發(fā)布時間：2022-03-17 19:15:28
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的虛擬現(xiàn)實技術(shù)論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本特征
虛擬現(xiàn)實技術(shù)有沉浸感、交互性、想象力等三大基本特征。
(1)沉浸感:沉浸感可理解為浸入性，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)可以使人“沉浸”在計算機模擬出來的虛擬環(huán)境中而不分真假，讓使用者感覺已經(jīng)成為了虛擬世界中的一部分，從而使用者從被動的觀察者成為主動的參與者。理想的虛擬環(huán)境是可以達到讓使用者難分真假的程度，由于目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展的局限性，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)研究與應(yīng)用比較成熟的只有視覺沉浸、聽覺沉浸、觸覺沉浸和嗅覺沉浸。
(2)交互性:交互性主要指使用者操作虛擬物體和從虛擬環(huán)境中得到反饋信息的程度。交互性是虛擬現(xiàn)實技術(shù)同傳統(tǒng)多媒體技術(shù)差別最大的地方，強調(diào)人機交互的自然性，如植物的搖動、水系的流動、鳥蟲的鳴叫等。當學(xué)生在虛擬環(huán)境中抓住一個實體，其感受都與自然環(huán)境中一致或者極為相似。但交互性的有效性和實時性就需要回饋設(shè)備等強大的硬件系統(tǒng)和特殊設(shè)備支持了。
(3)想象力:虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有十分開放的構(gòu)想性。使用者沉浸在虛擬的環(huán)境中，除了體驗真實的自然感覺，還可以想象一些客觀不存在的超越自然的環(huán)境。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以提供這種豐富想象空間的特點，能夠使學(xué)習(xí)者增加興趣，提高學(xué)習(xí)效率。
2.虛擬現(xiàn)實的軟件系統(tǒng)
想要實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實必須硬件和軟件相互配合，軟件系統(tǒng)是實現(xiàn)VR技術(shù)的關(guān)鍵。
(1)Virtools:是一款功能強大，整合豐富的產(chǎn)品，它能將各種復(fù)雜的3D模型，2D圖片及聲音文字很好地整合在一起，開發(fā)具備豐富行為模塊的3D虛擬環(huán)境，已經(jīng)運用于多種3D產(chǎn)品當中。
(2)VR－Platform:這款軟件比較方便，可以在配置不是特別高的計算機上使用，運行流暢，但同時效果也有一定的損失，能夠滿足基本的3D浸入和360度視角觀察。
(3)Quest3D:該款極具實用性的產(chǎn)品，有著良好的交互性，支持導(dǎo)入文件的格式非常多，音頻視頻都可以靈活方便的加載，Quest3D可以滿足大多數(shù)編輯者的應(yīng)用需求，利用它可以比較方便地創(chuàng)建出復(fù)雜的圖形程序。
(4)EONStudio:在處理已經(jīng)建模的3D模型時這款軟件較為方便，可輕易在導(dǎo)入的模型上加入設(shè)計的動作。
(5)Converse3D:是一款比較成熟的整合軟件，在兼容性方面比較突出，運用起來高效并穩(wěn)定。
(6)WireFusion:這款軟件在web3D中應(yīng)用較多，不需要用戶獨立的編程，而采用簡單的拖放式操作，就可以輕松地建立動態(tài)的web3D網(wǎng)頁。
(7)CityMaker:是國內(nèi)自主研發(fā)軟件，很有專業(yè)的針對性，在建立虛擬建筑和虛擬城市方面有很強的應(yīng)用能力，是一款面向規(guī)劃與建筑行業(yè)的專用軟件。當然，各種軟件復(fù)雜多樣，設(shè)計目的不同所以傾向性也各有不同。當前，適合園林植物景觀設(shè)計教學(xué)的有Virtools、EONStudio、WireFusion軟件。但是，大多數(shù)軟件使用費用較高，并且專業(yè)方向不明顯，與行業(yè)的結(jié)合不夠緊密，使用時經(jīng)常需要二次開發(fā)(如天正CAD、中望CAD)。
二、VR技術(shù)在“園林植物景觀設(shè)計”教學(xué)中的應(yīng)用
VR技術(shù)應(yīng)用于“園林植物景觀設(shè)計”教學(xué)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展所產(chǎn)生的新形式。區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué)，VR技術(shù)的優(yōu)勢非常明顯。在VR技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)實系統(tǒng)中，按照項目分析、方案設(shè)計、施工圖設(shè)計等教學(xué)流程完成“園林植物景觀設(shè)計”課程作業(yè)。
1.項目分析階段
在“園林植物景觀設(shè)計”虛擬項目教學(xué)中，許多學(xué)生常常無法親臨項目現(xiàn)場進行實地考察，可以采用VR技術(shù)進行場地分析、環(huán)境評判，并通過網(wǎng)絡(luò)平臺，進入到虛擬項目的場地內(nèi)部，全面了解項目的周邊環(huán)境，包括氣候條件、地質(zhì)條件、交通狀況、人流分布、水系分布、土壤條件、植物資源、歷史文化等現(xiàn)狀特征。
2.方案設(shè)計階段
在方案設(shè)計階段，學(xué)生需要將一些景觀節(jié)點定位定量地表達出來，包括植物配置平面圖、立面圖、剖面圖及局部效果圖。采用VR技術(shù)使學(xué)生能夠進入虛擬的場地空間中，直接擺放、移動、組合各種園林植物，反復(fù)調(diào)整植物種類、位置、數(shù)量，綜合對比不同植物組合的景觀效果和空間形態(tài)，較大程度彌補了傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生對植物空間與環(huán)境無法進行綜合感知的缺陷，進一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作靈感。
3.施工圖設(shè)計階段
在該階段，可采用VR技術(shù)對植物種植模式和植物空間組合進行高度仿真，模擬植物的栽植位置、植株大小及材料種類，最終完成植物種植總平面、體現(xiàn)高程和剖面的豎向組合圖、植物與各種景觀要素搭配立面圖等，其間反復(fù)調(diào)整植株數(shù)量和樹木株行距獲取最佳的生態(tài)效益和景觀效果，可以直觀地展示出植物群落的景觀特征和空間形態(tài)。
三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在“園林植物景觀設(shè)計”教學(xué)中應(yīng)用的難點
1.程序設(shè)計難點
園林植物景觀設(shè)計是風(fēng)景園林本科生的重點學(xué)習(xí)內(nèi)容。隨著季節(jié)的變化，四季中同一地點植物也會有著完全不同的景觀效果，所以如何編寫基于VR技術(shù)的程序，體現(xiàn)出植物景觀的時效性，也就成為VR技術(shù)應(yīng)用的難點。
(1)將植物群落四季交替的數(shù)據(jù)信息輸入VRML的場景數(shù)據(jù)庫中，當學(xué)生需要觀察不同季節(jié)植物景觀特征時，實時改變場景信息即可。但數(shù)據(jù)的獲取較難，可以在教學(xué)中利用OnyxComputing公司的TreeProfessional，這款插件有一定的樹木參數(shù)庫可以利用。
(2)動畫技術(shù)比較成熟，四季的情景很容易模擬，但運用在VR技術(shù)時缺點極為明顯。動畫每幀的順序都是固定的，編輯好的，這樣就大大降低了VR技術(shù)實時調(diào)整的交互性，同時動畫無法提供操作人自然的物理互動，所以浸入性也大打折扣。
2.硬件支持難點
各種植物三維模型是由許多面組成的，達到理想的虛擬效果需要計算機有很強的運算能力。一株枝葉豐富的景觀樹模型大概需要幾千個面，如果仿真一個很大的植物種植場景，可能產(chǎn)生上千萬，上億的面，對于計算機硬件的壓力是十分巨大的。
3.教學(xué)推廣難點
虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用需要較高專業(yè)水平和較強的計算機技術(shù)應(yīng)用能力，而目前一些高校同時具備專業(yè)能力和計算機技術(shù)水平的教師較少，嚴重制約了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在“園林植物景觀設(shè)計”教學(xué)中的應(yīng)用與發(fā)展步伐。
四、討論與建議
虛擬現(xiàn)實技術(shù)的成本較低，學(xué)生利用這一技術(shù)，能夠隨時隨地的將建筑設(shè)計中的不同階段和過程投入到計算機當中，生成虛擬場景，以便直接對建筑設(shè)計的過程進行觀察和參與。同時，學(xué)生還可以利用這項技術(shù)將自己的想法付諸實踐，來進行測試。這樣，能夠讓學(xué)生更加直觀的理解建筑設(shè)計方面的知識點和關(guān)鍵點，同時提高學(xué)生靈活運用所學(xué)知識的能力。
