虚拟现实技术及其在教育领域中的应用研究

刘凤田1,刘玉兰2

(1.保定师范专科学校教育信息技术系,河北保定071000;2.保定广播电视大学,河北保定071000)

摘　要:目前,虚拟现实技术已广泛应用于航空航天、影视制作、医学实习、建筑设计、军事训练、体育训练、娱乐游戏等许多领域,在教育领域,虚拟现实技术具有更广泛的作用和影响。主要探讨虚拟现实技术的基本特征以及它在教学过程中的应用。

关键词:虚拟现实技术;教学媒体;变革

中图分类号:G 43 文献标识码:B 文章编号:1008-6927(2005)01-0013-03

Virtu al reality technology and the application research

in the f ield of education

LI U Feng 2tian 1,LI U Y u 2lan 2

(1.Baoding Teachers College ,Baoding ,Hebei 071000;2.Baoding Radio and TV University ,Baoding ,Hebei 071000)

Abstract :Nowadays ,the virtual reality technology has already been widely used in many fields ,such as aviation ,film -making ,medicine ,architecture ,military ,sports and entertainment.In the educa 2tional area ,the virtual reality technology has much more effect.This text is mainly to explore the ba 2sic character of the virtual reality technology and its use in the education.K ey w ord :Virtual Reality Technology ;Education Media ;Reform Summarize

随着科学技术的迅猛发展,新的教学媒体不断涌现,继多媒体之后,教育技术领域又出现了一个新型教学媒体,这就是虚拟现实技术(Virtual Reality )。虚拟现实技术是20世纪90年代以来兴起的一种新型信息技术,它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。亲身去经历、亲身去感受比空洞抽象的说教更具说服力。主动去交互与被动的观看,有质的差别。教育界的专家指出:崭新的技术,会带给我们崭新的教育思维,解决了教学过程中以前无法解决的一些难题,将给我们的教育带来一系列的重大变革。尤其在科技研究、虚拟仿真校园、虚拟教学、虚拟实验、教育娱乐等方面的应用更具有广泛性。

一、虚拟现实技术的基本特征及类型

(一)虚拟现实技术的基本特征

1.沉浸性　虚拟现实技术是根据人类的视觉、听

觉的生理心理特点,由计算机产生逼真的三维立体图

像,使用者戴上头盔显示器和数据手套等交互设备,便可将自己置身于虚拟环境中,成为虚拟环境中的一员。使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用,就如同在现实世界中的一样。当使用者移动头部时,虚拟环境中的图像也实时地跟随变化,拿起物体可使物体随着手的移动而运动,而且还可以听到三维仿真声音。使用者在虚拟环境中,一切感觉都是那么逼真,有如身临其境。

2.交互性　虚拟现实系统中的人机交互是一种

近乎自然的交互,使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互,而且能够通过特殊头盔、数据手套等传感设备进行交互。计算机能根据使用者的头、手、眼、语言及身体的运动,来调整系统呈现的图像及声音。使用者通过自身的语言、身体运动或动作等自然技能,就能对虚拟环境中的对象进行考察或操作。

　收稿日期:2003-06-17

作者简介:刘凤田(1965-),男,大学本科,副教授,从事教育技术教学工作。

第7卷第1期2005年3月河北农业大学学报(农林教育版)

Journal of Agricultural University of Hebei (Agriculture &Forestry Education )

3.多感知性　由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置,因此,使用者在虚拟环境中可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知,从而达到身临其境的效果。

(二)虚拟现实系统的类型

1.沉浸型虚拟现实系统　沉浸型虚拟系统是一套比较复杂的系统。使用者必须头戴头盔、手戴数据手套等传感跟踪装置,才能与虚拟世界进行交互。由于这种系统可以将使用者的视觉、听觉与外界隔离,因此,用户可排除外界干扰,全身心地投入到虚拟现实中去。这种系统的优点是用户可完全沉浸到虚拟世界中去,缺点是系统设备价格昂贵,难以普及推广。

2.简易型虚拟现实系统　简易型虚拟现实系统由一台普通的计算机系统组成,使用者通过键盘、鼠标便可与虚拟环境进行交互。例如,苹果公司推出的快速虚拟系统(Quick Time VR),是采用360度全景拍摄来生成逼真的虚拟情景,用户在普通的电脑上,利用鼠标和键盘,就能真实地感受到所虚拟的情景。这种系统的特点是结构简单、价格低廉,易于普及推广,是一套经济实用的系统。

3.共享型虚拟现实系统　共享型虚拟现实系统是利用远程网络,将异地的不同用户联结起来,共享一个虚拟空间,多个用户通过网络对同一虚拟世界进行观察和操作,达到协同工作的目的。例如,异地的医科学生,可以通过网络,对虚拟手术室中的病人进行外科手术。

二、虚拟现实技术在教学中的作用

1.弥补远程教学条件的不足　在远程教学中,往往会因为实验设备、实验场地、教学经费等方面的原因,而使一些应该开设的教学实验无法进行。利用虚拟现实系统,可以弥补这些方面的不足,学生足不出户便可以做各种各样的实验,获得与真实实验一样的体会,从而丰富感性认识,加深对教学内容的理解。

2.避免真实实验或操作所带来的各种危险　以往对于危险的或对人体健康有危害的实验,一般采用电视录像的方式来取代实验,学生无法直接参与实验,获得感性认识。利用虚拟现实技术进行虚拟实验,则可以消除这种顾虑。学生在虚拟实验环境中,可以放心地去做各种危险的或危害人体的实验。例如,虚拟的化学实验,可以避免化学反应所产生的燃烧、爆炸所带来的危险;虚拟的外科手术,可避免由于学生操作失误,而造成“病人”死亡的医疗事故;虚拟的飞机驾驶教学系统,可免除学员操作失误而造成飞机坠毁的严重事故。

