引論：我們?yōu)槟砹?3篇虛擬現(xiàn)實技術(shù)特點范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

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VR藝術(shù)是伴隨著“虛擬現(xiàn)實時代”的來臨應(yīng)運而生的一種新興而獨立的藝術(shù)門類，在《虛擬現(xiàn)實藝術(shù)： 形而上的終極再創(chuàng)造》一文中，關(guān)于VR藝術(shù)有如下的定義：“以虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實等人工智能技術(shù)作為媒介手段加以運用的藝術(shù)形式，我們稱之為虛擬現(xiàn)實藝術(shù)，簡稱VR藝術(shù)。該藝術(shù)形式的主要特點是超文本性和交互性?！?/p>

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

藝術(shù)家通過對VR、AR等技術(shù)的應(yīng)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(shù)環(huán)境和現(xiàn)實情況下不能實現(xiàn)的夢想，并賦予創(chuàng)造的過程以新的含義。如具有VR性質(zhì)的交互裝置系統(tǒng)可以設(shè)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(shù)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(chuàng)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(chǔ)，同步放映增強效果和重新塑造、處理過的影像；通過增強現(xiàn)實、混合現(xiàn)實等形式，將數(shù)字世界和真實世界結(jié)合在一起，觀眾可以通過自身動作控制投影的文本，如數(shù)據(jù)手套可以提供力的反饋，可移動的場景、360度旋轉(zhuǎn)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(nèi)部，操縱它、觀察它的過程，甚至賦予觀眾參與再創(chuàng)造的機會。VR在醫(yī)學(xué)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(xué)生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(shù)訓(xùn)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，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)。但該系統(tǒng)有待進一步改進，如需提高環(huán)境的真實感，增加網(wǎng)絡(luò)功能，使其能同時培訓(xùn)多個使用者，或可在外地專家的指導(dǎo)下工作等。手術(shù)后果預(yù)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。

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

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目前，很多學(xué)校為了更好地提高學(xué)生的實踐能力，開展了實驗教學(xué)活動，從而能夠通過具體的實驗教學(xué)，讓學(xué)生更好地將理論知識運用到實踐當(dāng)中。但是在開展實驗教學(xué)活動時，可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(xiàn)實技術(shù)的概念、價值進行論述，最后總結(jié)了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實驗教學(xué)中應(yīng)用的原則和具體的實踐方法，從而能夠為虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用提供更多的參考。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念

虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要是指利用計算機及相關(guān)的設(shè)備，能夠為用戶提供相關(guān)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(xiàn)實技術(shù)是對真實現(xiàn)實中的情況進行模擬，從而通過各種表現(xiàn)形式進行信息的傳播。

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

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的價值

虛擬現(xiàn)實技術(shù)產(chǎn)生之后，不僅僅作為一種新的科學(xué)技術(shù)，而且能夠?qū)ΜF(xiàn)實世界產(chǎn)生一定的價值。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，模擬真實的現(xiàn)實活動，從而使得人們無法在現(xiàn)實世界中完成的活動，能夠通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)來實現(xiàn)。例如：普通人群希望能夠?qū)ο肋^程進行體驗，但是無法真實地進入發(fā)生火災(zāi)的現(xiàn)實情況中，那么就可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，從而模擬火災(zāi)現(xiàn)場，這樣人們可以感受到相應(yīng)的信息；第二，虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(shè)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(xiàn)實技術(shù)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(dāng)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(yīng)這一過程。所以，可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)幫助人們更好地樹立抽象思維。

3 虛擬現(xiàn)實技在實驗教學(xué)中應(yīng)用的原則

根據(jù)以上的分析和論述可知，虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有鮮明的特點，同時對于教學(xué)有著良好的促進作用。因此，可以將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到實驗教學(xué)活動中，但是在應(yīng)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(xiàn)在以下幾個方面：

3.1 學(xué)生主體性的原則

根據(jù)素質(zhì)教育的內(nèi)容可以得知，學(xué)生是教學(xué)中的主體。因此，在實驗教學(xué)過程中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)時，也需要遵循學(xué)生主體性的原則，為此可以做到以下幾點：第一，在傳統(tǒng)的教學(xué)觀念中，學(xué)生是知識的被動接受者；但是，為了更好地將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于實驗教學(xué)中，需要充分認識到學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師應(yīng)該給予學(xué)生充分地指導(dǎo)，從而更好地提高學(xué)生在實驗教學(xué)中的積極性，從而能夠促進虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實驗教學(xué)的良好應(yīng)用；第二，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力，虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠?qū)嶒炦^程和實驗結(jié)果進行良好的模擬，因此在開展實驗教學(xué)過程中，可以充分利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對實驗過程進行模擬，教師給予良好的指導(dǎo)，從而能夠培養(yǎng)學(xué)生獨立觀察、獨立實驗以及獨立思考的能力。

3.2 教師指導(dǎo)性的原則

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

3.3 遵循因材施教的原則

為了更好地提供實驗教學(xué)效果，很多學(xué)校在進行實驗的過程中，應(yīng)用了虛擬現(xiàn)實技術(shù)，使得學(xué)生能更好地觀察到實驗的過程和結(jié)果。但是，不同的學(xué)生之間的學(xué)習(xí)能力和實驗?zāi)芰Φ鹊榷即嬖谳^大的差距，因此在將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到實驗教學(xué)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(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到實驗教學(xué)中，需要對每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行了解，從而能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)特點，應(yīng)用不同的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，更好地促進實驗教學(xué)的開展；第二，在進行教學(xué)的過程中，需要尊重每個學(xué)生的思想，為學(xué)生提供相對自由的實驗環(huán)境，從而能夠給予學(xué)生充分的空間，發(fā)揮自身在實驗教學(xué)中的積極性，以及對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的興趣，從而能夠更好地促進虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用。

3.4 遵循開放性和創(chuàng)新性的原則

對于很多學(xué)校來講，開展實驗教學(xué)課程就是為了更好地讓學(xué)生將理論知識運用到實踐當(dāng)中，從而能夠更好地促進學(xué)生學(xué)習(xí)的開放性和創(chuàng)新性。因此，為了更好地將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到實驗教學(xué)中，也需要遵循開放性和創(chuàng)新性的原則，為此可以做到以下幾點：第一，對于實驗教學(xué)來講，在進行實驗的過程中，實驗結(jié)果有著多種可能性，可能失敗也可能成功，還可能出現(xiàn)很多未知的結(jié)果，因此在應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的過程中，遵循開放性的原則，對于每一種實驗結(jié)果都進行大膽假設(shè)小心求證，而不是僅僅局限在教學(xué)內(nèi)容中；第二，創(chuàng)新是實驗教學(xué)的重要教學(xué)目標之一，通過培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，從而能夠為學(xué)生的創(chuàng)新能力打下良好的基礎(chǔ)。因此，在將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到實驗教學(xué)的過程中，需要遵循創(chuàng)新性的原則，才能夠更好地發(fā)散學(xué)生的思維，進一步提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

4 虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于實驗教學(xué)的實踐方法

4.1 熟練掌握虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用方法

為了更好地將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到實驗教學(xué)中，需要教師和學(xué)生熟練掌握虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，為此可以做到以下幾點：第一，對于實驗教學(xué)中的學(xué)生進行集中培訓(xùn)，利用教學(xué)課程中的相關(guān)課時，對虛擬現(xiàn)實技術(shù)機器及其相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用方法進行相關(guān)的講解，使得學(xué)生能夠熟練操作相關(guān)的設(shè)備，確保實驗教學(xué)課程的順利開展；第二，學(xué)生和教師需要對實驗教學(xué)進行相關(guān)的準備，例如：學(xué)生需要對實驗教學(xué)課程中運用到的相關(guān)知識進行復(fù)習(xí)，教師需要對實驗教學(xué)活動的開展進行備課，從而能夠提前對實驗教學(xué)進行演練，能夠為將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到實驗教學(xué)中提供基礎(chǔ)條件。

4.2 設(shè)計合理的實驗教學(xué)過程

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

4.3 參考其他成功的教學(xué)案例

為了更好地將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到實驗教學(xué)中，還需要參考其他成功的教學(xué)案例，為此可以做到以下幾點：第一，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在很多國外的實驗教學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用，所以可以參考國外一些實驗教學(xué)的開展方式，從而能夠?qū)W習(xí)如何將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到實驗教學(xué)中的方法；第二，在進行學(xué)習(xí)的過程中還需要結(jié)合學(xué)校以及教學(xué)內(nèi)容，從而能夠開展適合實驗教學(xué)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用方式，更好地確保虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實驗教學(xué)中的運用。

4.4 對虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用效果進行反饋

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一項新興的技術(shù)，在實驗教學(xué)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(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到實驗教學(xué)中，需要建立相關(guān)的應(yīng)用效果反饋體系，為此可以做到以下幾點：第一，教師應(yīng)該對學(xué)生參與實驗教學(xué)活動的結(jié)果進行反饋，不僅僅需要對實驗教學(xué)內(nèi)容和結(jié)果進行反饋，而且還需要對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用給予相關(guān)的意見，從而能夠促進虛擬現(xiàn)實技術(shù)的更好應(yīng)用；第二，教師需要對相關(guān)的反饋結(jié)果進行收集，對于出現(xiàn)的集中問題給予關(guān)注，從而能夠及時給予解決，確保虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實驗教學(xué)中的順利應(yīng)用。

5 小結(jié)

隨著我國計算機技術(shù)及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供了條件。因此，本文首先對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念和特點進行了論述，進而提出了將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于實驗教學(xué)的相關(guān)原則，最后提出了將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用與實驗教學(xué)的實踐方法。相信，隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實驗教學(xué)中的良好運用，能夠更好地提高實驗教學(xué)效果。

參考文獻：

[1] 方敏， 楊寶義， 汪蓉等. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在急危重癥護理學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 中華護理教育， 2015（11）.