二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在中職院校建筑設(shè)計教學(xué)中的運用
(一)立體物體的展示
在教學(xué)過程當中，為了能夠加深學(xué)生對知識的理解，經(jīng)常要用到實物展示。在進行三維物體展示的時候，為了達到更好的效果，中職教師主要采取以下幾種方式:第一種是用投影儀展示圖片。這種方法的弊端是只能對物體的某些視角進行展示，學(xué)生無法進行全面、自主的觀察。第二種是實物展示。這種方法比較實用，但是其缺點也十分明顯。在課堂上學(xué)生所處的位置都不同，因而觀察實物的角度也不同，難免會產(chǎn)生不正確的理解。第三種是利用計算機的三維造型和動畫制作軟件，建立一個與事物相同的三維模型，然后通過旋轉(zhuǎn)展示其各個角度。這種方法相對更為理想，但是其最大的問題就是整個展示過程都是預(yù)先設(shè)定的動畫過程，學(xué)生只能進行暫停或繼續(xù)的操作，卻不能根據(jù)自己的需求改變視角。而通過對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用，教師可以建立與實物相同的三維物體，然后再利用3DSMAX建立模型，再通過VRML語言來建立虛擬境界。學(xué)生可以根據(jù)自己對知識的理解，對梁、柱、墻的數(shù)量、比例、排列方式、截面形式等各種因素進行調(diào)整。這樣，就可以使枯燥的結(jié)構(gòu)體展示出豐富的表現(xiàn)力。這對中職院校建筑設(shè)計教學(xué)的效率和效果具有極大的幫助。
(二)立體空間的展示
立體空間，包括了在現(xiàn)實世界中真實存在，或者在歷史中曾經(jīng)存在的空間。在進行建筑設(shè)計教學(xué)時，有時需要向?qū)W生展示這些空間。但是，由于條件上的限制，使得學(xué)生無法親自進入這些空間當中，通過教師的描述和學(xué)生的想象，在學(xué)生的頭腦中對立體空間進行虛擬。而利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，不但能在學(xué)生腦中建立這些立體空間，還能夠讓學(xué)生看見、聽見這些立體空間，從而進行切身的感受和體會。因此，相比于傳統(tǒng)的中職院校建筑設(shè)計教學(xué)來說，虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠讓學(xué)生更加直觀、真實、深刻的對相關(guān)知識進行理解和掌握。在充分理解相關(guān)知識點的同時，也能夠提高學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，以及對所學(xué)知識的應(yīng)用能力。
(三)虛擬場景的構(gòu)造
虛擬場景指的是在現(xiàn)實生活當中，可能出現(xiàn)或是曾經(jīng)出現(xiàn)過的一些具體場景。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠隨時隨地的將這些場景展示出來。在傳統(tǒng)的中職傳統(tǒng)建筑設(shè)計教學(xué)當中，教師只能通過語言的描述、圖片的展示、或者視頻的播放來創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景，而學(xué)生也只能被動的接受，無法進行直觀的理解。例如，在進行圓明園的介紹與講解的時候，雖然教師對圓明園當中包含的眾多中外建筑形式的介紹和講解，同時也向?qū)W生展示了大量的圖片和視頻，但學(xué)生仍然無法做到完全的認識和理解。而運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對圓明園進行模擬，就可以讓學(xué)生親自走進圓明園，親身游覽，面對面的觀察圓明園當中的亭臺樓閣。學(xué)生通過近距離觀察圓明園當中的各種建筑形式，然后再與教科書當中的內(nèi)容進行對照，可以大大提高學(xué)生對相關(guān)知識的認知，從而提高教學(xué)效果。如果學(xué)校的條件允許，還可以利用沉浸虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，讓學(xué)生帶聲頭盔顯示器，使學(xué)生能夠在身臨其境中理解園林建造的理論知識，從而進行更加深刻的體會和感受，就能夠取得更為理想的教學(xué)效果。
三、結(jié)論
[關(guān)鍵詞]虛擬現(xiàn)實 工業(yè)旅游
隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,涉及計算機圖形技術(shù)、人機交互技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)等領(lǐng)域的虛擬現(xiàn)實技術(shù)在近階段同樣高速發(fā)展。虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過計算機模擬出一個三維的虛擬世界,為用戶提供視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬,令用戶如同身臨其境。由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)所具有的突出特性,目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)已廣泛應(yīng)用在軍事、醫(yī)療、教育、文化、航天、水利、城市規(guī)劃等方面,無形中改變著我們的工作、學(xué)習(xí)、生活的方式,因此也成為學(xué)者們當前關(guān)注和研究的熱點。
工業(yè)旅游是伴隨城市化和工業(yè)化高速發(fā)展而產(chǎn)生的,是融合知識、觀光、休閑的一種旅游項目。工業(yè)旅游在滿足大眾好奇心的同時,也可以宣傳企業(yè)文化、提升企業(yè)形象,隨著工業(yè)旅游的深入發(fā)展,將來也可以成為企業(yè)新的經(jīng)濟增長點。工業(yè)旅游最早出現(xiàn)在西方,人們把倒閉、廢棄的工礦企業(yè)重新進行改造,轉(zhuǎn)變成為工業(yè)博物館、景觀公園、藝術(shù)表演場地、設(shè)計公司的辦公場所等現(xiàn)代實用場所,逐漸發(fā)展成為工業(yè)遺產(chǎn)旅游。隨著工業(yè)遺產(chǎn)旅游的發(fā)展,旅游開始進入生產(chǎn)經(jīng)營中的工業(yè)企業(yè),從而形成現(xiàn)在完整的工業(yè)旅游概念。我國在經(jīng)歷了幾十年的工業(yè)高速發(fā)展后,工業(yè)企業(yè)逐步成熟,對于工業(yè)旅游的認識不斷深入,近年來越來越多的工業(yè)企業(yè)開始加入到工業(yè)旅游中,并呈現(xiàn)出一種快速增長的趨勢。
一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)涉及了多種學(xué)科的技術(shù),綜合利用了多種先進技術(shù)裝備,具有如下三個主要的特點
1. 沉浸性。指用戶感覺完全置身于虛擬世界中,被虛擬世界所包圍。由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)提供的多感知性,用戶不僅具有常見的視覺、聽覺感知,還具有觸覺感知、嗅覺感知、運動感知等。通過多感知性,使用戶沉浸于虛擬世界中,由被動的觀察者成為主動的參與者,參與虛擬世界的活動。
2. 交互性。在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中,交互性的實現(xiàn)相比以往的人機交互方式有了巨大的改變,不再像以往那樣完全依賴于鍵盤、鼠標,借助于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)殊的硬件設(shè)備,人與虛擬現(xiàn)實世界可以通過自然的方式進行交互,例如人的走動、頭的轉(zhuǎn)動、手的移動等等。
3. 想象性。虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅可以虛擬構(gòu)建真實存在的環(huán)境,還可以構(gòu)建人們的想象空間,從而去體現(xiàn)設(shè)計者的思想,實現(xiàn)一定的目標。虛擬現(xiàn)實技術(shù)為人類認識世界提供了一種全新的方法和手段,為人類去探索和研究已知以及未知的問題提供了新的方法及思路。
充分利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)所具有的鮮明特點,在工業(yè)旅游中發(fā)揮虛擬現(xiàn)實技術(shù)的優(yōu)勢,從而完善、促進工業(yè)旅游。
二、增強工業(yè)旅游中知識的傳播與普及
在工業(yè)旅游過程中,工業(yè)企業(yè)或多或少都會對工業(yè)企業(yè)的制造流程、制造工藝進行一定的介紹,但是由于制造流程、制造工藝涉及的知識專業(yè)性、理論性較強,有些很難通過講解員的講解完全說明,并且很多機器設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)也是無法直接觀察到的,因此目前的講解方式還不能十分有效的進行知識傳播。但是通過虛擬現(xiàn)實技術(shù),就可以完全解決這些問題,通過對廠房、機器設(shè)備的虛擬構(gòu)建,在計算機的虛擬平臺上就可以構(gòu)建任何我們需要的部件,不僅可以渲染動畫進行工作原理、工作流程的介紹,還可以提供計算機終端設(shè)備供參觀者模擬操作,從而極大提高知識的普及和傳播。
三、增強工業(yè)旅游中的沖擊力、感染力
