引論：我們為您整理了13篇虛擬現實技術特點范文，供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發您的創作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

VR藝術是伴隨著“虛擬現實時代”的來臨應運而生的一種新興而獨立的藝術門類，在《虛擬現實藝術： 形而上的終極再創造》一文中，關于VR藝術有如下的定義：“以虛擬現實、增強現實等人工智能技術作為媒介手段加以運用的藝術形式，我們稱之為虛擬現實藝術，簡稱VR藝術。該藝術形式的主要特點是超文本性和交互性。”

作為現代科技前沿的綜合體現，VR藝術是通過人機界面對復雜數據進行可視化操作與交互的一種新的藝術語言形式，它吸引藝術家的重要之處，在于藝術思維與科技工具的密切交融和二者深層滲透所產生的全新的認知體驗。與傳統視窗操作下的新媒體藝術相比，交互性和擴展的人機對話，是VR藝術呈現其獨特優勢的關鍵所在。從整體意義上說，VR藝術是以新型人機對話為基礎的交互性的藝術形式，其最大優勢在于建構作品與參與者的對話，通過對話揭示意義生成的過程。

藝術家通過對VR、AR等技術的應用，可以采用更為自然的人機交互手段控制作品的形式，塑造出更具沉浸感的術環境和現實情況下不能實現的夢想，并賦予創造的過程以新的含義。如具有VR性質的交互裝置系統可以設置觀眾穿越多重感官的交互通道以及穿越裝置的過程，藝術家可以借助軟件和硬件的順暢配合來促進參與者與作品之間的溝通與反饋，創造良好的參與性和可操控性；也可以通過視頻界面進行動作捕捉，儲存訪問者的行為片段，以保持參與者的意識增強性為基礎，同步放映增強效果和重新塑造、處理過的影像；通過增強現實、混合現實等形式，將數字世界和真實世界結合在一起，觀眾可以通過自身動作控制投影的文本，如數據手套可以提供力的反饋，可移動的場景、360度旋轉的球體空間不僅增強了作品的沉浸感，而且可以使觀眾進入作品的內部，操縱它、觀察它的過程，甚至賦予觀眾參與再創造的機會。VR在醫學方面的應用具有十分重要的現實意義。

在虛擬環境中，可以建立虛擬的人體模型，借助于跟蹤球、HMD、感覺手套，學生可以很容易了解人體內部各器官結構，這比現有的采用教科書的方式要有效得多。Pieper及Satara等研究者在20世紀90年代初基于兩個SGI工作站建立了一個虛擬外科手術訓練器，用于腿部及腹部外科手術模擬。這個虛擬的環境包括虛擬的手術臺與手術燈，虛擬的外科工具，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。但該系統有待進一步改進，如需提高環境的真實感，增加網絡功能，使其能同時培訓多個使用者，或可在外地專家的指導下工作等。手術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技術都有十分重要的意義。

在醫學院校，學生可在虛擬實驗室中，進行“尸體”解剖和各種手術練習。用這項技術，由于不受標本、場地等的限制，所以培訓費用大大降低。一些用于醫學培訓、實習和研究的虛擬現實系統，仿真程度非常高，其優越性和效果是不可估量和不可比擬的。外科醫生在動手術前，通過虛擬現實技術的幫助，能在顯示器上重復地模擬手術，移動人體內的器官，尋找最佳手術方案并提高熟練度。在遠距離遙控外科手術，復雜手術的計劃安排，手術過程的信息指導，手術后果預測及改善殘疾人生活狀況，乃至新藥研制等方面，虛擬現實技術都能發揮十分重要的作用。

篇2

目前，很多學校為了更好地提高學生的實踐能力，開展了實驗教學活動，從而能夠通過具體的實驗教學，讓學生更好地將理論知識運用到實踐當中。但是在開展實驗教學活動時，可以利用虛擬現實技術對實驗的過程及效果進行模擬，從而能夠更好地促進實驗效果的提高。因此，本文圍繞著虛擬現實技術的概念、價值進行論述，最后總結了虛擬現實技術在實驗教學中應用的原則和具體的實踐方法，從而能夠為虛擬現實技術在實驗教學中的應用提供更多的參考。

1 虛擬現實技術的概念

虛擬現實技術主要是指利用計算機及相關的設備，能夠為用戶提供相關的視覺、聽覺體驗，從而能夠使得用戶利用自己的感知來進行體驗。虛擬現實技術是對真實現實中的情況進行模擬，從而通過各種表現形式進行信息的傳播。

虛擬現實技術主要具有以下幾個方面的特點：第一，虛擬性的特點，虛擬現實技術主要是對現實中真實存在的事物進行模擬，所以虛擬環境中與真實的環境比較相似，這也是虛擬現實技術的基礎，從而能夠為人們提供更好的虛擬體驗；第二，交互性，虛擬現實技術不僅僅能夠模擬現實中的事物，而且可以模擬現實中事物對人產生的反饋等等，因此人們能夠在虛擬現實中，與周圍的事物產生較好的互動，能夠進一步增加虛擬現實技術的真實性。根據以上虛擬現實技術的特點可以看出，其主要是為了更好地營造虛擬的現實環境。

2 虛擬現實技術的價值

虛擬現實技術產生之后，不僅僅作為一種新的科學技術，而且能夠對現實世界產生一定的價值。虛擬現實技術的價值主要體現在以下幾個方面：第一，模擬真實的現實活動，從而使得人們無法在現實世界中完成的活動，能夠通過虛擬現實技術來實現。例如：普通人群希望能夠對消防過程進行體驗，但是無法真實地進入發生火災的現實情況中，那么就可以通過虛擬現實技術，從而模擬火災現場，這樣人們可以感受到相應的信息；第二，虛擬現實技術可以為教育提供更大的價值，例如：在教育中進行研究時，人們希望對于某些設想進行實踐，但是又缺乏足夠的條件來完成實踐過程，這時就可以利用虛擬現實技術來講模擬實驗情況，從而能夠達到更好的效果；第三，幫助人們樹立更好的抽象思維，對于人們來講，是生活在三維的世界當中，對于很多東西的感知都是通過抽象思維來進行的；但是，很多時候三維世界在平面進行展示時，缺乏抽象思維的人群無法適應這一過程。所以，可以利用虛擬現實技術幫助人們更好地樹立抽象思維。

3 虛擬現實技在實驗教學中應用的原則

根據以上的分析和論述可知，虛擬現實技術具有鮮明的特點，同時對于教學有著良好的促進作用。因此，可以將虛擬現實技術應用到實驗教學活動中，但是在應用的過程中需要遵循一定的原則，本文通過簡要介紹，認為這些原則主要體現在以下幾個方面：

3.1 學生主體性的原則

根據素質教育的內容可以得知，學生是教學中的主體。因此，在實驗教學過程中應用虛擬現實技術時，也需要遵循學生主體性的原則，為此可以做到以下幾點：第一，在傳統的教學觀念中，學生是知識的被動接受者；但是，為了更好地將虛擬現實技術應用于實驗教學中，需要充分認識到學生是學習的主體，教師應該給予學生充分地指導，從而更好地提高學生在實驗教學中的積極性，從而能夠促進虛擬現實技術在實驗教學的良好應用；第二，利用虛擬現實技術培養學生獨立思考的能力，虛擬現實技術能夠對實驗過程和實驗結果進行良好的模擬，因此在開展實驗教學過程中，可以充分利用虛擬現實技術對實驗過程進行模擬，教師給予良好的指導，從而能夠培養學生獨立觀察、獨立實驗以及獨立思考的能力。

3.2 教師指導性的原則

在進行實驗教學的過程中，離不開教師的良好指導，需要在將虛擬現實技術應用到實驗教學過程中，進一步遵循教師指導性的原則，更好地發揮教師的指導作用，為此可以參考以下幾點：第一，要正確認識虛擬現實技術在實驗教學中的作用，虛擬現實技術作為一種輔助技術，能夠更好地促進實驗教學的開展，但是無法替代教師在實驗教學中的指導地位，需要不斷明確這一原則，才能夠更好地在實驗教學過程中應用虛擬現實技術；第二，教師應該充分轉變自己的在實驗教學中的角色，從傳統的課堂主導地位向著引導地位轉變，在進行實驗教學中可以給予學生更多的自由，體現學生在課堂中的主體地位；同時也需要給予學生更好的指導，幫助學生更好地利用虛擬現實技術完成實驗教學過程。

3.3 遵循因材施教的原則

為了更好地提供實驗教學效果，很多學校在進行實驗的過程中，應用了虛擬現實技術，使得學生能更好地觀察到實驗的過程和結果。但是，不同的學生之間的學習能力和實驗能力等等都存在較大的差距，因此在將虛擬現實技術應用到實驗教學的過程中，需要遵循因材施教的原則，為此可以做到以下幾點：第一，為了更好地將虛擬現實技術應用到實驗教學中，需要對每個學生的學習情況進行了解，從而能夠根據學生的學習能力和學習特點，應用不同的虛擬現實技術，更好地促進實驗教學的開展；第二，在進行教學的過程中，需要尊重每個學生的思想，為學生提供相對自由的實驗環境，從而能夠給予學生充分的空間，發揮自身在實驗教學中的積極性，以及對虛擬現實技術的興趣，從而能夠更好地促進虛擬現實技術在實驗教學中的應用。

3.4 遵循開放性和創新性的原則

對于很多學校來講，開展實驗教學課程就是為了更好地讓學生將理論知識運用到實踐當中，從而能夠更好地促進學生學習的開放性和創新性。因此，為了更好地將虛擬現實技術應用到實驗教學中，也需要遵循開放性和創新性的原則，為此可以做到以下幾點：第一，對于實驗教學來講，在進行實驗的過程中，實驗結果有著多種可能性，可能失敗也可能成功，還可能出現很多未知的結果，因此在應用虛擬現實技術的過程中，遵循開放性的原則，對于每一種實驗結果都進行大膽假設小心求證，而不是僅僅局限在教學內容中；第二，創新是實驗教學的重要教學目標之一，通過培養學生的實踐能力，從而能夠為學生的創新能力打下良好的基礎。因此，在將虛擬現實技術應用到實驗教學的過程中，需要遵循創新性的原則，才能夠更好地發散學生的思維，進一步提高學生的創新能力。

