虛擬現實(shí)技術(shù)的論文（精選6篇）
虛擬現實(shí)技術(shù)，又稱(chēng)靈境技術(shù)，是90年代為科學(xué)界和工程界所關(guān)注的技術(shù)。下面時(shí)刻小編給大家搜集的關(guān)于虛擬現實(shí)技術(shù)的科技論文，希望大家喜歡！
虛擬現實(shí)技術(shù)的論文 篇1
摘要：虛擬現實(shí)技術(shù)是一種可以創(chuàng )建和體驗虛擬世界的計算機技術(shù)，它利用計算機生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統仿真，可借助傳感頭盔、數據手套等專(zhuān)業(yè)設備，讓用戶(hù)進(jìn)入虛擬空間，實(shí)時(shí)感知和操作虛擬世界中的各種對象，從而通過(guò)視覺(jué)、觸覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)等獲得身臨其境的真實(shí)感受。虛擬現實(shí)技術(shù)是仿真技術(shù)的一個(gè)重要方向，是一門(mén)富有挑戰性的交叉技術(shù)。
關(guān)鍵詞：虛擬現實(shí)技術(shù) 虛擬環(huán)境 計算機發(fā)展 新型計算機
計算機技術(shù)的不斷發(fā)展與應用方面的不斷提高使得虛擬現實(shí)技術(shù)也相應同步地快速發(fā)展。尤其是計算機的發(fā)展將趨向超高速、超小型、平行處理和智能化，量子、光子、分子和納米計算機將具有感知、思考、判斷、學(xué)習及一定的自然語(yǔ)言能力，使計算機進(jìn)入人工智能時(shí)代。這種新型計算機將推動(dòng)新一輪計算技術(shù)革命，更加帶動(dòng)虛擬現實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展，對人類(lèi)社會(huì )的發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。
1、虛擬現實(shí)技術(shù)概述
虛擬現實(shí)(Virtual Reality，簡(jiǎn)稱(chēng)VR)是近年來(lái)出現的高新技術(shù)，也稱(chēng)靈境技術(shù)或人工環(huán)境。該技術(shù)集成了計算機圖形(CG)技術(shù)、計算機仿真技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果，是一種由計算機技術(shù)輔助生成的高技術(shù)模擬系統。 虛擬現實(shí)技術(shù)的發(fā)展與應用離不開(kāi)計算機技術(shù)的發(fā)展，兩者是相輔相成的關(guān)系，如果要正確認識和剖析并把握虛擬現實(shí)技術(shù)的應用與發(fā)展，就必須深入研究計算機技術(shù)的變化與發(fā)展趨勢，這樣才能有利于我們未來(lái)更好的掌握與應用虛擬現實(shí)技術(shù)。
2、計算機技術(shù)在虛擬現實(shí)技術(shù)的應用
自從1944年世界上第一臺電子計算機誕生以來(lái)，計算機技術(shù)迅猛發(fā)展，傳統計算機的性能受到挑戰，開(kāi)始從基本原理上尋找計算機發(fā)展的突破口，新型計算機的研發(fā)應運而生，計算機技術(shù)的發(fā)展將趨向超高速、超小型、并行處理和智能化。專(zhuān)家預計虛擬現實(shí)技術(shù)也會(huì )因此得到迅速發(fā)展。尤其是三維計算機圖形學(xué)技術(shù)、采用多種功能傳感器的交互式接口技術(shù)和高清晰度顯示技術(shù)在虛擬現實(shí)的應用中起著(zhù)重要作用。此外，智能化的超級計算機和新型高性能計算機不斷發(fā)展。這會(huì )更有利于虛擬現實(shí)技術(shù)方面的快速發(fā)展。虛擬現實(shí)技術(shù)通過(guò)計算機對復雜數據進(jìn)行可視化操作以及實(shí)時(shí)交互的環(huán)境。與傳統的計算機人-機界面(如鍵盤(pán)、鼠標器、圖形用戶(hù)界面以及流行的Windows等)相比，虛擬現實(shí)無(wú)論在技術(shù)上還是思想上都有質(zhì)的飛躍。
3、虛擬現實(shí)系統的技術(shù)特點(diǎn)
3.1 虛擬現實(shí)有效地建立虛擬環(huán)境主要集中在兩個(gè)方面，一是虛擬環(huán)境能夠精確表示物體的狀態(tài)模型，二是環(huán)境的可視化及渲染。
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3.2 虛擬現實(shí)僅是計算機系統設置的一個(gè)近似客觀(guān)存在的環(huán)境，它是硬件、軟件和外圍設備的有機組合。
3.3 用戶(hù)可通過(guò)自身的技能以6個(gè)自由度在這個(gè)仿真環(huán)境里進(jìn)行交互操作。
3.4 虛擬現實(shí)的關(guān)鍵是傳感技術(shù)。
3.5 虛擬現實(shí)離不開(kāi)視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的新型可感知動(dòng)態(tài)數據庫技術(shù)，并需結合高速的動(dòng)態(tài)數據庫檢索技術(shù)。
3.6 虛擬現實(shí)不僅是計算機圖形學(xué)或計算機成像生成的一幅畫(huà)面，更重要的是人們可以通過(guò)計算機和各種人機界面與機交互，并在精神感覺(jué)上進(jìn)入環(huán)境。它需要結合人工智能，模糊邏輯和神經(jīng)元技術(shù)。
