虚拟现实领域人才培养模式浅析

虚拟现实领域人才培养模式浅析

虚拟现实领域人才培养模式浅析

发表时间:2019-11-21T11:28:48.830Z 来源:《教育学文摘》2020年1月总第325期作者:冯长宝贾骋郑雪飞景琳琳任妮栗荟荃

[导读] 学生的学习成绩由30%平时成绩+30%实践成绩+40%答辩成绩构成,突出对工程技术能力、沟通表达能力和项目质量的考核。吉林动画学院吉林长春130012

摘要:本文主要分析虚拟现实领域应用型人才培养模式的基本架构和做法,确立“项目引导,学做一体”人才培养模式,具体围绕以下几个方面的内容构成;以实践能力为目标,以校企合作为依托,以工作室教学为手段,以实践项目为抓手,以双师型指导教师和实践教学条件为保障。

关键词:虚拟现实人才培养模式校企合作

本文以本校虚拟现实方向的改革为依据,尝试总结一些关于虚拟现实领域人才培养模式的经验和做法。坚持需求导向,抓住新产业、新业态和新技术发展机遇,将学科专业体系紧密对接产业链、创新链。结合经济产业的发展需求,以VR技术、AR技术为重点,着力培养为社会经济发展所需的特色人才。

一、深入调研,科学论证,确立“项目引导,学做一体”人才培养模式

人才培养方案的制定,由学校和企业共同组建专业建设指导小组,建设“项目引导,学做一体”人才培养模式。首先由企业深入调查行业从业人员现状和未来虚拟现实行业对本专业人才的需求状况,提出岗位的工作任务,并确定完成任务需要的专业能力以及非专业能力等方面的要求,再由企业与学校依照任务共同制定培养目标。根据上述“岗位、任务、项目和课程”之间的关系,每门课程的教学内容均针对具体的岗位实施,这就使得课程的学习内容与工作岗位要求一致,实现了生产和教学的完整结合。将企业对新员工的前期培养内容引入课堂,形成教学课堂与企业岗前培训的融合,让学生真正能够实现“进校有门、毕业有岗”,突出“校企对接、能力本位”的专业人才培养目标。

二、确定虚拟现实方向的培养目标

面向虚拟现实行业,培养掌握VR虚拟现实技术等基本理论、基本知识,具备计算机多媒体技术、数字化图形图像处理技能,理论到位,技术技能系统的高素质应用型人才。在课程体系结构上,以VR虚拟现实数字内容创建技术、计VR虚拟技术交互与集成为专业方向的循序渐进的课程群模块。学生在学习了专业基础课程和专业核心技术技能课程之后,过渡到专业方向课程,从而兼顾人才培养的共性和个性,体现“技术技能”的人才培养目标。

三、构建与人才培养模式配套的课程体系

1.以专业核心能力培养为主线。第1学期的专业基础课程学习,强化专业基础素养水平或软件能力;第2学期,学生根据专业能力和职业发展目标选择进行方向的选择,包括虚拟现实技术、增强现实技术及游戏开发技术方向;第3-4学期,学生进行方向课程、专业必修课程的学习,不断强化专业专业能力;第5学期,学生根据自身爱好和兴趣,结合专业学习程度,进入学产对接实践平台,选择不同的平台工作室,进行各类项目的实践和训练,为学生的就业、创业和职业发展打下坚实的基础,最终实现学生的精准化人才培养。

2.教学模式改革。依据学生的个性特点,采用任务驱动法进行教学。围绕任务展开学习,以任务的完成结果检验、总结学习过程,改变学生的学习状态,充分调动学生学习的主动性。项目来自企业的真实项目或模拟项目,由校企合作的企业和有丰富实践经验的教师来讲授,教师按照企业开发真实项目的要求来组织课程内容,学生分组模拟项目开发进行开发和学习。

3.课程体系建设。构建以就业为导向,以职业能力为本位的“宽基础、活模块”的课程体系,以“适用、够用、实用”的原则制定课程标准,设置职业素质、专业基础、专业方向三大类课程,并突出以“能力本位”的培养目标。针对本专业就业所需要掌握的职业技能,制定出本专业的课程体系标准,与企业合作开发重点课程,建立突出能力培养的授课计划、课件、教案、习题,规范重点课程的教学内容,从而提高教育教学质量。

四、建设实践能力强、教学水平高 “双师型”教学团队

一方面鼓励专业教师积极考取相关职业资格证书,并安排专业教师到企业顶岗实践,积累实际工作经历,提高实践教学能力。另一方面聘请行业企业的专业人才到学校担任兼职教师,在教学环节的安排和各教学环节的教学实施过程中,有行业企业专家的参与,逐渐培养出一批双师型教师队伍。在教学成果评价中,有行业企业专家参与意见,保证行业企业专家参与人才培养全过程。

五、成立实践教学工作室,模拟产业管理开展实践教学

首选保障每个学生一台主流配置的电脑,打破正常的教学的时间限制,学生和老师全天在工作室内开展实践训练,保证充足的实践时间。项目来源于企业需求,指导老师相当于技术总监兼项目经理。

六、创新考核形式,注重能力和过程考核

学生的学习成绩由30%平时成绩+30%实践成绩+40%答辩成绩构成,突出对工程技术能力、沟通表达能力和项目质量的考核。参考文献

[1]赵建华刘宁智能时代卓越创新人才培养模式探究[J].微型电脑应用,2019-10-18。

[2]胡永生新工科背景下校企合作人才培养模式改革研究.西南师范大学学报(自然科学版),2019-09-20。

虚拟现实技术简介

虚拟现实简介及行业发展前景 一、虚拟现实简介 虚拟现实(Virtual Reality,简称VR,又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术,也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物 百科内容: VR是一项综合集成技术,涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域,它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉,使人作为参与者通过适当装置,自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。使用者进行位置移动时,电脑可以立即进行复杂的运算,将精确的3D世界影像传回产生临场感。该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果,是一种由计算机技术辅助生成的高技术