4 虛擬現實技術應用于實驗教學的實踐方法

4.1 熟練掌握虛擬現實技術在實驗教學中的應用方法

為了更好地將虛擬現實技術應用到實驗教學中，需要教師和學生熟練掌握虛擬現實技術的應用，為此可以做到以下幾點：第一，對于實驗教學中的學生進行集中培訓，利用教學課程中的相關課時，對虛擬現實技術機器及其相關技術的應用方法進行相關的講解，使得學生能夠熟練操作相關的設備，確保實驗教學課程的順利開展；第二，學生和教師需要對實驗教學進行相關的準備，例如：學生需要對實驗教學課程中運用到的相關知識進行復習，教師需要對實驗教學活動的開展進行備課，從而能夠提前對實驗教學進行演練，能夠為將虛擬現實技術應用到實驗教學中提供基礎條件。

4.2 設計合理的實驗教學過程

虛擬現實技術作為一種新的實驗方法，開始應用于實驗教學過程中，對于原有的實驗教學步驟或者方法會產生一定的影響。因此，為了更好地將虛擬現實技術運用到實驗教學中，需要設計合理的教學過程，為此可以做到以下幾點：第一，教師需要對相關的實驗教學內容進行分析和整合，從而尋找到適合運用虛擬現實技術的部分；另外，教師還需要合理安排運用虛擬現實技術進行實驗的時間，從而確保實驗教學能夠在一定的課時內完成；第二，教師需要將在實驗教學中用到的相關資料準備好，例如：對虛擬現實技術的操作資料、或者虛擬現實技術中用到的一些硬件或者軟件等等，這樣才能夠保證學生在進行實驗時，滿足應用虛擬現實技術的條件。

4.3 參考其他成功的教學案例

為了更好地將虛擬現實技術應用到實驗教學中，還需要參考其他成功的教學案例，為此可以做到以下幾點：第一，虛擬現實技術在很多國外的實驗教學中有著廣泛的應用，所以可以參考國外一些實驗教學的開展方式，從而能夠學習如何將虛擬現實技術應用到實驗教學中的方法；第二，在進行學習的過程中還需要結合學校以及教學內容，從而能夠開展適合實驗教學的虛擬現實技術應用方式，更好地確保虛擬現實技術在實驗教學中的運用。

4.4 對虛擬現實技術在實驗教學中的應用效果進行反饋

虛擬現實技術是一項新興的技術，在實驗教學時運用的過程中可能會存在很多不足的地方，因此為了更好地將虛擬現實技術應用到實驗教學中，需要建立相關的應用效果反饋體系，為此可以做到以下幾點：第一，教師應該對學生參與實驗教學活動的結果進行反饋，不僅僅需要對實驗教學內容和結果進行反饋，而且還需要對虛擬現實技術的應用給予相關的意見，從而能夠促進虛擬現實技術的更好應用；第二，教師需要對相關的反饋結果進行收集，對于出現的集中問題給予關注，從而能夠及時給予解決，確保虛擬現實技術在實驗教學中的順利應用。

5 小結

隨著我國計算機技術及相關技術的發展，為虛擬現實技術的發展和應用提供了條件。因此，本文首先對虛擬現實技術的概念和特點進行了論述，進而提出了將虛擬現實技術應用于實驗教學的相關原則，最后提出了將虛擬現實技術應用與實驗教學的實踐方法。相信，隨著虛擬現實技術在實驗教學中的良好運用，能夠更好地提高實驗教學效果。

參考文獻：

[1] 方敏， 楊寶義， 汪蓉等. 虛擬現實技術在急危重癥護理學實驗教學中的應用[J]. 中華護理教育， 2015（11）.

篇3

1虛擬現實技術的內涵及其特點

1.1虛擬現實技術的內涵

虛擬現實技術實際上就是一種基于計算機技術和網絡技術的來營造虛擬實際的技術，這項技術能夠給使用者制造出非常逼真的模擬環境，在模擬環境之下，使用者可以進行各種高級的感知行為，這些感知行為在三維設備的支持下可以有效實現人機交互，因此，虛擬現實技術又可以稱之為“臨境”技術。目前，在虛擬現實技術中所使用的三維設備一般有傳感手套以及立體眼鏡，這些設備可以通過傳感的技術將使用者在現實生活中的各種動作傳輸給電腦，而電腦中的相關軟件可以對這些動作進行處理，從而轉換成觸覺、聽覺以及視覺來給使用者提供反饋。在這個虛擬的世界中，使用者可以從任意一個喜歡的角度去觀察世界，也可以從任何一個方面去感知現實中可能無法觸及到的事物，而這樣就給遠程學習提供了更大的可能與更佳的體驗[2]。

1.2虛擬現實技術的特點

根據長時間的研究不難發現，和傳統多媒體技術相比，虛擬現實技術主要有以下幾個特點，分別是交互性、多感知性、自主性以及臨場性[3]。在交互性中，使用者可以實時的通過自身肢體運動、語言甚至是微表情等自然的技能，對虛擬現實技術營造下的虛擬環境進行操作，而這樣的操作可以實現機器與人的自然互動，甚至是參與者之間的自然對話。多感知性則是可以使得使用者在傳感設備與反應裝置的支持下，從動覺、聽覺、視覺以及觸覺等多個方面感知虛擬環境中的多項環境信息，從而實現讓使用者仿佛身處現實世界的目的。自主性表現在當使用者處于虛擬環境下，虛擬環境中人物的相關動作能夠自主的和現實世界人物的動作相匹配且同步，使得虛擬世界中事物的真實性能夠符合一般準則。臨場性則是讓使用在相關設備（數據衣、頭盔顯示器、數據手套傳感器等）的作用下處于一種隔離的臨界狀態，在這個隔離狀態下，使用者可以使得虛擬環境下自身的動作、聲音隨著現實世界里的變化而變化，而現實世界里的動作與虛擬環境下相關內容的配合作用，可以讓使用者有非常逼真仿佛身臨其境的感覺。以上4個特性能夠將虛擬現實技術和普通的多媒體技術很好的區分開來，與此同時，這4個特性也給使用者通過虛擬現實技術在遠程教育中獲得更好教育效果打下了堅實的基礎。

2遠程教育中虛擬現實技術的運用研究

2.1遠程教育中使用虛擬現實技術使得學習的條件與環境得到改善

在我國傳統的教育中，學習條件一般由教室中的硬件設施以及學校發放的數倍等組成，其中部分學科里的實驗與活動課程更是受到了來自場地、天氣、時間等的影響。而在我國傳統的遠程教育中，學習的條件基本由遠程教育中老師所提供的視頻決定，其中學生與老師之間、學生與學生之間的互動受到了來自環境的制約。與此同時，在我國傳統的遠程教育中，實驗與實踐等課程基本上是不能實現的。而在虛擬現實技術的支持下，傳統教育與傳統遠程教育中的弊端都可以得到較好的解決。例如，在化學遠程教學中，部分化學公式的學習如果使用實驗進行教學，那么會給學生更加直觀的印象，然而在這些實驗中，很大一部分實驗是具有危險性且會受到場地等因素的影響的，這些如果在現實的教學中進行很可能會給學生與老師的安全帶來隱患。而在虛擬現實技術的支持下，這些問題都不復存在。因為在虛擬現實技術下，學生觀看實驗是通過頭盔顯示器、數據衣等設備進行，這些設備能夠將實驗中的現象通過觸覺、聽覺、視覺等感官傳遞給學生，并且這些感官都是仿真模擬的，因此不會給學生的安全造成威脅，也不會受到來自外界環境的影響。與此同時，在使用相關設備是，學生可以實現對實驗的自主操作，這樣就可以提高學生遠程教育中的參與性與體驗性，因此，學生的學習條件與學習環境就得到了較好的改善[4]。

2.2遠程教育中使用虛擬現實技術使得學習的資源得到擴充

在我國傳統遠程教學中，學生與老師所使用的資源大部分都來自于課本，少部分來自于學生與老師的自主學習，而在虛擬現實技術的支持下，學生與老師的學習與教學資源能夠得到非常好的擴充。這是因為，目前遠程教育受到了網絡技術與數據庫的影響，許多學習資源能夠通過學生的自主查詢工作在學習資源庫中非常快捷的獲得，并且在虛擬現實技術的支持下，這些學習資源能夠在學生的眼前“活”起來，這樣就使得學生在學習過程中，不僅“知其然”還能“知其所以然”。

2.3遠程教育中使用虛擬現實技術使得學習者的技能得到更好的鍛煉

在上文的分析中可以得知，虛擬現實技術擁有交互性、多感知性、自主性以及臨場性四大特點，因此在遠程教育中，學習者可以利用這四大特點對自己的相關技能進行鍛煉。例如，在物理學習過程中，學生可以利用相關設備遠程的進行實驗操作，這樣能就給學生的實驗考試打下基礎。

3結論

虛擬現實技術對遠程教育的影響不言而喻，相關人員應該加快對相關技術的研究，使得虛擬現實技術能夠盡早的、普遍的運用到遠程教育之中。

作者:盛欣 王上上 單位:中國美術學院上海設計學院

參考文獻:

[1]亓傳偉，任艷斐.基于虛擬現實技術的遠程教育平臺設計與研究[J].濮陽職業技術學院學報，2013，26（2）：158-160.