4、虛擬現實(shí)硬件設備與軟件技術(shù)和計算機技術(shù)的融合
在虛擬現實(shí)系統中，硬件設備主要由3個(gè)部分組成：輸入設備、輸出設備、虛擬世界生成設備。此外系統還需要虛擬現實(shí)的相關(guān)技術(shù)。
4.1 虛擬現實(shí)的輸入設備。有關(guān)虛擬現實(shí)系統的輸入設備主要分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是基于自然的交互設備，用于對虛擬世界信息的輸入;另一類(lèi)是三維定位跟蹤設備，主要用于對輸入設備在三維空間中的位置進(jìn)行判定，并送入虛擬現實(shí)系統中。虛擬世界與人進(jìn)行自然交互的實(shí)現形式很多，有基于語(yǔ)音的、基于手的等多種形式，如數據手套、數據衣、三維控制器、三維掃描儀等。手是我們與外界進(jìn)行物理接觸及意識表達的最主要媒介，在人機交互設備中也是如此�；谑值淖匀唤换バ问阶顬槌Ｒ�(jiàn)，相應的數字化設備很多，在這類(lèi)產(chǎn)品中最為常用的就是數據手套。
4.2 虛擬現實(shí)的輸出設備。人置身于虛擬世界中，要體會(huì )到沉浸的感覺(jué)，必須讓虛擬世界能模擬人在現實(shí)世界中的多種感受，如視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、力覺(jué)、痛感、味覺(jué)、嗅覺(jué)等�；谀壳暗募夹g(shù)水平，成熟和相對成熟的感知信息的產(chǎn)生和檢測技術(shù)僅有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)(力覺(jué))3種。感知設備的作用是將虛擬世界中各種感知信號轉變?yōu)槿怂芙邮艿亩嗤ǖ来碳ば盘�，現在主要應用的有基于視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和力覺(jué)感知的設備，基于味覺(jué)、嗅覺(jué)等的設備有待開(kāi)發(fā)研究。
4.3 虛擬現實(shí)的生成設備。在虛擬現實(shí)系統中，計算機是虛擬世界的主要生成設備，所以有人稱(chēng)之為“虛擬現實(shí)引擎”，它首先創(chuàng )建出虛擬世界的場(chǎng)景，同時(shí)還必須實(shí)時(shí)響應用戶(hù)各種方式的輸入。
通常虛擬世界生成設備主要分為基于高性能個(gè)人計算機、基于高性能圖形工作站、高度并行的計算機系統和基于分布式計算機的虛擬現實(shí)系統四大類(lèi)。
4.4 虛擬現實(shí)的相關(guān)技術(shù)。虛擬現實(shí)系統的目標是由計算機生成虛擬世界，用戶(hù)可以與之進(jìn)行視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)等全方位的交互，并且虛擬現實(shí)系統能進(jìn)行實(shí)時(shí)響應。
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要實(shí)現這種目標，除了需要有一些專(zhuān)業(yè)的硬件設備外，還必須有較多的相關(guān)技術(shù)及軟件加以保證，特別是在現階段計算機的運行速度還達不到虛擬現實(shí)系統所需要求的情況下，相關(guān)技術(shù)就顯得更加重要。虛擬現實(shí)的相關(guān)技術(shù)主要有立體視覺(jué)顯示技術(shù)、環(huán)境建模技術(shù)、真實(shí)感實(shí)時(shí)繪制技術(shù)、三維虛擬聲音的實(shí)現技術(shù)、自然交互與傳感技術(shù)等等。
4.4.1 立體視覺(jué)顯示技術(shù)。人類(lèi)從客觀(guān)世界獲得的信息的80%以上來(lái)自視覺(jué)，視覺(jué)信息的獲取是人類(lèi)感知外部世界、獲取信息的最主要的傳感通道，視覺(jué)通道成為多感知的虛擬現實(shí)系統中最重要的環(huán)節。
在視覺(jué)顯示技術(shù)中，實(shí)現立體顯示技術(shù)是較為復雜與關(guān)鍵的，立體視覺(jué)顯示技術(shù)是虛擬現實(shí)的重要支撐技術(shù)。
4.4.2 環(huán)境建模技術(shù)。在虛擬現實(shí)系統中，營(yíng)造的虛擬環(huán)境是它的核心內容，要建立虛擬環(huán)境，首先要建模，然后在其基礎上再進(jìn)行實(shí)時(shí)繪制、立體顯示，形成一個(gè)虛擬的世界。虛擬環(huán)境建模的目的在于獲取實(shí)際三維環(huán)境的三維數據，并根據其應用的需要，利用獲取的三維數據建立相應的虛擬環(huán)境模型。只有設計出反映研究對象的真實(shí)有效的模型，虛擬現實(shí)系統才有可信度。在虛擬現實(shí)系統中，環(huán)境建模應該包括有基于視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、力覺(jué)、味覺(jué)等多種感覺(jué)通道的建模。但基于目前的技術(shù)水平，常見(jiàn)的是三維視覺(jué)建模和三維聽(tīng)覺(jué)建模。而在當前應用中，環(huán)境建模一般主要是三維視覺(jué)建模，這方面的理論也較為成熟。
