導語：如何才能寫好一篇虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實(vr);虛擬環(huán)境人機交互

一、引言

在信息技術(shù)發(fā)展的今天,人們的交流越來越多的依靠網(wǎng)絡(luò)、廣播、電視等媒體得到相關(guān)的信息資料,但是這些媒體提供的信息往往是經(jīng)過抽象的,在很大程度上人們不能及時有效的進行理解吸收,解決這一問題人們只能借助于實物模型,但隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展,使得人與計算機的交互成為可能,虛擬現(xiàn)實(vr)技術(shù)就是借助于這個基礎(chǔ)上實現(xiàn)了人機交互,操作者可以通過鍵盤、鼠標、頭盔、數(shù)據(jù)手套等工具與計算機間的交互,真正成為虛擬環(huán)境中的一員,較真實的感知和操作虛擬世界中的各種對象,達到理解和掌握知識、為生產(chǎn)生活服務(wù)的目的。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)簡介

虛擬現(xiàn)實(簡稱vr),又稱靈境技術(shù), 是以浸沒感、交互性和構(gòu)想為基本特征的計算機高級人機界面,是迅速發(fā)展的一項綜合性計算機、圖形交互技術(shù)。它綜合利用了計算機圖形學、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù),模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感官功能,使人能夠沉浸在計算機生成的虛擬境界中,并能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進行實時交互,創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間。使用者不僅能夠通過虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)感受到在客觀物理世界中所經(jīng)歷的“身臨其境”的逼真性,而且能夠突破空間、時間以及其他客觀限制,感受到在真實世界中無法親身經(jīng)歷的體驗。

計算機技術(shù)的迅速發(fā)展為我們提供了許多解決問題的新方法。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展也同樣如此,目前虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀主要涉及到三個研究領(lǐng)域:依靠計算機圖形方式建立實時的三維視覺效果、構(gòu)建對虛擬世界的觀察界面和使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)加強其在現(xiàn)實世界中的應(yīng)用。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)特征及其系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

從本質(zhì)上說,虛擬現(xiàn)實就是一種先進的計算機用戶接口,它通過給用戶同時提供諸如視、聽、觸等各種直觀而又自然的實時感知交互手段、最大限度地方便用戶的操作,從而減輕用戶的負擔、提高整個系統(tǒng)的工作效率。因此虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有以下四個重要特征。

（一）多感知性

所謂多感知性就是指導包括視覺感知外, 還包括聽覺、力覺、觸覺和運動感知、甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。

（二）存在感

又稱臨場感,它是指用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實程度。理想的模擬環(huán)境應(yīng)該達到使用戶難以分辨真假的程度。

（三）交互性

它是指用戶對模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度(包括實時性)。我們借助與我們8的感覺器官,在虛擬的環(huán)境中體驗真實的環(huán)境。

（四）自主性

是指虛擬環(huán)境中物體依據(jù)物理定律進行動作的程度。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要由動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、實時三維圖形生成技術(shù)、立體顯示和傳感器技術(shù)、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具和系統(tǒng)集成技術(shù)等五個方面組成。其中動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)的目的是根據(jù)應(yīng)用的需要獲取實際環(huán)境的三維數(shù)據(jù), 并利用獲取的三維數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。而三維圖形的生成技術(shù)關(guān)鍵是如何實現(xiàn)“實時”生成。立體顯示和傳感器技術(shù)是虛擬現(xiàn)實中實施交互能力的關(guān)鍵。

四、當今虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊。目前在娛樂、教育及藝術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用占據(jù)主流,其次是軍事與航空、醫(yī)學領(lǐng)域,機器人和商業(yè)領(lǐng)域都占有一定比例,另外在可視化計算、制造業(yè)等領(lǐng)域也有相當?shù)谋戎?。下面簡要介紹其部分應(yīng)用。

（一）娛樂、藝術(shù)與教育領(lǐng)域

豐富的感覺能力與3d顯示環(huán)境使得vr 成為理想的視頻游戲工具。如chicago(芝加哥) 開放了關(guān)于3025 年的一場未來戰(zhàn)爭的世界上第一臺大型可供多人使用的vr娛樂系統(tǒng);1992年的一臺稱為“l(fā)egealqust”的系統(tǒng)由于增加了人工智能功能,使計算機具備了自學習功能,大大增強了趣味性及難度,使該系統(tǒng)獲該年度vr 產(chǎn)品獎。

作為傳輸顯示信息的媒體,vr所具有的臨場參與感與交互能力可以將靜態(tài)的藝術(shù)轉(zhuǎn)化為動態(tài)的,可以使觀賞者更好地欣賞作者的思想藝術(shù),提高了藝術(shù)表現(xiàn)能力。

（二）軍事與航天工業(yè)領(lǐng)域

模擬與練一直是軍事與航天工業(yè)中的一個重要課題,這為vr提供了廣闊的應(yīng)用前景。美國國防部高級研究計劃局darpa自80年代起一直致力于研究稱為sim net的虛擬戰(zhàn)場系統(tǒng),以提供坦克協(xié)同訓練,該系統(tǒng)可聯(lián)結(jié)200多臺模擬器。另外利用vr技術(shù),可模擬零重力環(huán)境,以代替現(xiàn)在非標準的水下訓練宇航員的方法。

（三） 醫(yī)學領(lǐng)域

vr在醫(yī)學方面的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實意義。在虛擬環(huán)境中,可以建立虛擬的人體模型,借助于跟蹤球、hmd、感覺手套,學員們可以很容易了解人體內(nèi)部各器官結(jié)構(gòu),這比現(xiàn)有的采用教科書的方式要有效得多。

pieper及satara等研究者在90年代初基于兩個sgi工作站建立了一個虛擬外科手術(shù)訓練器,用于腿部及腹部外科手術(shù)模擬。這個虛擬的環(huán)境包括虛擬的手術(shù)臺與手術(shù)燈,虛擬的外科工具(如手術(shù)刀、注射器、手術(shù)鉗等),虛擬的人體模型與器官等。借助于hmd及感覺手套,使用者可以對虛擬的人體模型進行手術(shù)。

另外,在遠距離遙控外科手術(shù),復雜手術(shù)的計劃安排,手術(shù)過程的信息指導,手術(shù)后果預測及改善殘疾人生恬狀況,乃至新型藥物的研制等方面,vr技術(shù)都有十分重要的意義。

（四）管理工程領(lǐng)域

vr 在管理工程方面也顯示出了無與倫比的優(yōu)越性。如設(shè)計一新型建筑物時,可以在建筑物動工之前用vr技術(shù)顯示一下;當財政發(fā)生危機時,可以幫助分析大量的股票、債券等方面的數(shù)據(jù)以尋找對策等等。

以上僅列出虛擬現(xiàn)實的部分應(yīng)用前景,可以預見,在不久的將來,虛擬現(xiàn)實技術(shù)將會影響甚至改變我們的觀念與習慣, 并將深入到人們的日常工作與生活。

五、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的進一步展望

虛擬現(xiàn)實從其萌芽到今天的日漸成熟已經(jīng)走過了相當長的一段風雨歷程。目前它的研究內(nèi)容涉及到多項學科領(lǐng)域。我們同時也認識到,這個領(lǐng)域的技術(shù)具有巨大的潛力和廣闊的應(yīng)用前景。

篇2

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)學方面的發(fā)展

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是多門科學技術(shù)的交叉學科，像是仿真技術(shù)、計算機圖形技術(shù)都有所涉獵，可以根據(jù)不同的情況模擬環(huán)境，通過對虛擬環(huán)境的觀察來進行合理的推斷，對于專家學者的科學研究有很大的幫助，并且在準確性上面也非常的真實。但是筆者認為虛擬現(xiàn)實技術(shù)在所有行業(yè)的應(yīng)用中，只有在醫(yī)學行業(yè)的應(yīng)用是最具有意義的。隨著人民生活水平的不斷提高，人們對于醫(yī)療健康的追求也越來越大，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以說就是患者們的曙光。醫(yī)學研究者可是使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬一個環(huán)境，再模擬一個病患，通過對病患的解剖以及各個器官的研究，找到能夠治愈病患的有效方法。還可以模擬手術(shù)過程，我國在醫(yī)學上面有很多無法進行的手術(shù)，甚至即使知道治愈的辦法也無法進行手術(shù)，就是因為手術(shù)的要求過于的精確，但是我國的醫(yī)生卻做不到這一點，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行手術(shù)模擬實驗是非常有意義的，不僅能夠提升我國醫(yī)學的綜合實力，還能挽救不計其數(shù)的生命[1]。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)學教學上面的發(fā)展也非常的樂觀，對于醫(yī)學院的學生們來說，僅僅掌握了書本上的還是不夠的，最重要的就是在手術(shù)臺上的發(fā)揮，因此，采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以模擬人體，學生能夠更清晰的了解人體的不同結(jié)構(gòu)以及器官的基本情況，為學生以后的實際手術(shù)中的應(yīng)變能力打下基礎(chǔ)。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)學中的應(yīng)用研究

1、模擬人體。虛擬人體只要是為了對人體構(gòu)造的研究與觀察，要想能夠?qū)垢鞣N各樣的疾病，首先就要對病患的身體情況有一個全方面的了解。既然是實驗當然就不能拿病人來做研究，這是虛擬現(xiàn)實技術(shù)就派上用場了，醫(yī)生們可以使用虛擬人體進行反復的實驗研究，以及不同的治療方式，觀察虛擬人體各方面指標的反映，直到找到有效的治愈方法為止[2]。虛擬人體還可以應(yīng)用在醫(yī)學的教育工作上面，僅僅依靠書本上的介紹不能夠全面的了解人體的基本情況的，因此，教師可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬人體，讓學生對于模擬人體的觀察，來加強學生對于醫(yī)學方面的研究。

2、遠程醫(yī)療。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，手術(shù)機器人也已經(jīng)被投入到了實驗當中，醫(yī)生可以通過遠程控制的方式操作手術(shù)機器人進行操作，這樣就能達到手術(shù)過程更加精準的目的，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以將醫(yī)生的想法傳遞給手術(shù)機器人，手術(shù)機器人進行嚴格執(zhí)行，而手術(shù)過程中的畫面也可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)傳遞給醫(yī)生，這樣醫(yī)生也能對手術(shù)過程中的各種情況作出第一時間的反映，就像醫(yī)生在現(xiàn)場進行手術(shù)一樣，只是在手術(shù)的精準度上面更加的完善了。由此可見，使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)手段對于我國醫(yī)療水平的提高有著很大的影響。

3、模擬外科手術(shù)。我國在醫(yī)療水平方面并不非常完善，很多疾病還需要國外的專家學者來進行診斷，在手術(shù)方面也是，由于我國醫(yī)生的專業(yè)技能不如國外的水平高，很多人在困難手術(shù)的選擇上面一般都選擇去國外做手術(shù)，這就嚴重阻礙了我國醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展，所以我們才需要通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行模擬外科手術(shù)，來完善醫(yī)生的專業(yè)技巧，提高我國的醫(yī)療水平[3]。醫(yī)學是一門要求學生實踐能力非常強的學科，在手術(shù)過程中的心理素質(zhì)也非常的關(guān)鍵，這些都是在書本上學不到的，只有依靠平時積累的，但是醫(yī)院的病人是不能隨便拿來實驗的，由此可見，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)學上面的應(yīng)用是必不可少的。

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[關(guān)鍵詞] 虛擬技術(shù)；動畫電影語言；動畫；發(fā)展；突破