由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)是以計算機平臺為基礎(chǔ)的,因此通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)生成的虛擬環(huán)境、虛擬模型都可以利用計算機的圖形技術(shù)進行畫面的優(yōu)化,從而為參觀者呈現(xiàn)出精美絢麗的畫面。在擁有了優(yōu)質(zhì)畫面的前提下,充分發(fā)揮計算機多媒體技術(shù)的優(yōu)勢,聲覺、觸覺等設(shè)備營造出完整地虛擬現(xiàn)實環(huán)境將給予參觀者多感官的刺激,帶給參觀者強勁的沖擊力、感染力。
四、增強工業(yè)旅游過程中的安全性
在工業(yè)企業(yè)中,總是有些區(qū)域是具有一定危險性的。在參觀過程中,由于人員數(shù)量多,人員的組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜,增加了工業(yè)企業(yè)管理上的難度。而利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),可以在實地參觀中避開潛在危險區(qū),通過在虛擬廠區(qū)系統(tǒng)中模擬游覽來替代實地參觀,從而徹底避免危險情況的發(fā)生,增強工業(yè)旅游的安全性。
五、增強工業(yè)旅游企業(yè)的宣傳方式
通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)完成了虛擬廠區(qū)的整個系統(tǒng)之后,可以利用系統(tǒng)在多種途徑進行知識傳播和企業(yè)宣傳。例如:在多媒體放映廳進行大屏幕播放、裝載在單機上供使用者單機操作、還可以通過互聯(lián)網(wǎng)使普通民眾在網(wǎng)絡(luò)上進行瀏覽操作、通過系統(tǒng)導(dǎo)出數(shù)據(jù)刻錄在光盤等媒介后,用戶可以在個人電腦上進行瀏覽。總而言之,虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以極大豐富工業(yè)企業(yè)現(xiàn)有的宣傳方式。
六、增強工業(yè)旅游企業(yè)的規(guī)劃管理能力
通過擴展系統(tǒng)功能,可以為工業(yè)企業(yè)提供一個全三維可視化的規(guī)劃管理系統(tǒng)平臺,在管理系統(tǒng)中工業(yè)企業(yè)可以對廠區(qū)的改建、擴建規(guī)劃方案進行可視化的評估論證,為規(guī)劃方案的修改完善提供有力的支持。同時對于廠區(qū)中的地下管線等隱蔽設(shè)備,通過系統(tǒng)可以進行可視化的管理,從而極大提高地下管線等隱蔽設(shè)備的管理、維護水平。
本文從虛擬現(xiàn)實技術(shù)入手,對虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工業(yè)旅游方面的應(yīng)用進行了闡述,結(jié)合虛擬現(xiàn)實的技術(shù)特點對它在工業(yè)旅游應(yīng)用中的優(yōu)勢進行了初步的介紹,對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工業(yè)旅游中更深入的應(yīng)用,有待于以后的研究。隨著工業(yè)旅游的不斷發(fā)展,虛擬現(xiàn)實技術(shù)的進步,虛擬現(xiàn)實技術(shù)與工業(yè)旅游的結(jié)合必將更加緊密,推動工業(yè)旅游更加蓬勃的發(fā)展。
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論文摘要：虛擬現(xiàn)實技術(shù)是運用計算機對現(xiàn)實世界進行全面仿真的技術(shù)，能夠解決學(xué)習(xí)媒體的情景化及自然交互性的要求，從而在現(xiàn)代教育領(lǐng)域內(nèi)有著極其巨大的應(yīng)用前景。本文主要探討虛擬現(xiàn)實技術(shù)類型的劃分，及其在現(xiàn)代教育領(lǐng)域中的應(yīng)用及優(yōu)勢。
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，新的教學(xué)媒體不斷涌現(xiàn)，繼多媒體、仿真、計算機網(wǎng)絡(luò)之后，教學(xué)技術(shù)領(lǐng)域又出現(xiàn)了一個新型教學(xué)媒體，它就是虛擬現(xiàn)實技術(shù)(virtual Reality)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是運用計算機對現(xiàn)實世界進行全面仿真的技術(shù)，由于它能夠創(chuàng)建與現(xiàn)實社會類似的環(huán)境，使使用者獲得身臨其境的感覺和體會，從而能夠解決學(xué)習(xí)媒體的情景化及自然交互性的要求，因而，在教育領(lǐng)域內(nèi)有著極其巨大的應(yīng)用前景，可以預(yù)言，虛擬現(xiàn)實技術(shù)將成為現(xiàn)代教育領(lǐng)域內(nèi)最具有應(yīng)用前景的 “明星” 技術(shù)。
目前，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已在航空航天、醫(yī)學(xué)實習(xí)、建筑設(shè)計、軍事訓(xùn)練、體育訓(xùn)練、娛樂游戲等許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。‘在國外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已應(yīng)用于課堂教學(xué)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為新的教學(xué)媒體，它的出現(xiàn)無疑將對現(xiàn)代教育教學(xué)產(chǎn)生深遠的影響。
一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在現(xiàn)代教育中的具體應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實技術(shù)在各方面都展現(xiàn)出了強大的應(yīng)用可能性，蘊藏了無限生機，它能夠為學(xué)生提供生動、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生能夠成為虛擬環(huán)境的一名參與者，在虛擬環(huán)境中扮演一個角色，這對調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，突破教學(xué)的重點、難點，培養(yǎng)學(xué)生的技能都將起到積極的作用。新興的教育形式必將因其優(yōu)越的一面而在未來教育領(lǐng)域中占有一席之地。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)在現(xiàn)代教育教學(xué)中的應(yīng)用主要有以下六個方面。
1、科技研究
當前許多高校都在積極研究虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其應(yīng)用，并相繼建起了虛擬現(xiàn)實與系統(tǒng)仿真的研究室，將科研成果迅速轉(zhuǎn)化實用技術(shù)，如北京航天航空大學(xué)在分布式飛行模擬方面的應(yīng)甩浙江大學(xué)在建筑方面進行虛擬規(guī)劃、虛擬設(shè)計的應(yīng)用；哈爾濱工業(yè)大學(xué)在人機交互方面的應(yīng)用；清華大學(xué)對臨場感的研究等都頗具特色 。
2、虛擬學(xué) 習(xí)環(huán)境
虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠為學(xué)生提供生動、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，如建造人體模型、電腦太空旅行、化合物分子結(jié)構(gòu)顯示等，在廣泛的科目領(lǐng)域提供無限的虛擬體驗，從而加速和鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)知識的過程。親身去經(jīng)歷、親身去感受比空洞抽象的說教更具說服力，主動地去交互與被動的灌輸，有本質(zhì)的差別。
3、虛擬實驗
利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以建立各種虛擬實驗室，如地理、物理、化學(xué)、生物實驗室等等，擁有傳統(tǒng)實驗室難以比擬的優(yōu)勢，不僅可以節(jié)省成本，還可以規(guī)避真實實驗或操作往往會帶來各種危險。
4、虛擬 實訓(xùn)基地
利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立起來的虛擬實訓(xùn)基地，其 “設(shè)備”與 “部件”多是虛擬的，可以根據(jù)隨時生成新的設(shè)備。教學(xué)內(nèi)容可以不斷更新，使實踐訓(xùn)練及時跟上技術(shù)的發(fā)展。
5、虛擬仿真校 園
教育部在一系列相關(guān)的文件中，多次涉及到了虛擬校園，闡明了虛擬校園的地位和作用。虛擬校園也是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在現(xiàn)代教育中最早的具體應(yīng)用，它由淺至深有三個應(yīng)用層面，分別適應(yīng)學(xué)校不同程度的需求：
