时间:2023-12-22 10:17:05
序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇虚拟现实概念范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
论文摘要:文章在介绍虚拟现实技术等相关概念的基础上,探讨虚拟技术的在产品概念设计中的应用,这项技术的使用让设计思路和设计表达更上一个全新的台阶,在产品的开发过程中,保证产品开发的一次性成功。
目前国际上流行的一种“故事版情景预言法”的概念设计,就是将要开发的产品置于一定的人、时、地、事和物中进行观察、预测、想象和情景分析,其形式是以故事版的平面设计表达展示给人们。于是,产品在设计的开始便多了一份生命和灵气。然而,设计表达在信息时代已是多元化的展示形式,虚拟现实技术的应用,使设计思路和设计表达如虎添翼。让人多了一种直观的、亲切的及交互的感受,这样开发设计的产品与传统相比,大大减少了投放市场的风险性,也为 企业 决策人寻找商机、判断概念产品能否进一步开发生产,提供更好的依据。
一、虚拟现实与虚拟现实技术
(一)虚拟现实(virtual reality,vr)及虚拟设计(virtual design,vd)
虚拟现实(virtual reality,vr)是利用 计算 机省城一种模拟环境,通过多种传感设备使用户“沉浸”到该环境中,实现用户与该环境直接进 自然 交互的技术。这里所谓模拟环境就是计算机生成的具有色彩的立体图形,它可以是某特定现实世界的真实体现,也可以是纯粹构想的世界。传感设备包括立体头盔、数据手套、数据衣服等穿戴于用户身上的装置和设置现实环境中的传感装置。自然交互是指用日常使用的方式对环境内的武体进行操作并得到实时立体反馈。虚拟现实是一种全新的人机交互系统,它能对介入者产生各种感官刺激,如听觉、视觉、嗅觉、触觉,给人身临其境的感觉,人能以自然的方式与计算机生成的环境进行交互操作。
虚拟设计是以“虚拟现实技术为基础,以机械产品为对象的设计手段”,借助这样的设计手段,设计人员可以通过多种传感器与多维的信息环境进行自然地交互,实现从定性和定量综合集成环境得到感性和理性的认识,从而帮助深化概念和萌发新意。
(二)虚拟现实技术
虚拟现实技术是人的想象力和 电子 学等相结合而产生的一项综合技术,它利用多媒体计算机仿真技术构成一种特殊环境,用户可以通过各种传感系统与这种环境进行自然的交互,从而体验比现实世界更加丰富的感受。
二、概念设计的定义及内涵
pahl和beitz在《engineering design》一书中提出“概念设计”这一名词以来,人们对概念设计进行了十几年的研究。他们将其定义为:在确定任务之后,通过抽象化,拟定功能结构,寻求适当的作用原理极其组合等,确定出基本求解途径,得到求解方案,这部分设计工作叫做概念设计。
国内的学者也对概念设计进行了大量的研究,其中邓家褆在《产品概念设计》一书中将“产品概念设计”定义为“由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的,可组织的,有目标的设计活动,它表现为一个由粗到精、由模糊到清楚、由抽象到具体、不断进化的过程。”
在几十年的时间里,人们对概念设计的研究日益增加、不断深入,使概念设计的内涵更加广泛和深刻。主要体现在:根据产品生命周期各个阶段的要求进行市场需求分析、功能分析、功能的工作原理、动作行为的构思、行为载体的选择和方案的组成的等。可见,确定方案是概念设计的最终结果,产品生命周期全过程的满足才是概念设计的关键。设计方法上更加全面融合各种方法,寻求综合最优方案,同时使设计更具创造性。
概念设计是对产品或部件的构思,目的是捕捉产品的基本形状。这个阶段,产品的形状和精确尺寸尚未确定,设计人员有一定变更自由,所以尽可能考察设计方案,以便选出生产成本最低、创意良好的方案。利用传统的计算机辅助设计,往往多是二维交互工具,缺乏三维或者多维的功能,但是产品却是三维的部件,这样必然导致人机交互效率低。现行的计算机辅助设计系统要求定义零件的尺寸,而在产品的概念设计阶段这样的尺寸可能无法精确得到或者根本没必要精确定义,这样必然影响设计效率和周期。传统的计算机辅助设计需要两类人员配合,即产品的设计人员和电脑绘图员,产品设计人员有关产品的概念信息通过草图或者口述的方法传达给电脑人员,这样导致信息的丢失或者绘图者的曲解,而如果设计者本人直接参与电脑辅助设计建模的话,由于现行的电脑辅助设计系统的操作复杂和交互能力若,大大分散了设计者的精力,限制了思路。为了克服这样的限制,充分发挥设计人员的创造性,人们开始把虚拟现实技术引入计算机辅助设计系统进行概念设计,将虚拟现实技术和概念设计有效结合,利用丰富直观的交互手段,在虚拟环境中进行概念设计,从而节省产品精确描绘和尺寸定义的时间,这就是基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计,即虚拟概念设计。
