、质量(quality,Q)、成本(cost,C)、服务(service,S)是成功的关键要素。同时,征对于现代制造业的特点,为了保证虚拟企业的敏捷性,能对新产品的需求做出快速反应,要求组成虚拟企业的伙伴具有较强的创新能力(innovation,I),在计算机与信息技术应用的先进性(advancement,AD)上应具有较好的一致性,企业的管理水平和文化(management and culture,MC)应具有很好的兼容性。综合评价指标体系建立以后,根据项目的特点和企业的需求,可以选择单个具体的评价指标进行动态组合,构成某个特定项目的评价指标体系。

(三)伙伴间的利益分配方案

在虚拟企业运作过程中,利益分配方案是否合理直接关系到其最终的成败。科学的利益分配方案确定过程应是在虚拟企业组建之初,依据各合作伙伴的参与方式、预测的成本投入及风险承担状况确定初始利益分配方案,然后根据各合作伙伴对方案的满意程度进行适当调整,最后依据在运营过程中的实际贡献变化而形成最终的动态利益分配方案。虚拟企业的组建是以最先抓住机遇并拥有主要核心资源的企业为盟主、以拥有不同核心资源的合作伙伴组成的设计联盟、制造联盟和销售联盟,其合作伙伴核心资源的排他性决定了很少有既可以充当设计联盟的合作伙伴,也可以充当制造联盟和销售联盟的合作伙伴,因此,其利益分配方案应充分考虑合作设计伙伴、合作制造伙伴和合作营销伙伴的资源投入特点,形成各自不同的利益分配方案。

五、结束语

制造业随着经济的全球化已开始步入全球的一体化,从采购、设计到制造加工,再到销售,已不再局限于某个企业、某个集团或是某个国家,地域的分散性,必将给企业的经营和管理带来诸多不便,随之而来的是制造成本的增加。同时制造业已不再局限于先进的制造加工技术,而应是集机械、电子、光学、信息、材料、能源、环境、现代管理等最新成就为一体的新兴技术,这些都给虚拟企业的组建提出了更高的要求,这就需要对虚拟企业组建进行更加深入、全面的研究。

参考文献:

1、Nagal R,Dove R.21st Century Manufacturing Enterprise Strategy:An Industry-Led View[M].Iacocca Institute,Lehigh University,1991.

2、陈剑,冯蔚东.虚拟企业构建与管理[M].清华大学出版社,2002.

第7篇：虚拟制造技术的定义范文

〔关键词〕虚拟现实技术（VR技术）；知识管理；虚拟知识社区

〔中图分类号〕TP182〔文献标识码〕B〔文章编号〕1008-0821（2013）01-0047-04

互联网环境下，集成科技系统正在不断涌现，虚拟现实（Virtual Reality）技术就是很经典的案例，它是具有代表性的合成型的高科技，在某种意义上，它亦可划归为“西学东渐”范畴，目前，它已应用于众多行业，诸如：航空航天、医学手术、建筑仿真、考古复原、影视娱乐、教育科研等等。在图书情报部门的应用主要是基于高科环境的隐性知识挖掘、隐性知识管理、虚拟知识社区的构建等等。

1泛在环境下的VR技术

1.1虚拟现实技术的科学理念

一段时间以来，关于虚拟现实的狭义定义：VR技术就是一种先进的人机交互方式。它基于自然的人机接口，感受计算机生成的虚拟世界。也有人称它叫虚拟环境、赛伯空间、灵镜技术、全景技术等[1]。

而广义的定义：它是利用计算机模拟真实世界，从而形成模拟三维环境的技术，是通过计算机对各种复杂的信息加工处理，进行可视化操作，并且与之交互的一种方式[2]。虚拟现实是对真实世界的模拟，一方面，它能对现实环境做逼真的描述；另一方面，能使人们在观察虚拟环境的时候，犹如身临其境，可以与之进行交互。所以也能完全模拟出人的感觉和思维，可能记录下人的隐性知识，并能够把这些隐性知识传递给他人。