(1)、簡單的虛擬我們的校園環(huán)境供游客瀏覽。
(2)、基于教學(xué)、教務(wù)、校園生活，功能相對完整的三維可視化虛擬校園。
(3)、以學(xué)員為中心，加入一系列人性化的功能，以虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為遠程教育基礎(chǔ)平臺 (包括虛擬考場)。
6、虛擬遠程教育
虛擬現(xiàn)實技術(shù)使得Internet的一片平面世界首次出現(xiàn)了的三維場景，它剛一問世，便引起了極大的反響，得到眾多的軟硬件廠商的支持，成為了Internet是最具發(fā)展前景的新興技術(shù)。虛擬現(xiàn)實在各方面都展現(xiàn) 出了強大的應(yīng)用可 能性 ，蘊藏了無 限生機 ，在教育領(lǐng)域中WEB站 點中，它可廣泛用于學(xué)習(xí)情景創(chuàng)設(shè)，增加學(xué)習(xí)內(nèi)容的形象性和趣味性；可視化的導(dǎo)航自然的人機界面等方面。如：創(chuàng)建網(wǎng)上三維圖書館。
二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在現(xiàn)代教育中的優(yōu)勢分析
1．彌補遠程教學(xué)條件的不足。在實際教學(xué)中，往往會因為實驗設(shè)備、實驗場地、教學(xué)經(jīng)費等方面的原因，而使一些應(yīng)該開設(shè)的教學(xué)實驗無法進行。利用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，可以彌補這些方面的不足學(xué)生足不出戶便可以做各種各樣的實驗，獲得與真實實驗一樣的體會，從而豐富感性認識 ，加深對教學(xué)內(nèi)容的理解。
2．避免真實實驗或操作所帶來的各種危險。以往對于危險的或?qū)θ梭w健康有危害的實驗，一般采用電視錄像的方式來取代實驗，學(xué)生無法直接參與實驗，獲得感性認識。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行虛擬實驗 ，則可以免除這種顧慮，學(xué)生在虛擬實驗環(huán)境中，可以放心地去做各種危險的或危害人體的實驗。例如：虛擬的化學(xué)實驗，可以避免化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的燃燒、爆炸所帶來的危險。
3．徹底打破空間、時間的限制。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以徹底打破空間的限制。大到宇宙天體，小至原子粒子，學(xué)生都可以進入這些物體的內(nèi)部進行觀察。例如學(xué)生可以進入虛擬發(fā)電廠內(nèi)，考察發(fā)電機的每個部件的工作情況以及每個部件之間的相互聯(lián)系，了解整個發(fā)電過程，這是電視錄像媒體和實物媒體所無法比擬的。虛擬技術(shù)還可以突破時間的限制，一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過程，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以在很短的時間內(nèi)呈現(xiàn)給學(xué)生觀察。例如，生物中的孟德爾遺傳定律，用果蠅做實驗往往要幾個月的時間，而虛擬技術(shù)在一堂課內(nèi)就可以實現(xiàn)。
4．可以虛擬人物形象。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以虛擬歷史人物、偉人、名人、教師、學(xué)生、醫(yī)生等各種人物形象，創(chuàng)設(shè)一個人性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，使遠教學(xué)生能夠在自然、親切的氣氛中進行學(xué)習(xí)。例如，在虛擬的課堂學(xué)習(xí)氣氛中，遠教學(xué)生可以與虛擬的教師、學(xué)生一起交流、討論，共同探討學(xué)習(xí)中的各種問題，進行協(xié)作化學(xué)習(xí)目前，盡管虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的硬件設(shè)備還比較昂貴，虛擬現(xiàn)實技術(shù)尚未能普及，但是，隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，以及硬件設(shè)備價格的不斷降低，我們有理由相信，與多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并駕齊驅(qū)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為一種全新的媒體，必將具有更加廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展前景，同時在現(xiàn)代教育領(lǐng)域，以其 自身強大的教學(xué)優(yōu)勢和潛力，也將會逐漸受到教育工作者的重視和青睞。我們需要緊密關(guān)注，大膽探索與應(yīng)用，最終使虛擬現(xiàn)實技術(shù)在現(xiàn)代教育領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用和推廣并發(fā)揮其重要作用。
參考文獻
[論文摘要]在教學(xué)中運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)不但能有效的提高教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且還能提升教學(xué)過程中的科技含量。闡述虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中的重要作用，重點探討在各基礎(chǔ)學(xué)科中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用。
一、引言
隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)從前沿的航天、軍事領(lǐng)域開始進入教育領(lǐng)域，并涉及高等教育的各個學(xué)科。計算機變成實驗臺，軟件變成儀器，網(wǎng)絡(luò)變成實驗室的虛擬現(xiàn)實技術(shù)能形象生動地表現(xiàn)各個學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容， 有效地營造隨技術(shù)發(fā)展的教學(xué)環(huán)境，提高教學(xué)質(zhì)量。
二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述
虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）技術(shù)利用三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及顯示技術(shù)，生成三維的虛擬環(huán)境，介入者利用鍵盤、鼠標等輸入設(shè)備，或者帶上頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備進入虛擬環(huán)境，在虛擬環(huán)境中進行實時交互，并且能夠感知和操作虛擬環(huán)境中的各種對象，獲得身臨其境的感受和體驗。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有沉浸感、交互性和想象力三個基本特征。在具體的教學(xué)實驗中，學(xué)生可以作為主角存在于虛擬環(huán)境中，對虛擬環(huán)境內(nèi)的物體進行操作并從環(huán)境中得到自然的反饋，而且當學(xué)生沉浸在多維信息空間中時，能夠主動地獲取知識，尋求解答，形成新的概念。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)以其諸多的優(yōu)點決定了它在教育領(lǐng)域中的重要作用。一是避免真實實驗或操作所帶來的各種危險并降低真實實驗的實驗用品損耗；二是在虛擬實驗中可以獲得與真實實驗一樣的學(xué)習(xí)效果，還可根據(jù)實驗教學(xué)發(fā)展需求“引入”新設(shè)備，不斷對新設(shè)備進行擴展。三是徹底打破空間與時間的限制。總之，虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合多媒體技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)，能提高實驗效果與效率，充分發(fā)揮教學(xué)優(yōu)勢。
三、虛擬實驗室的實現(xiàn)
虛擬實驗室是由虛擬現(xiàn)實技術(shù)生成的一類適于進行虛擬實驗的實驗系統(tǒng)，包括相應(yīng)實驗室環(huán)境、有關(guān)的實驗儀器設(shè)備、實驗對象以及實驗信息資源等。在虛擬實驗室中，學(xué)生能夠在計算機建立的三維的模擬實驗場景中從不同的視角觀察一個實驗對象，通過鼠標的選擇或者拖曳操作便可完成與虛擬實驗對象之間的交互。
（一）仿真實驗
虛擬實驗室實際上就是數(shù)字化的仿真技術(shù)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用，一個真正的虛擬實驗教學(xué)系統(tǒng)的前臺是多媒體或是虛擬化的環(huán)境，后臺是實時仿真的過程。