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1虛擬現(xiàn)實技術(shù)的內(nèi)涵及其特點

1.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)的內(nèi)涵

虛擬現(xiàn)實技術(shù)實際上就是一種基于計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的來營造虛擬實際的技術(shù)，這項技術(shù)能夠給使用者制造出非常逼真的模擬環(huán)境，在模擬環(huán)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(shè)備的支持下可以有效實現(xiàn)人機交互，因此，虛擬現(xiàn)實技術(shù)又可以稱之為“臨境”技術(shù)。目前，在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中所使用的三維設(shè)備一般有傳感手套以及立體眼鏡，這些設(shè)備可以通過傳感的技術(shù)將使用者在現(xiàn)實生活中的各種動作傳輸給電腦，而電腦中的相關(guān)軟件可以對這些動作進行處理，從而轉(zhuǎn)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(xiàn)實中可能無法觸及到的事物，而這樣就給遠程學(xué)習(xí)提供了更大的可能與更佳的體驗[2]。

1.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點

根據(jù)長時間的研究不難發(fā)現(xiàn)，和傳統(tǒng)多媒體技術(shù)相比，虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(xiàn)實技術(shù)營造下的虛擬環(huán)境進行操作，而這樣的操作可以實現(xiàn)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(shè)備與反應(yīng)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(huán)境中的多項環(huán)境信息，從而實現(xiàn)讓使用者仿佛身處現(xiàn)實世界的目的。自主性表現(xiàn)在當(dāng)使用者處于虛擬環(huán)境下，虛擬環(huán)境中人物的相關(guān)動作能夠自主的和現(xiàn)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(guān)設(shè)備（數(shù)據(jù)衣、頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套傳感器等）的作用下處于一種隔離的臨界狀態(tài)，在這個隔離狀態(tài)下，使用者可以使得虛擬環(huán)境下自身的動作、聲音隨著現(xiàn)實世界里的變化而變化，而現(xiàn)實世界里的動作與虛擬環(huán)境下相關(guān)內(nèi)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?qū)⑻摂M現(xiàn)實技術(shù)和普通的多媒體技術(shù)很好的區(qū)分開來，與此同時，這4個特性也給使用者通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)在遠程教育中獲得更好教育效果打下了堅實的基礎(chǔ)。

2遠程教育中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用研究

2.1遠程教育中使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)使得學(xué)習(xí)的條件與環(huán)境得到改善

在我國傳統(tǒng)的教育中，學(xué)習(xí)條件一般由教室中的硬件設(shè)施以及學(xué)校發(fā)放的數(shù)倍等組成，其中部分學(xué)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(tǒng)的遠程教育中，學(xué)習(xí)的條件基本由遠程教育中老師所提供的視頻決定，其中學(xué)生與老師之間、學(xué)生與學(xué)生之間的互動受到了來自環(huán)境的制約。與此同時，在我國傳統(tǒng)的遠程教育中，實驗與實踐等課程基本上是不能實現(xiàn)的。而在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的支持下，傳統(tǒng)教育與傳統(tǒng)遠程教育中的弊端都可以得到較好的解決。例如，在化學(xué)遠程教學(xué)中，部分化學(xué)公式的學(xué)習(xí)如果使用實驗進行教學(xué)，那么會給學(xué)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(xiàn)實的教學(xué)中進行很可能會給學(xué)生與老師的安全帶來隱患。而在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的支持下，這些問題都不復(fù)存在。因為在虛擬現(xiàn)實技術(shù)下，學(xué)生觀看實驗是通過頭盔顯示器、數(shù)據(jù)衣等設(shè)備進行，這些設(shè)備能夠?qū)嶒炛械默F(xiàn)象通過觸覺、聽覺、視覺等感官傳遞給學(xué)生，并且這些感官都是仿真模擬的，因此不會給學(xué)生的安全造成威脅，也不會受到來自外界環(huán)境的影響。與此同時，在使用相關(guān)設(shè)備是，學(xué)生可以實現(xiàn)對實驗的自主操作，這樣就可以提高學(xué)生遠程教育中的參與性與體驗性，因此，學(xué)生的學(xué)習(xí)條件與學(xué)習(xí)環(huán)境就得到了較好的改善[4]。

2.2遠程教育中使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)使得學(xué)習(xí)的資源得到擴充

在我國傳統(tǒng)遠程教學(xué)中，學(xué)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(xué)生與老師的自主學(xué)習(xí)，而在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的支持下，學(xué)生與老師的學(xué)習(xí)與教學(xué)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(wǎng)絡(luò)技術(shù)與數(shù)據(jù)庫的影響，許多學(xué)習(xí)資源能夠通過學(xué)生的自主查詢工作在學(xué)習(xí)資源庫中非?？旖莸墨@得，并且在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的支持下，這些學(xué)習(xí)資源能夠在學(xué)生的眼前“活”起來，這樣就使得學(xué)生在學(xué)習(xí)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(xiàn)實技術(shù)使得學(xué)習(xí)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(xiàn)實技術(shù)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(xué)習(xí)者可以利用這四大特點對自己的相關(guān)技能進行鍛煉。例如，在物理學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可以利用相關(guān)設(shè)備遠程的進行實驗操作，這樣能就給學(xué)生的實驗考試打下基礎(chǔ)。

3結(jié)論

虛擬現(xiàn)實技術(shù)對遠程教育的影響不言而喻，相關(guān)人員應(yīng)該加快對相關(guān)技術(shù)的研究，使得虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(shù)學(xué)院上海設(shè)計學(xué)院

參考文獻:

[1]亓傳偉，任艷斐.基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的遠程教育平臺設(shè)計與研究[J].濮陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2013，26（2）：158-160.

篇4

隨著計算機、信息、網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，計算機作為一種高效能的信息傳播工具，在教育教學(xué)過程中得到越來越廣泛的應(yīng)用，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為一種新興的教學(xué)媒體應(yīng)用到教育教學(xué)中，這種嶄新的技術(shù)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(xiàn)實的概念及特點

虛擬現(xiàn)實是由計算機及其他軟、硬件技術(shù)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(tǒng)。虛擬現(xiàn)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(yīng)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(guī)設(shè)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(yè)教育限于各種現(xiàn)實條件，某些內(nèi)容的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)往往不能得到較好的落實，極大地影響了學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，抑制了學(xué)生的創(chuàng)造能力，以致理論學(xué)習(xí)和實踐相脫節(jié)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用職業(yè)教育，由傳統(tǒng)的“以教促學(xué)”的學(xué)習(xí)方式代之為學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)方式。

3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在職業(yè)教育中應(yīng)用

職業(yè)教育具有實用性、開放性、生產(chǎn)性和時代性等特點。職業(yè)教育要完成技能型、技術(shù)型人才的培養(yǎng)任務(wù)，必須突出職業(yè)教育的“實用”、“實訓(xùn)”、“應(yīng)用”等特點在，這就要求職業(yè)教育要給學(xué)生充分實踐的機會。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到職業(yè)教育，可促進教學(xué)觀念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)場所的變化，節(jié)省教育投資、提高教學(xué)效果。虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠為學(xué)生提供一個生動、逼真的學(xué)習(xí)情景，這對調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，突破教學(xué)的重點、難點，培養(yǎng)學(xué)生的實踐技能，有利于學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力、協(xié)作意識的培養(yǎng)。

3.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機專業(yè)教育中的應(yīng)用

職業(yè)教育的計算機專業(yè)課程實踐性很強，在書本上體現(xiàn)難免會給人們的理解帶來困難。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以將文字、聲音、圖片、動畫等幾種媒體表現(xiàn)形式有機地結(jié)合，設(shè)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(nèi)容，滿足學(xué)習(xí)者從各個角度觀察和學(xué)習(xí)，仿佛身臨其境，更好地理解學(xué)習(xí)的內(nèi)容。為了提高實驗的教學(xué)效果，應(yīng)該建立一個網(wǎng)上的虛擬實驗室系統(tǒng)，把計算機多媒體技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機動畫技術(shù)引入到實驗教學(xué)中，構(gòu)造一個虛擬的實驗環(huán)境，對學(xué)習(xí)者的不同操作給出與現(xiàn)實實驗環(huán)境相符合的反饋。

