虛擬現實技術論文范文

導語：如何才能寫好一篇虛擬現實技術論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

虛擬現實技術可利用計算機產生一個以自然的視、聽、觸等功能感受的三維環境，人們可以方便地對生成的“虛擬世界”進行交互式的觀察、分析、操作和控制。它以仿真方式給用戶創造了一個實時反映實體變化與相互作用的界面，使用戶可直接參與并探索仿真對象在所處環境中的作用與變化，它具有多媒體信息的感知性、沉浸性、交互性和自主性等特點。利用虛擬現實技術創建出逼真的礦山工程環境對優化系統設計具有重要的實用價值。

為了給用戶創建一個能使其感到身臨其境和沉浸其中的環境，必要的條件就是根據需要能在虛擬現實系統中逼真地顯示出客觀世界中的一切對象：不僅要求所顯示的對象模型在外形上與真實對象酷似，而且要求在形態、光照、質感等方面十分逼真。

目前，相關軟件發展迅速、種類較多，其中常用的軟件有MultiGenGreator、Vega、OpenGI以及我國圖靈公司的VRMAP、適普公司的IMAGIS等。

1．1模型構建軟件

MultiGenCreator是美國MultiGenParadigm公司開發的三維建模軟件，廣泛用于視景仿真、虛擬城市、模擬設計、交互式游戲等。它在滿足實時性的前提下可生成逼真的場景，可進行多邊形建模、矢量建模和地形生成。它的層次細節、多邊形篩選、邏輯篩選、繪圖優先級、自由度設置等高級功能使得其數據格式OpenFlight在實時三維領域成為流行的圖像生成格式。該軟件可接受DXF、DEM和其它矢量格式的數據與AutoCAD和GIS軟件結合方便。

1．2支持視景生成的語言——OpenGL

應該使用已有的商品化或標準化的圖形庫和程序設計語言來設計與實現虛擬環境，其中OpenGI(服務器)及其支持系統就是這樣一種可選用的圖形生成環境。OpenGI可按函數庫的形式被C語言調用，也可以被窗口系統直接調用。OpenGI是使用專用圖形處理軟件接口，該接口目前由幾百個過程函數組成，用以支持用戶對高質量三維對象的圖形和圖像進行操作。

()penGI指令的模型是客戶／服務器模式，即一個程序(客戶)提供指令，該指令由OpenGI解釋并處理，它直接執行3D及2D圖型的基本操作。這些操作包括轉換矩陣、光照模型和光線跟蹤、反混淆方法、z～Buf以及像素更新操作等。OpenGI也支持雙緩沖技術，該技術提供了生成動畫效果圖形所需要的機制，使所生成的圖形能夠像電影一樣平滑運動。

1．3視景漫游軟件

Vega是MultiGen--Paradigm公司開發的應用于實時視景、聲音仿真和虛擬現實等領域的高性能軟件環境和開發平臺，由Lynx圖形化用戶接口和Vega庫組成。利用Vega庫函數可在Lynx中建立漫游所需要的場景、窗口、通道、運動和碰撞方式，可以定義對象的初始化參數并建立對象之間的相互聯系。

2地質構造情況的模擬

對于礦山技術人員來說地質構造情況非常重要，如果對煤層、巖層、含水層、流沙層以及斷層和褶曲等情況的推斷有偏差，或圖形表現不直觀易懂，則在建井或生產過程中就可能發生塌方、突水等事故，造成人員傷亡和經濟損失。應用虛擬現實軟件可以根據地質體的三維分布，使礦井的規劃設計更加直觀方便。

綜合國內外現狀，三維地質體的繪制有塊段、表面、實體和斷面建模法等。

MultiGenCreator中需要的曲面數據是ded或。dem格式，使用GIS軟件Arolnfo、用插值方法生成不規則三角網(TIN)，然后轉成USGSDEM格式，將其導入Creator就可以生成煤層曲面。然后，通過光照、著色、紋理、渲染等處理三維地質體更加逼真。

3地形地貌及地物的模擬

地形地貌和地物的建立需要相應的三維數據。如果有研究區域的紙質地形圖，可以用掃描數字化的方法得到平面數據，按照圖上的標注得到高程數據；如果已有該區域的電子地圖，則可直接使用或通過數據格式轉換得到需要的數據；如果沒有上述數據源，則需要由野外測量獲得。

地形生成與地質曲面生成過程類似，先用ArcInfo將地形圖上的等高線和高程點進行數字化，把圖上標注的高程值輸入到屬性表中，生成不規則三角網(TIN)，然后轉成USGSDEM格式將其導入Creator生成三維地形。

對于建筑物、道路、圍墻、河流、湖泊等的建立，先用Auto—CAD進行數字化，得到其平面位置。將得到的*．def文件導入Creator，并與地形匹配。如果建筑物比較規則，則直接將其底面按照高度拉伸為立體，如果建筑物造型比較復雜，則需要分成規則的幾部分進行構建。

4礦山井下巷道建模

目前，礦山信息主要是通過CAD格式的雙線采掘工程平面圖來表達。首先根據采掘工程平面圖上的高程信息，利用CAD中的三維多線段重新描繪巷道，同時將高程信息賦予每個節點，實現巷道的單線顯示，井筒和巷道設計要布置合理，盡量避免穿過斷層、褶曲、含水層等不良地質構造，盡量減少礦井建設和生產地面的影響。

使用MultiGenCreator進行設計，用圓柱體表示井簡，用半圓型截面的柱體表示巖巷，然后進行模擬生產，以發現生產中可能遇到的問題，對設計方案進行比較和選擇。設計方案完成后可模擬不同設備、不同開采方式的生產系統進行生產，從而達到優化礦井設計和生產系統的目的。綜合考慮地質和技術條件、經濟、環境等各種因素，選擇合理的方案。

5虛擬巷道系統的建立

虛擬巷道系統是對礦井真實巷道多分辨率的三維虛擬表示，建立的主要任務之一是實現基于web環境下的可交互的、真實巷道的三維可視化表達，用戶可以從各個角度對巷道虛擬環境進行任意的瀏覽和觀察，并可通過網絡進行各種交互。

5．1礦井巷道的建模

礦井中各種實體大多是三維實體，其表面為不規則曲面，且內部礦體品位分布不均勻。對于礦體的外形，可用一個不規則的封閉曲面來確定。為確定礦體的范圍，要經地表勘查、地下勘探及推估等手段來完成。在瀏覽器上三維實體模型，可通過將現有的三維礦體模型中存儲的信息按照一定的規范轉換為系統可接受的格式得到。要在MuhiGenCreator中構建三維礦井巷道模型，首先應進行簡單的坐標轉換，這是因為MuhiGenCreator中采用的坐標系和地學中實際采用的坐標系的含義有所不同。MultiGenCreator中采用的坐標系為符合右手規則的空間坐標系，是以MuhiGenCreator瀏覽器中用戶區的中作為其坐標系的圓心，基底坐標為XOZ面，y表示高程。其坐標長度以米為單位，標準角度以弧度為單位。因此，為使它與人們通常采用的地學坐標系保持一致，應將原來礦井三維實體的(，Y，：)坐標轉換為MuhiGenCreator坐標系中的(，Y，Z)。轉換后的三維實體坐標應滿足虛擬場景中所采用的局部坐標系顯示的需要。由于礦井實體坐標的數值一般相當大，而實際顯示坐標值的前幾位高位數據對圖形形狀不產生任何影響，因此可將地理坐標數據各分量同時做一預選。

5．2虛擬巷道場景的繪制

對于規則格網構成的礦山地表模型及礦井實體的頂底板數字表面模型，可用ElevationGrid節點構建。該節點能很容易有效地設計創建一個位于局部坐標系X()Z平面上高低起伏的地域造型。該造型用高度值組成的標量陣列描述，陣列指定了表面每個格網點上的高度。和z方向的柵格點數量可以分別用xDimension和zDimension域建立。xSpacing和zSpacing域值指定了柵格行和列之間的空間。Height域的值指定了每一個柵格點的海拔高度，基底上的每一個柵格點都與height矩陣中的一個海拔值相對應；colorPerVertex域指定為TRUE或FAISE，表示color域中指定的顏色是用到ElevationGrid節點的每個頂點上(TRUE)，還是應用到每個四邊形上(FAISE)；此外，通過建立solid域值，所有的海拔柵格都可以當作實體。

對于由不同的三角面構成的復雜地表模型，則需要用MUITIGENCREATO提供的萬能幾何節點IndexedFaceSet來創建，它有coord與coordlndex兩個域，與IndexedFaceSet節點中的兩個域類似，前者提供了一個節點，列出了構造面幾種所有面的坐標。Coordlndex域的值提供了一張描述一張或多張面周界的列表。其中每一個值都是整型索引，并且每個索引都指定了在coord域內的坐標列表中的一個坐標。在實際的創建過程中，要求建立三角網的各個三角面按照法線方向向外的法則。

6結語

應用虛擬現實技術，生成一個逼真的礦山虛擬環境(VirtualEnvironment)。這樣在礦山設計或研究階段，科研人員可以置身于礦山虛擬環境下直觀審視礦山，按照設計給定的工藝方法和參數，選擇設備及確定生產模式。從基建到閉坑的全過程實時監控，發現問題進行實時修正。設計結束后，設計單位、礦山企業可向審查者、公眾展示一個三維和動態的礦山。總之，虛擬現實技術在礦山設計、技術改造、生產中可廣泛應用。