目前的仿真軟件很多，如EASY-T、VT-LINK3.3、SPW、Cadance、Mentor、MatLab、Protel2004、LabView、OpenGL、MultiGen等。在構(gòu)建虛擬實驗時，應(yīng)根據(jù)具體需求，選擇合適的開發(fā)工具。如何將計算機仿真技術(shù)與虛擬化的儀器或多媒體環(huán)境有機的結(jié)合起來是虛擬實驗室建立的關(guān)鍵和核心技術(shù)。
（二）支持技術(shù)
目前國內(nèi)外對虛擬實驗室的開發(fā)大致采用以下幾種方法 ：
1．使用JAVA+VRML進行開發(fā)。Java目前已經(jīng)成為跨平臺應(yīng)用軟件開發(fā)的一種規(guī)范，主要討論對象行為。VRML 是一種虛擬現(xiàn)實建模語言，著重于虛擬場景中對象的特征。采用JAVA+VRML混合編程是實現(xiàn)較復(fù)雜動態(tài)場景控制等高級交互功能的有效方法。但基于VRML虛擬現(xiàn)實的虛擬實驗在制作上較復(fù)雜，客戶端需要有大量的專業(yè)的設(shè)備（如頭盔、觸覺手套等），附加成本較高，并且運行VRML對客戶端計算機的性能要求也很高。
2．使用ActiveX控件進行開發(fā)。ActiveX技術(shù)是Microsoft為適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要而將OLE技術(shù)在Internet上的重定義。在虛擬實驗室的開發(fā)過程中，代碼復(fù)用性對于持續(xù)開發(fā)過程尤為重要。可以利用VB、VC++、Delphi、Builder等任何一種支持COM規(guī)范的開發(fā)工具來進行ActiveX控件的開發(fā)。由于ActiveX控件只能運行在基于Microsoft Windows的操作系統(tǒng)，因而移植性和通用性較差。
3．使用QuickTime VR進行開發(fā)。QuickTime VR（簡稱QTVR）是新一代的、基于靜態(tài)圖像處理的實景建模的虛擬現(xiàn)實技術(shù)。QTVR可以應(yīng)用照片、錄像或數(shù)字圖像等離散數(shù)據(jù)來創(chuàng)建虛擬環(huán)境，完成三維空間及三維物體的造型，并實現(xiàn)全方位觀察。具有更高的真實感、更豐富的圖像和更鮮明的細節(jié)特征。QTVR制作簡單、周期較短、可控性也很強，對開發(fā)一些簡單的網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)軟件的難度不大。
4．使用FLASH進行開發(fā)。FLASH是一種基于矢量的圖形系統(tǒng)，具有短小精悍、任意縮放、兼容性良好、嵌入ActionScript腳本功能等特點。而且Flash中的工作組功能極為強大，包含一套新的工作流程，可自動更新Flash網(wǎng)站的數(shù)據(jù)驅(qū)動，從而大大節(jié)約了開發(fā)者的時間。因此，F(xiàn)lashActionScript是網(wǎng)上教學(xué)虛擬實驗室開發(fā)的最佳平臺。
（三）功能模塊設(shè)計
無論建設(shè)哪個學(xué)科的虛擬實驗系統(tǒng)，從功能模塊上均可劃分為三個部分。
1．網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。用戶可通過網(wǎng)絡(luò)注冊個人信息并經(jīng)過驗證后登錄虛擬實驗系統(tǒng)。登錄該系統(tǒng)后學(xué)生可自主選擇將要進行的實驗，并根據(jù)實際需要獲得相關(guān)的指導(dǎo)。
2．仿真實驗。采用計算機仿真技術(shù)來構(gòu)建實驗?zāi)Ｐ停O(shè)計出用于測試的虛擬儀器設(shè)備、實驗線路或回路、實驗元器件或構(gòu)件庫、判別實驗效果的評價標準等。用戶選擇相關(guān)的仿真實驗以后，根據(jù)提示進行相關(guān)的操作，觀察實驗現(xiàn)象并記錄實驗結(jié)果。
3．數(shù)據(jù)庫。為虛擬實驗系統(tǒng)提供相關(guān)的數(shù)據(jù)服務(wù)。維護虛擬實驗系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息及用戶的相關(guān)權(quán)限，為仿真實驗提供支持。
四、結(jié)束語
如何將虛擬現(xiàn)實技術(shù)很好地運用于教學(xué)中是目前教育領(lǐng)域發(fā)展的一個新熱點。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中具有廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景。虛擬實驗的普及能更好的提高教學(xué)效率，優(yōu)化教學(xué)過程，達到更好的教學(xué)效果。
參考文獻
[1]孫宏彬等，VRML－Java遠程虛擬教學(xué)平臺的研究與實現(xiàn)[J].現(xiàn)代遠程教育研究，2003（2）.
[2]許又泉、譚敏生、鄧軼華，網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室及其實現(xiàn)方法研究[J].邵陽學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2004（03）.
論文關(guān)鍵詞：現(xiàn)代教育技術(shù)；虛擬現(xiàn)實技術(shù)；高職教育；實踐教學(xué)
一、引言
當今社會以計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為核心的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，已經(jīng)滲透到各行各業(yè)，對人們的工作方式、學(xué)習(xí)方式和生活方式產(chǎn)生重大的影響。教育如何迎接信息時代的挑戰(zhàn)，已成為教育界關(guān)注的焦點。現(xiàn)代教育技術(shù)已廣泛應(yīng)用于教育領(lǐng)域，把教學(xué)技術(shù)信息化數(shù)字資源和學(xué)習(xí)方式納入高職學(xué)生的學(xué)科課程的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可以有效地、切身實際地運用教育信息技術(shù)的各種形式，達到進行富有創(chuàng)意和身臨其境的主動的學(xué)習(xí)。
高職教育承擔著為經(jīng)濟社會發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的職責，實踐教學(xué)是高職院校實現(xiàn)培養(yǎng)人才的重要環(huán)節(jié)。目前，學(xué)生實踐能力不強制約了高職教育的發(fā)展。因此，將現(xiàn)代教育技術(shù)與高職實踐教學(xué)有機融合，充分發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)勢，使實踐教學(xué)的質(zhì)量和效果上升到一個新的高度，已成為高職教育改革面臨的新課題。
二、高職實踐教學(xué)存在的主要問題
我國高職實踐教學(xué)中存在的突出問題主要有以下幾點：（一）實驗實訓(xùn)設(shè)備單價高，隨著設(shè)備的臺數(shù)增加，購置的經(jīng)費也需增加。而且每次使用的設(shè)備成本也較大；（二）實驗設(shè)備更新速度相對滯后于技術(shù)更新的速度。如果按照當前技術(shù)更新的速度同步進行實驗設(shè)備的更新，投入將非常巨大，造成的浪費也將是非常巨大；（三）由于學(xué)生練習(xí)造成的實驗故障等原因，容易導(dǎo)致設(shè)備非正常損耗；（四）一些實驗對沒有操作經(jīng)驗的學(xué)生來說，存在一定的危險性。這些都是目前高職實踐教育難以解決的問題。因此，科學(xué)地運用現(xiàn)代教育技術(shù)，促進實踐教學(xué)整體優(yōu)化，是深化教育改革的需要，也是擺在我們面前的迫切任務(wù)。
三、現(xiàn)代教育技術(shù)對高職實踐教學(xué)的影響
現(xiàn)代教育技術(shù)相對于教育技術(shù)并沒有本質(zhì)的區(qū)別，只是為了突出“現(xiàn)代”二字，以便更多地注意探索一些與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)有關(guān)的要素，吸收現(xiàn)代科技成果和系統(tǒng)思維方法，使教育技術(shù)更具有時代性，更加科學(xué)化、系統(tǒng)化。繼多媒體教學(xué)出現(xiàn)之后，現(xiàn)代教育教學(xué)領(lǐng)域又浮現(xiàn)出了一種新型的技術(shù)，即虛擬現(xiàn)實技術(shù)(Virtual Reality，簡稱VR)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)綜合利用了計算機圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù)，模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官功能，使人能夠沉浸在計算機生成的虛擬境界中，并能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進行實時交互，創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間。虛擬現(xiàn)實技術(shù)曾與多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教育被看作是教學(xué)領(lǐng)域的三大創(chuàng)新技術(shù)。在國外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)在課堂教學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用，作為新的教學(xué)技術(shù)，不可避免的將對高職教學(xué)產(chǎn)生非常深遠的影響。