1.2虚拟现实技术的大致发展路径

美国是VR技术的发源地，研究水平基本代表着国际VR技术的发展水平。今天在该领域的研究主要聚焦在感知、用户见面、后台软件和硬件等层面。处于领先地位的美国宇航局的Ames实验室大量地研究了约翰逊空间站操纵的实时仿真，运用了大量的座舱模拟技术，且形成了一站式VR训练系统。我国VR技术起步较晚，只有少数大学和技术机构一直在深入探索，与欧美发达国家有很大距离。如北京航空航天大学计算机系研发了虚拟环境中物体物理特征的表示与处理，并实现了分布式虚拟环境网络设计。浙江大学CAD&CG开发出一套正面虚拟建筑环境实时漫游系统，其中包括一种新的快速漫游算法和网格递进快速生成法。凡此种种高技术是VR技术应用到知识管理中的技术保障。

1.3虚拟现实技术的突出靓点

在虚拟现实中强调的是人的主导作用。VR技术不仅实现了从“计算机为主体”到“人为主体”的转变，而且实现了“适计算机化的单维信息空间”到“适人化的多维信息空间”的转变。在传统的单维信息空间内，信息处理的工具或环境是计算机，人通过键盘、二维鼠标和显示屏幕等与计算机发生联系，人类以往的经验是以数字化形式存储在数据库内的。

单纯从计算机角度而言，VR技术不同于以往意义上的可视化操作界面、图形用户界面等，而是以更为先进的人机接口方式，给用户提供试听、接触、操作控制等直观清晰方便的实时交互方法。它有3个主要的特征分别是沉浸、交互、构想，其中沉浸是感受，交互是手段，构想是目标。

4虚拟现实技术在知识管理上的应用

知识的传播、转移及科学的管理是有流程的，即：著名的SECI知识转化模式。日本的企业学家野中郁次郎认为：显性与隐性知识的转化有4种状态：潜移默化（Socialization）、外部明示（Externalization）、汇总组合（Combination）、内部升华（Internalization）。（见图1）即图示为：社会化外部化组合化内隐化，每一次循环上升都是一次创新与进步。

隐性知识是以思维、直觉、灵感、技能等产生并存储于个体身上的主观知识。混沌理论中认为，人的隐性知识系统是非线性复杂系统，有随机性，容易产生蝴蝶效应等特性[3]。而以虚拟现实技术为代表的新型人机交互技术，旨在探索自然和谐的人机关系，使人机界面从以视觉感知为主发展到包括视觉、听觉、触觉、力觉、嗅觉和动觉等多种感觉通道感知；从以手动输入为主发展到包括语音、手势、姿势和视线等多种效应通道输入。这样虚拟现实技术就将隐藏在人脑中的知识体呈现出来，从多种感觉渠道准确表达，致使隐性知识转移为灰色或白色显性知识。

不仅如此，VR技术有不断更新的计算机技术支持，不断提升的情感表达与情感接触界面的表示效果和人性化程度，真实的情景再现或者情景模拟，对于挖掘到的隐性知识的可利用程度大大增加。在充分利用现实表达技术和高效数据技术下，对于隐性知识的挖掘与管理上都显现出强大的优势[1]。

2虚拟现实技术在多领域上的应用

2.1VR技术在医疗行业中的应用

在医疗行业中，药物分子模型、虚拟人体、虚拟康复训练、各种医疗器械的模拟都借助VR技术来完成，为此，笔者认为在医疗事业的研发上它有无可替代的作用。

VR技术在医学典型的应用是虚拟手术，具体应对是仿真的手术过程编程、前期演练以及结果预测[4]。在模拟的“手术台”上，操作者沉浸在医护环境里，体验现实手术过程和解决某些“突况”，从而达到在交互信息的过程中，掌握各种临床手术的实际技巧。由于虚拟手术系统具有低代价、零风险、可重复性、自动指导的优点，可以迅速普及开来，提高实习者的手术技能，具有广阔的应用前景[5]。目前这种虚拟现实的手术训练系统已经在国际上普遍推行。例如Choi等研制了食管镜手术模拟训练系统，该系统能够使受训者感受到与虚拟软组织的接触并显示食管的变形和切割。Wang等研制了神经外科手术训练模拟系统，该系统通过可实时更新脑组织形变的三维立体显示和双手力反馈装置，能够模拟手术器械的穿刺、牵引与切割[6]。