3.彻底打破空间、时间的限制　利用虚拟现实技术,可以彻底打破空间的限制。大到宇宙天体,小至原子粒子,学生都可以进入这些物体的内部进行观察。例如,学生可以进入虚拟发电厂内,考察发电机每个部件的工作情况以及每个部件之间的相互联系,了解整个发电过程,这是电视录像媒体和实物媒体所无法比拟的。虚拟技术还可以突破时间的限制,一些需要几十年甚至上百年才能观察的变化过程,通过虚拟现实技术,可以在很短的时间内呈现给学生。例如,生物中的孟德尔遗传定律,用果蝇做实验往往要几个月的时间,而虚拟技术在一堂课内就可以实现。

4.可以虚拟人物形象　虚拟现实系统可以虚拟历史人物、伟人、名人、教师、学生、医生等各种人物形象,创设一个人性化的学习环境,使远程教育的学生能够在自然、亲切的气氛中进行学习。例如,在虚拟的课堂学习气氛中,学生可以与虚拟的教师、学生一起交流、讨论,共同探讨学习中的各种问题,进行协作化学习。再如,在思想品德课教学中,学生可以与虚拟的先进人物如雷锋、孔繁森同志一起座谈、交流,通过先进人物的言行来感化学生,从而达到思想品德教育的目的。再如,在外语教学中,可以通过计算机虚拟学生到国外旅游的情境,让学生与人交谈,达到训练学生口语的目的。

三、虚拟现实技术在教育中的应用

虚拟现实技术扩展了学校的教育空间和规模,为学生自主学习提供了有力保障。在生动、逼真的学习环境中,学生能够成为虚拟环境的一名参与者,在虚拟环境中扮演一个角色,这对调动学生的学习积极性,突破教学的重点、难点,培养学生的技能都将起到积极的作用。虚拟现实技术在教育中的应用主要有以下6个方面。

1.科研方面的应用　各高校在许多领域都进行了相关的课题研究,对科学技术研究具有很大的促进作用,如:北京航天航空大学在分布式飞行模拟方面的应用。浙江大学在建筑方面,进行的虚拟规划、虚拟设计的应用。哈尔滨工业大学在人机交互方面取得了很好的成果。清华大学在临场感的研究颇具特色。此外,西安交通大学、上海交通大学等都有诸多科技研究的应用。

2.虚拟仿真校园　众所周知,学习氛围、校园文

41河北农业大学学报(农林教育版)2005年3月

化对人们教育的巨大影响及其作用。老师、同学、学友,教室、课堂,实验楼等等,校园的一草一木,每一次活动无不潜移默化地影响着每一个学生,伴随他们成长。学生从中得到的教益从某种程度来说,远远超出书本所给予的。网络教育、虚拟现实技术可以仿真校园环境。随着网络教育迅猛发展,尤其是宽带技术大规模应用,国内一些高校已经开始逐步推广使用虚拟校园模式。先后有浙江大学、上海交通大学、北京大学、西南交通大学等著名高校,采用虚拟现实技术建设了虚拟校园。同时,像北京四中、北京景山学校也都有了自己的虚拟校园。虚拟使得校园各类有实力的学校开始走向了开放办学的模式。

3.知识学习　知识学习是指学生利用虚拟现实系统学习各种知识。它的应用有两个方面:

一是再现实际生活中无法观察到的自然现象或事物的变化过程,为学生提供生动、逼真的感性学习材料,帮助学生解决学习中的知识难点。例如,在学习地理知识时,通过虚拟现实系统,将学生带到世界各地领略那里的自然风光。在学习物理知识时,利用虚拟现实技术,向学生展示如原子核裂变、半导体导电机理等复杂的物理现象,供学生观察学习。虚拟现实在知识学习中的另一个应用是,使抽象的概念、理论直观化、形象化,便于学生对抽象概念的理解。例如,学习加速度概念时,通过虚拟演示,让学生观察当改变物体的重力大小及方向时,加速度的变化情况,使学生加深对加速度概念的理解。

4.探索学习　虚拟现实技术可以对学生学习过程中所提出的各种假设模型进行虚拟,通过虚拟系统便可直观地观察到这一假设所产生的结果或效果。例如,在虚拟的化学系统中,学生可以按照自己的假设,将不同的分子组合在一起,电脑便虚拟出组合的物质来。通过这种探索式的学习方式,学生很有可能研究出新的物质。利用虚拟技术,学生还可以进行温室效应、电路设计、建筑设计等方面的探索学习,从而研究出二氧化碳对全球气候的影响规律。利用虚拟现实技术进行探索学习,有利于激发学生的创造性思维,培养学生的创新能力。

5.虚拟实验　由于虚拟现实技术的自身特点,使得它在理工科的教学中可以大有作为。尤其在建筑、机械、物理、化学等学科有着质的突破。利用虚拟现实技术,还可以建立各种虚拟实验室,在“实验室”里,学生可以自由地做各种实验。在虚拟物理实验室里,学生可以做重力、惯性等实验。在虚拟的地理实验室里,可以做地震波传播、火山喷发等实验。在虚拟的生物实验里,可以做各种解剖实验。在虚拟的化学实验室里,可以利用各种化学药品和天平、砝码、温度计等工具,做各种不同的化学反应,观察燃烧、爆炸等反应现象。

6.技能训练　虚拟现实的沉浸性和交互性,使学生能够在虚拟的学习环境中扮演一个角色,全身心地投入到学习环境中去,这非常有利于学生的技能训练。利用虚拟现实技术,可以做各种各样的技能训练。例如军事作战技能、外科手术技能、教学技能、体育技能、汽车驾驶技能、果树栽培技能、电器维修技能等各种职业技能的训练。由于这些虚拟的训练系统无任何危险,学生可以不厌其烦地反复练习,直至掌握操作技能为止。例如:在虚拟的飞机驾驶训练系统中,学员可以反复操作控制设备,学习在各种天气情况下驾驶飞机起飞、降落,通过反复训练,达到熟练掌握驾驶技术的目的。