三、虚拟概念设计的研究方向和应用前景
(一)概念设计中应注意的两个问题
1. 虚拟现实环境下的概念可视化。概念可视化是指设计师透过画面或者模型,将市场的需求转换成可视化的具体形态。概念设计是否能符合目标用户的要求,“眼见为实”的图面或者模型是最具有说服力的。
2. 虚拟现实环境下的人机交互界面。想实现人机互动,必须解决一系列技术问题,形成和谐的人机环境。虚拟现实就是一种基于可 计算 信息的沉浸式交互环境,具体地说,就是采用计算机技术为核心的 现代 高科技省城逼真的视听触觉一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、互相影响,从而产生“沉浸”于等同真环境的感受和体验。
(二)虚拟现实技术在概念设计中的前景
在虚拟现实环境下,进行产品的概念设计是虚拟现实技术的基本内容。在电脑虚拟现实提供的良好的可视化条件下,对电脑辅助设计建立的三维模型在几何、功能、加工与装配等方面进行交互性的修改,利用虚拟现实给用户提供诸如视听触觉等各种感知交互手段,最大限度地方便用户的操作,从而减轻用户的负担、提高整个系统的工作效率。相关人员可以对原型的各方面包括视觉效果、部件间比率进行评价。针对不同用户的爱好要求,在不同的虚拟环境中,亲自体验修改模型;选择产品的可选部件,观察设计和修改过程。
概念设计是设计过程的初步阶段,它的目的是获得做够多的有关产品式样和形状的信息,同时它又是设计过程中的重要阶段,因为产品成本的60%~70%是由这个阶段决定的。面对日益加剧的产品市场竞争的挑战,可以预见,基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计必有长足 发展 ,最终将与现有计算机辅助设计系统实现无缝集成。激烈的全球市场竞争,各国投入大量的资金对虚拟现实技术及其在 工业 设计领域中的应用进行深入研究。将研究的成果及时转化为生产力,这是产品迅速占领市场的关键。
参考 文献
[1]周洪玉,王慧君,周岩.虚拟现实及应用的研究[j].哈尔滨理工大学学报,2005,(5).
[2]薄瑞峰,李戈.虚拟现实技术在计算机辅助概念设计中的应用[j].华北工学院学报,2004,(10).
【关键词】虚拟现实 多媒体通信 应用
虚拟现实(Virtual Reality, VR)将在未来像手机和因特网一样深深影响我们的生活,它通过新的接口(头盔显示器、手持控制器等)为我们和计算设备之间提供更加生动、直观、自然的连接。像因特网一样,虚拟现实给我们提供了一种新的多媒体通信方式――真正使远距离通信以更加自然的面对面交谈形式进行。基于VR的多媒体通信技术甚至能为人们提供虚拟生活体验,人们在相隔很远的距离就能够通过全息虚拟实体一起吃饭、看电视、唱歌、跳舞、工作等。因此,VR通信将给人们的生活带来前所未有的革命性变化。
1 虚拟现实的概念和特点
虚拟现实技术是一种以计算机技术高科技技术为主要载体, 将现实生活中的场景或过程等转化成栩栩如生的虚拟环境, 并带给人们视听效果的技术。虚拟现实技术将计算机、图形学、多媒体、机器学习以及控制论等多种理论和技术融合为一体,将概念性事物抽象为具体进行显示,或是将远距离实物在所需位置以逼真的三维影像再现,从而转化为人们容易接受的事件, 实用性很强。虚拟现实技术主要有以下特征:
1.1 构想性
人们的思想、构思、感情等都是抽象的,语言、二维图像等很难对其进行形象化描述和呈现。虚拟现实技术则可以通过计算机模拟和声光电技术将人们所构想的抽象的事物转换为具体的事物,并生动、形象地呈现在人们面前。
1.2 沉浸性
通过虚拟现实技术,人们可以将自己融入到虚拟世界中,与虚拟世界中的人、事、物进行互动甚至是感情上的交流,从而经历与现实世界类似的生活、工作、学习经历,这样可以是人们很容易沉浸在虚拟现实技术所模拟的虚拟环境中。
1.3 全息性