生活中，人們認為看到的影像與生活相似，具有同樣的運動節(jié)奏和模式。事實并非如此，幾百年前科學研究證實電影是一種視覺上的“幻象”，是些跳躍的動作定格。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生是人類眼睛的一種特殊功能——物理學稱之為“視覺暫留”。根據(jù)這種特性，藝術(shù)家們通過逐格拍攝、連續(xù)放映等方法將原本分離的畫面制作成了影像，這就有了電影這種藝術(shù)表現(xiàn)形式。

從本質(zhì)來講，動畫和電影同本同根。電影語言研究大師周傳基認為：“電影是運動的藝術(shù)，是記錄運動?！雹賱赢嬒啾葘嵟碾娪?，又有其特殊的存在意義。藝術(shù)家諾曼·麥克拉倫認為：“動畫不是‘會動的畫’的藝術(shù)，而是‘畫出來的運動’的藝術(shù)，每一格畫面與下一格畫面之間結(jié)合所產(chǎn)生出來的效果，比每一格畫面本身的效果更為重要?！雹谟涗涍\動是二者的相同本質(zhì)，所不同的是電影研究現(xiàn)實中存在的運動；而動畫是設(shè)計師對現(xiàn)實進行分析理解并加以想象力進行再創(chuàng)造過程。動畫藝術(shù)集大眾通俗文化與潮流、創(chuàng)新精神于一體，帶有強烈形式特性，汲取了繪畫的感染力、藝術(shù)設(shè)計無邊的展現(xiàn)空間，并運用大眾最容易接受的漫畫卡通表現(xiàn)形式，動畫有著電影本身無法比擬的創(chuàng)作和表現(xiàn)空間。21世紀隨著大眾對視聽效果的要求日益增強，越來越多的視聽藝術(shù)形式都采用動畫手段提升視覺效果，特別是非常規(guī)性鏡頭語言的設(shè)計與運用，動畫藝術(shù)都有著很強操控能力與表現(xiàn)可能。這種可能性的實現(xiàn)一方面由于動畫二次創(chuàng)作的性質(zhì)，另一方面也依賴三維虛擬技術(shù)日新月異的發(fā)展與突破。

一般說來動畫由多種技術(shù)和表現(xiàn)手法完成，分為二維手繪動畫、三維電腦動畫和定格動畫等。伴隨著電腦軟、硬件等方面的飛速發(fā)展和推進，無論哪種形式的動畫創(chuàng)作甚至實拍電影都引入了三維虛擬技術(shù)，并逐漸占據(jù)了商業(yè)市場的主流；如迪斯尼、皮克斯等動畫制作帝國也將三維動畫制作視為目前動畫電影創(chuàng)作的主要方向，動畫電影語言在這種大環(huán)境下開辟了極其廣闊的發(fā)揮空間。

動畫電影的電影語言方面三維虛擬技術(shù)的發(fā)展使動畫電影語言實現(xiàn)了大致以下幾方面的革新與突破（為了直觀效果，這里將傳統(tǒng)二維手繪動畫和實拍電影作為對比對象）。

一、鏡頭運動的豐富性和無限制性

超越了二維手繪動畫和實拍電影 在電影語言特別是鏡頭運動方面?zhèn)鹘y(tǒng)二維手繪動畫使用方式與實拍電影類似，都是采用“推、拉、搖、移、升、降”幾種方法混搭的常規(guī)性設(shè)計，原因有幾點：一是二維動畫的制作過程和手繪技術(shù)的限制，特別是大運動量或全方位鏡頭，流暢度很難掌控。二是實拍電影受時空對應(yīng)和場景布局等限制；如多角度或連續(xù)鏡頭表現(xiàn)個別情節(jié)或全景場面時很難達到預期效果。這些問題在三維動畫虛擬技術(shù)中迎刃而解，其電影語言不僅實現(xiàn)無限制追蹤目標，而且虛擬攝影機可以在任何視角、方位和時間隨意的放置，運動軌道也隨心所欲設(shè)計。提供了角色運動的空間性和可能性，多個角色間或角色和場景間的互動具有超高的切合度，這樣可以完整地將各類影像所需要的鏡頭不受時間、空間以及任何自然條件的影響由一個團隊制作完成。

另外，三維虛擬技術(shù)發(fā)展讓動畫師逐漸了擺脫實際攝影的限制。目前被廣泛應(yīng)用的建筑場景漫游展示，就是運用三維動畫虛擬技術(shù)全景模擬大型建筑物，利用鏡頭跟蹤技術(shù)，展示建筑物的內(nèi)外環(huán)境、建筑模式以及獨特細節(jié)等；甚至可以用一個長鏡頭從頭至尾地展示所有內(nèi)容。不僅讓觀眾有置身其中的參與感，而且可以全方位、多角度、縱身感地展示整個環(huán)境和空間，這是任何實拍電影和手繪效果圖都無法呈現(xiàn)的帶有預知性的一種視覺沖擊力。

二、實現(xiàn)二維手繪動畫難以表現(xiàn)的

全景立體空間場景及超現(xiàn)實的角色運動 二維手繪動畫的創(chuàng)作方法是背景與角色分層繪制，由于制作空間是平面的紙張，需要通過角色穿插走位和多個方向的運動來營造空間的立體感，而大場景中多角度靈動的運動效果就需要動畫師具有較高的技術(shù)和表現(xiàn)能力，造成了制作成本的大幅增加，因此相當多的二維動畫影片會弱化人物和景物交錯的鏡頭調(diào)度。典型代表是日本動畫影片，多使用具有動感的停格鏡頭的切換來表現(xiàn)運動過程；可這種方法已不太適應(yīng)目前大眾對視覺效果的要求。三維動畫技術(shù)在這方面可以說優(yōu)勢明顯，虛擬技術(shù)搭建的場景是立體的三維空間，人物和景物是立體存在，可以在整個空間隨意運動；鏡頭調(diào)度和設(shè)計更加自由，視覺享受不受任何限制。這種優(yōu)勢下，三維虛擬動畫技術(shù)中的角色與場景的互動性明顯增強，鏡頭語言更豐富、更繁復與炫目。如史克威爾公司出品的十幾部系列游戲和電影產(chǎn)品《最終幻想》里多種類鏡頭的綜合使用不僅是對動畫電影語言的極大豐富，也是對其發(fā)展的極大促進；無論是二維手繪動畫還是實拍電影都是難以企及的。

目前，很多二維動畫和實拍影片將三維場景結(jié)合到制作當中，實現(xiàn)豐富的視覺效果。如二維繪制的角色動作通過后期制作融入到三維場景中，也有實拍電影通過在藍屏背景下拍攝角色打斗等激烈動作鏡頭，后期通過三維技術(shù)來虛擬各種場景，達到完美的立體視覺效果。特別是影視廣告，大多都是通過這種方法來拍攝的，一是能夠達到更加逼真的視覺效果，二是節(jié)省制作費用最有效的途徑。

三、創(chuàng)造了實拍電影和二維手繪動畫電影

無法想象的完美光影和絢麗色彩 在二維手繪動畫里，光影變化和色彩表現(xiàn)是手繪的，與現(xiàn)實生活中有一定差距，難以表現(xiàn)實際光影的逼真細膩；操作的可復制性要將影片使用的顏色控制到最少種類。③因此二維手繪動畫給人的視覺感觀是輪廓線條簡練、明確清晰；顏色較少且光影簡單。而這兩個因素是三維動畫技術(shù)中最具表現(xiàn)力和影響力的，其營造的影像視覺能達到超寫實的逼真性和多層次附加效果。虛擬的燈光比現(xiàn)實空間中的燈光更加自由和靈活，做到“不見燈只見光”。三維技術(shù)的色彩是通過各種不同材質(zhì)和色彩做基底，再用屬性不同的燈光照射，最后渲染輸出足以媲美現(xiàn)實甚至表現(xiàn)想象力所能達到的極致的絢麗色彩；實拍電影中也難以實現(xiàn)這種豐富的效果。因此，迷人炫目的光影變化也成了三維虛擬動畫與手繪動畫最顯著的差別。有些動畫師夸張地說：目前的三維技術(shù)，只有想不到的，沒有做不到的。皮克斯公司制作的《海底總動員》和《賽車總動員》中讓人難以置信的逼真的光影效果對影片畫面和氣氛起到了畫龍點睛作用。

電影《阿凡達》的上映從視覺上給全世界帶來了無比的震撼，全虛擬技術(shù)制作的影片其畫面語言的豐富、角色膚質(zhì)、動作的逼真，特別是光影和色彩的絢爛都可稱為巔峰之作。導演卡梅隆說為了實現(xiàn)這個絢麗的光影世界，為了虛擬技術(shù)的發(fā)展，為了能夠完美的展現(xiàn)“潘多拉星球”的無可復制性，他等待了15年。這部影片的制作不僅達到甚至超越了實拍電影的真實性，也實現(xiàn)了三維虛擬技術(shù)質(zhì)的飛躍，不僅帶給動畫電影語言以突破，更是其未來發(fā)展的主要方向和空間。④

四、表現(xiàn)特定環(huán)境的鏡頭語言

及效果特效可能性的突破 二維手繪動畫和實拍電影在表現(xiàn)大自然各種現(xiàn)象方面是弱項，欠缺臨場效果、直觀而真實的視覺沖擊力。以前只是通過圖片定格再現(xiàn)這些極具危險性和真實環(huán)境中難以拍攝到的景致，現(xiàn)在三維虛擬技術(shù)完全可以隨心所欲的設(shè)計和表現(xiàn)，如風、雨、雷、電、云朵、煙霧、彩霞，甚至彩虹與流星、極光等效果；又如再現(xiàn)地震場景、模擬海嘯或洪水、龍卷風等。⑤《天地大沖撞》《龍卷風》《明天過后》《2012》等災難電影不僅延伸了動畫家的創(chuàng)作力，也達到了撼動觀眾心理的視覺效果。以至不單動畫，現(xiàn)今的許多實拍電影、廣告或影視MV都出現(xiàn)了三維特效創(chuàng)造的令人難辨真假的種種景象。另外，在實拍電影中融入虛擬的不可能實拍到的角色也為觀眾所喜歡，比如《侏羅紀公園》中的恐龍、《變形金剛》中的機器人、《精靈鼠小弟》里的小老鼠等。

相較二維手繪動畫極具繪制藝術(shù)性的畫面而言，三維虛擬動畫營造出的視覺特效更具真實感，這是電影語言的發(fā)展的例證；所以現(xiàn)在二維手繪動畫中，很多鏡頭語言也需借助三維虛擬技術(shù)來制作。比如迪斯尼出品的動畫影片《花木蘭》中百萬匈奴大軍以及夢工廠的《埃及王子》中的兩輛馬車在獅身人面像的階梯飛奔、成千上萬的奴隸過紅海等鏡頭。

可以說三維虛擬技術(shù)在動畫電影語言方面已經(jīng)實現(xiàn)了大幅度的發(fā)展和突破，但仍有不盡如人意的地方，如全三維虛擬動畫過于追求技術(shù)性和逼真性，在鏡頭語言方面少了些許的質(zhì)樸性、親和力以及繪畫意境。三維模擬技術(shù)雖然能夠輸出手繪效果，但是手繪作品的痕跡感和臨場的創(chuàng)作靈感與表現(xiàn)是無法虛擬的。所以很多藝術(shù)動畫影片還用二維手繪作為主要表現(xiàn)方式，只是在后期或個別鏡頭中加入三維虛擬技術(shù)做補充，以保持原汁原味的風格化。比如日本影片《千與千尋》和法國影片《美麗城三重奏》等，迪斯尼在不久前推出的回歸傳統(tǒng)二維手繪動畫片《青蛙公主》也獲得了好評。

21世紀的腳步節(jié)奏快，面對琳瑯滿目的大眾娛樂項目，視覺影像類作品的任務(wù)是要在觀眾第一次接觸就抓住其心理和眼球。現(xiàn)今的人們相比動畫電影的內(nèi)涵來說更容易被其外在美所吸引，所以大多數(shù)動畫電影已經(jīng)將強烈的視聽效果和感官刺激作為第一要求進行市場運作。面對要求越來越高的觀眾，動畫電影的發(fā)展必須集合最強的設(shè)計團隊和各方面的優(yōu)勢資源，才能打造出更多的優(yōu)秀作品。隨著三維虛擬技術(shù)的發(fā)展，促使電影語言一次又一次的革新和飛躍，實現(xiàn)了超炫的色彩效果、逼真炫目的燈光幻影、強烈刺激的動作變化以及豐富變化的鏡頭語言，特別是三維虛擬特效技術(shù)在實拍電影、廣告、影視MV等影像領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，相信大眾將會在以后的生活中領(lǐng)略到更加生動的視聽饕餮盛宴。

注釋：

①②曹小卉、黃穎：《現(xiàn)代動畫概論》，海洋出版社，2008年版。

③嚴定憲、林文肖：《動畫技法》，中國電影出版社，2001年版。

④《2011火星課堂》，人民郵電出版社，2011年版。

⑤《世界動畫電影大師》，中國傳媒大學出版社，2010年版。

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[3][美]克里斯·韋伯斯特.動畫——角色的運動和動作[M].北京：人民郵電出版社，2009.