2.2VR技术在航天里的应用

VR技术在航天领域里应用的发展趋势主要有4方面。其一，利用虚拟训练系统对宇航员进行失重心理训练，建立失重环境下的空间方位感。其二，虚拟座舱模型，训练航天员熟悉舱内布局、界面和方位关系，演练飞行和操作技能等。其三，人工控制模拟仿真航天器的空间交会对接技术，将对接动力学模型存入计算机系统，通过计算机仿真，实时地解出两个航天器间的相对距离和姿态角参量，通过计算机生成图像，在头盔显示器里实时地显示两个航天器的虚拟环境，此时航天员就像真正处在飞行空间进行对接操作一样[7]。其四，利用人工智能技术使计算机通过编程模仿人的思维过程，将与研究对象相关的专家知识纳入知识库，并根据这些知识进行推理，因而能解释用户的请求，确定必要的输入数据，修正或选择一个合适的模型进行实验，这样具有更强的仿真能力。

2.3虚拟现实技术在军事领域中的应用

虚拟现实系统可以满足模拟军事训练的三大类型的需要：（1）受训人员不需要观察战场中的目标，此类训练中，虚拟环境为受训人员提供一个仿真战地背景，根据主控台的指令显示训练的不同阶段，根据受训人员的操作显示武器平台的作战动作，从而增加训练的趣味性，并为训练组织者提供形象、直观的监控手段；（2）受训人员需要观测战场中的目标，并对目标进行跟瞄操作。此类训练中通过VR技术创建一个虚拟战场空间，受训人员在其中搜索、观察、射击；（3）利用虚拟现实技术，构建武器装备维修训练虚拟场景，在其中对装备进行分解、结合，设置典型故障现象，并对受训人员的维修步骤进行评判、指导。

2.4VR技术在教育领域中的应用

应用VR技术的虚拟校园，目前，在许多大学都有成功的个案：清华大学、浙江大学、北京大学、上海交通大学、山东大学、西北大学、中国海洋大学、杭州电子工业大学等先后建成虚拟校园、虚拟实验室：例如，浙江大学承担的欧盟项目中，开发了基于虚拟人物的电子学习环境（ELVIS），用来给10～12岁的小学生进行故事创作，并支持其不同的情绪变化等。再有就是在远程教育及特殊教育上的应用开发。

3构建隐性知识管理中的虚拟知识社区

虚拟知识社区的开展是将VR技术应用到隐性知识的挖掘中。虚拟知识社区是一个基于网络的虚拟学习环境，具有共同兴趣和学习目的的学习者和组织者共同构建的。目的是提供一个平等、自由、协作、开放的知识空间，促进知识类分、存储与共享。隐性知识在自由、协作、开放的环境中得到良好的交互。这种虚拟知识社区可以为个体隐性知识的构建提供非正式化的学习环境，也为一些具体的隐性知识利用提供特定的情境，也为隐性知识的构建提供了交互的支持。

3.1构建虚拟知识社区系统

虚拟知识社区利用VR技术中的计算机图形学、数字图像处理、多媒体技术、网络技术、传感器与测量器、仿真与人工智能等创建出VR系统。力求打造出一个拥有真实的、可感知的沉浸环境，将细分后的知识分类数字化的同时，还可以将知识融入现实的操作，依靠VR系统的仿真还原达到让学习者良好的沉浸其中的效果，使虚拟现实系统达到完美的“真实再现”。在此沉浸环境中，用户可以在交互平台中，借助系统提供的头盔、特质鼠标或活动杆、特质座椅等数字化工具，体验在虚拟系统中所感受到的声音、碰撞甚至爆裂等情景，系统让用户的每一个动作，甚至想法和直觉都会得到系统交互后做出的反应。这种交互式的平台是由强大的智能主体组成，智能主体可以快速的进行数字分析和数字统计，并有效的做出反应，传感方式快捷。在沉浸环境和交互平台的有效发挥作用后，人脑就会产生隐性知识的碰撞，会主动思考问题，并采取一些行动。这是隐性知识在被刺激后的反馈行为，也是自我构想的效果显现。而系统会依照交互反馈式技术模式，对用户的反应进行收集分析后，变化环境参数和行为数据，创设新的虚拟环境，与用户进行反复的交互，这也是隐性知识反复交互并被记录的过程，使隐性知识得到显性化的目的。

3.2虚拟知识社区中的探索空间

3.2.1自主知识空间

自主知识（学习）空间是区别于其他学习工具系统的自我使用各种知识文本等达到自我学习目的的另一种较为高级的学习环境。在自主学习空间中，储备了大量的将已有知识通过虚拟现实技术处理，在虚拟的环境中达到仿真效果的知识。这些应对某一特殊问题所需的特殊技能或隐性知识，在通过上述的虚拟现实系统，并且已经被系统记录并有效分析后编入自主学习空间系统，用户可以直接进入系统，亲身实践学习。包括教育游戏、虚拟实验等。此系统的功能高于学习工具系统，应用VR技术和各种配置性器械，将打造出低消耗、高安全、可反复的读者学习空间。