3.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代機械制造業(yè)的核心技術(shù)，由于數(shù)控技術(shù)教學(xué)和培訓(xùn)都離不開數(shù)控機床，而數(shù)控機床本身價格比較昂貴，限制了學(xué)校的購買能力，所采用計算機建模和仿真技術(shù)來模擬實際的數(shù)控加工環(huán)境，同樣可以讓學(xué)生盡快熟悉數(shù)控機床的加工環(huán)境與真實的加工過程，從而提高數(shù)控技術(shù)的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以模擬實際數(shù)控機床加工環(huán)境及其工作狀態(tài)的計算機仿真加工系統(tǒng)，這就是某一特定數(shù)控系統(tǒng)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(shù)控加工從零件設(shè)計圖到動態(tài)切削演示的實現(xiàn)的全過程。

3.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在汽車維修與駕駛專業(yè)中的應(yīng)用

在汽車專業(yè)的教學(xué)中有很多知識所涉及的實物及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)雖客觀存在的，但無法一一呈現(xiàn)在學(xué)生面前，或者不能很好的展現(xiàn)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可為學(xué)生提供生動、逼真的防真，幫助學(xué)生理解汽車的構(gòu)造原理及維修操作，從而掌握實際操作的方法、步驟和要領(lǐng)。并且大大縮短了維修工的培養(yǎng)周期，節(jié)省了訓(xùn)練器材和場地等的經(jīng)費投入，大幅度減少了教師的工作量，具有很高的經(jīng)濟效益和社會效益。利用強大的數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計分析能力，可用于對教學(xué)效果的檢測，或?qū)β殬I(yè)技能鑒定的考核。

3.4 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在電子設(shè)計中的應(yīng)用

用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行電子設(shè)計和測試，在教學(xué)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(xué)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(xué)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(jié)果進行分析，打印輸出實驗數(shù)據(jù)、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(shù)量不限制，實驗成本低。實驗速度快，效率高，容易開展各種設(shè)計性實驗。另外，利用虛擬實驗軟件可以對學(xué)生實驗?zāi)芰M行檢查。

3.5 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在遠程教學(xué)的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的遠程教育對比傳統(tǒng)的遠程教育，能夠為學(xué)生提供生動、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生能夠成為虛擬環(huán)境的一名參與者，在虛擬環(huán)境中扮演一個角色，這對調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，突破教學(xué)的重點、難點，培養(yǎng)學(xué)生的技能都將起到積極的作用。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可為遠程教育教學(xué)點提供可移動的電子教學(xué)場所，通過交互式遠程教學(xué)的課程目錄和網(wǎng)站，有局域網(wǎng)工具作為校園網(wǎng)站的鏈接，可對各個終端提供開放性的、遠距離的持續(xù)教育。

此外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在電子商務(wù)、財務(wù)軟件、景點模擬、酒店服務(wù)服裝設(shè)計還有廣泛的應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實技術(shù)挖掘職教院校的潛能，促進校園信息化的建設(shè)，倍增教學(xué)資源，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺性。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在職業(yè)教育中有著獨特優(yōu)勢。

4 結(jié)束語

盡管目前在職業(yè)教育對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用沒有得到廣泛的應(yīng)用和開發(fā)，但隨著信息技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，以及硬件設(shè)備價格的不斷降低，虛擬現(xiàn)實技術(shù)憑借自身的教學(xué)優(yōu)勢和潛力，將會在職業(yè)教育中發(fā)揮其重要作用。

參考文獻：

[1] 曾建超.虛擬現(xiàn)實的技術(shù)及其應(yīng)用.清華大學(xué)出版社，1996

[2] 曾希君.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高職計算機專業(yè)課教學(xué)中的作用[J].計算機教育，2008，(16)

[3] 劉鳳田，劉玉蘭．虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用研究[J]．河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005

篇5

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

3、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑空間設(shè)計中的應(yīng)用

建筑空間設(shè)計的目的在于設(shè)計者要將建筑維護內(nèi)的空間設(shè)計與建筑周圍環(huán)境的空間設(shè)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(shè)計出的建筑才可以達到人與外界環(huán)境相互協(xié)調(diào)，建筑空間設(shè)計離不開虛擬現(xiàn)實技術(shù)的幫助。

3.1運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立建筑的三維的虛擬環(huán)境。在建筑空間設(shè)計中，“空間”就體現(xiàn)了其設(shè)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(shè)計，就要建立三維的立體模形，首先收集與建筑有關(guān)的所有信息，包括圖紙信息、數(shù)據(jù)信息、地理環(huán)境信息、國家政策信息、建筑空間關(guān)系和建筑參照物等等，將這些信息輸入到計算機軟件系統(tǒng)中，計算機軟件會根據(jù)以上信息建立相似的模型，設(shè)計者還要對建筑模型做修整，然后設(shè)計者通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)來設(shè)計光場景和背景，因為，光場景和背景的設(shè)計可以真實的將虛擬建筑充分的體現(xiàn)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(shè)計者要了解真實光線與虛擬光線間的區(qū)別。掌握光線的變化對建筑場景表現(xiàn)的影響。要想將虛擬場景做的真實，還要考慮設(shè)計材質(zhì)的因素，材質(zhì)不同，光感效果也不同，這些問題通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)都可以得到很好的解決。

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

3.3體現(xiàn)建筑物、建筑空間的整體信息。現(xiàn)今，許多建筑設(shè)計手段不能全面的將建筑物、建筑空間的信息體現(xiàn)出來，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(shù)將三維場景制作并修正，然后通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)制作相應(yīng)的場景，然后將完成好的設(shè)計模型呈現(xiàn)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(xiàn)在，觸屏技術(shù)的應(yīng)用，也為虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(xiàn)實技術(shù)（Virtual　Reality，簡稱VR），又稱假象現(xiàn)實技術(shù)，是利用計算機技術(shù)和信息技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)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(xiàn)代技術(shù)所生成的虛擬環(huán)境中，產(chǎn)生與現(xiàn)實世界相類似的感官效果。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以在很多領(lǐng)域替代或部分替代現(xiàn)實世界。如今，繼科學(xué)實驗、理論分析之后，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)成為人類探索客觀世界規(guī)律的第三大手段。

在高職機電類專業(yè)課程中引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)，能給復(fù)雜的技能訓(xùn)練、抽象的理論教學(xué)帶來革命性的變化。同時也將給機電類高職教育的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段以及教學(xué)理念等產(chǎn)生重要的影響。

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高職機電類專業(yè)課程中的應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）應(yīng)用類型。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以分為桌面級虛擬現(xiàn)實、投入型虛擬現(xiàn)實、分布型虛擬現(xiàn)實、逼近現(xiàn)實型虛擬現(xiàn)實四種類型。投入型虛擬現(xiàn)實和桌面級虛擬現(xiàn)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(xiàn)實系統(tǒng)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(xué)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(xiàn)實相比，投入型的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)能更為逼真地模擬現(xiàn)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(shè)備，把學(xué)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(shù)據(jù)采集手套、位置傳感器、便攜式輸入系統(tǒng)等使學(xué)生產(chǎn)生一種身臨其境的虛幻效果。常見的系統(tǒng)有：基于頭盔式顯示器的系統(tǒng)、投影式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、遠程存在系統(tǒng)。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(xiàn)實系統(tǒng)。

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

（三）應(yīng)用特點。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高職機電類課程教學(xué)中的應(yīng)用具有職業(yè)性、實踐性、情境性、過程性、開放性等特點。職業(yè)性是指虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以比較真實地模擬高職機電類專業(yè)學(xué)生相關(guān)的職業(yè)崗位的工作環(huán)境，利用它可以使學(xué)生的各項職業(yè)技能的培訓(xùn)更為高效；實踐性是指虛擬現(xiàn)實技術(shù)能逼真地模擬現(xiàn)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(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，通過教學(xué)課件、課程網(wǎng)站等CAI手段，實現(xiàn)把抽象的內(nèi)容具體化，復(fù)雜的問題簡單化，不可見的結(jié)構(gòu)或動作可視化的教學(xué)效果；過程性是指利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)基于企業(yè)真實工作過程的項目教學(xué)，使教學(xué)的過程和內(nèi)容更加符合企業(yè)的崗位需求，學(xué)生通過這個環(huán)節(jié)可以了解企業(yè)真實的工作過程，走上工作崗位后能較快地適應(yīng)職業(yè)崗位要求；開放性則是利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建學(xué)習(xí)情境并提供豐富的學(xué)習(xí)資源以滿足學(xué)生不同層次的需求，學(xué)生可以打破時間和空間的限制，獲得最大的個性化發(fā)展。