4.4.3 真實(shí)感實(shí)時(shí)繪制技術(shù)。要實(shí)現虛擬現實(shí)系統中的虛擬世界，僅有立體顯示技術(shù)是遠遠不夠的，虛擬現實(shí)中還有真實(shí)感與實(shí)時(shí)性的要求，也就是說(shuō)虛擬世界的產(chǎn)生不僅需要真實(shí)的立體感，而且虛擬世界還必須實(shí)時(shí)生成，這就必須要采用真實(shí)感實(shí)時(shí)繪制技術(shù)。所謂真實(shí)感繪制是指在計算機中重現真實(shí)世界場(chǎng)景的過(guò)程。真實(shí)感繪制的主要任務(wù)是要模擬真實(shí)物體的物理屬性，即物體的形狀、光學(xué)性質(zhì)、表面的紋理和粗糙程度，以及物體間的相對位置、遮擋關(guān)系等等。
4.4.4 三維虛擬聲音的實(shí)現技術(shù)。在虛擬現實(shí)系統中加入與視覺(jué)并行的三維虛擬聲音，一方面可以在很大程度上增強用戶(hù)在虛擬世界中的沉浸感和交互性，另一方面也可以減弱大腦對于視覺(jué)的依賴(lài)性，降低沉浸感對視覺(jué)信息的要求，使用戶(hù)能從既有視覺(jué)感受又有聽(tīng)覺(jué)感受的環(huán)境中獲得更多的信息。
5、總結
能看到虛擬現實(shí)技術(shù)對計算機技術(shù)的聯(lián)系性非常緊密，并且虛擬現實(shí)技術(shù)對計算機設備的應用分類(lèi)也越來(lái)越具體，越來(lái)越廣泛。相應的計算機設備也應用到虛擬現實(shí)技術(shù)的對應環(huán)節上。虛擬現實(shí)技術(shù)是一個(gè)極具潛力的前沿研究方向，是面向21世紀的重要技術(shù)之一。它在理論，軟硬件環(huán)境的研究方面依賴(lài)于多種技術(shù)的綜合，其中有很多技術(shù)有待完善�？梢灶A見(jiàn)，隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，虛擬現實(shí)技術(shù)及其應用會(huì )越來(lái)越廣泛。
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虛擬現實(shí)技術(shù)的論文 篇2
摘要：伴隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展，旅游已經(jīng)成為人們生活中不可缺少的一部分，旅游文化產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)，已成為各地綜合競爭力和可持續發(fā)展能力的基礎指標和關(guān)鍵因素，傳統的旅游方式需要走進(jìn)真實(shí)的環(huán)境中體驗旅游的樂(lè )趣，伴隨著(zhù)計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的年輕人開(kāi)始對虛擬旅游產(chǎn)生了興趣，借助移動(dòng)終端設備及可穿戴設備足不出戶(hù)即可領(lǐng)略祖國的大好河山，享受虛擬旅游的樂(lè )趣。
關(guān)鍵詞：旅游資源；虛擬旅游；計算機技術(shù)
虛擬現實(shí)技術(shù)是綜合利用計算機、電子技術(shù)、圖像技術(shù)、傳感器技術(shù)、多媒體技術(shù)、人機交互技術(shù)及仿真技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的計算機領(lǐng)域的新技術(shù)，是一種可以創(chuàng )建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統[1]。通過(guò)計算機圖形處理技術(shù)搭建虛擬的環(huán)境（虛擬環(huán)境與真實(shí)環(huán)境保持高度相似），讓游覽者進(jìn)入虛擬場(chǎng)景中，并通過(guò)各種傳感設備感受虛擬場(chǎng)景的變化，如同游覽者在真實(shí)場(chǎng)景中發(fā)生的變化相同。虛擬旅游開(kāi)發(fā)涉及用360°全景拍攝技術(shù)、3D建模技術(shù)、虛擬交互技術(shù)、傳感器技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多項技術(shù)，本論文是以南通狼山景區虛擬旅游系統開(kāi)發(fā)作為案例進(jìn)行論述，通過(guò)虛擬現實(shí)的技術(shù)將現實(shí)中的狼山搬到用戶(hù)的移動(dòng)端以及PC端，使用戶(hù)足不出戶(hù)就可以領(lǐng)略南通狼山周邊的自然環(huán)境之美，提升了城市知名度以及影響力，該旅游系統的開(kāi)發(fā)主要采用以下兩種技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)完成的。
�。�1）狼山360°全景交互技術(shù)為了更好的展現狼山周邊的旅游資源，通過(guò)使用360°全景拍攝的方式對區域內的旅游景點(diǎn)進(jìn)行拍攝，拍攝時(shí)可借用常規的智能手機，沿中心點(diǎn)水平旋轉一周通過(guò)計算機算法將照片拼接成360°的全景照片，通過(guò)全景照片平臺上傳到互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)社交媒體進(jìn)行傳播；或者通過(guò)專(zhuān)業(yè)的全景相機（insta360）直接拍攝全景照片，在后臺直接生成全景交互，在社交媒體進(jìn)行傳播。360度全景照片是以第一人稱(chēng)視角展現周邊的環(huán)境及地貌，只能通過(guò)移動(dòng)、旋轉、縮放畫(huà)面來(lái)觀(guān)看照片上的景物，優(yōu)點(diǎn)是生成的文件小，便于傳播，能夠與移動(dòng)終端設備完美結合。缺點(diǎn)是看到的景物都是平面的2d照片，缺乏立體感。