3.2.2知识的协作研发空间

研发空间是与自主知识系统相比更高级、更高效的知识系统与空间。此空间的构想理念在于挖掘潜藏在人脑中的大量且难编码的隐性知识。在隐性知识转化过程中，包括互逆的两种转化途径，其中隐性知识转化为隐性知识是重要而不曾被有效控制的一种转化途径。研发空间就是依照隐性知识互化途径形成的一种学习系统，在此系统中，用户主要依靠自身隐性知识的转化与被转化的过程进而达到学习的目的。与此同时，系统会记录学习中的整个过程，将新生成的隐性知识显性化，增强对隐性知识的管理层次及维度。

3.2.3虚拟知识社区中的知识共享

在虚拟社区里，用户主要依据发帖和回帖、引用及分享来实现多元知识的共享。笔者认为，对虚拟社区知识关系的品评要凭借成员所及回复的帖子为源头，理清脉络，一个话题、一个论点，都可能引发众多的回复者、讨论者，进而研究者可收集到N 个有价值的帖子，从会话（Session）线索（Thread）中，可提炼出诸多知识精髓，及群成员的共有知识。籍此，在网络社区中，成员的共识、群体理念表现为一起参与的讨论线索数。依据这些磋商线索数字，就可创建出社区成员的知识关系网，此为无向加权网络。每个节点表示一个成员，由节点A和节点B间的一条边，表示成员A与成员B曾经共同进行了某个议题的讨论；边的权重表示群成员共同参加议论的线索数量[8]。（见图2：其中，节点代表社区成员、实线代表互动实践、虚线代表知识关联、连线左右的数字代表知识关联和人际互动的权重值）。

基于图2的实、虚脉络联结走向，笔者得出4种说法：社群成员间知识关系与互动关系两者是相互关联的；共享网具备核心人群；个体成员的知识联结以弱联结为主体；个体成员间的互动呈弱联结趋势。

3.3完善虚拟知识社区的几大举措

（1）相关虚拟知识社区内部可以实施相关知识主题的互动游戏、基础话题问答、FAQ等栏目，实施一些关于成员的评论及浏览权限；组织一些社区内部小组，使得社区成员通过内部申请建立主题空间、形成兴趣圈协作学习，提升对主题的认识与拓展；加大社区成员的归属感，以此促进社区知识共享。

（2）打造优良的文化氛围。只有社区建设出健康向上的文化氛围，社区成员才能进行和谐正常的互动探索。社区应向更大的范围拓展，宣传自身的特色文化，打造出品牌并扩大其影响；提供便捷、灵活的成员互动方式，方便成员间的思想交流，营造友好活跃的气氛；在社区内部还要大力弘扬平等互助、和谐博爱的团队关系，强调公平、正义、和谐的价值观[9]。

（3）建立行之有效的奖惩制度。有效的奖惩制度可以促进社区成员的个人行为预期，为参加知识共享的成员争得席位，提升知识共享的影响和几率。具体说分为个人的奖惩机制与人机交互的奖惩机制：对于个人可提高声望、或物质奖励；对于人际互动机制，可采取虚拟货币、虚拟物品等推动其积极性，还可通过社区明星榜来敲定。

4结语

虚拟现实技术是一种发展中的三维仿真型技术。它通过计算机硬件、软件和显像功能将不同领域中的情景再现或者还原，可以是历史再现、人体构造或是潜藏在人脑中的记忆或经验。这完全符合人类的隐性知识难以编码的特性，根据特定的虚拟现实系统，可以准确的再造出潜藏的这些知识与景观，并将能够有效的记录和进行知识管理。在全球一村庄的今天，就必然要系统建设与维护虚拟知识社区，在虚拟知识社区里，进行学习、培训、充电、演练……这在知识管理中将是一个全新的进步。

参考文献

[1]胡小强.虚拟现实技术基础与应用[M].北京：北京邮电大学出版社，2011.1.

[2]张涛.多媒体技术与虚拟现实[M].北京.清华大学出版社，2008.2.

[3]韦有双，杨湘龙，王飞.虚拟现实与系统仿真[M].北京：国防工业出版社，2004.6.

[4]王行仁.面向二十一世纪发展系统仿真技术[J].系统仿真学报，1999，11（2）：24-30.