目前,人们将虚拟现实技术看作是仅次于互联网的改变世界未来的重要技术,认为它不但将改变人类从事科学研究、技术设计和生产实践的方式,而且为促进人的认识能力的全面发展提供了新的工具。尽管虚拟现实系统的硬件设备还比较昂贵,虚拟现实技术尚未能普及。但是,随着虚拟现实技术的不断发展和完善,以及设备成本价格的不断降低,与网络技术、多媒体技术并驾齐驱的虚拟现实技术,必将具有更加广阔的应用和发展前景。在教育领域更是如此。虚拟现实技术作为一个新型的教学媒体,以其自身强大的教学优势和潜力,将会在教学过程中广泛应用并发挥重要作用。

参考文献:

[1]　刘学慧,吴恩华.虚拟现实的图形生成技术[J].中国图象图形学报,1997,(4).

[2]　曾国屏.虚拟现实—一项变革认识方法的技术[J].自然辩证法研究.1997,(7).

[3]　汪成为.灵境(虚拟现实)技术的理论、实现及应用[M].清华大学出版社,广西科学技术出版社,1996.5-6.

(责任编辑:刘雪春)

第7卷　第1期刘凤田等:虚拟现实技术及其在教育领域中的应用研究

虚拟现实技术及其在教学中的应用

２００７．２ 73 虚拟现实技术及其在教学中的应用李科峰湖南省第一师范学校湖南４１０００２摘要：将虚拟现实技术应用到教学中，能够更好地满足教学中情景化及自然交互性的要求，学生可以亲身探索不能到达的环境，观察现实中难以观测的现象，更重要的是教师可以简化现实世界中过于复杂的细节，从而可以更好的突出事物的特点，随着该技术在教学应用中的不断研究开发，它在教育领域内将有着极其巨大的应用前景。关键词：虚拟现实；教学；应用０引言虚拟现实技术是二十世纪末才兴起的一门崭新的综合性信息技术，它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支。它生成的视觉环境是立体的、音效是立体的，人机交互是和谐友好的。可以预言，虚拟现实技术将是继多媒体、计算机网络之后，在教育领域内最具有应用前景的“明星”技术。虚拟现实（Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｒｅａｌｉｔｙ）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。虚拟现实技术的出现实际是计算机图形学、人机接口技术、传感器技术以及人工智能技术等交叉与综合的结果。以虚拟现实技术为代表的新型人机交互技术旨在探索自然和谐的人机关系，使人机界面从以视觉感知为主发展到包括视觉、听觉、触觉、力觉、嗅觉和动觉等多种感觉通道感知；从以手动输入为主发展到包括语音、手势、姿势和视线等多种效应通道输入。１虚拟现实技术的基本特征及类型１．１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。１．２虚拟现实系统按其功能可分成三种类型（１）桌面三位虚拟现实这由一台普通的计算机系统组成，计算机屏幕作为用户观察虚拟环境的窗口，通过各种输入设备与虚拟现实世界充分交互。系统的特点是结构简单，价格低廉，经济使用，易于普及推广，但缺乏真实的现实体验。（２）　沉浸的虚拟现实　它是一套比较复杂的系统，使用者通过头盔、数据手套等其他设备与虚拟环境进行交流。该系统虽然可让使用这完全沉浸到虚拟世界中去，由于其价格昂贵，所以难以推广。（３）共享性虚拟现实　它是由多个用户通过计算机网络连接在一起，同时参加一个虚拟空间，共同体验虚拟经历，达到协同工作的目的。２虚拟现实技术在教学中的应用虚拟现实技术能够为学生提供生动、逼真的学习环境，学生能够成为虚拟环境的一名参与者，在虚拟环境中扮演一个角色，这对调动学生的学习积极性，培养学生的技能都将起到积极的作用。经过初步调查，１００％的学生表示对此软件很有兴趣，比课件更直观，并愿意使用它来进行学习　；９５％的学生认为它能够较好地解决教学中的难点，对于理解所学知识内容有很大的帮助；１００％的学生认为它是一种很丰富的教学资源。（１）化学和物理实验的应用化学、物理学科昂贵实验仪器的介绍与展示、参观那些不可能进入的实验空间，如核反应堆、粒子对撞空间等等，对基金项目：　湖南省教育厅优秀青年科研项目，课题号：ＮＯ．０４Ｂ０１５和湖南省“十一五”规划重点资助课题项目，课题号：ＸＪＫ０６ＡＺＣ０１０。作者简介：李科峰（１９８２－），男，助理实验师，研究方向：虚拟现实技术与校园网应用。

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我们的目标推广VR教育解决方案，突破VR教育最后一公里基于专业课程开发虚拟实训考核课件内容校企合作专业共建、师资培训、VR人才培养构建校园、企业联盟、学生协同创新的VR平台 VR 教育解决方案师资培训 VR 视频及互动内容库教育大数据人才培养 VR 课件制作 VR协同创新在线教育平台发展计划 VR 教育在线直播打造未来线上虚拟学堂，足不出户老师就在身边

基于VR的教育平台企业作为为教育提供技术支撑的部门，积极主动想学校所想，急学校所急，以供给侧改革为楔机主动为职业院校教学改革提供服务，我司以VR教育解决方案入手带动内容创作、师资人才培养，并整合行业企业，形成协同创新格局，最终建设虚拟现实在线教育平台，让学生不在教室胜在教室，引领教育教学创新。传统教育平台虚拟现实（VR）教育平台 PPT、视频教学已不新颖，学生专注度低被动接受知识教学方式枯燥无味受限于时空，灵活性低教与学难以产生共鸣，阻碍创新思维