�。�2）通過(guò)3d建模技術(shù)，搭建虛擬的三維場(chǎng)景，借助unity3d程序建立交互腳本，借助傳感設備完成虛擬場(chǎng)景的交互。在對狼山周邊環(huán)境建模時(shí)，使用的'多邊形建模的方式，該建模方式適合不規則的模型[2]。前期采集狼山周邊的地貌特征，在三維軟件Maya制作成三維模型，其中對于狼山內部重點(diǎn)區域—靜海商貿界重點(diǎn)制作（圖1），在制作三維模型中尤其要注意模型的數量，盡可能用少的面來(lái)表現更多的細節。
借助unity3d技術(shù)，完成交互腳本的創(chuàng )建;將完成后的數據模型轉換為通用格式—Fbx格式，除了帶有模型數據信息外，還帶有貼圖及紋理坐標信息[3]，在unity3d中直接打開(kāi)Fbx模型文件，模型及紋理坐標信息都在其中，在場(chǎng)景中創(chuàng )建虛擬的角色，并分別給虛擬角色添加前進(jìn)、后退、左轉、右轉等腳本命令，將場(chǎng)景中除地面之外的所有物體添加固定障礙物屬性，從而保障人物在場(chǎng)景中行走時(shí)不會(huì )穿過(guò)物體（圖2）。在場(chǎng)景中添加平面物體，并賦予其地形的屬性，通過(guò)Unity3d中自帶的筆刷工具對地形進(jìn)行美化，讓場(chǎng)景更加趨于真實(shí)場(chǎng)景特征；向場(chǎng)景中添加燈光，并設置燈光的陰影屬性，場(chǎng)景中的物體就會(huì )出現陰影，通過(guò)改變燈光的屬性場(chǎng)景中的陰影也隨之產(chǎn)生變化；為了讓場(chǎng)景更加趨于真實(shí)場(chǎng)景，可以向燈光添加不同的腳本，從而產(chǎn)生光線(xiàn)的變化，例如添加耀斑效果，當鏡頭對準陽(yáng)光時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生耀斑效果；向場(chǎng)景中添加霧氣效果，周邊環(huán)境會(huì )產(chǎn)生虛實(shí)效果的變化，運行后發(fā)現角色可以在場(chǎng)景中自由移動(dòng)，且不能穿過(guò)場(chǎng)景中物體。在Unity3d中，看到的畫(huà)面為實(shí)時(shí)渲染的畫(huà)面，對電腦以及顯卡的要求非常高，所以在制作虛擬現實(shí)場(chǎng)景中要保證電腦的配置高，最好是獨立顯卡。使用HTCvive設備完成可穿戴設備與場(chǎng)景的交互為了讓用戶(hù)能夠獲得更好的體驗，借助HTCvive的設備，完成對虛擬場(chǎng)景的交互，該設備采用激光定位技術(shù)，配備兩個(gè)游戲手柄、兩個(gè)定位器、一臺頭顯設備，借助Steamvrplugin及ViveInputUtility軟件，完成游戲手柄、頭顯設備與場(chǎng)景的交互。雖然目前虛擬現實(shí)技術(shù)在旅游方面的開(kāi)發(fā)尚處于探索階段，同時(shí)也會(huì )存在一系列的問(wèn)題，例如眩暈、延時(shí)等，但是伴隨著(zhù)硬件技術(shù)的不斷成熟發(fā)展這些問(wèn)題都終將會(huì )解決，虛擬現實(shí)技術(shù)必將會(huì )帶給人類(lèi)全新的視聽(tīng)感受。
參考文獻
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虛擬現實(shí)技術(shù)的論文 篇3
【摘要】物理抽象概念的表示以及理想的物理實(shí)驗環(huán)境的模擬，一直是中學(xué)物理學(xué)習中的重難點(diǎn)。一些抽象思維尚未完全成熟的高中生難以準確地想象天體運行的規律。而虛擬現實(shí)以其沉浸性、交互性、想象性的特點(diǎn)，能夠準確模擬虛擬的“理想環(huán)境”，形象地表示抽象的概念，并能讓學(xué)生與實(shí)驗對象進(jìn)行交互，以解決傳統物理課堂中情境性、沉浸感、互動(dòng)性不強的問(wèn)題。本文設計、開(kāi)發(fā)“三體運動(dòng)”VR教學(xué)軟件，并通過(guò)在實(shí)踐中應用該軟件，探索了虛擬現實(shí)技術(shù)在高中物理學(xué)習中的影響及效果。
【關(guān)鍵詞】虛擬現實(shí)；VR教學(xué)；高中物理；三體運動(dòng)
物理是高中階段非常重要的學(xué)科，學(xué)生通過(guò)對物體運動(dòng)本質(zhì)規律的參悟，會(huì )幫助其塑造辯證、科學(xué)的世界觀(guān)和人生觀(guān)[1]。但抽象的物理概念的理解，復雜的物體運動(dòng)規律的參悟，理想的實(shí)驗環(huán)境的模擬一直是學(xué)生學(xué)習和教師教學(xué)的難點(diǎn)，這些虛幻游離的'力、電、磁等，往往令學(xué)生望而生畏。而虛擬現實(shí)技術(shù)的發(fā)展為物理教學(xué)帶來(lái)了新的機遇，恰好可以解決上述這些問(wèn)題。虛擬現實(shí)可以創(chuàng )設逼真的三維多感官環(huán)境，同時(shí)環(huán)境還會(huì )對參與者行為產(chǎn)生相應的反饋，應用于教學(xué)中，可實(shí)現情境學(xué)習、創(chuàng )設心理沉浸感[2]。本研究聚焦高中物理重點(diǎn)內容“萬(wàn)有引力定律”，開(kāi)發(fā)并應用“三體運動(dòng)”VR教學(xué)軟件，旨在探究VR技術(shù)在高中物理學(xué)習中的影響及效果。