全息性就是指虚拟现实技术能够将事物的所有信息通过计算机、声光电等多媒体手段全面地呈现在人们的面前,使人们不用接触到实物就能够从各方面对事物进行了解。
1.4 相交性
作为虚拟现实技术最重要的一个特征,相交性就是人们能够通过键盘、鼠标等控制设备对虚拟现实设备所呈现的虚拟环境和事物进行控制,使其与实际生活中的相关环境和事物一致,用户也可以通过对虚拟事物的操作和控制达到对实际事物相同的操作和控制。
2 基于虚拟现实的多媒体通信关键技术
基于VR技术的多媒体通信已经被很多研究机构和企业进行了验证,证明了其确实可行。在实现虚拟现实多媒体通信时,必须依靠以下关键技术:
2.1 实物虚化技术
实物虚化技术是现实世界空间向多维信息空间的一种映射,主要包括环境信息采集、基本模型构建、空间跟踪、声音定位、视觉跟踪和视点感应等关键技术,它能够将实际事物抽象、提取为多维信息空间的各种参数,并通过这些参数在所需要的时间和空间对事物进行虚拟化重构。
2.2 具有物理特性的虚拟传感技术
多媒体通信双方在虚拟环境中实现视觉、听觉、触觉等五官体验,同时实现对虚拟事物的动作来实现对虚拟现实环境的控制,需要能对虚拟事物和环境的传感技术,通过这种传感技术将虚拟事物和环境反馈到人体感官和大脑,同时通过虚拟传感技术感知人们的动作和思想、情绪等,并将其反馈给控制器,实现对虚拟事物和环境的操作控制。
2.3 虚拟环境处理技术
虚拟环境处理技术是虚拟现实通信的核心技术,它主要用于完成虚拟事物和环境的产生和处理,主要包括信息同步技术、实时逼真的三维影像生成与现实技术、三维定位和方向跟踪技术等。
2.4 高带宽低时延通信技术
基于虚拟现实的多媒体通信不仅要实时高质量传输声音、图像、立体影像等,还要实时高质量传输反馈控制信息,这就对通信系统的带宽和时延提出了非常高的要求。幸运的是,随着光纤通信、4G/5G等移动通信的技术的发展和应用,虚拟现实通信的高带宽低时延通信需求将逐步得到满足。
3 虚拟现实多媒体通信技术的应用分析
基于虚拟现实的多媒体通信技术在远程教育、电子商务、工业生产、交互式娱乐、虚拟生活等领域都有着及其广泛的应用前景。典型应用领域有:
3.1 远程教育
虚拟现实远程教育系统可以通过通信网络将老师的授课三维呈现在学生面前,甚至建立虚拟现实课堂,让老师和学生均能身临其境,更有利于老师和学生的互动,有些无法通过二维图像呈现的实验、肢体动作教学完全可以有虚拟现实系统模拟出来并传递给所有的学生,学生也可以通过通信网络将学习效果三维模拟反馈给老师。
3.2 电子商务
虚拟现实可以多媒体呈现商务洽谈和会议,也可以通过虚拟现实系统将商品的属性特性虚拟化,由通信网络传递给对方,并由显示系统呈献给对方,从而节省了时间和经费,提高商务效率。
3.3 工业生产
在工业生产中,生产厂家推出新产品,可通过虚拟现实系统模拟、虚拟化所设计的新产品的各种特点和属性,并模拟其使用效果,通过传感系统将使用效果反馈给厂家,厂家根据反馈结果对产品进行改进。也可可通过虚拟现实系统和通信网络将产品呈献给用户,由用户使用状况来确定下一步产品规划。
3.4 交互式娱乐
虚拟现实系统为各类不同用户呈现出三维的多媒体影音效果,其天生就具有娱乐因子。而虚拟现实系统给用户带来的前所未有的三维的、生动的、直接的感官体验和情感体验是其它娱乐系统根本无法实现的。用户可以通过虚拟现实系统进行唱歌、跳舞、游戏等各种身临其境的娱乐活动,足不出户就可以与亲人、朋友一起“玩耍”。
3.5 虚拟生活
虚拟生活概念提出有很长一段时间了,但是一直无法实现,虚拟现实系统的出现使虚拟生活在不久的将来成为可能。虚拟现实可通过多媒体通信系统将分布在各地的人们集中到同一个虚拟生活环境中,在该环境中生活、工作、学习,从事自己感兴趣的工作,和自己心仪的女孩谈一场恋爱等等。
4 结束语
虚拟现实是一个非常有前景的“老”技术,S着通信和网络技术的高速发展,基于虚拟现实的多媒体通信将成为现实,并将我们的生活将产生巨大而深远的影响,相信随着技术的不断革新和进步,虚拟现实将很快走进我们的生活。
参考文献
[1]张颖南.计算机通信中虚拟现实技术的应用探讨[J].信息化建设,2015(80).
[2]Philip Rosedale.Virtual Reality:The Next Disruptor,A new kind of worldwide communication.IEEE Consumer Electronics Magazine,vol. no.,Jan,2017(48-50).