（四）應(yīng)用優(yōu)勢。首先，引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)開展高職機電類專業(yè)課程教學(xué)，可以改善教學(xué)環(huán)境。機電類專業(yè)課程具有理論性、實踐性強等特點，虛擬現(xiàn)實技術(shù)使學(xué)生可以在虛擬的環(huán)境下，感受到職場的氛圍。操練職業(yè)技能，在不大幅增加實訓(xùn)設(shè)備的情況下，獲得最好的學(xué)習(xí)效果。其次，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以提高實訓(xùn)效率。學(xué)生在開展實訓(xùn)操作之前，先進行虛擬實訓(xùn)，對操作要領(lǐng)和實訓(xùn)環(huán)節(jié)初步了解，可以較大地提高實訓(xùn)的效率和效果，并且還能降低對實訓(xùn)設(shè)備的損耗。最后，虛擬現(xiàn)實技術(shù)還可以提升學(xué)生的職業(yè)技能。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以真實地再現(xiàn)各種場景，使得學(xué)生對機電專業(yè)課程的學(xué)習(xí)難度大為降低。虛擬實驗、實訓(xùn)的成本較之傳統(tǒng)的實驗和實訓(xùn)的成本低廉，使得實驗實訓(xùn)項目的開出率得以最大限度地保證。學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中“做中學(xué)，學(xué)中做”，能使專業(yè)能力、方法能力等方面的職業(yè)素養(yǎng)得以全面地提升。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高職機電類專業(yè)課程教學(xué)的應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題

（一）虛擬現(xiàn)實技術(shù)存在局限性。虛擬現(xiàn)實技術(shù)本身的局限性決定了它只能作為現(xiàn)實教學(xué)手段的輔助工具。任何先進的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，都無法構(gòu)建出與現(xiàn)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(xiàn)實世界所產(chǎn)生的真實自然的刺激。例如：在機床維修課程的教學(xué)中，常采用虛擬實訓(xùn)的方式讓學(xué)生進行虛擬拆裝。學(xué)生通過拖動鼠標等操作，把虛擬環(huán)境下的機床拆卸成為一個個的零部件，借以了解機床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但是在這個過程中，學(xué)生無法獲取諸如“拆卸一個零部件，需要多大的力道？應(yīng)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(jīng)驗。

（二）過度主張學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，教師引導(dǎo)作用難以發(fā)揮。在高職機電類專業(yè)課程中引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)開展教學(xué)的過程中，學(xué)生可以在教師的引導(dǎo)下利用豐富的教學(xué)資源，結(jié)合自身情況，選擇適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方式進行學(xué)習(xí)。這種不同于傳統(tǒng)教學(xué)方式的教學(xué)模式可以最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，非常有利于培養(yǎng)創(chuàng)新型高技能人才。但在這種教學(xué)模式下，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力被過度強調(diào)，教師的引導(dǎo)作用無形中被弱化。在現(xiàn)實的教學(xué)過程中，由于學(xué)生的自由度過大，教師很難對學(xué)生實施有效地監(jiān)控，對于自我學(xué)習(xí)能力不足、自制能力差的學(xué)生，容易出現(xiàn)教學(xué)效果欠佳的情況。

（三）過度依賴虛擬現(xiàn)實技術(shù)，弱化團隊的交流合作。采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行高職機電類專業(yè)課程的教學(xué)，因其便利性與低成本的特點，多采用“一人一機”的教學(xué)方式。這種方式雖然能夠使每個學(xué)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(yǎng)，不利于團隊間的交流與合作，不利于學(xué)生社會能力的培養(yǎng)。

（四）教師引導(dǎo)不善，容易使學(xué)生養(yǎng)成不良的職業(yè)行為習(xí)慣。虛擬現(xiàn)實技術(shù)與現(xiàn)實的差異，決定了學(xué)生在虛擬環(huán)境中容易產(chǎn)生偏離現(xiàn)實環(huán)境中的行為。例如：電工課程的虛擬實訓(xùn)過程中，因為沒有現(xiàn)實操作的危險性，容易滋養(yǎng)學(xué)生恣意妄為的行為習(xí)慣，這種習(xí)慣帶到現(xiàn)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(yè)課程的虛擬實訓(xùn)中普遍存在。

三、提高虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高職機電類專業(yè)課程教學(xué)中應(yīng)用效果的對策

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伴隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，各個行業(yè)都在迅猛的向前發(fā)展，作為最基礎(chǔ)的能源之一，煤炭在我國的工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)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(chǎn)，必須引進高水平的創(chuàng)新型技術(shù)。近年來，虛擬現(xiàn)實技術(shù)由于其能夠?qū)φ鎸嵤澜邕M行模擬仿真的特點，在煤礦開采中得到了廣泛的應(yīng)用。

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述

（一）基本概念

虛擬現(xiàn)實技術(shù)被簡稱為VR，通過計算機利用數(shù)學(xué)方法對現(xiàn)實世界進行仿真模擬。用戶可以通過尋你世界，將現(xiàn)實世界中無法溝通多種信息聯(lián)系到一起進行模擬，體驗無法在現(xiàn)實生活中實現(xiàn)的情景，進而可以間接地了解該類狀況的出現(xiàn)原因以及發(fā)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(xiàn)實技術(shù)共有三個主要的特點，由于該技術(shù)以計算機為基礎(chǔ)，所以基本特點也與計算機有關(guān)。下面分別介紹：虛擬特點。虛擬現(xiàn)實技術(shù)雖然涉及到現(xiàn)實，但其本質(zhì)上仍然是虛擬的，并不能在現(xiàn)實生活中實現(xiàn)，是通過想象模擬出的情景。因此，該技術(shù)可以避免現(xiàn)實場景中對工作人員造成的危險，同時節(jié)約成本。人機交互特點，因為計算機進行虛擬現(xiàn)實模擬時也要根據(jù)真實場景的參數(shù)進行模擬，所以，操作人員需要在計算機上輸入數(shù)據(jù)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(shè)計完畢以后，并不是一成不變的，要結(jié)合實際需求設(shè)計一些針對性的變量，進而實現(xiàn)虛擬世界和現(xiàn)實世界的同步變化，實現(xiàn)智能化的虛擬世界。

（三）展現(xiàn)狀

國內(nèi)外對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究已經(jīng)取得了一定的成果，然而，我國研究虛擬現(xiàn)實技術(shù)的時間并不長，與一些發(fā)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(xiàn)實技術(shù)的重視正在逐步加強，特別是煤礦開采領(lǐng)域中，更是有著極為廣闊的發(fā)展前景。目前，我國的眾多相關(guān)專家學(xué)者已經(jīng)投入到了煤礦虛擬技術(shù)的研發(fā)中，同時正在培訓(xùn)新時期需要的高素質(zhì)曠工。

二、煤礦開采中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用

（一）三維自動制圖

大多數(shù)煤礦的地質(zhì)條件都是極為復(fù)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(fù)雜。復(fù)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(shè)計合理的開采工序流程，必須開發(fā)出三維模擬軟件。煤礦虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以模擬實際礦區(qū)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(chǎn)模擬仿真

有了三維模擬軟件以后，并可以對整個生產(chǎn)過程進行模擬，并整合出具體的開采技術(shù)方案，將井下所有的涉及到的設(shè)備、工作面狀況、巷道、工人全部考慮在內(nèi)。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(shè)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(jù)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(tài)進行模擬，采煤機的每個工作環(huán)節(jié)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(huán)節(jié)還有語音提示。采用煤礦生產(chǎn)的模擬仿真能夠為技術(shù)人員和管理人員提供一定的直到，方便工人進行實地生產(chǎn)。

（三）信息安全管理

煤礦虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)構(gòu)建出整個礦井生產(chǎn)場景以后，管理人員能夠借由該場景構(gòu)建出整體的立體概念，方便管理。其中，管理功能包括下列內(nèi)容：第一，對各項生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行技術(shù)統(tǒng)計，主要包含了計劃、設(shè)計、生產(chǎn)、材料、庫存、支護、巷道等多項數(shù)據(jù)，同時還要計算出具體的巷道失修率，這些內(nèi)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(fù)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(qū)以及儲量區(qū)；第三，動態(tài)管理，煤礦生產(chǎn)中涉及到多個動態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)，包括通風(fēng)、運輸、供電、排水、避災(zāi)等多個系統(tǒng)。例如風(fēng)量數(shù)據(jù)，就可以描述新風(fēng)、乏風(fēng)以及掘進風(fēng)等等；第四，綜合管理平臺，虛擬現(xiàn)實技術(shù)中還利用了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，所以，可以建立起綜合性的管理平臺，完成所有數(shù)據(jù)的綜合共享。具體的管理內(nèi)容有地質(zhì)測量、鉆孔、煤層概況、巷道狀況、設(shè)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(xiàn)危險的高危險區(qū)標記出來，以便在實際工作中進行處理。