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【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；虛擬現(xiàn)實技術(shù)；發(fā)展趨勢和前景

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是在現(xiàn)實技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合計算機技術(shù)在相應(yīng)領(lǐng)域的發(fā)展而提出來的，是一種由計算機生成的高科技的虛擬真實環(huán)境的模擬系統(tǒng)，它的發(fā)展離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)生和成熟。到21世紀的今天，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)的多個領(lǐng)域，這與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)給虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展提供的技術(shù)保障是分不開的。

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的含義

虛擬現(xiàn)實，又稱Virtual Reality，簡稱VR，是利用電腦網(wǎng)絡(luò)技術(shù)模擬現(xiàn)實場景，重現(xiàn)“真實的三維空間”，從而實現(xiàn)供實驗者或是研究者進行試驗或產(chǎn)品性能檢驗的目的的一種高科技技術(shù)手段。不同行業(yè)和領(lǐng)域因其對現(xiàn)實環(huán)境的要求不同，所以對虛擬的三維空間的側(cè)重點也不同。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)具有了鮮明且個性化的特征，這些特征分別是全方位感知、浸沒感、互動性和構(gòu)想性。

1.全方位感知：是指虛擬現(xiàn)實技術(shù)在理論上應(yīng)給可以實現(xiàn)包括聽覺、力覺、觸覺、運動、味覺和嗅覺在內(nèi)的幾乎全真實環(huán)境下一個人所能夠感知的一切感覺，從某種程度上來說，可以達到真實環(huán)境的全方位再現(xiàn)。但由于技術(shù)限制，到目前為止，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的感知僅限于視覺、聽覺、力覺、觸覺、運動這幾種。

2.浸沒感：又稱臨場感，是指用戶在計算機模擬生成的虛擬環(huán)境里所產(chǎn)生的與真實環(huán)境相差無二的感覺。一個成功的虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)該具備讓參與者完全浸沒在這種全新且真實的環(huán)境中的可能性。

3.互動性：是指參與者或是體驗者可以在計算機模擬生成的虛擬環(huán)境里進行和在真實環(huán)境中一樣的體驗的這種人和外界的互動性，從某種程度上來說，這是一種近乎真實的雙向互動。

4.構(gòu)想性：是指依附于計算機技術(shù)的強大力量，參與者在虛擬環(huán)境下，不僅可以感受再現(xiàn)的真實存在的環(huán)境，還可以用計算機操作出客觀環(huán)境下不存在或是不可能發(fā)生的事情或現(xiàn)象。這種構(gòu)想性的特點，從很大程度上，拓寬了人們的視野、想象空間和認知范圍。

二、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的虛擬現(xiàn)實技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用分析

虛擬現(xiàn)實技術(shù)從出現(xiàn)到現(xiàn)在的日益成熟，離不開網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展。從很大程度上來說，也正是有了成熟的計算機網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和日漸濃厚的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用氛圍，才使得虛擬現(xiàn)實技術(shù)有了技術(shù)上的保證和依托，實現(xiàn)了對真實環(huán)境進行模擬的可操作性。

隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的進一步發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)將逐步突破原來技術(shù)上的限制，真正實現(xiàn)對各個領(lǐng)域的真實性模擬。下面，本文就以虛擬現(xiàn)實技術(shù)在幾個較為常見的領(lǐng)域的具體應(yīng)用為例，來探究網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

（一）教育領(lǐng)域

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在運用計算機技術(shù)促成教學方式的巨大變革上，具體表現(xiàn)如下。第一，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將老師所要講授的內(nèi)容以三維的形式生動地演示出來，內(nèi)容更為立體和直觀，這種方式學生更容易接受。第二，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)造出三維教學環(huán)境，讓學生盡可能地接觸到接近課程內(nèi)容的環(huán)境，使學生在融入其中的過程中，擁有對世間萬物更加豐富和真實的情感體驗。無論是微觀上的細胞分裂、分子活動，還是宏觀上的天體和星象運動，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以逼真地反映客觀世界的虛實、大小、快慢等物理變化，以及聽覺、味覺、觸覺上的化學變化，所有這些生動、形象的課程演示，都將會在很大程度上調(diào)動學生學習的主動性和積極性，啟發(fā)學生思維，開發(fā)他們的智慧。

（二）醫(yī)學領(lǐng)域

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)學領(lǐng)域的應(yīng)用主要有兩種，一種是利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)將人體虛擬化，一種是將手術(shù)系統(tǒng)虛擬化。將人體進行虛擬化，主要是利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)對人體進行掃描，在掃描的過程中，將具體的數(shù)字信息進行組合，從而虛擬出一個“真實的人體”。將人體虛擬化主要用于當真實環(huán)境下的種種原因無法滿足醫(yī)療工作者進行醫(yī)學研究的需求時，手術(shù)者借助HMD感覺手套就可以對虛擬模型進行手術(shù)操作，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)醫(yī)學研究者進行研究和探索的目的。借助數(shù)字化人體，還可以模擬藥物在人體中的新陳代謝活動，這樣研制出的藥品就可以縮短藥物試驗周期，降低成本，避免藥物對真人有可能造成的傷害的情況下，加快其投入市場的進度。虛擬手術(shù)是建立在更高層次和更高技術(shù)水準下的醫(yī)學實驗研究，這樣的手術(shù)必須利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將虛擬手術(shù)室里將會用到的所有的醫(yī)學器械，進行電腦化控制，以達到遠程或近程環(huán)境下對真正的病人進行治療的目的。虛擬手術(shù)下的遠程手術(shù)，是當今醫(yī)學領(lǐng)域較為先進的一種手術(shù)操作方式，它主要是通過遠程的操作設(shè)備與遠距離的醫(yī)院建立起遠程醫(yī)療系統(tǒng)，在這種完備的系統(tǒng)下，醫(yī)生只需對虛擬患者進行手術(shù)，并通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將其動作傳遞給遠端的機器人，由機器人對遠端的患者進行手術(shù)。在數(shù)據(jù)輸入正確，且系統(tǒng)正常運行的情況下，機器人手術(shù)的準確性能從很大程度上得到保證。

（三）娛樂方面

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在娛樂方面的應(yīng)用主要是人們都較為熟知的3D技術(shù)方面，現(xiàn)在對其應(yīng)用主要集中在電影和游戲兩方面。3D電影可以讓觀影者在體會到立體畫面的同時，實現(xiàn)聲音、畫面的完美結(jié)合，切實滿足觀影者身臨其境的欲望。虛擬現(xiàn)實技術(shù)下的游戲，改變了模式下只局限于打鍵盤和電話速表的模式，它在給游戲者提供近乎真實的游戲或戰(zhàn)爭場景的同時，可以讓游戲者通過一系列真實的頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套之類的交互設(shè)備，操縱和參與到相對逼真的場景畫面中。在保證安全的前提下，給游戲愛好者以全新的感官刺激和真槍實彈的全新體驗。

（四）軍事航天領(lǐng)域

軍事和航天工業(yè)的一個重要課題就是進行周期性的軍事和航天飛行演練，這是國防和航天人員不可或缺的一個重要課題。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以實現(xiàn)對軍事領(lǐng)域多方面的虛擬化模擬，例如虛擬真實地圖、虛擬場地、虛擬醫(yī)學救治等多方面。通過對各個環(huán)節(jié)的全真性模擬，可以讓軍事人員有身臨其境的真實感，同時，也可以訓練他們面對真實環(huán)境時臨危不懼的心理素質(zhì)。針對航天飛行演練的虛擬現(xiàn)實演練，能夠使航天人員在不進入真實的上空大氣層的情況下，真實感受外太空的失重狀態(tài)及一切未可知的情況，并且可以訓練航天人員在外太空需要完成的作業(yè)及任務(wù)。

（五）科研領(lǐng)域

對某一科研成果或是產(chǎn)品的研究從來都不是一氣呵成的，它必須經(jīng)過多次的實驗和檢測才能完成，然而，多次的實驗過程必然要以付出昂貴的金錢為代價。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支撐下，可以模擬成果或產(chǎn)品真實的應(yīng)用環(huán)境下的變化和反應(yīng)，這樣，科研人員就可以根據(jù)相應(yīng)變化了解到目前成果或產(chǎn)品的性能，并據(jù)此采取相應(yīng)的措施進行改進。虛擬現(xiàn)實下的成果或產(chǎn)品測試可以縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，提高產(chǎn)品的更新?lián)Q代，從長遠看，這將會對科研成果的研究節(jié)約大量的費用，并且還能增強檢測結(jié)果的準確性和可信性。例如在汽車性能的研發(fā)過程中，沖撞實驗是一項必須的測驗項目。借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)，就可以在不傷及任何人的情況下得到檢測結(jié)果，既節(jié)約了時間和費用，又相對安全。

（六）商業(yè)領(lǐng)域

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用多體現(xiàn)在對產(chǎn)品的推銷上，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將產(chǎn)品進行掃描，并輸入到計算機系統(tǒng)里，這樣顧客就可以通過操縱計算機或是進入虛擬的掃描的環(huán)境下，去真實體驗產(chǎn)品的性能。就拿房地產(chǎn)產(chǎn)業(yè)來說，當建筑工程投標時，房地產(chǎn)商會把設(shè)計的方案用虛擬現(xiàn)實技術(shù)表現(xiàn)出來。這樣就可以讓前來投標的人真實地感受到室內(nèi)的一切，如門的寬度、采光多少、室內(nèi)排水狀況等問題。這樣的推銷和宣傳手段，比單純的聲音解說和圖片展示，更能讓人信服，也更能展現(xiàn)產(chǎn)品的真是魅力。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的前景和發(fā)展趨勢

從上文對虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用的眾多領(lǐng)域的分析可以看出，該技術(shù)具有很好的發(fā)展前景，在不久的將來，該技術(shù)一定會融入到我們?nèi)粘５纳钪小Ｏ旅?，本文就簡要介紹一下該技術(shù)的發(fā)展趨勢和前景。