?2015年职业教育收入4536亿元，同比增长10.56%，受政策推动与需求提升双因素驱动，未来五年职业教育的收入保持快速增长， CAGR=17.15%。预计 2020 年收入达 11620 亿元面向职业教育的VR教育平台职业教育市场规模职业学历教育职业教育职业非学历教育

?为服务中国制造2025等重大战略提供技术技能人才支撑需加快发展现代职业教育，同时新技术的发展也激发了职业学历教育的需求。 ?2015年我国职业学历教育市场规模为1430亿元，2020 年规模将达 1761 亿元。 ?高职学校达1300家，中职学校17000家。面向职业学历教育的VR协同创新平台职业学历教育市场规模目前，中高职学校学生厌学是普通现象，虚拟现实技术(VR)能有效激发学生学习兴趣，促进学生学习，提升课堂活力，和互联网结合起来，更好发挥线上和线下相结合的学习模式的优势，实现人人皆学，时时可学，处处能学的目标。

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。

虚拟现实技术应用及其未来展望

虚拟现实技术应用及其未来展望虚拟现实是利用计算机、电子技术、图像技术、传感器技术、多媒体技术、人机接口技术及仿真技术等多种科学技术发展起来的计算机领域的最新技术, 是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。虚拟技术是一门富有挑战性的交叉技术、前沿科学和研究领域。目前虚拟技术已涉及到军事、教育、医学、心里学、商业、影视等领域,是21世纪的重要发展学科。一、虚拟技术的特征虚拟环境是利用计算机生成并控制的,因此人处在利用虚拟技术创建的拟环境之中和真实环境是没有差别的。虚拟现实具有3个最突出的特性:交互性、沉浸性和构想性。 1、交互性：人们可以通过使用专门的输入和输出设备(主要通过数据手套、头盔、数据衣等)以自然地方式(如自身的语言、动作等)和虚拟世界中的对象进行交互操作和交流。 2、沉浸感：沉浸感是指用户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。虚拟世界给人一种身临其境的感觉。 3、构想性：指借助虚拟技术可以使用户沉浸其中并获得新的知识,从而使用户深化概念和萌发新意。因此说虚拟现实可以启发人创造性思维,使抽象概念具体化。二、虚拟现实技术的应用领域虚拟现实技术应用非常广泛,它可以用于军事、教育训练、设计规划、产品建模、心理学治疗及艺术与娱乐等多方面。 1、军事领域虚拟现实技术已成为军事和航天领域的先锋技术虚拟技术最初是美国航空航天局与军事部门为了模拟训练而开发的。现在广泛用于各兵种部队的战术研究、演习、模拟训练和培训等,战斗实验室已成为数控战士的战场。 “司令部军事演习”也已成为一种军事演习的重要形式,这类演习可用于为未来战争组织装备、主导原则和综合训练等决策提供参考数据。美国航空航天局埃姆斯研究中心还建立了一座虚拟实验室,它所拥有的飞机模型器无论从规模上还是从逼真程度来看都处于世界之最,主要用于研究现在的或拟议中的飞机飞行控制、制导、座舱显示、自动化和操纵的品质,它能够获得有关飞机性能的实时数据和视图,并且航空研究人员和设计师坐在家里就可以“进入”该实验室进行操作,其灵敏度远远高于现在的任何其他此类研究手段。虚拟现实技术在军事领域中发挥着重要的作用,被广泛的应用于军事训练、武装装备的研究和生产以及军事教育等各个方面。目前的军事模拟训练

VR在传统教育行业中的应用及发展趋势

VR在传统教育行业中的应用及发展趋势随着VR技术和产品的不断进步，VR开始成为大家关注的焦点，当下，大多数厂商都把焦点集中在VR游戏、VR视频领域上，实际上，VR也逐渐开始应用到了教育领域中，国外关于VR教育领域就有不少的例子。一、国外VR教育相关例子据报道，圣泽维尔学校(St.Xavier’sSchool)的850学生通过虚拟现实技术学习了关于太阳系的知识，学生搭上了太空飞船并且探索了太阳系每一个星球。在课程结束后，学生们迫不及待地向朋友分享交流他们的经历，有学生表明自己第一次亲身体验虚拟现实，这种体验让他学到了很多知识，同样也让他感到这种教学非常有趣。美国顶尖设计科格威尔大学开设了虚拟现实课程，旨在让学生学习虚拟现实和增强现实的认知和感知方面的知识，同时让学生掌握开发人机界面及交互的设计知识。该课程将会教导学生虚拟现实设计的原则，虚拟现实和增强现实的故事叙述方式。该项目将会在2016年夏天开始，同时开设6门课程，如果同学们通过这6们课程，学校将会给予认证。 Barts Health NHS Trust(巴兹保健和国民信托)的肿瘤外科医生Shafi Ahmed博士是英国一流癌症外科医生之一，他在皇家伦敦医院对一位结肠癌病人身上进行了手术，该手术直播给成千上万位医学院学生观看，其目的是为了改进医学院学生训练，这场直播手术展示了虚拟现实如何成为一个强大的教育工具。二、国内目前VR教育的状况目前，关于VR+教育的构想已实现，高盛曾作出预测，截至2025年，VR教育产值有望达到7亿美元，并将覆盖K-12和教学软件领域，VR和教育的结合被认为在未来有着巨大的市场。当下，乐视与新东方达成了合作意向，以“沉浸式教学”切入教育领域，背靠网龙的华渔的思路则是从易用的编辑器入手，打造开放平台，创业公司巧克互动思路则是制作各类VR教学内容，而据最新消息称，慧科教育集团将携手暴风发布VR人才培养解决方案，为VR全产业链应用型人才的培养注入一剂强心针。但是，国内VR公司虽然多，但切入的领域依然是游戏和影视，相较于国外，布局教育VR的公司基数小。究其原因，综合国内外VR发展历程来看，国内VR依然在硬件和技术方面落后于国外，大部分国内VR软硬件技术尚未成熟，用户体验不好，使得VR教育难以一时间大规模应用与普及。就现阶段而言，VR教育机会与挑战并存。由于VR教育还处于行业起步期，无论是设备技术的成熟程度，消费级产品的受市场认可程度还是注入内容的丰富程度，都与大规模的推广还有一定距离。此外，在核心内容的生产工具方面，还具有一定的技术研发瓶颈在短期内难以突破，产业链也相对单薄，但是随着技术不断发展，在硬件性能趋同的背景下，内容