一、虚拟现实技术的概念
虚拟现实技术主要是指以计算机技术为核心,采用现代高科学技术制作出栩栩如生的触觉、听觉、视觉一体化的虚拟环境,用户借助相应的工具(如特制的鞋、手套、头盔和服装)以自然方式与虚拟客体进行相互影响、交互作用,从而产生身临其境、感同身受的体验和感受。虚拟现实技术可以使抽象或复杂系统的概念变成确切含义的符号。虚拟是集聚了很多人的因素的并放大了它对个人感觉的工程。因此,虚拟现实技术是建立在融合了许多学科如多媒体技术、控制学、数据库设计、实时分布系统、电子学、计算机图形学、机器人及心理学等之上的技术。
二、虚拟现实技术的特点
虚拟现实技术具有:沉浸感、和全息性、交互性三个最突出的特征。
(一)沉浸感。凭借虚拟现实技术,将抽象虚拟概念具体化。它采用别样方式以夸张的形式体现设计者的构思与情感。让人们沉浸于虚拟的环境之中。沉浸感是虚拟现实技术中最主要的技术特征之一,是在纯自然的情况下,凭借自身的感知觉系统和交互设备,对抽象虚拟的情景的投入程度。虚拟现实技术是借助计算机制作栩栩如生的人类能够得以感知的虚幻世界。因此用户在使用过程中,往往会产生类似于现实世界的幻觉或意识。人们可以通过触觉、听觉、嗅觉和视觉从多个维度感知虚拟世界的事物,从而使人们全方位地沉浸在虚拟世界。
(二)全息性。全息性是指虚拟能提供的获取信息和感觉通道的深度和广度。参与者运用反应装置及全息传感,在虚拟中获得嗅觉、触觉、听觉及视觉等感知,达到如同现实的真实感觉。全息性是参与者能够沉浸到虚拟的技术基础和前提条件。
(三)交互性。交互性是指参与者运用专业的输出和输入设备,采用自然技能实现对模拟现实的操作与考察的程度。使用者可以利用鼠标、数据手套、电脑键盘、特殊头盔等设备进行交互。虚拟现实技术使交互方式从根本上得以改变。
三、基于虚拟现实技术的计算机通信技术
(一)虚拟交换机。基于pstn技术,虚拟现实技术的应用主要表现在程控交换设备基础上的集中用户交换机和固定智能网基础上的虚拟专用电话网。这里所提到的集中用户交换机主要是指虚拟交换机,也就是在市话交换机上将部分用户作为一个用户群,利用市话交换机的号线资源,在逻辑上建立有关业务数据,从而进行centrex业务的提供,最终达成用户交换机的功能;后来,由于市话交换机发生了改造升级,根据商业用户群的需求,市话交换机还能够商务通信组的centrex业务,也就是bcg centrex业务,或者叫做wac业务,即广域centrex业务。由此可见,虚拟交换机的出现直接将传统的用户交换机替代掉了,从而解决了用户交换机和市话交换机中所发生的信令配合上的问题,对电信业务的发展和本地网的建设和规划有着重要的帮助作用。
(二)虚拟存储器、虚拟主机。在ip网络上的虚拟现实技术应用主要表现在ip vpn业务上,即计算机网络设备基础上的虚拟存储、虚拟主机,也就是在宽带城域网基础上的虚拟专用数据网。上面所说的虚拟主机主要是指通过一定的软硬件技术依据特定的比例将服务器资源分成若干个彼此独立的web网站虚拟主机,这种生成的虚拟主机都有着独立的域名和的ip地址,并有着跟独立主机完全一样的互联网服务功能。这种虚拟主机主要的服务对象是isp,即互联网服务提供商,icp,互联网内容服务提供商,asp,即应用服务提供商以及中小企业和政府部门等。其中,虚拟存储主要是指对存储资源的一种抽象配置。虚拟存贮其实是一种逻辑化存储,即通过异构平台基础上的存储空间,基于开放化设置来实现存储资源的有效管理。这种虚拟存储能够对存储设备空间进行自动配置,能帮助用户在一个域中对物理上彼此分散的存储资源进行统一控制,实现存储资源的跨地区管理,在通信中得以充分应用,比如电信业务中容量需求的设置和调整以及不连续的控制等等。
在20世纪80年代,虚拟现实技术的概念被正式提出。自90年代以来,随着计算机技术的不断发展和创新,虚拟现实技术也得以迅速发展。现如今,计算机网络技术已经渗透发展到各个领域,虚拟现实技术也挺进了设计的每个角落。风景园林设计虽还处于初级发展阶段,但是虚拟现实技术却在其中被大量地运用开来。例如,设计者如果想要对风景园林空间有一个全方位的、真实切身的体验,通过虚拟现实技术多角度变化运动方位,便可轻松实现。另外,这种设计的运动变化模式正呈现出多样化的趋势,其利用人们对运动模式数据的不同选择,便可以掌握受众的切身感受。虚拟现实技术在这一运用中具有很大的真实性,这是因为虚拟现实技术不但能够从各种细节上掌控园林设计,还可以做到美而有序。同时,还能够根据不同的季节变化、不同的节气色彩,做到时空的双重真实性。最重要的是,通过这一虚拟现实,在园林设计过程中可以引入人们的各种意见和建议,使设计又多了一层成功的保障。