（一）三維圖形的生成和顯示更加實時

雖然三維圖形的生成技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但縱觀多年的發(fā)展，還沒有實現(xiàn)實時生成技術(shù)。在技術(shù)還不純熟的現(xiàn)在，在完成實時生成技術(shù)的過程中，虛擬出的現(xiàn)實環(huán)境其質(zhì)量會降低，很大程度上影響了其真實效果的呈現(xiàn)。

（二）環(huán)境建模技術(shù)更加動態(tài)化

眾所周知，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的核心要素就是虛擬環(huán)境的建立，實現(xiàn)動態(tài)獲取實際環(huán)境的數(shù)據(jù)是至關(guān)重要的一個步驟。在虛擬現(xiàn)實技術(shù)成熟之后，該技術(shù)將實現(xiàn)根據(jù)實時需要，及時快速的獲取數(shù)據(jù)的目標。

（三）人機交互設(shè)備更加智能化

為了讓體驗者體會到真實環(huán)境的感覺，虛擬現(xiàn)實技術(shù)總是要借助于數(shù)據(jù)手套或是其他的一些設(shè)備來輔助體驗者產(chǎn)生一些真實感受。但由于技術(shù)的限制，體驗者并不能全方位感受到虛擬現(xiàn)實的效果。所以，實現(xiàn)人機交換設(shè)備的智能化將很好地解決這一問題，這也將成為虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展的方向之一。

（四）虛擬現(xiàn)實實行智能化語音模式

建模是實行虛擬現(xiàn)實技術(shù)的重要一步，只有建好了對現(xiàn)實環(huán)境的模型，統(tǒng)計出模型的具體數(shù)據(jù)，才能具體進行虛擬現(xiàn)實技術(shù)的活動。但是，現(xiàn)在的建模由于是人工操作，需要花費大量的人力、物力和財力。為了充分解決這個問題，可以在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成熟的條件下，實行智能化語音模式，這樣就可以在現(xiàn)有條件下，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與智能技術(shù)、語音識別技術(shù)結(jié)合起來，進行適時的智能化操作。

四、結(jié)束語

在當今社會，基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)不再遙遠，而是正在向人們的日常生活邁進。在享受它帶給我們的便捷和新奇時，我們也應(yīng)該清醒地認識到，這項技術(shù)并不是完美的，它還存在著許多尚未解決的理論和技術(shù)問題。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進一步發(fā)展和成熟，虛擬現(xiàn)實技術(shù)將逐步克服其弊端，為人們的日常生活帶來更大的改變，屆時，基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的虛擬現(xiàn)實技術(shù)也將獲得更加美好的前景和更大的發(fā)展空間。

參考文獻

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[關(guān)鍵詞]虛擬現(xiàn)實技術(shù) 水文地質(zhì)研究 應(yīng)用

[中圖分類號] P641 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-7-355-1

虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為近年來在各行各業(yè)發(fā)揮功能的新興技術(shù)，有著超強的模擬現(xiàn)實的功能，這為眾多的領(lǐng)域提供了一種先進的工作操作模式，掀起了一場技術(shù)革命。在水文地質(zhì)的研究工作中，由于自然條件的限制，常常需要進行地下等領(lǐng)域的研究分析，在這種情況下，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以極為方便地進行分析研究，省去了艱難的預測工作等，大大提高了水文地質(zhì)研究的精密程度。

1虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述

虛擬現(xiàn)實技術(shù)又被稱之為靈境技術(shù)，該項技術(shù)具備是那個基本特征：沉浸性、交互性和構(gòu)想性，這是一種方便操作和交互發(fā)展的一種人機界面。虛擬現(xiàn)實技術(shù)綜合利用了計算機圖形學、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù)等眾多高科技，能夠?qū)崿F(xiàn)模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官的能力，這樣就能夠使人沉浸在該項技術(shù)虛擬生成的“現(xiàn)實”境界中，再加上體驗者還能夠通過語言、手勢等自然的方式與這個人機界面進行同步的互動，這就創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間，目前已經(jīng)被應(yīng)用于多項行業(yè)領(lǐng)域中，且有繼續(xù)擴大的趨勢。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有超越現(xiàn)實的虛擬性。作為一項新興的高科技技術(shù)，它是伴隨多媒體技術(shù)的發(fā)展而同步發(fā)展起來的。該項技術(shù)利用三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及高分辨率顯示技術(shù)，生成三維逼真的虛擬環(huán)境，體驗者需要通過特殊的交互設(shè)備才能進入虛擬環(huán)境中。這是一門嶄新的綜合性信息技術(shù)，它融合了數(shù)字圖像處理、計算機圖形學、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)等多個信息技術(shù)分支，從而大大推進了計算機技術(shù)的發(fā)展。

2虛擬現(xiàn)實技術(shù)在水文地質(zhì)研究中的作用

2.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)為水文地質(zhì)的研究加強了直觀性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在利用過程中，可以讓一些水文地質(zhì)勘察工作人員更加直觀清晰地了解到勘察進程和具體情況。虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有多感知性的功能，該項功能除了具備一般的計算機技術(shù)都具有的視覺感知之外，還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運動感知，甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。這項技術(shù)的發(fā)展直接為工作人員提供了一個理想的虛擬現(xiàn)實環(huán)境，在信息技術(shù)利用過程中，也就是讓工作人員更加直觀的進行相關(guān)地質(zhì)和水文條件的剖析，該項技術(shù)具有人體所具有的感知功能，可以將地質(zhì)勘探中難以直觀看到的地質(zhì)層的空間厚度等進行直觀觀察了解。在原來的水文地質(zhì)研究工作中，剖面圖的運用是非常廣泛的，因為這些地質(zhì)層不能夠被人們所直接觀看，只能夠通過技術(shù)人員根據(jù)勘測繪畫出來的地質(zhì)圖進行研究，這樣的剖面圖多是較為簡單的，不夠直觀，同時也具有風險性——技術(shù)測繪人員不能保證在測繪過程中零失誤，所以有些剖面圖、地形圖是會影響到真正的水文地質(zhì)勘測工作的精準度的。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)為水文地質(zhì)的研究加強了直觀性，技術(shù)人員可以清楚地將地下層面的地質(zhì)情況和水文狀況進行研究探查，增加了探查的精準度。

2.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以模擬水流巖層的運動狀況

在水文地質(zhì)研究中，水文的變化使瞬息萬變、難以琢磨的。而進行研究的過程中必須要對水文的運動變化規(guī)律進行摸底工作，這樣才能夠為接下來的各項勘探工作的進行奠定基礎(chǔ)。由于地下水流的變化是無時無刻的，所以可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的浸沒感功能進行模擬。浸沒感又被稱之為臨場感或存在感，指的是相關(guān)的技術(shù)人員在相對封閉的模擬環(huán)境中，對環(huán)境中出現(xiàn)的些微變化進行全方位感知的功能。最為理想的模擬環(huán)境應(yīng)該使技術(shù)人員難以分辨模擬環(huán)境與現(xiàn)實環(huán)境的真假，這就要求技術(shù)人員在進行模擬感知的時候，全身心地投入到虛擬現(xiàn)實技術(shù)建造的環(huán)境中，這樣就可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的浸沒感。來對水流的發(fā)展運動規(guī)律進行感受和記錄，還可以對水文的運動變化特征進行一定的虛擬表達，這樣，在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的幫助下，勘測人員能夠?qū)⑺牡牧飨?、流量、流速等特點進行一一分析和應(yīng)用，對于將來的科研工作收集到詳細的資料信息。

2.3虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以預見水文地質(zhì)發(fā)生的變化

虛擬現(xiàn)實技術(shù)還具有一個功效——可以預見水文地質(zhì)發(fā)生的變化。在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中，有一個特點叫做虛擬現(xiàn)實技術(shù)的構(gòu)想性，構(gòu)想性又被稱之為自主性，它主要強調(diào)的是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的想象空間，顧名思義，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以對現(xiàn)實的水文地質(zhì)條件進行分析和順延模擬的同時，能夠按照已有的資料和規(guī)律進行模擬環(huán)境的持續(xù)，也就是說，虛擬現(xiàn)實技術(shù)虛擬的不僅僅有現(xiàn)有的環(huán)境，還可以根據(jù)規(guī)律和影響因素進行未來環(huán)境的模擬。這種技術(shù)具有廣闊的可想像空間，在一定的事實基礎(chǔ)上能夠極大的拓寬技術(shù)人員的感知范圍和勘探對象的走向。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以虛擬事物不同的發(fā)展過程，這項功能可以極好的預見水文地質(zhì)等研究對象的未來發(fā)展狀況，這樣就能夠為技術(shù)人員對地下水文地質(zhì)資源的利用開采等進行有節(jié)制的勘探，保護環(huán)境的同時還可以提高水文地質(zhì)的研究精準度。

3小結(jié)

水文地質(zhì)研究中，需要各種科學技術(shù)的輔助，通過文章敘述我們可以看出，虛擬現(xiàn)實技術(shù)對水文地質(zhì)研究起到了重要作用，隨著該項技術(shù)的不斷完善和發(fā)展、隨著水文地質(zhì)研究的深入進行，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在水文地質(zhì)研究中會得到更加廣泛的運用。有了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的幫助，在水文地質(zhì)的研究工作中，很多研究分析可以在虛擬條件中得出，減少了人力物力的應(yīng)用，同時提高了水文地質(zhì)研究的精密程度。

參考文獻

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關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù)；環(huán)境藝術(shù)設(shè)計；應(yīng)用

經(jīng)濟全球化趨勢的發(fā)展，使得世界上各個國家和地區(qū)在政治、經(jīng)濟、文化等方面的交流和交往更加密切和頻繁，為彼此間的發(fā)展帶來了更多的機遇，但是激烈的市場競爭也同時使得企業(yè)面臨更多的困難和挑戰(zhàn)。為此，在新的時代和社會背景下，設(shè)計企業(yè)必須要充分利用科學技術(shù)的優(yōu)勢，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到環(huán)境藝術(shù)設(shè)計工作中去，提高設(shè)計的質(zhì)量和效率，從而增強市場競爭力，促進企業(yè)的健康長遠發(fā)展。

一?對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本認識

1. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念

虛擬現(xiàn)實技術(shù)又被稱作靈境技術(shù)，它主要利用多媒體技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機圖形技術(shù)、仿真技術(shù)、人工智能技術(shù)、以及多傳感技術(shù)等多種技術(shù)手段，生成逼真的三維虛擬環(huán)境，并通過一定的交互設(shè)備進入其中?？偟膩碚f，它是一門綜合性的新型信息技術(shù)，創(chuàng)建了一種多維信息空間，具有較為廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。

2. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特征

1）多感知性

多感知性指的是除了視覺感知之外，同時還具有聽覺感知、觸覺感知、力覺感知，甚至是嗅覺感知、以及味覺感知等功能，理想狀態(tài)下的虛擬感知技術(shù)應(yīng)當具備人所具有的一切感知功能。但是受科技水平的限制，當前的虛擬現(xiàn)實技術(shù)還不能達到這種水平。

2）交互性

交互性指的是人可以對于模擬環(huán)境內(nèi)的物體進行操作，并能夠從中得到反饋。例如，可以用手去抓取虛擬物體，這時可以實際感知物體重量，并且所抓的物體能夠隨著受的移動而相應(yīng)移動。

3）構(gòu)想性

構(gòu)想性也可以被稱作自主性，它要求虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)當具備豐富的可想象空間，能夠拓寬人的知識范圍和視野，而不是僅僅限制于再現(xiàn)實際存在的環(huán)境和物體，它應(yīng)當能夠構(gòu)想客觀不存在或者是不可能真實發(fā)生的環(huán)境。