虚拟现实技术在教育中的应用探讨

２００８年第３期（下半月）软件导刊?教育技术进的重要信息。主题资源式网站为了能够使学习者准确、迅速、便捷地获取相关信息，对其进行可用性测试是十分必要的。依照ＩＡ可用性测试的部分理论，对于主题资源式网站信息构建的评价主要从整体结构、分类和搜索３个方面进行。（１）整体结构评价。主题资源式教育网站结构是指站点作为一个整体的完善度，包括站点的形式、内容、功能等。具体评价指标包括：①站点结构是否全面反映这个教育网站的目标；②要确保建立主题资源式教育网站的全部需求都能准确反映在网站结构中；③站点结构和学习者期望相适应的程度；④网站内容结构设计是否科学、合理。（２）分类评价。分类在这里是指内容对象分类的一致性、系统性和完整性。分类评价主要是衡量：①同一类目里子类的相似程度。同一类目里子类必须具备极大的相似性，但要避免内容重叠，造成信息冗余；②同级类目之间应坚持最低相似性原则；③下级类目对上一级类目内涵的表达程度；④子类应全面、系统地反映父类所要表达的内容信息。（３）搜索评价。建立搜索系统来搜索需要的信息内容，具体的评价指标包括：①是否提够有效的站内搜索；②搜索信息的方法是否简单、清晰；③搜索结果的相关性怎样；④无效搜索出现的频率。此外，学习者测评也是十分必要的，学习者在网上浏览、检索信息的过程中会对网站内容信息组织的优劣、链接有效性、导航正确性产生最直观的感受，获得的测评结果（即可通过用户体验以用户信息反馈的形式表现出来）对网站的改进和完善具有重要的参考价值。５结束语ＩＡ信息构建理论不仅仅是一种理论，一种方法，更是一种理念。在美国，ＩＡ设计已成为网站开发的必备内容。在我国，利用ＩＡ进行网站设计还只是刚刚起步，但是ＩＡ理论指导主题资源式教育网站建设具有重要意义，它将给我们带来一个精心组织、图文并茂、便于导航、标记醒目、多种选择、全新面孔的教育网站。参考文献：［１］Ｐ．Ｍｏｒｖｉｌｌｅ，Ｌ．Ｒｏｓｅｎｆｅｌｄ．ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｆｏｒＷｏｒｌｄＷｉｄｅＷｅｂ［Ｍ］．Ｏ$Ｒｅｉｌｌｙ＆Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｉｎｃ，１９９８．［２］ＡｌａｎＧｉｌｃｈｒｉｓｔ，ＢａｒｒｙＭａｈｏｎ．ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ－ＤｅｓｉｇｎｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｆｏｒＰｕｒｐｏｓｅ：ＭａｎａｇｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＫｎｏｗｌｅｄｇｅＥｃｏｎｏｍｙＳｅｒｉｅｓ［Ｍ］．Ｌｏｎｄｏｎ：ＦａｃｅｔＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇ，２００４．［３］ＬｏｕｉｓＲｏｓｅｎｆｅｌｄ．ＨｏｗＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＣａｎＨｅｌｐ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｗｅｂｗｏｒｄ．ｃｏｍ．［４］王国琴，郑小芳，甘利人．ＩＡ的底层信息组织与概念空间［Ｊ］．现代图书情报技术，２００４（６）．［５］赖茂生．关于信息构建（ＩＡ）的十个问题［Ｊ］．江西图书馆学刊，２００４（１）．［６］甘利人，王晓蓉．可用性测试方法在ＩＡ研究中的应用［Ｊ］．情报理论与实践，２００４（４）．［７］杨艳萍．网站信息构建评价［Ｊ］．初探情报理论与实践，２００４（４）．（责任编辑：沈正道）收稿日期：２００７－１１－０８作者简介：梁琨（１９８１～），男，四川巴中人，西南大学计算机与信息科学学院教育技术学２００５级硕士研究生，研究方向为现代教学传媒技术；黄小丽（１９８２～），女，江西新余人，湖北经济学院教育技术部助理实验师，研究方向为教育技术学。１虚拟现实技术概述虚拟现实从本质上讲是一种先进的计算接口技术，是由计算机和电子技术创建的新世界，是一个看似真实的模拟环境。它将现实世界中存在或者不存在的事物和环境，通过各种技术虚拟出来，再根据视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等因素的协同作虚拟现实技术在教育中的应用探讨梁琨１，黄小丽２（１．西南大学计算机与信息科学学院，重庆４００７１５；２．湖北经济学院教育技术部，湖北武汉４３０２０５）摘要：虚拟现实技术是一种辅助教学手段，它改变了单一外部刺激的教学模式，有利于知识的获取与保持，能有效地促进学生认知结构的形成和发展，使人们的认识观念、教育观念发生根本性的变化。探讨了虚拟现实技术及其在教育教学中的应用优势及其对教学产生的影响。关键词：虚拟现实技术；教学手段；教学模式；知识获取中图分类号：Ｇ４３４文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－７８００（２００８）０３－００８０－０３技术应用８０

