虛擬現實技術的發展精選(九篇)

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第1篇：虛擬現實技術的發展范文

關鍵詞：虛擬現實；工業設計；融合

隨著計算機技術的快速發展，虛擬現實技術在工業設計領域的應用越來越廣泛，它的出現顛覆了以往產品單一的表現形式，能夠帶給參與者“真實”的體驗，成為現代工業設計領域的強大工具與重要手段。

1虛擬現實技術的概述

虛擬現實技術（VirtualReality）產生于20世紀80年代，由美國VPL公司創始人拉尼爾（JargonLanier）提出；因此，可以說美國是虛擬現實技術研究的發源地。虛擬現實技術是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統。［1］即利用計算機模擬產生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬。［2］虛擬現實是多種技術的綜合，包括實時三維計算機圖形技術，廣角（寬視野）立體顯示技術，對觀察者頭、眼和手的跟蹤技術以及觸覺/力覺反饋、立體聲、網絡傳輸、語音輸入輸出技術等。其發展史大體上可以分為四個階段且擁有三個核心特征：沉浸感（Immersion）、交互性（Interactivity）、構想性（Imagination）。其中，沉浸感是虛擬現實技術最重要的基本特征，參與者能夠完全沉浸于虛擬的三維空間中，強調的是虛擬現實境界的逼真性；交互性是虛擬現實的實質特征，通過硬件和軟件設備進行人際交互，強調的是虛擬現實系統的可操縱性；構想性是虛擬現實的最終目的之一，強調的是對人類認知范圍的擴展。

2我國虛擬現實技術在工業設計中的應用及發展情況

工業設計是一種創造性的活動，以工學、美學、經濟學為基礎對工業產品進行設計。［3］我國作為農業大國，長期以來的工業設計發展水平并不高，在與國外企業的比較中，過度模仿抄襲、缺乏創新意識、能力不足、設計水平低等仍是我們不得不面臨的問題。隨著我國經濟實力的發展，眾多企業將虛擬現實技術引入工業設計領域中，雖然工業發展和進程與發達國家仍存在一定差異，但是我國的工業設計也有了很大的發展。目前，我國許多科研單位已將虛擬現實技術列為攻關項目，不少高校與企業也投入這一技術到開發與研究當中。21世紀將是虛擬現實技術的時代，就工業設計領域而言，其為空客Airbus設計的虛擬座艙，就可以進行虛擬現實的設計；SONY公司TransVision，利用虛擬現實技術可增強現實樣機系統等；據悉，谷歌公司剛剛成立了虛擬現實技術部門。從整體來看，虛擬現實技術已不再是遙不可及了。

3虛擬現實技術對工業設計的影響與作用

工業設計具有一定專業性和復雜性，且涉及的領域較為廣泛，傳統的二維平面設計方式和模式，設計樣式單一、老套，已無法滿足市場需求。但是，虛擬現實技術卻不同，作為運用計算機對復雜數據進行的一種可視化操作，它突破了二維平面設計的束縛，以創新的可視化模式讓設計師能夠輕松構建互動體驗，提供直接的圖形程序化接口。虛擬現實技術讓產品的功能、性能和質量在三維空間中完美地呈現給用戶。它顛覆了以往產品單一的表現形式，使設計者在工業設計過程中可以將靈感發揮得淋漓盡致。工業設計中虛擬現實技術的引入，使設計者在進行工業產品設計時，可以更為直觀地觀察到產品的效果及表現情況，以便及時發現不足、解決問題，這大大提高了設計者的設計效率；同時，在三維空間中，虛擬現實技術以視覺形式更準確地反映了設計者的思想與理念。總而言之，虛擬現實技術的引用使工業設計在思想上有了質的飛躍，它的崛起將我國工業設計推向了更遠的未來，在工業設計領域具有獨特的應用價值。

4虛擬現實技術與工業設計互融的發展未來

對于設計師來講，作為高集成的計算機技術，虛擬現實不僅是一個演示媒體，更是一個設計工具。虛擬現實技術已成為現代工業設計中不可或缺的手段之一。目前，虛擬現實被寫進了“十三五規劃”，表明了國家層面對虛擬現實的鼓勵和扶持態度，以及肯定了該行業的價值和空間。繼小米、樂視、騰訊之后，阿里也表明了對虛擬現實的積極態度，VR陣營又多了一名重量級的參與者。［4］作為專業設計師，以往傳統的表現形式很難讓客戶充分理解設計師的細節處理與良苦用心；但在未來，進入VR虛擬時代之后，我們終于可以采用一種更加直觀、有趣的方式來展示產品設計的魅力了。［5］虛擬現實技術正逐漸走向成熟，這一方興未艾的計算機技術必將產生巨大的生產力。未來我們還會需要更多類似于虛擬現實技術的高新科技，它們的崛起，需要一代又一代的設計師繼續努力。

5結語

虛擬現實技術與現代工業設計互融具有十分重要的現實意義，它不僅為工業設計的發展注入了新鮮血液，還帶來了嶄新的設計模式，更推動了現代經濟的發展。在不久的將來，虛擬現實技術必然能為工業設計創造出新的天地。

作者:張楠 單位:大連工業大學

參考文獻：

［2］賈晶晶.論虛擬現實藝術［J］.中國電子商務，2013.

［3］郭睿.產品設計的文化內涵和藝術表現的研究［D］.工業設計工程，2013.

第2篇：虛擬現實技術的發展范文

關鍵詞：虛擬現實；VRML技術；全景；X3D

中圖分類號：TP391文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)32-1223-02

Impact on the Development of Virtual Reality Technology to a Number of Factors Analysis

HU Yang

(Qiannan National Teachers College of Computer Science and Technology, Duyun 558000, China)

Abstract: The book on virtual reality technology through the development of the analysis, the impact of virtual reality development of a number of factors, and the future of virtual reality has made the development of thinking and forecasting.

Key words: virtual reality; VRML technology; panoramic view; X3D

1 虛擬現實發展現狀

VRML（Virtual Reality Modeling Language）是一種建模語言，用來在Web環境中描述三維物體及其行為，從而在網絡環境中構建虛擬場景。VRML以Internet為應用平臺，作為構筑虛擬現實應用的基本構架，具有分布式、三維全景、交互性、多媒體集成、境界逼真等特性。傳統的文字、平面和三維技術帶來的信息表達式已經難以滿足多媒體和互聯網技術的飛速發展，以虛擬現實為特征的網絡3D技術的廣泛應用和發展勢在必行。VRML被稱為第二代網絡程序設計語言，是網絡3D的核心技術。

虛擬現實技術已成為計算機領域中繼多媒體技術、Internet網絡技術之后關注及研究、開發與應用的熱點，也是目前發展最快的一項多學科綜合技術。從去年開始，為了我們當地的數字化民族博物館的建設，開始研究VRML。之后對畢業生畢業設計的課題輔導也選了一個VRML的設計應用。剛開始時候收集了很多VRML的資料。給我的感覺是，大量的文章似乎在說明VRML已經廣泛應用于我們的各行各業，網頁瀏覽業已進入3D時代，所以當時我研究的時候也很是激動。但深入之后,卻發現絕大多數文章停留在研究、初探、淺析等階段，這些同志往往把應用范圍搞得很大，例如：VRML在軍事領域、教育領域、建筑工程、數字化博物館方面的應用等等。讓人誤以為國內VRML很火似的，殊不知，除了一些篇幅很長的論文外，卻很少有成功、漂亮的VRML作品，數字化博物館的成功案例也不多見。從事VRML的公司也沒有見到。隨著應用的深入，本人似乎窺探到了一些VRML方面的問題，現在把這些觀點獻給喜愛VRML同行或朋友，大家一起參與，給VRML一個準確地評價。不足之處，敬請指正。