（四）災(zāi)害事故模擬

采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以對一個真正存在的礦井災(zāi)害進行模擬，幫助操作人員和管理人員更加直觀的了解發(fā)生礦井災(zāi)害時，其誘發(fā)因素以及造成的結(jié)果，進而找出合理的防災(zāi)測量以及救災(zāi)對策。例如當(dāng)發(fā)生以外火災(zāi)時，可以采用虛擬模擬系統(tǒng)對火勢的蔓延進行模擬，并對自動滅火系統(tǒng)和風(fēng)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(fā)生，想要調(diào)查清楚具體的原因，并對多起事件進行綜合分析，總結(jié)經(jīng)驗，防止類似事故再次出現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)也有著重要的作用。因為事故的調(diào)查分析工作比較艱難，科學(xué)技術(shù)性很強，想要得出比較準確的結(jié)論，必須搜集到所有相關(guān)資料，并對事故現(xiàn)場進行實地取證，還原當(dāng)時的具體場景。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以準確還原當(dāng)時的場景，并繪制出復(fù)原圖，更加直觀方便，真實感非常強。

結(jié)語

近年來，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)療、軍事、航天等領(lǐng)域中起到了令人矚目的效果，但是煤礦領(lǐng)域中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的實際應(yīng)用仍然需要進一步研究探索，有效解決煤礦開采中出現(xiàn)的各類問題。

參考文獻

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

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二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點

虛擬現(xiàn)實是利用三維圖形生成技術(shù)，多傳感交互技術(shù)以及高分辨顯示技術(shù)，生成三維逼真的虛擬環(huán)境，使用者戴上特殊的頭盔，數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備，或利用鍵盤，鼠標等輸入設(shè)備，便可以進入虛擬空間，成為虛擬環(huán)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(xiàn)實技術(shù)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(xiàn)實技術(shù)與教育教學(xué)

虛擬現(xiàn)實是非線性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以逼真虛擬環(huán)境提供良好的人機交互功能，教學(xué)內(nèi)容組織安排特別強調(diào)學(xué)生主動參與來構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)，使學(xué)生“被動聽講”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃訉W(xué)習(xí)”，親身去經(jīng)歷，感受比抽象的說教更具生動性。

1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)對教學(xué)的影響

（1）教學(xué)觀念的變化。

在現(xiàn)代教育思想指導(dǎo)下，使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)改進教學(xué)方法，從以教師為中心的授課形式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的個別化教學(xué)，合作化教學(xué)。

（2）教學(xué)手段的變化。

虛擬現(xiàn)實教學(xué)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(xué)生共同“存在”于一個虛擬空間中，通過共同參與，協(xié)同操作來完成某些項目的設(shè)計或訓(xùn)3練。

（3）教學(xué)內(nèi)容的變化。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的引入使教學(xué)內(nèi)容無論是外在形式還是內(nèi)在結(jié)構(gòu)都產(chǎn)生了很大的變化。教學(xué)內(nèi)容的外在形式可以用三維實景虛擬現(xiàn)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(xiàn)實生活中不可能存在的事件，也可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)去展現(xiàn)。

2.虛擬現(xiàn)實技術(shù)對教育教學(xué)中的意義

（1）虛擬現(xiàn)實技術(shù)開創(chuàng)了全新的學(xué)習(xí)場景――徹底打破空間，時間的限制。

利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以徹底打破空間的限制，學(xué)生可以進入物體的內(nèi)部進行觀察，如學(xué)生可以進入虛擬的分子、原子、航天工作站等內(nèi)部，考察物體內(nèi)部的工作情況。虛擬技術(shù)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(xiàn)實技術(shù)，可以在很短的時間內(nèi)呈現(xiàn)給學(xué)生觀察?；诰W(wǎng)絡(luò)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)為學(xué)習(xí)者提供了全新的學(xué)習(xí)場景，構(gòu)造出開放性的教學(xué)環(huán)境。

（2）虛擬現(xiàn)實技術(shù)提供了嶄新的教學(xué)手段――構(gòu)建實物虛化，虛物實化的方法。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中所提出的各種假設(shè)模型進行虛擬和虛物實化，通過虛擬系統(tǒng)便可直觀地觀察到這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果或效果。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以進行實物虛化，虛擬各種人物，創(chuàng)建虛擬課堂，在虛擬的課堂氣氛中，學(xué)生可以與虛擬的教師、學(xué)生一起交流討論，開展啟發(fā)式教學(xué)。

（3）虛擬現(xiàn)實技術(shù)變革了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式――營造開放性的網(wǎng)上探索學(xué)習(xí)。

運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，突破傳統(tǒng)教科書的限制，使每一位學(xué)習(xí)者都可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)特點，在自己方便的時間從互聯(lián)網(wǎng)上自由地選擇適合的學(xué)習(xí)資源，按照適合于自己的方式和速度進行學(xué)習(xí)，這種探索性的學(xué)習(xí)，有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，使學(xué)習(xí)者在具體情境中通過主動的探索獲得知識，從而提高學(xué)習(xí)者的動力。

（4）虛擬現(xiàn)實技術(shù)豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容――展示全方位，多角度的教學(xué)內(nèi)容。

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1虛擬現(xiàn)實技術(shù)

1.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)的含義

所謂虛擬現(xiàn)實技術(shù)，是指人類利用計算機根據(jù)真實的環(huán)境設(shè)計并構(gòu)造的模擬世界的一項技術(shù)。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(tǒng)。它幾乎和真實世界一模一樣，人們仿佛置身其中。虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）[1]是開啟這一類技術(shù)大門的鑰匙，是仿真技術(shù)的指路標，是多種多媒體技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的組合。虛擬現(xiàn)實技術(shù)走在多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最前端，是值得更多的網(wǎng)絡(luò)人深入研究的課題。虛擬現(xiàn)實技術(shù)包含有：模擬環(huán)境、行為能力、感覺、感應(yīng)設(shè)備。所謂模擬環(huán)境，它是電腦設(shè)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(xiàn)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(dāng)電腦發(fā)出某個指令時，他們會根據(jù)指令做出相應(yīng)的反應(yīng)，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(yīng)設(shè)備是指使三維立體視圖交匯在一起的設(shè)備。

1.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點

作為新發(fā)展起來的仿真技術(shù)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)有很多特點，如下所示。①與現(xiàn)實交集。虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(nèi)。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(xiàn)實技術(shù)進行場景模擬演練，比如，演練各種火災(zāi)場景、各種地震場景等等。這樣有助于在現(xiàn)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?nèi)祟惖娜松戆踩?。③感覺置身其中。當(dāng)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(xiàn)實沒有任何區(qū)別。④擁有感知能力。虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(jù)自身的弱點進行有針對性的練習(xí)，比如，當(dāng)自己無法處理火災(zāi)事故時，我們可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行演練，提高自己的應(yīng)對能力。

2分子生物學(xué)

2.1分子生物學(xué)概念

分子生物學(xué)是指以分子為單位來探究生命活動規(guī)律的一門科學(xué)。分子生物學(xué)主要是研究蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)-核酸這一類分子的構(gòu)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(jīng)的原理等等。分子生物學(xué)是需要通過不斷試驗，不斷用實踐證明理論的學(xué)科。它也是一門開放性學(xué)科，要求學(xué)生通過動手設(shè)計實驗、進行實驗、分析探究實驗，最后得出結(jié)論。所以又說分子生物學(xué)的實踐性很強。

2.2研究分子生物學(xué)的意義

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

2.3相關(guān)應(yīng)用

①克隆技術(shù)。分子生物學(xué)作為一門新興邊緣的學(xué)科，它的研究成果能夠為人類造福。雖然目前我們?nèi)蕴幵诳寺〖夹g(shù)的最初級階段，隨著科學(xué)家不斷探究以及實驗，未來定會看到克隆技術(shù)所帶給我們的福音。②DNA鑒定。隨著分子生物技術(shù)的不斷深入探索，科學(xué)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(jù)。同時親子鑒定也可以通過DNA檢測獲得幫助。③轉(zhuǎn)基因。轉(zhuǎn)基因（GMF）[4]是通過轉(zhuǎn)換物種之間的基因而得到的另一個物種。轉(zhuǎn)基因食品擁有了其它食品所沒有的能力，例如，轉(zhuǎn)基因食品防蟲蛀，延長了保質(zhì)期，而且是大批量生產(chǎn)，使生產(chǎn)成本減到最低，轉(zhuǎn)基因食品不分季節(jié)，可以隨時供應(yīng)，滿足人類的需要。但由于轉(zhuǎn)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(xiàn)實技術(shù)在實驗教學(xué)中的特點