模拟系统。 概括地说,虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式,与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比,虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。 虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境,它可以是实际上可实现的,也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。而“虚拟”是指用计算机生成的意思。因此,虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境,人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中,并操作、控制环境,实现特殊的目的,即人是这种环境的主宰。 二、虚拟现实分类 行业概况: 北京傲唯刃道科技有限公司甘健先生认为:供求关系是一个行业能否快速发展的前提。目前来看,市场需求是很大的,而供应方面却略显不足,尤其是拥有核心知识产权,专利产品及服务质量过硬的企业并不多,行业整体缺乏品牌效应。在需求旺盛的阶段,行业需求巨大,

浅谈虚拟现实技术在教育领域的应用

浅谈虚拟现实技术在教育领域的应用 东北师范大学计算机学院 2014级教育技术系王鹏 2014012016【摘要】本文旨在简要介绍虚拟现实技术(含增强现实等分支技术)的定义及其发展现状,通过理论陈述、历史发展及部分实例进行分析,着手于软硬件两方面,结合其他领域中已有的优秀实例,对虚拟现实技术在教育领域的应用提出部分建议。 【关键词】虚拟现实增强现实三维技术教育软件开发 现代社会的电子信息技术自从计算机诞生以来就得到了飞速发展,人们不满足于二维平面等级的人机交互界面,开发了一系列帮助人们进行多元化人机交互的辅助工具。输入设备从最传统的键盘、鼠标,发展到今天的触摸板、眼球测位仪、语音识别,输出设备也从简单的显示屏、扬声器发展出各种形态。在硬件设备进化的同时,人机交互的“内容”即软件与信息层面也发生着急速变化。从最初的二进制数字到后来的命令提示符字符串,再到后来的桌面化操作系统及多媒体声像,时至今日人们已经掌握了足够顶层的技术以使用计算机来模拟日常所见的真实场景,而这种技术的代表作之一、同样也是未来信息技术领域最有发展前景的技术之一,就是虚拟现实技术。 一虚拟现实综述 虚拟现实(Virtual Reality,后文或简称VR)的定义目前为止依然众说纷纭,笔者较为认可的定义如下:一种可供创建并体验高度拟真的虚拟世界的计算机仿真系统。用来实现VR系统的技术被称为VR技术。何谓高度仿真呢?目前为止在技术层面能达到的、符合人们日常生活中实际体验的标准包括如下几个方面: 1 真实性 真实性是VR技术的主要目标。VR旨在用计算机构建真实世界以让用户获得拟真体验,生成的虚拟物件一般要高度仿照真实世界的尺寸、材质等,能够做到静物的“以假乱真”,相应的运动规律也要按照真实世界设置参数,如重力加速度或化学反应速率等,使得它们在变化时看起来仍不失真。 2 交互性 一般来说,交互性是指用户对虚拟世界中物体的可操作程度,和从自然环境中得到信息反馈的程度。计算机系统中生成的虚拟世界不可能仅接受工作人员输入的基本建模参数,也应当接受来自用户的实时输入信息,并给出相应的反馈。例如,用户可以通过特殊的控制器(如摇杆、特制键盘)、体感装置(如传感服、眼球测位仪)以及语音等向系统发送指令,相应地也就要求系统为用户提供多元化的输入接口,输入模式也应当尽可能贴近人类的自然活动。 3 沉浸性 沉浸性是指,用户在体验虚拟世界的时候,不光要体验到场景及运动规律的真实感,也应当同时意识到自己能够沉浸到虚拟世界中,而非一个世界之外的控制者、操作者。理想的VR系统应当以用户为第一视角构建,并能让用户产生真假难辨的感觉。

毕业论文:浅谈虚拟现实技术

论文虚拟现实技术

浅谈虚拟现实技术 摘要虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术是近年来新兴的借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段,其核心是建模与仿真。概括介绍了虚拟现实技术的概念、特征及应用领域,涉及的关键技术,最新研究进展,应用与前景展望。 关键词虚拟现实技术,研究现状,相关应用,信息安全 一.虚拟现实的概念、特征及应用领域 虚拟现实是一种由计算机和电子技术创造的新世界,是一个看似真实的模拟环境,通过多种传感设备,用户可根据自身的感觉,使用人的自然技能对虚拟世界中的物体进行考察和操作,参与其中的事件,同时提供视、听、触等直观而自然的实时感知,并使参与者“沉浸”于模拟环境中。虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术是指借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段,其核心是建模与仿真。 虚拟现实技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设各等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外,还有听觉、触觉、力觉、运动等感知,甚至还包括嗅觉和味觉等,也称为多感知。自然技能是指人的头部转动,眼睛、手势、或其他人体行为动作,由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据,并对用户的输入作出实时响应,并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。常用的有立体头盔、数据于套、三维鼠标、数据衣等穿戴于用户身上的装置和设置于现实环境中的传感装置,如摄像机、地板压力传感器等。 (虚拟现实技术穿戴的装备)