2 影響虛擬現實技術發展的若干問題分析

2.1 虛擬現實技術的軟件開發環境和語言上沒有統一的標準

VRML開始于20世紀90年代初期。1994年3月在日內瓦召開的第一屆WWW大會上，首次正式提出了VRML這個名字。 1994年10月在芝加哥召開的第二屆WWW大會上公布了規范的VRML1.0草案。 1996年8月在新奧爾良召開的優秀3D圖形技術會議-Siggraph'96上公布通過了規范的VRML2.0第一版。它在 VRML1.0的基礎上進行了很大的補充和完善。它是以SGI公司的動態境界Moving Worlds提案為基礎的。1997年12月VRML作為國際標準正式， 1998年1月正式獲得國際標準化組織ISO批準簡稱VRML97。VRML97只是在VRML2.0基礎進行上進行了少量的修正。 VRML規范支持紋理映射、全景背景、霧、視頻、音頻、對象運動、和碰撞檢測――一切用于建立虛擬世界的所具有的東西。 但是VRML并沒有得到預期的推廣運用，不過這不是VRML的錯，要知道當時撥號上網的14.4k 的modems都還末普遍。VRML是幾乎沒有得到壓縮的腳本代碼，加上龐大的紋理貼圖等數據，要在當時的互連網上傳輸簡直是場噩夢。1998年，VRML組織把自己改名為Web3D組織，同時制訂了一個新的標準：Extensible 3D (X3D)，到了2000年春天，Web3D組織完成了VRML到X3D的轉換。X3D整合正在發展的XML、JAVA、流技術等先進技術，包括了更強大、更高效的3D計算能力、渲染質量和傳輸速度。

Flash能夠在今天大行其道是因為它是唯一的，JAVA在各平臺得到運用也因他是唯一的。沒有標準，3D在Web上的實現過程顯得如此混亂。 另外插件的問題也是一個困繞。幾乎每個廠商開發的標準都需要自己插件的支持，這些插件從幾百K到幾兆不等，在帶寬不理想的條件下必然限制了一部分人的使用熱情。不妨讓我們瀏覽一下目前這些在web3D中劃地自治的各路諸侯們：VRML/X3D;VEGA;VIRTOOLS;Viewpoint;Cult3D;JAVA3D;QUEST3D;OPENGL/DIRECTX3D。

盡管出現了如此之多的解決方案，難道讓我們每個人都跳上了Web3D的列車了嗎？其實不然，由于每一個方案都有自己的長處、短處，它們都力圖使自己的方案成為標準，但卻使得我們在選擇開發環境與語言上無所適從。

2.2 軟件開發環境的困難與障礙

在上述開發環境軟件中，并沒有一款很好的可視化軟件支持VRML的可視化編輯，多數的軟件需要注冊激活，甚至有些軟件無法在32位計算機上正常運行。VRML程序的編寫體制還不是很成熟，沒有很好的可視化編輯軟件支持，使得VRML程序的開發十分緩慢。例如在VRML97設計中，運用Transform節點嵌套坐標系時，這一點得到了充分的體現。但無法可視化移動節點的坐標，實現該操作需要大量的手工數據計算以及調整。

3D Max雖然支持可視化建模，支持導入、導出VRML文件。但是經過該軟件編輯后的VRML文件冗余變得很大，多了很多不必要的代碼。要命的是，VRML文件的體積很大，動輒幾十K上百K的。而VRML的所有編輯器中，都沒有一款很好的能夠優化和簡化代碼的插件支持。3D Max雖然對建模帶來了便利，但是代碼優化的工作量也增大了，而且基本上都是手工操作，操作過程的繁瑣可想而知。

另外， VRML僅僅是一種用于描述基于互聯網的虛擬三維場景的規范，其提供的交互性對于開發復雜的應用稍嫌不足，而交互技術恰恰是虛擬網絡技術的關鍵。其次，場景描述信息與交互信息共存在同一VRML文件中也不便開發者使用。

2.3 目前國內的網絡帶寬也嚴重制約VRML的發展

VRML文件的體積太大，不適合國內的網絡現狀。我國是全世界網民最多的國家，網絡資源緊張，目前大多數網民的帶寬都在2M左右。以往用JAVA或者ASP編寫的網頁代碼總體體積不過幾十KB，但是要制作一個大型的VRML場景，加上完整的貼圖修飾，音樂元素等，文件體積以MB為單位，就算對代碼作了優化，效果也不太理想。這對當前網絡資源是一個很大的挑戰。

2.4 確少大公司的支持也是制約VRML發展的因素

最近MICROSOFT公司宣布，基于安全的理由，它不再支持JAVA，其最新的操作系統Window s XP也沒有內建JAVA虛擬機。如果在Windows XP使用VRML的新標準X3D、以及能實現復雜三維圖形開發、具有效好交互性的JAVA 3D時，必須安裝JAVA虛擬機、JAVA運行環境等。其它Web3D軟件也必須在客戶端安裝瀏覽器插件，才能實現對VRML作品的瀏覽。確少大公司的支持，無疑使本來就孱弱的VRML雪上加霜。

3 對VRML未來的展望

VRML的路在何方？這個問題一直在我腦海盤旋！在回答這個問題之前，我們先來探討下面兩個方面的問題。

3.1 VRML vs 全景VRML vs flash

目前的全景技術越來越火，國內基于全景技術的軟件開發公司越來越多。一批批汽車、室內環境設計等廣告網站，通過全景技術（全景實際上只是一種對周圍景象以某種幾何關系進行映射生成的平面圖片，通過全景軟件、播放器的處理成為三維全景）全方位的展現產品的各個方面，取得了良好的廣告效果。還有就是flash等平面軟件，他也提供了越來越多的功能，所以我們不僅要問，難道全景、flash將取代VRML？但是我覺得，VRML和全景，flash是不能比的，這不是水平誰好誰差的問題，而是他們針對是不同的對象，就像不同產品針對的不同細分市場一樣的，如果要全方位的展現產品、景點之類的當然是全景好。還有，你要做一個的高中物理多媒體課件當然是flash或者authorware好，如果有一個老師本來想用flash作他的物理課件，但是學了VRML后，就嘗試用VRML來做，但做出來的東西效果肯定比不上用flash，由此得出VRML不如flash，這是可笑的。試想如果做一個很復雜的機器的培訓系統，其中最重要一塊就是讓學員能夠對機器進行虛擬拆裝，從而可以了解其結構和原理，這全景和flash可以嗎？唯有VRML。

3.2 X3D真的是VRML的未來嗎

正如前面提到的在1998年，VRML組織把自己改名為Web3D組織，同時制訂了一個新的標準: Extensible 3D（X3D），到了2000年春天，Web3D組織完成了VRML到X3D的轉換。X3D到底給VRML帶來了什么？我們先來看看X3D的簡介：

在X3D之前，市場上出現了為數眾多的互聯網3D圖形軟件，這些圖形軟件遵循各自的技術規格，讓用戶感到無所適從和難以忍受。Web3D聯盟的新一代國際標準X3D有望結束這種混亂的局面，X3D所具有的高度可擴展性可使開發人員根據自己的需求來擴展其功能。同時 X3D整合正在發展的可擴展標記語言（Extensible Markup Language ，簡稱XML） 、JAVA、流技術等先進技術，包括了更強大、更高效的3D計算能力、渲染質量和傳輸速度。 X3D被定義為可交互操作，可擴展，跨平臺的網絡3D內容標準。可以斷言X3D必將為互聯網3D圖形的發展提供一個廣闊的發展前景，X3D 是 VRML的繼承。X3D還提供了以往VRML 97標準所不具備的十幾種新功能。

限于篇幅原因，有關X3D的介紹在這里就不再贅述。我僅對我使用X3D談談自己的幾點看法。

1) X3D-EDIT場景編緝器還不是一款真正意義上的可視化編緝器。雖然通過它的Process-XSL（工具欄XSL按鈕最右邊一個）可實現與IE互聯，但得到的是轉化的html文檔，依然不能夠實現可視化編緝。

2) 在IE上瀏覽.3D文件，依然需要BS插件的支持。

3) 缺少有價值的、實用性較強的X3D書籍與資料。大多數資料都在大談其功能如何如何，但就是缺乏如何實現的關鍵性技術代碼。號稱全國最大的購書網（當當）上，也只能搜索到一、二本有關X3D的書籍。

4) X3D雖然整合了XML、JAVA，較好的實現了可移植性、平臺性與交互性。但微軟對它們的支持可以用太不仁道來說明。真不知道微軟這個軟件巨頭是如何想的，要知道，國內90%的電腦在使用windows xp。并且，由于缺乏相應的技術支持，在它們整合的應用上，依然難有突破。

5) 對X3D的開發人員來說，需要有較強的綜合知識能力。很多是基于Java、DirectX、OpenGL、XML等等技術的網絡應用，所以要學好，涉及的技術是相當多的，相信僅僅憑個人的摸索是遠遠不夠的，也是難以適應快速社會的要求。