篇4

隨著計算機、信息、網絡等相關技術的發展，計算機作為一種高效能的信息傳播工具，在教育教學過程中得到越來越廣泛的應用，將虛擬現實技術作為一種新興的教學媒體應用到教育教學中，這種嶄新的技術會帶給我們嶄新的教育思維，解決我們以前無法解決的問題。

2 虛擬現實的概念及特點

虛擬現實是由計算機及其他軟、硬件技術生成的，給人多種感官刺激的虛擬境界，是一種高級的自然人機交互系統。虛擬現實概念可概括為3個方面：真實性、沉浸性和交互性。

2.1真實性:是指由計算機生成看起來、聽起來、觸摸起來都像真的的虛擬境界，還可以向用戶提供視覺、聽覺、觸覺等多種感官刺激。

2.2沉浸性:是指計算機控制下的虛擬境界應給人一種身臨其境的沉浸感。

2.3交互性:是指人能以純自然方式與虛擬境界中的對象進行交互操作，即不使用常規設備，而要求使用手勢、體勢、人類語言等自然方式進行交互。

目前職業教育限于各種現實條件，某些內容的實驗教學環節往往不能得到較好的落實，極大地影響了學生動手能力的培養，抑制了學生的創造能力，以致理論學習和實踐相脫節。虛擬現實技術應用職業教育，由傳統的“以教促學”的學習方式代之為學習者通過自身與信息和環境的相互作用來得到知識、技能的新型學習方式。

3 虛擬現實技術在職業教育中應用

職業教育具有實用性、開放性、生產性和時代性等特點。職業教育要完成技能型、技術型人才的培養任務，必須突出職業教育的“實用”、“實訓”、“應用”等特點在，這就要求職業教育要給學生充分實踐的機會。將虛擬現實技術應用到職業教育，可促進教學觀念、教學內容、教學場所的變化，節省教育投資、提高教學效果。虛擬現實技術能夠為學生提供一個生動、逼真的學習情景，這對調動學生的學習積極性，突破教學的重點、難點，培養學生的實踐技能，有利于學生創新精神、創新能力、協作意識的培養。

3.1 虛擬現實技術在計算機專業教育中的應用

職業教育的計算機專業課程實踐性很強，在書本上體現難免會給人們的理解帶來困難。利用虛擬現實技術可以將文字、聲音、圖片、動畫等幾種媒體表現形式有機地結合，設計出生動活潑的界面。制作出一些三維的、交互式的、具有沉浸感的內容，滿足學習者從各個角度觀察和學習，仿佛身臨其境，更好地理解學習的內容。為了提高實驗的教學效果，應該建立一個網上的虛擬實驗室系統，把計算機多媒體技術、數據庫技術、網絡技術和計算機動畫技術引入到實驗教學中，構造一個虛擬的實驗環境，對學習者的不同操作給出與現實實驗環境相符合的反饋。

3.2 虛擬現實技術在數控技術的應用

數控技術是現代機械制造業的核心技術，由于數控技術教學和培訓都離不開數控機床，而數控機床本身價格比較昂貴，限制了學校的購買能力，所采用計算機建模和仿真技術來模擬實際的數控加工環境，同樣可以讓學生盡快熟悉數控機床的加工環境與真實的加工過程，從而提高數控技術的教學效果和教學質量。虛擬現實技術可以模擬實際數控機床加工環境及其工作狀態的計算機仿真加工系統，這就是某一特定數控系統借助計算機軟、硬件的功能，通過實驗者的控制在計算機上演示、分析數控加工從零件設計圖到動態切削演示的實現的全過程。

3.3 虛擬現實技術在汽車維修與駕駛專業中的應用

在汽車專業的教學中有很多知識所涉及的實物及其內部結構雖客觀存在的，但無法一一呈現在學生面前，或者不能很好的展現其內部結構，利用虛擬現實技術可為學生提供生動、逼真的防真，幫助學生理解汽車的構造原理及維修操作，從而掌握實際操作的方法、步驟和要領。并且大大縮短了維修工的培養周期，節省了訓練器材和場地等的經費投入，大幅度減少了教師的工作量，具有很高的經濟效益和社會效益。利用強大的數據庫統計分析能力，可用于對教學效果的檢測，或對職業技能鑒定的考核。

3.4 虛擬現實技術在電子設計中的應用

用虛擬現實技術進行電子設計和測試，在教學中，可以很方便、直觀地進行虛擬實驗與演示各種電子電路的工作原理。這樣，理論課教學中難于講清的重點和難點問題，可以通過的驗證性虛擬實驗演示等教學手段進行。在實驗中，用的元器件及測試儀器儀表齊全，可以做各種類型實驗。方便地對測試結果進行分析，打印輸出實驗數據、測試曲線和電路原理圖。實驗不消耗器材，實驗所需器材種類和數量不限制，實驗成本低。實驗速度快，效率高，容易開展各種設計性實驗。另外，利用虛擬實驗軟件可以對學生實驗能力進行檢查。

3.5 虛擬現實技術在遠程教學的應用

虛擬現實技術的遠程教育對比傳統的遠程教育，能夠為學生提供生動、逼真的學習環境，學生能夠成為虛擬環境的一名參與者，在虛擬環境中扮演一個角色，這對調動學生的學習積極性，突破教學的重點、難點，培養學生的技能都將起到積極的作用。虛擬現實技術可為遠程教育教學點提供可移動的電子教學場所，通過交互式遠程教學的課程目錄和網站，有局域網工具作為校園網站的鏈接，可對各個終端提供開放性的、遠距離的持續教育。

此外，虛擬現實技術在電子商務、財務軟件、景點模擬、酒店服務服裝設計還有廣泛的應用。虛擬現實技術挖掘職教院校的潛能，促進校園信息化的建設，倍增教學資源，充分激發學生的學習自覺性。虛擬現實技術在職業教育中有著獨特優勢。

4 結束語

盡管目前在職業教育對虛擬現實技術的應用沒有得到廣泛的應用和開發，但隨著信息技術的發展，虛擬現實技術的不斷發展和完善，以及硬件設備價格的不斷降低，虛擬現實技術憑借自身的教學優勢和潛力，將會在職業教育中發揮其重要作用。

參考文獻：

[1] 曾建超.虛擬現實的技術及其應用.清華大學出版社，1996

[2] 曾希君.虛擬現實技術在高職計算機專業課教學中的作用[J].計算機教育，2008，(16)

[3] 劉鳳田，劉玉蘭．虛擬現實技術及其在教育領域的應用研究[J]．河北農業大學學報，2005

篇5

從學術的角度來講建筑的理論體系已經相當完善了，但隨著科學技術的發展，建筑理論體系內容正不斷的擴展，建筑設計的平臺已經由原來的紙質繪圖發展為用計算機軟件的三維繪圖，再到現今的虛擬現實技術繪圖。對于建筑設計而言，虛擬現實技術可以使設計者從用戶的角度多思維、多方向的進行設計，真實的體會到用戶在設計的建筑中的真實感受，并且虛擬現實技術打破了原有只能從指定角度觀看三維立體圖的束縛，使設計者可以更詳細、更具體的進行設計，用戶也可以在虛擬現實環境中進行模擬，根據自己的真實感受選擇適合自己的建筑，虛擬現實技術還提高了設計者的工作效率、減少了設計成本，還間接的促進了經濟的發展。

3、虛擬現實技術在建筑空間設計中的應用

建筑空間設計的目的在于設計者要將建筑維護內的空間設計與建筑周圍環境的空間設計這兩者之間盡可能的平衡，因為只有這兩者達到了平衡設計出的建筑才可以達到人與外界環境相互協調，建筑空間設計離不開虛擬現實技術的幫助。

3.1運用虛擬現實技術建立建筑的三維的虛擬環境。在建筑空間設計中，“空間”就體現了其設計要考慮的要素不僅僅是點、線、面。還要考慮空間要素。要想綜合的對建筑進行設計，就要建立三維的立體模形，首先收集與建筑有關的所有信息，包括圖紙信息、數據信息、地理環境信息、國家政策信息、建筑空間關系和建筑參照物等等，將這些信息輸入到計算機軟件系統中，計算機軟件會根據以上信息建立相似的模型，設計者還要對建筑模型做修整，然后設計者通過虛擬現實技術來設計光場景和背景，因為，光場景和背景的設計可以真實的將虛擬建筑充分的體現出來，建筑的采光效果也是用戶選擇建筑的重要參考指標之一。但值得注意的是設計者要了解真實光線與虛擬光線間的區別。掌握光線的變化對建筑場景表現的影響。要想將虛擬場景做的真實，還要考慮設計材質的因素，材質不同，光感效果也不同，這些問題通過虛擬現實技術都可以得到很好的解決。

3.2建筑空間設計的方案和設計得以優化。傳統的建筑設計缺乏互動性，虛擬現實技術的使用解決了這一問題，建筑設計者通過虛擬現實技術提供的交互系統，利用計算機軟件的優勢，結合綜合條件、建筑空間設計的要素等設計出多種方案，然后設計者與用戶經過探討、場景的親身體驗就可以選擇出最佳的設計方案。設計方案的而優化速度得到了提升。

3.3體現建筑物、建筑空間的整體信息。現今，許多建筑設計手段不能全面的將建筑物、建筑空間的信息體現出來，通過虛擬現實技術便可以將建筑物的整體信息顯示出來，首先，運用計算機軟件技術將三維場景制作并修正，然后通過虛擬現實技術制作相應的場景，然后將完成好的設計模型呈現在計算機屏幕上，用戶就可以從計算機屏幕上得到建筑物的所有信息，現在，觸屏技術的應用，也為虛擬現實技術提供了又一強大的功能，人們通過觸屏改變建筑物的方向，可以從各個角度了解建筑物的信息，包括建筑空間的信息。

篇6

【文章編號】0450-9889（2012）09C-0183-02

虛擬現實技術（Virtual　Reality，簡稱VR），又稱假象現實技術，是利用計算機技術和信息技術等現代技術合成的人工世界。它能夠刺激人的聽覺、觸覺、視覺等感覺器官，使人沉浸在這種現代技術所生成的虛擬環境中，產生與現實世界相類似的感官效果。利用虛擬現實技術，可以在很多領域替代或部分替代現實世界。如今，繼科學實驗、理論分析之后，虛擬現實技術已經成為人類探索客觀世界規律的第三大手段。

在高職機電類專業課程中引入虛擬現實技術，能給復雜的技能訓練、抽象的理論教學帶來革命性的變化。同時也將給機電類高職教育的教學內容、教學手段以及教學理念等產生重要的影響。