GrigoreBurdea和Philippe Coiffet在著作“Virtual Reality Technology”一书中指出,虚拟现实具有三个最突出的特征,即人们称道的“3I”特性:交互性(interactivity) 、沉浸感(Illusion of Immersion) 和构想性(imagination)。交互性主要是指参与者通过使用专门输入和输出设备,用人类的自然技能实现对模拟环境的考察与操作的程度。沉浸感是虚拟现实最主要的技术特征,它是指参与者在纯自然的状态下,借助交互设备和自身的感知觉系统,对虚拟环境的投入程度。构想性是指借助虚拟现实技术,使抽象概念具像化的程度。另外还有多感知性(Multi-Sensory)。所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外,还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知,甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能,由于相关技术,特别是传感技术的限制,目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。 所以,“3I+M”就是虚拟现实系统的基本特征。 自1968年Ivan Sutherland发表一篇名为“The Ultimate Display”的论文至今,虚拟现实技术已经伴随着计算机技术的进步得到长足的发展。如今,众多的设备可被用于虚拟现实,包括头戴式显示器、数据手套、动作捕捉系统等[1]。虚拟现实技术已经在诸如建筑设计、军事仿真、虚拟制造、游戏娱乐、医学等领域得到广泛的应用。在教育、心理学、环保、文化艺术领域,虚拟现实技术也得到越来越多的关注[2]。 二.虚拟现实涉及的关键技术[3] 虚拟现实的关键技术主要包括:动态环境建模技术,实时三维图形生成技术,立体显示和传感器技术,应用系统开发工具,系统集成技术,实时三维计算机图形技术,广角立体显示技术,对观察者头、眼和手的跟踪技术,触觉、力觉反馈技术,立体声、语音输入输出技术。 动态环境建模技术:虚拟环境的建立是VR系统的核心内容,目的就是获取实际环境的三维数据,并根据应用的需要建立相应的虚拟环境模型。 实时三维图形生成技术:三维图形的生成技术已经较为成熟,那么关键就是“实时”生成。为了达到实时的目的,至少保证图形的刷新频率不低于15帧/秒,最好高于30帧/秒。

虚拟现实技术及应用

虚拟现实技术旅游中的应用 2013年10月27日

虚拟现实技术在旅游业中的应用 (一).虚拟现实技术简介: 虚拟现实技术(Virtual Reality),又称灵境技术, 为人机交互界面, 特点在于,计算机产生一种人为虚拟的环境,这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三度空间,或是把其它现实环境编制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”,从而使得用户在视 觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉 (二).虚拟现实技术的发展概述 1966年,美国MIT的林肯实验室正式开始了头盔式显示器, 80年代初正式提出了“Virtual Reality”一词。1993年的11月,用虚拟现实技术设计波音777获得成功. 正是因为虚拟现实系统极其广泛的应用领域,如娱乐、军事、航天、设计、生产制造、信息管理、商贸、建筑、医疗保险、危险及恶劣环境下的遥操作、与培训、信息可视 化以及远程通讯等,人们对迅速发展中的虚拟现实系统的广阔应用前景充满了憧憬与 兴趣。 (三).虚拟现实的定义: 虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术,它利用计算机生成 一种模拟环境,是一种多源信息融合交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真, 可借助传感头盔、数据手套等专业设备,让用户进入虚拟空间,实时感知和操作虚拟 世界中的各种对象,从而通过视觉、触觉和听觉等获得身临其境的真实感受 (四).虚拟现实技术的四个技术特征 I.多感知性 II.存在感 III交互性 IV.自主性 (五).虚拟现实系统主要由以下六个模块构成 1).检测模块2). 反馈模块3). 传感器模块4.) 控制模块5). 建模模块

(六).虚拟现实技术的应用 1.虚拟旅游的概述:所谓虚拟旅游,指的是建立在现实旅游景观基础上,通过模拟或超现实景,构建一个虚拟旅游环境,网友能够身临其境般地逛逛看看。虚拟仿 真visual simulation技术的应用范围之一。应用计算机技术实现场景的三维模拟, 借助一定的技术手段使操作者感受目的地场景。 2.它的方式大致是: 虚拟现实技术系统营造虚拟旅游环境,旅游者首先通过网 络平台上, 运用某些设备完全进入虚拟环境中, 并可根据需要利用多种交互设备(如头盔、数据手套和数据服等) 来驾驭该环境, 同时用于操作该环境中的物体(如山水、园 林建筑、植物等) ; 在虚拟环境中, 旅游者还可参与发生的事件,或与其他参与者(旅 游者等) 相互交流; 当虚拟旅游结束时, 旅游者可以自主地退出虚拟旅游环境返回到 现实环境中来。 3.虚拟旅游的发展现状: 依托于虚拟现实技术和信息技术发展起来的虚拟旅游,是旅游业的一次科技革命,目前主要应用于旅游景区、饭店及会展的营销。 和虚拟现实技术在旅游业发展中的应用 万维网地理信息系统(WebGIS)指基于Internet平台,客户端应用软件。采用WWW协议运行在万维网上的地理信息系统。WebGIS可以最大限度的满足旅游政府部门,旅游企业,旅游者不同的需求 首先利用WebGIS的电子地图支持功能实现地图的生成,管理,显示,和网路共享,然后利用旅游专题数据库储存的景区地形数据和建筑,道路等矢量数据,以及相应的 纹理图片,实景图像,音频视频等多媒体数据资料,通过应用虚拟现实建模语言 (X3D,VRML)建模生成逼真的虚拟旅游景区三维场景或全景图像。 利用虚拟现实技术,旅游相关部门和企业能够把本地区具有代表性的景点(园林 古迹,山水人家,寺庙等)数字化,虚拟化到网络上去,供旅游咨询者通过浏览器下 载和浏览,实现在线的虚拟现实旅游,在虚拟化旅游场景中,旅游者可以任意地在其 中漫游,如以鸟的方式俯视景区全景,或者以走动,飞行等不同的方式从上下左右任 意角度进行游览,或者走进建筑物,甚至能够潜入海底世界。旅游者还可以在进行虚 拟旅游的同时,免费听到幕后“导游者”悉心的介绍,这将给旅游者以全新的旅游体验,无疑会比文字,图片之类的广告更吸引,更有效果。