2应用中的特点
2.1设计空间展示的全面性传统的表现形式只可以传输一种空间信息,而且无法做到完整性。虚拟现实技术利用三维立体的表现形式,可以完整地把每一个细节予以呈现,让人有一种身临其境的真实感,不再只是看着图纸来想象,而是身临其境进行感受。
2.2浏览的快捷性
利用发达的计算机网络,设计者和施工单位可以联系的更为快捷。设计者的“想法”不必亲手送到施工单位,立体的设计样品利用远程浏览便可商榷,不但节省了时间,而且提高了工作效率。另外,浏览的快捷性还可以让大部分群众参与到决策中来,让群众在享受虚拟的园林设计活动中,可以提出自己的建议,有助于施工单位和设计者的工作。
2.3设计趋于完美性
虚拟现实技术具有很强的可操作性,设计者在整个风景园林的设计过程中能够随意进入任何一个设计阶段进行切身的体验,从而客观地审查自己的作品,如果发现不足,可及时进行修改。此外,在虚拟的现实环境中审视自己的作品,有利于提高设计者的水平。
2.4决策的准确性
风景园林设计的实施过程中受到的影响因素较多,因为风景园林设计与周遭环境氛围以及和大众审美趣味是息息相关的。人们利用虚拟现实技术对园林设计的整体过程知晓的越来越多,越来越具体,就越能提出建设性的建议及意见。简而言之,虚拟现实技术是连接大众和设计者的纽带。只有前期人们对园林设计进行了整体的了解,施工方的后期施工过程才能得到人们的宽容和见谅,此种人性化、大众化的园林设计才能获得双赢。
3应用的展望
3.1不断进行创新
首先要加快计算机技术的创新和革新,不断发展现代虚拟技术系统,制造出高性能、低成本的计算机设备,要在技术层面为虚拟现实技术的发展提供有力的支持。此外,在运用过程中,要根据风景园林设置的理念进行再创新,使其具备风景园林设计的特色。技术的创新是风景园林设计的内核动力,是虚拟现实技术进步发展的源泉。
3.2加强参与的大众化程度
要充分利用虚拟现实技术的自身优越性,让更多的人们参与到风景园林设计中来。利用虚拟现实技术可以通过网络传播,利用各种网络、电视等新媒体进行更大、更广范围内的网络虚拟活动,使园林设计有更多的大众参与,这样将有助于决策者的科学准确决策,最终得出既科学准确而又人性化的风景园林设计方案。
3.3充分利用其他科学技术发展自身
例如,与环境和空间技术的结合,便能够应用到城市的规划、修复与重建、城市的绿化等各个方面,这不但可以使虚拟现实技术的应用更加科学化,而且更加人性化、更加环保。
4结语
关键词:虚拟现实技术;体育教学;体育训练;应用方法
我们所说的虚拟现实技术(VirtualReality,VR)是一种由计算机生成的模拟环境,这项技术需要各种传感设备来实现。这项技术最早是由美国人在80年代提出的,一直到了90年代才有较为快速的发展。可以这样说,这项技术的出现标志着全球的信息科学技术又上了一个新的台阶,包含计算机图形学、智能技术、传感技术和语音处理技术等多项技术,这项技术想要实现的是表现多方面多形式的多维信息,将视觉和听觉很好地融合,给人们带来一种不一样的体验。目前虚拟现实技术在我国的应用十分广泛,比如航天航空、医学实习、建筑和军事设计、体育教学等,这项技术在这些领域的成功应用,标志着我国计算机事业的发展之快。而且虚拟现实技术在教育事业中的应用,给教育事业的发展也带来了比较深远的影响,它可以非常生动地表现教学的内容,这样的课堂教学氛围,不仅能够提高学生们的学习兴趣,还能提高课堂教学质量。
1虚拟现实技术特征及其类型
1.1虚拟现实技术特征
1.1.1沉浸型
虚拟现实技术给人们带来的是一种身临其境的体验,当人们所处的方位和位置发生变化时,人们所看到的图像也是在不断变化的,这是因为虚拟现实技术结合人们视觉和听觉的特点,利用计算机技术呈现出三维立体图像,再通过一些自然交互设备就可以正常运行了,其主要目的是给人们带来一种身临其境的感觉。
1.1.2交互型
虚拟现实技术所实现的交互是一种非常自然的交互,只需要通过一些自然设备即可完成,目前我们常见的交互设备有VR眼镜、电脑、头盔和数据手套等,而且还可以根据使用者的需求不同,呈现不同的图像和用户体验。
1.1.3多感知型
由于虚拟现实技术是根据人们的视觉、听觉和触觉等实现的一种计算机模拟技术,所以人们在体验这项技术时,也可以很好地感知这些方面,带来的是一种更高一级的体验,而且这种感觉还是无法描述的感觉。
1.2虚拟现实技术的类型
1.2.1沉浸型虚拟现实系统