VR技術(shù)在物理學(xué)科中的應用案例
1.國外VR技術(shù)在物理學(xué)科中的應用國外大學(xué)很早就開(kāi)始關(guān)注虛擬現實(shí)技術(shù)在物理學(xué)科中的應用，主要表現為物理虛擬實(shí)驗。美國科羅拉多大學(xué)的一個(gè)研究團隊，基于Java和VR技術(shù)研發(fā)了一套物理學(xué)科的“PhET系列互動(dòng)仿真軟件”，該軟件通過(guò)虛擬實(shí)驗來(lái)幫助學(xué)生理解抽象的概念和隱含的關(guān)系[3]。該軟件以寓教于樂(lè )的方式，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習的興趣。美國路易斯安那州立大學(xué)的學(xué)者，將VR和AR技術(shù)在物理教學(xué)（主要為力學(xué)、電磁學(xué)等）中的應用模式進(jìn)行了對比[4]。研究結果表明，這兩類(lèi)技術(shù)均能促進(jìn)教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習的質(zhì)量。此外，還有美國俄勒岡大學(xué)設計的物理實(shí)驗網(wǎng)站“VLab”，以及卡羅萊納州立大學(xué)開(kāi)發(fā)的基于WEB的“探究型虛擬物理實(shí)驗室”等眾多應用[5]。2.國內VR技術(shù)在物理學(xué)科中的應用與國外相比，國內的虛擬現實(shí)教育應用起步較晚，但近年來(lái)越來(lái)越受到重視。同樣，也主要集中于多媒體輔助物理實(shí)驗教學(xué)。中國科技大學(xué)人工智能與計算機應用研究室開(kāi)發(fā)出了一個(gè)“幾何光學(xué)實(shí)驗設計平臺”，該系統基本涵蓋了中學(xué)物理的光學(xué)實(shí)驗，學(xué)生可以通過(guò)該虛擬系統提供的實(shí)驗儀器，完成或練習大部分的光學(xué)實(shí)驗。西安科技大學(xué)開(kāi)發(fā)了一套“通信原理仿真實(shí)驗系統”。該系統主要基于Matlab技術(shù)，不僅有較強的交互性，而且操作簡(jiǎn)單，十分人性化[5]。
運用VR技術(shù)開(kāi)展高中萬(wàn)有引力定律教學(xué)的實(shí)證研究
筆者開(kāi)發(fā)了一款“三體運動(dòng)”VR教學(xué)軟件，模擬出“萬(wàn)有引力定律”章節中的實(shí)驗，對“三體運動(dòng)”進(jìn)行直觀(guān)的表現，創(chuàng )設一個(gè)沉浸式的、交互性的虛擬教學(xué)環(huán)境。1.“三體運動(dòng)”VR教學(xué)教具“三體運動(dòng)”VR教學(xué)軟件基于C#語(yǔ)言、Unity3D平臺設計開(kāi)發(fā)，并以“智能手機+Cardboard”作為終端。通過(guò)Unity3D創(chuàng )建三個(gè)球體代表三體，為每一個(gè)球體添加了運動(dòng)軌跡，并將三個(gè)球體的物理屬性設為剛性球體碰撞。以“萬(wàn)有引力定律”和“牛頓第二定律”為基礎來(lái)模擬三個(gè)球體的相互運動(dòng)。2.用戶(hù)操作使用該軟件進(jìn)行實(shí)驗時(shí)，學(xué)生只需戴上CardBoard，向左便能看到導航界面，可以自主選擇想要觀(guān)察的場(chǎng)景。進(jìn)入實(shí)驗場(chǎng)景后，學(xué)生在觀(guān)察時(shí)可以通過(guò)改變頭部位置凝視交互的方式，來(lái)改變每個(gè)球體的位置、質(zhì)量、速度等，觀(guān)察由此發(fā)生的運動(dòng)改變，實(shí)現其與實(shí)驗內容交互。3.實(shí)驗結果本研究選擇北京市八一中學(xué)高二年級的一個(gè)班進(jìn)行實(shí)驗，共計40位學(xué)生和1位物理教師。在師生體驗了軟件后，發(fā)放問(wèn)卷，并隨機抽取5名學(xué)生（3男2女）和1名教師進(jìn)行訪(fǎng)談，收集他們對該應用的感受及建議。通過(guò)對問(wèn)卷和訪(fǎng)談數據的分析，主要包括學(xué)生對VR教學(xué)的已有經(jīng)驗、態(tài)度、滿(mǎn)意度及效果評價(jià)，得出以下結論。（1）高中生對VR的已有經(jīng)驗研究發(fā)現，大部分學(xué)生對VR技術(shù)有一定了解，但是了解不多；大多數學(xué)生都曾經(jīng)體驗過(guò)VR產(chǎn)品，但是體驗不多。絕大多數學(xué)生沒(méi)有體驗過(guò)VR在教學(xué)中的應用。（2）高中生對VR教學(xué)的態(tài)度學(xué)生整體上對VR教學(xué)持非常積極的態(tài)度。使用VR教學(xué)軟件前后的數據對比顯示，“三體運動(dòng)”VR軟件顯著(zhù)提升了學(xué)生對VR教學(xué)的興趣。有95%的學(xué)生表示愿意或非常愿意在未來(lái)教學(xué)中能應用VR，特別是在“物理、化學(xué)、生物、地理”等學(xué)科。他們期待通過(guò)VR教學(xué)提升他們對內容的興趣和學(xué)習積極性。