一、虛擬現實技術在高職機電類專業課程中的應用現狀

（一）應用類型。虛擬現實技術可以分為桌面級虛擬現實、投入型虛擬現實、分布型虛擬現實、逼近現實型虛擬現實四種類型。投入型虛擬現實和桌面級虛擬現實的沉浸度比較低，但因其價格低廉，常被高職教育所采用。其中，桌面級的虛擬現實系統的硬件投入最少，甚至在個人電腦和比較低級的計算機工作站中就可以進行仿真。利用它，學生可以通過操作鼠標跟虛擬世界交互，盡管沉浸度比較低，但其性價比是高職院校所能接受的。與桌面級虛擬現實相比，投入型的虛擬現實系統能更為逼真地模擬現實世界，通過它用戶“以假亂真”的體驗更加明顯。它可以利用頭盔顯示器等設備，把學生的聽覺、視覺和其他感官體驗封閉起來，提供一個新的、虛幻的感覺空間。利用數據采集手套、位置傳感器、便攜式輸入系統等使學生產生一種身臨其境的虛幻效果。常見的系統有：基于頭盔式顯示器的系統、投影式虛擬現實系統、遠程存在系統。目前，由于投入成本等方面的限制，我國高職教育多采用較為低端的投影式虛擬現實系統。

（二）應用方式。虛擬現實技術在高職機電類專業課程教學中的應用主要有三維演示、虛擬實驗、虛擬實訓、仿真教學、虛擬維修等。三維演示利用簡易型虛擬現實技術表現機電設備、設備零部件的結構和動態，便于學生深入地了解設備和每個零部件的內部結構，有助于學生理解設備的動作方式及工作原理。虛擬實驗是指把虛擬現實技術應用于建設虛擬實驗室、開發虛擬實驗軟件。通過這樣的平臺，學生可以身臨其境地對機電設備零部件進行虛擬拆裝、對儀器儀表進行操作等。虛擬實訓集中體現了虛擬現實技術的沉浸性和交互性的優點，讓學生成為虛擬環境的積極參與者。通過虛擬實訓，學生可以進行機電設備的安裝與調試、故障檢測與診斷、機床電控回路的仿真連接等職業技能訓練，在取得接近于真實實訓效果的同時，達到了降本運作的目的。仿真教學則是利用虛擬現實技術構建學習情境，在情境中學生可以扮演職場角色，對未來職場的工作內容進行深入的體驗，很大的縮短了學生獲取職業崗位相關知識的時間。近年來，虛擬維修是虛擬技術的一個重要研究方向，其目的主要是利用虛擬現實技術在計算機上真實地展現設備的維修過程，增強設備維修的決策能力。現階段，虛擬維修在高職機電類課程的教學中，應用得比較廣泛的是機電設備電控系統故障查找、機電設備液壓系統故障查找等比較初級的虛擬維修項目。

（三）應用特點。虛擬現實技術在高職機電類課程教學中的應用具有職業性、實踐性、情境性、過程性、開放性等特點。職業性是指虛擬現實技術可以比較真實地模擬高職機電類專業學生相關的職業崗位的工作環境，利用它可以使學生的各項職業技能的培訓更為高效；實踐性是指虛擬現實技術能逼真地模擬現實世界的各種實踐操作，以最低的成本獲得最好的實踐效果；情境性是指利用虛擬現實技術創設教學情境，通過教學課件、課程網站等CAI手段，實現把抽象的內容具體化，復雜的問題簡單化，不可見的結構或動作可視化的教學效果；過程性是指利用虛擬現實技術實現基于企業真實工作過程的項目教學，使教學的過程和內容更加符合企業的崗位需求，學生通過這個環節可以了解企業真實的工作過程，走上工作崗位后能較快地適應職業崗位要求；開放性則是利用虛擬現實技術構建學習情境并提供豐富的學習資源以滿足學生不同層次的需求，學生可以打破時間和空間的限制，獲得最大的個性化發展。

（四）應用優勢。首先，引入虛擬現實技術開展高職機電類專業課程教學，可以改善教學環境。機電類專業課程具有理論性、實踐性強等特點，虛擬現實技術使學生可以在虛擬的環境下，感受到職場的氛圍。操練職業技能，在不大幅增加實訓設備的情況下，獲得最好的學習效果。其次，虛擬現實技術可以提高實訓效率。學生在開展實訓操作之前，先進行虛擬實訓，對操作要領和實訓環節初步了解，可以較大地提高實訓的效率和效果，并且還能降低對實訓設備的損耗。最后，虛擬現實技術還可以提升學生的職業技能。虛擬現實技術可以真實地再現各種場景，使得學生對機電專業課程的學習難度大為降低。虛擬實驗、實訓的成本較之傳統的實驗和實訓的成本低廉，使得實驗實訓項目的開出率得以最大限度地保證。學生可以在虛擬環境中“做中學，學中做”，能使專業能力、方法能力等方面的職業素養得以全面地提升。

二、虛擬現實技術在高職機電類專業課程教學的應用過程中出現的問題

（一）虛擬現實技術存在局限性。虛擬現實技術本身的局限性決定了它只能作為現實教學手段的輔助工具。任何先進的虛擬現實技術，都無法構建出與現實世界完全吻合的虛擬世界。它給參與者帶來的感官刺激無法取代現實世界所產生的真實自然的刺激。例如：在機床維修課程的教學中，常采用虛擬實訓的方式讓學生進行虛擬拆裝。學生通過拖動鼠標等操作，把虛擬環境下的機床拆卸成為一個個的零部件，借以了解機床的內部結構，但是在這個過程中，學生無法獲取諸如“拆卸一個零部件，需要多大的力道？應該使用何種工具？”，“如何保證在拆卸的過程中不會損壞所拆卸的零部件？”，“某個零部件的重量是多少？用什么材料制成的？”等方面的信息和經驗。

（二）過度主張學生的自主學習，教師引導作用難以發揮。在高職機電類專業課程中引入虛擬現實技術開展教學的過程中，學生可以在教師的引導下利用豐富的教學資源，結合自身情況，選擇適當的學習方式進行學習。這種不同于傳統教學方式的教學模式可以最大限度地發揮學生的主觀能動性，非常有利于培養創新型高技能人才。但在這種教學模式下，學生的自主學習能力被過度強調，教師的引導作用無形中被弱化。在現實的教學過程中，由于學生的自由度過大，教師很難對學生實施有效地監控，對于自我學習能力不足、自制能力差的學生，容易出現教學效果欠佳的情況。

（三）過度依賴虛擬現實技術，弱化團隊的交流合作。采用虛擬現實技術進行高職機電類專業課程的教學，因其便利性與低成本的特點，多采用“一人一機”的教學方式。這種方式雖然能夠使每個學生個體得到最大限度的動手機會，卻削弱了團隊間的直接交流，不利于團隊精神的培養，不利于團隊間的交流與合作，不利于學生社會能力的培養。

（四）教師引導不善，容易使學生養成不良的職業行為習慣。虛擬現實技術與現實的差異，決定了學生在虛擬環境中容易產生偏離現實環境中的行為。例如：電工課程的虛擬實訓過程中，因為沒有現實操作的危險性，容易滋養學生恣意妄為的行為習慣，這種習慣帶到現實操作中，其后果無疑是非常嚴重的。這種情況在高職機電類其他專業課程的虛擬實訓中普遍存在。

三、提高虛擬現實技術在高職機電類專業課程教學中應用效果的對策

篇7

伴隨著我國國民經濟的飛速發展，各個行業都在迅猛的向前發展，作為最基礎的能源之一，煤炭在我國的工業生產中占據了非常重要的地位。為了有效提高煤礦開采效率并保證安全生產，必須引進高水平的創新型技術。近年來，虛擬現實技術由于其能夠對真實世界進行模擬仿真的特點，在煤礦開采中得到了廣泛的應用。

一、虛擬現實技術概述

（一）基本概念

虛擬現實技術被簡稱為VR，通過計算機利用數學方法對現實世界進行仿真模擬。用戶可以通過尋你世界，將現實世界中無法溝通多種信息聯系到一起進行模擬，體驗無法在現實生活中實現的情景，進而可以間接地了解該類狀況的出現原因以及發展變化趨勢，從而為用戶提供合理的解決方案。

（二）主要特點

虛擬現實技術共有三個主要的特點，由于該技術以計算機為基礎，所以基本特點也與計算機有關。下面分別介紹：虛擬特點。虛擬現實技術雖然涉及到現實，但其本質上仍然是虛擬的，并不能在現實生活中實現，是通過想象模擬出的情景。因此，該技術可以避免現實場景中對工作人員造成的危險，同時節約成本。人機交互特點，因為計算機進行虛擬現實模擬時也要根據真實場景的參數進行模擬，所以，操作人員需要在計算機上輸入數據信息，保證實時性，并及時給予工作人員輔助決策意見。智能特點，虛擬場景設計完畢以后，并不是一成不變的，要結合實際需求設計一些針對性的變量，進而實現虛擬世界和現實世界的同步變化，實現智能化的虛擬世界。

（三）展現狀

國內外對于虛擬現實技術的研究已經取得了一定的成果，然而，我國研究虛擬現實技術的時間并不長，與一些發達國家對比，仍然存在著很大的差距。但是近年來，對于虛擬現實技術的重視正在逐步加強，特別是煤礦開采領域中，更是有著極為廣闊的發展前景。目前，我國的眾多相關專家學者已經投入到了煤礦虛擬技術的研發中，同時正在培訓新時期需要的高素質曠工。

二、煤礦開采中的虛擬現實技術應用

（一）三維自動制圖

大多數煤礦的地質條件都是極為復雜的，而工作地點往往處于地面的百米以下位置，具體的工作對象更是頗為復雜。復雜的煤層彼此交織到一塊，為工作人員帶來了極大的麻煩。為了能夠準確快速的獲得第一手資料，并設計合理的開采工序流程，必須開發出三維模擬軟件。煤礦虛擬現實技術可以模擬實際礦區的三維坐標，進而有效確定具體某一點的位置，這為實際操作提供了極大的方便。

