虚拟现实范文10篇

时间:2023-04-08 20:55:49

虚拟现实

虚拟现实范文篇1

关键词:虚拟现实研究现状发展技术

1虚拟现实技术

虚拟现实是从英文VirtualReality一词翻译过来的。Virtual就是虚假的意思,Reality就是真实的意思,合并起来就是虚拟现实。国内也有人译为“灵境”或“幻真”。虚拟现实是一项融合了计算机图形学、人机接口技术、传感技术、心理学、人类工程学及人工智能的综合技术。

目前,有关虚拟现实研究现状方面的资料很多,但关于这方面的记载都不够系统和全面,本文仅以几个具有典型性的国家为例,对其在VR方面的发展状况作一综述。

2美国的研究现状

美国是在VR技术方面最具权威性的国家。美国VR研究技术的水平基本上就代表国际VR发展的水平。首先让我们先来回顾一下美国数十年来虚拟技术的发展历程。发展历程基本上可分为三个阶段:20世纪70年代以前为第一阶段;80年代初到80年代中期为第二阶段;第三阶段从80年代末期至今。

2.1虚拟现实技术思想的产生

1929年,EdwinA.Link发明了飞行模拟器,使乘坐者的感觉和坐在真的飞机上是一样的。

1956年,MortonHeileg开发了一个叫做Sensorama的摩托车仿真器。Sensorama具有三维显示及立体声效果,并能产生振动和风吹的感觉。

1962年,MortonHeilig的专利“全传感仿真器”的发明,有振动、声的感觉。该专利也蕴涵了虚拟现实技术的思想。

1965年计算机图形学的奠基者IvanSutherlan发表了“终极显示”(TheUltimateDisplay)的论文,提出了感觉真实、交互真实的人机协作新理论。

1966年,美国的MIT林肯实验室在海军科研办公室的资助下,研制出了第一个头盔式显示器(HMD),随后又将模拟力和触觉的反馈装置加入到系统中。

1967年,美国北卡罗来纳大学开始了Grup计划,研究探讨力反馈(ForceFeedback)装置。该装置可以将物理压力通过用户接口引向用户,可以使人感到一种计算机仿真力。

1968年,Sutherlan在哈佛大学的组织下开发了头盔式立体显示器(HelmetMountedDisplay即HMD),后来他又开发了一个虚拟系统,可称得上是第一个虚拟现实系统。

1970年,美国的MIT林肯实验室研制出了第一个功能较齐全的HMD系统。

1973年年,MyronKrurger提出了“ArtificialReality”,这是早期出现的虚拟现实的词。

2.2虚拟现实技术初步发展

20世纪80年代初到80年代中期。此阶段开始形成虚拟现实技术的基本概念。这一时期出现了两个比较典型的虚拟现实系统,即VIDEOPLACE与VIEW系统。

20世纪80年代初,美国的DARPA(DefenseAdvencedResearchProjectsAgency)为坦克编队作战训练开发了一个实用的虚拟战场系统SIMNET。

1984年,M.McGreevy和J.Humphries博士开发了虚拟环境视觉显示器,用于火星探测,将探测器发回地面的数据输入计算机,构造了火星表面的三维虚拟环境。

1985年,WPAFB和DeanKocian共同开发了VCASS飞行系统仿真器。

1986年可谓硕果累累,Furness提出了一个叫作“虚拟工作台”(VirtualCrewstation)的革命性概念;Robinett与合作者Fisher,ScottS,JamesHumphries,MichaelMcGreevy发表了早期的虚拟现实系统方面的论文“TheVirtualEnvironmentDisplaySystem”;JesseEichenlaub提出开发一个全新的三维可视系统,其目标是使观察者不要那些立体眼镜、头跟踪系统、头盔等笨重的辅助东西也能达到同样效果的三维逼真的VR世界。这一愿望在1996年得以实现,因为有了2D/3D转换立体显示器(DTI3Ddisplay)的发明。

1987年,James.D.Foley教授在具有影响力的《科学的美国》上发表了一篇题为先进的计算机界面(InterfacesforAdvancedComputing)一文;美国《ScientificAmerican》杂志还发表了一篇报导数据手套的文章,这篇文章及其后在各种报刊上发表的虚拟现实技术的文章引起了人们的极大兴趣。

1989年,美国JarnLanier正式提出“VirtualReality(虚拟现实)”一词。

2.3虚拟现实技术的日趋完善

1992年,Sense8公司开发了“WTK”开发包,为VR技术提供更高层次上的应用。

1994年3月在日内瓦召开的第一届WWW大会上,首次正式提出了VRML这个名字。后来又出现了大量的VR建模语言,如:X3D,Java3D等。

1994年,BurdeaG和Coiffet出版了虚拟现实技术一书,在书中他用3I(Imagination、Interaction、Immersion)概括VR的三个基本特征。

进入20世纪90年代,迅速发展的计算机软件、硬件系统使得基于大型数据集合的声音和图像的实时动画制作成为可能,越来越多的新颖、实用的输入输出设备相继进入市场,而人机交互系统的设计也在不断创新,这些都为虚拟现实系统的发展打下了良好的基础。其中,利用虚拟现实技术设计波音777获得成功,是近几年来又一件引起科技界瞩目的伟大成果。

3VR技术在欧洲的研究开发

3.1VR在英国的研究与开发

英国在VR开发的某些方面,特别是在分布并行处理、辅助设备(包括触觉反馈)设计和应用研究方面,在欧洲来说是领先的。英国Bristol公司发现,VR应用的交点应集中在整体综合技术上,他们在软件和硬件的某些领域处于领先地位。英国ARRL公司关于远地呈现的研究实验,主要包括VR重构问题。他们的产品还包括建筑和科学可视化计算。

英国从事VR研究主要集中在以下四个主要中心。

Windustries(工业集团公司),以工业设计和可视化等重要领域而闻名于世。

BritishAerospace(英国航空公司BAe),其主要从事的研究项目有:利用VR技术设计高级战斗机座舱;VECTA(VirtualEnvironmentConfigurableTrainingAid)是一个高级测试平台,用于研究VR技术以及考察用VR替代传统模拟器方法的潜力;VECTA的子项目RAVE(RealAndVirtualEnvironment)就是专门为在座舱内训练飞行员而研制的。

DimensionInternation是桌面VR的先驱,该公司以生产一系列以Superscape命名的商业VR软件包而闻名。

DivisionLtd公司,它的成就是在开发Vision、ProVision和Supervision系统/模块化高速图形引擎中,率先使用了Transputer和i860技术。

3.2欧洲其它国家VR的研究状况

在欧洲,其它一些较发达的国家如:荷兰、德国、瑞典等也积极进行了VR的研究与应用。

瑞典的DIVE分布式虚拟交互环境,是一个基于Unix的,不同节点上的多个进程可以在同一世界中工作的异质分布式系统。

荷兰海牙TNO研究所的物理电子实验室(TNO-PEL)开发的训练和模拟系统,通过改进人机界面来改善现有模拟系统,以使用户完全介入模拟环境。

德国的计算机图形研究所(IGD)的测试平台,用于评估VR对未来系统和界面的影响,以及向用户和生产者提供通向先进的可视化、模拟技术和VR技术的途径。

另外,德国在建筑业、汽车工业及医学界等也较早应用了VR技术,如德国一些著名的汽车企业奔驰、宝马、大众等都使用了VR技术;制药企业将VR用于新药的开发;医院开始用人体数字模型进行手术实验。

4日本的研究现状

日本的虚拟现实技术的发展在世界相关领域的研究中具有举足轻重的地位,它在建立大规模VR知识库和虚拟现实的游戏方面作出了很大的成就。

东京技术学院精密和智能实验室研究了一个用于建立三维模型的人性化界面,称为SPmAR。

NEC公司开发了一种虚拟现实系统,用代用手来处理CAD中的三维形体模型,通过数据手套把对模型的处理与操作者的手联系起来。

京都的先进电子通信研究所(ATR)正在开发一套系统,它能用图像处理来识别手势和面部表情,并把它们作为系统输入。

日本国际工业和商业部产品科学研究院开发了一种采用X、Y记录器的受力反馈装置。

东京大学的高级科学研究中心的研究重点主要集中在远程控制方面,他们最近的研究项目是可以使用户控制远程摄像系统和一个模拟人手的随动机械人手臂的主从系统。

东京大学原岛研究室开展了3项研究:人类面都表情特征的提取、三维结构的判定和三维形状的表示、动态图像的提取。

东京大学广濑研究室重点研究虚拟现实的可视化问题。他们正在开发一种虚拟全息系统,用于克服当前显示和交互作用技术的局限性。

筑波大学研究一些力反馈显示方法,开发了九自由度的触觉输入器,虚拟行走原型系统。

富士通实验室有限公司通过研究虚拟生物与VR环境的作用、VR中的手势识别,开发了一套神经网络姿势识别系统。

5国内研究成果

从某种意义上讲,我国才是VR的发源地,早在战国时期,《墨子.鲁问》篇中就记载着“公输般竹木为鹊,成而飞之,三日不下”,其原材料是极薄的木片或竹片。后来人们在风筝上系上竹哨,利用风吹竹哨,声如筝鸣,故称“风筝。模拟飞行动物发明的有声风筝,这是有关中国古代人试验飞行器模型的最早记载。后来该技术传到西方,利用风筝的原理才发明了飞机。

但我国对VR技术的正式研究起步却很晚,大概在20世纪90年代初,发展到现在已初步取得了成果但与发达国家相比还有很大的差距。其研究概述如下。

国内最早开展此项技术试验的是西安虚拟现实工程技术研究中心;北京航空航天大学计算机系也是国内最早研究VR的单位之一,它在VR视觉接口方面获得了一部分研究成果;北京大学设计了基于PC机的VR系统;清华大学国家光盘工程研究中心所作的“布达拉宫”,采用了QuickTime技术,实现大全景VR制;浙江大学CAD&CG国家重点实验室开发了一套桌面型虚拟建筑环境实时漫游系统;哈尔滨工业大学计算机系已经成功地合成了人的高级行为中的特定人脸图像,解决了表情的合成和唇动合成技术问题,并正在研究人说话时手势和头势的动作、语音和语调的同步等;西安交大信息工程研究所对VR中的关键技术—立体显示技术进行了研究;中国科技开发院威海分院研究了视觉接口技术,完成了VR中的体视图及软件接口;北方工业大学CAD中心是我国最早开展计算机动画研究的单位之一,完成了通讯图像显示系统的多媒体平台及相关音频资料库,并且中国第一部完全用计算机动画技术制作的科教片《相似》就出自该中心;上海大学CIMS中心开发了一套基于IRIX的虚拟科技园区环境实时漫游系统;另外,上海交通大学图像处理模式识别研究所,长沙国防科技大学计算机研究所、华东船舶工业学院计算机系、安徽大学电子工程与住处科学系等单位也进行了一些研究工作和尝试。

6结束语

资料显示,虚拟现实从其萌芽到今天的日渐成熟已经走过了相当长的一段风雨历程。随着计算机技术和网络技术的飞速发展,计算机3D运算能力和网络带宽大大提高,虚拟现实在生产生活中的应用日益广泛,已逐渐应用到了航空、军事、医学、教育、工程设计、商业经营等各个领域。