（3）師生對VR教學(xué)教具的滿(mǎn)意度體驗過(guò)VR教學(xué)軟件后，100%的學(xué)生都對該軟件的界面設計、交互設計、教學(xué)內容設計、架構設計表示滿(mǎn)意，其中75%以上的學(xué)生表示非常滿(mǎn)意。同時(shí)，學(xué)生們也對軟件的交互設計提出了更高的期望。（4）師生對VR教學(xué)教具效果的評價(jià)問(wèn)卷和訪(fǎng)談數據都表明，教師和學(xué)生們都非常認可VR教學(xué)軟件的教學(xué)效果，包括：能夠創(chuàng )設生動(dòng)形象的學(xué)習情境、有助于萬(wàn)有引力定律的理解、有助于對空間三體運動(dòng)的理解、有助于擴展物理知識、有助于提升物理學(xué)習興趣。物理教師表示，“這款軟件對于幫助學(xué)生理解天體運動(dòng)和相關(guān)知識很有幫助，它很適合作為物理教學(xué)的輔助軟件”。幾乎所有學(xué)生都對這款VR教具表現出了濃厚的興趣，均認為該軟件創(chuàng )設了生動(dòng)形象的學(xué)習情境，能夠加深他們對知識點(diǎn)的理解，因為它將“看不見(jiàn)”的東西變得直觀(guān)了。他們說(shuō)，“這款軟件能夠把那些看不見(jiàn)、摸不著(zhù)、離我們非常遙遠的東西呈現在我們眼前，使它們具體化了，幫助我們更深刻地理解”。
“三體運動(dòng)”VR教學(xué)軟件體現了VR在物理學(xué)科教學(xué)中的潛力。通過(guò)本研究發(fā)現，VR在教學(xué)中的應用非常必要且充滿(mǎn)潛力，高中生有濃厚興趣；VR教學(xué)軟件在創(chuàng )設情境、提升學(xué)習興趣、促進(jìn)知識理解方面存在積極有效的作用。它以其構建學(xué)習情境、形象化抽象內容、實(shí)現自然交互的優(yōu)勢，既可以用于內容展示，又可以實(shí)現探究式學(xué)習[3][5]，其提升學(xué)習動(dòng)機、優(yōu)化學(xué)習效果的作用展現得淋漓盡致。物理學(xué)科需要進(jìn)行大量的實(shí)驗，這意味著(zhù)VR技術(shù)在物理教學(xué)中有巨大的發(fā)展空間[6]，也有更多的探索之處。哪些內容適合VR技術(shù)？如何將其融入學(xué)習活動(dòng)中？如何使VR工具更便捷、更具可獲得性？這需要更多設計人員和實(shí)踐者的參與，進(jìn)一步優(yōu)化其效果，并解決成本過(guò)高的問(wèn)題，早日實(shí)現VR技術(shù)進(jìn)課堂。
虛擬現實(shí)技術(shù)的論文 篇4
摘要：近年來(lái)，利用虛擬現實(shí)技術(shù)在教育領(lǐng)域開(kāi)發(fā)了一種新的教學(xué)模式。通過(guò)相關(guān)研究，設計與實(shí)現關(guān)于計算機課程教學(xué)的一些功能模塊，可以幫助學(xué)生掌握和鞏固教學(xué)中的難、重點(diǎn)，提高學(xué)生的自主性、積極性和創(chuàng )造性。筆者以計算機教學(xué)為例，探討基于VRP的虛擬現實(shí)技術(shù)在輔助計算機課堂教學(xué)中的應用。
關(guān)鍵詞：VRP；虛擬現實(shí)技術(shù)；計算機教學(xué)
1引言
虛擬現實(shí)技術(shù)應用于教育領(lǐng)域中，實(shí)踐了建構主義、情景學(xué)習的思想，可為學(xué)生提供一個(gè)逼真的學(xué)習環(huán)境。提高學(xué)生的學(xué)習興趣，讓學(xué)生獲得真實(shí)的學(xué)習體驗，熟練掌握和鞏固教學(xué)中的重、難點(diǎn)，以取得更好的教學(xué)效果。
2虛擬現實(shí)技術(shù)簡(jiǎn)介
虛擬現實(shí)（VirtualReality，VR）是20世紀末提出的一項多學(xué)科綜合技術(shù)。它以計算機技術(shù)為核心，通過(guò)計算機仿真，生成具有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多種感官的逼真的三維虛擬環(huán)境。用戶(hù)可以通過(guò)專(zhuān)業(yè)的傳感器設備進(jìn)入虛擬環(huán)境，與虛擬場(chǎng)景中的對象進(jìn)行交互，從而獲得身臨其境的體驗，被認為是21世紀最有潛力的技術(shù)。虛擬現實(shí)有三種特性，即沉浸感、交互性和想象力（又稱(chēng)創(chuàng )造性），使虛擬現實(shí)技術(shù)在教育領(lǐng)域具有獨特的、明顯的應用優(yōu)勢�；谔摂M現實(shí)創(chuàng )建的教育和教學(xué)環(huán)境，為學(xué)習者營(yíng)造了自主學(xué)習的環(huán)境，從傳統的“以教促學(xué)”的學(xué)習模式，轉入一個(gè)新的學(xué)習方式，學(xué)習者通過(guò)自我互動(dòng)和信息環(huán)境，獲取知識和技能。但在實(shí)際教學(xué)中，有些基本概念、原理和方法是很難用實(shí)物來(lái)演示�？山柚摂M現實(shí)技術(shù)制作三維演示程序，解決教學(xué)中的難點(diǎn)，提高學(xué)生的學(xué)習興趣。
3虛擬現實(shí)技術(shù)在計算機教學(xué)中的應用