（一）虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點
虛擬現(xiàn)實技術(shù)又稱靈境技術(shù)，是以沉浸性、交互性和構(gòu)想性為基本特征的計算機高級人機界面。虛擬現(xiàn)實技術(shù)有以下特點：1、多感知性。一般的計算機只能提供學(xué)生二維視覺、聽覺信息，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以提供給學(xué)生三維視覺、立體聽覺、觸覺、力覺、甚至味覺、嗅覺信息。理想的虛擬現(xiàn)實可以提供給學(xué)生在物理現(xiàn)實世界能夠獲得的所有感知覺信息；2、沉浸性。如前所述，由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以提供給學(xué)生全方位感知覺信息，會使學(xué)生產(chǎn)生如臨其境的感受，錢學(xué)森正是基于這一特點將虛擬現(xiàn)實技術(shù)稱之為靈境技術(shù)。而北京大學(xué)的朱照宣等則認為，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)稱之為臨境技術(shù)更為貼切；3、交互性。在虛擬環(huán)境之中，學(xué)生不是作為被動的信息接受者，而是作為主動的參與者投身其中。比如，在虛擬飛行器中進行飛行訓(xùn)練的飛行員就是通過信息反饋機制與周圍的虛擬環(huán)境相互作用的。可以認為，這種交互性使虛擬現(xiàn)實成為人類認識與實踐的新領(lǐng)域。
（二）虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高職實踐教學(xué)中的優(yōu)勢
利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立的各種虛擬實驗室，擁有傳統(tǒng)實驗室難以比擬的優(yōu)勢。我們從熱力學(xué)第二定律即熵的定律的視角來看，較之傳統(tǒng)“能耗型”技術(shù)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種熵增較小的“綠色技術(shù)”。從環(huán)境保護可持續(xù)發(fā)展的角度來看，虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅可以滿足人類短期的需求，而且使人類長期的需求——環(huán)境、資源等方面也得到較好的滿足。
利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立起來的虛擬實驗室，其“設(shè)備”與“部件”都是虛擬的，可以根據(jù)隨時生成新的設(shè)備。教學(xué)內(nèi)容可以不斷更新，使實踐訓(xùn)練及時跟上技術(shù)的發(fā)展。同時，虛擬現(xiàn)實的沉浸性和交互性，使學(xué)生能夠在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演一個角色，全身心地投入到學(xué)習(xí)環(huán)境中去，這非常有利于學(xué)生的技能訓(xùn)練。包括體育技能、汽車駕駛技能、果樹栽培技能、電器維修技能等各種職業(yè)技能的訓(xùn)練。由于虛擬的訓(xùn)練系統(tǒng)無任何危險，學(xué)生可以不厭其煩地反復(fù)練習(xí)，規(guī)避風(fēng)險，可以放心地去做各種危險的實驗，直至掌握操作技能為止。 轉(zhuǎn)貼于
利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以徹底打破時間與空間的限制。大到宇宙天體，小至原子粒子，學(xué)生都可以進入這些物體的內(nèi)部進行觀察。一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過程，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以在很短的時間內(nèi)呈現(xiàn)給學(xué)生觀察。目前高職實踐教學(xué)存在的主要問題，隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，相信都能得到解決。
（三）虛擬現(xiàn)實技術(shù)改變了傳統(tǒng)教學(xué)的模式
虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于教育是教育技術(shù)發(fā)展的一個飛躍。虛擬現(xiàn)實實現(xiàn)人臨場化，參與者與虛擬環(huán)境是互相作用、互相影響的一個整體的兩個方面。它營造了“自主學(xué)習(xí)”的環(huán)境，由傳統(tǒng)的“以教促學(xué)”的學(xué)習(xí)方式代之以由學(xué)習(xí)者通過自身與信息和環(huán)境的相互作用來得到知識、技能的新型學(xué)習(xí)方式。虛擬現(xiàn)實教學(xué)不但提供良好的人機交互，還允許學(xué)生出錯時．自行了解錯誤的根源和后果，從而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)式的學(xué)習(xí)風(fēng)格和策略，以及高層次的思維技能。
職業(yè)技術(shù)教育傳授技能的過程，很多內(nèi)容和技術(shù)需要情景化，實時化的教學(xué)手段來完成，通過親身經(jīng)歷能加速這一過程和鞏固所傳授的知識。親身去經(jīng)歷、親身去感受比空洞抽象的說教更具說服力。主動地去交互與被動的灌輸，有本質(zhì)的差別。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以很好的滿足這一特殊要求。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)的沉浸性和交互性，使學(xué)生能夠在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演一個角色，全身心地投人到學(xué)習(xí)中去。虛擬現(xiàn)實教學(xué)不受空間位置的限制，可讓師生共處于一個虛擬空間。通過師生之間、學(xué)生之間的協(xié)作，培養(yǎng)學(xué)生協(xié)同工作的意識，使學(xué)生具備適應(yīng)大系統(tǒng)工作的能力。這非常有利于學(xué)生的技能訓(xùn)練，對高職教育有著無比強大的推動作用。
四、虛擬現(xiàn)實技術(shù)可能產(chǎn)生負面影響和采取的對策
（一）可能產(chǎn)生負面影響分析
任何技術(shù)都是一把雙刃刀，虛擬現(xiàn)實技術(shù)也不例外。較之傳統(tǒng)“能耗型”技術(shù)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種熵增較小的“綠色技術(shù)”。但是，“從熵增原理——熱力學(xué)第二定律來看，信息作為使組織有序是相對的，信息作為熵增或成為污染、垃圾是絕對的。”由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)也必然會引起熵增，所以應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對自然生態(tài)環(huán)境帶來的負面影響也不容忽視。1、隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)廣泛應(yīng)用，所產(chǎn)生的電子垃圾對環(huán)境造成的污染也呈日益加重的趨勢；2、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的交互性功能再大，它也是現(xiàn)實交往的補充，不能成為全部。一些學(xué)生沉溺于虛擬網(wǎng)絡(luò)交往，不僅會弱化現(xiàn)實社會的交往能力，而且會產(chǎn)生嚴重的心理疾病；3、虛擬現(xiàn)實技術(shù)大大增加了學(xué)生的認識與實踐能力，但是也使學(xué)生無需運用想象力來溝通現(xiàn)實與自身體驗之間的鴻溝。從而導(dǎo)致想象力退化。
（二）采取的對策
盡管虛擬現(xiàn)實技術(shù)對高職教學(xué)有很大的推動作用，但是它的負面影響也不容輕視。1、虛擬現(xiàn)實技術(shù)只是專業(yè)實踐教學(xué)的有力補充。虛擬現(xiàn)實技術(shù)雖能對設(shè)備結(jié)構(gòu)部件進行虛擬仿真，但鑒于目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展狀況，虛擬教學(xué)系統(tǒng)不太適合學(xué)生進行探索性的實踐。虛擬化的結(jié)構(gòu)部件不能對真實結(jié)構(gòu)做到完全模擬，因此，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的引入并不能完全代替專業(yè)現(xiàn)場實踐教學(xué)；2、虛擬教學(xué)系統(tǒng)容易使學(xué)生對危險操作忽視。如果學(xué)生在虛擬學(xué)習(xí)系統(tǒng)中進行了多次的實訓(xùn)后，他們可能會產(chǎn)生兩種不良習(xí)慣：（1）在實際工作過程中不注意技能技術(shù)操作的各種不良后果；（2）沉迷于虛擬教學(xué)環(huán)境中，對現(xiàn)實工作中的技能操作不感興趣。所以，在設(shè)計虛擬學(xué)習(xí)系統(tǒng)時，需要加入實際工作中的操作提示。或者用多媒體手段演示不良操作的后果。在教學(xué)組織上，需要盡可能采用“熟練的虛擬訓(xùn)練+實際的動手訓(xùn)練”相結(jié)合的教學(xué)方式。