4）浸入性

浸入性也可以成為臨場性或者存在性，它指的是人作為主角所能感受到的模擬環(huán)境的真實程度。理想的模擬環(huán)境應(yīng)當達到使人難辨真假的程度，如同在真實的環(huán)境中是一樣的。

3. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)

1）環(huán)境建模技術(shù)

環(huán)境建模技術(shù)主要是通過獲取真實三維環(huán)境中的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)實際應(yīng)用的需要，來建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型，從而為實際工作提供科學有效的參考和依據(jù)，提高工作質(zhì)量和效率。

2）觸覺反饋技術(shù)

觸覺反饋技術(shù)是利用高科技手段，在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中讓人直接操作所生成的虛擬物體，來感覺虛擬物體所產(chǎn)生的反作用力，從而達到身臨其境的效果，更加精確地反映出實際狀況。

3）系統(tǒng)集成技術(shù)

在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，包含有大量的感知模型和感知信息，因此系統(tǒng)集成技術(shù)就顯得至關(guān)重要。一般，信息集成技術(shù)又包括模型標定技術(shù)、信息同步技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、以及合成技術(shù)等。

二?虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用

1. 彌補了環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的不足

環(huán)境藝術(shù)設(shè)計過程中，往往由于經(jīng)費、場地、設(shè)備等方面的限制，使一些設(shè)計工作無法順利進行，造成環(huán)境設(shè)計的實際效果不能得到保證。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用恰好彌補了這一缺陷，設(shè)計人員可以足不出戶，僅僅依靠電腦來完成具體場景的展現(xiàn)，不僅減少了成本支出，同時也豐富感了性認識，進而加深對環(huán)境藝術(shù)設(shè)計內(nèi)容的理解和掌握。

2. 避免了實際操作帶來的潛在威脅

在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中，一些設(shè)計工作會存在潛在的危險，以往一般是通過電視錄像來替代實際操作，這樣雖然避免了對人身造成的傷害，但是也使得設(shè)計人員無法獲得感性認識。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，可以使設(shè)計師在虛擬的實驗環(huán)境中，隨心所欲地進行各項操作和實驗，例如房屋建筑實驗，能夠消除實際房屋建造中的安全隱患；室內(nèi)室外裝修可以避免考慮不周全造成的材料浪費。

3. 打破了時間和空間的限制

在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中，不管是宇宙天體，還是原子粒子，設(shè)計人員都可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進入到物體內(nèi)部進行全面細致的研究和分析，考察各個環(huán)節(jié)的工作狀況以及各環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，進而了解整個建筑功能的使用效果，以便及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題，積極采取有效措施加以改進和解決。同時，虛擬現(xiàn)實技術(shù)使得需要經(jīng)過幾年、十幾年、甚至幾十年才能觀察到的變化能夠在短時間內(nèi)呈現(xiàn)，可以有效提高環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的質(zhì)量。

4. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)提高了項目成本預算的精確度

在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中，設(shè)計人員需要對設(shè)計方案進行成本預算，但是由于項目成本的影響因素較多，僅僅依靠設(shè)計方案無法準確地預算處實際所需的成本，從而對后期的工作造成不利影響。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)在項目成本預算中具有明顯的優(yōu)勢，它能夠虛擬大型城市規(guī)劃、室內(nèi)外裝修、以及復雜建筑等，提高設(shè)計人員對建筑結(jié)構(gòu)的認識，從而提高項目成本預算的精確度。

總結(jié)：與傳統(tǒng)的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計相比，虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有無可比擬的優(yōu)勢，它突破了傳統(tǒng)思維的局限，充分挖掘了環(huán)境藝術(shù)設(shè)計潛能，有著較大的發(fā)展空間。但是由于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)所需的硬件設(shè)備較為昂貴，在設(shè)計領(lǐng)域還沒有得到普及，使得虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用范圍還不是很廣，為此國家和相關(guān)部門要在盡可能地給予一些優(yōu)惠政策，來促進虛擬現(xiàn)實技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

參考文獻：

[1] 徐躍光. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 裝飾. 2006(06)

[2] 文錚. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在景觀設(shè)計教學中的應(yīng)用前景[J]. 中外建筑. 2006(05)

篇7

【關(guān)鍵詞】：數(shù)碼藝術(shù) 虛擬現(xiàn)實技術(shù) 室內(nèi)設(shè)計技術(shù)與藝術(shù)

中圖分類號： TU238+.2 文獻標識碼： A 文章編號：

數(shù)碼藝術(shù)是一種具有技術(shù)特征的藝術(shù)，是建立在數(shù)字技術(shù)的基礎(chǔ)上并以技術(shù)為核心的新藝術(shù)。隨著計算輔助設(shè)計技術(shù)的迅速發(fā)展和建筑室內(nèi)設(shè)計創(chuàng)作數(shù)字化的不斷深入，利用計算機輔助設(shè)計的相關(guān)知識和藝術(shù)設(shè)計有機結(jié)合，設(shè)計出更多優(yōu)秀的數(shù)碼作品，已經(jīng)成為目前藝術(shù)發(fā)展的新方向?；跀?shù)碼藝術(shù)的室內(nèi)設(shè)計技術(shù)研究將成為今后數(shù)碼藝術(shù)中重要的組成部分。研究基于數(shù)碼藝術(shù)的室內(nèi)設(shè)計技術(shù)的理論與方法，對于提高室內(nèi)設(shè)計師的設(shè)計表現(xiàn)能力以及室內(nèi)設(shè)計專業(yè)未來的發(fā)展前景都有著重要意義。

隨著計算機硬件技術(shù)和計算機三維圖形軟件開發(fā)成熟，用數(shù)字化手段，實現(xiàn)虛擬技術(shù)的現(xiàn)實，近年來已成為一個重點。虛擬現(xiàn)實技術(shù)將數(shù)字媒體技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)和視覺審美藝術(shù)融合于一體，實現(xiàn)空間的平面，高度，三維建模和動態(tài)全方位的立體場景漫游，通過技術(shù)手段淋漓盡致地展現(xiàn)室內(nèi)設(shè)計藝術(shù)，完善室內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域的設(shè)計表達。使之更為迅捷、科學、實時。在室內(nèi)設(shè)計的設(shè)計師和用戶之間建立一個“真正的”橋梁，極大的豐富室內(nèi)的空間藝術(shù)，也使室內(nèi)設(shè)計表現(xiàn)朝著更為人性化、個性化的方向友好的發(fā)展。

一、行業(yè)現(xiàn)狀

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在目前世界科學技術(shù)領(lǐng)域中來說，還是一項比較新興的技術(shù)，是數(shù)字技術(shù)領(lǐng)域的一個分支，而該項技術(shù)在現(xiàn)代設(shè)計藝術(shù)中的應(yīng)用也還屬于探索和發(fā)展的階段，但由于其本身明顯的技術(shù)優(yōu)勢和特點，已經(jīng)體現(xiàn)出其獨特的魅力，在設(shè)計領(lǐng)域中也發(fā)揮了極其重要的作用。它給人們帶來的不僅僅是設(shè)計藝術(shù)視覺展示效果上的革命，更讓參與其中的人們從中得到了與眾不同的全新交互式體驗。首先，它與傳統(tǒng)的手繪圖紙相比，更具有超現(xiàn)實的真實感，這種真實感是除實體仿真模型以外任何一種技術(shù)手段都無法具備和比擬的。其次就是它自然屬性的人機交互，這種交互，它不僅僅局限于傳統(tǒng)的多媒體展示手段中電腦、鼠標鍵盤和觸摸屏的交互操作，而是模擬人的自然行為與感受，即在現(xiàn)實生活中的虛擬現(xiàn)實環(huán)境以及行為習慣來進行交互體驗，這種交互在觀眾與作品間駕起了一座溝通的橋梁，在專業(yè)設(shè)計師與業(yè)主、消費者之間更是實現(xiàn)了一種零距離的交流與溝通。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計中的優(yōu)勢

傳統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)計遵循“平面，立面，節(jié)點大樣、沙盤模型”的表現(xiàn)模式。設(shè)計師在紙上的設(shè)計表達形式主要是通過手繪草案或效果圖，雖然這種模式可以培養(yǎng)設(shè)計師的思維秩序，但它無法完全展開設(shè)計師的空間思維以及空間的立體效果。傳統(tǒng)的表現(xiàn)形式限制了設(shè)計師的創(chuàng)意發(fā)揮。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，從很大程度上解決了這個問題。通過“虛擬實驗室”，創(chuàng)建一個虛擬的室內(nèi)空間，讓設(shè)計師更直觀的了解室內(nèi)空間，快速進行設(shè)計分析，不僅大大的提高了設(shè)計師的創(chuàng)新能力，同時，通過“虛擬實驗室”全面展示的設(shè)計特點，也能更完整地表達設(shè)計意圖，使設(shè)計師跟業(yè)主進行更好的溝通。因此，在室內(nèi)設(shè)計中使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，是一個必然的發(fā)展趨勢。

（一）虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以直觀地展現(xiàn)藝術(shù)設(shè)計

隨著城市的發(fā)展，房地產(chǎn)行業(yè)的迅速崛起，以及更多的大型公共空間環(huán)境等都需要進行設(shè)計。以室內(nèi)空間設(shè)計為例，在空間設(shè)計報告論證階段，設(shè)計手段已經(jīng)歷了從手工繪圖，電腦效果圖，建筑室內(nèi)動畫（建筑漫游）的發(fā)展過程。隨著科技的發(fā)展，人們也在不懈的追求高科技，高品質(zhì)的藝術(shù)表達，以達到最佳的視覺效果。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在方案設(shè)計上有相當大的功能與技術(shù)優(yōu)勢，與傳統(tǒng)的表現(xiàn)方法相比，更具有藝術(shù)性、真實性和創(chuàng)造性。通過軟，硬件平臺的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以形成一個逼真的虛擬環(huán)境，給客戶提供一個全方位的視覺，聽覺，觸覺等感官刺激的信息，使需求方有親臨現(xiàn)場的感覺。通過感官刺激大腦，使客戶能夠在非常積極和高度集中的狀態(tài)下瀏覽和體驗設(shè)計的內(nèi)容，以吸引顧客的注意力，并取得更好的溝通效果。采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，設(shè)計的作品也能夠更好的保存，使資料檔案的管理更為方便和快捷。

（二）虛擬現(xiàn)實可以提高預算精確性

應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，也可以體現(xiàn)其在項目成本預算上的優(yōu)勢。因為效果圖更加真實，更加全方位，它可以加強室內(nèi)結(jié)構(gòu)和材料預算的準確性，所以能夠盡可能的避免由于預算問題而出現(xiàn)的錯誤?？梢砸龑гO(shè)計人員對結(jié)構(gòu)的理解，避免在設(shè)計過程中材料預算和不必要的損失。

（三）虛擬現(xiàn)實技術(shù)可增強設(shè)計雙方的互動性

在虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)計報告階段，主要體現(xiàn)在設(shè)計表達的獨特魅力上。比傳統(tǒng)的手繪模式相比，虛擬現(xiàn)實技術(shù)與客戶溝通的互動性更強。通過設(shè)計師的演示和介紹，客戶可以進入虛擬空間環(huán)境的體驗之中，詳細的了解整個虛擬現(xiàn)實空間的功能，在使用過程中可能會出現(xiàn)的問題。使客戶全方位的了解自己的項目以及將來建設(shè)完成的效果。同時，通過這個平臺，也讓設(shè)計師與業(yè)主之間的溝通變得更加順暢，極大的提高了工作效率。這是傳統(tǒng)的工作模式無法比擬的。