（二）生產模擬仿真

有了三維模擬軟件以后，并可以對整個生產過程進行模擬，并整合出具體的開采技術方案，將井下所有的涉及到的設備、工作面狀況、巷道、工人全部考慮在內。通過鼠標和鍵盤控制虛擬出的工人進行工作，從一開始進入到井下，直到坐罐籠、到達井下的車場，并模擬出中央水泵房以及變電所，虛擬出的工人可以在井下進行漫游，查看各種仿真設備運行狀況，也可以進行實地模擬采礦，上下山運輸，查看工作面。特別是對工作面的采煤模擬，用戶可以根據具體的實際采煤要求操縱虛擬曠工采煤，采煤期間還能對采煤機的工作狀態進行模擬，采煤機的每個工作環節都能逼真的展示出來。另外，對于開采巷道中的支護過程也可以進行仿真模擬，操作用戶可以通過操作液壓的支架完成整個支護過程，同時，各個環節還有語音提示。采用煤礦生產的模擬仿真能夠為技術人員和管理人員提供一定的直到，方便工人進行實地生產。

（三）信息安全管理

煤礦虛擬現實系統構建出整個礦井生產場景以后，管理人員能夠借由該場景構建出整體的立體概念，方便管理。其中，管理功能包括下列內容：第一，對各項生產數據進行技術統計，主要包含了計劃、設計、生產、材料、庫存、支護、巷道等多項數據，同時還要計算出具體的巷道失修率，這些內容都可以通過鼠標點擊完成；第二，對儲量進行管理，礦井中的復雜煤層中具體包含了多少儲量，可以精確計算，具體包括煤柱區以及儲量區；第三，動態管理，煤礦生產中涉及到多個動態系統系統，包括通風、運輸、供電、排水、避災等多個系統。例如風量數據，就可以描述新風、乏風以及掘進風等等；第四，綜合管理平臺，虛擬現實技術中還利用了網絡技術，所以，可以建立起綜合性的管理平臺，完成所有數據的綜合共享。具體的管理內容有地質測量、鉆孔、煤層概況、巷道狀況、設備狀況、事故隱患、儲量、裝車口等等。例如需要對事故隱患進行管理時，就要將可能出現危險的高危險區標記出來，以便在實際工作中進行處理。

（四）災害事故模擬

采用虛擬現實技術可以對一個真正存在的礦井災害進行模擬，幫助操作人員和管理人員更加直觀的了解發生礦井災害時，其誘發因素以及造成的結果，進而找出合理的防災測量以及救災對策。例如當發生以外火災時，可以采用虛擬模擬系統對火勢的蔓延進行模擬，并對自動滅火系統和風門進行模擬，同時模擬具體的搶救過程。

我國近年來煤礦重大事故頻頻發生，想要調查清楚具體的原因，并對多起事件進行綜合分析，總結經驗，防止類似事故再次出現，虛擬現實技術也有著重要的作用。因為事故的調查分析工作比較艱難，科學技術性很強，想要得出比較準確的結論，必須搜集到所有相關資料，并對事故現場進行實地取證，還原當時的具體場景。利用虛擬現實技術，可以準確還原當時的場景，并繪制出復原圖，更加直觀方便，真實感非常強。

結語

近年來，虛擬現實技術在醫療、軍事、航天等領域中起到了令人矚目的效果，但是煤礦領域中，虛擬現實技術的實際應用仍然需要進一步研究探索，有效解決煤礦開采中出現的各類問題。

參考文獻

[1] 王琳.虛擬現實技術在煤礦開采中的應用研究[J].煤炭技術，2013（12）.

篇8

二、虛擬現實技術的特點

虛擬現實是利用三維圖形生成技術，多傳感交互技術以及高分辨顯示技術，生成三維逼真的虛擬環境，使用者戴上特殊的頭盔，數據手套等傳感設備，或利用鍵盤，鼠標等輸入設備，便可以進入虛擬空間，成為虛擬環境的一員，進行實時交互，感知和操作虛擬世界中的各種對象，從而獲得身臨其境的感受和體會。虛擬現實技術具有以下三個基本特征：1.沉浸感（ Immersion）2.交互性（ Interaction）3.想象力（ Imagination）

三、虛擬現實技術與教育教學

虛擬現實是非線性的網絡結構，以逼真虛擬環境提供良好的人機交互功能，教學內容組織安排特別強調學生主動參與來構建知識結構，使學生“被動聽講”轉變為“主動學習”，親身去經歷，感受比抽象的說教更具生動性。

1.虛擬現實技術對教學的影響

（1）教學觀念的變化。

在現代教育思想指導下，使用虛擬現實技術改進教學方法，從以教師為中心的授課形式轉變為以學生為中心的個別化教學，合作化教學。

（2）教學手段的變化。

虛擬現實教學不受空間位置和相互距離的限制，可讓遠距離的師生或位置分散的學生共同“存在”于一個虛擬空間中，通過共同參與，協同操作來完成某些項目的設計或訓3練。

（3）教學內容的變化。

虛擬現實技術的引入使教學內容無論是外在形式還是內在結構都產生了很大的變化。教學內容的外在形式可以用三維實景虛擬現實過程，對于看不見的變化，無法觸摸的物體或有危險的場所，甚至自然界或現實生活中不可能存在的事件，也可以通過虛擬現實技術去展現。

2.虛擬現實技術對教育教學中的意義

（1）虛擬現實技術開創了全新的學習場景――徹底打破空間，時間的限制。

利用虛擬現實技術，可以徹底打破空間的限制，學生可以進入物體的內部進行觀察，如學生可以進入虛擬的分子、原子、航天工作站等內部，考察物體內部的工作情況。虛擬技術還可以突破時間的限制，一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過程，通過虛擬現實技術，可以在很短的時間內呈現給學生觀察。基于網絡的虛擬現實技術為學習者提供了全新的學習場景，構造出開放性的教學環境。

（2）虛擬現實技術提供了嶄新的教學手段――構建實物虛化，虛物實化的方法。

虛擬現實技術可以對學生學習過程中所提出的各種假設模型進行虛擬和虛物實化，通過虛擬系統便可直觀地觀察到這一假設所產生的結果或效果。虛擬現實系統可以進行實物虛化，虛擬各種人物，創建虛擬課堂，在虛擬的課堂氣氛中，學生可以與虛擬的教師、學生一起交流討論，開展啟發式教學。

（3）虛擬現實技術變革了傳統學習方式――營造開放性的網上探索學習。

運用虛擬現實技術，突破傳統教科書的限制，使每一位學習者都可以根據自己的學習特點，在自己方便的時間從互聯網上自由地選擇適合的學習資源，按照適合于自己的方式和速度進行學習，這種探索性的學習，有利于激發學生的創造性思維，使學習者在具體情境中通過主動的探索獲得知識，從而提高學習者的動力。

（4）虛擬現實技術豐富了課堂教學內容――展示全方位，多角度的教學內容。

篇9

1虛擬現實技術

1.1虛擬現實技術的含義

所謂虛擬現實技術，是指人類利用計算機根據真實的環境設計并構造的模擬世界的一項技術。它是一種多種信息組合交集成為三維立體視圖以及有真實能動性的仿真系統。它幾乎和真實世界一模一樣，人們仿佛置身其中。虛擬現實技術（VR）[1]是開啟這一類技術大門的鑰匙，是仿真技術的指路標，是多種多媒體技術以及網絡技術的組合。虛擬現實技術走在多種網絡技術的最前端，是值得更多的網絡人深入研究的課題。虛擬現實技術包含有：模擬環境、行為能力、感覺、感應設備。所謂模擬環境，它是電腦設計出來的具有3D真實效果的場景。行為能力是說場景中的人物有自己的行為能力，和現實中的人物是一樣的，身體的各部位都可以活動，電腦進行操控他們的行為能力。當電腦發出某個指令時，他們會根據指令做出相應的反應，我們就可以看到他們的動作。感覺，眾所周知，是場景中的人物擁有五官的感受，比如，嗅覺、味覺、聽覺等等。感應設備是指使三維立體視圖交匯在一起的設備。

1.2虛擬現實技術的特點

作為新發展起來的仿真技術，虛擬現實技術有很多特點，如下所示。①與現實交集。虛擬現實技術可以說是一個仿真世界，它擁有著真實世界所擁有的一些事物，包括人類在內。仿真世界里的人物和我們一樣有著感官以及能動性，唯一不同的是，它們需要我們用計算機來操作它們的行為[2]。②很安全。安全是說可以利用虛擬現實技術進行場景模擬演練，比如，演練各種火災場景、各種地震場景等等。這樣有助于在現實生活中遇到這些情況時能夠冷靜處理，及時躲避，能夠自救以及救助別人，確保我們人類的人身安全。③感覺置身其中。當我們操作電腦時，就會覺得仿真世界里面的人物就是自己，仿佛置身其中，體驗不同的世界。仿真世界的真實程度會讓你覺得和現實沒有任何區別。④擁有感知能力。虛擬現實技術其中包含有感覺，這是說里面人物的感覺，他們有聽覺，味覺，嗅覺，以及它們還有運動能力。⑤有針對的處理問題。在虛擬演練中，我們可以根據自身的弱點進行有針對性的練習，比如，當自己無法處理火災事故時，我們可以利用虛擬現實技術進行演練，提高自己的應對能力。

2分子生物學

2.1分子生物學概念

分子生物學是指以分子為單位來探究生命活動規律的一門科學。分子生物學主要是研究蛋白質、蛋白質-核酸這一類分子的構造以及合成[3]。探究其生命活動主要包括了人類的癌癥的病變，植物的光合作用生命活動中神經的原理等等。分子生物學是需要通過不斷試驗，不斷用實踐證明理論的學科。它也是一門開放性學科，要求學生通過動手設計實驗、進行實驗、分析探究實驗，最后得出結論。所以又說分子生物學的實踐性很強。

2.2研究分子生物學的意義

所有生命現象的活動都是有規律的。就像生物都是由蛋白質還有核酸組成的。分子生物學的研究為人類帶來了了解生命活動規律的機會，人們可以進一步改變生物構造作進一步的研究，為人類造福。