不过,以上这些应用给用户的感觉并不真实,它只能被看做虚拟现实技术的初步应用。随着现代科学技术的发展,数字化的有着真正三维身体的“人”或物在虚拟的三维场景中出现,现实生活中的人可以在一个虚拟的三维的“真实”世界中变成另一个“人”,可做出真正动作,真正与他人“交谈”、“接触”。

参考文献

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VirtualRealitytechnologyanditsdevelopment

虚拟现实范文篇2

关键词:虚拟现实技术;产品设计;融合

虚拟现实技术在计算机技术快速发展的背景下,不仅构造出三维立体的空间环境,使人类视角从二维拓向三维,进而使相关产品的多种信息在大数据平台、云计算等领域的支撑下进行可视化操作成为可能,给人带来现实化的多感官体验。与此同时,相比传统的产品设计在色差把控、细节呈现、比例大小等方面的差异性和难以把控性,虚拟现实技术的介入,使产品在设计过程中的构造与功能实现的预先整合与操作成为可能,各个环节可以实现交互与可逆演算。而在产品的展示与体验方面,用户通过VR设备不仅可以了解产品的设计过程,也能够直观体验产品带来的感官体验。因此,基于虚拟现实技术,探讨其与产品设计相互融合的优势,能够有效提升产品设计整个环节的质量和效用,最终使产出的产品实体实现经济与实用两方面的效益。

1虚拟现实技术概述

首先,虚拟现实技术是以计算机技术为依托,在特殊软件的辅助下生成类似现实的虚拟环境,其中的声音、图像、视觉感受、触觉感受等极具逼真性,受众可以借助专业的虚拟设备体验其逼真的交互式环境。该技术作为仿真技术领域的前沿研究领域,涉及了如计算机图形学、多媒体技术、传感技术等多种尖端技术领域,是一种交叉性极强的学科领域,使虚拟现实技术领域具有一定的挑战性。正因为此,其三维立体空间的空间感和现实性极强,不仅给人很强的代入感,也使建立的产品数据模型十分直观,有效增强了现实性。其次,虚拟现实技术具有突出的特点。其一,突出的交互性。交互性直观地体现在用户在佩戴特殊虚拟设备时,计算机捕捉各种行为动作,并经过演算和处理给予体验者相应的现实性感受。在虚拟现实技术的支持下,避免了参与者因所表现出的物理反应延迟而影响体验感,反映出虚拟现实技术不仅仅是全景式的再现,而是多层次和多领域的互动。其二,突出的沉浸感。识别虚拟现实技术优劣的重要判别标准之一是该技术手段能否给用户带来代入式的感受,而虚拟现实技术应用的目的之一即是给受众带来多感官角度的逼真体验,使用户超前感受产品的效果。其三,突出的构想性。虚拟环境的创设反映了设计者的构想力,虚拟技术的发展离不开想象力,在想象力的支撑下,虚拟世界的内容以及虚拟现实技术产业的未来发展潜力具有强劲的动力。由于虚拟现实技术构造的三维世界是现实与想象的结合,因此,想象力占据着该技术领域的制高点,使其不断提供新的交互方式、新的感官体验等成为可能。其四,突出的感知性。虚拟现实技术表现出的多感官体验,是交互的特征之一,而这建立在多种硬件设备的支持之下。从最基本的头显和手柄两部分仅仅提供来自视觉和触觉的部分感受,到借助VR座椅、运动传感器等多种类型的传感设备,使参与者能够较为全方位地感受虚拟现实环境中给人带来的体验,有效增强了现实性。

2虚拟现实技术与产品设计融合的价值

总体来看,衡量虚拟现实技术运用成功与否的标准之一是沉浸感的感受度,也是衡量产品设计是否成功的关键之一。相比传统产品设计过程,虚拟现实技术构建出的三维立体环境的优势在于不需要如传统产品设计一样在二维与三维视角之间切换,在三维环境下有效提升了产品信息之间交互的准确性和效率。一方面,市场与社会发展有着密切的关系,现代社会需求的变化使产品定位发生变动,包括产品的研发周期、产品的类型等都在提升,为了适应这一变化趋势,将虚拟现实技术应用于产品设计,大大缩短了产品设计的时间,适应了社会的快节奏需求。另一方面,产品设计的整个环节的提升也与之密切相关。与传统的产品设计相比,虚拟技术运用下的产品设计在造型的定位、色彩的选择、材料的测试、功能的展示等环节都采用各种参数计算,使产品设计的各个环节都能够达到最优化,而依托于虚拟现实技术,在产品成型后的展示与评估方面,其包含的理念能够更好地展示给受众,从而增强了产品的体验感。

3虚拟现实技术与产品设计的相互融合

3.1外形草图设定阶段。基于虚拟现实技术进行产品外形的草创,设计师可以在三维空间内随意进行创意角度的绘制,打破了传统二维平面因缺少立体化和体量感而不能全面展示造型的缺陷。在三维空间中,任何一条线条都是带有空间坐标的模型,其优势在于设计师能够从各个角度对线条进行观察与修改,而在模型草图初步成型后,设计者能够借助虚拟现实设备对造型结构、色彩搭配等基础部分进行调整与优化,这大大节省了产品成型的时间和耗费的精力。以文创产品的外形设计为例,依托于草图设计方案模型TiltBrush的VR绘图应用,能够直接将设计模型进行立体展示,从而确定最佳的文创产品外形,这避免了产品因外部造型的缺陷而导致不必要的产品研发风险。3.2产品布局研发阶段。产品布局的研发是以外形草图为基础,进入数字建模阶段,大大避免了不合理问题的出现,也节约了传统产品设计参照纸质手稿或草图的时间。产品设计的合理与否与布局安排的科学性密切相关,虚拟现实技术在大数据的支撑下,对产品各部分的布局进行具象化再现,这离不开Rhino、Solid-works、PRO/E等三维建模软件的使用,其优势在于能够对产品进行添加、删减、微调,从而得出较为合理科学的产品模型。此外,利用虚拟现实技术还可以进行布局渲染,布局渲染最直接的目的是增加交互式体验,此阶段是对产品进行环境、色彩、光源、纹理等角度的优化布局,这得益于大数据平台以及虚拟现实技术提供的三维立体化展示空间。例如,空气净化器与虚拟现实技术的结合,通常要考虑光源、温度、空气等诸多物理因素,通过对数据的分析演算得到最佳方案,有效提升产品自身布局的合理性与交互性。3.3产品评测阶段。产品设计的合理与否要接受一定的测试和考虑一定的可能性因素。基于虚拟现实技术,在确定产品模型之后,应对可适配的材料和加工产出等过程进行计算模拟,评测产品加工环节是否合理科学,从而避免后期多次重复修改的问题。例如,针对运动性较强的产品要考虑现实运动中的协调关系,对可能涉及的因素和环节进行充分测试,以设计出符合动力学理论的仿真设计产品。此外,产品宣传也是评测的重要环节,用户直接参与体验,能够直接得到真实的使用数据,通过对数据进行计算分析,利用虚拟现实技术进行算法修改,优化与提升产品的性能。因此,将虚拟现实技术与产品设计的评测结合,能够减少设计环节和反复修改导致的材料浪费与时间流逝,大大节约研发成本。

4结语

虚拟现实技术作为计算机科学的先进技术之一,有广泛的应用领域,而其表现出的突出性特征和优势技术与产品设计过程相互融合,使其整个设计制造过程得到了优化升级,极大地便利了产品的设计研发。虚拟现实技术在科技领域具有的独特优势将促进产品设计的可持续发展。

参考文献:

[1]刘慧喜.VR技术在产品设计中的应用[J].山西科技,2007(05).

[2]钱泓坤,戴端.产品设计中虚拟现实技术的应用研究[J].设计,2012(10).

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虚拟现实范文篇3

关键词:虚拟现实技术;广告宣传;广告设计;RV技术

随着社会时代经济和科技的快速发展,随着现代广告设计种类越来越多,而且在人们生活中随处可见,缺乏创新的广告设计,这就导致人们对于现代广告宣传已经出现了审美疲劳,给我国广告设计带来了巨大的机遇和挑战。因此,广告设计者需要不断探索尝试使用新的方式来进行广告宣传,从而创作出多种把虚拟现实技术与现代广告内容相结合的创新广告作品,让用户在观看广告的同时可以与产品和品牌进行良好的互动,这样既能够让人们对广告内容印象深刻,又能并提升对品牌的好感度,起到良好的广告宣传效果。

一、虚拟现实技术

虚拟现实技术英文名称是“VirtualReality”,缩写为“VR”,是一种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,是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真,并使用户沉浸到该环境中。在上个世纪八十年代,虚拟现实技术首次被提出,并且在各行各业得到广泛应用,随着虚拟现实技术的不断更新与成熟,其也在不断的改变世界,改变很多行业的命运。随后虚拟现实技术和其他相关的科学技术不断融合,最终实现了虚拟现实技术的数字化。虚拟现实技术通过数据手套、传感头盔、显示器以及其他配套设备等,就可以让人进入到一个真实的虚拟环境当中,并和虚拟环境中的人或事产生互动,在虚拟现实环境中,体验者可以产生视觉和听觉感知,甚至会产生触觉、嗅觉、运动等感知,体验者可以很直观的感受到和真实环境相似的虚拟环境,仿佛置身其中。利用虚拟现实技术可以实现人类无法到达的地方,这都是虚拟现实技术的强大之处。