計算機這門(mén)學(xué)科，邏輯性和實(shí)踐性較強，教材上的一些知識點(diǎn)學(xué)生較難理解。教師可以用VRP結合3DsMax開(kāi)發(fā)制作VR課件，更好輔助課堂教學(xué)。例如《操作系統》這門(mén)課，內容上更具理論性和相對抽象性。在講解進(jìn)程管理中的生產(chǎn)者-消費者問(wèn)題以及處理機調度中的死鎖等問(wèn)題時(shí)，學(xué)生理解起來(lái)非常困難。因此，教師可以用VR課件，將動(dòng)畫(huà)、聲音、圖片等表現形式有機結合起來(lái)，將生產(chǎn)者-消費者問(wèn)題以及死鎖等問(wèn)題的原理，通過(guò)動(dòng)畫(huà)生動(dòng)形象地展現出來(lái)，學(xué)生理解起來(lái)就更加容易。且老師還可以設計開(kāi)發(fā)《計算機操作系統重難點(diǎn)案例解析》的VR課件，此課件不是教材內容的堆砌，而是用來(lái)解決教材的難重點(diǎn)。又如在《計算機基礎》課程中，講解信息編碼、二進(jìn)制、十進(jìn)制等基本概念時(shí)，可用VR課件開(kāi)發(fā)一些游戲案例。既能激發(fā)學(xué)生的興趣，又能在課件中設置相應的問(wèn)題，讓學(xué)生思考問(wèn)題，培養學(xué)生的主動(dòng)思考和解決問(wèn)題的能力，并有助于培養學(xué)生的計算思維能力。再如，在講解《計算機組裝與維修》課程時(shí)，由于無(wú)法提供足夠的硬件設備來(lái)滿(mǎn)足學(xué)生的實(shí)驗需求，傳統的教學(xué)主要采用播放PPT課件的方式，給學(xué)生展示相應的圖片和組裝流程，或通過(guò)播放組裝的視頻方式來(lái)教學(xué)。學(xué)生只能獲得感官上的認識，而實(shí)際動(dòng)手操作的體會(huì )不深刻。為此，借助虛擬現實(shí)技術(shù)，利用其創(chuàng )建的虛擬場(chǎng)景，可使知識更形象化、直觀(guān)化，便于理解和增強學(xué)生的實(shí)踐操作能力。學(xué)生在虛擬場(chǎng)景中，可進(jìn)行交互學(xué)習，具有較強的沉浸感和交互性，極大提高了學(xué)生實(shí)踐能力。虛擬現實(shí)技術(shù)創(chuàng )設的教學(xué)環(huán)境相對其他教學(xué)媒體創(chuàng )建的學(xué)習情境更有真實(shí)性、獨特性和優(yōu)越性。在計算機學(xué)科的理論教學(xué)和實(shí)驗教學(xué)中，可借助虛擬現實(shí)技術(shù)，通過(guò)3DsMax軟件創(chuàng )建教學(xué)中所需的硬件模型，構建三維模型庫，結合VRP虛擬現實(shí)軟件，開(kāi)發(fā)出適合各門(mén)計算機課程教學(xué)的虛擬學(xué)習環(huán)境，能很好降低教學(xué)成本，提高教學(xué)效率。
4基于VRP的虛擬現實(shí)課件設計流程
4.1VR-Platform虛擬現實(shí)平臺
VRP是VR-Platform的簡(jiǎn)稱(chēng)，是國內第一款自主研發(fā)的虛擬現實(shí)平臺軟件。該軟件實(shí)用性強、操作簡(jiǎn)單、高度可視化，所見(jiàn)即所得�？蓮V泛應用于城市規劃、房產(chǎn)開(kāi)發(fā)、工業(yè)仿真、文物古跡、電子商務(wù)、教育以及娛樂(lè )游戲等行業(yè)。該軟件打破了被國外軟件壟斷虛擬現實(shí)領(lǐng)域的現狀。以極高的性?xún)r(jià)比獲得了國內廣大客戶(hù)的青睞，并已成為一個(gè)國內應用非常廣泛的虛擬現實(shí)和三維制作工具。許多理工科重點(diǎn)院校，購買(mǎi)了VRP虛擬現實(shí)平臺及其相關(guān)產(chǎn)品（如清華大學(xué)電機系、中國傳媒大學(xué)動(dòng)畫(huà)學(xué)院等），在高等學(xué)校的教學(xué)科研工作中發(fā)揮了重要作用。
4.2基于VRP的虛擬現實(shí)課件制作
在制作VRP作品前，必須先通過(guò)相關(guān)的三維建模軟件（如3DsMax）進(jìn)行基礎建模，并設定對象的材質(zhì)、燈光、動(dòng)畫(huà)等。大致分為以下幾步。4.2.1模型建立。大多數虛擬現實(shí)場(chǎng)景中的模型，都是由3DsMax等三維軟件制作完成。VRP對建模階段的模型沒(méi)有太多的限制，只要它符合3DsMax標準即可。但在建模時(shí)，模型數量不要太多，刪除看不見(jiàn)的面，對于較復雜的造型，可用貼圖或照片來(lái)表現，以簡(jiǎn)模原則優(yōu)化模型。4.2.2材質(zhì)和燈光設置。完成場(chǎng)景模型的建立之后，可為模型添加材質(zhì)�？墒褂脴藴什馁|(zhì)，也可添加紋理貼圖。具體根據所要創(chuàng )建的場(chǎng)景來(lái)設置。VRP對3DsMax場(chǎng)景中的`燈光設置也沒(méi)有特殊要求，根據需求設置合理的燈光即可。4.2.3烘焙。通過(guò)烘焙操作，可將3DsMax場(chǎng)景中的模型光影，以貼圖的方式導入VRP中，從而獲得一個(gè)真實(shí)光影效果的虛擬場(chǎng)景。4.2.4導入。VRP進(jìn)行后期制作虛擬現實(shí)場(chǎng)景中的模型制作完成并經(jīng)過(guò)烘焙后，通過(guò)VrpForMax插件導出模型到VRP-Builder，即可在VRP-Builder中進(jìn)行編輯，根據教學(xué)需求，編輯具有交互功能的VR作品。4.2.5輸出。在完成場(chǎng)景中所有模型的交互功能后，可運行、預覽效果，進(jìn)行修改、調試，最后可編譯輸出*.EXE的可獨立執行文件或是可網(wǎng)絡(luò )發(fā)布的*.VRPIE文件。