總之，引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)可有效解決實踐教學(xué)需要與實物教學(xué)投資成本大之間的矛盾，同時對專業(yè)教學(xué)的內(nèi)容、方法和手段可以進行有效地變革。但也應(yīng)注意，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的引入并不能完全替代現(xiàn)場實踐教學(xué)，而應(yīng)該將兩者有機結(jié)合，開創(chuàng)實踐教學(xué)的新模式。
論文摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的進步，計算機技術(shù)在動畫當中起著不可或缺的作用，它推動了動漫領(lǐng)域的發(fā)展，如今，“動漫”已經(jīng)不僅僅是一種藝術(shù)現(xiàn)象，它更是一種影響日常生活的方式。計算機和藝術(shù)的完美結(jié)合沖擊著我們的生活，不久一切不可能都將變成可能。
“動漫”是動畫與漫畫的合稱，是造型藝術(shù)的一門分支，以其活潑生動、個性鮮明獨特的藝術(shù)表現(xiàn)力在各個時期和地區(qū)都倍受青睞。近幾年來，“動漫”已經(jīng)從平面媒體和電視媒體擴展到游戲機、網(wǎng)絡(luò)、玩具等眾多的領(lǐng)域，“動漫”已成為全球新興的重要產(chǎn)業(yè)。
一、“動漫”的發(fā)展概況
“上世紀中期，日本動漫宗師手冢治蟲，最早把電影分鏡頭語言融入到漫畫構(gòu)圖之中，他還把自己的漫畫改編成了動畫作品，產(chǎn)品大獲成功。自此日本動漫界紛紛效仿，形成了一股龐大的“動漫”綜合創(chuàng)作浪潮。80年代，這種全新的動、漫畫結(jié)合的形式傳入了中國，深受青少年觀眾和讀者的喜愛，也掀起了一股“動漫”狂潮。
動漫，是將孤立的卡通藝術(shù)形象，通過制作將無生命的東西賦予人類的動作和情感。包括策劃、設(shè)計、生產(chǎn)到傳播，再到相關(guān)衍生產(chǎn)品的開發(fā)，形成一個完整循環(huán)的工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈。隨著計算機技術(shù)的提高，逐步實現(xiàn)了動態(tài)的二維和三維漫畫，極大的豐富了視聽語言和創(chuàng)作藝術(shù)空間，延伸了觀賞、體驗等娛樂功能。
從全球來看，動漫產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為一個龐大的產(chǎn)業(yè)，其中日本作為動漫產(chǎn)業(yè)的第一大國，有著強大的市場占有率，而在美國，網(wǎng)絡(luò)游戲成為動漫產(chǎn)業(yè)的主力軍，作為全美最大的娛樂業(yè)，其產(chǎn)值業(yè)已連續(xù)四年超過好萊塢電影業(yè)；同樣，在韓國無論是數(shù)字音樂、網(wǎng)絡(luò)游戲還是電影、電視或手機游戲，相關(guān)產(chǎn)品在東南亞的各個國家風(fēng)靡一時，特別是在信息娛樂領(lǐng)域，通過寬帶、3G技術(shù)和休閑娛樂內(nèi)容相結(jié)合，韓國在娛樂產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上實際已經(jīng)領(lǐng)先于很多信息產(chǎn)業(yè)發(fā)達的國家。由三維動畫、Flash動畫、全息動畫等嶄新的動漫形式形成的動漫文化已經(jīng)在不同國家與地區(qū)形成主流的文化形式。近些年來，仿真技術(shù)進步顯著，尤其是虛擬現(xiàn)實技術(shù)成為計算機和藝術(shù)領(lǐng)域的新寵。這些先進的技術(shù)必將引領(lǐng)“動漫”進入一個全新的時代。
二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是計算機技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合的新興產(chǎn)物，是一種以沉浸性、交互性和構(gòu)想性為基本特征的計算機高級人機界面。它的交互性、沉浸感特性使它與一般的三維計算機圖形截然不同：它利用了多種計算機技術(shù)模擬人的感覺器官功能，創(chuàng)建了一種適人化的多維空間，強調(diào)的是一種身臨其境的感覺，采用的是人與人之間自然的交互方式。它模擬的方式為使用者創(chuàng)造了一個實時反映對象變化與相互作用的三維圖形世界，在視、聽、觸摸等感知行為的逼真體驗中，使參與者可以獲得直接參與和探索虛擬對象在所處環(huán)境中的作用與變化，仿佛置身于一個虛擬的世界中。
虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)一般由專業(yè)圖形處理計算機、應(yīng)用軟件系統(tǒng)、輸入設(shè)備和演示設(shè)備等組成，軟件分為建模軟件和實時仿真軟件兩大類，常用的建模軟件有3DS MAX、MAYA等。虛擬現(xiàn)實技術(shù)中任何復(fù)雜虛擬環(huán)境的創(chuàng)建都需要使用計算機實時三維圖形學(xué)和三維仿真技術(shù)。所以掌握這些技術(shù)是實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的關(guān)鍵。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是多種技術(shù)的結(jié)合，主要的技術(shù)包括以下幾種：
動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)。動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)是核心技術(shù)，建立虛擬環(huán)境來獲取實際三維環(huán)境的數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)建立虛擬環(huán)境模型。
實時三維圖形生成技術(shù)、足夠的刷新頻率和清晰度，并開發(fā)寬視場立體顯示技術(shù)。由于虛擬物體要有具體三維結(jié)構(gòu)的顯示，其中要有視差提供的深度信息，所以圖像顯示要具有足夠大的視場。
傳感器技術(shù)，尤其是觸覺（力覺）、嗅覺等傳感器技術(shù)。要讓用戶在虛擬的環(huán)境下直接操作虛擬物體，并感受到與在真實環(huán)境下一樣的感覺，真正達到虛擬現(xiàn)實的效果。
交互技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)。虛擬現(xiàn)實的實質(zhì)性特征就是交互性，其最終目的就是對時空環(huán)境的現(xiàn)實構(gòu)想。虛擬物體與用戶間的交互是三維的用戶，是交互作用的主體。用戶能感覺到自己在虛擬環(huán)境中對物體的控制，交互是多感知的，用戶可以使用與現(xiàn)實生活不同的方式與虛擬物體交互。
三、使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的漫游動畫
應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計不同于傳統(tǒng)的設(shè)計理念，它實現(xiàn)了可全方位、完全由用戶自由控制的逼真的、純?nèi)S的場景。
虛擬現(xiàn)實不僅僅是一個演示媒體，而且還是一個設(shè)計工具。它以視覺形式深刻地反映了設(shè)計者的思想，虛擬現(xiàn)實可以把這種構(gòu)思變成看得見的環(huán)境。在設(shè)計階段的檢查必不可少，多種設(shè)計方案進行比較，檢查設(shè)計有無缺陷，例如，整個城區(qū)的布局、整個社區(qū)協(xié)調(diào)與否、單個建筑物的風(fēng)格、植被的分布情況，還包括室內(nèi)的裝修風(fēng)格、家具的款式以及擺放位置等。利用相應(yīng)的虛擬手段可以讓設(shè)計師和用戶在接近真實的環(huán)境中，提前體驗最終的三維效果。在設(shè)計比較時，設(shè)計師可以根據(jù)季節(jié)切換相應(yīng)的場景，或根據(jù)一天中的不同時間，顯示明暗程度不同的視覺效果，也可以點擊某一建筑，來觀看它的建造過程，甚至可以將其與不同階段的建筑、景觀或裝飾的預(yù)算數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起。
環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的目的是通過對各種空間環(huán)境進行創(chuàng)造進一步地為人服務(wù)，設(shè)計者始終需要把人對環(huán)境的要求，包括物質(zhì)使用和精神兩方面，放在設(shè)計的首位。
四、結(jié)束語