2.3相關應用

①克隆技術。分子生物學作為一門新興邊緣的學科，它的研究成果能夠為人類造福。雖然目前我們仍處在克隆技術的最初級階段，隨著科學家不斷探究以及實驗，未來定會看到克隆技術所帶給我們的福音。②DNA鑒定。隨著分子生物技術的不斷深入探索，科學家對基因的研究也有了很大的成果。DNA鑒定也為偵破案件提供了重要的證據。同時親子鑒定也可以通過DNA檢測獲得幫助。③轉基因。轉基因（GMF）[4]是通過轉換物種之間的基因而得到的另一個物種。轉基因食品擁有了其它食品所沒有的能力，例如，轉基因食品防蟲蛀，延長了保質期，而且是大批量生產，使生產成本減到最低，轉基因食品不分季節，可以隨時供應，滿足人類的需要。但由于轉基因食品的好壞尚不明確，還有待進一步研究實驗。

3虛擬現實技術在實驗教學中的特點

虛擬實驗是虛擬現實技術與生物教學實驗相結合的產物，是利用操作計算機讓學生體驗模擬的生物實驗，實質上他就是計算機利用Flash技術開發的軟件系統，為學生提供環境、設備，就像在真實的實驗室一樣。正是如此，虛擬實驗有著真實實驗室不可比擬的特點：①共同的系統。眾所周知，計算機系統中的資源都是可以通過網絡共享的。也就是說，人人都可以看到、用到。而虛擬實驗證正是有這一特點，它可以通過計算機目錄檢索，學生所需要的相關數據、文件、電子圖書，甚至是以前操作的實驗都能找到。學生通過共享資源，節省了時間，提高了學習效率。②交流信息。資源可以在計算機上共享，同樣的，在虛擬的實驗環境中，學生可以盡情的交流，交換意見。③學生自由操作。虛擬實驗是由計算機操作完成，學生通過操作計算機完成實驗成果。所以學生擁有操作的權利，可以對虛擬儀器的使用進行操作。還可以隨時上傳相關數據，保存數據等等。④軟件升級。隨著社會發展迅速，信息步伐加快。虛擬實驗也需要更新換代，軟件需要升級。各種環境都需要被改變。我們也要跟上時代的腳步，隨時準備虛擬實驗進行擴充。⑤設備先進。虛擬現實技術是新興的一種技術，所以在設備上都是采用最先進的。當然，虛擬實驗的儀器也是最好的。

4虛擬現實技術在分子生物學實驗教學中存在的問題

經過多次總結，虛擬現實技術在分子生物學實驗教學中有以下幾個問題。

4.1兩者發展不健全

在分子生物學的實驗教學中，分子生物學實驗教學內容一直都很盲目注重實驗的結果，對于實驗的設計方面設想的偏少。教學中更注重實驗，而忽略了學生的綜合能力的培養。學生沒有設計過程，就不會了解整個實驗的設計思路，及時得到了實驗結論，也只是匆匆記住結果而已。老師的這種教學模式，嚴重阻礙了學生的能力發展。學生并沒有從教學中學到任何技能。學生應該全面掌握實驗教學過程，從設計實驗、進行實驗、分析探究實驗，最后得出結論。這樣才能與現代信息技術進行銜接。而虛擬現實技術也是目前新興的仿真技術，還需要不斷的完善。對于生物實驗教學這一模塊沒有進行標準化，使用起來會很困難。在使用計算機操作虛擬現實技術上，老師和學生應提高使用計算機的能力。

4.2虛擬現實技術在分子生物學實驗教學軟件設計和上機操作問題

在設計軟件時，設計者要和相關實驗人員進行溝通，使設計出來的軟件能夠方便使用。讓老師能夠教會學生應用軟件，同時能夠讓學生操作實驗并得出相應的實驗結論。老師與學生共同學習，不僅有生物實驗，還有計算機軟件操作的問題。

4.3現實與虛擬的空間問題

使用了虛擬現實技術，學生就進入到了另一個世界，在其中體驗生物實驗教學。兩者的感受是截然不同的，學生不能沉浸在虛擬的世界中而忘記了教學的重點[5]。

5虛擬現實技術在分子生物學實驗教學中應用的對策

5.1加強對計算機軟件的學習

首先，學生要進行計算機培訓，以保證學生都能夠達到操作計算機的能力。其次，統一由軟件人員進行虛擬現實技術開發的生物實驗的軟件的培訓課程。教會學生操作軟件，并能靈活掌握。以便學生能順利操作實驗，并得出正確結論。

5.2完善分子生物教學實驗的教學

進行生物實驗教學是學生教育中必行之路，而且教學目標中明確提出要求學生自主完成實驗的設計與操作。有助于培養學生的綜合能力，提高學生的專業知識水平。

5.3加強兩者合作交流

軟件設計者與生物實驗人員要多溝通，使兩者的結合得到更好地發展。同時也促進虛擬現實技術的應用在教育中有更好的發展前景。

5.4課前對學生進行教學指導

要讓學生充分了解軟件操作的目的是為了更好地、更加逼真地進行實驗操作，分清現實與虛擬。學生在軟件操作中學習知識，理解知識，充分了解實驗的設計過程與操作過程及最后得出的結論。提高了分子生物學實驗教學質量。

6結語

虛擬現實技術作為一種新興的仿真技術，它為人類的生活帶來了便捷，解決了人類對危險環境的及時應對問題。虛擬現實技術已經深入教學作為一種模式值得被重視。它解決了學校教育中教學過程的不完善，硬件設施的缺乏，教學環境等問題。從更開闊的視野以及多重的角度參透教育的特點，并對其開展一系列問題的分析研究。學生可以在過程當中進行深入探索和自主學習，為學生學習知識增加了樂趣，提高了學習的積極性。同時對計算機的操作，也提高了學生的綜合能力，獨立思考能力以及主觀能動性。使學生更加積極向上，提高教學的質量和效果。不過，虛擬現實技術的發展尚處于起步階段，還存在很多問題沒有得到解決，還需要進一步研究[6]。

[參考文獻]

[1]RuweiYun.VRforexplainingtheconcept“relativemotioninphysics”Eurographics/ACMSIGGRAPHWorkshoponCom-pute[J].GraphicsEducation，2014（6）.

[2]徐輝，馬秀峰.虛擬現實教育應用探析[J].山西師范大學學報:自然科學版,2013,24(6):95-97.

[3]張璇.虛擬現實技術在實驗教學中應用的探討[J].邢臺職業技術學院學報,2014,26(3):6-8.

[4]BrentGWilson.MetaphorsforInstruction:WhyWeTalkAboutLearningEnvironmentsEducationalTechnology[J].2013.

篇10

虛擬現實;高等院校;計算機教學

當今社會正處于高速前進的發展時期，科技水平不斷提高，各項新技術、新成果層出不窮。在這樣的現代化背景下，全國各行各業的工作方式及工作手段也不斷的得到更新，教育行業也不例外，傳統的教育方式作為我們教學的基礎性根基發揮著其穩定而不可動搖的作用，但是僅靠傳統教學顯而易見已經不能滿足我們的教育工作需要，這個時候，我們需要積極主動的引進學習新的教學手段和技術，將創新與傳統巧妙融合。接下來，筆者將以計算機教學為主題，試著從虛擬現實技術的特征及其與計算機教學的聯系等方面談一談虛擬現實技術在計算機教學中的應用。

一、虛擬現實的特點及其與計算機教學的聯系

傳統的教學方式是以老師的言傳身教為主，老師說、同學們聽，一對多的教學方式搭配一些簡單的視頻、圖片等輔助文件，這樣的教學是基礎，卻已經不能達到最好的教學效果。所謂虛擬現實技術，是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，它利用計算機技術造成一種虛擬情境，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，可以讓使用者進入到那個情境之中去，從而身臨其境的進行工作和學習。結合虛擬現實與計算機教學之間的聯系，筆者將虛擬現實的特點，概括有下面三個部分:第一，沉浸感。學生們通過虛擬現實技術進入虛擬世界中，視覺、聽覺、觸覺等多種感覺器官都有著鮮活、真實的感受，這種獨一無二的沉浸感，可以幫助學生更好地進入教學實境中，在虛擬現實的體驗中，更加專注、熱情的投入計算機學習的進程之中，進而得到更好的學習成效。第二，交互性。傳統的計算機教學，老師在上面傳授，同學在下面單方面的接收信息，這樣的教學特別依賴老師的表達水平和語言能力，教學效果很難達到最佳。而虛擬現實技術將同學們全部投入三維真實模擬的認知環境之中，同學們的每一個學習操作都會有相對應的合理反饋，教學之間產生一種頻繁、高效的良性互動，這種交互性對于我們的計算機教學有著極佳的教學效果，值得我們推廣應用。第三，構想性。所謂構想性，是指在虛擬現實技術的前兩個特點:沉浸感和交互性的基礎之上，虛擬現實所構建出來的逼真世界有著良好的構想性特征，它的建立本身結合了現實世界的大量特征，同時又在用戶使用中的真實感知進行不斷改良，從而獲得了與真實世界最大可能的相似度與反應狀況，這樣建立起來的虛擬現實教學系統，對學生們的知識水平和視野的提升都帶有極大的優化效果。沉浸感、交互性和構想性是虛擬現實技術的三個重要特點，在計算機教學中，虛擬現實技術可以起到很大的作用，學生們在高等院校專門構建的虛擬教學世界中可以更好地學習，一改以往那種老師教、學生學的單一傳授模式，同學們可以在逼真的教學環境和良性互動中產生極大的學習興趣與學習熱情，更加積極主動的投入課程的學習中去，從而達到良好的教學效果，實在是一舉多得。