參考文獻：

[1]古德生．金屬礦山深部開采中的科學問題[A]．香山科學會議第175次學術討論會[c]．北京：2001．

[2]喬林，費廣正等．OpenGI程序設計[M]．北京：科學出版社，2002：130～134．

[3]齊安文等．三維地學模擬述評及其礦山應用關鍵問題．《中國礦業》．2001(5)：10．

[4張瑞新、任延祥．虛擬現實技術及采礦工程中的應用．《中國礦業大學學報》，1998(3)：27

篇2

在20世紀80年代，虛擬現實技術的概念被正式提出。自90年代以來，隨著計算機技術的不斷發展和創新，虛擬現實技術也得以迅速發展。現如今，計算機網絡技術已經滲透發展到各個領域，虛擬現實技術也挺進了設計的每個角落。風景園林設計雖還處于初級發展階段，但是虛擬現實技術卻在其中被大量地運用開來。例如，設計者如果想要對風景園林空間有一個全方位的、真實切身的體驗，通過虛擬現實技術多角度變化運動方位，便可輕松實現。另外，這種設計的運動變化模式正呈現出多樣化的趨勢，其利用人們對運動模式數據的不同選擇，便可以掌握受眾的切身感受。虛擬現實技術在這一運用中具有很大的真實性，這是因為虛擬現實技術不但能夠從各種細節上掌控園林設計，還可以做到美而有序。同時，還能夠根據不同的季節變化、不同的節氣色彩，做到時空的雙重真實性。最重要的是，通過這一虛擬現實，在園林設計過程中可以引入人們的各種意見和建議，使設計又多了一層成功的保障。

2應用中的特點

2.1設計空間展示的全面性

傳統的表現形式只可以傳輸一種空間信息，而且無法做到完整性。虛擬現實技術利用三維立體的表現形式，可以完整地把每一個細節予以呈現，讓人有一種身臨其境的真實感，不再只是看著圖紙來想象，而是身臨其境進行感受。

2.2瀏覽的快捷性

利用發達的計算機網絡，設計者和施工單位可以聯系的更為快捷。設計者的“想法”不必親手送到施工單位，立體的設計樣品利用遠程瀏覽便可商榷，不但節省了時間，而且提高了工作效率。另外，瀏覽的快捷性還可以讓大部分群眾參與到決策中來，讓群眾在享受虛擬的園林設計活動中，可以提出自己的建議，有助于施工單位和設計者的工作。

2.3設計趨于完美性

虛擬現實技術具有很強的可操作性，設計者在整個風景園林的設計過程中能夠隨意進入任何一個設計階段進行切身的體驗，從而客觀地審查自己的作品，如果發現不足，可及時進行修改。此外，在虛擬的現實環境中審視自己的作品，有利于提高設計者的水平。

2.4決策的準確性

風景園林設計的實施過程中受到的影響因素較多，因為風景園林設計與周遭環境氛圍以及和大眾審美趣味是息息相關的。人們利用虛擬現實技術對園林設計的整體過程知曉的越來越多，越來越具體，就越能提出建設性的建議及意見。簡而言之，虛擬現實技術是連接大眾和設計者的紐帶。只有前期人們對園林設計進行了整體的了解，施工方的后期施工過程才能得到人們的寬容和見諒，此種人性化、大眾化的園林設計才能獲得雙贏。

3應用的展望

3.1不斷進行創新

首先要加快計算機技術的創新和革新，不斷發展現代虛擬技術系統，制造出高性能、低成本的計算機設備，要在技術層面為虛擬現實技術的發展提供有力的支持。此外，在運用過程中，要根據風景園林設置的理念進行再創新，使其具備風景園林設計的特色。技術的創新是風景園林設計的內核動力，是虛擬現實技術進步發展的源泉。

3.2加強參與的大眾化程度

要充分利用虛擬現實技術的自身優越性，讓更多的人們參與到風景園林設計中來。利用虛擬現實技術可以通過網絡傳播，利用各種網絡、電視等新媒體進行更大、更廣范圍內的網絡虛擬活動，使園林設計有更多的大眾參與，這樣將有助于決策者的科學準確決策，最終得出既科學準確而又人性化的風景園林設計方案。

3.3充分利用其他科學技術發展自身

例如，與環境和空間技術的結合，便能夠應用到城市的規劃、修復與重建、城市的綠化等各個方面，這不但可以使虛擬現實技術的應用更加科學化，而且更加人性化、更加環保。

4結語

篇3

關鍵詞：沉浸式傳播;虛擬現實藝術;設計策略;分析

引言

沉浸式傳播是該技術表現出的基本特征，該技術的藝術設計主要是指設計人員進行相應的技術作品創造，為體驗者塑造全新的世界。其不僅是指對真實環境的改變，其也涉及到虛擬世界中的歷史、法則、物種甚至時間的重新規劃與改變。但要實現這一點，脫離不開媒介的輸入與輸出的支持，相關媒介正是實現虛擬與現實世界連接的重要橋梁。而根據體驗者在虛擬世界中的沉浸程度的區別，其對于相關媒介的認知程度也會出現差異，即當體驗者的沉浸程度較高，則會出現忽略媒介存在的情況發生。

一、虛擬現實技術中的沉浸內容

（一）生理沉浸

體驗者在虛擬現實技術下完成的影片觀看過程中，雖然心理上了解該影片的內容并不真實，但是依舊在生理條件下做出驚慌、害怕甚至閃躲的狀態。該技術主要是實現了對真實空間的高強度壓縮，讓體驗者從真實的環境中走向虛擬環境中的感受。而隨著技術應用媒介的逐漸升級，體驗者的沉浸感受也被不斷強化，例如現代電影中的2D、3D、4D等不同的分類就是指觀影沉浸感的不同，而這類沉浸感受被統稱為生理沉浸。生理沉浸主要是指運用虛擬現實技術就體驗者的感官能力進行擴大與延伸，并隨著程度加深而實現媒介忽略，盡可能地降低對真實世界的感受。

（二）心理沉浸

心理沉浸較之生理沉浸更早地實現了發展，其主要是指在不具備高效率媒介的情況下，通過優秀的故事作為載體來應當體驗者進行故事想象，從而實現體驗者的沉浸感受，例如戲劇作品的演繹等。心理沉浸的實現屬于體驗者在認知層面上的沉浸。要實現高水平的心理沉浸，一定不能脫離優秀的內容作為支撐。但是運用媒介來強化生理沉浸也能實現體驗者心理沉浸狀態的提升。但是，虛擬現實技術本身是不能直接就體驗者的心理沉浸進行塑造的，其主要是承擔了實現媒介的作用，是心理沉浸實現的重要輔助手段。總體而言，虛擬現實技術中的沉浸內容主要可通過進行表現。

二、該技術的生理沉浸式傳播技術的應用分析

（一）靜止狀態下的輸出技術應用

該技術在視覺效果方面的表達時，主要是通過進行分別兩臺攝影機的架設來實現。其主要是模擬人眼的左右視覺進行相應的畫面拍攝，最后將相關的畫面賦予人眼，以此來實現在視覺感知方面保證體驗者的沉浸實現。例如HTCVive頭盔就是在該技術下實現的。而該技術在聽覺塑造方面，主要是對人耳聽聲進行模擬，即人耳主要是通過聲音到達的時間差異來進行聲音的方位以及聲音的距離判斷。而該技術設計中主要是控制聲音在左右耳機中的發出時間差來進行模仿，保證體驗者在獲取聲音時保證聲音的三維特征體現，當前的部門電子游戲已經實現了該技術的運用。正是通過對視覺與聽覺的模擬實現，體驗者能在這過程中實現生理沉浸，但這并不是該技術的全部應用表現，其還包含了在該技術支持下實現的觸覺模擬。這主要通過具有數據輸出能力的手套或者服裝等來實現，Skinterface設備就是通過對體驗者的觸感能力進行模擬而實現的對虛擬世界中物體的觸感感受。該技術的應用對于提高體驗者的生理沉浸感受意義重大，但該技術在當前依舊處于研發階段。此外，設計工作者也可通過加入滿足視覺心理的相關刺激物信息來實現生理沉浸。即設計者在進行虛擬環境塑造時，至少應當創設一個滿足體驗者心理需求的刺激物，同時用該刺激物信息作為視覺信息平臺建立的核心，實現體驗過程中對體驗者注意力的吸引，也有利于設計者的思想與信息在視覺交的前提下向用戶進行傳遞。

（二）運動狀態下的輸出技術應用

運動狀態下的輸出技術應用主要是指體驗者在運動狀態下實現對虛擬世界的感知，但是其與靜止狀態下的感知存在差異，其建立在由生活經驗而形成的心理預期基礎上。該技術的應用在當前已經實現了較大突破，例如HTCVive頭盔在應用中就能有效地實現現實與虛擬世界的行走同步，并完全滿足了心理預期層面上的身高與步長。這樣能有效地使體驗者在運動狀態之中實現最大程度地沉浸體驗，其也實現了空間約束的有效突破。而針對運動狀態中的身體交互等復雜運動，該技術的應用主要是通過抽象按鈕的觸發來實現的。例如在該技術支持下實現的格斗游戲就是通過按鍵的方式來模擬相關的角色運動，而這過程中勢必會存在與現實操作的差異，當前的技術優化發展就應當致力于將這種差異情況進行縮小。