[5]段红，黄柯棣.基于仿真的采办体系结构[J].系统仿真学报，2001，（2）：45-47.

[6]黄荣怀，郑兰琴.隐性知识及其相关研究[J].开放教育研究，2004，（6）：33-37.

[7]夏月.基于SECI模型的入职培训策略研究[D].上海外国语大学，2007：13-26.

第8篇：虚拟制造技术的定义范文

关键词:虚拟技术;学科教育

中图分类号:G43文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)32-9108-02

Virtual Technology in the Field of Education of Subjects

WANG Xing-can

(Xiamen Airlines Co., Ltd., Xiamen 361000, China)

Abstract: Virtual technology in education and teaching on the application, creating a "virtual technical disciplines of education" of the new area, it is education, high-tech display and reflect, but also educational means modernization, one of the hallmarks of information technology, has an extremely wide application prospects. Practice has proved that teaching is a promising simulation means of teaching. Teaching simulation using computer modeling and simulation technology to the performance of some systems (natural, physical, social) structure and dynamics in order to provide students with a kind of experience and observation for the environment, show the meaning and structure of knowledge, to acquire knowledge purpose. Through the establishment and description of the logic of simulation objects, teaching, or the process model, to a certain extent, reflects the real-world knowledge system to demonstrate knowledge of the ideal picture. Created by using virtual technology, virtual learning scenarios, you can improve the teaching effectiveness, enrich teaching methods and teaching expressive.

Key words: virtual technology; disciplinary education

1 虚拟技术及其特征

虚拟现实(VirtualReality)即将本来不存在的事物和环境,通过各种技术虚拟为沉浸式交互环境,使人感觉如同处在真实世界一样,又称为灵境技术或临境技术。

沉浸性、交互性、想象性是虚拟技术的三个突出特征,三者就像三个顶点,构成了虚拟技术的三角形,使参与者能够沉浸于虚拟世界之中并直观而自然地实时感知和交互。

1)沉浸性:是指使用户感觉到好像完全置身于虚拟世界中一样,被虚拟世界所包围。虚拟技术的主要技术特征就是让用户由被动的观察者变成主动的参与者,觉得自己是计算机系统所创建的虚拟世界的一部分,沉浸于其中并参与虚拟世界的各种活动。视觉沉浸、听觉沉浸、触觉沉浸、嗅觉沉浸的感知技术目前己较为成熟,身体感觉沉浸、味觉沉浸还有待进一步开发。

2)交互性:是指用户从过去只能通过键盘、鼠标与计算环境中的单维数字信息发生交互作用,到能用多种传感器,借助于虚拟现实系统殊的硬件设备,以自然的方式与多维化信息的虚拟世界进行交互,实时产生在真实世界中一样的感知,甚至连用户本人都意识不到计算机的存在。

3)想象性:是指虚拟环境是人想象出来的,同时这种想象体现出设计者相应的思想,可用来实现一定的目标,如从定性和定量综合集成的环境中得到感性和理性的认识,进而使人能深化概念、产生新意和构想,主动地寻求探索接收信息,而不是被动地接收等,更有创意。

2 虚拟技术在学科教育领域中的关键技术

VRML(Virtual Reality Modeling Language)虚拟现实建模语言是在Internet上广泛流行的一种图形建模语言,用它可以在Internet上创建三维的虚拟场景。许多互联网上创建的具有可导航、超链接等功能的三维虚拟现实空间都是用这种技术创建的,其中网上虚拟大学用的主要技术就是虚拟现实建模语言技术,它已经成为在互联网上创建三维虚拟场景的事实上的标准。

2.1 虚拟现实建模语言的场景描述

在虚拟场景建模的时候,一般把整个场景进行适当的分割,对分割的小场景再进行渲染。

虚拟现实建模语言定义的三维场景由一个节点树表示,场景中的每个对象由一个或多个节点描述。从理论上来说,节点可以包括任何东西――3D几何体、MIDI数据、JPEG图像。虚拟现实建模语言标准节点集中定义了许多不同类型的节点,多数节点分为以下几类:

1)外形类节点(shape node),唯一一类能被绘制的节点。

2)属性类节点(properties node),这类节点的处理通过影响外形类节点进行。

3)组节点(group node),组节点把其它节点收集在一起,允许把节点的集合当作一个节点来处理。其他的节点诸如材质节点(material)节点、纹理(Textual)节点、灯光节点(分为DirectionalLight节点和SpotLight节点)、背景(background)节点。每个小场景都可以形成虚拟现实建模语言文件,由多个小场景构成的多个虚拟现实建模语言文件用内联节点(Inline)之间的嵌套技术合并成一个虚拟现实建模语言文件,这个虚拟现实建模语言文件完成了整个场景的建模。这种场景的建模基本有两点好处:

1)虚拟现实建模语言的小场景文件可以有机的整合,不会因为每个小场景的文件太大而不利于调试、检查。

2)用户浏览的时候不用把整个场景文件都读入本地客户机中,这样就适应了网络带宽的限制,提高了在虚拟空间中浏览的速度。

2.2 虚拟现实建模语言的文件组成

虚拟现实建模语言文件主要包括四个主要成分:虚拟现实建模语言文件头、原型、造型节点和脚本、路由。在这四个要素中,只有文件头部分是必须的,它用来告诉浏览器虚拟现实建模语言文件符合的规范、标准以及使用的字符集等信息。原型定义了创建带有指定名称、接口和整体的新节点类型,一旦成功地定义了原型,它就可以在虚拟现实建模语言文件的其他地方随意使用。造型节点是虚拟现实建模语言中的基本建造模块,它构成了虚拟现实建模语言文件的主体部分,正是由于造型节点的定义而产生了虚拟的虚拟现实建模语言空间。脚本可以看作是一个节点的外壳,它有域值、eventIn事件、eventOut事件。事件本身不能产生任何动作,但它可以通过程序脚本来赋予脚本节点值来产生各种动作。这里的程序脚本是一种简化了的应用程序,一个典型的脚本是由JAVA或JavaScript编程语言写成的程序。路由(Route)是一种文本描述消息,一旦在两个节点之间创建了一个路由,第一个节点可以顺着路由传递消息给第二个节点,这样的消息被称为事件。虚拟现实建模语言还可以包含下列条目:注释、节点和域值、定义的节点名、使用的节点名等。

2.3 虚拟现实建模语言语言的编译

设计虚拟现实建模语言虚拟场景时,最简单的方法是直接使用文本编辑器来编辑描述文本。这种方法类似于程序设计,它简单方便,但不是很直观,对设计者的空间想象能力要求较高,设计的效率也不高。现在有很多可视化的虚拟现实建模语言设计工具,如CosmoWorld和HomeSpace等,这些工具将虚拟现实建模语言的标准节点都做成可视的组件,用户设计时,只需要将这些组件组合成自己需要的虚拟场景就可以了,而且设计的效果在设计时就可以看到。设计完毕后,系统自动将这个可视的虚拟场景生成标准的虚拟现实建模语言描述文本,这样,这些文本传送到用户的浏览器后,便会在用户的屏幕上重现这个虚拟场景。虚拟现实建模语言在各方面都展现出强大的应用潜力,蕴藏了无限生机。

3 虚拟现实在教育领域中的应用

虚拟技术能够为参加教育的学生提供生动、逼真的学习坏境,学生能够成为虚拟环境的一名参与者,这对调动学生的学习积极性,突破教学的重点、难点,培养学生的技能都将起到积极的作用。虚拟技术在远程教学中的应用主要有以下四个方面:

3.1 探索学习

虚拟技术可以对学生学习过程中所提出的各种假设模型进行虚拟,通过虚拟系统便可直观地观察到这一假设所产生的结果或效果。如在虚拟化学系统中,学生可以按照自己的假设将不同的分子组合在一起,虚拟出组合的物质来。真正对虚拟现实学习环境的研究是对分布式真实虚拟现实感的教学环境的开发与应用进行研究,通过人体模型或者化合物等分子结构演示的虚拟体验,教育者和学习者之间,或者学习者和同伴之间可以在一个虚拟的现实空间中,进行虚拟人之间的面对面的情感交流。

3.2 技能训练

利用虚拟技术,可以做各种各样的技能训练。由于这些虚拟训练系统无任何危险,学生可以不厌其烦地反复练习,直至掌握操作技能为止。如虚拟飞机驾驶训练中,学员可以反复操作控制设备,学习在各种天气情况下驾驶飞机起飞、降落,通过反复训练,熟练掌握驾驶技术。虚拟技术在教学中应用几乎最成功的案例就是模拟训练系统的开发与研制。由于空间探索和军队战争训练需要高昂的费用,以及这些领域需要极高的安全性与可靠性,使得虚拟技术最早应用在了这个领域,并且发挥出了巨大的使用价值和商业价值。随着社会的进步,虚拟技术也延伸到的一般的医学教学、汽车驾驶以及电器维修等需要培养各种操作技能的领域。在动作技能的学习中,学习者只有从虚拟现实系统中接受到操作或动作的反馈才能起到积极的学习作用。因此在运用虚拟技术研发模拟训练系统时应该具体考虑学习产生的条件以及教学的效果,这种模拟训练系统应该能够提供真实的模拟训练的情景,校正学习者的错误以及跟踪学习者的学习过程等功能。