二、虛擬現實技術在計算機學習中的應用

虛擬現實技術作為近年來廣受關注的一種新興技術，通過計算機對現實世界進行進行全面模擬仿真，從而為用戶提供逼真的使用環境。在作為虛擬現實的載體———計算機的教學中，這種手段的加入顯得更為迫切和有益。接下來，筆者將從以下四個方面試著談一談虛擬現實技術在計算機學習中的應用。第一，虛擬儀器。高校的計算機教學往往會涉及多種儀器的相關學習，可是以當前的教學能力，這些儀器很多時候都無法普及到每位學生身上進行一對一的操作練習，從而導致教學效果的極大程度下降，而虛擬現實技術可以很大程度上改善這個缺陷。學生們可以通過虛擬現實技術在逼真的虛擬世界里進行儀器操作練習，這樣的練習可以減少許多現實的儀器損耗，練習的人數和時間也有了很大程度的擴展。第二，虛擬課堂。虛擬課堂作為傳統教學的補充，可以補足許多傳統教學所不能實現的地方。一些傳統課堂出于時間、空間、金錢或者技術問題而無法實現的展示教學，在虛擬課堂中有了更多、更大的實現可能。同學們通過虛擬課堂，可以很大程度增強對傳統課堂知識的學習體會，也可以學到許多傳統課堂學不到的知識。第三，虛擬遠程教育。當前的教育模式已經漸漸向網絡化時代過渡，學生們不僅可以通過考學、進入大學校園這樣的方式進行高等教育學習，一些已經工作或者身處遠方的人也可以通過遠程教育的方式進行進一步的深造，從而對國民整體的綜合素質、學習水平的提高都有所提高、促進，而虛擬現實技術支持下的虛擬遠程教育，就是實現學習目標的重要工具和關鍵一環。就計算機教學而言，很大程度上來講它是具有極大實踐性的一門科學教程，作為一種職業培訓，很多需要它的人并沒有辦法全職來到高等院校進行實地學習，這種時候，虛擬現實技術就給我們提供了一個非常好的解決途徑———通過虛擬遠程教育給那些需要它的人一個學習的機會，從而達到更好的教育目的。

三、結語

虛擬現實技術在當前來講還是一門新技術，很多地方都還沒有完善，完全進入課堂的條件尚不充足，但是不可否認的是它的前景是十分光明的，尤其作為計算機科學，與虛擬現實技術的聯系十分緊密，將虛擬現實應用在計算機教育中就顯得更加的必要和緊迫了。在可以預見的以后，虛擬現實技術會越來越完善和普及，其在計算機教學中獨一無二的優勢也會越發明顯，作為一種新興的教學手段，虛擬現實技術在計算機教育中的應用是必然且無可替代的，各大高等院校眼前也在積極的進行這樣的教學探索和初步實踐，最終它會在計算機教學乃至各門各科教學中都發揮重要而不可替代的作用。

篇11

【文獻標識碼】A

【文章編號】1672—5158（2012）10-0090-01

1　引言。虛擬現實技術在目前的很多的領域得意運用，在專業的領域人們都叫它靈境技術。大到軍事領域中的運用，例如飛行器在沒問世之前就要運用靈境技術的強大的功能。小到家具的設計等或小區場景的設計等。運用在不同的領域最大的共同點就是在實際上無法實現的情況下來完成各種相關的數據收集或在虛擬的情況下了解在真是情況下的效果。而本論文則是介紹有關在區域場景上的運用。這就需要到我前面提到的軟件Auto　CAD和3ds　max這兩個軟件是現在大部分在設計、裝潢、房地產廣泛的應用。

2　虛擬現實系統的應用。而虛擬現實系統的構成并不復雜，它包括“虛擬環境、傳感器件、作用器件、虛擬環境發生器”但這是虛擬現實總的構成，而我們只在虛擬環境上作文章。虛擬環境的特點在于它的沉浸性、交互性、多感知性。交互性在于虛擬現實技術室根據人類的視覺、聽覺的勝利心理特點，由計算機產生逼真的三維立體圖像能叫人在虛擬的場景感知到現實中能發生的事情。虛擬環境中的各種圖像也能實時的變化。交互性在于虛擬現實系統中的人機交互式一種通過計算機近乎自然的交互，使用者不僅可以利用電腦、鼠標、鍵盤進行交互。通過計算機的電腦、鼠標、鍵盤來調整系統顯現的圖像及聲音等。而多感知性就在字面上的認識了視、聽、觸、動等。而創建場景要通過精確的測量，創建平面圖通過軟件建立出靜態的場景在通過有關的功能來生成動態的仿真畫面。

3　虛擬現實系統的軟件支持。而例如這種我所說的專業名稱叫做“桌面式虛擬現實系統”桌面式虛擬現實系統是通過編程的方式在現實器上顯示三維場景還有一種就是通過工程制圖運用Auto　CAD繪出場景的鳥瞰圖（要做虛擬場景的鳥瞰圖）再用渲染軟件對后期的效果的處理等。而對CAD的認識：CAD是計算機輔助設計與制造（Computer　Aided　Design）的英文縮寫，是一項利用計算機軟、硬件協助人完成產品的設計與制造的技術。CAD技術以計算機及周邊設備和系統軟件為基礎，他包括二維繪圖設計、三維幾何造型設計。CAD是一種設計人員借助于計算機繪圖設計的方法。其特點是將人的創造能力和計算的高速精算、巨大的存儲能力、邏輯判斷能力結合在一起。CAD隨著以太網絡和并行高性能計算機失誤處理的普及，是繪圖，協同、虛擬設計及實時仿真技術在CAD中得到最廣泛的應用。CAD一般是指工程技術人員在計算機組成的系統中意計算機為輔助工具，完成產品的設計、工程分析、繪圖等工作，并達到提高產品設計質量、縮短產品開發周期、降低生產成本的目的，而使工作效率大大的提高。Auto　CAD的最大的特點就是精準（他獨有的“標注”功能使繪圖達到。誤差，這就是CAD的優點。大大降低了手繪存在誤差的缺點，并且CAD殺我最小的量程精確到毫米小數點后六位的精確度，所以即使存在誤差也可以忽略不計了。）而繪圖清晰也是它最大的特點之一。圖紙最重要的就是清晰明了，好的圖紙看上去一目了然。能清晰的分辨出墻體，花草樹木等，并且尺度的標注（CAD的標注命令）聲明清清楚楚，互不重疊。自50年代末出現，到80年代和90年代的發展，再加上計算機的應用日益廣泛，幾乎深入到生產過程的全部領域，并形成了許多計算機輔助的分散系統。而它發展的主要趨勢體現在：標準和只能化兩方面從一開始的AutoCAD2004到現在AutoCAD2013的發展功能逐漸的完善，我國CAD等技術的研究水平和應用范圍和工業發達國家相比還有較大的差距，特別是CAD應用的集成化程度相比之下又甚遠，這不僅體現在版權的問題，而中國市場CAD專業技術人才還相當的匱乏也限制了企業對其技術的推廣。桌面式虛擬現實系統不同于沉浸式虛擬現實系統、分布式虛擬現實系統和增強現實性虛擬現實系統，沉浸式虛擬現實系統是運用了頭盔現實器、數據手套、三維鼠標等傳感跟蹤裝置與虛擬世界進行交互。這種系統把人的視覺、聽覺和其他感覺封閉在虛擬的感覺攻堅，能使人全身心投入并沉浸其中。而它最大的缺點就是設備龐大而且昂貴，很難再當今社會上廣泛的使用，不能大范圍的推廣；而分布式虛擬現實系統多的是用戶通過網絡貢獻一個虛擬空間，共同參與虛擬活動；增強虛擬現實性虛擬現實系統不經事利用虛擬現實技術來高度的模擬現實世界、仿真現實世界，而且要利用它增強參與者對現實環境的感受。但這些技術都是非常難以得到推廣的。不僅在經費，人力，物力都是很難以達到的。而桌面式虛擬現實系統就通過計算機、鼠標、鍵盤和相關的軟件在電腦屏幕上給場景得以展示。再通過渲染軟件3ds　max來使效果更加的逼真。這雖然做不到身臨其境但在資費上相當的節省，最主要的是一個人就可以完成整個項目。大大的節省了人力。而作為最后的渲染效果是最為重要的，這就必須要保證后期的階段是非常的重要的，這關乎到項目的成功與否。而3ds　max則保證了渲染時的逼真度。恰恰3ds　max是進行三維物體制造的首選軟件，建筑與室內設計，而且是最熱門的一個應用軟件。將3ds　max運用于計算機輔助建設可以滿足畫面的細致、效果好的要求。它是一個功能強大的三維建模、渲染軟件，制作出的物體逼真，而且很到位。它也有繪圖效果精確、清晰的特點。

4　總結。在效果圖制作的過程中能按照自己的習慣來進行試圖的布局，設置自己的快捷鍵和工具欄。而且如今3ds　max繪圖員大多是從構思、建模、材質、燈光和渲染來完成自己的項目。眾所周知，工程建設、室內外裝潢一般都是要電腦繪出效果圖，而效果圖是項目必備文件之一。而它的主界面是通過四視圖組成的，如圖1。

在圖紙的繪制的過程中按一般的繪圖員都會把Auto　CAD調成CAD經典的界面。這個界面很直觀，而且工作效率能相對的提高。并且Auto　CAD也可以根據自己的需要設置自己的快捷鍵和工具欄。它目前運用最廣泛的領域如：工程建設，室內設計等行業。CAD經典界面如圖2。

參考文獻

[1]劉鳳田，劉玉蘭.虛擬現實技術及其在教育領域的應用研究[J].河北農業大學學報，2005，（15），P126-P127

[2]李玲，湯小紅.虛擬現實建模語言及其在工程制圖教學中的應用[J].微計算機應用，2004，（19），P236-P237

篇12

一、虛擬現實技術的概念及其特點

虛擬現實技術是指在電子計算機技術、多媒體技術以及數字技術等多種技術的基礎上，模擬虛構出與真實世界相似的一個虛擬空間，模擬的現實能夠檢測出周邊環境的變化，并能夠對這樣的變化及時作出反饋。雖然這種模擬現實技術的發展越來越成熟，在很多發達國家的應用很普遍，但就整個世界范圍來看，這種技術的應用范圍有待進一步地拓展。

首先，這一技術體驗的過程具有真實性。虛擬現實技術的開發就是立足于人們真實的感官基礎之上的，它能夠通過對人體心理特點以及感官的分析，在計算機上繪制出立體的三維圖像，所以當真人通過這一設備體驗時其真實的情感能夠準確被分析，有種身臨其境之感，整個體驗過程讓人具有很強的真實感；其次，虛擬現實技術應用具有很強的互動性。整個虛擬現實技術的應用離不開電腦設備，鍵盤和鼠標都是體驗者進行互動的工具，這些傳感設備能夠準確感知人體變化；最后，虛擬現實技術具有很強的感知性。反應裝置是虛擬現實設備中所必須配套的，而這種感知具有多樣性，不僅是視覺上的感知，更能對聽覺以及觸覺進行感知。