基于虚拟现实技术的虚拟农场的研究和实现

技术创新 《微计算机信息》2012年第28卷第10期 120元/年邮局订阅号:82-946 《现场总线技术应用200例》 博士论坛 基于虚拟现实技术的虚拟农场的研究和实现 Research and Implementation of Virtual Farm Based on Virtual Technology (南京农业大学工学院) 李东阳 LI Dong-yang 摘要:本系统基于虚拟现实在农业方面的应用,在VC++6.0的软件平台、在Win32框架下,使用C 语言和行业领域中最为广 泛接纳的2D/3D 图形API---OpenGL,创建一个以真实农场为模板的虚拟农场,通过DirectInput 接口实现逻辑方向盘与计算机的交互性,并通过Socket 编程使系统具有网络传输信息的功能,从而实现相应的远程控制,和现实的农场进行交互。实验系统成功创建了一个三维果园、仓房场景、漫游小车及附属设施,可以根据应用的侧重不同进行改善,从而实现虚拟现实技术在农业方面的相应应用。 关键字:虚拟现实;OpenGL;虚拟农场;交互性;网络通信中图分类号:TP311文献标识码:A Abstract:A system that a virtual farm based on virtual reality technology is created using C language and OpenGL-most widely ac -cepted 2D/3D API,in VC++6.0platform and Win32framework ,is introduced in this paper.This system realizes the interaction be -tween computer and logic steering wheel through the DirectInput interfaces,and it has the function of the transmission of information online to communicate with the reality farm so as to achieve remote control,with the method of Socket programming.This trail sys -tem consists of a 3D orchard,warehouse,a small card wandering in the farm and so on,and it can be improved according to differ -ent application to realize all kind of application in agriculture based on virtual reality technology.Key Words:Virtual reality;OpenGL;Virtual farm;Interactivity;Network communication 文章编号:1008-0570(2012)10-0010-02 1引文 虚拟现实(VR)技术最早在20世纪中期由美国VPL 探索公司和它的创始人Jamn IJaIlier 提出这一概念,后来美国宇航局(NASA)的艾姆斯空间中心利用流行的液晶显示电视和其它设备,开始研制低成本的虚拟现实系统,推动了该技术硬件的进步。虚拟现实,又称灵境技术,是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。他综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术,模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能,使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中,并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互,创建了一种适人化的多维信息空间。虚拟现实具有多感知性、浸没感(Immersion)、交互性(Interactivity)、构想性(Imagination)。在医学、娱乐、教育、科研、军事、航天、城市规划、工业仿真等很多方面都有广泛而重要的应用。但在农业方面却是空白,因此本文就虚拟现实在农业方面的应用进行了研究和探讨。图1、图2、和图3展示了虚拟现实的应用例子及本文所研究的虚拟农场场景图。 图1模拟天宫一号图2城市规划图图3虚拟农场本文研究了基于虚拟现实技术思想的三维虚拟农场的系统的创建,借助于OpenGL 和C/C++语言在VC++6.0的开发环 境下、在Win32程序框架下实现系统的搭建。系统可分为三个部分:三维场景、人机交互、数据通信。系统的三维场景通过创建天空盒、地面、纹理贴图和导入3D Max 创建的3D 模型;人机交互主要是通过Direct SDK 里提供的DirectInput 实现;数据通信则是通过套接字网络编程接口创建C/S 模式的通信连接,实现数据的传输。 研究结果表明通过创建农场的三维场景确实能够给农业装备的研发和测试提供一个非常真实的平台,解决农业装备研发和测试所需的环境的季节性弊端。 2虚拟现实 OpenGL 遵循C 语言的调用约定,可以与Visual C++紧密接口。有七大功能:建模、变换、颜色模式设置、光照和材质设置、:纹理映射、位图显示和图象增强、双缓存动画。OpenGL 还能实现深度暗示、运动模糊等特殊效果。本文将利用这些功能来搭建虚拟农场场景并且实现控制。 OpenGL 被设计成独立于硬件、 以流水线的方式工作,其工作流程和绘图的流程如图4和图5所示。 图4OpenGL 工作流程 图5OpenGL 绘图流程 因此首先当系统收到WM_CREATE 消息后,要首先对OpenGL 进行设置 李东阳:学生 10--