以上這些因素或許就是在www上未能看到較多X3D成功案例的原因吧！

其實，X3D實質上還是一個正在發展的標準，X3D Specification Working Group 正在努力的完善。但X3D相對VRML來講，在規范和語法方面都有了很大的改進，雖然不能說完全解決了VRML所存在的缺陷，但是在VRML的基礎上有了很大的提高。更簡單的節點集，更快的渲染速度，更適合網絡的傳輸。特別是它采用XML的編碼形式，使它在可移植性、頁面整合性、工具支持以及結構化主面取得較大的突破。我們有理由相信該技術必定能將Web推向一個新的紀元。

4 總結

VRML之路充滿坎坷，但Web三維化是必然的趨勢。就像幾年前人們無法想像得到網絡對我們的生活產生如此巨大的影響。虛擬現實技術是未來網絡的進一步延伸，它充滿交互性和能動性。未來的購物很有可能代替現在大家進超市購物的習慣，你只需要進入用虛擬現實技術建立的虛擬超市網站，點擊相關物品分類，便可來到相應的物品架前，選擇你想要的商品，再通過信用卡付款的方式，一個按鍵，虛擬超市的工作人員便可以將你選購的物品直接送到你的家中。更如以后的虛擬聊天室，不再是一個人坐在電腦前看著電腦屏幕打字，而是戴上虛擬感應裝置（用于聲音感應的耳罩、用于圖像感應的眼罩和用于肢體感覺感應的插線等）后，直接身臨其境的進入虛擬聊天室與相隔千里的好友進行交流。虛擬教學的發展也將如此，到時候為學生和老師們只需要配備一套虛擬感應設備，不用出門都可以完成從小學到大學的所有課程。虛擬現實技術的發展都將為人類的生活帶來很大的便利。

以上的遐想不會是遙不可及的夢，因為很多遙不可及的夢已經被我們實現了。

參考文獻：

[1] 劉怡,張洪定,崔欣.虛擬現實VRML程序設計[M].天津:南開大學出版社,2007:1-50.

第3篇：虛擬現實技術的發展范文

關鍵詞：展示設計；虛擬現實技術；應用

1 現代展示設計的發展

人類文明的歷史，也是一部展示設計的進化史。伴隨著時代與技術的革新，展示設計由內而外的不斷蛻變。作為現代科技成果與文化呈現的舞臺，展示設計有著重要的社會價值與意義，在歷史文化繼承方面它起到文化保護與傳承的功能。而各類博物館展覽館作為提升國民素質的基地，它有著教育延伸的功能；商業展示空間則是人類經濟社會重要的組成部分，產品的交易、經濟的流通皆為展示活動的過程。

展示設計不僅是藝術文化創意活動，也是科技成果的應用展現。伴隨著科學技術的發展，現代展示設計逐漸褪去平面靜態展示的“呆板形象”，融合新媒體技術，通過藝術的呈現方式，搖身成為眾人追捧的現代化高科技展示舞臺。近年來，虛擬現實技術的發展讓當代展示設計煥然一新，為觀展者提供了可互動的沉浸式多感官體驗形式，也為展示語言的豐富帶來了科技的貢獻。

2 虛擬現實技術的應用

2.1 虛擬現實技術的發展

虛擬現實技術（Virtual Reality）簡稱“VR技術”，是一種建立于計算機圖形學、計算機仿真學、多媒體技術以及傳感技術基礎上的綜合性的信息技術。虛擬現實技術利用計算機模擬的三維環境對現場真實環境進行仿真，生成實時動態三維立體的多感知虛擬環境，用戶通過傳感設備與虛擬環境中的對象進行交互作用，相互影響。通過人體行為動作控制瀏覽方向，并操縱場景中的對象進行人機交互，滿足視覺、聽覺、觸覺甚至嗅覺與味覺的感知享受，從而產生身臨其境的體驗。1957年，

電影攝影師Morton Heiling發明了名為Sensorama的體驗裝置，并在5年后為這項技術申請了專利。觀眾通過Sensorama的三面顯示屏可以觀賞五個2分鐘的三維有，影片中帶有聲音、氣味以及迎面吹風的感受。從20世紀簡易的3D顯示工具到近年來各種VR產品的出世，虛擬現實技術正通過各種形式出現在人們的生活中。

2.2 虛擬現實技術的特征

虛擬現實技術的主要特征簡稱“3I”，包括交互性（Interactivity）、沉浸感（Immersion）、構想性（Imagination）。

（1）交互性，交互性特征，指的是參與者對于計算機虛擬環境中的物體能夠進行操作行為，這種行為可反饋到機器中，因此具有交互性和實時性。例如，使用者通過手勢控制抓取了一件衣服，通過觸摸能夠控制衣服的移動進行觀察，而在這個過程中，人能感受到手里確實抓著衣服，而虛擬的衣服也會隨著手的移動而移動，雙向的信息接收，人與虛擬對象之間能夠進行互動。

（2）沉浸感。沉浸感，是指參與者進入虛擬現實的環境中，能夠身臨其境地感受逼真的虛擬世界，通過視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等多感知的體驗，行為與運動中產生與現實世界同樣的反饋活動，最終用戶可以全身心地沉浸其中。

（3）構想性。構想性，指的是VR技術中如何發揮人類的創造力和想象力的訴求特征。參與者不只是被動接受預設的信息，而是依靠人的主觀能動性，依據系統的運行狀態變化對運動的未來進行想象，進而深化概念，產生新意和構想，主動地尋求探索信息，在虛擬空間中進行想象與創造，參與虛擬活動并進行動態生成，因此可以說，虛擬現實是啟發人創造性思維的活動。

2.3 虛擬現實展示設計

展示設計與虛擬現實技術的結合是藝術與技術的融合，同樣也是人類智慧的表現。展示設計的體驗需求可以通過虛擬現實技術來實現。虛擬現實展示具有直觀性、交互性、真實性的特點。利用虛擬現實技術，觀眾能夠全面地欣賞展品，完整的了解展品信息，并直接與展品進行互動體驗，觀展的主動權也將會交到觀眾手中。

虛擬現實技術在展示設計中的應用主要包括以下三點：

（1）文物古跡與文化遺產保護開發中的應用。在文物修復與古跡開發方面，利用虛擬現實技術能夠在虛擬環境中進行修復和開發活動的預判，通過虛擬的實驗得到及時反饋，最終總結出最佳方案。另外，利用虛擬現實技術可以為觀眾展示文物古跡的復原樣貌，深入其中進行虛擬游覽。敦煌莫高窟壁畫如夢如幻，虛擬莫高窟的展示可以讓觀眾聆聽千年前的古韻琴聲，欣賞飛天靈動的舞蹈，近距離觀賞壁畫清晰的細節。虛擬展示為觀眾帶來真切體驗的同時，也對文物古跡的保護作出了貢獻，緩解了旅游壓力，減少了游客不文明行為的發生，同時文物的數據信息通過現代化數字的方式能夠真正實現資源的共享與保存。

（2）展覽空間中的應用。在展覽空間中的虛擬現實技術，主要用于虛擬展品體驗與環境模擬交互體驗。借助虛擬現實技術，展品的呈現不再局限于平面模式，三維立體化的虛擬展品可以滿足觀展者的體驗需求，與圖片形式相比更加真實有趣，多感官的刺激更能讓觀眾印象深刻，達到展示設計的信息傳遞目的。與以第三者的角度參觀模型的方式相比，通過虛擬現實技術觀眾可以走進三維模擬的環境中，以主角的形式了解展示內容，豐富情感體驗，加深記憶之旅。

（3）商業產品展示中的應用。商業展示的主要目的就是刺激消費，而虛擬產品直觀的展示，信息的直接獲取，良好的互動體驗，可以達到促進消費的作用。虛擬現實展示突破了二維平面的限制，解決了產品缺乏真實感的問題。奧迪公司利用Oculus Rift設備為顧客提供了虛擬購車體驗。顧客能夠模擬坐在車內的真實場景，控制方向盤進行操作，細節的反饋也十分真實，顧客可以享受較為沉浸的體驗，聽到汽車的關門聲以及車內收聽收音機的效果。除了體驗試駕外，顧客可以根據自己的喜好為虛擬空間里的奧迪車進行個性化的配置，更改內飾的顏色、皮革、車載娛樂系統的設置等。虛擬現實技術的應用為無法及時試駕的顧客提供了有趣的駕駛體驗，滿足了個性化定制的服務，促進了消費的成功。

3 虛擬現實展示未來發展趨勢

科技發展與普及的過程十分相近，今天的虛擬現實技術看似離人們的生活有些遙遠。有人質疑虛擬現實技術無法普及，將其歸咎于設備的限制。回顧歷史，1946年世界上第一臺電子數字式計算機投入運行，它占地170平方米，重達30噸，運算功能卻比不上今天的微型計算機，這樣一個開啟計算機科學技術新紀元的設備，那時的人們也無法想象今天筆記本電腦與平板電腦的使用與普及是如此的廣泛。目前，虛擬現實技術的發展在展示設計中得到了有效的應用，未來虛擬現實展示會注重于更加自然的交互，虛擬環境呈現更加真實細膩，進入模擬環境能夠實現真實社會生活中交際、創造的功能。

4 結語

虛擬現實技術的出現推進了展示設計的進步，而技術與藝術的發展總是相輔相成的，展示設計為虛擬現實技術的發展提供了舞臺，而虛擬現實技術也為展示設計的呈現提供了嶄新的表演形式。未來逐漸普及的虛擬現實展示將會改變人們的生活，提供更多便捷智慧的展示服務。

參考文獻：

[1] 任仲泉.展示設計[M].南京：江蘇美術出版社，2001.