3.3 虚拟实验

利用虚拟技术,还可以建立各种虚拟实验室,如地理、物理、化学、生物实验室,学生可以自由地做各种实验。利用虚拟技术建立的各种虚拟实验室(Virtual lab)在教育上应用前景广阔,尤其在物理、化学、生物等需要实验的学科中更是如此。创建这种虚拟环境的演示物体可以摆脱真正实验室所需要的昂贵的设备,减少了教育部门的实验开销,教学的效果基本接近运用真正的实验仪器设备进行实验所能达到的教学效果。虚拟实验室基本上分为两类:一种是由编程者设计只能插入并操作实验中有限的实物,这是现今大多数虚拟实验室系统的工作环境;另外一种是基于广泛学科领域知识的虚拟现实系统。

4 结束语

教育是借助于一定的技术手段来实现的,因此教育技术的变革,必然会带来教育模式、规模和意识上的变革。教育技术的先进性,直接促进人类教育行为的方方面面,同时也进化着人类的教育思想。显而易见,在崭新的教育技术――虚拟技术支持下的虚拟教育,不仅仅是为教育技术提供了一种全新的、前所未有的模式,而且将对远程教育乃至整个人类教育,在思想观念上带来重要的、也许是根本性的革命。21世纪是虚拟技术更加成熟的时代,虚拟技术在教育领域中的应用将进一步拓展其广度和深度。

参考文献:

[1] 郑少俊.浅谈虚拟演播室技术(系统)在高校现代教育技术中的应用[J].知识经济,2009(07).

[2] 高丽娜.虚拟现实技术在教育领域内的应用研究[J].长春师范学院学报:自然科学版,2009(02).

第9篇：虚拟制造技术的定义范文

关键词 电视节目；虚拟技术；景观

中图分类号G210 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2014）123-0004-02

1 景观的原意阐发

“景观”一词的英文单词是“landscape”，据全国科学技术名词审定委员会所下定义，景观从地理学中定义为：反映统一的自然空间、社会经济空间组成要素总体特征的集合体和空间体系；而从生态学领域定义则为人类尺度上、具有空间可量测性，由不同生态系统类型所组成的异质性地理单元。而在百度百科名片中则将景观定义为：某地区或某种类型的自然景色，也指人工创造的景色森林景观。泛指自然景色，景象。

景观一词最早出现于希伯来文的《圣经》中，用语对圣城耶路撒冷总体美景的描述。而在后现代主义影响下出现的新文化地理学代表人物丹尼斯，科斯格罗夫则直接指出：“景观是一种看的方式。”从根本上将纯粹客体的“景观”，进而转化为主观色彩浓郁的主体性词汇。但是，同时也促使我们去思考，景观在现代语境中，是否需要摆脱与生俱来的天然性而进入一种人文视野。

芝加哥大学艺术学院的著名教授米歇尔（W.J.T. Mitchell）认为，景观本身首先是物质的媒介（大地，石头，植物，水，空气，声音和沉默，光明和黑暗，等），然而，无论是风景花园和建筑对一个地方的物理改造，还是在一个“自然”形成的地方，这些景色中都被编入了文化意义和价值。这一论断刚好回答了上面的问题。将景观赋予了更多的人文色彩的意义。

因此，从这个角度出发，我们可以认为景观本就不是天然而成，而是一种将天然之物取而用之。然而，这个“用”也不是简单的随意组合，而是基于一种整体美的谋划，然后再赋予创作者的个性特色，然后遵循物质的内部规律将其组织排列，从而形成一种浑然天成的

2 技术美学下的虚拟现实技术

李泽厚曾在其《美学四讲》中指出美学的四大范畴：自然美，社会每，艺术美和科技美。而高鑫教授在李泽厚的这个思想基础上，结合3D影片《阿凡达》在全球的胜利的实例，更是肯定了技术美学在现代文化语境中不可或缺的地位。他明确给出技术美学的定义：“技术美学，是技术与美学的融合，，是将科学研究成果付诸生产实践的方式、方法及其规律所体现出的美学价值。