三、實現該技術的藝術設計水平優化的相關策略

（一）注重虛擬視點設計的合理性

在現實世界中，視點即人眼的位置，而在虛擬世界中，視點則主要是指體驗者的觀察點，即為虛擬視點。例如，在就Unity游戲進行制作時，設計者在虛擬場景中會進行攝像機的安放，而這個攝像機就是主要的觀察點，而該攝像機主要承擔著將虛擬場景向體驗者進行傳遞的作用。而由于體驗者本身具有的生活體驗會根據其所處的位置以及姿勢來進行視點的判斷，只有將虛擬視點與體驗者的經驗視點進行重合，才能進一步提高真實感。但是在虛擬技術應用時，設計者也可根據實際需求與想法進行全新的視點創造，比如模擬動物、昆蟲的視點進行視點設計，而這些獨特視點的創造能進一步吸引體驗者的參與。體驗者在利用相關的虛擬設備進行體驗時能獲得最大程度的視覺沉浸，但要想獲得預期視覺信號的接受就離不開真實環境中的體驗者的位置與姿勢。例如，體驗者在真實環境中的姿勢為垂直站立，則體驗者的預期視覺為眼睛到地面的距離為自己的身高。所以，設計者如果不能就虛擬視點進行合理的設計，導致視覺信號不能與體驗者的預期視覺相匹配，則其將造成體驗者的實際沉浸感受受到影響。例如，設計者在模擬昆蟲視點進行設計時，應當從昆蟲接近地面的視點進行考慮，這就造成與體驗者的真實感受存在的矛盾，這就需要設計者在虛擬體驗的過程中能夠使體驗者的身體穿透虛擬世界的地面。同時，為保證體驗者的真實感進一步提升，設計者還應當根據不同的視點特征進行專門化的體驗者動作或體驗平臺的設計，讓體驗者從生理感受的角度對相關視點進行接收。例如當體驗者以魚的視覺進行體驗時，可將體驗平臺設計為符合人體曲線的平圖2臺，讓體驗者以伏地的姿態參與到視覺體驗之中。以（圖2）為錯誤的虛擬視點的設計。

（二）加強身體慣性與運動的匹配設計

身體的慣性主要是由人體的前庭系統與視覺系統的刺激來共同完成的，其都會通過各自系統進行運動狀態辨別，并將相應的運動狀態信息傳遞到大腦。當兩者信息一致時，人體則會出現正常的運動體驗。但是當兩種信息存在差別，則會導致人體出現眩暈感，常見的暈車現象就是這兩種信息體現的矛盾。而虛擬與現實世界中的運動狀態不一致主要是指現實運動而虛擬靜止或者現實靜止而虛擬運動，在當前的藝術設計中大多數都會存在第二種情況的問題。但是在現實世界中進行相應的動力設備的搭建就可避免這種矛盾的出現，實現身體慣性與虛擬運動的相互匹配。例如，Mmone虛擬現實座椅就在設計中實現了身體慣性與運動的匹配。當體驗者參與到游戲中時，座椅能根據虛擬世界中的運動狀態進行自動的調整與運動，根據體驗者的視覺系統進行相匹配的身體慣性提供，在避免暈眩狀態的同時提高體驗者的真實感受。

（三）保證虛擬與現實世界中的動作一致

在當前，虛擬與現實世界的動作并不能很好地實現統一，這主要是由于輸入與輸出媒介的實際工作效率存在差異，導致體驗者的動作節奏難以實現匹配。而傳統的觸屏、鼠標等輸入媒介的運用就能為實現運動節奏匹配提供幫助。設計者應當盡可能地保證運動狀態的一致性，例如在進行虛擬的射擊游戲設計時，體驗者在真實的環境中進行扳機扣動應當同時更新到虛擬角色的動作中，這就是從實現虛擬與現實世界中的設備控件一致的方式實現的。而在當前的許多游戲主機設置中也都很好地實現了體驗者與虛擬角色的良好交互，例如，Wii主機中存在的手柄具有較高的空間位置感知能力，在利用該主機完成高爾夫游戲時能通過動作與角色進行高度統一的運動。其主要是通過短暫精確的手柄振動來進行動作傳遞的，實現體驗者與虛擬角色運動之間的高度統一。

結語

虛擬現實技術在當前已經實現了較大的發展突破，其所表達的沉浸式傳播的特征主要表現在生理沉浸方面，該沉浸傳播的功能實現，脫離不開準確的動作捕捉的輸入以及人體感官技術的支撐。要實現該技術的藝術設計工作的突破，相關設計工作者應當就該技術中涉及的沉浸式方式進行分析，并加強對該技術的生理沉浸技術的研究，此外還要在這基礎上積極實現藝術設計水平提升。只有這樣，才能促進我國虛擬現實技術應用水平的發展。

參考文獻

[1]杭云，蘇寶華.虛擬現實與沉浸式傳播的形成[J].現代傳播(中國傳媒大學學報)，2007（06）:21-24

[2]方楠.VR視頻“沉浸式傳播”的視覺體驗與文化隱喻[J].傳媒，2016（10）:75-77

[3]黃心淵，陳柏君.基于沉浸式傳播的虛擬現實藝術設計策略[J].現代傳播(中國傳媒大學學報)，2017（01）:85-89

[4]曹戍.論身臨其境的藝術設計——虛擬現實藝術設計研究[D].清華大學，2004

篇4

【關鍵詞】軟件工程；數字媒體；專業建設

1.引言

隨著計算機技術、通信技術和數字廣播等技術不斷發展，以互聯網、無線通信為傳播載體，以傳統媒體內容與創新內容模式為核心的數字媒體產業在全球范圍快速崛起，并正在改變著人們的信息獲取方式和休閑娛樂的形式。

我國的數字媒體業近幾年正處于高速發展時期，對于具有較高人文素養、掌握數字媒體核心技術并具有藝術創意能力的復合型數字媒體技術開發與設計人才需求旺盛。四川理工學院軟件工程專業是與IT企業合作辦學、實行“3+1”人才培養模式，即學生前3年在校學習，第4年在軟件企業實習并完成畢業設計（論文）。為使培養的學生既有較扎實的理論基礎，又有適應人才市場需求的職業技能，在軟件工程專業大框架下設置了數字媒體技術方向。

數字媒體技術作為一個寬口徑、以技術為主、藝術為輔、技術與藝術相結合的新的專業方向，涉及到不同的學科知識，因此，我們有必要通過探索與改革人才培養模式、課程體系以及實踐教學體系的研討，搭建科學的創新人才培養平臺，促進軟件工程專業人才培養整體水平的提升。

2.人才培養目標

培養目標是制定教學計劃、設計課程結構、選擇知識發展方式以及確定教學組織形式的依據，也是教學內容、教學方法、教學組織與管理、教學手段、教學評價等方面改革的基礎和前提。軟件工程專業數字媒體技術方向具有軟件工程與數字媒體技術相結合的特色，注重對學生軟件開發、應用能力的培養，實踐性強。結合我們自身辦學特色和辦學條件，我校軟件工程數字媒體方向人才培養目標是：“培養具備計算機科學、多媒體網絡、軟件工程技術、信息安全等方面的專業知識與技能，具有扎實的軟件工程和數字媒體技術基礎理論、寬厚的專業基礎知識、較強的實踐能力，能夠從事包括新媒體應用以及虛擬現實等在內的多媒體技術開發、數字媒體設計與創作、計算機游戲設計、網頁設計與網站維護、信息服務及數字媒體管理等工作的創新性技術人才。”

3.核心課程體系

數字媒體方向課程體系的建設以創新性復合型人才培養為基本指導思想，重視實踐課程的開設，使學生所學習掌握的方法具有充分的實效性，真正做到學有所用，以適應未來的工作崗位，成為本行業和企業所歡迎的有用人才。課程體系分為軟件工程專業核心課程模塊、數字媒體方向核心課程模塊、專業實訓、畢業實習和畢業設計（論文）等模塊。

3.1 核心課程

軟件工程專業數字媒體技術方以軟件工程專業為主線構成專業基礎和專業主干課程。其中，計算機與軟件基礎課程有：計算機導論、程序設計入門、面向對象程序設計、數據結構與算法、Java程序設計、計算機組成原理、數據庫原理、計算機網絡、操作系統、編譯原理、信息安全技術、計算機體系結構以及J2EE與中間件技術；軟件工程專業課程有：軟件工程導論、軟件測試技術、需求分析與UML設計、軟件項目管理與過程控制；數字媒體技術專業課程有：數字媒體技術導論、計算機圖形學、數字圖像處理、網絡流媒體技術、用戶界面設計、視頻音頻制作與處理、數字影視特技應用、高級游戲特性與游戲引擎、人機交互技術、虛擬現實技術與應用、高級腳本與插件技術等。對于實踐性較強的課程開始單獨的實驗課程和配套的課程設計。

3.2 特色課程

計算機網絡游戲由計算機技術、藝術設計學和計算機動畫以及計算機圖形圖像技術高度交叉結合，目的是培養具有扎實的游戲編程功底和良好的邏輯思維習慣，具備較強的審美能力和一定的藝術素養，熟悉游戲產品開發流程，具有一定的策劃能力，能在游戲公司、門戶網站、手機運營企業、動畫公司等單位從事游戲設計、游戲開發、游戲制作、游戲策劃、游戲運營等方面工作的富于競爭力與創新精神的高級復合型人才。

計算機游戲程序設計。課程目標：本課程主要學習普及游戲開發理念，培養游戲開發氛圍，挑選有潛力的學生組成開發團隊；傳授游戲開發中的程序設計要素，特別是游戲引擎開發的基本知識。通過本課程的學習，學生能夠掌握游戲開發的基本理念，熟悉游戲開發的基本技巧和流程，并具備從事游戲程序設計工作的基本技能。