虛擬實驗是虛擬現(xiàn)實技術(shù)與生物教學(xué)實驗相結(jié)合的產(chǎn)物，是利用操作計算機讓學(xué)生體驗?zāi)M的生物實驗，實質(zhì)上他就是計算機利用Flash技術(shù)開發(fā)的軟件系統(tǒng)，為學(xué)生提供環(huán)境、設(shè)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(tǒng)。眾所周知，計算機系統(tǒng)中的資源都是可以通過網(wǎng)絡(luò)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(xué)生所需要的相關(guān)數(shù)據(jù)、文件、電子圖書，甚至是以前操作的實驗都能找到。學(xué)生通過共享資源，節(jié)省了時間，提高了學(xué)習(xí)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(huán)境中，學(xué)生可以盡情的交流，交換意見。③學(xué)生自由操作。虛擬實驗是由計算機操作完成，學(xué)生通過操作計算機完成實驗成果。所以學(xué)生擁有操作的權(quán)利，可以對虛擬儀器的使用進行操作。還可以隨時上傳相關(guān)數(shù)據(jù)，保存數(shù)據(jù)等等。④軟件升級。隨著社會發(fā)展迅速，信息步伐加快。虛擬實驗也需要更新?lián)Q代，軟件需要升級。各種環(huán)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(shè)備先進。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是新興的一種技術(shù)，所以在設(shè)備上都是采用最先進的。當(dāng)然，虛擬實驗的儀器也是最好的。

4虛擬現(xiàn)實技術(shù)在分子生物學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題

經(jīng)過多次總結(jié)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在分子生物學(xué)實驗教學(xué)中有以下幾個問題。

4.1兩者發(fā)展不健全

在分子生物學(xué)的實驗教學(xué)中，分子生物學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容一直都很盲目注重實驗的結(jié)果，對于實驗的設(shè)計方面設(shè)想的偏少。教學(xué)中更注重實驗，而忽略了學(xué)生的綜合能力的培養(yǎng)。學(xué)生沒有設(shè)計過程，就不會了解整個實驗的設(shè)計思路，及時得到了實驗結(jié)論，也只是匆匆記住結(jié)果而已。老師的這種教學(xué)模式，嚴重阻礙了學(xué)生的能力發(fā)展。學(xué)生并沒有從教學(xué)中學(xué)到任何技能。學(xué)生應(yīng)該全面掌握實驗教學(xué)過程，從設(shè)計實驗、進行實驗、分析探究實驗，最后得出結(jié)論。這樣才能與現(xiàn)代信息技術(shù)進行銜接。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)也是目前新興的仿真技術(shù)，還需要不斷的完善。對于生物實驗教學(xué)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(xiàn)實技術(shù)上，老師和學(xué)生應(yīng)提高使用計算機的能力。

4.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)在分子生物學(xué)實驗教學(xué)軟件設(shè)計和上機操作問題

在設(shè)計軟件時，設(shè)計者要和相關(guān)實驗人員進行溝通，使設(shè)計出來的軟件能夠方便使用。讓老師能夠教會學(xué)生應(yīng)用軟件，同時能夠讓學(xué)生操作實驗并得出相應(yīng)的實驗結(jié)論。老師與學(xué)生共同學(xué)習(xí)，不僅有生物實驗，還有計算機軟件操作的問題。

4.3現(xiàn)實與虛擬的空間問題

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

5虛擬現(xiàn)實技術(shù)在分子生物學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)用的對策

5.1加強對計算機軟件的學(xué)習(xí)

首先，學(xué)生要進行計算機培訓(xùn)，以保證學(xué)生都能夠達到操作計算機的能力。其次，統(tǒng)一由軟件人員進行虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)的生物實驗的軟件的培訓(xùn)課程。教會學(xué)生操作軟件，并能靈活掌握。以便學(xué)生能順利操作實驗，并得出正確結(jié)論。

5.2完善分子生物教學(xué)實驗的教學(xué)

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

5.3加強兩者合作交流

軟件設(shè)計者與生物實驗人員要多溝通，使兩者的結(jié)合得到更好地發(fā)展。同時也促進虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用在教育中有更好的發(fā)展前景。

5.4課前對學(xué)生進行教學(xué)指導(dǎo)

要讓學(xué)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(xiàn)實與虛擬。學(xué)生在軟件操作中學(xué)習(xí)知識，理解知識，充分了解實驗的設(shè)計過程與操作過程及最后得出的結(jié)論。提高了分子生物學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量。

6結(jié)語

虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為一種新興的仿真技術(shù)，它為人類的生活帶來了便捷，解決了人類對危險環(huán)境的及時應(yīng)對問題。虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)深入教學(xué)作為一種模式值得被重視。它解決了學(xué)校教育中教學(xué)過程的不完善，硬件設(shè)施的缺乏，教學(xué)環(huán)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(xué)生可以在過程當(dāng)中進行深入探索和自主學(xué)習(xí)，為學(xué)生學(xué)習(xí)知識增加了樂趣，提高了學(xué)習(xí)的積極性。同時對計算機的操作，也提高了學(xué)生的綜合能力，獨立思考能力以及主觀能動性。使學(xué)生更加積極向上，提高教學(xué)的質(zhì)量和效果。不過，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)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]。

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虛擬現(xiàn)實;高等院校;計算機教學(xué)

當(dāng)今社會正處于高速前進的發(fā)展時期，科技水平不斷提高，各項新技術(shù)、新成果層出不窮。在這樣的現(xiàn)代化背景下，全國各行各業(yè)的工作方式及工作手段也不斷的得到更新，教育行業(yè)也不例外，傳統(tǒng)的教育方式作為我們教學(xué)的基礎(chǔ)性根基發(fā)揮著其穩(wěn)定而不可動搖的作用，但是僅靠傳統(tǒng)教學(xué)顯而易見已經(jīng)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(xué)習(xí)新的教學(xué)手段和技術(shù)，將創(chuàng)新與傳統(tǒng)巧妙融合。接下來，筆者將以計算機教學(xué)為主題，試著從虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特征及其與計算機教學(xué)的聯(lián)系等方面談一談虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機教學(xué)中的應(yīng)用。

一、虛擬現(xiàn)實的特點及其與計算機教學(xué)的聯(lián)系

傳統(tǒng)的教學(xué)方式是以老師的言傳身教為主，老師說、同學(xué)們聽，一對多的教學(xué)方式搭配一些簡單的視頻、圖片等輔助文件，這樣的教學(xué)是基礎(chǔ)，卻已經(jīng)不能達到最好的教學(xué)效果。所謂虛擬現(xiàn)實技術(shù)，是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)，它利用計算機技術(shù)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(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)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(xué)習(xí)。結(jié)合虛擬現(xiàn)實與計算機教學(xué)之間的聯(lián)系，筆者將虛擬現(xiàn)實的特點，概括有下面三個部分:第一，沉浸感。學(xué)生們通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(xué)生更好地進入教學(xué)實境中，在虛擬現(xiàn)實的體驗中，更加專注、熱情的投入計算機學(xué)習(xí)的進程之中，進而得到更好的學(xué)習(xí)成效。第二，交互性。傳統(tǒng)的計算機教學(xué)，老師在上面?zhèn)魇冢瑢W(xué)在下面單方面的接收信息，這樣的教學(xué)特別依賴老師的表達水平和語言能力，教學(xué)效果很難達到最佳。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)將同學(xué)們?nèi)客度肴S真實模擬的認知環(huán)境之中，同學(xué)們的每一個學(xué)習(xí)操作都會有相對應(yīng)的合理反饋，教學(xué)之間產(chǎn)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(xué)有著極佳的教學(xué)效果，值得我們推廣應(yīng)用。第三，構(gòu)想性。所謂構(gòu)想性，是指在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的前兩個特點:沉浸感和交互性的基礎(chǔ)之上，虛擬現(xiàn)實所構(gòu)建出來的逼真世界有著良好的構(gòu)想性特征，它的建立本身結(jié)合了現(xiàn)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(yīng)狀況，這樣建立起來的虛擬現(xiàn)實教學(xué)系統(tǒng)，對學(xué)生們的知識水平和視野的提升都帶有極大的優(yōu)化效果。沉浸感、交互性和構(gòu)想性是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的三個重要特點，在計算機教學(xué)中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以起到很大的作用，學(xué)生們在高等院校專門構(gòu)建的虛擬教學(xué)世界中可以更好地學(xué)習(xí)，一改以往那種老師教、學(xué)生學(xué)的單一傳授模式，同學(xué)們可以在逼真的教學(xué)環(huán)境和良性互動中產(chǎn)生極大的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)熱情，更加積極主動的投入課程的學(xué)習(xí)中去，從而達到良好的教學(xué)效果，實在是一舉多得。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為近年來廣受關(guān)注的一種新興技術(shù)，通過計算機對現(xiàn)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(huán)境。在作為虛擬現(xiàn)實的載體———計算機的教學(xué)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(xiàn)實技術(shù)在計算機學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。第一，虛擬儀器。高校的計算機教學(xué)往往會涉及多種儀器的相關(guān)學(xué)習(xí)，可是以當(dāng)前的教學(xué)能力，這些儀器很多時候都無法普及到每位學(xué)生身上進行一對一的操作練習(xí)，從而導(dǎo)致教學(xué)效果的極大程度下降，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以很大程度上改善這個缺陷。學(xué)生們可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)在逼真的虛擬世界里進行儀器操作練習(xí)，這樣的練習(xí)可以減少許多現(xiàn)實的儀器損耗，練習(xí)的人數(shù)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(tǒng)教學(xué)的補充，可以補足許多傳統(tǒng)教學(xué)所不能實現(xiàn)的地方。一些傳統(tǒng)課堂出于時間、空間、金錢或者技術(shù)問題而無法實現(xiàn)的展示教學(xué)，在虛擬課堂中有了更多、更大的實現(xiàn)可能。同學(xué)們通過虛擬課堂，可以很大程度增強對傳統(tǒng)課堂知識的學(xué)習(xí)體會，也可以學(xué)到許多傳統(tǒng)課堂學(xué)不到的知識。第三，虛擬遠程教育。當(dāng)前的教育模式已經(jīng)漸漸向網(wǎng)絡(luò)化時代過渡，學(xué)生們不僅可以通過考學(xué)、進入大學(xué)校園這樣的方式進行高等教育學(xué)習(xí)，一些已經(jīng)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(zhì)、學(xué)習(xí)水平的提高都有所提高、促進，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)支持下的虛擬遠程教育，就是實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標的重要工具和關(guān)鍵一環(huán)。就計算機教學(xué)而言，很大程度上來講它是具有極大實踐性的一門科學(xué)教程，作為一種職業(yè)培訓(xùn)，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(xué)習(xí)，這種時候，虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(xué)習(xí)的機會，從而達到更好的教育目的。