[2] 閔媛媛.新媒體環境下展示設計研究與應用[D].北京：北京印刷學院，2009.

第4篇：虛擬現實技術的發展范文

關鍵詞：虛擬現實技術；應用；發展前景

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A一、虛擬現實技術。

虛擬現實技術是伴隨著多媒體技術發展的計算機技術，利用三維圖形生成技術、多傳感交互技術以及高分辨率顯示技術，然后生成逼真的三維虛擬環境，然后用戶可以通過特殊的設備進入虛擬環境，進行感受虛擬環境等活動。虛擬現實技術主要功能是生成虛擬圖形，然后利用相關的外設裝置進行使用，對現實世界進行模擬，使用者可以擁有與現實世界近乎相同的浸沒感。近年來，虛擬現實技術的不斷發展，其應用范圍也逐漸擴大，對工業、建筑、教育等方面作出相當大的貢獻，不斷改變著我們的生活。

虛擬現實技術在石油勘探中也擁有著非常重要的作用。虛擬現實技術可以通過虛擬顯示技術將我們理想的數據進行相關分析，然后對石油儲層建立模型并進行分析，然后通過可視化的軟件和虛擬現實技術將石油勘探形成一個數字化、網絡化、虛擬化、一體化和協同化的開發平臺。傳統的石油勘探工作擁有非常多的弊端，大量的突發事件等；而虛擬現實技術能大大降低這些問題出現的可能性，通過虛擬技術，呈現出石油勘探的一系列過程，能夠使石油勘探工作在控制之中。

虛擬現實技術在石油勘探過程中起著重要的作用，虛擬現實技術利用信息技術和圖象技術等，將收集到的圖象信息進行具體的虛擬化分析，能夠產生一種交互式的環境，讓人沉浸其實進行分析。虛擬現實技術能夠結合許多學科和領域的先進技術，將它們集中顯示在一個虛擬環境中，使科學人員進行相互協同工作，能夠大量提高工作效率。綜合以上的虛擬現實技術的優越性，使得在地震資料、三維可視化解釋，地址的綜合研究及井位井眼軌跡的設計優化等方面有了廣泛的作用。

二、虛擬現實技術在石油勘探中的應用。

虛擬現實技術可以提高人們對勘探目標的識別能力。虛擬現實體統擁有地震數據體層位解釋、井軌跡設計、屬性分析、分頻處理、斷層解釋等功能。虛擬現實系統這一系列功能能夠使石油勘探過程中提高勘探的精度與效率，減少了風險出現的可能性。傳統勘探過程中需要常時間整理研究的數據，在虛擬現實技術系統中只需要短短幾天就可以完成分析。直觀的顯示能力使得系統分析的數據更為容易理解與使用。另外虛擬現實技術還可以對地震資料進行詳細分析，能夠進行自動和手動進行追蹤、斷層解釋、地質體刻畫、透視等分析，并且能夠時刻確定井位等，另外虛擬現實技術可以對油藏數據模擬系統進行系統連接，模擬并分析出油田的具體開發效果。

另外石油勘探工作中，會關聯到大量的儲集層的三維模型，而這些模型又是來自不同的信息構件，石油工業的工作者想要研究這些數據就顯得雜亂而無從下手。虛擬現實技術可以對儲集層的三維模型進行分析及處理，利用虛擬現實技術，工作人員就可以輕松的查詢使用這些數據，縮短了工作人員工作時間，提高了工作效率，從另一個側面加快了石油勘探的工作進度。利用虛擬現實技術分析的數據更容易進行交易，這樣也降低工作人員出錯的幾率，使其能做出更為有效，更為正確的決策，保證了石油勘探工作能夠正常正規的進行。

虛擬現實技術最基礎的作用就是模擬現實環境，并方便人員進行研究。虛擬現實技術將傳統的數據進行分析處理，形成了直觀的三維影象，并且可以對石油勘探工作中的大量數據進行分析并加以展示，使工作人員能夠產生身臨其境的感覺，使數據分析過程更為順利。虛擬現實技術對數據分析處理的能力使得工作人員能夠更為全面，并且從各個角度對信息進行感知分析，交互式的分析方式可以使工作人員之間更為輕松的協同工作，能夠使石油勘探開發的過程中，使目標定立更為綜合高效，并且具有高度的科學性。

三、虛擬現實技術的發展前景。

隨著我國第一個虛擬現實技術在石油勘探（多學科協同研究，決策虛擬現實系統）中的應用，標志著虛擬現實技術已經開始在我國石油勘探領域發揮作用。可是隨之而來的一系列問題不得不引起我們的關注。

虛擬現實技術系統龐大，也就意味著其相對其他來說，前期投入的成本也會很高。成本高的問題會導致很多企業會忌憚付出的高成本無法很好的得到預期的回報，這樣會制約著虛擬現實技術在企業中的推廣與發揮其高端科學技術的作用，發展緩慢也會導致其難以得到大部分企業的肯定。另外，短時期內虛擬現實技術又無法大幅度降低其成本，所以，我們在推廣虛擬現實技術的時候，首先可以在個別企業進行重點推廣，推廣過程中使企業感受到虛擬現實技術在石油勘探過程中的優點，并且在使用虛擬現實技術過程中對操作人員進行相關的培訓，使其能夠自主掌握虛擬現實技術在石油勘探過程中的作用。重點推廣的企業在利用虛擬現實技術取得回報后，再逐層次的對虛擬現實系統進行廣泛推廣。在企業消除了高成本帶來的風險意識后，虛擬現實技術會在推廣過程中受到更多企業的青睞，并發揮舉足輕重的作用。

虛擬現實技術作為新興出現的技術，其系統并未非常完善。我們還要繼續圍繞虛擬現實技術系統進行一系列的研究工作，在虛擬現實技術在石油勘探使用的過程中，對系統進行嚴密的管理及記錄研究其相關工作記錄，用以完善虛擬現實技術。另外也要加強相關工作人員的培訓工作，要以工作人員為中心進行相關培訓，保證工作人員對虛擬現實系統的操作管理，使得虛擬現實系統在具體應用過程中能夠穩定正常持續的做出貢獻。

結語

目前虛擬現實技術在石油勘探中的應用只是起步階段，隨著虛擬現實系統的不斷完善，以及不斷的深入應用，虛擬現實系統的特點不斷的發揮，會讓虛擬現實技術與石油勘探工作相結合成為一個趨勢。虛擬技術的推廣與應用，也將使中國石油勘探工作的水平不斷提高。

參考文獻

第5篇：虛擬現實技術的發展范文

【關鍵詞】虛擬現實技術 計算機 應用

我國當今社會的發展進程中，在軍事、建筑業、電子信息以及醫療和教育等行業的發展中，都能夠見到計算機科學與技術的應用。而隨著社會發展進程的不斷推進，計算機科學與技術的應用方式和應用水平也被提出了全新的要求，虛擬現實技術應運而生，并且逐漸受到社會各界的廣泛重視，改變了人們的生產生活方式，是社會進步的巨大推動力。與微信，Facebook等所做到的相似，但更勝于其的社交體系將誕生。當前的社交軟件加強了人們的聯系，以至于更多時間放在對智能手機的使用中，但究其根本，仍是在現實社會聯系的基礎上，而當虛擬現實技術誕生后，應運而生的虛擬世界將會成為第二個社會，令每個人能通過它獲得第二次人生。作為計算機科學與技術的新寵，虛擬現實承擔著開啟智能新時代的重要角色。