虛擬現實與數字娛樂。課程目標：本課程主要介紹虛擬現實的基本概念及其系統組成、相關的軟件技術及虛擬現實的應用，并介紹了當前數字娛樂的現狀，發展和一些關鍵技術。內容包括：虛擬現實的定義、特性和組成，虛擬世界的創建和管理，虛擬現實中的視覺計算，虛擬現實中的交互技術，虛擬現實中的聲覺計算，增強現實，分布式虛擬現實，虛擬現實應用，與虛擬現實相關的數字娛樂技術。

4.實踐教學體系

培養符合時代需要的創新性人才，就要強化實驗教學的開放性和多層次化。基于創新性原則和以生為本原則，結合培養目標和自身教學特點，數字媒體技術方向實踐教學體系分為課程實驗，專業實訓、畢業實習和畢業設計三個方面，各實踐環節之問相互協調、相互銜接、循序漸進。

4.1 課程實驗

依照實踐能力培養循序漸進的原則，根據實現數字媒體技術專業基本能力培養的系列課程，并按照系列課程的復雜度和規模設計實踐環節，開展了多層次課程實驗教學，根據學生的需要和實踐能力培養的漸進規則，將實驗課安排大學四年的各個環節。

多層次實驗教學是指在實驗大綱與目標的規范基礎上，將實驗項目設計成基礎型、綜合設計型、研究創新型不同層次的實驗。同一學生從基礎規范一綜合設計一研究創新這樣難度遞增的實驗項目中逐漸進行訓練，實現系統培養學生綜合實踐能力。課程實驗主要包括：手繪訓練、視頻特技與非線性編輯、多媒體網頁設計、移動娛樂軟件開發、網絡娛樂軟件開發、界面設計課程設計、虛擬現實開發課程設計等。

4.2 專業實訓

專業實訓作為知識、能力、綜合素質教育的結合點，成為數字媒體技術專業實踐教學的重點之一。專業實訓是對課堂教學具有延伸作用，是學生培訓職業能力、熟悉職業環境、了解實際知識的重要渠道。通過專業實訓，學生不僅可以把所學轉化為所用，還能使學生在學習操作過程中通過不斷調整自己的知識結構來慢慢適應相應職業崗位，鍛煉職業的能力，為實習以及今后走向社會積累經驗、打下基礎。

我校軟件工程專業是校級專業綜合改革試點專業，以爭建微軟IT學院、HP軟件學院為契機，與知名IT企業開展深度合作，聯合培養具有國際視野的軟件開發、軟件測試和服務外包人才。與中軟國際、Tarena（達內）科技等十多家IT企業聯合建立了實習實訓基地、就業基地。

4.3 畢業實習和畢業設計

畢業實習是學生將前期學習到的知識運用到生產實踐中，真正了解、感受未來的工作，鍛煉自己各方面的綜合能力。真正實現與行業需求的專業實踐能力對接。能勝任相應崗位的工作，從而積累工作經驗，為就業做準備。為了增強學生和指導老師對畢業設計（論文）及畢業實習的重視，提高畢業設計（論文）的質量和提高學生在畢業設計（論文）及畢業實習實踐環節獲得的實踐能力，也為緩解畢業設計時間（論文）不足，筆者將畢業實習與畢業設計（論文）有機結合，實行“畢業實習+畢業設計”相結合的模式，學生畢業設計的內容來自于畢業實習，并且畢業設計的內容要將畢業實習的內容進行一定的升華，除體現學生四年來所學知識綜合之外，還要體現出學生的創新能力與科研能力，達到培養創新型、復合型人才的標準。

5.結束語

通過對國內外數字媒體技術相關專業及方向的調研，基于創新性人才培養目標，建立了相關的核心課程和多層次實踐教學體系，融合專業技術、實踐教學、校企合作共同培養為一體的軟件工程數字媒體特色專業方向的知識體系，著力培養學生的藝術與技術交叉結合的數字媒體制作與開發能力和職業素質，進而使得學生的基礎知識、科學素養、藝術感悟、專業知識、創新能力、工程能力和職業素質都得到全面均衡的發展，以增強他們在數字媒體行業就業的競爭能力。

參考文獻

[1]沈琦，于學軍，張麗，等.軟件工程（數字媒體技術）特色專業復合型創新型人才培養模式研究[J].中國校外教育，2010，16：162-163.

[2]蔡建平，沈琦，于學軍等.軟件工程（數字媒體技術）特色專業的特色建設[J].軟件，2012，33（4）：108-111.

[3]耿衛東等.面向數字媒體技術專業的數字化學習平臺建設[J].計算機教育，2010（16）：99-101.

[4]向輝.數字媒體技術專業課程體系探討[J].計算機教育，2008（15）：28-30.

[5]黃成云.數字媒體技術本科專業實踐教學體系研究[D].華中師范大學，2012，5.

篇5

關鍵詞三維建模技術；結構優化；模型優化；層次模型

中圖分類號TP301文獻標識碼A文章編號1000-2537（2014）02-0090-05

為了在計算機的虛擬環境中生動形象地模擬自然環境之中人的視覺、聽覺、嗅覺以及運動等行為，虛擬現實技術應運而生[1].經過近幾年的發展，該項技術已成為計算機領域的一個新型研究方向，獲得國內外學者以及企業的廣泛關注并引起濃厚的研究興趣[2-3].在虛擬現實技術中，三維建模是該技術的一個關鍵步驟和核心技術，也是實現虛擬現實系統的基礎[4].由于虛擬現實系統需要較高的實時性，而三維建模的優劣直接影響整個這類系統的實時性[5]，這使得三維建模成為了此項技術的研究熱點，而三維建模流程的優化又成為了重中之重.

目前，關于三維建模流程的優化研究主要集中在模型階段，其中部分研究取得了較好的實際應用效果[6-7].然而，如果在三維建模之前各模型分塊不合理的話，就會導致建模過程耗時較大，從而大大降低系統的實時性.針對這種情況，論文基于過程的思想，從結構優化、模型優化兩方面對整個三維建模流程進行優化.同時，論文還提出了一個新型層次模型簡化算法以進一步縮減三維建模流程中模型間優化的時間間隔.

6結束語

論文對三維建模進行研究，基于過程優化思想，提出了一個新的三維建模流程優化方法.同時，針對其中的模型簡化也進行了研究，提出了一個層次性模型簡化算法.通過模擬聯合站系統實驗表明，所提三維建模流程優化方法在建模總體效果和實時性兩個方面，都具有一定的優越性.

參考文獻：

[1]葉南陽. 手機振動影響及模式優化設計研究[J]. 湖南師范大學自然科學學報， 2012，35（2）：28-30.

[2]周德吉，武殿梁，邱世廣. 虛擬現實環境中包含虛擬人的全要素裝配操作仿真[J]. 計算機集成制造系統， 2012，18（10）：2183-2190.

[3]傅招國，王天威，倪小鵬. 基于Virtools的虛擬現實技術及在特種設備教學中的應用[J]. 計算機工程與科學， 2012，34（6）：97-100.

[4]CHEN G， LI B， TIAN F L， et al. Design and implementation of a 3D ocean virtual reality and visualization engine[J]. J Ocean Univ China， 2012，11（4）：481-487.

[5]譚正華，王李管，熊書敏. 基于實測邊界線的地下巷道三維建模方法[J]. 中南大學學報：自然科學版， 2012，43（2）：626-631.

[6]潘榮江，高孝洋，關防利. 基于平面設計圖的高速公路三維建模[J].系統仿真學報， 2012，24（1）：17-20.

[7]LI Z L， ZHI R P， ZHAO C W， et al. The 3D modeling of blades of multiphase flow helico-axial pumps rotor based on solidworks[J]. Computer Aided Drafting， Design and Manufacturing， 2011，21（2）：1-6.

[8]DU Q L， DU T N， ZHAO H F， et al. The comparison of different degree of convexity and 3D modeling of involute hyperbolic arch dam[J]. Computer Aided Drafting， Design and Manufacturing， 2011，21（2）：7-12.

[9]呂翠華，陳秀萍，張東明. 基于三維激光掃描技術的建筑物三維建模方法[J]. 科學技術與工程， 2012，12（10）：2410-2414.

[10]許偉冬，劉國棟，劉龍. 機場供電仿真虛擬環境的研究[J].計算機仿真， 2012，29（10）：47-51.

[11]董純柱，殷紅成，王超.基于射線管分裂方法的SAR 場景快速消隱技術[J].雷達學報， 2012，1（4）：436-440.

[12]韋婷黎，展榮，侯能.基于可編程GPU 的三維地形場景中樹的渲染優化技術[J]. 科學技術與工程， 2012，12（26）：6834-6839.