動漫產(chǎn)業(yè)是文化和科技相結(jié)合的創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)，是21世紀最有希望的朝陽產(chǎn)業(yè)。我國早已有相關(guān)的人員在圖形技術(shù)上進行了努力的學(xué)習(xí)和鉆研。現(xiàn)在己經(jīng)取得了一定的成績，但是在一些特殊效果的程序開發(fā)方面取得的成績較少。隨著互聯(lián)網(wǎng)與3G技術(shù)的進一步發(fā)展，動漫藝術(shù)作品的傳播渠道和受眾面將會越來越廣，雖然目前我國的動漫產(chǎn)業(yè)影響力不夠大，但是相信有著五千年歷史積累的豐富文化底蘊的中國，會用本土文化的魅力打開世界動漫的大門，走進世界動漫游戲產(chǎn)業(yè)的大舞臺。
參考文獻：
【 關(guān)鍵詞 】 虛擬現(xiàn)實技術(shù)；計算機教學(xué)
1 引言
隨著現(xiàn)代的科技進步，我們的教學(xué)手段從傳統(tǒng)的一支粉筆一塊黑板和三尺講臺組合的舊時代，走向了以各種高科技手段輔助教學(xué)的新時代，尤其是以計算機輔助教學(xué)技術(shù)為代表。在這樣的大環(huán)境下，虛擬現(xiàn)實技術(shù)映入了我們的眼簾。未來的教學(xué)環(huán)境下我們將更多的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行我們的教學(xué)過程，虛擬現(xiàn)實技術(shù)將是一種非常行之有效的教學(xué)輔助手段，將給我們的教學(xué)過程帶來劃時代的變革。
2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是伴隨多媒體技術(shù)發(fā)展起來的計算機新技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是利用三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及高分辨率顯示技術(shù)，生成三維逼真的虛擬環(huán)境，用戶需要通過特殊的交互設(shè)備才能進入虛擬環(huán)境中。這是一門嶄新的綜合性信息技術(shù)，它融合了數(shù)字圖像處理、計算機圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)等多個信息技術(shù)分支。虛擬現(xiàn)實的主要特征包括多感知性（Multi-Sensory）、浸沒感（Immersion）、交互性（Interactivity）、構(gòu)想性（Imagination）等。
作為一個教育者，我們都知道，人類在教育過程中，是一個知識、技術(shù)傳承的過程，也可以說是一種經(jīng)驗的傳承過程。我們教育者迫切地需要一種工具，可以為受教育者直觀地展示他們所要學(xué)習(xí)的經(jīng)驗場景，讓他們設(shè)身處地地在這樣的場景下接受我們的經(jīng)驗傳承，那樣應(yīng)該是事半功倍的。另外，在傳授經(jīng)驗的過程中我們可以使用真實的工具，但我們的教育資源是有限的，如何得到更多的工具提供給受教育者，這也是我們教育者面臨的客觀難題。綜上所述，我們教育者在教學(xué)過程中遇到的諸多難題都可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)來解決。
3 教學(xué)中的應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實是在計算機中構(gòu)造出一個形象逼真的模型。人與該模型可以進行交互，并產(chǎn)生與真實世界中相同的反饋信息，使人們獲得和真實世界中一樣的感受。當人們需要構(gòu)造當前不存在的環(huán)境（合理虛擬現(xiàn)實）、人類不可能達到的環(huán)境（夸張?zhí)摂M現(xiàn)實）或構(gòu)造純粹虛構(gòu)的環(huán)境（虛幻虛擬現(xiàn)實）以取代需要耗資巨大的真實環(huán)境時，就可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)。在虛擬教學(xué)方面，可以應(yīng)用教學(xué)模擬進行演示、探索、游戲教學(xué)。利用簡易型虛擬現(xiàn)實技術(shù)表現(xiàn)某些系統(tǒng)（自然的、物理的、社會的）的結(jié)構(gòu)和動態(tài)，為學(xué)生提供一種可供他們體驗和觀測的環(huán)境。建立教學(xué)模擬的關(guān)鍵工作是創(chuàng)建被模擬對象（真實世界）的模型，然后用計算機描述此模型，通過運算產(chǎn)生輸出。這些輸出能夠在一定程度上反映真實世界的行為。虛擬教學(xué)模擬是一種十分有價值的 CAI 模式。
現(xiàn)階段，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用還停留在比較淺的層次，譬如說多媒體課件的開發(fā)等，這些技術(shù)屬于桌面級的虛擬現(xiàn)實。桌面虛擬現(xiàn)實利用個人計算機和低級工作站進行仿真，計算機的屏幕用來作為用戶觀察虛擬境界的一個窗口，各種外部設(shè)備一般用來駕馭虛擬境界，并且有助于操縱在虛擬情景中的各種物體。這些外部設(shè)備包括鼠標、追蹤球、力矩球等。它要求參與者使用位置跟蹤器和另一個手控輸入設(shè)備，如鼠標、追蹤球等，坐在監(jiān)視器前，通過計算機屏幕觀察360度范圍內(nèi)的虛擬境界，并操縱其中的物體，但這時參與者并沒有完全投入，因為它仍然會受到周圍現(xiàn)實環(huán)境的干擾。桌面級的虛擬現(xiàn)實最大特點是缺乏完全投入的功能，但是成本也相對低一些，比較適用于教學(xué)過程中采用多媒體教學(xué)課件或教學(xué)軟件的應(yīng)用。
4 實例說明
以一套計算機硬件設(shè)備的安裝、維修調(diào)試的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)為例。在設(shè)計過程中，通過三維建模軟件，真實還原計算機系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)，然后運用程序設(shè)計技術(shù)賦予每一個計算機硬件以相對應(yīng)的真實性能參數(shù)，這樣一套計算機硬件設(shè)備的安裝、維修調(diào)試的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)就完成了。當然這個系統(tǒng)設(shè)計過程隨著仿真程度越高也將越復(fù)雜，投入的各種資源也將越多。
使用者在使用系統(tǒng)的時候，將以第一人稱視角進入場景中，整個場景為三維建模而成，操作者可圍繞一整的計算機進行漫游。當鼠標點擊某個計算機部件時，在鼠標位置將顯示該部件名稱。鼠標右鍵單擊該配件將彈出菜單選項，內(nèi)容包括提取部件，整機的其他部分將隱藏，單獨顯示該部件，使用者可通過鼠標旋轉(zhuǎn)放大該部件，并利用動畫加解說的形式對標準的計算機硬件安裝調(diào)試過程進行演示，在演示的過程中應(yīng)可以進行暫停、播放、快進等操作。還可以事先為使用者預(yù)設(shè)多個計算機硬件故障，并規(guī)定檢修時間，使用者將以第一人稱視角進入場景中，按照設(shè)置好的步驟對計算機硬件進行檢查，模擬實際的計算機硬件檢修過程。當鼠標點擊選中某個部件時，顯示該部件的名稱、方位信息，發(fā)現(xiàn)該部件存在故障時，可對故障進行確認，并在界面上顯示故障名稱及數(shù)量等。
當然隨著未來科技的進步，我們在教學(xué)過程中還可以實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)中更高端的——投入的虛擬現(xiàn)實技術(shù)。高級虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)提供完全投入的功能，使用戶有一種置身于虛擬境界之中的感覺。它利用頭盔式顯示器或其它設(shè)備，把參與者的視覺、聽覺和其它感覺封閉起來，并提供一個新的、虛擬的感覺空間，并利用位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套、其它手控輸入設(shè)備、聲音等使得參與者產(chǎn)生一種身在虛擬環(huán)境中，并能全心投入和沉浸其中的感覺。這樣的技術(shù)，完全可以排除周圍現(xiàn)實環(huán)境的干擾，真正地做到身臨其近感覺，給受教育者完全“真實”地經(jīng)驗感受。
5 結(jié)束語
虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)和理論分析、科學(xué)實驗一起，成為人類探索客觀世界規(guī)律三大手段。我們教育者更應(yīng)該善于應(yīng)用這種先進的輔助教學(xué)手段，使我們的知識、技術(shù)傳承過程更直接，使受教育者能夠更直觀的感受知識內(nèi)容，更好地完成學(xué)業(yè)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在未來的教育教學(xué)過程中必將占據(jù)越來越重要的位置，成為教學(xué)過程中不可或缺的重要元素。
參考文獻
[l] 張濤.多媒體技術(shù)與虛擬現(xiàn)實.清華大學(xué)出版社，2012-2-28.
[2] 賀雪晨等編著.虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用教程.清華大學(xué)出版社， 2012-6-1.