VR虚拟现实技术在教育领域的前景展望

VR虚拟现实技术在教育领域的前景展望 VR虚拟现实技术能迅速火起来，是基于它突破了人们对三维空间在时间与地域上的感知限制，以及市场需求愿景的升级。此技术可广泛地应用到城市规划、室内设计、工业仿真、古迹复原、桥梁道路设计、房地产销售、旅游教学、水利电力、地质灾害、教育培训等众多领域，可提供切实可行的解决方案，从而降低成本与风险。作者蒋燕玲则看好VR虚拟现实技术在教育培训领域里的应用。众所周知，教育行业从最早单一枯燥的说教与图文教学，随后融入了视听媒体，

再到后来计算机在教育中的普及应用后复合媒体的发展，但都未能突破二维图像的界限。什么是VR虚拟现实技术？这是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。它利用计算机生成一种模拟环境，利用多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。简单地说，是以VR虚拟计算机技术为主，利用计算机一些特殊设备进行输入输出，来营造一个人体各感官都可感知如亲临其境的三维虚幻世界。戴上VR眼镜，就可以进入虚拟现实的空间里，想去哪儿分秒间抵达，虚拟与现实只在一镜之间，这仿若科幻电影中才有的高科技，随着VR虚拟现实技术的崛起悄然间这种愿景将改变着我们的生活方式。每一次教育的变革都是由科技推动的，试想如果VR+教育会产生怎样的反应呢？下面作者就从三类教育现状进行分析。 1.学校教育有没有发现，游戏对学生有着特别的吸引力，而印在书本上的图文与课堂上多媒体的展示，相比而言，前者明显更能吸引学生的眼球与注意力，甚至长时间专注其中，而后者学习一会儿就渐显疲态，继而分心。因为前者生动形象不断变换的场景容易吸引学生尽情投入，比起单一的印在书本上枯燥的图文和空洞的说教，或是多媒体的展示中被要求被动观看强制性的学习，远远不如进入游戏角色与场景中游弋在虚拟的世界里，明显学生的专注力在虚拟情境中更持久。

本科毕业设计论文--虚拟现实场景模拟论文

虚拟现实课程学习实践报告院系：理学院数学系专业：应用数学班级：应数1301 学号：131003014 姓名：李媛媛任课教师：侯筱婷日期：2016年5月

VRML基础——三维场景建模一．参考“VRML2.0交互式三维图形编程”等文献资料，回答下列问题。 1）field, exposedField, eventIn, eventOut（P13）节点有的是用来定义三维形体，有的是用来定义形体的显示特征如颜色，有的是用来产生形体的运动等变化，每一个节点都有一个或者多个参数，这些参数称为字段（field）及事件（event）.字段有两种类型：field,exposedField,事件也有两种：eventIn,eventOut,我们把它翻译成事件进和事件出 2）vrml的坐标系统（国际标准规定，P16） VRML文件显示的是三维空间的物体，将其所生产的物体放置在一个符合右手螺旋法则的三维坐标系中，可以将这个坐标系看做是程序的总体坐标系，国际标准规定：物体从+Z轴方向投影在一个+X轴向右、+Y轴向上的二位坐标系统中，+Z轴朝外，人的眼睛及观察点的坐标为（0 0 10）人的眼睛朝原点看去，这是缺省时的观察位置及观察方向。 3）局部坐标系（P16，Transform节点构建局部坐标系P37）一些VRML程序中的Transform,Group节点可以使多个物体组成一个节点组，节点组可以放置在空间的任意地方，也可以在程序中移动或旋转节点组的坐标，一个大节点组里可以有小节点组，小节点组里可以有小小节点组，每个节点组拥有一个坐标系，称为这个节点组的局部坐标系。Transform是一个重要的组节点，它可以构成一个局部坐标系，利用translation,rotation,scale等字段可以对Transform的字节点中的形体产生移位、旋转、比例放缩等效果。 4)Appearance节点（P22）的三个域material、texture（重点：ImageTexture 节点）、 textureTransform（P109用来实现纹理的几何变换，产生特殊效果纹理，比如贴图的重复和部分显示） Appearance节点可以用来定义形体的外观效果，如材质、贴图。其三个域为material、texture、 textureTransform。可以用在material后面的节点是Material，它定义了物体的材质。可以用在texture后面的节点是ImageTexture,Movietexture,Pixeltexture三个节点，texture在计算机图形学里表示纹理。ImageTexture,Movietexture,Pixeltexture分别表示静止图片纹理、运动影像纹理、像素图纹理。可用在textureTransform后面的节点为TextureTransform，这一节点可以用来进行纹理的几何变换，以产生特殊效果的纹理，还可以使贴图旋转。 5)Extrusion挤出造型节点（P23，扭曲造型怎样实现）通过Extrusion节点可以生成一个拉伸体，拉伸及诶单形成一个形体，形体由一个断面沿着三维空间里的一条折线段伸展而成，断面在不同位置可以有比例的变化甚至旋转，由此生成我们所需要的有复杂形状的物体。 6)和空间中点相关的节点：Coordinate节点（P23）、PointSet节点（P29-30，用Material节点的emissiveColor来定义点的颜色，模拟夜空中的星星）Coordinate节点只有一个字段：point，表示点的坐标，由于这个字段是exposedField字段，因而可以在程序运行时改变点的坐标。PointSet节点有两个字段，并且是在程序运行时可以改变的字段，PointSet节点主要用于表示夜晚天空的星星，点的大小不能定义，可以定义多个点的坐标和颜色，也可以只定义点的坐标，点的颜色利用Material节点的emissiveColor.