这个系统是一个比较复杂的系统,使用者在体验的过程中必须佩带相应的设备,比如数据手套和头盔等,只有这样才能很好地实现与虚拟世界的交互,因为这个系统的隔离效果超强,所以用户在体验的过程中,可以更加全身心地投入到其中去。但是唯一美中不足的就是这个系统使用成本较高,而且所使用的设备价格昂贵,不适合我国广大人民的消费水平。
1.2.2简易型虚拟现实系统
这个系统相对于沉浸型虚拟现实系统就比较简单了,只要一台计算机就可以很好地完成与虚拟世界的交互。例如在旅游业的市场营销中,目前在网上出现了虚拟现实旅游,让使用者置身于一个由计算机模拟出来的世界中。这个世界既可以是现实世界(如三峡、九寨沟)的模拟,也可以是一个完全虚构的世界(如太空、外星球等),使用者在其中可以看、可以听、可以嗅,还可以有触觉上的感受。这种虚拟现实的旅游体验,可能会有两种发展方向:(1)给旅游者以全面的旅游体验,使之真正成为一种全新的旅游方式;(2)作为现实中的旅游地在网络中的产品,让旅游者在实地旅游之前可以先对准备购买的旅游产品有一定的了解。这种形式的广告,效果无疑会比图片之类的广告更吸引人。
1.2.3共享型虚拟现实系统
从今年开始共享这个概念就一直存在于我们的生活之中,例如共享小黄车、摩拜单车和共享雨伞的出现,这都很好地体现了共享这个概念,同样,虚拟现实技术也在很好地诠释共享这个概念,所以另一系统就是共享型虚拟现实系统,这个系统的实现主要靠远程网络,将不同区域、不同种族的用户联系起来,实现了多空间和多用户的共享,而且这个系统还可以通过单个网络对同一个虚拟实际进行观察和操作,以此达到共同工作的目的,让我们也能够体验到虚拟世界带给我们的乐趣。
2虚拟现代技术在体育教学中的作用
虚拟现代技术应用到我国的教育领域是一项重大的发展,同时应用到体育教学中也是一个较大跨度的飞跃。虚拟现代技术可以使人们感受到身临其境,参与者和虚拟环境之间是不可分的,可以互相作用、互相影响。参与者和虚拟环境都是这一个整体的主要组成部分。与之前的教学模式相比有了很大的改进和完善,虚拟现代技术在如今的教学中可以说是一项新型的教学方式,同时也有着自身在体育教学的作用,符合现代社会发展的潮流。
2.1避免体育教学中对学生自身带来的伤害
现代的体育教学中很受学生欢迎的项目有拳击、跆拳道等,这些都是一些有一定对抗性的体育项目。在教学中很难避免会给学生带来意外伤害,因为危险系数很高,所以有些学校干脆直接不开设这些对抗性的课程。利用虚拟现代技术进行体育项目的虚拟练习,可以直接避免会给学生造成意外伤的顾虑。在学校设定好的虚拟环境中可以让学生大胆地去和虚拟环境所设计的对手进行对抗性的搏斗练习,同时却不用担心受伤的问题。除此之外,虚拟环境还可以对学生的动作进行客观智能的评价,快速地指出学生的不足,提高学生的训练效率。
2.2弥补教学设施建设的不足
在学校开设的体育课类型往往要受到学校设施、建设场地的限制,因此将会删减大部分经费过高、设施较高端的体育课,这也就使得好多学生喜欢的体育课无法开课,比如射击、赛车、野外生存等项目。但是在体育课中应用虚拟现代技术就会有很大的改善,甚至可以直接弥补这其中的不足,学生在虚拟的环境中练习,不用受到学校场地设施的约束,并且可以在虚拟的环境中感受到和真实环境的感受。在虚拟现代技术的应用中,运用了计算机的智能化特点,实现的虚拟技术的人机交换,也使得体育教学有了一定的特殊性和个性化。
2.3彻底打破时间空间的限制
在虚拟化现代技术的应用中,看不到、摸不到的物体甚至没有感受过的危险场所等,都能在虚拟环境中体现出来,又或者这个自然界根本不存在的事物,也可以根据它固有的特性在虚拟的环境中生成,这些的出现已经彻底地打破时间和空间的约束和限制。例如在足球射门的教学过程中,传统的教学模式可能会应用多媒体技术来展现射门的动作,一般也就通过几个动作的慢镜头来完成射门的全过程,而射门的动作也都是经过慢镜头剪辑出来的。但是应用到虚拟设备就会有很大的不同了,从上到下、从左到右、从前到后,可以从每一个你想看到的任何角度来看射门的全过程,可以生动地展现射门过程的技巧,提高学生训练技巧的效率。
3虚拟现实技术在体育教学中的应用
虚拟现实技术是在体育教学中充分应用的一项技术,虚拟技术在体育教学发展中使教学技术不断地更新生成不同的设备,使学生可以在虚拟的环境中全身心投入进去,对学生的技能训练有很大的帮助。以下是虚拟现实技术在体育教学中的几个应用举例。
3.1技能训练
利用虚拟现实技术可以将学生的技能训练有效地提高,比如在乒乓球训练的时候,可以通过虚拟现实技术和不同水平、不同技术手法的对手进行对打,来提高自己的技术能力,现实中是不能将这么多手法的人集合在一起的。虚拟现实技术可以在体育教学中让学生扮演不同的角色,开展针对性的训练,为学生能力的提高起到了推进作用。