二、虚拟现实技术给广告设计带来现实影响

对于广告传播而言,其要与时俱进,采用先进的技术,运用新颖独特的表现形式,这样才能吸引更多的消费者。广告设计与虚拟现实技术相结合,是把广告艺术和科学技术进行充分融合,给广告受众带来沉浸式的互动体验。从而带给用户不一样的广告体验与互动,有利于广告传播。(一)虚拟现实广告使消费者与产品、品牌之间产生亲密的互动。和传统广告相比应用了虚拟现实技术的广告最大的优势就是增强了和消费者的互动性,使得传统广告的单向传播转变为互动传播,虚拟现实技术是新型的媒体广告传播途径,通过虚拟现实技术与广告设计相结合,在虚拟环境中植入媒体广告,使之和虚拟环境无缝相结,再现了真实的使用产品的环境,消费者可以在虚拟环境中去接触产品、感受产品带来的使用体验、可以和产品产生互动,相比传统广告中消费者只能在屏幕前观看产品的情况,虚拟现实技术广告可以让消费更真实的体验产品给自己带来的使用体验,可以更深入的了解产品的性能和特点,可以提升用户体验,因而达到更好的广告的宣传效果。例如,2016年,宜家公司,运用虚拟现实技术,开发出一款IKEAVRExperience软件,用户在这个软件中挑选心仪的家具,可以改变橱柜和抽屉的款式和颜色,同时可以体验成年人或儿童不同的身高观察视角。软件还供了3D规划工具来为用户设计可视化厨房、储物柜及操作台,可以按照自己的喜好,用它在在虚拟的环境中“搭建”一间心仪的新厨房,在这个虚拟厨房当中你可以做饭,根据自己的喜好来设计厨房部件的具体尺寸。使消费者和宜家的产品产生亲密的互动,充分了解产品特点,进而产生购买冲动。(二)极高的沉浸感使消费者深化对广告内容的记忆。沉浸感是指体验者处于封闭的四维的虚拟世界之内,体验者多种感觉器官、特别是视觉器官对虚拟世界发生适应性正向反馈。虚拟现实技术的研究发展,颠覆了以往的视觉体验,给用户带来了身临其境的享受与体验,同时,在虚拟环境中,可以把用户的感官与其他信息进行相对屏蔽,让用户可以全心享受虚拟环境中的体验,而且把广告与虚拟环境相结合,也可以让用户更加专注的关注广告内容,带来更好的广告效果。例如,欧莱雅推出的VR广告《OnlyTheBrave》,专为新品勇气主题香水“Diesel”所做,体验这款VR游戏需要极大的勇气,体验者在游戏中模拟站在纽约市超级高的建筑的壁架上,在风中摇摇欲坠。如果体验者伸出头往下看,会立刻被身处数百层的大楼高空向地面俯视的景象吓到,但是为了拿到欧莱雅勇气主题香水,体验者需要背贴在墙上,鼓足勇气,胆战心惊的一步一步向前走,只有走过去了,才能获得成功。多以这个体验活动的名字叫做“OnlyTheBrave”。这个高空行走VR体验活动正好契合产品的主题,用逼真的高空行走体验加深了体验者对香水主题的印象,达到了极高的营销的效果。(三)虚拟现实广告具有文化艺术以及娱乐性的特点,促使消费者主动传播。对于虚拟现实技术被应用在娱乐游戏行业而言,其最大的特点就是能够增强用户对于娱乐的良好体验。同时,虚拟现实技术作为现代广告重要的媒介,其丰富和新颖的表现形式可以让用户乐于参与其中,这样就可以让用户更加直观的了解广告产品的特性,对于产品产生好感。对于广告设计而言,虚拟现实广告在符合虚拟现实环境的前提下,设计具有文化内涵和艺术感的广告内容,获得用户的共鸣,才能主动参与其中积极互动,在这个过程中不断了解广告信息内容,获得品牌的认同感,感受到广告内容的娱乐性和艺术性,使其在放松的同时,接受广告内容,并主动分享传播广告信息。对于传统广告设计传播而言,大多采用都是单向传播方式,这种广告传播方式较为死板,缺少互动与用户体验,这也就导致其传播不能达到预想的效果。因此,把虚拟现实技术与广告设计相结合,不仅有效的提升了户体验与增强了消费者和品牌的互动,同时也更能够引起用户的参与兴趣,更加容易接受广告信息,从而达到更好的广告传播效果。虚拟现实技术广告有利于创造个性化有趣的虚拟空间,满足年轻消费群体的个性化需求。和传统广告相比,虚拟现实技术广告具有创意、有趣、个性的特点,满足消费者追求时尚、猎奇的心理,还能让受众在虚实交融的体验中感受广告内容所带来的乐趣,有效拓展广告传播的广度与深度。

三、结语

在“2017环球资源VR/AR行业应用高峰论坛”和乐信息技术董事长、CEO朱文瑧提供了一组数据,“在电脑端,普通的消费者看完一个广告的完整度只有2%,手机端5%,AR/VR因为有互动和体验,将这个数据提升到80%。”传统的广告投放虽然也有很大的覆盖率,但是这种传播方式都是采用单向传播的方式,用户也都是被动的接受,这也就导致用户不去关注广告内容,更不会主动参与和互动。利用虚拟现实技术,实现广告植入,这样不仅可以提升用户对于广告的关注度,同时也增强了与用户的互动性和参与性,让用户在参与互动的同时,接受广告所传播的内容,从而提升广告效果。随着社会的不断发展,互联网以及多媒体时代的快速发展,移动网络的全覆盖,这些都导致网络信息量爆发式增长,这就导致广告信息遍布各种媒体,这种入侵式的广告投放模式已经严重影响到大家的生活,导致人们对于传统广告感到审美疲劳或者反感情绪。因此,这就要求广告设计者在进行广告设计时要主动创新寻找新鲜有趣的表现形式,让用户积极参与到与产品和品牌的互动中去,这样才能获得品牌的认同感。虚拟现实技术的发展,正好解决了广告媒体的这一问题,虚拟现实技术是未来广告行业的全新图景,使广告内容从二维平面走向三维立体空间,具有极强的互动性、沉浸性来,能有效吸引消费者。随着虚拟现实技术的不断发展,未来虚拟现实广告将会形式更加丰富,广告内容也会不断创新。

参考文献:

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虚拟现实范文篇4

关键词:概念设计虚拟现实技术产品市场

一、产品概念设计与市场

概念设计是工业设计领域中的一个重要方面。国外大公司的产品设计部门包括:1)(Conceptdesign)概念设计;2)(Detaildesign)详细设计;3)(Manufacturingdesign)制造设计。由此可见,产品的概念设计的主导地位和重要性。

1概念设计的内涵

概念的设想是创造性思维的一种体现,概念产品是一种理想化的物质形式。下面以概念设计教学实例之一来说明其涵义:给出一个概念“断药”,让学生进行座椅的开发设计。步骤是,首先向学生讲述心理学中的一个名词———暗示心理,并分别举出一个“安乐死”实验和一个“挽救少女生命”的文学名著故事,从正反两个方面说明暗示对人的健康的影响;然后运用一个“民间故事”阐述如何将“断药”的概念物化到具体的产品上。因为,在民间曾有这样一个说法,就是将一把断了的钥匙用红线穿上挂在小孩的脖子上,取“断钥”的谐音“断药”暗示常生病的孩子挂上“断钥”这挂项链之后,就断了药,从此不再吃药,这也意味着孩子走向健康。所以,将一把断了的钥匙(断药)的概念物化到具体的产品上来为健康做设计时,用折断了的钥匙做椅架为主题,由学生创意出现了形形色色的座椅开发设计方案(其草图、效果图、视图等技术说明从略),于是就有了一种新型的专用座椅的概念设计。其应用场合为疗养院、医院、不能自理的老人家庭等。

这是传统的产品概念设计。当然,产品的类型不止是这种无障碍设计思想指导下的专用座椅。产品即人之观念的物化,设计是一种思维行为。在这种思维创造性行为活动中,产品概念的构思是丰富的,人的创作智慧是无穷的。概念产品的类型更是多种多样。

2概念设计与产品市场

完成概念设计只是第一步,能不能进行第二步Detaildesign,第三步Manufacturingdesign,甚至投放市场为开发商或企业带来效益等,这是个风险问题。设计师的概念设计毕竟与难以预料市场变化有着许多差距。如何缩短这一差距,是以往概念设计者的难题。在开发设计的许许多多产品中,只要一百件产品中有几件能够投放市场见效益就是成功。在追求“百分之几”的见效益成功的过程中,如何减少做“分母”的被动,扩大见效益的百分比,仍是最关键的,是公司管理决策人士和设计师共同努力的方向。

3虚拟现实技术促使概念设计的市场化

为了更好地接近产品的市场需求,目前国际上流行的一种“故事版情景预言法”的概念设计,就是将所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,计算机辅助工业设计的发展,尤其是虚拟现实技术在产品概念设计中的应用,已使设计师的设计思路和设计表达如虎添翼;可以想象面对一种虚拟的“故事版情景预言法”设计出的产品,让人更多了一种直观的、亲切的及交互的感受,这样开发设计的产品与传统相比,就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。虚拟现实技术能模拟整个产品开发过程,保证产品开发一次性成功,加快开发进程,甚至使设计者和用户融为一体,设计出满足市场需要的产品。

二、虚拟现实技术与虚拟产品

1虚拟现实系统(VirtualReality,VR)

虚拟现实系统又称为虚拟现实环境,是指计算机生成的一个实时三维环境。使用者可以在这环境中“自由地”运动,观察周围的景物,还可通过各种专用的传感交互设备与虚拟物体进行交互操作。用户看到的是全彩色景象,听到的是虚拟环境中的音响,感觉(手、脚或皮肤等)到的是虚拟环境所反馈的作用力,从而让使用者产生一种身临其境的感觉。产生虚拟现实环境的方法有:

1)基于模型的方法(ModelbasedMethod,MM)这种方法产生虚拟环境的步骤为:

①用放置在不同地点的多个摄像机将某环境或事物记录下来;

②利用计算机的视频技术抽取出环境或事物的三维模型;

③从虚拟摄像头的视角展示获得模型。具体的做法是:获得数据→标度摄像头→分离对象→建立模型→嵌入颜色→交互回放。

2)基于图像的方法(ImagebasedMethod,IM)一般做法是:

用摄像头连续扫描周围空间来获取某一区域完整的景物图像,将获取的景物图像,通过图像处理技术,按坐标映射到图形工作站的虚拟全景屏上,用户载上头盔显示器就可以看到所摄周围景物环境。

2虚拟现实系统的常用设备及要求

虚拟现实系统常用设备有:三维鼠标(也称鸟标)、数据手套、数据衣、头盔显示器、立体声耳机等。对虚拟现实系统的要求除了应具有高性能的计算机系统(包括软、硬件)外,还必须有下列关键技术提供强有力的支持:(1)能以实时的速度生成具有三维全色彩的、有明暗、有阴影、有纹理的、逼真感强的景物图像;(2)头盔显示器能产生高分辨率图像和较大的视角;(3)能高精度地实时跟踪用户的头和手;(4)能对用户的动作产生力学反馈。

3虚拟产品(VirtualProduct,VP)

虚拟产品是虚拟现实技术应用于产品设计的产物,是一个数字化的产品。它具有真实产品所必须具有的特征。通过对产品实时性功能的仿真,设计人员或用户就能够像使用真实产品一样使用虚拟产品。由于产品的设计过程是数字化的,因此节省了传统方法中需要制造的物理模型(包括概念模型、模拟实验模型、外观模型和生产模型等)的时间和物质。在计算机中由于对设计的产品进行反复设计、分析、干涉检查、模具设计等过程,使设计绘图的工作量比传统的绘图工作量大大减少。

三、虚拟现实技术在概念设计中应用前景

在概念设计中,如采用头脑风暴法进行方案创意时,可以将体验设计思想更好地融于其中,也就是更多地关注产品使用者的感受,而非产品本身。比如,针对不同用户及爱好者的要求,在不同的虚拟环境中,让他们亲自体验修改模型的感受;利用触摸屏来选择产品的造型、色彩、装饰风格等许多可选部件。在渲染和生成十分逼真的三维模型时,充分感受了自己所喜爱的产品在虚拟环境中的“真实”情况。甚至还可根据用户的建议,邀请部分用户直接与设计者一起对模型提出修改意见,观察设计和修改过程,直至大多数人满意为止。