三、結(jié)語

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在當(dāng)前來講還是一門新技術(shù)，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(xué)，與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的聯(lián)系十分緊密，將虛擬現(xiàn)實應(yīng)用在計算機教育中就顯得更加的必要和緊迫了。在可以預(yù)見的以后，虛擬現(xiàn)實技術(shù)會越來越完善和普及，其在計算機教學(xué)中獨一無二的優(yōu)勢也會越發(fā)明顯，作為一種新興的教學(xué)手段，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機教育中的應(yīng)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(xué)探索和初步實踐，最終它會在計算機教學(xué)乃至各門各科教學(xué)中都發(fā)揮重要而不可替代的作用。

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【文獻標識碼】A

【文章編號】1672—5158（2012）10-0090-01

1　引言。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在目前的很多的領(lǐng)域得意運用，在專業(yè)的領(lǐng)域人們都叫它靈境技術(shù)。大到軍事領(lǐng)域中的運用，例如飛行器在沒問世之前就要運用靈境技術(shù)的強大的功能。小到家具的設(shè)計等或小區(qū)場景的設(shè)計等。運用在不同的領(lǐng)域最大的共同點就是在實際上無法實現(xiàn)的情況下來完成各種相關(guān)的數(shù)據(jù)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(guān)在區(qū)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(xiàn)在大部分在設(shè)計、裝潢、房地產(chǎn)廣泛的應(yīng)用。

2　虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的應(yīng)用。而虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的構(gòu)成并不復(fù)雜，它包括“虛擬環(huán)境、傳感器件、作用器件、虛擬環(huán)境發(fā)生器”但這是虛擬現(xiàn)實總的構(gòu)成，而我們只在虛擬環(huán)境上作文章。虛擬環(huán)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(xiàn)實技術(shù)室根據(jù)人類的視覺、聽覺的勝利心理特點，由計算機產(chǎn)生逼真的三維立體圖像能叫人在虛擬的場景感知到現(xiàn)實中能發(fā)生的事情。虛擬環(huán)境中的各種圖像也能實時的變化。交互性在于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)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(diào)整系統(tǒng)顯現(xiàn)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(chuàng)建場景要通過精確的測量，創(chuàng)建平面圖通過軟件建立出靜態(tài)的場景在通過有關(guān)的功能來生成動態(tài)的仿真畫面。

3　虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的軟件支持。而例如這種我所說的專業(yè)名稱叫做“桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)”桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是通過編程的方式在現(xiàn)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(shè)計與制造（Computer　Aided　Design）的英文縮寫，是一項利用計算機軟、硬件協(xié)助人完成產(chǎn)品的設(shè)計與制造的技術(shù)。CAD技術(shù)以計算機及周邊設(shè)備和系統(tǒng)軟件為基礎(chǔ)，他包括二維繪圖設(shè)計、三維幾何造型設(shè)計。CAD是一種設(shè)計人員借助于計算機繪圖設(shè)計的方法。其特點是將人的創(chuàng)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(jié)合在一起。CAD隨著以太網(wǎng)絡(luò)和并行高性能計算機失誤處理的普及，是繪圖，協(xié)同、虛擬設(shè)計及實時仿真技術(shù)在CAD中得到最廣泛的應(yīng)用。CAD一般是指工程技術(shù)人員在計算機組成的系統(tǒng)中意計算機為輔助工具，完成產(chǎn)品的設(shè)計、工程分析、繪圖等工作，并達到提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低生產(chǎn)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(yōu)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(shù)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(xiàn)，到80年代和90年代的發(fā)展，再加上計算機的應(yīng)用日益廣泛，幾乎深入到生產(chǎn)過程的全部領(lǐng)域，并形成了許多計算機輔助的分散系統(tǒng)。而它發(fā)展的主要趨勢體現(xiàn)在：標準和只能化兩方面從一開始的AutoCAD2004到現(xiàn)在AutoCAD2013的發(fā)展功能逐漸的完善，我國CAD等技術(shù)的研究水平和應(yīng)用范圍和工業(yè)發(fā)達國家相比還有較大的差距，特別是CAD應(yīng)用的集成化程度相比之下又甚遠，這不僅體現(xiàn)在版權(quán)的問題，而中國市場CAD專業(yè)技術(shù)人才還相當(dāng)?shù)膮T乏也限制了企業(yè)對其技術(shù)的推廣。桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)不同于沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)和增強現(xiàn)實性虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是運用了頭盔現(xiàn)實器、數(shù)據(jù)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(tǒng)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(shè)備龐大而且昂貴，很難再當(dāng)今社會上廣泛的使用，不能大范圍的推廣；而分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)多的是用戶通過網(wǎng)絡(luò)貢獻一個虛擬空間，共同參與虛擬活動；增強虛擬現(xiàn)實性虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)不經(jīng)事利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來高度的模擬現(xiàn)實世界、仿真現(xiàn)實世界，而且要利用它增強參與者對現(xiàn)實環(huán)境的感受。但這些技術(shù)都是非常難以得到推廣的。不僅在經(jīng)費，人力，物力都是很難以達到的。而桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)就通過計算機、鼠標、鍵盤和相關(guān)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(dāng)?shù)墓?jié)省，最主要的是一個人就可以完成整個項目。大大的節(jié)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(guān)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(nèi)設(shè)計，而且是最熱門的一個應(yīng)用軟件。將3ds　max運用于計算機輔助建設(shè)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(jié)。在效果圖制作的過程中能按照自己的習(xí)慣來進行試圖的布局，設(shè)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(gòu)思、建模、材質(zhì)、燈光和渲染來完成自己的項目。眾所周知，工程建設(shè)、室內(nèi)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(diào)成CAD經(jīng)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(jù)自己的需要設(shè)置自己的快捷鍵和工具欄。它目前運用最廣泛的領(lǐng)域如：工程建設(shè)，室內(nèi)設(shè)計等行業(yè)。CAD經(jīng)典界面如圖2。

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一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念及其特點

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是指在電子計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)以及數(shù)字技術(shù)等多種技術(shù)的基礎(chǔ)上，模擬虛構(gòu)出與真實世界相似的一個虛擬空間，模擬的現(xiàn)實能夠檢測出周邊環(huán)境的變化，并能夠?qū)@樣的變化及時作出反饋。雖然這種模擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展越來越成熟，在很多發(fā)達國家的應(yīng)用很普遍，但就整個世界范圍來看，這種技術(shù)的應(yīng)用范圍有待進一步地拓展。

首先，這一技術(shù)體驗的過程具有真實性。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的開發(fā)就是立足于人們真實的感官基礎(chǔ)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(dāng)真人通過這一設(shè)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(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用具有很強的互動性。整個虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用離不開電腦設(shè)備，鍵盤和鼠標都是體驗者進行互動的工具，這些傳感設(shè)備能夠準確感知人體變化；最后，虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有很強的感知性。反應(yīng)裝置是虛擬現(xiàn)實設(shè)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(xiàn)實技術(shù)在商業(yè)展示應(yīng)用中的要求

1.更加注重模型的真實性。在虛擬設(shè)計中不能僅僅為了追求經(jīng)濟利益，一味夸大商品的性能。目前有些廠家在運用模擬現(xiàn)實技術(shù)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(shè)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(yīng)的系統(tǒng)服務(wù)平臺。要想模擬現(xiàn)實技術(shù)更加成熟，就必須支持相關(guān)工具開發(fā)，并建立相應(yīng)的系統(tǒng)服務(wù)平臺，從而提高整個系統(tǒng)開發(fā)利用的效率。很多設(shè)備的性能較低，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)相配備的計算機難以滿足相關(guān)用戶的需求，因而降低對商品的興趣。建立相應(yīng)的服務(wù)平臺，在用戶遇到問題時及時給予解決，提高系統(tǒng)服務(wù)效率。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在商業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用