1 簡析虛擬現實技術

虛擬技術是二十世紀非常偉大的科研突破，其將計算機的仿真技術作為研究前提，融合電子信息的科學技術成果，形成了一個比較完善的電子信息技術群。為人類營造一個能夠讓其感覺置身其中的虛擬感官環境，虛擬現實技術是客觀環境模擬觀感制造的一種手段，通過計算機虛擬現實技術對虛擬世界客觀發展環境的建設提供更為真實的感官體驗，將用戶置于三維環境中，進而實現了對客觀世界中相關變化規律的感知與研究，是計算機虛擬現實技術最主要的應用和工作方式。

虛擬現實技術中，虛擬感官世界的構建是通過計算機圖形整合制作技術，利用三維環境制作手段，最大限度地再F人類日常生活中的現實環境，也可以在超越現實社會生活環境的基礎上，實現對虛擬生存世界的創設和構建。技術人員可以通過對人類視覺、聽覺以及觸覺等多方面觀感的綜合利用，最大限度的實現在虛擬仿真環境中，人的自然生存技能與其自身邏輯思維方式的相互融合。其中，視覺占人對外界接受信息量的80%，而虛擬現實技術其強大之處正在于可以令體驗者擁有真正的三維感官，一個不同于對當前三維空間的工具（智能手機等）進行操作，而是從操縱者成為那個世界里面生活的一份子。

2 計算機虛擬現實技術的應用

2.1 計算機虛擬現實技術應用的領域和內容

虛擬現實技術是在計算機科學與技術水平不斷進步和提升的帶動下，產生的一種新型計算機技術手段，在當今社會的發展進程中，計算機虛擬現實技術的應用主要涉及到多個不同的技術領域，運用計算機建立三維圖形立體效果，建立虛擬世界觀察界面，將虛擬現實技術引入到計算機科學計算當中等，都是虛擬現實技術在當今社會的主要應用領域。

2.2 虛擬現實技術計算機應用系統的分類

現如今，虛擬現實技術的計算機應用系統可以根據不同的分類方式而劃分為多種類型。將虛擬現實生成器的總體性能以及相應的組成方式作為分類的參考依據時，其維度更加多樣化，分成以PC機為運作基礎，以工作站為最終運作核心，來平衡相對分散的幾種技術類型。現階段的虛擬現實技術僅具備了視覺、聽覺、觸覺以及運動感知等幾項感知功能。這項技術為游戲行業也帶來了巨大的發展空間。東京電玩展上，索尼為旗下的虛擬現實頭盔正式更名為PlayStation虛擬現實技術，這將與Facebook開發的Oculus Rift（頭帶顯示器）、HTC和Valve聯合開發的Vive（頭戴設備）形成鮮明競爭，從而爭奪市場份額。

2.3 虛擬現實技術應用的難點和重點

由于虛擬現實技術本身帶有靈活性以及交互性高的固有特點，這些特點在有效促進虛擬現實技術產生的同時也在一定程度上阻礙了它的發展。圖形的設計和生成一直以來都是計算機虛擬現實技術中的重點和難點。如果在利用虛擬現實技術對虛擬環境的圖形進行生成處理時，無法掌握技術動態以及交互時間相對延遲的技術特征，就會直接影響三維仿真環境的感官體驗效果。

對仿真圖形延遲時間的控制，能在一定程度上降低用戶置身模擬仿真環境中的疲勞、煩躁等一系列形式的負面情緒。圖像生成以及對模擬感官圖像延遲時間的有效控制是虛擬現實技術在計算機應用過程中最為重要的環節，只有技術人員真正掌握好虛擬現實技術的應用方法，才能最終實現虛擬現實技術應用水平的提升。

3 結論

虛擬現實技術中融合了一系列高精尖的科學技術成果，包括了計算機的圖形學、人工智能技術、實時計算機技術以及相關多媒體技術等，將計算機科學與技術的各學科進行融合與滲透，是科學技術不斷走向成熟的標志，其在各個社會經濟領域中的應用，促進了計算機科學與技術的飛速發展，為該行業帶來了奇妙的變化，為人類創建了一個全新的未來世界。

參考文獻

[1]李建榮，孔素真.虛擬現實技術在教育中的應用研究[J].實驗室科學，2014（03）：98-100+103.

[2]王健美，張旭，王勇，趙蘊華.美國虛擬現實技術發展現狀、政策及對我國的啟示[J].科技管理研究，2010（14）：37-40+56.

[3]王金崗.虛擬現實技術在高職實踐教學中的應用研究[J].中國職業技術教育，2011（23）：76-80.

第6篇：虛擬現實技術的發展范文

關鍵詞： 虛擬現實技術；園林景觀；應用前景

中圖分類號：TU986.2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2012）0410018-01

計算機技術的發展，幫助各個行業的新技術與新方法的出現。園林景觀設計由于與計算機計算聯系十分密切，設計過程中需要大量的計算機輔助設計，因此，伴隨著計算機的更新，園林設計方法也獲得了擴展。其中，虛擬現實技術就是隨著計算機技術發展所興起的一門綜合性技術[1]。雖然目前該技術在園林設計中應用的還不普遍，但相信隨著技術的越來越成熟，其應用范圍必將越來越廣泛[2]。

1 虛擬現實技術

1.1 虛擬現實技術的概念[3]

虛擬現實技術是一項綜合集成技術，涉及的領域比較廣泛，包括傳感技術、人機交互技術、顯示技術、人工智能、計算機圖形（CG）技術等，是一種由計算機技術輔助生成的高技術模擬系統。從狹義的上講，虛擬現實技術的涵義為：利用計算機生成逼真的三維視、聽、嗅覺等感覺，使使用者通過一定的裝置，輕松地對虛擬世界進行體驗，并且兩者能夠自然的進行交互作用。使用者進行位置移動時，電腦可以利用輔助工具立即進行感應，并通過復雜的運算，將精確的3D世界影像傳回到使用者眼前，使其產生臨場感。從廣義上講，虛擬現實技術的概念為：泛指在功能意義或者是物理意義上存在于世界上的任何事物或環境，它可以是實際上能夠實現的，也可以是實際上難以實現的或根本無法實現的，如賽伯空間等。

1.2 虛擬現實技術的構成及分類

虛擬現實技術由硬件技術和軟件技術構成。其中計算機以及相關的設備等都屬于硬件技術。當前在計算的輸入輸出硬件設備中，聽覺和視覺設備研究相對較成熟，有關人類味覺、嗅覺以及力道大小的設備正在研制中。

虛擬現實技術依據其主要的技術特點可以分為兩種類型：一類是三維模型虛擬方式；另一類是全景圖虛擬方式。根據交互和浸入程度的不同可以分為以下四類：桌面式VR系統（窗口中的VR）、沉浸式VR系統、分布式VR系統和疊加式VR系統（又稱增強現實系統）。在四類虛擬系統中，桌面式虛擬系統成本最低，不需要大型的處理器及服務器，僅利用個人計算機就可以產生三維虛擬的空間場景。

1.3 虛擬現實技術的設計流程

運用虛擬技術輔助園林景觀設計的流程主要分三個步驟[4]，如圖1所示。首先是繪制平面圖，主要利用CAD等相關軟件設計并繪制園林景觀的平面布局。然后，基于繪制好的平面圖，通過調查收集相關數據，構建虛擬場景模型。在場景模型中，包括多種小模型，如房屋模型、道路模型、水位模型等。在構建模型中，還要盡量多的收集相關圖片，制作成紋理填圖，以增加虛擬場景的效果。由于虛擬場景需要渲染，因此在場景構建中，不僅要達到效果上的要求，還要控制模型數據量。必要時需要對虛擬模型進行優化。最后，基于平臺實現集成。經過多年的發展，目前虛擬現實技術的實現也派生出多種不同的方法，現在較為流行的有JAVA3D、CUTE3D、VRML、VRMAP、VRP等方法，不同方法都有各自的特點。其中，VRP和VRMAP是兩款優秀的虛擬現實軟件，應用較為普遍，在數字城市、遙感測繪、地質、石油化工等都有廣泛的利用。

2 虛擬現實技術在園林景觀設計中的應用現狀

在國外，虛擬現實技術在景觀設計中應用的時間可以追溯到上世紀60年代。摩登·海里戈以美國的布魯克林街道為背景，建立了一個模擬系統，被認為是提出并實踐沉浸式虛擬環境的先驅者[5]。SRI研究中心1991年利用虛擬現實技術對汽車駕駛過程和飛機飛行過程進行模擬，通過模擬仿真分析事故原因，減少駕駛及飛行過程中事故的發生。