浅谈我对于虚拟现实的理解

浅谈我对于虚拟现实的理解 我觉得我一直以来对虚拟现实的理解都很浅薄,通过那一天老师的引导之后,我又去在互联网上查阅了各种资料详细了解了一下什么是虚拟现实,让我终于对宏大的虚拟现实的世界有了一定的了解。下面我就简单的谈一谈我现在的了解。 我之前感兴趣买过一个暴风墨镜,想了解一下vr,体验一下虚拟现实是一种怎样的感觉。刚刚开始用的时候感觉特别新奇特别好玩,这个小小的设备给我带来了前所未有的体验,首先画面的代入感就很强,屏幕中的各个东西有了层次感,其次它还会随着我头部的转动而改变视角,仿佛就像真的一样。但是玩了一阵新奇感过去之后,我就没玩过了,第一是因为还是虚拟感不是特别强烈,而且会有眩晕感。这就是我对于虚拟现实的全部接触了。 互联网上对虚拟现实给出的定义是这样的:虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向,是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合,是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外,还有听觉、触觉、力觉、运动等感知,甚至还包括嗅觉和味觉等,也称为多感知。自然技能是指人的头部转动,眼睛、手势、或其他人体行为动作,由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据,并对用户的输入作出实时响应,并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。通俗点说就是用计算机模拟现实,尽量达到到达以假乱真的效果。 虚拟现实的技术特点:VR艺术是伴随着“虚拟现实时代”的来临应运而生的一种新兴而独立的艺术门类,在《虚拟现实艺术:形而上的终极再创造》一文中,关于VR 艺术有如下的定义:“以虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等人工智能技术作为媒介手段加以运用的艺术形式,我们称之为虚拟现实艺术,简称VR艺术。该艺术形式的主要特点是超文本性和交互性。” “作为现代科技前沿的综合体现,VR艺术是通过人机界面对复杂数据进行可视化操作与交互的一种新的艺术语言形式,它吸引艺术家的重要之处,在于艺术思维与科技工具的密切交融和二者深层渗透所产生的全新的认知体验。与传统视窗操作下的新媒体艺术相比,交互性和扩展的人机对话,是VR艺术呈现其独特优势的关键所在。从整体意义上说,VR艺术是以新型人机对话为基础的交互性的艺术形式,其最大优势在于建构作品与参与者的对话,通过对话揭示意义生成的过程。 艺术家通过对VR、AR等技术的应用,可以采用更为自然的人机交互手段控制作品的形式,塑造出更具沉浸感的艺术环境和现实情况下不能实现的梦想,并赋予创造的过程以新的含义。如具有VR性质的交互装置系统可以设置观众穿越多重感官的交互通道以及穿越装置的过程,艺术家可以借助软件和硬件的顺畅配合来促进参与者与作品之间的沟通与反馈,创造良好的参与性和可操控性;也可以通过视频界面进行动作捕捉,储存访问者的行为片段,以保持参与者的意识增强性为基础,同步放映增强效果和重新塑造、处理过的影像;通过增强现实、混合现实等形式,将数字世界和真实世界结合在一起,观众可以通过自身动作控制投影的文本,如数据手套可以提供力的反馈,可移动的场景、360度旋转的球体空间不仅增强了作品的沉浸感,而且可以使观众进入作品的内部,操纵它、观察它的过程,甚至赋予观众参与再创造的机会。” 我通过查阅资料得知,虚拟现实的应用领域有如下的方面。 娱乐业,如果游戏没有成为虚拟现实技术的主要用途,那么必定非娱乐业莫属。电影院的观众已经在享受3D电影了,但是有了类似Oculus Cinema的app,观众可以更加

基于虚拟现实技术的景物仿真

基于虚拟现实技术的景物仿真 毕业 基于虚拟现实技术的景物仿真摘要:虚拟现实(Virtual Reality,简称VR),是1种基于可计算信息的沉浸式交互环境。具体地说,就是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉1体化的特定范围的虚拟环境,用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响,从而产生亲临等同真实环境的感受和体验。本设计是1个基于VRML(虚拟现实建模语言)的虚拟校园系统,它要求实现虚拟现实中基本的场景建立和在场景中漫游,本程序建立场景所需的建筑物均在3DS MAX 中建立,然后以VRML97的格式导出并保存为.wrl文件,这样在VrmlPad编辑器中可以打开这些文件了。然后在VRML编辑环境下,通过添加材质、纹理、传感器、声音、动画等来完善该虚拟校园系统,并通过内联(Inline)、锚点(Anchor)造型节点来实现室外与室内的链接和切换。最后在VRML浏览器中通过键盘和鼠标的移动来漫游观看该虚拟系统。为了使场景漫游更真实,还须在场景图中设置碰撞节点,从而防止观察者从场景中的物体(如教学楼)中穿过或进入不可见的视角观察。关键字:虚拟现实;VRML;漫游;场景;碰撞检测。 Scenery Simulation base on Virtual Reality Technology Abstract: Virtual Reality(VR), It is a immersing type base on the communication that could be calculate. Concretely to say, adopt taking technology of the computer as the core modern Hi-Tech turn into lifelike look ,listen,sense of touch integrated specific fictitious environment of range, users carry on the reciprocation , influence each other with the target in the fictitious environment by way of nature through the essential equipment, thus produced and came personally the feeling and experience of the true environment equally. It is a system of virtual reality school based on VRML technology,and it demands realizing that the basic scene is set up and one can roam in the scene of virtual reality, This procedure sets up buildings of the scene in 3DS MAX then exports and saves them in the format of .wrl files. Under the environment of VrmlPad, we can open these files and perfect the scenes by adding material,texture,sensors,sounds and interpolators.By the node of inline,anchor,we can realize linking or transfering between different scenes.In the end,we can roam the virtual reality system through the movement of the keyboard and mouse in the VRML explorer.In order to approach Reality,a node of collision must be set up to prevent observer from wear or enter impossible visual angle which can’t be observed from object of scene. Keywords: Virtual Reality;VRML;roaming;scene;Collision detecting. 目录前言 1 1 虚拟现实介绍 2 1.1 虚拟现实的定义 2 1.2 虚拟现实系统的发展历史 2 1.3 虚拟现实系统的应用 3 1.4虚拟现实系统的发展方向 4 2 系统开发环境介绍 5 2.1 VRML概