在我们肯定了技术美学的大概念范畴之后，我们再来审视现在已经广泛应用于电视中的虚拟现实技术。虚拟现实技术（Virtual Reality），从其定义上说“是一种扩展的计算机人机界面技术，他汇集了计算机图形学、多媒体技术、人机接口技术、传感器技术和人体行为学研究等多项技术。具体地说，虚拟现实技术就是多媒体技术发展的更高境界。”

随着计算机科技的发展，虚拟现实技术在广电行业中运用越来越广泛，而其在广电行业中的应用形式，也从早期的虚拟演播室，伴随技术的日趋完善，已经发展成为演播室节目实时的3D技术的合成了。

而经由前期精心设计，在电视演播过程中通过电脑技术实时完成的绝妙画面，则无疑是在通过创造出一种虚拟的景观，从而大大的提升节目的可视性。

3 当下电视对创新形式的呼唤

前面已经提到，现在在收视压力的影响下，各大电视台都千方百计吸引观众眼球。以2012年～2013年的跨年演唱会为例，主打跨年狂欢夜的湖南卫视和主打跨年演唱会的江苏卫视就是在争夺跨年夜收视率的两支劲旅。我们回顾两个台的跨年演唱会，仔细比较节目单，不难发现两个台邀请的明星可谓旗鼓相当。

湖南台请到的明星嘉宾主要有：陈奕迅、蔡依林、刘德华、张根硕、萧敬腾、蔡健雅、曹格、张杰、杨幂、李宇春、张靓颖、周笔畅、黄雅莉、杨钰莹、BIGBANG、东方神起、SHINee、大张伟、俞灏明等等，而江苏卫视跨年演唱会的嘉宾主要有周杰伦、张学友、王力宏、罗志祥、莫文蔚、萧亚轩、周华健、林俊杰、林宥嘉、金贤重、EXO-M、SJ-M、任贤齐、黄品源、阿牛、黄小琥、萧煌奇、boyfriend等。

于是，我们可以说在现在各个电视台几乎均分节目资源的情况下，同质节目样式的创新就成了各大电视台竞相尝试新领域。因此，无论是在节目的开场，还是在歌星演唱过程中，虚拟现实技术都在视觉效果的提升方面发挥了重要的作用。比如我们在湖南台张杰和江苏台的许嵩的演唱中，都看见了这种虚拟现实技术的精彩呈现。

而虚拟现实技术彻底改变人们的观看习惯，则是在2012年的春晚中萨顶顶的演唱时，漫天飞花的3D技术给观众带来了一种奇幻的感觉，再与萨顶顶空灵的歌声相配合，可谓形成了美轮美奂的奇观。

而这些，无一不是电视的虚拟景观在节目中的具体体现。而真正使得这种技术使用得更加纯熟自然得当属电视新闻节目，美国的ABC、NBC等电视台，早已经在其新闻节目中大量运用电视虚拟技术，并且已经成为一种节目的常态表现方法，只是这点在我国得新闻节目中尚未受到重视，同时还有漫长的道路需要和本国的电视节目在相互磨合中寻找到结合的最好方式。

4 在中国电视中初出茅庐的虚拟景观

由于应用得历史非常短，基于虚拟现实技术得这种电视虚拟景观得设计和呈现，都还呈现出很多缺陷。比如，如何找到更适合电视表达的设计模式，如何与节目，比如嘉宾更好的配合，甚至是在通过摄像机和转播台在录制或者直播时更好的实现效果，都还是我们在做这门研究的时候应当积极思考的问题。

今年中央电视台的六一晚会，依旧在中央电视台一号演播厅演出，依旧是中国式的电视虚拟技术在节目中的继续呈现――演员、节目和电视虚拟技术传达之间仍然是非常艰涩而又不协调的组合，我们仍然没还有找到合适的方式让节目变成一个相互呼应、相互协调的整体呈现出来。

不过值得欣慰的是，中国的电视事业，本就依然处在探索发展时期，随着技术、设备等各方面条件的成熟，这种虚拟景观在电视节目中会得到更广泛的、也必将是更成熟的应用。

参考文献

[1]Daniel Cosgrove， Social formation and symbolic landscape[M]， London： Croom Helm （2nd edn： Madison， WI： University of Wisconsin Press），1984（1998）.