3.2知识学习
可以通过对虚拟现实技术在体育教学中的应用来让学生感到新奇,在现实生活中无法观察的生活状况以及事物变化的过程,都可以通过这个技术向学生表达出逼真的效果。另外还可以让抽象的理论概念变得更加直观形象,学生可以通过这种实时的教学方式,最大限度地开发自己的能力,提高体育教学中的教学质量。
3.3体育远程网络教学
随着信息技术的不断发展和网络的成熟,在网络环境良好的情况下,将虚拟现实技术与体育的远程网络教学相互结合,将会成为一种革新换代的教学方式,可以对网络体育教学资源进行开发,将远程的体育教学作为教育界的重点来推进。并且随着时代的发展,这种网络授课的方式已经逐渐被各地的高校所采纳,人们对虚拟现实技术的要求不断地增高,虚拟现实技术也在不断地完善,所以开发一种虚拟现实技术的远程体育教学软件,具有很好的发展前景。
4结语
【关键词】虚拟现实技术 中学地理 课件制作 教学质量
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2015)02-0116-01
虚拟现实技术(英文为Virtual Reality)指的是利用多传感交互技术、三维图形生成技术、高分辨显示技术等新型技术所生成的三维、逼真、立体的虚拟环境,如若用户佩戴上特制头盔及数据手套等专业传感设备便可以进入虚拟空间。当用户成功进入虚拟空间以后,便可以进行实时交互活动,感知并且操作虚拟世界当中的各种对象,从而体会到最为真实的感受。本文探讨分析了虚拟显示技术在中学地理课件制作中的应用策略,希望能够促使我国的中学地理教育真正走上可持续发展的道路。
一 虚拟现实技术的概念
虚拟现实技术指的是多媒体技术广泛实施应用以后兴起的一种高端计算机终端用户接口技术。该技术能够运用计算机生成一个非常逼真的三维模拟场景,通过一些自然技能的使用性传感设备可以促使用户完全“融入”模拟环境之中。如此一来,使用者不仅能够通过传感器装置和其进行有效的交互活动,从而获得听觉、视觉、触觉等各种感知,还能够依照使用者个人的意愿将其进行适当地调整与改变。
依照虚拟现实系统功能的差别,可以将其划分为三大类型:(1)共享型虚拟现实系统;(2)简易型虚拟现实系统;(3)沉浸型虚拟现实系统。其中,简易型虚拟现实系统非常适合应用到教育领域,用户通过鼠标、键盘等普通输入设备与其虚拟环境进行交互,能够有效提高教学效率与教学质量。
二 虚拟现实技术在我国中学地理课件制作中的应用策略
在中学地理课程教学过程中,可以应用虚拟现实技术的教育环节非常多,主要分为两大类:
第一,地理空间的虚拟模式。在中学地理课程的教学过程中,很多知识内容的发展都是同空间紧密相连的,无论是地球、大气抑或海水等知识内容均涉及对空间的感知。但是这些空间内容对于学生而言过于抽象化,如若利用传统的图片方式进行展示,又缺乏具象性,学生难以掌握这些事物的运动规律。所以,将虚拟现实技术应用到中学地理教学的过程中,将其制作为课件,学生们则会对这些知识内容一目了然。如在针对“太阳系的行星”这一研究时,教师通过利用虚拟现实技术建立起完整的立体场景,从而模拟出完整的太空“强辐射、高真空以及失重”的状态。此外,教师还可以利用虚拟现实技术制作出行星自身的彩色三维表现以及在太空中的运动轨迹。如此一来,学生们便可以如同宇航员一般,感知到太空中的神奇之处。还有部分地理空间对于大多学生来说,是缺乏亲身体验的,所以无法准确地把握好空间整体。如在分析地形的过程中,很多学生都缺乏对于山谷、鞍部、山谷、陡崖以及山脊等概念的直观感的理解,纵然在脑海中想象也无法透彻地掌握。所以,教师便可以利用虚拟现实技术为学生们在课件中制作出与真实情况非常符合的地形环境,让学生们更容易理解这些地理环境,并且从中可以感受到学习地理知识的乐趣。
第二,地理事物发生过程的虚拟模式。在地理教育的过程中,可以察觉许多地理事物都具有自身发展的一个完整演变过程,这些内容大多抽象,仅通过传统课件制作,无法让学生真正了解其来龙去脉。如果通过虚拟现实技术制作课件,学生们便可以更为透彻地了解地理事物的发展过程。如对于地震一事,其发生过程非常激烈,时间又过于短暂。但如若通过虚拟现实技术,学生们便可以真切地了解地球内部的动态过程,观察到能量的聚集过程与瞬间爆发的情形,这会为学生的学习过程留下更为深刻的印象,以提高教学质量和教学效率。
三 结束语
总之,虚拟显示技术作为当前社会的一门高新技术,将其应用于中学地理教育的过程当中仍然是一种创新性的尝试。但是,这种新的尝试无疑体现出了独特而巨大的优势,这更会是我国素质教育可持续发展的必然趋势。将虚拟现实技术应用在中学地理课件中,不仅能够有效提高教学效率与教学质量,还能激发学生们的学习能动性与积极性,是一种较为理想的新型技术措施。