虚拟现实技术在教育中应用的优势与挑战

虚拟现实技术在教育中应用的优势与挑战作者:范安琪袁玖根 来源:《发明与创新(职业教育)》 2019年第4期 范安琪袁玖根 (江西科技师范大学,江西南昌330038) 摘要:如今科技发展的越来越迅速,教育随着科技的发展也不断有新的教学媒体的出现。在多媒体技术后,虚拟现实技术(Virtual Reality)的出现无疑将对教学产生一定的影响。文 章主要探讨虚拟现实技术在教育教学中应用的优势与挑战。 关键词:虚拟现实技术;教育应用;优势与挑战 虚拟现实是以计算机技术为核心,结合相关科学技术,生成与一定范围真实环境在视、听、触感等方面高度近似的数字化环境,用户借助必要的装备与数字化环境中的对象进行交互作用、相互影响,可以产生亲临对应真实环境的感受和体验。 一、虚拟现实技术在教育中应用的现状 虚拟现实技术在20世纪80年代就开始应用于教育了,当时人们还对这方面的研究给予较 少的关注度。而现在世界上许多发达国家都设立了相关项目,如澳大利亚和新西兰于2009年合作成立的虚拟世界工作组和美国林登实验室的Second Life项目等。我国也有很多研究学者在 探索该技术运用于教学中的应用成果。 二、虚拟现实技术在教育应用中的优势 (一)更好地帮助学生学习知识与技能 运用虚拟现实技术可以在仿真的模拟环境中对知识和技能进行不断地巩固和重复学习训练,学习者将处于一个安全的环境中练习观察到的行为和机会,以促进学习者在高效率的环境下达 到预期的教学目标。采用情景记忆(Episodic Memory),这种包含有关生活经历的信息,如特别引人注目的教学活动。通常很难记住课堂上讨论过的学习内容,但是很容易记住教室的样子、老师的桌子的位置。在虚拟技术课堂上通过现代教育技术,创设生动、逼真的教学情境,使用 虚拟现实头戴式显示设备、手柄或传感手套等交互设备从视觉、听觉和触觉这三方面使学生如 临其境。情境记忆为学习者提供一种模式,使他们能够在此基础上掌握知识,发展能力,形成 感情并生成意义。 (二)个性化的学习环境提升学生学习兴趣 个性化学习环境的设计通过虚拟现实技术可以促进学生心流(Flow)的产生,心流是一种 精神状态的运作,在这种状态下,一个人完全沉浸在他所做的事情中,全神贯注。它包含了在 活动过程中的精神投入和持续的参与,是介于无聊和焦虑之间的理想状态。在传统课堂中很难 实现心流,但是通过虚拟现实技术却可以很好地进行相关教学设计。 游戏化学习就是采用游戏化的方式来学习,它是目前比较新颖的教学理论和教育实践。一 个人对一个事物感兴趣,他就会愿意去尝试,努力去做从而做得更好。那么把这个事物换成学习,当学习也变得有趣时,相信学习者也会学有所成。同样对比传统课堂,虚拟现实技术在这

虚拟现实技术对电商发展的影响

×××××××××××××××××× 学院:经济与管理学院 专业:电子商务 姓名:张浩普 学号:201323060101 指导教师:邢一亭 完成时间:2016年1月10日 二〇一六年一月

目录 问题背景 (2) VR(虚拟现实技术)简介 (3) 技术简介 (3) 技术现状 (4) VR对电商发展的影响 (5) 新的电商平台 (5) 对电商下市场的影响 (6) VR的附属产品所带来的影响概述 (7) VR应用电商所面临的问题 (8) 总结 (9) 主要参考文献 (10)

问题背景 在2013年第一代 Oculus Rift的开发者大会上,所有的与会者都看到了一个充满潜力的虚拟现实平台。在上世纪六十年代VR技术就已经开始萌芽,限于技术限制,始终只是在军方和医药的领域的前沿应用,而现在,在互联网、智能平台迸发的年代,科技厂商们重新拾起虚拟现实的概念,Oculus Rift等设备便应运而生了。VR技术开始真正的可能步入人们的生活当中。 虚拟现实技术(VR技术)作为一项当今世界的最前沿技术,它的发展可能像是计算机和移动电话一样,从前沿技术,到改变人们生活。2014年Facebook20亿美金收购虚拟现实技术厂商oculus VR,瞬间引爆了人们对于虚拟现实行业的关注,两个月后微软豪掷1.5亿美元买下81项虚拟现实专利。谷歌则连续买下立体声技术团队 Thrive Audio、VR 渲染能力制造商 Skillman& Hackett。此前,谷歌还投资了几支 VR“潜力股”,如神秘的 Magic leap、VR 电影公司 Jaunt、VR 场景公司 AltspaceVR 以及 VR 游戏开发商 Resolution Games。这些科技巨头的举动,似乎在向外界释放一种信号——“虚拟现实”这个曾经只应用在企业和专业领域中的高新技术,或许即将要进入普通人的视线,成为人人都能够体验到的“标准化产品”。百度指数对于关键词“虚拟现实”的观测图如下 百度指数所反映的是关键词的搜索表现,从2013年开始,VR技术就开始步入人们的视线,并在2014年爆发了一次,VR技术在近年来被人们关注的次数逐渐增加。 近两年,国际上的各大科技巨头开始推出自己的VR设备,比如就头显设备来说有Oculus Rift, 索尼Project Morpheus, 三星Gear VR, 谷歌纸板眼镜,游戏