相對于國外虛擬技術的發展，我國國內將該技術應用于園林景觀設計的時間較短，與國外相比存在一定的不足。近幾年來，部分科研院所和單位都陸續開展了基于虛擬現實技術的景觀設計研究，也取得了不錯的成果。如哈爾濱工業大學開發的合成人類表情和唇動系統，浙江大學研制的建筑環境虛擬系統[6]等等。

3 虛擬現實技術在園林景觀設計中的展望

虛擬現實技術在用于園林景觀設計時，需要結合自身的特點，研究并借鑒相關領域的理論知識和技術方法。虛擬現實技術在園林景觀設計中迅速推廣的突破點可以歸結為一下幾點：

1）設計更高質量、更快速度的計算機硬件及圖形處理軟件，研制成本更低，性能更加優良的計算機輸入和輸出設備。通過這些基礎硬件和軟件的突破，推動園林景觀設計中虛擬技術的快速應用，提高模擬系統的設計質量。

2）注重將虛擬現實技術與其他技術的融合。可以嘗試融合虛擬現實技術與3S技術。3S技術可實現對各種空間信息和環境信息的快速、機動、準確、可靠的收集、處理與更新。在景觀設計過程中，可以充分利用3S技術的特點，實時了解設計場地的高程等信息，然后將信息傳遞給虛擬現實系統，使設計者或決策者能再第一時間確定合理的設計方案和解決措施。其應用范圍十分廣泛，如城市綠化、城市規劃以及修復重建等各個方面[7]。

3）充分利用虛擬現實技術的特點，提高公眾對景觀設計的參與度。將計算機網絡技術與虛擬現實技術結合實現網絡虛擬，從而使更廣大的公眾通過網絡能夠看到、聽到設計者的作品，了解設計師的意圖，參與到園林規劃設計中，輔助管理者進行決策。以供設計者制定更加科學的，人性化的設計方案。

參考文獻：

[1]李國松，虛擬現實（VR）技術在風景園林規劃與設計中的應用研究[D].長沙：中南林業科技大學，2007.

[2]蘇同向，虛擬現實技術在風景園林設計中的應用[D].南京：南京林業大學，2006.

[3]蘆建國、蘇同向，虛擬現實技術與風景園林設計[J].南京林業大學學報（自然科學版），2007，31（6）：139-141.

[4]范澤中、王艷安、曾峻峰，虛擬現實在園林設計中的應用[J].安徽農學通報，2006，12（11）：92-94.

[5]王曉麗、趙曉春、任紅霞等，虛擬現實技術在園林設計中的應用[J].山東林業科技，2007（2）：88-90.

第7篇：虛擬現實技術的發展范文

關鍵詞：虛擬現實；輔助教學；三維；人機交互

計算機技術的發展和普及給我們的生活帶來了巨大改變，步入信息網絡時代，人類的交流進入新的領域。從文字發展到圖像，從平面圖像發展到3D環境的虛擬現實（VRML）。計算機技術的發展又給我們的教育帶來了什么？

近年來，隨著多媒體技術走進課堂，大量現代化的媒體形式在教學中應用，對課堂教學方法、教學形式產生了日益顯著的影響，CAI（計算機輔助教學）概念也逐漸為人所熟識，現代教學媒體已成為傳播教育信息的重要工具。今天，3D虛擬現實技術的出現和應用則將為今后的教學形式帶來前所未有的沖擊。

1 虛擬現實技術簡介

虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR，又譯作靈境、幻真）是近年來出現的高新技術，也稱靈境技術或人工環境。是利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內的事物。

自20世紀80年代末以來，虛擬現實技術作為一個完整的體系受到人們極大關注，成為一種新技術、新媒體，尤其最近幾年發展極為迅速，并在各個領域中發揮出重要的作用。

隨著虛擬現實技術在軍事、商業、醫療、科學研究及其產品制造等領域內的應用，其應用發展前景十分誘人，在某種意義上說它將改變人們的思維方式，甚至會改變人們對世界、自己、空間和時間的看法。它是一項發展中的、具有深遠的潛在應用方向的新技術。可以相信，隨著虛擬現實技術的不斷發展和完善，更多的應用系統將會被開發出來，在更多的領域發揮其優勢。

2 虛擬現實技術在教學方面的應用

現今的教學方式，不再是單純的依靠書本、教師授課的形式。CAI的引入，彌補了傳統教學所不能達到的許多方面。在表現一些空間立體化、實踐性較強的知識，如模擬設備的組成結構、機械運動時，三維模擬的展現形式必然使學習過程形象話，學生更容易接受和掌握。

通過虛擬現實技術可以開發出滿足某方面教學需要的模擬教學系統，虛擬現實場景，實現和實際相應的動畫效果，并可輸入實際操作數據，模擬真實的指令并及時反饋信息，達到人機交互、模擬實際操作的目的。三維性和交互性是虛擬現實技術顯著的本質特征。通過應用該技術，用戶可以瀏覽以三維形式表現的物體，并對其進行交互性操作以體驗身臨其境的奇妙感受。以軍隊院校教學為例，特別是對于部隊院校一些武器裝備組成、操作等教學方面，使用虛擬現實技術模擬真實的武器操作，能夠展現出武器的各部分組成，加上互動操作，演示武器部件的功能和實際操作模擬，更能夠在課余時間幫助學員熟悉和熟練武器的使用和操作流程，打破了時間上的限制。

虛擬現實技術在輔助軍隊教學方面突出特點：

⑴三維立體感：使用虛擬現實技術制作軍隊輔助教學軟件，可以增強相關環境、武器裝備組成等的三維展示效果，學員可以隨同鼠標、鍵盤前后上下左右展示模擬演練環境的各種角度，可以在任意的地理環境中進行演練，進行多角度觀查，沒有任何死角，打破了空間上的限制。

⑵環境真實感：使用虛擬現實技術制作軍隊輔助教學軟件，可以模擬白天、黑夜、風雨天等各種自然環境，在裝備操作教學方面，可以真實再現特殊天氣條件對武器裝備使用時的影響，讓學員對實操課程中的特殊情況有更加深刻的認識和體會。

⑶增強體驗感：使用虛擬現實技術制作軍隊輔助教學軟件，讓原本單一的課堂教學更加生動，讓學員感覺身臨其境，增強學員參與感，提高學習效率，促進理論知識與實際操作相結合，提高學員對所學知識的理解消化，并能針對系統模擬的特殊情況進行了解分析，形成指導實戰的知識歸納總結。

將虛擬現實技術應用于教學，能夠使學生由知識的被動接受者變成了虛擬環境中的參與者，可以調動學生的學習積極性，帶給學生體驗式學習的愉悅經歷。因此，虛擬現實技術在高等學校教學，尤其是實踐教學環節中具有廣闊的應用前景。

3 虛擬現實技術在教學方面的應用遇到的具體問題

虛擬現實技術在輔助教學方面的積極性作用是毋庸置疑的，這為虛擬現實提供了廣闊的應用前景，也在實際研究過程中遇到了許多問題。

⑴虛擬現實技術要求高：虛擬現實是一項綜合集成技術，涉及計算機圖形學、人機交互技術、傳感技術、人工智能等領域，該技術集成了計算機圖形（CG）技術、計算機仿真技術、人工智能、傳感技術、顯示技術、網絡并行處理等技術的最新發展成果，是一種由計算機技術輔助生成的高技術模擬系統。涉及領域多，知識更新發展快，這對虛擬現實技術在教學方面的應用開發者提出了很高的專業要求，一般授課教員無法按照各自課程需求獨自完成虛擬現實技術軟件制作，必須轉而求助相應學科專業人員開發研究相關教學應用軟件。

⑵三維數據要求高：為使虛擬環境與客觀世界相一致，需要對其中種類繁多、構形復雜的信息做出準確、完備的描述，必須要有教學人員根據教學實際需求出發收集。同時，需要研究高效的建模方法，重建其演化規律以及虛擬對象之間的各種相互關系與相互作用，這同時也要有專業技術開發人員根據建模需要指導數據收集，這些數據十分龐大，需要耗費大量精力進行數據的采集、整理、組織，以求更加真實的模擬場景。

⑶計算機硬件要求高：虛擬現實技術應用的硬件條件太過苛刻，圖形生成是虛擬現實的重要瓶頸，虛擬現實最重要的特性是人可以在隨意變化的交互控制下感受到場景的動態特性，換句話說，虛擬現實系統要求隨著人的活動（位置、方向的變化）即時生成相應的圖形畫面，三維圖形的生成技術已比較成熟，而關鍵是怎樣“實時生成”，任何一臺計算機，按照目前的虛擬現實技術，都不可能把一個無限大的場景裝載進去.