篇6

論文摘要：介紹虛擬現實概念及其特征，分析虛擬現實在醫學教育 中廣泛應用的原因，著重討論虛擬現實在課堂教學、實驗教學和臨床教學中的應用。

1虛擬現實的基本概念及特征

虛擬現實 (Virtual Reality)，也稱靈境 ，是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機系統。它利用計算機技術生成一個逼真的，具有視覺、聽覺、觸覺等多種感知的虛擬環境，用戶通過使用各種交互設備，同虛擬環境中的實體相互作用，產生身臨其境感覺的交互式視景仿真和信息交流。虛擬現實技術具有沉浸感 (Immersion)、交互性(Interaction)和構思性 (Imagination)的重要特征，這些特征在醫學教育中得到了廣泛應用。

1．1沉浸感 沉浸感是指學習者全身心地沉浸于虛擬環境中，與環境中各種對象相互融合，成為環境的一部分。學習者不是旁觀者由外向內觀察環境，而是全身心融入環境之中。這種沉浸感應用于醫學教育中，可以使虛擬教學場景中的學生體會到一個與現實更加接近的教學情景，學生全身心地投入其中，能夠更加深入地學習所學課程。

1．2交互性 交互性是指學習者通過使用特殊設備，用人類的自然技能實現對虛擬環境的操作。學習者通過身體運動等自然技能，實現對環境中對象的操作；計算機則根據學習者的身體運動等，來實時調整環境中相關對象的狀態。這種交互性應用于醫學教育中，可以使醫學院校在保證辦學質量的前提下，大大降低辦學成本。

1．3構思性 構思性是指虛擬環境賦予學習者無限的想象空間。虛擬環境把主動權交給學習者，學習者可以通過對環境的考察和操作，進行自主的創造性活動。這種構思性應用于醫學教育中，可使學生自主選擇學習方法，充分挖掘自身潛力。

2虛擬現實在醫學教育中的應用

伴隨著我國醫療事業和IT技術的不斷發展壯大，虛擬現實在醫學課堂教學、實驗教學、臨床培訓等領域得到了廣泛應用 。

2．1虛擬課堂 在醫學課堂教學過程中，教師經常會遇到一些內容生澀難懂的章節，如果利用板書等傳統教育手段，教學效果往往不近如人意。事實上，教師可以通過虛擬課堂來豐富教學內容，將 “虛擬人”應用于教學過程是虛擬課堂的一個典型實例。 “虛擬人”是指把人體形態學、物理學和生物學等信息，通過大型計算機處理而實現的數字化虛擬人體。 “虛擬人”的主要工作是選取一具尸體并將其冷凍，用精密切削刀將尸體橫向切削成一系列厚度為0．2毫米的切片，利用相關技術最終合成人體的三維結構 (如圖l所示)。實驗證明，學生在課堂上能以三維的形式看到人體數千個 解剖結構的形狀、位置及器官間 的相互空間關系等，學習興趣和效果顯著提高。

2．2虛擬實驗室 目前，高等醫學院校實驗教學中普遍存在著資源有限和教學效果不佳等現象 。為緩和這一矛盾，虛擬實驗室是近年來被證明行之有效的做法之一。 虛擬實驗室是指在計算機系統 中采用 虛擬現 實技術 營造 各種 虛擬 實驗環 境 ，實驗 者可以像在真實的實驗環境中一樣完成各種實驗項 目。

如 圖2所 示，診斷 學虛擬實驗 室是 一個基 于C／S模式的虛擬實驗室系統。系統以虛擬病人為主體，建立起各種疾病相關的患者模型。每個單元均包括問診、體格檢查、心電圖和化驗檢 查4個單元 。實驗證明，診斷學虛擬實驗室打破了傳統實驗教學的時空限制，為學生提供逼真的診斷學實驗，在調動學生學習積極性和實現實驗教學的跨越式方面具有重要作用。

2．3虛擬手術 傳統的手術訓練方法成本較高，訓練的安全性、真實性和參與性不強，效果不夠理想。虛擬手術是指通過虛擬現實技術，利用各種醫學影像數據在計算機中建立一

個虛擬環境，醫生借助這個環境中的相關信息進行手術計劃、訓練以及在實際手術過程中引導的一種新興技術。在虛擬手術系統中，操作者帶上立體眼鏡進入環境，通過數據手套對環境中 “虛擬人”的相關組織進行操作。虛擬手術系統可為操作者提供一個極具真實感和沉浸感的訓練環境，制造很好的臨場感，并且能大幅降低手術的培訓成本，所以具有很好的應用空間。

2．4虛擬培訓 傳統的臨床培訓模式主要以教師口述為主，由于培訓往往停留在書本上，缺乏實戰演練，因此效果往往差強人意。靜脈穿刺是臨床護理的基本技能，穿刺引起的疼痛常常使患者因恐懼而不能配合治療，實際應用中，可以利用虛擬現實技術，模擬患者的這種因恐懼而產生的抗拒反應，以提高靜脈穿刺的訓練質量。將虛擬現實技術應用在臨床培訓中，在保障學生安全的基礎上，不僅能使學生身臨其境，增加真實感，而且還能縮短培訓時間，減少培訓成本。

3結束語

虛擬現實應用于醫學教育中，對提高教育技術水平，改善教學實驗環境，優化教學過程，培養具有創新意識和實踐能力的新時代醫學人才具有深遠的影響。可以預見，隨著我國醫療事業和IT事業的不斷發展壯大，虛擬現實在醫學教育中的應用將更廣泛、深入。

參考文獻

[1]羅偉，李珊，蔡宇，魏曉峰．虛擬現實技術在醫學臨床教學中的應用 [J]．中國誤診學雜志，2006，8(16)

篇7

論文摘要：本文對虛擬實驗系統的特點做了介紹，指出了虛擬技術在實驗教學中的優勢，并給出虛擬實驗系統構建的基本思想以及系統結構，闡述虛擬現實技術在實驗教學中的應用手段和方法。

實驗一直都是與教學息息相關的重要活動之一。它可以使學生更好地感受、理解知識的產生和發展過程，讓枯燥的理論知識變得形象，易于理解。實驗不僅能幫助學生鞏固理論知識，提高通過實驗手段探索科學知識的能力，還能激發學生探索未知世界的興趣，增強創新能力。然而，當前實驗方面存在的諸多難題卻嚴重限制了教學質量的提高。如實驗成本過高，進行實驗的儀器和設備往往代價昂貴，實驗材料也比較貴，而且有些實驗儀器損耗較大，需要經常更新。而許多學校在實驗經費上又捉襟見肘，要么是實驗配套的設備和儀器不完善，要么就是儀器設備陳舊過時。即使有完善的較新的實驗設備，傳統實驗在空間和時間上的限制也可能無法滿足大量學生同時進行實驗的需要。為了緩解實驗教學的壓力，提高實驗教學的質量，可以采用虛擬實驗系統來輔助實驗教學的開展。

一、虛擬現實技術

虛擬現實技術 (ⅥrnJal ReaJ時，簡稱 vR技術)出現于 20世紀 60年代，隨著處理器技術的大幅度提高以及圖形繪制技術、數字信號處理技術、傳感技術的發展，近幾十年來在國內外形成了對虛擬現實的研究熱潮。

虛擬現實系統提供了一種先進的人機界面，它通過為用戶提供視覺、聽覺、觸覺等直觀而自然的實時感知交互的方法和手段，最大程度地方便用戶的操作，從而減輕了用戶的負擔，提高了系統的工作效率。虛擬現實技術具有 3個突出特征：沉浸性、交互性、想象性。

虛擬現實系統由兩部分組成：一部分為創建的虛擬環境，另一部分為介入者。虛擬現實的核心是強調兩者之間的交互操作，即反映出人在虛擬環境中的體驗。我們可以給出如圖 1的虛擬現實的概念模型。

二、虛擬實驗系統

1．虛擬實驗系統的特點

(1)共享程度高。虛擬實驗系統不同于傳統實驗在地域和時間上的限制，它不僅可以接受本地用戶的訪問，有訪問權限的異地用戶也可以使用系統。并且也無需考慮使用時間的問題，實驗者可以隨時進行實驗。虛擬實驗系統為用戶提供了一個可以在任何時間、任何地點訪問的實驗環境，極大地提高了信息與實驗資源的共享程度。

(2)強大的交互能力。為了向用戶提供一個逼真的實驗環境，虛擬實驗系統往往都具有強大的交互能力，實驗者和虛擬實驗對象之間可以通過鼠標的點擊或者拖曳操作進行交互，實驗者可以實時地觀看實驗現象和實驗結果。

(3)支持協作。虛擬實驗系統提供了多種方式來完成用戶間的信息交流。

2．虛擬實驗系統的建模

如何構建教學型虛擬實驗系統，使其能夠擁有豐富的實驗內容表現方式、提供形象生動的實驗內容，讓讓學生實現從感知到理解的過程，一直是研究教學型虛擬實驗系統的熱點問題之一。

虛擬實驗系統的構建是將多種技術綜合運用，首先構建實驗過程所需要的各種儀器設備，對于場景進行建模。三維虛擬場景模塊的建立是以某一實景為基礎的，因此在虛擬場景建模之前需要對實驗室環境進行實地考察并對建筑物進行篩選，從而構建具有真實感的實驗環境。對于儀器設備完全用Ⅵ ML語言建立復雜的三維模型是相當煩瑣的，而且建模方法缺乏直觀性，而3DSMAX強大的三維建模功能以及對具有轉換為V文件格式輸出的功能，使其在三維虛擬場景中廣泛應用。我們在實際的建模過程中根據要建立模型的特點選擇建模方法。簡單模型，直接采用VRML中簡單幾何體拼貼紋理的方法，對于復雜場景則采用3DsMAx建模后以VRMI，文件格式輸出。當然在虛擬實驗的建模過程中的龐大建模工作量對軟件的建模效率以提出了很高的要求，于是，在該建模過程中我還采用了高效的照片建模軟件Canoma，Canoma是MetaCreations公司 (即現在的Vie、vpoint公司)的軟件產品，利用它可以讓我們無需建模，即可直接從一張或幾張照片制作三維模型，因為使用真實照片直接生成三維模型，所以效果非常真實；而且CaIloma可生成網絡使用的VRM，文件格式。為了能夠反映真實儀器設備的特性，有時還采用FLASH技術來達到儀器設備外觀的逼真性，并提供一些基本的交互。