为了适应激烈的市场竞争,设计厂家不能坐等用户找上门订购产品,而应该主动把自己厂家的产品推向市场。利用虚拟现实技术做出虚拟产品的动画广告,再与计算机网络技术结合起来,使用户能够通过网络来游览设计厂家的设计产品,并能直接在虚拟环境中对产品的功能、结构、外形、色彩等方面进行实时交互、了解、观察;同时,还可以通过Email对产品提出意见和建议,让厂家参照各方面的意见修改和完善所设计的产品。这样可提高设计厂家的竞争力,为设计厂家谋得更多的市场份额。

若用户对厂家设计的产品引起购买的欲望,通过网上游览,将信息反馈到各商家,商家则会主动争先与厂家联系,网上定货,使厂家的产品提前占领市场。由于激烈的全球市场竞争,各国都投入了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地研究。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陈军等虚拟现实中虚拟景象产生的技术初探计算机应用研究,1999,6

2熊曼辰等数字化与概念化工业设计ICME2000论文集

虚拟现实范文篇5

关键词:VR;AR;数字媒体教育;教育优势

1VR与AR的概念

1.1VR概念介绍

VR是虚拟现实技术,同时也被称作灵境技术,是一种通过计算机图像运算处理以及动作传感捕捉技术的应用,创造出与人进行模拟互动的虚拟现实世界。虚拟现实技术所带来的是人与智能设备的全新互动方式,通过虚拟现实设备观察及使用虚拟现实环境中的物品,模拟出的外部感觉。并通过真实的感官反馈,使人获得VR技术带来的现实与超现实感受。

1.2AR概念介绍

AR是增强现实技术,是一种通过即时计算机运算现实影像数据与创造出的虚拟影像数据进行混合处理,使现实与虚拟世界产生无缝的链接。在虚拟与现实的碰撞下产生虚实的结合,现实影像与虚拟影像同时出现在人们的眼前,相辅相成,增强对现实世界的感知力,增加信息,为人们的日常生活提供即时信息。

2VR与AR技术的差异

2.1设备存在的差异

通过具有图像运算能力、显示功能的头戴式设备,穿戴式运动捕捉设备,环绕式声音模拟设备,感觉模拟元件实时同步,将人的意识导入虚拟现实的环境,目前主流的VR设备端口可分为三种,分别是移动端、PC端、一体机。AR所创造的环境是虚实结合的,功能包含智能识别、现实地理定位。主流AR设备为装载了AR软件移动端设备与AR智能眼镜(或头盔)。移动端AR通过搭载软件就可以进行AR技术的使用,其拥有着便携、包容性与普及性,通过软件就可实现AR技术的应用。目前VR技术在电商、社交、游戏方面都有着实际的应用。

2.2应用环境的差异

现阶段的VR相当于“影射”,这如同电影拍摄,影像可取自实景也可数字创作,在应用上主要关注虚拟场景是否有良好的体验和交互[1]。根据应用需求、认识水平和技术条件,系统分别构建合理、夸张或虚幻的VR环境。AR则相当于“镜像”,这如同照镜子。影像通常伴随实物而变化。AR强调复原人类视觉的功能,自动去识别、跟踪物体(系统可自动将物体分为2D、3D、GPS、体感、面部等),然后进行多维建模、场景融合,最后显示在设备屏幕上,并可实时交互虚拟信息。AR的应用主要是为了提升现实工作、生活或学习的思维动力和实践能力[1]。VR、AR的常见应用如表1所示。

3以教育领域为例凸显AR、VR优势

VR与AR技术应用于数字媒体教育分别具备了不同方面的优势,具体如下。

3.1VR的多方面教育优势

3.1.1浸没方面,身临其境

VR技术创造出的定制化虚拟空间使学习者拥有了身临其境的感受,通过动作捕捉设备,体感设备的辅助反馈对物体进行操控与设计,学生沉浸在这样的虚拟环境中使得原本乏味的学习变得更有趣味性,获得专注且深层次的学习体验。3.1.2构想方面,引人入胜在VR的虚拟世界里,VR拥有着广阔的构筑可能。在实际学习中,学生在VR技术的辅助下得到了对学习内容客观理性的认知,系统的学习项目课程将改变为风格不同、剧情不同的定制化事件,技术展现出来具体的抽象概念。学生会得到优于普通教育的知识获取模式,学习记忆得到了更好的优化。3.1.3交互方面,提升效率在VR环境中不再需要使用常用的PC外接设备如鼠标、键盘、数位板等。通过使用动作传感器分析用户动作行为数据,使得动作操作成为可视化操作,使得原本烦琐的外设操作变得简化与快捷,人机交互方面获得巨大提升。帮助学生节约大量时间,提升了效率。

3.2AR的教育适用方面

AR技术对教育领域的支持是十分突出的,能广泛适应各种教育活动。例如在很多方面,AR技术的应用能使得知识的传递脱离枯燥的文字而变得更加生动形象。3.2.1兴趣方面,乐在其中寓教于乐是AR最大的特点。知识教授变得不再枯燥无味,通过AR让学生在娱乐和游戏中获得知识已变为可能。AR技术不仅能使知识的传递变得更加有趣,还可以使得学生在虚拟世界中实现知识的应用,这种“真实”环境的学习体验使得知识记忆变得更加持久和深刻。3.2.2智能方面,动人心弦AR将成为新的人机交互的窗口。云计算、大数据等优势,使采用AR技术能更加全面地了解学习者的状态,从而制订最合适的学习计划。3.2.3自主方面,改善效果AR技术能够实现人和计算机的交流,知识的传递可由被动变为主动。通过故事、移动APP、媒体等多种工具,学习者可以多途径地学习知识。同时通过AR技术,能使实践活动不再受场地、经费、设备和时间等的限制,获得更加真实的体验,使学习者能更深刻地去理解和接受知识。因此,AR技术能够使学习的途径和方式变得更加具体,能够优化学习的过程,弥补知识传递的缺陷,提高了知识传递的效率。

4VR、AR在数字媒体教育中的应用

4.1未来数字媒体教育的发展面对着双重的挑战

环境上分析,学生学习的自由度变大,学习的环境不再限于现实课堂,因此,在学习方面需要保证学生的学习活跃度和对学习的积极态度,学生与教师的沟通,学生与学生之间的互动,是未来教育必要保证的条件。学习方法分析、线下的学习项目的专业隔阂较大,课程结构过于死板,大部分内容变得陈旧后无法立即更新,学生的创造力受到了限制,与线上学习的自由程度、丰富的学习资源产生了强烈的冲突。我们需要解决线上学习的信息零碎问题,就必须要用深透的学习方式进行,保证知识结构呈现的完整性。VR、AR技术是具备长期发展及使用意义的全新科技。它拉近了对学习有需求人群与数字媒体教育的距离,改变了学生对时空间的思维概念。在未来的发展中,教育需要通过探寻深透的学习方式与学习空间,这将在VR与AR的支持下实现。

4.2VR、AR的数字媒体教育应用的体现

4.2.1硬件定制化随着科技的进步,电子设备的更新淘汰速度越来越快,人们对电子产品的要求也是越来越高。因此VR、AR技术实际应用需要硬件和软件的不断更新,以适应科技迅速发展的趋势。在教育领域,VR、AR技术的实现需要硬件和软件的同步开发,使得创意和实践完美契合。4.2.2内容可视化VR、AR通过虚拟现实的互动和动画的呈现将会使得学习的过程变得生动有趣起来。而如何将这些内容进行生动化将是教材编写的一个难点。可视化的教学内容,必须通过丰富的故事和场景将知识进行传递。而为了使知识的接受能够循序渐进,故事必须具备较高的逻辑性。VR、AR的学习程序通过较强的逻辑性来一步一步引导学习者不断获得知识,取得进步。VR或AR对于教育资源的开发有着更高的要求:不仅要对大量文字、图片、视频、情景等整合以及后期的渲染,还需要对大量的数据进行处理,实现场景和用户的交互。其开发程度较传统教学资源难度更高,但相对于整个行业的发展来看,VR、AR每年的行业增长率都保持在100%以上,技术的发展必将带来更简便的开发方式,以后VR、AR的开发难度将会逐步降低,VR、AR教学的实现将会更加容易。4.2.3环境虚拟化在VR、AR及网络等技术的支持下,自学将成为学生提取知识的途径,在虚拟环境下,学生的学习方式将会变得丰富,通过自学自测的方式自行制订学习方案,再配合新的教学方案,激发学生对于学习的兴趣,提高学习的积极性,完成设计。在VR、AR的空间内所展现的不只是充足的视听体验,还拥有交流互动性,在遇到个人无法处理的问题时,就可以通过技术的发展得到解决的方案,如果有的学生较内向、沟通困难,那么在虚拟环境中他们将获得虚拟环境所带来的帮助。4.2.4体验真实化VR与AR将学习有关的问题有效集中,将原本无趣且枯燥的内容变成了全新的学习内容,把需要记忆的知识进行理解运用,创造出新的学习规则,让学生得到了真正的学习方法。在VR与AR所带来的数字媒体教育模式中教师也需要适应这种变化,灵活使用全新的设备工具。

5不足与分析

虚拟现实范文篇6

关键词:虚拟现实;沉浸;交互;想象;

VirtualReality;Immersion;Interaction;Imagination

1、虚拟现实技术的概念

虚拟现实技术(VirtualRealityTechnology)是一项综合集成技术,它的出现是计算机图形学、人机交互技术、传感器技术、人机接口技术以及人工智能技术等交叉与综合的结果。它利用计算机生成逼真的三维视觉、听觉、嗅觉等各种感觉,使用户通过适当装置,自然地对虚拟现实世界进行体验和交互作用。简单地说,虚拟现实技术就是用计算机创造现实世界。

2、虚拟现实技术特征

1993年BurdeaG在Electro93国际会议上发表的“VirtualRealitySystemandApplication”一文中,提出了虚拟现实技术三个特征,即:沉浸感、交互性、想象性。

沉浸感是指用户可以沉浸于计算机生成的虚拟环境中和使用户投入到计算机生成的虚拟场景中的能力,用户在虚拟场景中有“身历其境”之感。它所看到的、听到的、嗅到的、触摸到的,完全与真实环境中感受的一样。它是虚拟现实系统的核心。

交互性是指用户与虚拟场景中各种对象相互作用的能力。它是人机和谐的关键性因素。用户进入虚拟环境后,通过多种传感器与多维化信息的环境发生交互作用,用户可以进行必要的操作,虚拟环境中做出的相应响应,亦与真实的一样,如拿起虚拟环境中的一个篮球,你可以感受到球的重量,扔在地上还可以弹跳。交互性包含对象的可操作程度及用户从环境中得到反馈的自然程度、虚拟场景中对象依据物理学定律运动的程度等,例如,当物体受到力的作用时,物体会沿着力的方向移动、翻到或者从桌面落到地面等。

想象性是指通过用户沉浸在“真实的”虚拟环境中,与虚拟环境进行了各种交互作用,从定性和定量综合集成的环境中得到感性和理性的认识,从而可以深化概念,萌发新意,产生认识上的飞跃。因此,虚拟现实不仅仅是一个用户与终端的接口,而且可以使用户沉浸于此环境中获取新的知识,提高感性和理性认识,从而产生新的构思。这种构思结果输入到系统中去,系统会将处理后的状态实时显示或由传感装置反馈给用户。如此反复,这是一个学习——创造——再学习——再创造的过程,因而可以说,虚拟现实是启发人的创造性思维的活动。