（四）虛擬現(xiàn)實技術(shù)有助于配景展現(xiàn)

現(xiàn)代環(huán)境設(shè)計虛擬現(xiàn)實技術(shù)的性能，除了空間的場景，配景也很重要，如植物，人物場景，汽車等都是烘托空間氣氛的元素。傳統(tǒng)的室內(nèi)效果圖和建筑場景動畫不能直接地自行進行操作性的漫游，但虛擬現(xiàn)實技術(shù)卻可以非常真實的虛擬場景中的人物、形象以及配景等。隨著經(jīng)濟與城市建設(shè)的發(fā)展，我國的建設(shè)工程量在不斷的增加、工程體量也在不斷地增大，虛擬現(xiàn)實技術(shù)國際交流也愈加廣泛。傳統(tǒng)的表現(xiàn)方法和設(shè)計程序已經(jīng)不能適應(yīng)科技化、高效率、簡約型的市場需求。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的優(yōu)越性在實際的應(yīng)用中得到了充分的體現(xiàn)，在設(shè)計領(lǐng)域里逐漸扮演了越來越重要的角色。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用

（一）設(shè)計藝術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的對立統(tǒng)一

虛擬現(xiàn)實藝術(shù)是典型的技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種新媒體藝術(shù)形式。在大多數(shù)人的意識中，藝術(shù)是感性的事物，是人類的感知與表達，而科學是理性的，是人們的研究與探索。如果將藝術(shù)視為人類永恒的精神家園，那么科學則是建立在經(jīng)驗與邏輯上的理論研究。如果按這個層面看來，技術(shù)與藝術(shù)是兩個矛盾的個體，是“格格不入”的。但在事實上，藝術(shù)與技術(shù)有著密不可分的關(guān)系。在當今技術(shù)不斷發(fā)展的今天，藝術(shù)家們正在進行積極的嘗試，在藝術(shù)創(chuàng)作中應(yīng)用各種科學技術(shù)手段來提高藝術(shù)創(chuàng)新效果；而許多科學家們，也希望通過高科技手段來提升發(fā)明創(chuàng)造的研究成果。虛擬現(xiàn)實藝術(shù)亦是如此。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的快速發(fā)展，最開始的在醫(yī)療航天軍事等領(lǐng)域的應(yīng)用，到現(xiàn)在已經(jīng)在越來越多的領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。在建筑和室內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域，設(shè)計師們也開始利用這項技術(shù)探索新的創(chuàng)作思路和藝術(shù)表現(xiàn)形式。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的出現(xiàn)，給在現(xiàn)代室內(nèi)設(shè)計藝術(shù)領(lǐng)域的設(shè)計師們提供了新的創(chuàng)意空間，從而也給整個藝術(shù)領(lǐng)域帶來了全新的歷史變革和突破。

虛擬現(xiàn)實設(shè)計是設(shè)計師根據(jù)業(yè)主的需求，自覺地運用視聽藝術(shù)進行創(chuàng)造性思維活動和設(shè)計表現(xiàn)的一個新興領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實設(shè)計中，有很多從業(yè)人員會過多的注重的是它突出的技術(shù)性，但是在我們實際的項目設(shè)計運用階段，技術(shù)與藝術(shù)的高度融合，才能把技術(shù)的優(yōu)勢發(fā)揮到極致。如三維建模的比例與尺度，照明設(shè)計藝術(shù)以及互動藝術(shù)等各個方面，都需要我們通過技術(shù)對這些藝術(shù)層面進行加工創(chuàng)造。所以，對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用來說，技術(shù)是設(shè)計實現(xiàn)的基礎(chǔ)，而設(shè)計師對空間藝術(shù)性的把握及追求則是更高層次上的要求。這也就需要我們的設(shè)計者不斷地完善自身的素質(zhì)，努力掌握新的應(yīng)用技術(shù)，并同時提高自身的專業(yè)素養(yǎng)和設(shè)計水平，將美學思想和文化藝術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)融合，利用技術(shù)來提升作品的可視性和藝術(shù)性，這也是在新時代背景下，室內(nèi)設(shè)計師必須具備的綜合能力。

（二）虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

建筑師和城市規(guī)劃者在今后的建設(shè)工作中，需要有更廣泛的相關(guān)專業(yè)知識和集成，掌握更專業(yè)的技術(shù)能力和設(shè)計能力。這樣一個新的工作模式，也將有發(fā)展的普遍性。在面對設(shè)計對象的變化和職能剝離，在我們的職業(yè)崗位上，將出現(xiàn)一個新的崗位 - 虛擬建筑師。中國目前的虛擬現(xiàn)實相關(guān)的研究仍處于起步階段，發(fā)展上有一些困難，除了概念和技術(shù)的限制，最重要的是在高校教育的人才培養(yǎng)中，應(yīng)該更加強調(diào)與重視技術(shù)與藝術(shù)，技術(shù)與設(shè)計之間的銜接和轉(zhuǎn)化。應(yīng)該在現(xiàn)有建筑教育內(nèi)容的基礎(chǔ)上，結(jié)合專業(yè)發(fā)展開拓新的專業(yè)方向。在同一時間，在參考借鑒國內(nèi)外先進的經(jīng)驗和技術(shù)基礎(chǔ)上，建立和完善環(huán)境設(shè)計領(lǐng)域室內(nèi)設(shè)計教育體系和人才培養(yǎng)機制，建立有利的環(huán)境，建立一個完整的研究策略，并能夠在不斷的具體學習和實踐訓練中得到技術(shù)充實和能力提高；能夠靈活熟練的運用技術(shù)，去實現(xiàn)設(shè)計的創(chuàng)意和構(gòu)想，更好的利用設(shè)計與技術(shù)手段為人們服務(wù)，促進經(jīng)濟與建設(shè)的發(fā)展。這些都應(yīng)當是我國當前數(shù)字時代下虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展的可行之路和有力舉措。

綜上所述， 虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為室內(nèi)設(shè)計藝術(shù)與技術(shù)的融合，擁有在以前的任何一個歷史時期都無法比擬的想象性、創(chuàng)造性和身臨其境之感，其交互性，沉浸性，和構(gòu)想性的特點也給室內(nèi)設(shè)計藝術(shù)帶來了全新的藝術(shù)語言和創(chuàng)作方式。它更為合理的協(xié)調(diào)了人與人之間，人機之間的交互關(guān)系，開拓了現(xiàn)代設(shè)計藝術(shù)領(lǐng)域中的一個全新的發(fā)展思路和方向。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的蓬勃發(fā)展，其在現(xiàn)代室內(nèi)設(shè)計藝術(shù)中的應(yīng)用也會更加廣泛，前景也將更加廣闊。

【參考文獻

[1]嚴林.虛擬現(xiàn)實在室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用.(碩士學位論文).武漢科技大學.2010.

篇8

論文關(guān)鍵詞：現(xiàn)代教育技術(shù)；虛擬現(xiàn)實技術(shù)；高職教育；實踐教學

一、引言

當今社會以計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為核心的現(xiàn)代科學技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，已經(jīng)滲透到各行各業(yè)，對人們的工作方式、學習方式和生活方式產(chǎn)生重大的影響。教育如何迎接信息時代的挑戰(zhàn)，已成為教育界關(guān)注的焦點?，F(xiàn)代教育技術(shù)已廣泛應(yīng)用于教育領(lǐng)域，把教學技術(shù)信息化數(shù)字資源和學習方式納入高職學生的學科課程的學習過程中，學生可以有效地、切身實際地運用教育信息技術(shù)的各種形式，達到進行富有創(chuàng)意和身臨其境的主動的學習。

高職教育承擔著為經(jīng)濟社會發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的職責，實踐教學是高職院校實現(xiàn)培養(yǎng)人才的重要環(huán)節(jié)。目前，學生實踐能力不強制約了高職教育的發(fā)展。因此，將現(xiàn)代教育技術(shù)與高職實踐教學有機融合，充分發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)勢，使實踐教學的質(zhì)量和效果上升到一個新的高度，已成為高職教育改革面臨的新課題。

二、高職實踐教學存在的主要問題

我國高職實踐教學中存在的突出問題主要有以下幾點：（一）實驗實訓設(shè)備單價高，隨著設(shè)備的臺數(shù)增加，購置的經(jīng)費也需增加。而且每次使用的設(shè)備成本也較大；（二）實驗設(shè)備更新速度相對滯后于技術(shù)更新的速度。如果按照當前技術(shù)更新的速度同步進行實驗設(shè)備的更新，投入將非常巨大，造成的浪費也將是非常巨大；（三）由于學生練習造成的實驗故障等原因，容易導致設(shè)備非正常損耗；（四）一些實驗對沒有操作經(jīng)驗的學生來說，存在一定的危險性。這些都是目前高職實踐教育難以解決的問題。因此，科學地運用現(xiàn)代教育技術(shù)，促進實踐教學整體優(yōu)化，是深化教育改革的需要，也是擺在我們面前的迫切任務(wù)。

三、現(xiàn)代教育技術(shù)對高職實踐教學的影響

現(xiàn)代教育技術(shù)相對于教育技術(shù)并沒有本質(zhì)的區(qū)別，只是為了突出“現(xiàn)代”二字，以便更多地注意探索一些與現(xiàn)代科學技術(shù)有關(guān)的要素，吸收現(xiàn)代科技成果和系統(tǒng)思維方法，使教育技術(shù)更具有時代性，更加科學化、系統(tǒng)化。繼多媒體教學出現(xiàn)之后，現(xiàn)代教育教學領(lǐng)域又浮現(xiàn)出了一種新型的技術(shù)，即虛擬現(xiàn)實技術(shù)(Virtual Reality，簡稱VR)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)綜合利用了計算機圖形學、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù)，模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官功能，使人能夠沉浸在計算機生成的虛擬境界中，并能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進行實時交互，創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間。虛擬現(xiàn)實技術(shù)曾與多媒體教學、網(wǎng)絡(luò)教育被看作是教學領(lǐng)域的三大創(chuàng)新技術(shù)。在國外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)在課堂教學中得到了廣泛的應(yīng)用，作為新的教學技術(shù)，不可避免的將對高職教學產(chǎn)生非常深遠的影響。

（一）虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點

虛擬現(xiàn)實技術(shù)又稱靈境技術(shù)，是以沉浸性、交互性和構(gòu)想性為基本特征的計算機高級人機界面。虛擬現(xiàn)實技術(shù)有以下特點：1、多感知性。一般的計算機只能提供學生二維視覺、聽覺信息，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以提供給學生三維視覺、立體聽覺、觸覺、力覺、甚至味覺、嗅覺信息。理想的虛擬現(xiàn)實可以提供給學生在物理現(xiàn)實世界能夠獲得的所有感知覺信息；2、沉浸性。如前所述，由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以提供給學生全方位感知覺信息，會使學生產(chǎn)生如臨其境的感受，錢學森正是基于這一特點將虛擬現(xiàn)實技術(shù)稱之為靈境技術(shù)。而北京大學的朱照宣等則認為，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)稱之為臨境技術(shù)更為貼切；3、交互性。在虛擬環(huán)境之中，學生不是作為被動的信息接受者，而是作為主動的參與者投身其中。比如，在虛擬飛行器中進行飛行訓練的飛行員就是通過信息反饋機制與周圍的虛擬環(huán)境相互作用的?？梢哉J為，這種交互性使虛擬現(xiàn)實成為人類認識與實踐的新領(lǐng)域。