3．虛擬實驗系統中的交互

交互性是虛擬實驗系統中的一個重要問題。一類是用戶在瀏覽場景的時候，主要的輸入設備就是鼠標，這時候檢測器實際上是檢測用戶對于鼠標的各種操作動作，如鼠標的單擊、指向、拖動等等，從而場景做出相應的反應。檢測這類動作的監測器是接觸型監測器。描述這類監測器的節點有接觸監測器節點TouchSensor以及PlaneSensor節點、SphereSensor節點、CylinderSenS0r節點；另一類是用戶和場景中某對象接近的程度，對象做出相應的反應，使得用戶和虛擬對象之間形成交互。

將所有儀器設備成功地加入到場景當中之后，用戶應該可以隨意地拿起自己需要的實驗器材進行實驗，所以要提供用戶選取實驗器材的接口。當用戶在選擇某件儀器，為了提供給用戶選擇的接口，我們在實驗儀器原型中設計了供用戶選擇的按鈕。如果選中時就可以點擊按鈕“tal(e ，無需使用就只要點擊“放回”按鈕。由于用戶需要與系統進行交互，同時系統需要根據用戶的選擇與后臺數據庫進行通信，因此我們使用Java Applet。Applet具有 良好的網絡傳輸透明性，圖2顯示了瀏覽器通過Appl 訪問數據庫的整個過程 。

三、虛擬實驗集成的系統結構

1．軟件程序集成

軟件程序是虛擬實驗系統的重要內容，是系統的靈魂所在。在虛擬實驗系統中，我們將軟件程序部分按照層次化和模塊化的設計模式進行集成。集成化的軟件程序依據集成度的大小分為不同層次的模塊，分屬不同層次的模塊充分體現了整體和部分的關系，各模塊都可以看成是下一層次多個模塊集成的整體，每一個模塊又都可以看成是上一層次模塊中的一部分，各層次之間互為整體和部分的關系為系統結構構架提供了靈活的方式。

2．系統功能集成

系統功能集成是建立在軟件程序集成的基礎之上的，系統功能集成是系統結構集成的重要體現，系統結構的有效集成度是系統功能集成的重要基礎。在虛擬實驗系統中，軟件程序的集成保證了系統功能在不同層面上的集成度和在各層面之間的靈活性。以不同集成度來形成的系統功能整體在系統構建、修改、維護等方面起到了重要的結構化支持作用。

3．儀器軟面板集成

儀器軟面板是虛擬實驗系統的重要特色之一。在傳統實驗系統中，儀器設備一般會自帶一個顯示屏，以及相關的操作組件和按鈕來形成一個操作面板，這個面板的形式以及各組件和按鈕的功能是固定的，不能修改和設置。在虛擬實驗系統中，各種儀器設備的操作面板集中顯示在計算機的顯示屏幕上，這種面板由軟件程序來形成和設置，由鍵盤、鼠標以及其他的外部輸入設備來控制，面板的形式以及各組件和按鈕的功能可以根據需要自定義，可以將多個儀器的面板組合在一起，也可以將某一個儀器的面板簡化。儀器軟面板形式和功能上的這種靈活性正是系統集成度的體現。

4。網絡集成

網絡的出現使得分布式結構成為可能。在虛擬實驗系統中，我們通過網絡可以突破時間和空間的限制，將更多的協議方和操作方以一定的集成度集成在一起，共同完成實驗項目。我們在談集成性的問題的時候，一定是和相應的分散度聯系在一起的，就如同整體和部分之間的關系，每一個整體都可以看作更大的整體的一部分，而每一個部分又都可以看成更多小部分的整體。網絡的分布式保證了系統結構的集成性。

四、虛擬實驗教學應用的優勢

從虛擬實驗的技術優勢和實驗教學的現狀需求出發，其優勢主要體現在以下幾個方面：

1．資源開放

從虛擬實驗的技術實現角度來看，實驗教學中的有效資源全部開放，這使得實驗項目從開發到操作，再到后期數據處理與實驗課程的復習全部開放給學生，學生可以利用系統軟件程序模塊和實驗項目設計模板等幫助實驗設計方案的形成與開發；利用數據分析與處理工具包進行實驗數據的分析與處理，獲得規律性認識：教師的指導性意見、學生的交流信息和實驗故障和誤差分析等信息資料，可以幫助學生在實驗課程總結和復習中取長補短、鞏固知識。

2．組織形式開放

虛擬實驗將實驗資源、實驗項目開發和實驗操作等網絡化、平臺化，因此實驗內容、時間以及地點等組織形式是開放的具備可選擇性。針對目前實驗教學需要跨學科、跨地域、多項實驗同時開展等現狀要求，虛擬實驗所具備的組織形式開放性為實驗教學模式的擴展提供了技術準備。

3．對象開放

虛擬實驗的網絡功能能夠根據不同的對象設置不同權限的系統身份，實驗參與人員各取所需，實現學習和交流的目的。在實驗教學中，對象的身份基本分為三種層次和三種身份。三種層次指的是系統管理員、教師和技術人員、學生。三種身份是針對學習者而言的：實驗課程參與者、遠程實驗課程學習者、實驗愛好和探索者。

五、總結

本文將虛擬現實技術引入到實驗教學環節中，這在一定得程度上提高了實驗的開放程度，降低了實驗的成本，較好地激發了學生對于實驗環節的興趣和主觀能動性，但在虛擬實驗設置過程中的交互問題仍是一個值得探討和研究的主要問題。

參考文獻

【l】徐學軍．高校實驗教學要加強學生創新能力的培養【J】．經濟師，2004，(4)．

【2】徐婷．教學型虛擬實驗通用平臺的研究與應用【D】．重慶大學學位論文，2006．11．

【3】朱敏．虛擬實驗與教學應用研究【D】．華東師范大學博士學位論文，2006．6．

篇8

    論文摘要:本文對虛擬實驗系統的特點做了介紹,指出了虛擬技術在實驗教學中的優勢,并給出虛擬實驗系統構建的基本思想以及系統結構,闡述虛擬現實技術在實驗教學中的應用手段和方法。

    實驗一直都是與教學息息相關的重要活動之一。它可以使學生更好地感受、理解知識的產生和發展過程,讓枯燥的理論知識變得形象,易于理解。實驗不僅能幫助學生鞏固理論知識,提高通過實驗手段探索科學知識的能力,還能激發學生探索未知世界的興趣,增強創新能力。然而,當前實驗方面存在的諸多難題卻嚴重限制了教學質量的提高。如實驗成本過高,進行實驗的儀器和設備往往代價昂貴,實驗材料也比較貴,而且有些實驗儀器損耗較大,需要經常更新。而許多學校在實驗經費上又捉襟見肘,要么是實驗配套的設備和儀器不完善,要么就是儀器設備陳舊過時。即使有完善的較新的實驗設備,傳統實驗在空間和時間上的限制也可能無法滿足大量學生同時進行實驗的需要。為了緩解實驗教學的壓力,提高實驗教學的質量,可以采用虛擬實驗系統來輔助實驗教學的開展。

    一、虛擬現實技術

    虛擬現實技術 (ⅵrnjal reaj時,簡稱 vr技術)出現于 20世紀 60年代,隨著處理器技術的大幅度提高以及圖形繪制技術、數字信號處理技術、傳感技術的發展,近幾十年來在國內外形成了對虛擬現實的研究熱潮。

    虛擬現實系統提供了一種先進的人機界面,它通過為用戶提供視覺、聽覺、觸覺等直觀而自然的實時感知交互的方法和手段,最大程度地方便用戶的操作,從而減輕了用戶的負擔,提高了系統的工作效率。虛擬現實技術具有 3個突出特征:沉浸性、交互性、想象性。

    虛擬現實系統由兩部分組成:一部分為創建的虛擬環境,另一部分為介入者。虛擬現實的核心是強調兩者之間的交互操作,即反映出人在虛擬環境中的體驗。我們可以給出如圖 1的虛擬現實的概念模型。

    二、虛擬實驗系統

    1.虛擬實驗系統的特點

    (1)共享程度高。虛擬實驗系統不同于傳統實驗在地域和時間上的限制,它不僅可以接受本地用戶的訪問,有訪問權限的異地用戶也可以使用系統。并且也無需考慮使用時間的問題,實驗者可以隨時進行實驗。虛擬實驗系統為用戶提供了一個可以在任何時間、任何地點訪問的實驗環境,極大地提高了信息與實驗資源的共享程度。

    (2)強大的交互能力。為了向用戶提供一個逼真的實驗環境,虛擬實驗系統往往都具有強大的交互能力,實驗者和虛擬實驗對象之間可以通過鼠標的點擊或者拖曳操作進行交互,實驗者可以實時地觀看實驗現象和實驗結果。

    (3)支持協作。虛擬實驗系統提供了多種方式來完成用戶間的信息交流。

    2.虛擬實驗系統的建模

    如何構建教學型虛擬實驗系統,使其能夠擁有豐富的實驗內容表現方式、提供形象生動的實驗內容,讓讓學生實現從感知到理解的過程,一直是研究教學型虛擬實驗系統的熱點問題之一。