3、虚拟现实技术的分类

虚拟现实是从英文VirtualReality一词翻译过来的,Virtual就是虚假的意思,Reality就是真实的意思,合并起来就是虚拟现实,也就是说本来没有的事物和环境,通过各种技术虚拟出来,让你感觉到就如真实的一样。

实际应用的虚拟现实系统可分为四类:

一、桌面虚拟现实系统,也称窗口中的虚拟现实。它可以通过桌上型机实现,所以成本较低,功能也最简单,主要用于CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)、建筑设计、桌面游戏等领域。

二、沉浸虚拟现实系统,如各种用途的体验器,使人有身临其境的感觉,各种培训、演示以及高级游戏等用途均可用这种系统。

三、分布式虚拟现实系统,它在因特网环境下,充分利用分布于各地的资源,协同开发各种虚拟现实的利用。它通常是浸沉虚拟现实系统的发展,也就是把分布于不同地方的沉浸虚拟现实系统,通过因特网连接起来,共同实现某种用途。美国大型军用交互仿真系统NPSNet以及因特网上多人游戏MUD便是这类系统。

四、增强现实又称混合现实系统。它是把真实环境和虚拟环境结合起来的一种系统,既可减少构成复杂真实环境的开销(因为部分真实环境由虚拟环境取代),又可对实际物体进行操作(因为部分系统即系真实环境),真正达到了亦真亦幻的境界,是今后发展的方向。

4、虚拟现实技术发展的瓶颈

虚拟现实技术的发展过程中遇到的问题很多,可以归结为3大难题:

4.1虚拟现实设备的“贵族化”。要构建一个高质量的虚拟现实系统,首先需要昂贵的外部设备,无论是高分辩率的头盔显示器HMD,还是立体投影显示器,无论是空间定位器,还是高精度的数据手套,都是价格不菲。其次,为完成复杂场景的实时渲染,还需要高性能的图形工作站以及相应的软件。在一些专用领域,但普通的信息系统用户可能会望而却步。

4.2繁琐的三维建模。基于图形的虚拟环境首先要解决的问题便是三维造型。当图形渲染技术在向实现真实感大踏步前进的时候,生成精确三维模型的过程还像二十几年前一样困难。在三维激光扫描技术上的进步提供了简化模型构造过程的一些承诺。然而,这些自动化模型获取方法也验证了真实世界的几何是极端复杂的。大部分的模型仍需要人工绘制,而且需要聘请高水平的专业人士,所以其费用是相当惊人的。比如在电影《坦克尼克号》中,为实现场景三维建模及各种特技处理所花的人工费用高达2500万美元,这笔钱足以制造一艘同样规模的真船。繁琐的三维建模也是制约虚拟现实技术发展的严重障碍。

4.3数据量大。虚拟现实技术要想得到很大的发展,需要与Internet结合,这恐怕已是不争的事实。目前虚拟现实技术应用的数据量仍然很大,在现有网络整体速度较慢的情况下,Internet用户必须等待较长时间,这往往令人难以忍受。我们应该在虚拟现实系统中考虑数据压缩问题,这个问题可能现在还未引起人们的重视,但是随着应用的深入,这是一个不可回避的问题。

5、虚拟现实技术的应用前景和优势

虚拟现实技术的应用极为广泛,Helsel与Doherty在1993年对全世界范围内已经进行的805项虚拟现实研究项目作了统计,结果表明:目前在娱乐、教育及艺术方面的应用占据主流,其次是军事与航空,医学,商业,另外在可视化计算、制造业等方面也有相当的比重。下面简要介绍其部分应用。

(1)医学虚拟现实技术应用大致上有两类。一是虚拟人体,也就是数字化人体,这样的人体模型医生更容易了解人体的构造和功能。另一是虚拟手术系统,可用于指导手术的进行。

Pieper及Satara等研究者在90年代初基于两个SGI工作站建立了一个虚拟外科手术训练器,用于腿部及腹部外科手术模拟。这个虚拟的环境包括虚拟的手术台与手术灯,虚拟的外科工具(如手术刀、注射器、手术钳等),虚拟的人体模型与器官等。借助于HMD及感觉手套,使用者可以对虚拟的人体模型进行手术。但该系统有待进一步改进,如需提高环境的真实感,增加网络功能,使其能同时培训多个使用者,或可在外地专家的指导下工作等。

(2)娱乐、艺术与教育丰富的感觉能力与3D显示环境使得虚拟现实技术成为理想的视频游戏工具。由于在娱乐方面对虚拟现实的真实感要求不是太高,故近些年来虚拟现实技术在该方面发展最为迅猛。如Chicago(芝加哥)开放了世界上第一台大型可供多人使用的虚拟现实娱乐系统,其主题是关于3025年的一场未来战争;英国开发的称为“Virtuality”的虚拟现实游戏系统,配有HMD,大大增强了真实感;1992年的一台称为“LegealQust”的系统由于增加了人工智能功能,使计算机具备了自学习功能,大大增强了趣味性及难度,使该系统获该年度虚拟现实产品奖;

(3)军事与航天工业模拟与练一直是军事与航天工业中的一个重要课题,这为虚拟现实技术提供了广阔的应用前景。美国国防部高级研究计划局DARPA自80年代起一直致力于研究称为SIMNET的虚拟战场系统,以提供坦克协同训1练,该系统可联结200多台模拟器。利用虚拟现实技术模拟战争过程已成为最先进的多快好省的研究战争、培训指挥员的方法。战争实验室在检验预定方案用于实战方面也能起巨大作用。1991年海湾战争开始前,美军便把海湾地区各种自然环境和伊拉克军队的各种数据输入计算机内,进行各种作战方案模拟后才定下初步作战方案。后来实际作战的发展和模拟实验结果相当一致。

(5)商业虚拟现实技术常被用于推销。例如建筑工程投标时,把设计的方案用虚拟现实技术表现出来,便可把业主带入未来的建筑物里参观,如门的高度、窗户朝向、采光多少、屋内装饰等,都可以感同身受。它同样可用于旅游景点以及功能众多、用途多样的商品推销。因为用虚拟现实技术展现这类商品的魅力,比单用文字或图片宣传更加有吸引力。

(6)科技开发虚拟现实技术可缩短开发周期,减少费用。例如克莱斯勒公司1998年初便利用虚拟现实技术,在设计某两种新型车上取得突破,首次使设计的新车直接从计算机屏幕投入生产线,也就是说完全省略了中间的试生产。由于利用了卓越的虚拟现实技术,使克莱斯勒避免了1500项设计差错,节约了8个月的开发时间和8000万美元费用。利用虚拟现实技术还可以进行汽车冲撞试验,不必使用真的汽车便可显示出不同条件下的冲撞后果。

在虚拟现实技术已经和理论分析、科学实验一起,成为人类探索客观世界规律的三大手段。用它来设计新材料,可以预先了解改变成分对材料性能的影响。在材料还没有制造出来之前便知道用这种材料制造出来的零件在不同受力情况下是如何损坏的。

以上仅列出虚拟现实技术的部分应用前景,可以预见,在不久的将来,虚拟现实技术将会影响甚至改变我们的观念与习惯,并将深入到人们的日常工作与生活。

6、总结

虚拟现实技术是本世纪发展的重要技术之一,作为一门科学和艺术将会不断走向成熟,在各行各业中将得到广泛应用,并发挥神奇的作用,二十一世纪将是虚拟现实技术的时代。

当然,虚拟现实技术还是一门年轻的科学技术,尚存在不少有待解决的问题。例如,在计算机生成的虚拟环境中,操作者每次转动头部,计算机必须更新三维图像,由于更新的数据太大,以致计算机还无法完成实时运算。这就造成了系统滞后。再如,美空军的虚拟现实模拟器产生的视觉运动信号与人的感觉之间也存在差异,容易引起头痛、眩晕等。

但不管怎样,虚拟现实技术毕竟开辟了富有发展潜力的新领域,它会随着时间的推移日臻完善,发挥的作用也将会越来越大。

7、参考文献

【1】李云华虚拟现实技术综述重型机械科技2004(4)

【2】张志鹏劳奇成虚拟现实技术的概况及应用精密制造与自动化2005(3)

【3】谢晶妮张茂军虚拟现实发展趋势展望计算机工程2002(7)

【4】郑彦平贺钧虚拟现实技术的应用现状及发展信息技术2005(12)

虚拟现实范文篇7

关键词:虚拟现实技术;室内设计装修;应用优势;研究探讨

在室内装修设计中引入虚拟现实技术相较于传统的室内装修设计而言,具有明显的优势。其中VR技术在室内装修设计中相对来说应用较为广泛,它不仅能够让客户真实的看到室内装修之后的景象,还能在很大程度上还原设计的最终成果,虚拟现实技术的应用是联系虚拟与现实的桥梁,能够在节省成本的前提下进行相关室内设计的推广和应用。

1虚拟现实技术应用现状

虚拟现实技术一经发明便得到了广泛应用。尤其是在建设成本和建筑项目资金使用较大的建筑工程中,为了防止建设成本的提高和相关建设项目资金的浪费,在高成本的建筑项目开始建设和装修之前,相关人员都会引入虚拟现实技术对相关设计和建筑进行模拟,通过虚拟现实技术的观察进行查缺补漏,避免某些地方的疏漏存在,防止重大损失的发生。同时,虚拟现实技术在室内装修设计中也得到了广泛运用。虚拟现实技术的引入,有利于在室内装修设计过程中使得户主、设计师以及装修公司的设计意愿达成统一,为后续的装修设计提供极大的便利。对于户主而言,可以通过虚拟现实技术的运用,清楚的体验室内装修设计好后的整体状况,并根据自身的喜好和生活习惯对设计好后的室内装修风格进行变更,以便在节省装修资金的基础上达到自己预期的效果。对于设计师而言,可以通过使用虚拟现实技术来检验自己的设计风格是否存在不满意的地方,是否有可以提升的空间,在装修资金保持不变的情况下有助于装修风格的更新和完善。对于室内装修公司来说,在拿到设计师完成的房屋装修设计图之后,可以通过引入虚拟现实技术来确定最终的装修方案,这样不仅可以避免在装修过程中意外情况的发生,也可以在可以看到装修效果的基础上认真完善最终的装修设计安装方案。如图1所示,通过调查2019年装修行业中一部分引入虚拟现实技术的公司与继续保持传统装修的公司营业额比较,对虚拟现实技术在装修行业中的作用为整篇文章展开叙述:

2传统室内设计装修的不足

如图所示,传统室内装修相对于引入虚拟现实技术进行室内装修设计来说,具有以下不足之处:首先,对于住户而言,传统的室内装修设计风格只能从设计师画好的图纸上进行相关功能的理解,然而,对于没有相关建筑及设计基础的普通住户而言,大部分设计图纸的理解并没有立体化展示那么容易,最终设计装修出来的成果也就不得而知。其次,对于设计师而言,虽然完全依靠图纸进行设计能够培养设计师的逻辑思维,但是,图纸上的设计也仅仅是图纸,不能与立体化的高级模拟环境相媲美,在进行模拟时,设计师可以通过真实的感觉不断完善当前设计中仍然存在的不满意之处,而仅仅在图纸中观察却很难发现设计的瑕疵。最后,对于装修设计公司而言,在拿到设计图纸之后,若不经过现实环境的模拟而直接施工,在施工结束后便会发现各种各样问题的存在,但是,若在施工之前能够通过虚拟现实技术对现实情况进行相应的模拟,便不用在施工结束后进行多次修改。总而言之,传统的室内装修设计相较于引入虚拟现实技术而进行的室内装修设计来说,会浪费更多的时间、金钱和精力。因此,引入虚拟现实技术的装修公司能够在节省成本的基础上提升自身的营业额。

3在室内设计装修中应用虚拟现实技术的必要性

3.1传统室内设计装修的不足

在室内装修中引入虚拟现实技术,最根本的原因便是传统的室内装修设计还存在许多亟待解决的问题:第一,设计图纸难以理解。对于进行装修的相关住户来说,画在图纸上的设计形式是十分晦涩难懂的,因此,对于设计师提供的相关设计图纸,住户只能大概的理解,而不能亲身的体会,最终会导致装修风格与住户思维中的样式有所差距。第二,装修难以顺利进行。虽然对于专业的装修团队来说,装修过程仅仅是将设计图纸上的东西变成现实存在的东西。但是,即使是一个十分专业的装修团队,也难以做到装修好的房间与设计图纸上的房间设计完全一致,这也是传统室内装修中的一大缺陷。

3.2虚拟现实技术的优势

虚拟现实技术在室内装修中的应用便可以很好的解决以上两点严重问题。第一,虚拟现实技术可以以十分科学的方式完整的还原出设计图纸中所设计出的室内装修风格,为住户对室内风格设计的理解奠定坚实的科技基础。同时,也可以在虚拟现实技术支持的基础上对设计图纸中不满意的地方进行修改,以便室内装修设计能够更加贴合住户的需求。第二,通过虚拟现实技术反映出来的室内装修风格可以很好的辅助装修团队进行相关设计,最大程度上保证装修设计的完整性及无差异性。

3.3凸显室内装修的个性化

除了虚拟现实技术在室内装修中所体现的上述优势之外,对于当前社会发展的潮流来说,在室内装修中应用虚拟现实技术还能不断提升住房设计的个性化水平。首先,需要进行室内装修设计的住户根据自身的需求对装修设计团队提出诉求。其次,相关装修设计团队将住户需求反映给室内设计师后,设计师按照住户所提要求对住房装修进行一些简单的设计。最后,通过虚拟现实技术的参与,将室内装修设计图纸反映出来,住户可以根据自身喜好对室内装修风格进行修改,以便在节省成本的基础上获得最适合自身居住的室内装修设计。

3.4节省室内装修成本

在室内装修设计过程中引入虚拟现实技术最直观的优点便是可以节省装修成本。可以从以下方面得到体现:一方面,节省室内的设计费用。在进行室内设计过程中,没有虚拟现实技术的参与,就只能依靠设计师对房屋进行细致的研究和审查,最终才能寻找到最适合的设计方案,而虚拟现实技术的运用则可以解放设计师,在模拟环境中完成相应的设计工作。另一方面,节省后期的装修维护费用。通过虚拟现实技术模拟而设计出来的相关装修在一定程度上能够保证装修过程的合理性,避免因后期过多的维护而产生的费用。

4虚拟现实技术在室内设计装修中的应用特点

4.1多感知性

虚拟现实技术的多感知型主要是指在进行虚拟现实技术体验过程中,可以调动使用者的视觉、嗅觉、触觉、听觉等多种感觉,能够创造出与现实世界无疑的虚拟世界。虚拟现实技术具有这种特点,就决定了它在当今迅速发展的世界中运用的广泛性。在室内装修设计中,由于虚拟现实技术的运用,能够在统一住户、室内设计师以及室内装修公司的意见的基础上,不断完善提高室内设计的质量。能够让住户通过虚拟现实技术提前体验到各种装修风格,并且可以借助虚拟现实技术的多感知型,真实地体验到在装修好的住宅中居住的真实状况,甚至可以创造出虚拟的东西辅助住户的体验,为室内装修设计提供了极大的便利。

4.2浸没感

虚拟现实技术的浸没感主要指的是使用者通过虚拟现实技术能够完全模拟出真实的状况,并且可以通过全方位的模拟使用户沉浸其中,仿佛真实生活在现实生活中。浸没感对于室内装修设计的作用在于能够通过模拟呈现出与真实世界无疑的虚拟世界,并通过调动用户的全方位感知,保证如真实世界一般呈现在用户眼前。最重要的是,就算现实中没有某种物品的存在,虚拟现实技术也能通过利用使用者的各项感觉创造出来,使虚拟环境中的使用者能够真实地感觉到不存在物体的存在,在进行室内装修设计模拟过程中可以提供给使用者极度真实的体验,为室内装修方案的制定奠定坚实的基础。

4.3交互性

虚拟现实技术的交互性指的是在进行虚拟世界模拟过程中,所模拟的环境以及物体能够提供给虚拟现实技术使用者一种极度真实的感觉,完全可以在模拟环境中与虚拟的事物进行互动。体现在室内装修设计过程中,则表现为:用户在进行模拟过程中,模拟环境所创造出来的物体,在进行模拟物体感知过程中,该物体有它真实的重量、触觉和气味等方面的特征,能够完全匹敌真实的事物。此外,对于装修设计公司来说,在进行设计图纸验收及模拟过程中,可以身临其境的仔细观察已经按照图纸设计好的虚拟环境,在进行相关设计检验时依然可以通过模拟的方式触碰、抓取、检验相关物体,为最终设计成果的完成提供坚实的保障。

4.4构想性

虚拟现实技术的另外一个特点便是它的构想性。虚拟现实技术的构想性是指用户在进行虚拟现实技术体验时,不仅仅可以模拟已经设计好或已经完成的项目工程,更重要的是它还能提供完全不存在的事物进行模拟体验。构想性在室内装修设计过程中可以应用于设计装修的前期,相关装修设计公司可以通过设置不同的房屋装修风格为住户提供参考,住户在进行多种不同装修风格体验后能够更加准确地表达出自身所偏好的装修风格,在节省时间精力的基础上,还可以为装修设计师提供更加准确的参考。

结语

虚拟现实技术作为一项新型的高新技术,能够为室内装修设计提供极大的便利和重要的实践价值。在进行相关室内装修及设计的过程中,尤其是项目成本较高的设计,最好引入虚拟现实技术加以辅助,在为确定最终装修设计方案奠定基础的同时,还能不断创新发展设计师的设计灵感,为室内装修设计领域的创新发展铺平道路。此外,虚拟现实技术的应用还能为住户进行个性化室内风格装修,为追求个性化定制家居的用户提供支撑。

参考文献

[1]柯健,王敏,周德富,刘畅,夏振新,黄冬林.虚拟现实技术在室内家居设计中的应用[J].软件导刊,2019,18(10):144-146+151.

虚拟现实范文篇8

关键词:虚拟现实技术;环境艺术设计;应用研究

现阶段,信息技术快速发展,与此同时,各类多媒体技术涌现出来,为实际工作带来了新的发展动能.在日益激烈的市场竞争环境中,如何提升现代环境艺术设计的水平成为该领域专家学者所共同关注的问题.在以往,环境艺术设计迫于经费、场地等因素的限制,往往令设计方案无法继续推进.因此,提出将虚拟现实技术与环艺设计相整合,借以强化环境艺术设计的高效性与经济性.在实际应用虚拟现实技术进行实际设计的过程中,凭借虚拟现实技术的多感知性、交互性、构想性等技术特征,能够弥补传统环艺设计中的不足之处.

1虚拟现实技术概述

1.1浅析虚拟现实技术

虚拟现实技术实质上是一系列先进技术的集合,其中包含多媒体技术、计算机网络技术以及仿真技术等等,依托这些种类的技术营造一种较为逼真的三维虚拟环境,在硬件设备的支撑下,实现多维度信息空间的创设,从而为具体的行业领域呈现出极为直观且形象立体的虚拟环境[1].虚拟现实技术是在用户指定需求的指引下一步步完成的,不同的虚拟场景需要依托不同的技术手段来实现,总体来说,绝大多数虚拟现实技术的应用需要设置有虚拟现实系统的信息输入模块,并且凭借多媒体技术以及信息采集模块的具体运作来布设虚拟环境的根基,以便于后期在其根基的基础上营造三维空间立体环境以及摆设具体的虚拟物件,令虚拟环境更加逼真.此外,最为重要的是,虚拟技术互感特性模块的运作,正是有了该模块,令虚拟现实技术在实际应用的过程中,才有了人与环境间的交互体验过程.最后,将虚拟现实方案通过多媒体技术、计算机信息技术等手段呈现给受众群体.

1.2虚拟现实技术的主要特征分析

虚拟现实情景创设是以计算机技术为核心来构建的模拟环境,依托现代高科技硬件以及软件产品生成逼真的虚拟环境,以此来营造一种直观的立体化场景,并采取一系列手段来激发亲临现场环境中受众群体的视觉、听觉、触觉等感观感受,让人们宛如进入到一个真实的现实环境当中[2].从具体来看,虚拟现实技术的主要特征可被分为以下几点:

1.2.1虚拟现实技术的多感知性特征

通常情况下,我们在感知事物时所凭借的往往是视觉印象、触觉或是听觉感知等能力,而在虚拟现实技术手段的运作之下,最理想化的结果便是调用人所有能够被激起的感知能力,从而达到全景观摩或是统筹考虑的目的[3].但在现有的技术水平之下,这种理想化的虚拟现实技术未能够达到此种巅峰状态,需要在未来进一步挖掘其多感知性的技术特征.

1.2.2虚拟现实技术的交互性特征

虚拟现实技术的交互性特征主要体现在它的互动效应方面,即人们在虚拟的技术环境内部,可与虚拟场景及虚拟物质内容进行互动,尽管这种互动是一种感知场景的具象化,但其所呈现出的技术实践价值极高,能够以此来预估真实环境中所可能出现的结果.1.2.3虚拟现实技术的构想性特征简单来说,虚拟现实技术的构想性特征就是对虚拟环境的一种设想,满足人们对客观不存在场景的探索需求.尽管该技术的构想性特征明显,但其所构想的场景往往也是借由人的对事物的认知与对未知世界的想象力而来的,所以,基于虚拟现实技术的构想在多种辅助技术手段的运作下得以实现.

2探究虚拟现实技术在环境艺术设计中的实际应用

虚拟现实技术可以对环境艺术设计的状况进行直观呈现,不仅有助于强化环艺设计在预算方面的准确度,使设计过程中双方的互动性不断增强,而且,还有利于对环艺设计方案及其配景进行更全面的展示,进而转变了传统中环境艺术设计受到思维表达限制的状况,令环境艺术设计更具动感特性[4].