（二）虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高職實踐教學中的優(yōu)勢

利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立的各種虛擬實驗室，擁有傳統(tǒng)實驗室難以比擬的優(yōu)勢。我們從熱力學第二定律即熵的定律的視角來看，較之傳統(tǒng)“能耗型”技術(shù)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種熵增較小的“綠色技術(shù)”。從環(huán)境保護可持續(xù)發(fā)展的角度來看，虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅可以滿足人類短期的需求，而且使人類長期的需求——環(huán)境、資源等方面也得到較好的滿足。

利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立起來的虛擬實驗室，其“設(shè)備”與“部件”都是虛擬的，可以根據(jù)隨時生成新的設(shè)備。教學內(nèi)容可以不斷更新，使實踐訓練及時跟上技術(shù)的發(fā)展。同時，虛擬現(xiàn)實的沉浸性和交互性，使學生能夠在虛擬的學習環(huán)境中扮演一個角色，全身心地投入到學習環(huán)境中去，這非常有利于學生的技能訓練。包括體育技能、汽車駕駛技能、果樹栽培技能、電器維修技能等各種職業(yè)技能的訓練。由于虛擬的訓練系統(tǒng)無任何危險，學生可以不厭其煩地反復練習，規(guī)避風險，可以放心地去做各種危險的實驗，直至掌握操作技能為止。 轉(zhuǎn)貼于

利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以徹底打破時間與空間的限制。大到宇宙天體，小至原子粒子，學生都可以進入這些物體的內(nèi)部進行觀察。一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過程，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以在很短的時間內(nèi)呈現(xiàn)給學生觀察。目前高職實踐教學存在的主要問題，隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，相信都能得到解決。

（三）虛擬現(xiàn)實技術(shù)改變了傳統(tǒng)教學的模式

虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于教育是教育技術(shù)發(fā)展的一個飛躍。虛擬現(xiàn)實實現(xiàn)人臨場化，參與者與虛擬環(huán)境是互相作用、互相影響的一個整體的兩個方面。它營造了“自主學習”的環(huán)境，由傳統(tǒng)的“以教促學”的學習方式代之以由學習者通過自身與信息和環(huán)境的相互作用來得到知識、技能的新型學習方式。虛擬現(xiàn)實教學不但提供良好的人機交互，還允許學生出錯時．自行了解錯誤的根源和后果，從而培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)式的學習風格和策略，以及高層次的思維技能。

職業(yè)技術(shù)教育傳授技能的過程，很多內(nèi)容和技術(shù)需要情景化，實時化的教學手段來完成，通過親身經(jīng)歷能加速這一過程和鞏固所傳授的知識。親身去經(jīng)歷、親身去感受比空洞抽象的說教更具說服力。主動地去交互與被動的灌輸，有本質(zhì)的差別。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以很好的滿足這一特殊要求。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的沉浸性和交互性，使學生能夠在虛擬的學習環(huán)境中扮演一個角色，全身心地投人到學習中去。虛擬現(xiàn)實教學不受空間位置的限制，可讓師生共處于一個虛擬空間。通過師生之間、學生之間的協(xié)作，培養(yǎng)學生協(xié)同工作的意識，使學生具備適應(yīng)大系統(tǒng)工作的能力。這非常有利于學生的技能訓練，對高職教育有著無比強大的推動作用。

四、虛擬現(xiàn)實技術(shù)可能產(chǎn)生負面影響和采取的對策

（一）可能產(chǎn)生負面影響分析

任何技術(shù)都是一把雙刃刀，虛擬現(xiàn)實技術(shù)也不例外。較之傳統(tǒng)“能耗型”技術(shù)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種熵增較小的“綠色技術(shù)”。但是，“從熵增原理——熱力學第二定律來看，信息作為使組織有序是相對的，信息作為熵增或成為污染、垃圾是絕對的?！庇捎谔摂M現(xiàn)實技術(shù)也必然會引起熵增，所以應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對自然生態(tài)環(huán)境帶來的負面影響也不容忽視。1、隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)廣泛應(yīng)用，所產(chǎn)生的電子垃圾對環(huán)境造成的污染也呈日益加重的趨勢；2、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的交互性功能再大，它也是現(xiàn)實交往的補充，不能成為全部。一些學生沉溺于虛擬網(wǎng)絡(luò)交往，不僅會弱化現(xiàn)實社會的交往能力，而且會產(chǎn)生嚴重的心理疾病；3、虛擬現(xiàn)實技術(shù)大大增加了學生的認識與實踐能力，但是也使學生無需運用想象力來溝通現(xiàn)實與自身體驗之間的鴻溝。從而導致想象力退化。

（二）采取的對策

盡管虛擬現(xiàn)實技術(shù)對高職教學有很大的推動作用，但是它的負面影響也不容輕視。1、虛擬現(xiàn)實技術(shù)只是專業(yè)實踐教學的有力補充。虛擬現(xiàn)實技術(shù)雖能對設(shè)備結(jié)構(gòu)部件進行虛擬仿真，但鑒于目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展狀況，虛擬教學系統(tǒng)不太適合學生進行探索性的實踐。虛擬化的結(jié)構(gòu)部件不能對真實結(jié)構(gòu)做到完全模擬，因此，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的引入并不能完全代替專業(yè)現(xiàn)場實踐教學；2、虛擬教學系統(tǒng)容易使學生對危險操作忽視。如果學生在虛擬學習系統(tǒng)中進行了多次的實訓后，他們可能會產(chǎn)生兩種不良習慣：（1）在實際工作過程中不注意技能技術(shù)操作的各種不良后果；（2）沉迷于虛擬教學環(huán)境中，對現(xiàn)實工作中的技能操作不感興趣。所以，在設(shè)計虛擬學習系統(tǒng)時，需要加入實際工作中的操作提示。或者用多媒體手段演示不良操作的后果。在教學組織上，需要盡可能采用“熟練的虛擬訓練+實際的動手訓練”相結(jié)合的教學方式。

總之，引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)可有效解決實踐教學需要與實物教學投資成本大之間的矛盾，同時對專業(yè)教學的內(nèi)容、方法和手段可以進行有效地變革。但也應(yīng)注意，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的引入并不能完全替代現(xiàn)場實踐教學，而應(yīng)該將兩者有機結(jié)合，開創(chuàng)實踐教學的新模式。

篇9

虛擬現(xiàn)實提出于上個世紀60年代,但只是在近10年來隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展,才在越來越多的領(lǐng)域得以推廣應(yīng)用.目前在發(fā)達國家中,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用.美國國立醫(yī)學圖書館(NLM),德國的漢諾威大學,西班牙大學,新加坡國立大學等相繼建立虛擬實驗室.1995年,在Internet上就已經(jīng)出現(xiàn)了“虛擬青蛙解剖”的虛擬試驗.我國虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用主要側(cè)重在科學研究、虛擬試驗的開發(fā)以及虛擬校園的開發(fā)方面.與一些發(fā)達國家相比,我國虛擬現(xiàn)實教育應(yīng)用的規(guī)模還有一定的差距,但是已經(jīng)引起政府有關(guān)部門和科學家的高度重視.九五計劃、國家自然科學基金會、國家高技術(shù)發(fā)展計劃等都把虛擬現(xiàn)實技術(shù)列入了研究項目.

1虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述

關(guān)于虛擬現(xiàn)實技術(shù)目前較為普遍的定義如下:虛擬現(xiàn)實是指借助一系列交互設(shè)備構(gòu)造的用以體驗或感知虛擬境界的一種計算機軟硬件環(huán)境,用戶使用這些高級設(shè)備以自然的技能向計算機發(fā)送各種指令,并得到環(huán)境對用戶視覺、聽覺、觸覺等多種感覺信息的實時反饋.伯第亞在《虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)和它的應(yīng)用》一文中提出“虛擬現(xiàn)實三角形”來說明虛擬現(xiàn)實的特征,指出了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的三個要素,也就是它特征的三個方面:沉浸、交互、構(gòu)想.沉浸是從用戶的角度說,用戶有種身臨其境的感覺;交互是從人和機器的交流來說,虛擬現(xiàn)實技術(shù)有很強的交互性;構(gòu)想是指它能使用戶感知新的知識和體驗新的發(fā)現(xiàn).虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用廣泛,它在教育領(lǐng)域的應(yīng)用更是發(fā)展迅速,筆者認為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的教育應(yīng)用的內(nèi)涵是:虛擬現(xiàn)實技術(shù)使學習主體參與知識的建構(gòu)、信息的加工、情境的構(gòu)造,并且最優(yōu)化了教育教學的環(huán)境和手段,同時提供了多元化的認知工具,促進了學習主體的學習.

2虛擬現(xiàn)實技術(shù)教育應(yīng)用的優(yōu)勢

2.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)的三大特征在教育領(lǐng)域應(yīng)用中體現(xiàn)出了優(yōu)勢沉浸和實時交互性是虛擬現(xiàn)實的實質(zhì)性特征,這種交互性,要比文字,模型或效果圖更形象、完整和生動.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學中的應(yīng)用是教育技術(shù)發(fā)展的一個飛躍,它營造了特殊的自主學習環(huán)境,由傳統(tǒng)的“以教促學”的學習方式代之為學習者通過與信息環(huán)境的交互以獲取知識、技能的學習方式.虛擬學習環(huán)境為學生提供廣泛的科目領(lǐng)域里的無限的虛擬體驗.學習知識的過程變化多端,親身的體驗使學生印象深刻,主動地交互增加了學生的興趣.虛擬現(xiàn)實的三大特征使學生能動性提高,容易投入到學習環(huán)境中去,并且培養(yǎng)了學生自主探索問題的能力和創(chuàng)新能力.

2.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用有利于促進學習主體心理上的愉悅和放松基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的數(shù)字虛擬藝術(shù)帶來了學習主體在心理體驗上的泛化,帶來了學習主體的心理上的愉悅和自我滿足,增加了學生學習的信心和動力.在一些虛擬系統(tǒng),如虛擬校園,虛擬世界以及一些虛擬游戲中,基于它們的數(shù)字虛擬藝術(shù)帶給學習主體的體驗已經(jīng)擴張到人類所有精神領(lǐng)域和意識領(lǐng)域,甚至是單純的學習主體的自我發(fā)泄體驗.這對學習主體是一種精神壓力的釋放.這種體驗不強求深層的精神愉悅和靈魂凈化,它不再追求傳統(tǒng)的意境悠遠和耐人尋味,而是關(guān)注當下身體的快活反應(yīng).

2.3虛擬現(xiàn)實技術(shù)使得學習者能自我感知對知識的構(gòu)建與虛擬環(huán)境的零距離的接觸使得學習者能以第一人稱的方式參與知識的建構(gòu),通過它我們能感知知識的建構(gòu).馬克•波斯特說:“在電子媒介的交流中,主體如今是在漂浮著,懸置于客體的種種不同位置之間,不同的構(gòu)型使主體隨著偶然情境的不定而相應(yīng)地被一再地重新構(gòu)建”.虛擬現(xiàn)實教育應(yīng)用的最重要的一點就是提供給教育領(lǐng)域一面鏡子來觀察和分析我們?nèi)绾胃兄徒?gòu)知識.

2.4虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以虛擬現(xiàn)實中存在或者不存在的環(huán)境和角色,物體等虛擬現(xiàn)實技術(shù)的教育應(yīng)用發(fā)展了課堂教學,彌補了教學中的不足.這一點的明顯應(yīng)用就是虛擬試驗,對于那些對條件要求高,在現(xiàn)實中做不了的實驗,或者是危險性高的試驗,就可以采用虛擬實驗的方式.同時虛擬試驗擁有傳統(tǒng)試驗難以比擬的優(yōu)勢———節(jié)省成本.

3虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育應(yīng)用中存在的問題

3.1技術(shù)上的問題技術(shù)上的問題主要有:虛擬現(xiàn)實技術(shù)的軟件開發(fā)環(huán)境和語言上沒有統(tǒng)一的標準,三維建模軟件使用十分復雜并且它們對運行的計算機的性能要求也是很高.同時,在IE上瀏覽3D文件,依然需要插件的支持,VRML文件體積太大,不適合國內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀.

3.2虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)設(shè)計以及應(yīng)用的問題

3.2.1系統(tǒng)中導航設(shè)計的問題當用戶在使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)的教育軟件的時候,往往很難想去哪里就去哪里,很容易迷失方向,不知道怎樣到達一個特定的位置或角度.既然這種教育環(huán)境面對的是大多數(shù)普通用戶,那么運動和認知空間就應(yīng)該設(shè)置得比較簡單,雖然虛擬環(huán)境可以給用戶提供身臨其境的感覺,但是一些教育虛擬環(huán)境通過交互界面給用戶提供的選擇很難被理解和使用.

3.2.2系統(tǒng)功能單一的問題以目前高校開發(fā)的大部分的虛擬校園為例,由于缺乏較全面的考慮,大膽的嘗試.它的實際用途還是比較單一.虛擬校園的實際功能以瀏覽為主,但是隨著網(wǎng)絡(luò)教育的迅猛發(fā)展,人們已經(jīng)不再滿足于對校園環(huán)境的瀏覽,基于教務(wù)、教學和校園生活的三維可視化虛擬校園呼之欲出.人們需要一個完整的、能互動的、富有情節(jié)化的虛擬校園.

3.2.3使用者應(yīng)用教育軟件的能力問題在虛擬教育環(huán)境中教師角色應(yīng)該從知識的解答者向?qū)W習伙伴或指導者轉(zhuǎn)變,而這一轉(zhuǎn)變有的教師意識不到,從而影響到虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用.同時鑒于教師本身的素質(zhì),使用這些教育軟件也存在困難.從學生的角度看,身在這種虛擬環(huán)境中的學生,他們的學習方式需要改變,思考問題的思維也需要改變,但是很多學生沒找到適合這種環(huán)境的學習方式和思維方式,造成了學生跟不上教師講解的問題.

3.2.4在教育教學中濫用甚至是泛用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的問題眾所周知,目前要應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)一套教育軟件需要耗費大量的人力、物力、財力.尤其對一些普通的中小學來說,這是一筆相當大的開銷.那么這就意味著不可能所有的課程都有必要去應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)課件.同時,由于有些課程的學習更多的是側(cè)重于對知識的識記,也就是說適合教師講授型的教學方法,那么這樣的課程就沒有必要去尋求教育軟件的輔助.

3.3學習主體的認知機制上的問題一個教育軟件產(chǎn)品的娛樂性大于它的教育性的時候就會對學習主體產(chǎn)生許多負面的影響.當學習主體沉浸在一個高分辨率,全景式的虛擬空間中時,學習主體要想保持與虛擬環(huán)境的距離,就變得十分困難.學習主體和虛擬環(huán)境的虛擬共存,與虛擬環(huán)境的距離感覺消失.沒有了距離,在虛擬“存在”范圍內(nèi),人的認知機制受到了影響,并導致了不可低估的認知問題的出現(xiàn).因為當一個人長期沉浸在一個虛擬的環(huán)境中時,他再回到現(xiàn)實中,必然會導致他有種“落差”感覺.這種感覺有時帶給人的心理的沖擊時不可估量的,有的甚至是危險的,會導致犯罪的出現(xiàn),尤其是一些帶有不良內(nèi)容和暴力情節(jié)的虛擬游戲或作品.因此應(yīng)該加強對虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用的立法研究,盡早立法.#p#分頁標題#e#

4促進虛擬現(xiàn)實技術(shù)教育應(yīng)用的對策

4.1加強技術(shù)上研究,完善理論的建設(shè)加強更快更高質(zhì)量的三維建模語言的研究,和更快速的VRML文件網(wǎng)上傳輸和瀏覽技術(shù)的研究,同時應(yīng)該加強價格較低、用戶界面良好、對編程依賴少的三維建模軟件的研發(fā).虛擬現(xiàn)實教育應(yīng)用涉及多個學科的知識,應(yīng)該綜合考慮這些學科的內(nèi)在聯(lián)系,建立起一套完整的理論支持虛擬現(xiàn)實技術(shù)教育應(yīng)用達到理想的效果.

4.2設(shè)計要體現(xiàn)以人為本,使用要做到適用為先,樂用為上教育虛擬環(huán)境的導航設(shè)計應(yīng)該方便使用,做到簡單、明了.使用者在使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)的教育軟件的時要做到適用為先,樂用為上.適合用其他教學媒體的進行教學的就用其他的教學媒體,同時要充分考慮到教師和學生的興趣,對一些操作起來復雜,界面不友好或者虛擬環(huán)境的設(shè)計讓學生或者教師感到枯燥的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),不應(yīng)該使用.

4.3加強對教育軟件使用者的能力培訓,建立有效的評價機制教育機構(gòu)在購置或者是應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)了一套教育軟件后,應(yīng)該加強對使用者的能力培訓,以便他們能正確地操作這些軟件,同時,遵循軟件維護的概念,對軟件使用過程中出現(xiàn)的新的需求和問題,要向開發(fā)者尋求幫助;對軟件的使用效果應(yīng)該建立有效而且量化的評價機制.

4.4加強對學習者必要的心理輔導,讓他們把握虛擬和現(xiàn)實的界線對于一些由于虛擬環(huán)境的沉浸性和虛擬性帶給學習者的負面心理影響,應(yīng)該積極給與引導,讓他們能正確認識到虛擬和現(xiàn)實的界線,能分清楚那些是在現(xiàn)實世界不可能發(fā)生的事情,讓他們明白他們使用這些軟件的目的是為了習得知識和建構(gòu)對知識的理解.

篇10

1對虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)概念的分析

1.1對虛擬現(xiàn)實技術(shù)內(nèi)涵的分析

所謂的虛擬現(xiàn)實技術(shù)（Virtual Reality）就是對VR的簡稱，也被稱為幻真或者靈境。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是以計算機技術(shù)為載體，通過計算機的軟件和硬件功能構(gòu)建出一個具有虛幻意境的3D空間，給人處于一個真實環(huán)境的感覺，是一個看似真實的模擬環(huán)境，通過傳感設(shè)備和用戶自身的感覺，使用人的自然技能考察和操作虛擬世界的物體，獲得相應(yīng)看似真實的體驗。在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的操作過程中，人不僅僅是屏幕外部的觀察者，也是實時數(shù)據(jù)源的形式，是虛擬現(xiàn)實環(huán)境中的行為主體，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的出現(xiàn)，為人們提供了一種全新的人機交換方式。

1.2對虛擬現(xiàn)實技術(shù)特征的分析

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的主要特征主要分為四種，即多感知性、交互性、構(gòu)想性以及浸沒感。其中，多感知性指的是虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以給人很多感知能力，如運動感知、視覺感知以及先進的味覺感知。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的交互性指的是用戶對模擬環(huán)境內(nèi)事物的可操作程度和得到反饋的自然程度。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的構(gòu)想性指的是該技術(shù)可以給用戶提供廣闊的思維空間，讓用戶感覺自己處于一種真實的環(huán)境中，可以構(gòu)想出客觀不存在甚至是不可能存在現(xiàn)實生活中發(fā)生的虛擬環(huán)境。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的浸沒感，也叫做臨場感。臨場感主要指的是用戶處于虛擬現(xiàn)實環(huán)境中的真實程度。

2在數(shù)字化圖書館中引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)的必要性

在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，數(shù)字化圖書館和傳統(tǒng)的圖書館相比，數(shù)字化圖書館具有網(wǎng)絡(luò)化的特征，更加方便用戶的閱讀。但數(shù)字化圖書館相比較傳統(tǒng)的圖書館來說，還缺乏交互性和可視性的特征，在人機互動上遠遠不如傳統(tǒng)的圖書館，這種情況的存在，使得數(shù)字化圖書館的服務(wù)質(zhì)量得不到進一步的提高。數(shù)字化圖書館和傳統(tǒng)的圖書館相比，最明顯的不同之處就是數(shù)字化圖書館沒有“館舍”。因此，在數(shù)字化圖書館中引進虛擬現(xiàn)實技術(shù)，充分利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的虛擬空間特征和人機交互特征，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)建出一個虛擬的圖書館館舍，讓數(shù)字化圖書館的用戶可以體驗到館舍的存在，用戶在漫游虛擬空間的同時，實現(xiàn)和三維環(huán)境的互動，讓用戶增強數(shù)字化圖書館的體驗感。用戶在漫游數(shù)字化圖書館的過程中，可以直觀地了解到圖書館的布局和結(jié)構(gòu)，可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)直觀地獲得交互的咨詢服務(wù)，充分地體現(xiàn)數(shù)字圖書館的真實性。

3虛擬現(xiàn)實技術(shù)在數(shù)字圖書館中的應(yīng)用

3.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)在圖書檢索上的應(yīng)用

在數(shù)字化圖書管中，圖書檢索是圖書館的一個重要服務(wù)環(huán)節(jié)。在數(shù)字化圖書館中引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以讓用戶直觀地了解到圖書的類型、出版名稱、作者、以及出版社等重要信息，用戶可以直接模擬展示、免費下載、三維閱讀。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的職能檢索可以減少用戶的搜索次數(shù)，通過智能動畫反映的方式，更加吸引用戶的眼光。

3.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)在導讀中的應(yīng)用

在數(shù)字化圖書館中引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以完善數(shù)字化圖書館的導讀功能。在傳統(tǒng)的圖書館中，在實施導讀工作的過程中，需要對用戶進行適當?shù)娜腽^教育，讓用戶對圖書館的構(gòu)造有大概的了解，并向用戶適當?shù)赝扑]一些書籍。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)在數(shù)字化圖書館中的應(yīng)用，可以直接實現(xiàn)對圖書館網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)用，實現(xiàn)個體化以及多樣化的導讀。虛擬化現(xiàn)實技術(shù)可以構(gòu)造出一個虛擬的導讀和咨詢平臺，讓用戶可以迅速地掌握數(shù)字化圖書館的服務(wù)信息和服務(wù)內(nèi)容，大大地提高了導讀工作的工作效率。同時，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在數(shù)字圖書館中的使用，實現(xiàn)了人機交互，可以讓用戶更為全面地了解到數(shù)字化圖書館的工作流程。

3.3虛擬現(xiàn)實技術(shù)在遠程服務(wù)上的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的核心技術(shù)之一就是遠程服務(wù)，在傳統(tǒng)的圖書館中，開展活動的時候要進行現(xiàn)場交流，讀者和用戶都要親臨圖書館現(xiàn)場才能夠體驗到活動的氣氛，通過現(xiàn)場交流的方式可以讓用戶對圖書館舉辦活動的主題理解更為深刻，但是也存在一定的局限性。在數(shù)字圖書館中引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以實現(xiàn)圖書館的遠程服務(wù)。遠程服務(wù)技術(shù)可以將圖書館所舉辦的活動進行大范圍的擴充，只要有互聯(lián)網(wǎng)覆蓋的地方，都能通過遠程服務(wù)技術(shù)讓用戶和讀者參與到活動中，適應(yīng)了放下時代的發(fā)展，也方便于用戶。