虚拟现实技术的应用研究

虚拟现实技术的应用研究 来源:毕业论文网 摘要:随着计算机技术的迅猛发展,虚拟现实技术的应用日趋广泛和深入。基于此,本文 将深入浅出地对虚拟现实技术的定义、应用领域、未来的发展前景和存在的问题进行介绍,重点阐述虚拟现实技术的应用领域以及相关研究,以期使读者对于虚拟现实有一个相对明 晰的认知。本文内容介绍:在第2部分会对虚拟现实技术进行简单介绍;第3部分将部分应用虚拟现实技术的领域进行介绍;第4部分描述虚拟现实技术研究现状和前景;在第5部分 对全文进行总结。 关键词:虚拟现实技术研究现状虚拟现实应用虚拟现实发展前景 一、引言 虚拟现实对于很多人来讲还是一个比较新的词汇,也可能你听说过,但并不了解,只 是认为佩戴显示设备,观看虚拟出来的内容,有身临其境之感,以为这就是虚拟现实技术。不尽然,那虚拟现实技术究竟指什么呢?本文将为读者解决这个困惑。 二、虚拟现实技术简介 2.1什么是虚拟现实技术 虚拟现实技术即虚拟现实。虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)是近年来出现的高 新技术。从本质上来说,虚拟现实是一种先进的计算机用户接口,它通过给用户同时提供视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段,因此具有多感知性、存在感、交互性、自主性等重要特征。虚拟现实技术并不是一项单一的技术,而是多种技术综合后产生的,其核心的关键技术主要有动态环境建模技术、立体显示和传感器技术、系统开发工具 应用技术、实时三维图形生成技术、系统集成技术等五大项。 2.2虚拟现实技术特征 虚拟现实技术主要有四个特征:(1)沉浸性:主要是指让计算机产生一种虚拟的环境,让参与到其中的人有一种和现实世界一样的感觉,就如身临其境一般。(2)交互性:主要是指用户对计算机模拟出的虚拟环境中的物体具有可操作性和从虚拟环境中的物体上得到的 反馈。(3)想象力:主要是指虚拟现实技术它具有很广阔的想象空间,不仅可以模拟出现实存在的世界,而且还可以模拟出不存在的环境。(4)多感知性:主要是指这项技术不仅能够让我们感受到视觉和听觉这两种一般计算机就可以给我们提供的感觉外,还可以给我们提 供触觉、味觉等一般计算机难以模拟出的感觉。 三、虚拟现实技术的应用领域 虚拟现实技术在很多领域内均有比较理想的应用,如教育与培训、娱乐与艺术、医学、军事、商业等领域,下面我们将就其中几个比较典型的应用领域展开叙述。 3.1教育与培训

虚拟现实文献综述

《VRML虚拟现实技术在数字校园系统中应用研究》文献综述 摘要:教育部在一系列相关的文件中,多次涉及到了数字校园,阐明了数字校园的地位和作用。虚拟数字校园模拟真实世界,提供了一个生动的校园空间。将虚拟现实技术应用在数字校园系统的开发,有助于大学自身的宣传和信息的高度集中、配置和互动。它在数字校园的应用,可以大大提高校园展示效果,也能够体现校园个性方面的优势,对校园今后的推广及展示带来非常大的帮助 关键词:虚拟现实;数字校园;基本概况 前言 教育部在一系列相关的文件中,多次涉及到了虚拟校园,阐明了虚拟校园的地位和作用。建设虚拟三维数字校园可以比较直观的了解校园的各个区域,在这个三维的校园里,空间次序的视觉理解和感知变得非常容易,使浏览者对校园环境产生身临其境的感觉[1],其中的教学楼、实验楼、图书馆、宿舍楼、食堂、道路及绿化地带和种植的植物,都栩栩如生的呈现在我们的眼前,三维虚拟校园模拟真实世界,提供了一个生动的校园空间。三维虚拟校园可直接嵌入到大学的网站,直接通过网络浏览器察看,其丰富的、人性化的信息查询等功能,有效提高大学的美誉度,有助于大学自身的宣传和信息的高度集中、配置和互动。三维虚拟校园的直观特性,可以优化领导管理,对于校园信息管理、校园规划、建设等能够全局掌控。 一、虚拟现实技术的发展状况的研究 虚拟现实(Virtual Reality)技术是20世纪90年代初崛起的一种实用技术,它由计算机硬件、软件以及各种传感器构成三维信息的虚拟环境,可以真实地模拟现实中能实现的物理上的、功能上的事物和环境[2]。在虚拟现实环境中可以直接与虚拟现实场景中的事物交互,产生身临其境的感受,从而使人在虚拟空间中得到与自然世界同样的感受。该技术的兴起,为科学及工程领域大规模的数据及信息提供了新的描述方法。虚拟现实技术大量应用于建筑设计及其相关领域,该技术提供了“虚拟建筑”这种新型的设计、研究及交流的工具手段[3]。 在虚拟现实的发展过程中总结出虚拟现实系统应具有以下四个特征:(1)多感知性。指除一般计算机所具有的视觉感知外,还有听觉感知、触觉感知、运动感知、甚至还包括味觉、嗅觉、感知等。理想的虚拟现实应该具有一切人所具有的感知功能。(2)存在感。指用户感动作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难辨真假的程度。(3)交互性。指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。(4)自主性。指虚拟环境中物体依据现实世界物理运动定律动作的程度[4]。 虚拟现实技术自诞生以来,其应用一直受到科学界、工程界的重视,并不断取得进展,虚拟现实蕴藏的技术内涵与艺术魅力不断地激发着人们丰富的想象思维和创造的热情。从本质上讲,虚拟现实技术就是一种先进的人机交互技术[5],其追求的技术目标就是尽量使用户与电脑虚拟环境进行自然式的交互。因此,虚拟现实技术为我们架起了一座人与数字世界沟通的桥梁。 二、虚拟现实技术在数字校园系统的应用解析 目前,数字校园存在有2个定义,并分别带来不同的研究与实践。一种定义是从信息、网络和媒体技术发展角度,数字校园被理解为一个以计算机和网络为平台的、远程教学为主的信息主体;另一个事从因特网、虚拟现实技术、网络虚