針對以上虛擬現實技術在教學中的應用研究中遇到的問題，只能通過組織專業技術人員集中開發，并在開發過程中不斷提高研究人員的專業知識，緊貼教學實際需求，在實踐中搜集準確數據，力求真實模擬環境，并通過對大場景模型拆分、動態下載和動態調度等方法，克服計算機硬件的瓶頸限制，開發出符合實際需要的教學用虛擬現實軟件。

4 結論

虛擬現實技術在教學中的應用仍是一個富有挑戰性的現實應用問題，廣大教育工作者和技術開發人員也都在研究解決虛擬現實技術在教學中的應用問題，相信隨著計算機技術和交互技術的發展，虛擬現實技術會在教育教學方面更多得應用和發展。

[參考文獻]

第8篇：虛擬現實技術的發展范文

關鍵詞：3DMAX軟件；虛擬現實技術；概述；分析；應用

0 引言

目前，我國利用3DMAX軟件實現了虛擬現實技術在各行業的運用，為我國各行業的發展提供了助力。因為3DMAX軟件是一種三維呈現信息的方式，所以基于3DMAX軟件所建立的虛擬現實環境，能夠通過廣角全方位地呈現環境的信息和特點，這有利于行業相關人士對某一技術發展情況的了解和應用。因此，本文主要針對3DMAX軟件的虛擬現實技術的應用進行詳細的分析和研究，以期為我國的虛擬現實技術的應用提供更為廣闊的思路，使其在不同領域起到更多的作用。

1 3DMAX軟件概述

3DMAX軟件是基于PC系統的三維動畫渲染和制作軟件，最初主要應用于游戲創作，后期逐步運用于電影創作。3DMAX軟件的特點是上手容易、性價比高，同時因其具有可堆疊的建模步驟，所以進一步得到了廣泛使用和發展。尤其是3DMAX軟件在虛擬現實技術和環境的模擬建立中的特點和作用，進一步推廣了3DMAX軟件的虛擬現實技術在不同領域的應用。本文正是基于3DMAX軟件，探討虛擬現實技術在不同領域的應用。

2 虛擬現實技術以及相關技術的概述和分析

虛擬現實技術主要是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，它利用計算機生成一種模擬環境，是一種多源信息融合的交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真，能夠使用戶沉浸于該環境中。目前，我國各行業都使用了虛擬現實技術，有效地推進了行業經濟的快速發展。主要是通過對模擬環境、感知、自然技能和傳感設備等的建立，完成自身對周圍環境的認知和了解。目前主要有力覺、聽覺、視覺，未來的發展方向還會有嗅覺和觸覺，同時可以依據使用者的數據進行分析，完成使用者下達的命令。3DMAX軟件的虛擬現實技術，即通過三維展現信息的方式，讓虛擬世界的物體按照現實世界的物理規律運動。

3 3DMAX軟件的虛擬現實技術的應用研究

3.1 3DMAX軟件制作虛擬現實場景的方法和技術

（1）基于實景的虛擬現實技術的運用。利用3DMAX軟件基于實景實現虛擬現實場景，主要是通過對現實的數據以及實地的景物的獲取，利用3DMAX軟件進行建模，同時在場景的材質選擇以及建設真實感的過程中，可以選擇貼圖模式。并且，可以在虛擬現實系統初始化的過程中導入模型對象化，實時呈現，從而全方位地展現虛擬現實的技術和環境，為后期的三維場景的完善和建立奠定基礎，進而有助于3DMAX軟件制作虛擬現實場景。因此，基于實景的虛擬現實技術的形成過程是離不開3DMAX軟件的支持和幫助的。

（2）基于虛擬環境的虛擬現實技術的運用。虛擬現實技術中，利用3DMAX軟件除了可以使用基于實景的虛擬現實技術以外，還可以使用基于虛擬環境的運用。而目前基于虛擬環境的顯示技術主要可以從兩方面進行分析：第一種是基于圖像的方法進行技術運用和分析，第二種是基于模型的方法進行技術運用和分析。我國目前使用3DMAX軟件的虛擬現實技術，主要就是以基于模型建立為主的技術運用方式。因為基于模型的技術運用是以幾何實體為基礎的，可以利用計算機通過統一的數據輸出和幾何圖形繪制技術，構建一個實體的立體幾何圖形，然后使用3DMAX軟件進行建模，這樣能夠快速地建立現實虛擬場景。在加入虛擬現實模型后，通過實現交互式虛擬環境，可以完成使用者對場景的移動、推動，以及旋轉等動作的實現和感觸，從而呈現一個三維立體的現實虛擬環境，達到具有真實觸感的要求。而且，基于虛擬環境的虛擬現實技術，主要涉及的相關技術有三維實體幾何模型建立的技術、實時渲染技術以及碰撞檢測技術，需要具有物理屬性。

（3）3DMAX的虛擬現實技術的工具使用。使用3DMAX軟件實現虛擬現實環境，需要選擇不同的技術工具作為支持。經過多年的經驗和技術的總結，主要需要四種工具，分別是VR軟件技術、3DMAX軟件、圖像處理軟件和GIS軟件。這四種工具的選擇，能夠全方位地呈現3DMAX軟件的虛擬現實技術，符合虛擬環境中物w所需遵循的現實世界的物理規律，并且能夠根據科學的比例，建立1U1的數據模型。VR軟件主要是對虛擬現實技術中的場景進行仿真還原，對視景仿真、聲音仿真，同時因為VR軟件能夠支持多種數據模式，兼容性較高，所以應用范圍極廣，減少了時間的浪費。此外，Multigen Creator軟件主要是因為實時三維建模軟件能夠利用數據的特點，對場景進行真實的還原，通過地理信息系統得到的數據構造相關地形的特點，從而達到城市仿真、環境仿真以及模擬仿真的技術和要求。最重要的是，其具有的交互式感應技術和可視化技術，是目前虛擬現實技術中最為先進的技術，能夠達到目前對虛擬現實技術的全部要求。

3.2 3DMAX軟件制作虛擬現實場景的具體實施辦法

（1）首先，3DMAX軟件制作虛擬現實場景需要收集數據。因為利用3DMAX軟件建立虛擬現實環境，需要對模擬的場景進行數據收集，所以應該通過相關部門獲取需要模擬的數據。比如模擬長安古城，首先需要通過有關部門獲取長安古城的原始資料，通過了解圖紙資料、GPS和GIS獲取最新的資料和數據比例，并且在獲得原始數據以及最新數據的過程中進行對比以及校正，同時依照相關的比例，對長安古城進行等比例縮小，然后把照片做成地形貼圖，這樣能夠為以后的建模提供方便。其次，需要準備好貼圖資料，與地形貼圖做好對比。貼圖資料主要有兩種模式：第一種是透明的紋理，主要是通過相關的圖像處理軟件處理后得到的，是非常簡單的一種貼圖資料處理方式。同時也可以對現場場景進行拍攝。第二種則是不透明的紋理，主要是通過數字化相機得到的數字化圖片，可以使用PS軟件進行修圖，建立一個模型紋理庫。

（2）需要三維實體建模。利用3DMAX軟件建立虛擬現實技術，其中較為基礎和重要的環節就是建立三維實體建模的過程，因為這一過程關系到虛擬現實技術的仿真以及呈現的關系。同時，需要根據不同的物體建立不同的模型，主要可以通過三個方面進行三維實體建模的構建：第一，合理減少模型的面數。因為在虛擬現實技術中，建筑模型的面數是可以塑造的，在一定程度上會影響虛擬現實場景的效果，所以應該在保證建筑數據和模型真實性以及有效性的基礎上，合理地調整和減少面數，只有在必要的情況下，才可以選擇使用或者細致化面數。第二，紋理的形成對圖形的質量和畫質會產生一定的影響，易造成畫面失真。因此，應該盡量減少和壓縮紋理的存在空間，但是一定要保證模型紋理的像素是2的n次冪，這樣才可以保證顯現的模型紋理是正確和準確的，才不會對虛擬現實模型造成一定的影響。