二、虛擬現實技術在商業展示應用中的要求

1.更加注重模型的真實性。在虛擬設計中不能僅僅為了追求經濟利益，一味夸大商品的性能。目前有些廠家在運用模擬現實技術推廣商品時，忽略注重模型的真實性。由于模擬出來的商品模型與實際商品的差距過大，使得越來越多的消費者對這一類商品失去了信心。因而在今后的模型設計中，需要更加注重商品的真實性和可靠性，對模型進行更加準確的衡量和測繪。

2.建立相應的系統服務平臺。要想模擬現實技術更加成熟，就必須支持相關工具開發，并建立相應的系統服務平臺，從而提高整個系統開發利用的效率。很多設備的性能較低，虛擬現實系統相配備的計算機難以滿足相關用戶的需求，因而降低對商品的興趣。建立相應的服務平臺，在用戶遇到問題時及時給予解決，提高系統服務效率。

三、虛擬現實技術在商業產品設計中的應用

1.商品外形和包裝的設計。為了盡可能地降低企業的生產成本，很多企業在進行商品的設計時，都會預先在計算機上設計好模型或者是通過虛擬現實技術虛擬設計產品的外形和包裝，并多次對產品的外形進行升級改造，讓專業的設計師分析改進。

2.檢測產品的布局和結構。虛擬現實技術不僅僅是進行模擬，還能對整個產品的結構進行直觀的觀察。很多的產品設計結構復雜多樣，很難通過肉眼去觀察，通過計算機得出來的數據更為合理可靠。日益成熟的虛擬現實技術已經能夠將整個產品的內部構造清晰地表達出來，這對后來的產品生產工作都能起到很好地促進作用，實現生產和布局的科學化以及合理化。

3.商品后期宣傳。傳統的對虛擬現實技術的應用眼光僅僅停留在產品的設計以及檢測中，忽略了其在產品宣傳過程中的重要作用。產品的宣傳工作直接影響到后期產品的銷量以及經濟效益的大小。通過運用虛擬現實技術，更好地為社會大眾展示某一類商品的功效和用途，使得表達更為具體直觀。就拿現在的展館和樓盤為例，很多的樓盤都會采用虛擬現實技術，對樓盤進行模擬，可以通過模擬售樓等形式提前預測某一樓盤的銷售情況。分析銷售過程中可能會存在的問題，對樓盤也能進行后期的宣傳，從而提高銷量。

四、結語

模擬現實技術作為新世紀發展起來的一種新型技術，其在商業展示中發揮了節約成本、提高經濟效益等多方面的作用。如今的社會，人們對產品的要求越來越高，商業發展的規模越來越大，其該技術的發展前景十分廣闊。我們要清楚地了解到該項技術如何發揮在商業展示中的作用，不斷發展創新，實現這一技術的新突破。

參考文獻：

篇13

前言

隨著我國經濟的不斷發展，對土木工程建設的要求也越來越高。在當前信息技術日益發達的社會大環境下，如何實現土木工程設計的可視化、信息化、智能化將成為土木工程領域的研究熱點。虛擬現實技術的提出可以有效滿足土木工程的發展需求，而且虛擬現實技術在土木工程中的應用已經涉及到很多的學科，并且已經顯示出了一定的實用性，技術潛力十分巨大，虛擬現實技術將在土木工程領域具有非常廣闊的應用前景。

一、虛擬現實技術概述

（一）虛擬現實技術的概念

虛擬現實(Virtual Reality－VR)，有的也被稱為靈境技術，虛擬現實技術是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機系統。所謂的虛擬世界就是給定仿真對象的全體所構成的虛擬環境。這里的虛擬環境是由相應的軟件來設計生成的，它們可以用來與用戶進行交互，可以使用戶產生一種身臨其境的感覺，就如同身置于一個虛擬的第三環境里，而一個具有交互功能的虛擬環境系統的實現，還需要以高性能的計算機為平臺，由圖象處理與模式識別、計算機圖形學、智能接口技術、人工智能技術、語音處理與音像技術、多傳感器技術、網絡并行處理技術提供的技術支撐來實現的。

（二）虛擬現實技術的特點

虛擬現實技術主要具有如下三個方面的特點：

1、沉浸性

基于人類的視覺、聽覺等生理和心理的特點和規律，虛擬現實技術所依靠的三維建模軟件可以建立逼真的三維立體模型，這些三維模型就構成了虛擬環境中的場景等相關元素，然后用戶在利用頭盔顯示器和數據手套等交互設備，便可將自己置身于所設計的具有交互功能的虛擬環境中，從而在心理上產生一種置身于這一虛擬環境中的感覺。基于虛擬現實技術下的虛擬環境中的各種對象通過與用戶進行力反饋的交互，可以使用戶感覺到就如同在現實世界中的一樣，仿佛有一種身臨其境的感覺，從而完全沉浸在其中。

2、交互性

虛擬現實系統中的人機交互是與人與真實自然環境的交互相似，用戶不僅可以利用電腦的一些設備進行交互，而且還可以通過數據頭盔、數據手套等具有傳感和力反饋效果的設備進行人機交互。并且支持用戶對虛擬環境中的相關元素的操作。

3、多感知性

基于虛擬現實技術的虛擬現實系統中多集成有視覺、聽覺、觸覺以及動覺的傳感及反應裝置，因此，用戶在與虛擬環境中的相關場景元素進行交互的過程中就可以可獲得視覺、聽覺、觸覺、動覺等多種感知效果。

二、虛擬現實技術應用于土木工程領域的優勢

正是由于虛擬現實技術對身臨其境的真實感和對超越現實的虛擬性的不斷追求，以及該技術所具有的沉浸性、交互性、多感知性的特點，該技術在土木工程領域中的應用，有效的推動了土木工程的發展。當前，土木工程中的虛擬現實技術已經涉及土木工程的各個學科，并且取得了很好的應用效果，顯而易見，虛擬現實技術在土木工程領域中的應用所具有的優勢非常明顯。

三、圖像虛擬現實技術在土木工程中的應用

（一）在虛擬施工過程和施工結構計算中的應用

圖像虛擬現實技術在土木工程中的施工過程和施工結構計算中的應用主要體現在如下幾個方面：

第一、在土木工程中的施工過程和施工結構計算中，可以通過虛擬現實技術，在虛擬的環境中，建立工程施工的周圍場景、施工構件以及機械設備等三維模型，從而可以形成基于計算機的具有一定功能的仿真系統。

第二、圖像虛擬現實技術在土木工程中的施工過程和施工結構計算中可以對系統中的模型進行虛擬裝配，從而讓系統中的模型具有動態性能，然后根據虛擬裝配的結果，可以通過虛擬現實技術所提供的人機交互功能來對施工方案進行修改。

第三、復雜結構施工所涉及的環節較為復雜，起重機的布置位置、高度，纜風繩著力點的選擇，構件堆場的位置，等等都是設計施工方案時所必須考慮的問題。虛擬現實技術在復雜結構施工中的應用可以實現對這些因素進行綜合分析，然后對實際施工進行指導，從而可以有效避免施工時安全事故的發生。

（二）在施工方案的選擇及優化中的應用

就土木工程的施工而言，工程施工方案的選擇和優化是工程施工的重要工作，同時也是確保工程施工質量的重要保證，可以對施工流向和施工程序進行明確，然后選擇施工方法和施工機械，來安排施工順序等。虛擬現實技術在施工方案的選擇及優化中的應用，可以對各工程的施工方案進行虛擬施工和演示，通過虛擬演示結果來對施工方案進行比對，從而有效實現施工方案的選擇及優化。

（三）在土木工程可視化計算領域的應用

可視化計算將是土木工程今后一個重要的發展方向，而虛擬現實技術在土木工程可視化計算領域中的應用，更是有效的推動了土木工程可視化計算技術的發展。其中虛擬現實技術在土木工程可視化計算領域的應用主要體現在如下幾個方面：

第一、在對土木工程的可視化計算運用有限元法進行結構分析時，虛擬現實技術的應用，可以將三維物體中各點力的大小用深淺程度不同的顏色來進行標示，并用不同顏色來表示出不同的等力面。

第二、虛擬現實技術的應用在進行可視化計算時也可以任意變換角度，從任何點去觀察。同時還可以利用虛擬現實技術所提供的人機交互功能，來對各種計算數據進行實時的修改，從而可以對各種方案及結果進行詳細的比較。

第三、把基于虛擬現實的可視化計算技術應用于土木工程超大型復雜結構的設計、工程控制和結構分析中，可以有效增強相關可視化計算軟件的處理能力。

第四、虛擬現實技術的應用，可以實現工程施工的動態演示以及施工預告圖形的顯示等。

第五、虛擬現實技術的應用，可以借助相關的圖形或圖像來實時動態地控制工程施工的相關數據，同時能實時動態的演示和控制設計相關的施工過程。

（四）建筑物、大型結構的風洞試驗的可視化計算

虛擬現實技術在建筑物、大型結構的風洞試驗的可視化計算中的應用可以有效克服傳統的可視化計算中存在的各種缺陷。基于虛擬實驗技術的風洞試驗可以讓用戶提前感受到模擬的空氣流場，如同站在真實的風洞里一樣。而模擬出來的虛擬風洞效果可以讓工程相關人員對多漩渦的復雜三維性質和效果以及空氣循環區域的亂流現象進行分析，而這些分析，利用傳統的數字仿真技術是很難實現的，而虛擬現實技術的應用就可以很好的解決這個問題。

顯然，虛擬現實技術在建筑物、大型結構的風洞試驗的可視化計算中的應用將有效推動土木工程的發展。

結語：隨著虛擬現實技術的不斷進步和發展，再加上計算機處理速度和性能的不斷優化，虛擬現實技術的應用層面會越來越廣，成長幅度會更大，尤其是在土木工程方面的應用。現在，虛擬現實技術還有很多技術有待進一步完善，而且在土木工程方向的研究方面還欠缺很多東西。所以我們還應該繼續努力，開發有價值的虛擬現實技術和土木工程領域相結合的應用系統，使其在土木工程領域能夠得到更廣泛的應用。

參考文獻：