2.1环境艺术设计的宗旨及其内涵价值分析

从总体来看,我国的建筑设计、环境设计领域需要借助各类型先进技术来突显其内涵价值,其中,环境艺术设计的宗旨主要是为了用最经济的成本呈现出极富价值的设计方案.在实践过程中,需要采取一切可行性手段来提高环境艺术设计的质量及效率,突破环艺设计行业的发展瓶颈[5].从客观的角度来分析,在应用虚拟现实技术来进行环境艺术设计的过程中,会出现一些实际问题,但无可厚非,这也是由于该项技术的特性所决定的,会令环境技术设计呈现出非现实的一面.尽管如此,虚拟现实技术的应用给环境艺术设计所带来的技术支撑仍较为强大,因在其作用之下,不仅可以实现环境艺术设计方案的预估,而且,还可以赋予环艺设计以概念化的色彩,这是在实体项目设计中所无法企及的艺术高度[6].

2.2虚拟现实技术与环境艺术设计间的联系性

虚拟现实技术需要打破空间甚至时间的局限性,在该技术的支撑下,环艺设计能够跨度到任何构想所能够触碰的实体环境中,借助天马行空的艺术理念,进一步调整环艺设计方案的内容,使其具备较高的艺术价值或是实践价值.实质上,虚拟现实技术与环境艺术设计二者间本就存在着千丝万缕的专业关联性,因其都涉及到具体环境的营造,将虚拟现实技术应用与环艺设计领域,则更加突显了虚拟现实技术的优势特性,所以,将二者相整合的效果就更为突显[7].从具体来看,环境艺术设计项目是一种大型融合显示类型的工程设计,即用高科技场景所营造出来的动感氛围来激发人们的各种体验,从而对环艺设计的构想有更直观、更具体的了解.

2.3虚拟现实技术的实际应用给环境艺术设计所带来的影响

在实践中发现,虚拟现实技术的实际应用给环境艺术设计所带来的影响较为深远,因其不仅可以弥补传统环境艺术设计的不足,突破环艺设计在空间构想等方面的局限性,而且还能够有效避免实际操作中的潜在问题,诸如人与环境的协调性问题、动态化环境的设计问题等.此外,在虚拟现实技术支撑下,避免了以往多次重复性设计的成本浪费,只需应用计算机技术、多媒体技术来营造虚拟现实空间,便可以实现整体的环境设计构造,因此,虚拟现实技术的实际应用就在一定程度上改善了实体项目建设的经济效益与社会效益.

2.3.1虚拟现实技术的出现弥补了传统环境艺术设计的不足之处

在以往,传统形式下的环境艺术设计,往往受制于空间因素,如若设计方案超出的具体的空间范围,则就会显现出极强的不适应性,造成环艺设计失败,这种情况凭借虚拟现实技术的应用是完全可以剔除的,在该技术的支撑下,环境艺术设计冲破了空间范围甚至时间的限制,其所营造的单独的艺术设计空间具备一定的现实价值,能够让身临其中的受众群体感知到环境艺术设计的独特内涵.虚拟现实系统具有多感知性、浸没感、交互性以及构想性等特征,正是由于虚拟现实技术能够将操作者以及受众引入到一个逼真的模拟实景环境中.虚拟现实技术的应用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实践方式,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,其所呈现出来的实际效果也是异于寻常的.

2.3.2虚拟现实技术的应用能够有效避免环艺设计方案中的潜在问题

鉴于环境艺术设计的技术要求较为特殊,往往需要融合多学科的知识体系来完成设计方案内容,如若出现技术疏漏,则整个环艺设计方案就可能被推翻.实践过程显示,虚拟现实技术的应用能够有效避免环艺设计方案中的潜在问题.从具体情况来看,虚拟现实系统中的三维建模技术是通过表格、曲线、图例等方式来表现抽象化的统计数据或概念等内容.从总体来看,虚拟现实系统可以分为前台模拟呈现与后台技术处理两个主要部分,在计算机硬件、软件的支撑下,完成仿真系统模型的架设[8].实际上,虚拟现实系统本身是一系列技术的集成,通过仿真系统平台的有序运作,令每一个模块发挥出最大效用,从而实现某一具体情境的虚拟现实.这样一来,虚拟现实技术的应用便集合了仿真系统、多媒体技术系统等的优势,从而避免出现既往设计效率的问题.此外,虚拟现实技术的实际应用还能够有效避免环境艺术设计过程中各部门信息的不对称效应,简而言之,环艺设计方案制定的过程中需要各专业人员知识体系的融合过程,如若将环境艺术设计的要点集中在统一的设计平台上,便可以改善信息交互的问题,这就避免了设计失误情况的发生.在目前,很多行业领域都已经实现了科技化整合运作,从而提高行业效益.在实际模拟操作过程中,借助投影设备以及物理规划模型的情景布设,并且,通过数据库系统及其相关技术的整合运用,将各类信息资源、地理位置资源、媒体储备资源等内容录入到核心系统之中,以便于系统随时调用各类型的信息资源,这就能够突显出虚拟现实技术在环境艺术设计领域应用的实效.环境艺术设计的过程中所应用的虚拟现实技术最重要的职能作用主要体现在它的互动性方面,这就有别于单纯的大型融合显示项目的实施,在人机互动虚拟环境中,体验着可通过系统的部分模拟功能模块,与中心系统进行互动与交流,以此便能够呈现出此类型交互式三维虚拟环境模型的高技术融合效能.这样一来,一旦环境艺术设计方案中存在不合理、不协调等问题,便于通过虚拟场景反映出来,从而有利于技术设计者进行调整或改进设计方案,避免在实际的环境施工的过程中出现问题,而且,又在一定程度上避免了资源浪费等情况的发生.

2.3.3虚拟现实技术的应用改善了实体项目建设的经济效益

从既往的经验来看,虚拟现实技术已经被广泛应用到建筑工程设计、环境艺术设计以及模拟操作平台等诸多实体项目之中,该技术的优势较为突显.虚拟现实技术能够在计算机软件的作用下,且在极短的时间内,构建出三维仿真模型的主干框架结构,这就大大缩减了实体领域中工程设计的周期,同时,如若设计的过程中,出现设计方案的调整,则无需像传统环境设计那样,推翻实体设计内容重新构建设计物件,而是在相应的设计软件系统中对设计调整内容进行修正即可,这就能够在一定程度上降低工程设计的成本,避免了人为的设计误差,改善了环境艺术设计的质量及效率,最重要的是提高了环艺设计项目的资源利用效率,进而改善了实体项目运作过程的经济效益.电子信息技术等现代化科技与诸多实践项目的整合应用给人们以新的体验,逼真的虚拟现实场景给人们带来更为极致的多重感观感受.虚拟现实技术在环境艺术设计领域的实际应用,弥补了传统环境艺术设计的不足之处,有效避免实际操作中的潜在问题,改善了实体项目建设的经济效益,因此,该技术的应用值得在相关产业项目中进行推广.

参考文献:

〔1〕刘怡涵.就虚拟现实技术应用于环境艺术设计中若干问题的分析[J].现代装饰(理论),2013,08(08):90-91.

〔2〕戴茜.虚拟现实技术在中国古典园林设计中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2013,09(18):110+112.

〔3〕刘满中.虚拟的世界完美的表现———简论虚拟现实技术在环艺设计表现中的运用[J].黄石理工学院学报(人文社会科学版),2010,05(05):38-39.

〔4〕米锐.虚拟现实技术在校园景观设计中的应用———以长江职业学院校园景观设计为例[J].湖北成人教育学院学报,2012,02(02):122-123.

〔5〕戴茜,黄心渊,蒋蕊,等.虚拟现实技术在园林规划设计中的应用[J].电子测试,2014,07(07):49-51.

〔6〕代洪涛.虚拟现实技术在城市建筑环境设计中的应用———以Quest3D在上海思南路历史风貌保护区规划改造项目为例[J].北京工业职业技术学院学报,2011,01(01):39-41.

〔7〕周晓成.基于人—机—物环境下的虚拟现实技术在陶瓷产品设计中的应用[J].商业文化(上半月),2011,06(06):379-380.

虚拟现实范文篇9

(一)虚拟现实技术概念分析

虚拟现实技术,就是通过多媒体工具等,融合计算机与网络信息技术绘制相关图形,将仿真技术作为辅助,提升人工智能技术的应用效率与应用质量,在改进设计设施的情况下,提升其工作质量。总而言之,虚拟现实技术就是一种先进的综合性信息技术,可以创建设计多维信息空间,具有一定的发展潜能与前景。

(二)虚拟现实技术特点分析

虚拟现实技术在实际应用期间,具有感知特征、交互特征、构想特征与浸入特征。第一,对于感知特征而言,就是在视觉意外的感知之内,可以利用听觉、触觉与其他感知行为,形成对于系统结构的感知。从理论方面而言,虚拟现实技术可以具有人类所有的感知能力,然而,我国当前虚拟现实技术受到一定限制性影响,只能拥有除了视觉意外的感知能力1。第二,对于交互特征,就是在模拟环境内,利用虚拟现实技术对物体进行操作处理,可以得到准确的反馈信息数据,例如:利用虚拟现实技术,对物体进行感知,可以获取准确的重量信息数据,同时,虚拟现实技术可以随着物体的移动而获得感知的移动2。第三,虚拟现实技术的构想特征,就是在实际构想期间,丰富虚拟现实技术的想象功能,拓宽人类的视野,使其可以获取更为丰富的知识。此类构想除了存在于现实环境与物体中意外,还涵括其虚拟空间之内3。第四,对于浸入特征而言,就是虚拟现实技术在实际应用中,可以成为理想或是存在的结构,将人类视为主体,反应出对于模拟环境的真实感受,最为理想的虚拟现实环境,甚至可以达到难以区分真假的效果,像是处于真实环境中。

二、虚拟现实技术关键技术分析

在虚拟现实技术中,存在较多关键技术,在对其进行应用期间,需要科学分析关键技术的应用要求,提升自身工作质量。第一,环境建模关键技术。此类技术的应用,就是相关人员在建设三维环境之后,获取的信息数据,然后利用虚拟现实技术建立专门的环境模型,除了可以提升模型建立准确性与可靠性之外,还能优化其发展体系。在环境建模技术实际应用期间,存在较多可以参考的数据信息,可以提升其工作效率与工作质量4。第二,触觉反馈关键技术。在应用此类技术的过程中,需要利用虚拟现实技术,建设专门的系统,对其进行中直接的操作处理,所生成的环境具有一定真实性优势,可以提升其精确性,发挥虚拟现实技术的应用作用5。第三,系统集成关键技术。在虚拟现实系统实际运行中,其中涵括这较多感知模型与信息数据,因此,相关设计人员需要科学应用系统集成技术,提升其工作质量。通常情况下,在应用信息集成技术的时候,相关技术人员会应用数据转换技术与数据合成技术等,提升虚拟现实技术的应用质量。