    虛擬實驗系統的構建是將多種技術綜合運用,首先構建實驗過程所需要的各種儀器設備,對于場景進行建模。三維虛擬場景模塊的建立是以某一實景為基礎的,因此在虛擬場景建模之前需要對實驗室環境進行實地考察并對建筑物進行篩選,從而構建具有真實感的實驗環境。對于儀器設備完全用ⅵ ml語言建立復雜的三維模型是相當煩瑣的,而且建模方法缺乏直觀性,而3dsmax強大的三維建模功能以及對具有轉換為v文件格式輸出的功能,使其在三維虛擬場景中廣泛應用。我們在實際的建模過程中根據要建立模型的特點選擇建模方法。簡單模型,直接采用vrml中簡單幾何體拼貼紋理的方法,對于復雜場景則采用3dsmax建模后以vrmi,文件格式輸出。當然在虛擬實驗的建模過程中的龐大建模工作量對軟件的建模效率以提出了很高的要求,于是,在該建模過程中我還采用了高效的照片建模軟件canoma,canoma是metacreations公司 (即現在的vie、vpoint公司)的軟件產品,利用它可以讓我們無需建模,即可直接從一張或幾張照片制作三維模型,因為使用真實照片直接生成三維模型,所以效果非常真實;而且cailoma可生成網絡使用的vrm,文件格式。為了能夠反映真實儀器設備的特性,有時還采用flash技術來達到儀器設備外觀的逼真性,并提供一些基本的交互。

    3.虛擬實驗系統中的交互

    交互性是虛擬實驗系統中的一個重要問題。一類是用戶在瀏覽場景的時候,主要的輸入設備就是鼠標,這時候檢測器實際上是檢測用戶對于鼠標的各種操作動作,如鼠標的單擊、指向、拖動等等,從而場景做出相應的反應。檢測這類動作的監測器是接觸型監測器。描述這類監測器的節點有接觸監測器節點touchsensor以及planesensor節點、spheresensor節點、cylindersens0r節點;另一類是用戶和場景中某對象接近的程度,對象做出相應的反應,使得用戶和虛擬對象之間形成交互。

    將所有儀器設備成功地加入到場景當中之后,用戶應該可以隨意地拿起自己需要的實驗器材進行實驗,所以要提供用戶選取實驗器材的接口。當用戶在選擇某件儀器,為了提供給用戶選擇的接口,我們在實驗儀器原型中設計了供用戶選擇的按鈕。如果選中時就可以點擊按鈕“tal(e  ,無需使用就只要點擊“放回”按鈕。由于用戶需要與系統進行交互,同時系統需要根據用戶的選擇與后臺數據庫進行通信,因此我們使用java applet。applet具有 良好的網絡傳輸透明性,圖2顯示了瀏覽器通過appl  訪問數據庫的整個過程 。

    三、虛擬實驗集成的系統結構

    1.軟件程序集成

    軟件程序是虛擬實驗系統的重要內容,是系統的靈魂所在。在虛擬實驗系統中,我們將軟件程序部分按照層次化和模塊化的設計模式進行集成。集成化的軟件程序依據集成度的大小分為不同層次的模塊,分屬不同層次的模塊充分體現了整體和部分的關系,各模塊都可以看成是下一層次多個模塊集成的整體,每一個模塊又都可以看成是上一層次模塊中的一部分,各層次之間互為整體和部分的關系為系統結構構架提供了靈活的方式。

    2.系統功能集成

    系統功能集成是建立在軟件程序集成的基礎之上的,系統功能集成是系統結構集成的重要體現,系統結構的有效集成度是系統功能集成的重要基礎。在虛擬實驗系統中,軟件程序的集成保證了系統功能在不同層面上的集成度和在各層面之間的靈活性。以不同集成度來形成的系統功能整體在系統構建、修改、維護等方面起到了重要的結構化支持作用。

    3.儀器軟面板集成

    儀器軟面板是虛擬實驗系統的重要特色之一。在傳統實驗系統中,儀器設備一般會自帶一個顯示屏,以及相關的操作組件和按鈕來形成一個操作面板,這個面板的形式以及各組件和按鈕的功能是固定的,不能修改和設置。在虛擬實驗系統中,各種儀器設備的操作面板集中顯示在計算機的顯示屏幕上,這種面板由軟件程序來形成和設置,由鍵盤、鼠標以及其他的外部輸入設備來控制,面板的形式以及各組件和按鈕的功能可以根據需要自定義,可以將多個儀器的面板組合在一起,也可以將某一個儀器的面板簡化。儀器軟面板形式和功能上的這種靈活性正是系統集成度的體現。

    4。網絡集成

    網絡的出現使得分布式結構成為可能。在虛擬實驗系統中,我們通過網絡可以突破時間和空間的限制,將更多的協議方和操作方以一定的集成度集成在一起,共同完成實驗項目。我們在談集成性的問題的時候,一定是和相應的分散度聯系在一起的,就如同整體和部分之間的關系,每一個整體都可以看作更大的整體的一部分,而每一個部分又都可以看成更多小部分的整體。網絡的分布式保證了系統結構的集成性。

    四、虛擬實驗教學應用的優勢

    從虛擬實驗的技術優勢和實驗教學的現狀需求出發,其優勢主要體現在以下幾個方面:

    1.資源開放

    從虛擬實驗的技術實現角度來看,實驗教學中的有效資源全部開放,這使得實驗項目從開發到操作,再到后期數據處理與實驗課程的復習全部開放給學生,學生可以利用系統軟件程序模塊和實驗項目設計模板等幫助實驗設計方案的形成與開發;利用數據分析與處理工具包進行實驗數據的分析與處理,獲得規律性認識:教師的指導性意見、學生的交流信息和實驗故障和誤差分析等信息資料,可以幫助學生在實驗課程總結和復習中取長補短、鞏固知識。

    2.組織形式開放

    虛擬實驗將實驗資源、實驗項目開發和實驗操作等網絡化、平臺化,因此實驗內容、時間以及地點等組織形式是開放的具備可選擇性。針對目前實驗教學需要跨學科、跨地域、多項實驗同時開展等現狀要求,虛擬實驗所具備的組織形式開放性為實驗教學模式的擴展提供了技術準備。

    3.對象開放

    虛擬實驗的網絡功能能夠根據不同的對象設置不同權限的系統身份,實驗參與人員各取所需,實現學習和交流的目的。在實驗教學中,對象的身份基本分為三種層次和三種身份。三種層次指的是系統管理員、教師和技術人員、學生。三種身份是針對學習者而言的:實驗課程參與者、遠程實驗課程學習者、實驗愛好和探索者。

    五、總結

    本文將虛擬現實技術引入到實驗教學環節中,這在一定得程度上提高了實驗的開放程度,降低了實驗的成本,較好地激發了學生對于實驗環節的興趣和主觀能動性,但在虛擬實驗設置過程中的交互問題仍是一個值得探討和研究的主要問題。

    參考文獻: 

    【l】徐學軍.高校實驗教學要加強學生創新能力的培養【j】.經濟師,2004,(4).

    【2】徐婷.教學型虛擬實驗通用平臺的研究與應用【d】.重慶大學學位論文,2006.11.

    【3】朱敏.虛擬實驗與教學應用研究【d】.華東師范大學博士學位論文,2006.6.

篇9

關鍵詞：數碼技術；室內設計表現；虛擬現實

數碼技術在計算機輔助教學、計算機輔助制造、通信與信息產業、傳統廣播電視行業、信息家電行業與數字媒體藝術領域得到了廣泛應用，具體體現在廣告制作、影視制作、平面設計、虛擬空間設計、計算機動畫制作、游戲設計制作等方面。數碼技術的涉及面是非常廣的，它涉及計算機文化與應用技術、美學與美術技能、網絡技術、圖形圖像技術、軟件工程等，還涉及中西藝術審美觀。為了滿足當前室內設計表現的創新性要求，在大批設計人員的努力下，現代室內設計的表現方法層出不窮、日新月異。所謂的創新性，就是要求設計師發揮想象力和設計靈感，綜合各種設計思維，設計出效果獨特的空間形式。在當下的室內設計表現中，一些設計師僅僅通過設計草圖、手繪效果圖或電腦制作的效果圖來表達設計理念，試圖用這樣的理念表達形式傳達完整的設計思想。僅有平面圖、立面圖、剖面圖、節點圖、透視圖等較多的圖片表達形式，還不能完整地表現設計主題，會限制設計委托方對設計的理解，從而影響設計委托方對設計的判斷。這就需要設計師在設計中加入新的元素，從而解決這一問題。

虛擬現實技術可以用來改進設計的表達形式。虛擬現實是一種高級的人機界面，它可以實現味覺、嗅覺、聽覺、觸覺與視覺等多種感覺通道的實時模擬和實時交互，既能模擬現實世界的信息，又能虛擬人類無法創造的環境信息。人們對虛擬現實技術（VirtualReality，簡稱VR）并不陌生，它是一種四維的虛擬環境，即在三維的基礎上，增加了“時間”這一維度，這是虛擬現實技術與傳統3D技術最大的區別，也是其最大的優勢。虛擬現實的概念源于薩瑟蘭的“終極顯示”（TheUltimateDisplay）概念。對于“終極顯示”這一概念，薩瑟蘭是這樣描述的：“通過這個窗口，人們可以看到一個虛擬的世界。富有挑戰性的工作是怎樣使那個虛擬世界看起來更加真實，在其中行動真實，聽起來真實，感覺就像真實世界一樣。”他設想用計算機構建一個虛擬的物理世界，觀眾可以與其進行交互。現在，虛擬技術在計算機硬件和相關虛擬軟件的支持下，可以模擬出一個接近現實環境的場景。在這個虛擬的場景中，使用者可以看，可以聽，甚至可以觸碰，也可以進行互動交流，與在真實的環境中幾乎相同。這就是虛擬現實技術的優點。1993年，邁克爾•海姆博士在《從界面到網絡空間：虛擬實在的形而上學》一書中歸納了此前研究者對虛擬現實特點的描述，即模擬性、人工性、沉浸性、全身沉浸、交互作用、網絡通信。同時，他還綜合自己的研究，將虛擬現實的本質特性概括為四種，即主動性與被動性、操作性與感受性、遠距離出場與對現實的強化。虛擬環境對現實的模擬程度可以分為三個等級：遠程呈現、增強現實、虛擬世界。遠程呈現的現實度最高，它可使用戶以遠程的方式虛擬出場。出場相當于“在場”，即用戶能夠在現場之外實時感知現場，并進行某種操作。增強現實是指通過計算機將虛擬的信息疊加在現實場景上，它具有中等的現實度。虛擬世界是最遠離現實的，它是完全虛擬的，是數字化且無邊界的虛擬環境。