虚拟现实技术行业应用范围

虚拟现实技术行业应用范围 1.城市规划在城市规划中经常会用到虚拟现实技术，用虚拟现实技术不仅能十分直观的表现虚拟的城市环境，能运用三维GIS地理信息系统来表现直观的三维地形地貌，为城市建设提供可靠的参考数据。而且能很好的模拟各种天气情况下的城市，能了解排水系统，供电系统，道路交通，沟渠湖泊等等。而且能模拟自然灾害的突发情况。对于政府在城市规划的工作中起到了举足轻重的作用。 2.医学虚拟现实技术在医学领域上的应用主要体现在医学动画上。传统的医学动画仅仅只能在平面、三维的角度展示医学原理、人体结构等。而虚拟现实技术的应用突破了视角的限制，让人能进到“体内”，在人体内漫游，以任意角度观察人体结构。 3.文物保护虚拟现实技术在文物保护方面也是应用相当广泛的，埃及的金字塔就做过网上的体验中心，运用了全景虚拟技术和三维虚拟技术，而且IBM目前正在运用VR虚拟现实技术对北京故宫进行整个故宫的数字虚拟。届时大家也许可以在网上直接看到数字三维化的故宫。 4.交通无论是在空中、陆地还是海洋河流的交通规划模拟方面，VR虚拟现实技术都有其得天独厚的优势，不仅仅能用三维GIS技术将各种交通路线表现得十分到位，更能动态模拟各种自然灾害情况。 5.房地产近几年在房地产的表现和推广应用方面，VR虚拟现实技术被得到越来越多的应用，把虚拟现实和传统的建筑动画、地产动画结合起来，不仅十分完美的表现室内的环境和整个小区的环境，设施。还能表现不存在但即将建成的绿化带，https://www.360docs.net/doc/c57674751.html,喷泉，休息区，运动场等等。不仅如此，用户还能在三维的室内空间中自由行走、任意漫游、仔细欣赏小区的每一处风景。大大刺激了浏览者的感受。 6.游戏对于游戏的开发，目前虚拟现实技术比较适合开发：角色扮演类、动作类、冒险解迷类、竞速赛车类的游戏，其先进的图像引擎丝毫不亚于目前的主流游戏引擎的图像表现效果，而且整合配套的动力学和AI系统更给游戏的开发提供了便利。 7.军事虚拟现实技术就是诞生于军事应用，在军事应用方面很多，包括：模拟战场，模拟操作，模拟驾驶，模拟装配等等。都需要通过VR技术来实现。而且在相关军事工作汇报中也会有VR技术的支持。 8.家电家电产品的展示、展览、发布上。运用虚拟现实技术不仅可以完美表现产品的外观，更能将其功能表现的淋漓尽致。而且家电行业产品种类繁多、数量庞大。市场需求量十分大，无论是使用全景虚拟还是视频虚拟还是三维虚拟技术都能在家电行业大有作为。

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

VR虚拟现实技术在教育领域前景展望

VR虚拟现实技术在教育领域前景展望 VR虚拟现实技术在教育领域前景展望 VR虚拟现实技术在教育领域的前景展望 VR虚拟现实技术能迅速火起来，是基于它突破了人们对三维空间在时间与地域上的感知限制，以及市场需求愿景的升级。此技术可广泛地应用到城市规划、室内设计、工业仿真、古迹复原、桥梁道路设计、房地产销售、旅游教学、水利电力、地质灾害、教育培训等众多领域，可提供切实可行的解决方案，从而降低成本与风险。作者蒋燕玲则看好VR虚拟现实技术在教育培训领域里的应用。众所周知，教育行业从最早单一枯燥的说教与图文教学，随后融入了视听媒体，再到后来计算机在教育中的普及应用后复合媒体的发展，但都未能突破二维图像的界限。什么是VR虚拟现实技术？这是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。它利用计算机生成一种模拟环境，利用多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。简单地说，是以VR虚拟计算机技术为主，利用计算机一些特殊设备进行输入输出，来营造一个人体各感官都可感知如亲临其境的三维虚幻世界。戴上VR眼镜，就可以进入虚拟现实的空间里，想去哪儿分秒间抵达，虚拟与现实只在一镜之间，这仿若科幻电影中才有的高科技，随着VR虚拟现实技术的崛起悄然间这种愿景将改变着我们的生活方式。每一次教育的变革都是由科技推动的，试想如果VR+教育会产生怎样的反应呢？下面作者就从三类教育现状进行分析。

1.学校教育有没有发现，游戏对学生有着特别的吸引力，而印在书本上的图文与课堂上多媒体的展示，相比而言，前者明显更能吸引学生的眼球与注意力，甚至长时间专注其中，而后者学习一会儿就渐显疲态，继而分心。因为前者生动形象不断变换的场景容易吸引学生尽情投入，比起单一的印在书本上枯燥的图文和空洞的说教，或是多媒体的展示中被要求被动观看强制性的学习，远远不如进入游戏角色与场景中游弋在虚拟的世界里，明显学生的专注力在虚拟情境中更持久。试想学校教育遇上VR虚拟现实技术，是否会产生奇妙的反应呢？学生们戴上VR眼镜，仿若进入某个课程的虚拟场景的三维环境里，进行人、物、景的多重交互，即可重现历史场景或现实中肉眼无法观察到物体的多维展示。美国一个公司开发了教育类的VR虚拟产品，3D眼镜，一支电子笔与一台特制电脑就可以实现相当逼真的场景虚拟。如学生们坐在教室里，就可通过这些虚拟设备来访问历史古迹，电脑里虚拟的场景带学生亲临现场感知每个方位的场景，甚至与历史名人面对面站立领略其风采。在学习化学时，分子原子的跃动，一些元素氧化的整个过程全部立体展示，学生只需摇摇头，晃动下身子，都可以达到近似现实的体验它们变换的效果，既形象直观，又规避了化学实验可能带来的危险，想起来就很新奇有趣。在做生物实验时，老师可以在虚拟场景中解剖动物，拆解动物身体内部构造，甚至可来回解析几次，学生也可以虚拟方式来完成解剖过程，这种沉浸式的学习方式是不是很真实过瘾，并可节约教育成本。甚至在教育条件欠发达地区，还可弥补上教学设备匮乏的短板。