参考文献
[1]汪成为、高文、王行仁.灵境(虚拟现实)技术的理论、实现及应用[M].北京:清华大学出版社,1997
[2]周跃良.中小学虚拟学习环境设计与应用[M].北京:人民教育出版社,2006
[3]程光远编著.AutoCAD2008中文版实用自学手册:新手提高篇[M].北京:电子工业出版社,2009
一、学前教育的特点
学前幼儿的认知水平在学前教育阶段逐步发展,在这个时期,幼儿处于认知水平的敏感期,教师应格外注意幼儿的学习心态,满足幼儿在该时期的内在学习需求,进而提高幼儿的认知水平,否则幼儿会因内在需求得不到满足而丧失学习兴趣,错过学习的最佳时期。在学前教育阶段,幼儿对外物的认知主要受到兴趣的驱使,通过观察直观的外物形象达到认知的目的,这个过程中由于幼儿的抽象思维还没有发展,所以主要以形象思维为主且完全依赖于实物,例如自然现象、颜色、动画、声响和图案等。在这个阶段,幼儿对外界保持着强烈的好奇心,注意力无法长时间高度集中,导致教师在教学过程中无法很好地完成教学任务,教学质量较低。卡尔•雅思贝尔曾说,在学前教育过程中,对幼儿最重要的不是科学规律,而是在精神世界中充盈着直观的现象和图片。所以,学前教育涉及到幼儿心理学、教育学等多方面的知识,是一门综合性强的学科,具有较强的实践性。在学前教育阶段充分利用虚拟现实等信息技术,可最大程度地发挥虚拟现实技术的价值和意义,提高学前教育的教育水平。
二、虚拟现实技术的类型
《学前教育信息技术应用》一书在项目一中聚焦信息技术,对信息技术进行了系统全面的阐释。首先,明确了信息技术的概念、分类等。该书主要介绍了虚拟现实技术和人工智能技术在学前教育中的应用,其中虚拟现实技术主要分为分布式、桌面式、沉浸式和增强现实式。分布式虚拟现实技术是通过专业设备将多个用户联系在一起,创造一个虚拟的空间,用户可以共同在虚拟空间中进行体验,并相互之间进行互动、交流和学习,同时获得更高的虚拟效果,达到合作的目的。桌面式虚拟现实技术的体型较小,是支持电脑平台的极低的桌面电脑游戏系统。用户可使用PC来观看、感受和感知虚拟世界,并通过鼠标、键盘和替代设备进行操作,以体验虚拟氛围。但由于用户在使用过程中会受到周围环境的干扰,导致沉浸感和体验感较差,是一种原始的虚拟现实技术。沉浸式虚拟现实技术的系统较为复杂,用户的听觉通过头盔、视觉通过VR眼镜、触觉通过数据手套等实现与外界的完全隔离,消除了周围环境的干扰,全身心地沉浸在虚拟环境中,体验逼真的虚拟世界。增强现实式虚拟现实技术是将现实与虚拟世界结合起来,使用户处于半真半假的环境中,并通过与环境的交互行为提高沉浸感。该书通过对虚拟现实技术等信息技术的介绍,为后续该技术在教学过程中的实际操作奠定了坚实的基础。
三、虚拟现实技术在学前教育中的作用
在学前教育教学过程中应用虚拟现实技术可弥补传统教学的不足。学前教育阶段,教师主要采用游戏的方式进行教学,但这种教学手段无法一直保持课堂的趣味性。在教学过程中使用虚拟现实技术,利用该技术沉浸性和交互性的优势展开情景教学,教师在教学过程中为幼儿设计有趣的互动式游戏,使幼儿主动参与进游戏过程中,激发幼儿的兴趣,进而提高教师的教学质量和效果。在传统游戏教学过程中,教师往往需提前准备好游戏或科学活动所需的器械,费时费力且具有一定的危险性,利用虚拟现实技术可省略对实验器械的准备,只需在虚拟现实技术中设计好要演示的事物,即可在应用过程中让幼儿沉浸在逼真的环境中,更安全直观地进行学习。将虚拟现实技术应用于学前教育过程中,可打破传统教学在时间和空间上的限制。社会上部分学前教育学校在教授幼儿宇宙科学时,为了让幼儿更好地了解宇宙,即利用虚拟现实技术来模拟宇宙天体的形状和运动轨迹,学前幼儿通过佩戴3D交互设备,可直观地观看宇宙天体的运动和地球的形状,并在教师的讲解下进一步了解各大星系以及太阳系的其他行星,打破了空间上的限制,同时在对幼儿进行远古时代恐龙方面的教育认知时也可采用桌面式虚拟现实技术,打破时间和空间的限制,激发幼儿对生物的兴趣。在学前教育过程中采用虚拟现实技术可提高幼儿学习的主动性。由于虚拟现实技术的沉浸性和交互性,且可以呈现三维立体的真实环境,教师在授课过程中应用虚拟现实技术可优先提高幼儿的积极性。例如,教师在教授安徒生童话或格林童话等故事时,通过虚拟现实技术来模拟出童话中的场景,幼儿通过佩戴专业设备与童话中的动物或任务进行对话,进而融入到故事中,增强了学习的体验,激发了幼儿对学习的兴趣,提高了幼儿自主学习的意识。
四、虚拟现实技术在幼儿教育中的应用