完整的室內設計流程有以下幾個階段：資料收集階段、概念設計階段、方案設計階段、施工圖設計階段、施工實施階段、設計后評價階段。每一個階段的重點是不同的。虛擬現實技術主要可以在方案設計階段得到應用。應用虛擬現實技術進行室內設計的基本要素包括虛擬建模、虛擬渲染、虛擬攝影機設置、運動速度控制等。其一，虛擬室內建模。虛擬室內建模可以先用其他三維軟件進行，在專業的三維建模軟件中建立三維模型，然后放到相應的虛擬環境之中。另外，VRML等專用的虛擬現實建模語言也可以完成此項操作。其二，虛擬室內渲染。導入的模型可以利用OpenGL完成渲染，也可以用SketchUp進行渲染。其三，虛擬攝影機設置。在虛擬室內空間中，虛擬攝影機可以模擬虛擬觀察者的眼睛。一般情況下，焦距應與人的正常視野接近，高度一般為人眼的平均高度。如果需要漫游，虛擬攝影機應盡量保持平視。其四，運動速度的控制。物體運動快慢不同會給人帶來不同的心理感受和視覺影像，這就需要設計師根據場景的性質設置不同的運動速度。恰當的運動速度能給人一種身臨其境的虛擬場景體驗，能讓觀察者獲得更好的體驗。以往的室內設計表現方法是以圖紙為載體表達設計師的設計構想，設計師采用這種表達形式無法全方位地與設計委托方進行交流，在空間的設計上也會因為見解的不同而產生不同的空間感。設計師運用虛擬現實技術可以使設計委托方看到逼真的室內環境，使其充分了解設計師的設計意圖，直觀地就設計中的問題與設計師進行交流，提出調整意見，得到自己想要的設計形式。

設計師運用虛擬現實技術并結合設計思想，可以創造出一個充分表達設計理念的虛擬建筑室內空間，可以全方位地表現室內空間的布置和特點，從而完整地表達設計意圖。虛擬現實技術為室內設計表現打開了一扇新的大門。雖然現在無論是在理論上還是在技術上，虛擬現實技術還有很多不完善的地方，但隨著相關技術的不斷發展，虛擬現實技術定能在室內設計領域實現人類感覺高沉浸的虛擬。在室內設計中運用虛擬現實技術，將是一個必然的發展趨勢。

參考文獻：

[1]李位.數碼技術研究.河北大學碩士學位論文，2005.

[2]方東.論數碼技術的發展趨勢.美與時代，2006（11）.

[3]于吉震，杜立君.論數字藝術的發展.裝飾，2006（6）.

[4]付志勇，高鳴.三維游戲設計.清華大學出版社，2008.

[5]陳玲.新媒體藝術史綱：走向整合的旅程.清華大學出版社，2007.

[6]（美）邁克爾•海姆.從界面到網絡空間：虛擬實在的形而上學.金吾倫，劉鋼，譯.上海科技教育出版社，2007.

[7]申蔚，曾文琪.虛擬現實技術.清華大學出版社，2001.

篇10

關鍵詞：虛擬現實技術 城市設計 應用

一、什么是虛擬現實技術

虛擬現實技術，是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統。它利用計算機生成一種模擬環境，是一種多源信息融合的交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真然后通過各種攝像頭、傳感器等O備，來讓用戶體驗一種比較貼近于現實的場景，使用戶沉浸到該環境中。

二、分析城市設計中常規方法與虛擬現實技術的不同

（一）常規方法存在的不足

相對于城市規劃的抽象性和數據化，城市設計更具有具體性和圖形化，以協助于以后的日常規劃管理工作。傳統城市設計由于技術手段的限制，設計師仍通過二維圖形來展現設計方案，僅在小群體設計中才使用三維建模；傳統的GIS系統只結合了地理信息系統及經濟技術指標的二維模式；3DMAX三維建模耗時耗力，不提倡用于大規模場景中；建筑沙盤僅能鳥瞰全景，制作較為繁瑣。以上幾種方式并不能在應用中實現人機交互的動態傳感的效果，不能完整的表達出設計者的想法和思路，存在一定的局限性。

（二）在城市設計中采用虛擬現實技術的優勢

虛擬現實技術融合了二維GIS、多媒體等技術，它繼承了GIS系統地理信息系統的優勢，可對建筑密度、容積率、選址可行性，地理周邊環境等進行分析，以達到最有效果；它將網絡、遙感等技術加入其中，以達到實時更新與瀏覽的效果；它具有交互式動態傳感等技術，以便更直觀地對場地對象、日照、視點、路徑等做出反應；相比于3DMAX建模，虛擬現實技術已實現了全景拍攝，即虛擬建模結合全景拍攝技術使視圖三維化更方便快捷。

三、虛擬現實技術在現實中的應用

虛擬現實技術的完整實現應包括城市設計、城市設計單體三維化及場景渲染、實現人機互動幾部分。

（一）虛擬現實技術在城市設計中的運用

城市設計對要求城市的特定區域、土地利用、功能要求、建筑物外形與高度、交通流線、公共空間分布、景觀造型、街景風格等要素實現相互配合和協調，使綜合效益最優化。在對設計目標和經濟技術指標要求進行分析后，將全部信息納入空間坐標系中（GIS和CAD都可實現，但要注意后期軟件的兼容性），然后在系統中將每個空間實際面積、方位、建筑的整體風格及布局等按照比例要求來進行調整；運用虛擬現實系統輔助完成城市的土地利用、空間分割、道路交通、建筑布局等設計方案。

（二）實現對虛擬場景的城市設計

在實現虛擬現實技術的虛擬場景中，可將整個城市設計的方案按照不同街坊分割成若干個小的空間場景，然后借助OpenGL技術或Muligen系統和計算機來進行對系統中的場景進行三維化渲染，以此來設計出更加逼真的效果圖。在分割時如果計算機的虛擬內存還沒有達到設計的要求，我們可以采用進行對場景的對動態分割。然后通過SiteBiulder或其它虛擬動畫軟件實現三維空間的虛擬動畫。

（三）實現城市設計的人機交流和互動

利用虛擬現實技術設計好整個空間場景后，然后我們利用專業的輸入設備以及跟蹤設備來實現對虛擬場景的感知。在虛擬現實技術的系統中人際接口為人機的交互提供了一個非常重要的路徑，它可以使體驗者真實的體會到人體的感官享受和形象的三維空間環境，并且還可以與其互動。所以說，虛擬現實技術的人機交互有效的提高了人們對設計環境的感知，可以使人們真實的體驗到當中去。

四、虛擬現實技術對城市設計后期管理的意義

（一）從管理功能的角度來分析

城市設計服務于城市規劃的管理，為了能在城市規劃的模板上展示最新的虛擬現實規劃的主要內容且將各個模板與周邊的環境相融合起來，虛擬現實技術將實現技術與規劃管理同步作為發展的目標。虛擬現實技術屬于一種城區規劃與量化的一種管理工具。而城市設計的空間信息與屬性信息的仿真系統主要是通過3D的方式來構建成的，然后將設計的好的規劃方案通過三維技術來進行仿真優化，從而為城市空間的管理工作提供有效的真實數據。虛擬現實技術，可以在規劃管理中輕松實現空間定位，即快速導航定位三維場景數據；實現數據管理功能，即對虛擬現實中的三維場景數據進行更改和修正；實現空間量算，即對虛擬三維場景中的空間距離、水平距離、高差、地表面積、地形坡度等進行量算；信息查詢，及對建筑、植物等屬性進行查詢；實現日照分析，按照空間坐標信息，結合太陽光照時間及建筑物方位，對日照時間及建筑物遮擋情況進行分析；實現城市設計方案比較，通過改變輸入數據對多套設計方案進行虛擬比較，以選取最優方案。

（二）從系統的擴展角度來分析

VR技術的一體化操作平臺具備足夠的軟硬件接口以及功能的擴展模板，所以可以將各部門集中起來同時運作，并且還可以利用虛擬現實技術來優化城市的整體空間布局，疏通城市的交通網絡，構建城市的安全服務等等，非常有利于提高城市的整體管理效率，帶動城市發展。

五、結語

本文主要分析了虛擬現實技術在城市設計中如何應用起來，它采用三維模擬仿真技術，讓觀眾更直觀詳細的了解到整個城市的具體規劃設計和發展前景，同時，也利于開展各種項目的實地的調研及招商引資等等。從目前虛擬現實技術的發展情況來看，采用VR技術來完成城市設計的方案越來越多，尤其在人機交互的領域中顯得尤為突出。這種現象也充分說明在城市設計當中采用虛擬現實技術的效果是顯而易見的，若能夠按照這個道路一直發展下去，那我國的建筑、景觀設計以及未來的城市設計將會有更廣闊的前景。

參考文獻：

[1]亓傳偉，段新華.虛擬場景建模技術研究[J].價值工程，2011，（13）.

[2]謝波，李利軍，林嵐.基于GIS和VR技術的三維城市規劃系統的研究[J].微計算機信息，2004，（10）.

[3]鄭衛民，曹文.虛擬現實技術在城市設計中的應用[J].中外建筑，2005，（01）.