三、环境艺术设计中虚拟现实技术的应用措施

在环境艺术设计过程中,相关人员需要科学应用虚拟现实技术,提升设计工作质量,创新工作形式,利用室内与室外各类空间元素等,对空间进行良好的组合与规划。对于室内环境设计、建筑环节设计、道路设计与绿化设计工作而言,相关技术人员需要将其作为自然基础条件,科学应用虚拟现实技术,逐渐提升环境艺术设计工作质量,优化其工作体系,达到预期的设计目的。具体设计措施为以下几点:

(一)直观展现艺术设计形象

环境艺术设计人员在应用虚拟现实技术的过程中,需要直观展现出艺术设计形象,提升设计工作质量。首先,在我国城市化建设期间,房地产业也开始发展,在对环境空间进行设计的时候,设计人员需要科学应用虚拟现实技术,对城市规划设计进行全面的优化,建设完善的规划设计方案,利用虚拟现实技术直观的展示相关设计方案,将手绘图纸方式,改革为电脑效果图与动漫图,提升技术应用水平,达到良好的设计效果。其次,在应用虚拟现实技术开展设计工作的时候,需要将其科学应用在环境设计中,制定完善的设计方案,发挥其工作优势,与传统的设计技术相较,虚拟现实技术的应用,可以通过软件平台与硬件平台等,形成真实的设计环境,为客户提供触觉与听觉的感官刺激,使用户可以产生身临其境的感触,在大脑中形成空间记忆,吸引客户的注意力,提升环境艺术设计工作质量与可靠性。

(二)提升预算准确性

环境艺术设计人员可以利用虚拟现实技术,提升预算工作的准确性,对项目建设造价进行计算与控制,除了可以对结构建设与材料进行预算之外,还能提升预算数据信息的准确性,减少预算偏差问题。例如:环境艺术设计人员在应用虚拟现实技术对大型城市规划方案进行预算期间,可以对大型建筑结构进行全面的设计与处理,减少其中存在的预算偏差现象,降低材料损失问题,提升企业的经济效益。

(三)促进设计双方互动力度

环境艺术设计人员在应用虚拟现实技术的过程中,可以为客户提供良好的设计方案,与传统设计方式相较,可以提升与客户之间的互动效果。在实际设计期间,设计者需要全面考察各类设计元素之间的关系,丰富艺术设计空间功能,提升虚拟现实技术的使用价值,在设计时与客户之间相互沟通与合作的情况下,可以提升其工作质量,优化环境艺术设计体系,增强其工作效果。同时,设计者可以为客户提供设计成果的演示服务,促进二者之间的交流。

(四)配景展现措施

环境艺术设计者需要科学应用虚拟现实技术对配景进行展示,提升技术的应用价值,例如:植物配景的展现、任务配景的展现等,使其可以烘托良好的景观,提升环境艺术设计工作质量与水平。

四、结语

在环境艺术设计期间,相关设计者需要科学应用虚拟现实技术,提升技术的应用质量,优化其工作体系。环境艺术设计者在实际工作中,需要制定完善的设计方案,发挥虚拟现实设计技术的应用作用。

作者:张斌 单位:福建师范大学美术学院

注释:

1.李玲.探讨环境艺术设计中虚拟现实技术的应用效果[J].中国房地产业,2015(11):62.

2.伍星,田艺龙,刘谦益等.基于虚拟现实技术的环境艺术设计发展[J].艺术科技,2015(5):168.

3.何博知.虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用研究[J].大众文艺,2012(7):95-96.

虚拟现实范文篇10

关键词:虚拟现实;远程教育;应用模式

一、引言

教育技术的发展紧紧伴随着技术进步的步伐发展,随着信息技术的飞速发展现代教育技术也呈现出日新月异的局面。有研究表明,随着通信技术和信息技术的不断发展,有关教育技术特别是远程教育技术的研究呈现出由电视技术到计算机技术再到网络技术的发展路径。例如美国早期的教育技术研究集中在视听教育方面,对电视媒体比较关注。90年代以后,计算机逐渐普及应用,教育技术相关的新词语,如“Courseware”“Hypermedia”和“ComputerSoftware”等大幅度出现。今天,随着新教育理念和教育技术的发展,特别是虚拟现实和数字媒体技术的发展,“远程网络教育平台”“MOOC课程”“虚拟教室”“虚拟实验”等新术语又不断出现在现代教育技术研究的舞台上,呈现出新的发展局面。我国是教育大国,发展现代远程教育已成为我国教育发展的一项战略措施。近年来,在我国教育技术主要的研究刊物中,包括《电化教育研究》《中国电化教育》《中国远程教育》《开放教育研究》《现代教育技术》《现代远距离教育》,对包括虚拟现实技术在内的新的信息技术应用做了大量研究。本文在综合分析相关文献的基础上,分别论述虚拟现实技术主要的应用特点、虚拟现实在教育技术中的应用模式和关键技术。

二、虚拟现实技术应用于远程教育的主要优势

我国的远程教育经历了三个发展阶段:一是主要依靠邮政通讯手段进行函授教育;二是利用广播和电视开展广播电视教育;三是以信息为基础开展的现代远程教育。特别是20世纪90年代以来,随着计算机网络为代表的远程传输技术和移动计算技术的发展,随着多媒体、虚拟现实等新型媒体技术的发展和应用,现代远程教育成功突破了传统面授教育的局限,提供了一种突破时空界限、资源共享、交互沉浸式的学习环境。其中,虚拟现实技术发挥着重要的作用。“虚拟现实技术”是一种利用计算机为用户生成模拟人物和场景的技术,该模拟的人物和场景非常相似于所对应的现实世界人物和场景,使用户能够得到一种类似真实世界所能给与的感受和体验。所以又称为虚拟现实技术可以虚拟出“一个真实的世界”。虚拟现实技术同时还具有鲜明的特色—3I特性:“沉浸(Immersion)”“交互(Interaction)”和“想象(Imagination)”。虚拟现实技术首先追求的是能够达到沉浸的“真实”体验,能够提供有效的人机“交互”,能够为用户提供一种甚至超越现实意境的“想象”空间。虚拟现实技术是一门综合性的技术,不仅包括图形学、图像处理、模式识别、网络技术、并行计算技术、人工智能等特殊的信息技术,而且涉及数学、物理、通信,甚至与气象、地理、美学、心理学和社会学等相关知识。如果真的能够方便地生成各种虚拟的现实世界,同时又具有3I特性,必将在远程教育中发挥重要的作用。

三、虚拟现实技术在远程教育领域的主要应用模式

前一个时期,我国远程教育技术大多还是基于网页的远程教育平台,依靠文字和平面动画提供在线的教育服务。由于教育者和学习者的时空相对分离而无法提供身临其境的学习环境,也由于教育内容更多属于单向的线性播放模式而无法提供人机交互环境,还由于只是通过视频进行演示教学而无法提供真实的实验教学环境,大大降低了学习的主动性,已无法激起学生的学习兴趣和积极性。现代远程教育的发展趋势是网络化、智能化、虚拟化。虚拟现实技术因其特有的多感知性、浸没感、交互性和想象性等特点,在远程教育中具有强大优势和潜力。虚拟现实技术本身也在发展之中,基于虚拟现实技术的应用也在实践探索之中。从目前情况看,虚拟现实技术在远程教育中的主要应用可以分为两个层面:一是简单应用,基本上是在教室教学资料中运用虚拟现实技术制作课件,将抽象问题和复杂问题直观化、可视化。例如医学教育中的人体结构和各类生命循环系统功能演示等。二是高级应用,所谓高级是用虚拟现实技术专门制作特殊功能的系统,并在远程教育平台上使用。这类高级的虚拟现实应用主要包括三个方面:一是虚拟训练场和虚拟实验室。专门提供规模较大的分布式专业训练和实验环境。例如军事训练环境,运用军事仿真技术、虚拟现实技术和分布计算技术,构建真实的军事对抗训练环境,这已经是成功的应用模式了。同样,在一般的学科专业教学中,可以通过建构虚拟实验室,使得许多现实的实验室功能可以虚拟化。二是虚拟教室和学习环境。这类应用主要是提供虚拟的数字校园,在网络化的数字校园里有着许多不同授课内容的“教室”,有着虚拟化的校园、图书馆和学科专业网站,甚至有着同类学员的学习“社区”。三是虚拟创新设计环境。现代教育提倡的创新学习,随着虚拟现实技术的运用也逐渐成为了可能。利用虚拟现实技术可以建立实际动手设计环境,学生可以开展近乎真实的创新设计。如服装设计、艺术设计和科技产品设计。如果再能够利用产学研结合的机制,这样的设计环境将会是非常有意义的。总之,运用虚拟现实技术人们可以虚拟出一个真实的校园环境或者构建一个虚拟的学习环境,经过实时渲染的分布式虚拟现实环境将会让学生在虚拟现实空间中学习的感受就如同在3D游戏中一样,他们可以实时地进行三维交互、实时地参与教学活动、与教师进行沟通。

四、虚拟现实技术应用于远程教育应该重点关注的问题

虚拟现实技术具有非常理想的发展前景,但是仍处于快速发展的阶段。虚拟现实技术运用于远程教育,应该分别从技术和应用两个方面关注以下问题。从技术的角度,要重点关注虚拟现实关键技术发展的动态。要想理想地用计算机生成真实感很强的虚拟世界,并且能够在广域网范围内交互使用,技术难度是很大的。目前大多数人认为有五项关键技术正在积极突破。(一)动态环境建模技术一般说环境建模比对象个体建模复杂,而动态的环境建模更具有挑战。动态环境建模目的是获取实际环境的三维数据,并根据应用的需要,利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。(二)实时三维图形生成技术目前三维图形技术尽管已经较为成熟,但是如何实现“实时”生成仍然是挑战。(三)立体显示技术目前虚拟现实的交互能力主要依赖于立体显示和传感器技术。但现有的虚拟现实还远远不能满足需要,虚拟现实设备的跟踪精度和跟踪范围也有待提高。(四)系统开发工具和运行平台虚拟现实应用的开发比较复杂,效率和质量保证也很困难,网络化的运行平台也很难满足广域网环境。目前还必须重点研究虚拟现实的有效开发工具和高效分布式运行平台。(五)系统集成技术集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别和合成技术等等。由于虚拟现实中包括大量的感知信息和模型,因此系统的集成也非常复杂。从应用角度,要更新教育观念并能够有效运用建模技术构建学习环境。包括如何运用建模技术构建与教学相关的对象和场景,如何构建以学生为主体的自主学习过程,如何设计人机交互环节等等。当然熟练掌握虚拟现实技术和数字媒体技术是重要的应用基础。正像高质量的动漫游戏制作非常不易一样,好的虚拟现实教育作品的研发也是具有挑战性的。

五、结语

现代教育技术的应用逐渐呈现出网络化、智能化和虚拟化的重要趋势。虚拟现实技术在现代远程教育领域的主要应用模式包括:虚拟训练场和虚拟实验室、虚拟教室和学习环境、虚拟创新设计环境。当前相关的关键技术和新的应用模式都还在积极的发展之中,有着良好的前景。

作者:邹玲 单位:北京电影学院数字媒体学院

参考文献

[1]魏顺平.国外教育技术研究现状与趋势[J].开放教育研究,2010(2).

[2]赵沁平.虚拟现实综述[J].中国科学F辑信息科学,2009(1).