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

2.檢測產(chǎn)品的布局和結(jié)構(gòu)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅僅是進行模擬，還能對整個產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進行直觀的觀察。很多的產(chǎn)品設(shè)計結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，很難通過肉眼去觀察，通過計算機得出來的數(shù)據(jù)更為合理可靠。日益成熟的虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)⒄麄€產(chǎn)品的內(nèi)部構(gòu)造清晰地表達出來，這對后來的產(chǎn)品生產(chǎn)工作都能起到很好地促進作用，實現(xiàn)生產(chǎn)和布局的科學(xué)化以及合理化。

3.商品后期宣傳。傳統(tǒng)的對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用眼光僅僅停留在產(chǎn)品的設(shè)計以及檢測中，忽略了其在產(chǎn)品宣傳過程中的重要作用。產(chǎn)品的宣傳工作直接影響到后期產(chǎn)品的銷量以及經(jīng)濟效益的大小。通過運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，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(xiàn)在的展館和樓盤為例，很多的樓盤都會采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，對樓盤進行模擬，可以通過模擬售樓等形式提前預(yù)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(jié)語

模擬現(xiàn)實技術(shù)作為新世紀發(fā)展起來的一種新型技術(shù)，其在商業(yè)展示中發(fā)揮了節(jié)約成本、提高經(jīng)濟效益等多方面的作用。如今的社會，人們對產(chǎn)品的要求越來越高，商業(yè)發(fā)展的規(guī)模越來越大，其該技術(shù)的發(fā)展前景十分廣闊。我們要清楚地了解到該項技術(shù)如何發(fā)揮在商業(yè)展示中的作用，不斷發(fā)展創(chuàng)新，實現(xiàn)這一技術(shù)的新突破。

參考文獻：

篇13

前言

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對土木工程建設(shè)的要求也越來越高。在當(dāng)前信息技術(shù)日益發(fā)達的社會大環(huán)境下，如何實現(xiàn)土木工程設(shè)計的可視化、信息化、智能化將成為土木工程領(lǐng)域的研究熱點。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的提出可以有效滿足土木工程的發(fā)展需求，而且虛擬現(xiàn)實技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用已經(jīng)涉及到很多的學(xué)科，并且已經(jīng)顯示出了一定的實用性，技術(shù)潛力十分巨大，虛擬現(xiàn)實技術(shù)將在土木工程領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述

（一）虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念

虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality－VR)，有的也被稱為靈境技術(shù)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機系統(tǒng)。所謂的虛擬世界就是給定仿真對象的全體所構(gòu)成的虛擬環(huán)境。這里的虛擬環(huán)境是由相應(yīng)的軟件來設(shè)計生成的，它們可以用來與用戶進行交互，可以使用戶產(chǎn)生一種身臨其境的感覺，就如同身置于一個虛擬的第三環(huán)境里，而一個具有交互功能的虛擬環(huán)境系統(tǒng)的實現(xiàn)，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(xué)、智能接口技術(shù)、人工智能技術(shù)、語音處理與音像技術(shù)、多傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理技術(shù)提供的技術(shù)支撐來實現(xiàn)的。

（二）虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點

虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(guī)律，虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(gòu)成了虛擬環(huán)境中的場景等相關(guān)元素，然后用戶在利用頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套等交互設(shè)備，便可將自己置身于所設(shè)計的具有交互功能的虛擬環(huán)境中，從而在心理上產(chǎn)生一種置身于這一虛擬環(huán)境中的感覺?；谔摂M現(xiàn)實技術(shù)下的虛擬環(huán)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(xiàn)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(xiàn)實系統(tǒng)中的人機交互是與人與真實自然環(huán)境的交互相似，用戶不僅可以利用電腦的一些設(shè)備進行交互，而且還可以通過數(shù)據(jù)頭盔、數(shù)據(jù)手套等具有傳感和力反饋效果的設(shè)備進行人機交互。并且支持用戶對虛擬環(huán)境中的相關(guān)元素的操作。

3、多感知性

基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中多集成有視覺、聽覺、觸覺以及動覺的傳感及反應(yīng)裝置，因此，用戶在與虛擬環(huán)境中的相關(guān)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(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域的優(yōu)勢

正是由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)對身臨其境的真實感和對超越現(xiàn)實的虛擬性的不斷追求，以及該技術(shù)所具有的沉浸性、交互性、多感知性的特點，該技術(shù)在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用，有效的推動了土木工程的發(fā)展。當(dāng)前，土木工程中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)涉及土木工程的各個學(xué)科，并且取得了很好的應(yīng)用效果，顯而易見，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用所具有的優(yōu)勢非常明顯。

三、圖像虛擬現(xiàn)實技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用

（一）在虛擬施工過程和施工結(jié)構(gòu)計算中的應(yīng)用

圖像虛擬現(xiàn)實技術(shù)在土木工程中的施工過程和施工結(jié)構(gòu)計算中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在如下幾個方面：

第一、在土木工程中的施工過程和施工結(jié)構(gòu)計算中，可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，在虛擬的環(huán)境中，建立工程施工的周圍場景、施工構(gòu)件以及機械設(shè)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(tǒng)。

第二、圖像虛擬現(xiàn)實技術(shù)在土木工程中的施工過程和施工結(jié)構(gòu)計算中可以對系統(tǒng)中的模型進行虛擬裝配，從而讓系統(tǒng)中的模型具有動態(tài)性能，然后根據(jù)虛擬裝配的結(jié)果，可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)所提供的人機交互功能來對施工方案進行修改。

第三、復(fù)雜結(jié)構(gòu)施工所涉及的環(huán)節(jié)較為復(fù)雜，起重機的布置位置、高度，纜風(fēng)繩著力點的選擇，構(gòu)件堆場的位置，等等都是設(shè)計施工方案時所必須考慮的問題。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在復(fù)雜結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用可以實現(xiàn)對這些因素進行綜合分析，然后對實際施工進行指導(dǎo)，從而可以有效避免施工時安全事故的發(fā)生。

（二）在施工方案的選擇及優(yōu)化中的應(yīng)用

就土木工程的施工而言，工程施工方案的選擇和優(yōu)化是工程施工的重要工作，同時也是確保工程施工質(zhì)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(xiàn)實技術(shù)在施工方案的選擇及優(yōu)化中的應(yīng)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(jié)果來對施工方案進行比對，從而有效實現(xiàn)施工方案的選擇及優(yōu)化。

（三）在土木工程可視化計算領(lǐng)域的應(yīng)用

可視化計算將是土木工程今后一個重要的發(fā)展方向，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)在土木工程可視化計算領(lǐng)域中的應(yīng)用，更是有效的推動了土木工程可視化計算技術(shù)的發(fā)展。其中虛擬現(xiàn)實技術(shù)在土木工程可視化計算領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)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(jié)構(gòu)分析時，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)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(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)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(xiàn)實技術(shù)所提供的人機交互功能，來對各種計算數(shù)據(jù)進行實時的修改，從而可以對各種方案及結(jié)果進行詳細的比較。

第三、把基于虛擬現(xiàn)實的可視化計算技術(shù)應(yīng)用于土木工程超大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的設(shè)計、工程控制和結(jié)構(gòu)分析中，可以有效增強相關(guān)可視化計算軟件的處理能力。

第四、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)工程施工的動態(tài)演示以及施工預(yù)告圖形的顯示等。

第五、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，可以借助相關(guān)的圖形或圖像來實時動態(tài)地控制工程施工的相關(guān)數(shù)據(jù)，同時能實時動態(tài)的演示和控制設(shè)計相關(guān)的施工過程。

（四）建筑物、大型結(jié)構(gòu)的風(fēng)洞試驗的可視化計算

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑物、大型結(jié)構(gòu)的風(fēng)洞試驗的可視化計算中的應(yīng)用可以有效克服傳統(tǒng)的可視化計算中存在的各種缺陷?；谔摂M實驗技術(shù)的風(fēng)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(fēng)洞里一樣。而模擬出來的虛擬風(fēng)洞效果可以讓工程相關(guān)人員對多漩渦的復(fù)雜三維性質(zhì)和效果以及空氣循環(huán)區(qū)域的亂流現(xiàn)象進行分析，而這些分析，利用傳統(tǒng)的數(shù)字仿真技術(shù)是很難實現(xiàn)的，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用就可以很好的解決這個問題。

顯然，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑物、大型結(jié)構(gòu)的風(fēng)洞試驗的可視化計算中的應(yīng)用將有效推動土木工程的發(fā)展。

結(jié)語：隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，再加上計算機處理速度和性能的不斷優(yōu)化，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)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(yīng)用?，F(xiàn)在，虛擬現(xiàn)實技術(shù)還有很多技術(shù)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(yīng)該繼續(xù)努力，開發(fā)有價值的虛擬現(xiàn)實技術(shù)和土木工程領(lǐng)域相結(jié)合的應(yīng)用系統(tǒng)，使其在土木工程領(lǐng)域能夠得到更廣泛的應(yīng)用。

參考文獻：