浅谈虚拟现实技术特点教学提纲

浅谈虚拟现实技术特 点

浅谈虚拟现实技术特点,组成和分类。常用的虚拟现实软件,硬件和优缺点。 经过3节课的老师的讲解和上网资料的查看,我对虚拟现实技术有了浅显的了解。 一:虚拟现实技术特点: 虚拟现实(VirtualReality)又称灵境技术是利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨显示技术,生成三维逼真的虚拟环境,使用者戴上特殊的头盔、数据手套等传感设备,或利用键盘、鼠标等输入设备,便可以进入虚拟空间,成为虚拟环境的一员,进行实时交互,感知和操作虚拟世界中的各种对象,从而获得身临其境的感受和体会。 虚拟现实技术具有以下五个主要特征: (1)沉浸性使之所创造的虚拟环境能使学生产生“身临其境”感觉,使其相信在虚拟环境中人也是确实存在的,而且在操作过程中它可以自始至终的发挥作用,就像真正的客观世界一样。 (2)交互性是在虚拟环境中,学生如同在真实的环境中一样与虚拟环境中的任务、事物发生交互关系,其中学生是交互的主体,虚拟对象是交互的客体,主体和客体之间的交互是全方位的。 (3)构想性是虚拟现实是要能启发人的创造性的活动,不仅要能使沉浸于此环境中的学生获取新的指示,提高感性和理性认识,而且要能使学生产生新的构思。

(4)动作性是指学生能以客观世界的实际动作或以人类实际的方式来操作虚拟系统,让学生感觉到他面对的是一个真实的环境。 (5)自主性是虚拟世界中物体可按各自的模型和规则自主运动。 二:虚拟现实技术组成和分类: 1 :虚拟现实系统的组成 用户通过头盔、手套和话筒等输入设备为计算机提供输入信号,虚拟现实软件收到输入信号后加以解释,然后对虚拟环境数据库进行必要更新,调整当前虚拟环境视图,并将这一新视图及其它信息如声音立即传送给输出设备,以便用户及时看到效果。 系统由输入部分、输出部分、虚拟环境数据库、虚拟现实软件组成。 2:虚拟现实系统的分类 虚拟现实系统按照不同的标准有不同的分类,通常分为以下四类:(1)桌面虚拟现实系统(Desktop VR) (2)沉浸式虚拟现实系统(Immersive VR) (3)分布式虚拟现实系统(Distributed VR) (4)增强式虚拟现实系统(Augmented Reality AR) 2.1桌面虚拟现实系统(简称PCVR) 桌面虚拟现实系统是一套基于普通PC平台的小型虚拟现实系统。利用中低端图形工作站及立体显示器,产生虚拟场景,参与者使用位置跟踪器、数据手套、力反馈器、三维鼠标、或其它手控输入设备,实现虚拟现实技术的重要技术特征:多感知性、沉浸感、交互性、真实性。

虚拟现实实验室项目(基于虚拟现实技术的教育解决方案开发应用)

基于虚拟现实技术的教育解决方案的研制与开发 科技项目可行性报告

目录 一、项目提出的目的及意义………………………………………… 二、与项目相关的国内外发展概况及市场需求分析……………… 三、主要攻关内容及技术路线(技术可行性分析)……………… 四、该项目的技术创新点…………………………………………… 五、现有工作基础和条件…………………………………………… 六、申请的基础条件(包括主要研究成果)……………………… 七、进度安排和实施方案(包括运行机制)……………………… 八、预期成果和考核目标…………………………………………… 九、推广及应用前景………………………………………………… 十、经费概算及来源…………………………………………………十一、结论……………………………………………………………附件---虚拟现实沉浸技术实验室条件建设需求……………………

一、项目提出的目的及意义 互联网、虚拟现实和人工智能被喻为改变人类认知世界的三大信息技术。 互联网从少被社会广泛认知,到今天对社会生活的全面颠覆与渗透不过二十余年。如今互联网+已为国家战略。当互联网在我们生活中掀起一个又一个骇浪时,虚拟现实正悄然从幕后走向前台。今天虚拟现实正演绎着当年互联网对人类生活,从无足轻重到全面颠覆的革命性过程。科技以虚拟现实给人类生活再创造出一次惊喜己为期不远。虚拟现实技术与教育: “虚拟现实”(Virtual Reality,英文缩写VR)技术,利用计算机硬件+软件资源+传感器的一种集成技术,构成实时三维图形生成的技术、仿真技术、多传感交互技术以及显示技术等,生成实时的、具有三维信息的人工虚拟环境,演练者(操作人员)根据需要通过多种交互设备(如头盔、数据手套和刚性外骨架衣服等)来驾驭该环境,以及用于操纵环境中的对象,如在真实世界中一样地与该环境中的人和事物进行行为和思想等的实时交流,并产生逼真的身临其境感。虚拟现实技术不是相关技术的简单组合,而是一种创新性的综合,并且在思想方式上有质的飞跃。 虚拟现实技术对教育产生不可估量的作用,主要理由如下: 1.虚拟现实技术创建全新的教育环境 人们普遍认为,虚拟现实技术将使21世纪的教育发生质的变化。虚假现实技术支持下的教育之所以会发生质的变化,是因为虚拟教育环境拥有现实教育培训环境无可比拟的优势。所谓虚拟教育环境,是指由虚拟现实技术生成的一类适于进行虚拟现实技术生成的一类适于进行虚拟教育的人工环境,它可以是某一现实世界的基础或设施的真实实现,也可以是虚拟构想成的世界。在21世纪,可能兴办起依托虚拟现实技术的各种新型的学校教育,如基础教育、军事教育、各类培训教育,许多学员在虚拟环境中接受各种教育体验与训练。由虚拟现实技术所支撑的教育系统将使得人员可以在虚拟环境中方便地取得感性知识和实际经验。与现实教育基地或设施相比,在虚拟现实技术支持下的虚拟教育环境大致有如下特征和优势: 1.1仿真性 学生通过虚拟设施训练,与在现实教学基地里同样方便。这是因为虚拟环境无论对于现实的环境或是对于想象的环境,都是虚拟的但又是逼真的。理想的虚拟环境应该达到使受训者难以分辩真假的程度(例如可视场景应随着视点的变化而变化),甚至比真

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