虚拟现实技术在教育中的应用

新兴媒体技术在教育领域中的应用 ——虚拟现实技术摘要: 随着信息产业的快速发展，信息技术的创新研究也越来越收到重视，而作为信息技术发展重要驱动力的虚拟现实技术，也随之成为人们关注的热点之一。作为人与计算机生成的虚拟环境进行交互作用的一种手段，人们将虚拟现实技术看作是仅次于互联网的改变世界未来的重要技术。本文简单介绍了虚拟现实技术的内涵、特征、类型以及在教育领域中的应用。关键词:虚拟现实技术、特征、形式、教育应用一、虚拟现实技术的内涵虚拟现实是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。它是由计算机生成的,通过视、听、触觉等作用于使用者,使之产生身临其境的交互式视景的仿真。它综合了计算机图形学、图像处理与模式识别、智能技术、传感技术、语音处理与音响技术、网络技术等多门科学,是现代仿真技术的高级发展和突破,使用者借助必要的设备自然地与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响,从而产生亲临真实环境的感受和体验,使人机交互更加自然、和谐。二、虚拟现实技术的特征虚拟现实技术三个最突出的特征是：交互性、沉浸感、构想性。 1.交互性。也称互动性，用户根据各种已有线索做出反应，虚拟现实系统根据用户的具体行动及时生成新的三维场景，然后将新的信息反馈给用户。例如，用户可以用手去直接抓取模拟环境中虚拟的物体，这时手有握着东西的感觉，并可以感觉物体的重量，视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。 2.沉浸感。虚拟现实技术可以模拟出三维虚拟环境，理想的虚拟环境应该使用户难以分辨真假，使用户全身心地投入到计算机创建的虚拟环境中，充分利用各种感官去听、察、嗅、触，觉得自己是环境中的一部分，自然而然会产生一种沉浸于其中的强烈之感。 3.构想性。虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间，可拓宽人类认知范围，不仅可再现真实存在的环境，也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。三、虚拟现实技术的形式根据用户参与形式和沉浸的程度不同，可以把各种类型的虚拟现实技术划分为以下的四种类型： 1.桌面虚拟现实系统。桌面虚拟现实系统是利用个人计算机进行仿真，将计算机的屏幕作为用户观察虚拟境界的一个窗口，通过各种输入设备实现与虚拟现实世界的充分交互，这些外部设备包括鼠标、追踪球、力矩球等。它要求参与者使用输入设备，通过计算机屏幕观察360度范围内的虚拟境界，并操纵其中的物体。常见桌面虚拟现实技术有：基于静态图像的虚拟现实、虚拟现实造型语言VRML、桌面三维虚拟现实等。 2.沉浸虚拟现实系统。高级虚拟现实系统提供完全沉浸的体验，使用户有一种置身于虚拟境界之中的感觉。它利用头盔式显示器或其他设备，把参与者的视觉、听觉和其他感觉封闭起来，提供一个新的、虚拟的感觉空间，并利用位置跟踪器、数据手套、其他手控输入设备、声音等使参与者产生一种身临其境、全心

虚拟现实技术在自动变速器3D仿真的应用本科毕业设计论文

本科毕业设计（论文）题目：虚拟现实技术在自动变速器 3D仿真的应用

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日

虚拟现实应用技术专业实训课程的教学研究

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/c57674751.html, 虚拟现实应用技术专业实训课程的教学研究作者：曾鹏来源：《学习与科普》2019年第30期摘要：本文基于笔者的教学实践和相关研究，首先介绍了虚拟现实技术的前景和实训课程出现的问题，然后问题从教学理念、教学方式、教学反馈三个方面，对虚拟现实应用技术专业实训课程的优化进行了研究。关键词：虚拟现实应用技术专业;实训课程;优化伴随着我国新一轮产业革命的临近，虚拟现实应用技术也开始逐渐活跃在人们的视野之中。虚拟现实应用技术可供应用的领域非常广泛，在影视、航天、建筑和医学等方面都能得到应用，各个高校顺应产业改革的步伐，也纷纷开始了虚拟现实技术与应用专业的相关课程。本文以虚拟现实应用技术专业实训课程为例，基于产教融合的思想对实训课程加以优化，为虚拟现实应用技术专业的进一步发展提供参考。一、相关性分析 1.虚拟现实应用技术前景虚拟现实应用技术也称灵境技术，属于仿真技术的一个前沿方向。虚拟现实应用技术依托电子信息、计算机技术和仿真技术，构造出虚拟环境来给用户以沉浸式的体验，当前最为代表性的虚拟现实技术当属VR眼镜。虚拟现实技术集交互性、沉浸性、自主性、构想性和多感知性于一体，当前各高校纷纷开设了虚拟现实技术专业，旨在为社会培育出高素质的技术型人才。 2.实训课程教学现状因为虚拟现实应用技术专业开设的时间较为短暂，使得其实训课程在构建时便遇到了许多的问题。首先是资源的引入和整体实训课程缺乏一定的系统性，虚拟现实应用技术专业是一项集多种技术于一体的系统性开发工程，要求岗位工作人员不仅需要掌握相关建模语言的编写，更要掌握插补器和传感器的具体应用，需要完备的开发流程进行整体的规范，部分学校在进行实训课程时采用的是手工作坊式的开发模式，与企业的岗位需求有不小的差距;其次是整体积极性不足，主要表现为企业的积极性和学生的热情不足，使得整体的实训进度达不到预期的目标。企业方面主要是因为需要一线人员的长期参与，同时无法获得足够的短期效益，所以积极性不高，学生方面主要是因为实训课程的难度较大，使得部分学生无法跟上实训课程的进度。二、专业实训课程教学优化设计 1.教学理念优化