4 3DMAX虛擬現實技術建模過程中技術問題的解決辦法

4.1 選擇科學的方式讀取數據

利用3DMAX軟件建立虛擬現實環境，其中最重要的環節就是對數據信息的讀取和存儲。并且，在讀取的過程中不能丟失數據信息，要確保在導入模塊的時候不會受到阻礙。因此，在這一過程中，首先需要使用的工具就是3DSMAX軟件，同時通過使用Export軟件，導出模型的有關數據和模塊，將其轉變為3DS格式的文件。然后在讀取信息的時候，需要處理信息轉化過程中多余的信息面，一般采用的是面合并以及點合并的形式和方法。這樣不僅可以讓圖像更加清晰、立體感覺更強，還符合虛擬現實技術的要求和標準，達到了3DMAX軟件對虛擬現實三維成像的要求。

4.2 使用細節層次模型建立技術

虛擬現實技術在3DMAX軟件中的實現不僅僅是由小建筑構成的，而是由大量的大型建筑和環境構建的。因為小建筑更容易是畫質流暢的實時漫游的特點，所以在實現3DMAX上更容易。但是大建筑因為需要構建的模型較大，數據較多，不能確保建筑的每一個面都是畫質流暢的，并且是否能夠實現全面實時漫游的狀態也不能確定，在不同角度和背景下選擇的工具和使用的數據不同，也會產生不一樣的效果。因此，需要使用LOD技術，這樣可以實現在不同層次之下，同一物體具有不同的視角、不同的精細度，呈現出物體的立體狀況，最終實現實時交互的目標。同時，手工建模可以實現以及焦距拉遠的時候就可以選擇簡單的模型，這樣便于拍攝（下轉第頁）（上接第頁）和管理，能夠減少虛擬現實技術對場景和建筑還原的時間。

4.3 使用自由度技術

虛擬現實技術在3DMAX環境中的呈現，不僅僅需要動態的視覺環境，還需要靜態的建筑。因此，應該使用自由度技術，這樣可以有效地掌握虛擬現實環境中動靜結合的關系。比如人和建筑之間的動態關系、人和車之間相對靜態的關系等，這些都需要使用自由度技術。先設定一個坐標，然后虛擬現實技術中的所有場景都圍繞這個坐標運動，從而達到動靜結合的目的。

5 結語

我國對3DMAX軟件的虛擬現實技術的應用起源于20世紀，經過20多年的發展和運用，目前3DMAX軟件的虛擬現實技術已經廣泛應用于我國的各行各業。我國的3DMAX軟件的虛擬現實技術逐漸成熟，無論是在建筑、醫療、電影，還是環境模擬等方面都起到了重要作用。因此，P者簡單地對3DMAX軟件以及虛擬現實技術的運用進行了分析，論述了3DMAX軟件在虛擬現實環境建立中的技術和方法，進一步加深了對3DMAX軟件和虛擬現實技術內容的理解。

參考文獻：

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第9篇：虛擬現實技術的發展范文

關鍵詞：虛擬現實技術 城市設計 應用

一、什么是虛擬現實技術

虛擬現實技術，是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統。它利用計算機生成一種模擬環境，是一種多源信息融合的交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真然后通過各種攝像頭、傳感器等O備，來讓用戶體驗一種比較貼近于現實的場景，使用戶沉浸到該環境中。

二、分析城市設計中常規方法與虛擬現實技術的不同

（一）常規方法存在的不足

相對于城市規劃的抽象性和數據化，城市設計更具有具體性和圖形化，以協助于以后的日常規劃管理工作。傳統城市設計由于技術手段的限制，設計師仍通過二維圖形來展現設計方案，僅在小群體設計中才使用三維建模；傳統的GIS系統只結合了地理信息系統及經濟技術指標的二維模式；3DMAX三維建模耗時耗力，不提倡用于大規模場景中；建筑沙盤僅能鳥瞰全景，制作較為繁瑣。以上幾種方式并不能在應用中實現人機交互的動態傳感的效果，不能完整的表達出設計者的想法和思路，存在一定的局限性。

（二）在城市設計中采用虛擬現實技術的優勢

虛擬現實技術融合了二維GIS、多媒體等技術，它繼承了GIS系統地理信息系統的優勢，可對建筑密度、容積率、選址可行性，地理周邊環境等進行分析，以達到最有效果；它將網絡、遙感等技術加入其中，以達到實時更新與瀏覽的效果；它具有交互式動態傳感等技術，以便更直觀地對場地對象、日照、視點、路徑等做出反應；相比于3DMAX建模，虛擬現實技術已實現了全景拍攝，即虛擬建模結合全景拍攝技術使視圖三維化更方便快捷。

三、虛擬現實技術在現實中的應用

虛擬現實技術的完整實現應包括城市設計、城市設計單體三維化及場景渲染、實現人機互動幾部分。

（一）虛擬現實技術在城市設計中的運用

城市設計對要求城市的特定區域、土地利用、功能要求、建筑物外形與高度、交通流線、公共空間分布、景觀造型、街景風格等要素實現相互配合和協調，使綜合效益最優化。在對設計目標和經濟技術指標要求進行分析后，將全部信息納入空間坐標系中（GIS和CAD都可實現，但要注意后期軟件的兼容性），然后在系統中將每個空間實際面積、方位、建筑的整體風格及布局等按照比例要求來進行調整；運用虛擬現實系統輔助完成城市的土地利用、空間分割、道路交通、建筑布局等設計方案。

（二）實現對虛擬場景的城市設計

在實現虛擬現實技術的虛擬場景中，可將整個城市設計的方案按照不同街坊分割成若干個小的空間場景，然后借助OpenGL技術或Muligen系統和計算機來進行對系統中的場景進行三維化渲染，以此來設計出更加逼真的效果圖。在分割時如果計算機的虛擬內存還沒有達到設計的要求，我們可以采用進行對場景的對動態分割。然后通過SiteBiulder或其它虛擬動畫軟件實現三維空間的虛擬動畫。

（三）實現城市設計的人機交流和互動

利用虛擬現實技術設計好整個空間場景后，然后我們利用專業的輸入設備以及跟蹤設備來實現對虛擬場景的感知。在虛擬現實技術的系統中人際接口為人機的交互提供了一個非常重要的路徑，它可以使體驗者真實的體會到人體的感官享受和形象的三維空間環境，并且還可以與其互動。所以說，虛擬現實技術的人機交互有效的提高了人們對設計環境的感知，可以使人們真實的體驗到當中去。

四、虛擬現實技術對城市設計后期管理的意義

（一）從管理功能的角度來分析

城市設計服務于城市規劃的管理，為了能在城市規劃的模板上展示最新的虛擬現實規劃的主要內容且將各個模板與周邊的環境相融合起來，虛擬現實技術將實現技術與規劃管理同步作為發展的目標。虛擬現實技術屬于一種城區規劃與量化的一種管理工具。而城市設計的空間信息與屬性信息的仿真系統主要是通過3D的方式來構建成的，然后將設計的好的規劃方案通過三維技術來進行仿真優化，從而為城市空間的管理工作提供有效的真實數據。虛擬現實技術，可以在規劃管理中輕松實現空間定位，即快速導航定位三維場景數據；實現數據管理功能，即對虛擬現實中的三維場景數據進行更改和修正；實現空間量算，即對虛擬三維場景中的空間距離、水平距離、高差、地表面積、地形坡度等進行量算；信息查詢，及對建筑、植物等屬性進行查詢；實現日照分析，按照空間坐標信息，結合太陽光照時間及建筑物方位，對日照時間及建筑物遮擋情況進行分析；實現城市設計方案比較，通過改變輸入數據對多套設計方案進行虛擬比較，以選取最優方案。

（二）從系統的擴展角度來分析

VR技術的一體化操作平臺具備足夠的軟硬件接口以及功能的擴展模板，所以可以將各部門集中起來同時運作，并且還可以利用虛擬現實技術來優化城市的整體空間布局，疏通城市的交通網絡，構建城市的安全服務等等，非常有利于提高城市的整體管理效率，帶動城市發展。

五、結語

本文主要分析了虛擬現實技術在城市設計中如何應用起來，它采用三維模擬仿真技術，讓觀眾更直觀詳細的了解到整個城市的具體規劃設計和發展前景，同時，也利于開展各種項目的實地的調研及招商引資等等。從目前虛擬現實技術的發展情況來看，采用VR技術來完成城市設計的方案越來越多，尤其在人機交互的領域中顯得尤為突出。這種現象也充分說明在城市設計當中采用虛擬現實技術的效果是顯而易見的，若能夠按照這個道路一直發展下去，那我國的建筑、景觀設計以及未來的城市設計將會有更廣闊的前景。

參考文獻：

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