5結語(yǔ)
虛擬現實(shí)技術(shù)在教育領(lǐng)域有著(zhù)廣闊的應用前景。不僅適用于科學(xué)技術(shù)研究、虛擬學(xué)習環(huán)境、虛擬實(shí)驗室、虛擬實(shí)訓，還可應用于虛擬仿真校園及虛擬遠程教育等。隨著(zhù)虛擬現實(shí)技術(shù)的發(fā)展和完善以及硬件設備成本的不斷降低，虛擬現實(shí)技術(shù)作為新的教學(xué)媒體，以其強大的教學(xué)優(yōu)勢和潛力，將會(huì )逐步吸引教育工作者的關(guān)注和青睞，最終在教育領(lǐng)域被廣泛應用并發(fā)揮其重要作用。
參考文獻
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虛擬現實(shí)技術(shù)的論文 篇5
【摘要】
計算機技術(shù)是新世紀以來(lái)迅速崛起的技術(shù)，它的快速發(fā)展極大地促進(jìn)了國家經(jīng)濟的繁榮。而其中的計算機虛擬現實(shí)技術(shù)作為一種全新的綜合信息技術(shù)，彌補了很多傳統技術(shù)的缺點(diǎn)，它通過(guò)和包裝設計的有機結合，從而使構建和體驗商品包裝的虛擬世界成為可能。本文通過(guò)對計算機虛擬現實(shí)技術(shù)進(jìn)行剖析，分析其在商品包裝設計的應用，從而更加有效地發(fā)揮計算機虛擬現實(shí)技術(shù)的作用，最終使商品包裝設計邁向一個(gè)新臺階。
【關(guān)鍵詞】
虛擬現實(shí)技術(shù)；包裝設計；應用
引言
包裝技術(shù)是人類(lèi)社會(huì )經(jīng)濟不斷發(fā)展過(guò)程中所衍生的一個(gè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)，它具有商品性和藝術(shù)性，是一門(mén)綜合性的學(xué)科。包裝設計不僅具有商品適用功能，更有美觀(guān)的藝術(shù)追求，其創(chuàng )造的產(chǎn)品是物質(zhì)和精神雙重影響下的結果，該產(chǎn)品是利用外在的物質(zhì)來(lái)體現內在的精神活動(dòng)的藝術(shù)創(chuàng )作。得益于計算機和多媒體技術(shù)的迅猛發(fā)展，利用計算機虛擬技術(shù)這個(gè)全新的信息技術(shù)，這樣才會(huì )使構建和體驗商品包裝的虛擬世界成為可能。將該虛擬技術(shù)應用到商品包裝中，一方面可以使設計師充分發(fā)揮自己的設計意圖，另一方面又可以將消費者帶入到這個(gè)充滿(mǎn)藝術(shù)氛圍的虛擬世界中，讓消費者獲得一種嶄新的視覺(jué)體驗。人類(lèi)文明在發(fā)展，科技水平也在不斷提高，人們的生活方式在不斷豐富。判斷一件商品包裝設計作品成功與否，一方面要看其是否滿(mǎn)足商品基本功能，更重要的是看其是否給消費者帶去愉悅的享受。如此看來(lái)，商品包裝不僅是物質(zhì)產(chǎn)品，更是精神產(chǎn)品，它是一種實(shí)現商品基本功能的同時(shí)又要反映人們精神活動(dòng)的藝術(shù)創(chuàng )作。
1、何謂虛擬現實(shí)技術(shù)
人們口中的靈境技術(shù)就是指的計算機虛擬現實(shí)技術(shù)，它是一種計算機系統，用戶(hù)可以通過(guò)它創(chuàng )建一個(gè)虛擬世界，并且可以親身體驗到這個(gè)虛擬世界的樂(lè )趣。該計算機技術(shù)的研發(fā)和利用給設計師、客戶(hù)、消費者提供一個(gè)可以方便互動(dòng)的平臺，產(chǎn)生的效果更加生動(dòng)逼真。計算機虛擬現實(shí)技術(shù)具有交互性、構想性以及沉浸性等三大特性。近些年以來(lái)，該技術(shù)的快速發(fā)展，為我國商品包裝設計提供了堅實(shí)的技術(shù)保障。隨著(zhù)計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，結合三維圖像的計算機虛擬現實(shí)技術(shù)在商品包裝設計中越來(lái)越受到設計師和客戶(hù)的青睞。應用該技術(shù)的包裝設計主要具有以下優(yōu)點(diǎn)。
�。�1）更加逼真，相較與傳統的二維平面圖像，它更能全方位體現商品信息。
�。�2）沉浸感強，可以讓人有一種置身其中的感覺(jué)。
�。�3）制作便捷、成本低廉。
�。�4）電子文件形式更加便于攜帶、儲存和傳輸。利用虛擬現實(shí)技術(shù)可以給設計師、客戶(hù)和消費者創(chuàng )建一個(gè)便捷的三方互動(dòng)平臺，使商品包裝設計產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。
2、現代商品包裝設計
包裝，通俗來(lái)講就是商品保護層，在商品運輸、銷(xiāo)售的過(guò)程中起到保護和展示作用，它最終的目的是通過(guò)特定的外在形象加工來(lái)吸引消費者達到消費的目的。因而要求包裝不僅僅要有過(guò)硬的外在保護技術(shù)，以保證其中的商品不被損壞，更要具備一定的視覺(jué)沖擊效果和傳播效應，全面反映商品的信息，從而最大可能的勾起消費者的消費欲望，達到銷(xiāo)售商品的目的。隨著(zhù)人類(lèi)社會(huì )的不斷進(jìn)步，人們已經(jīng)不僅僅限于物質(zhì)方面的滿(mǎn)足，越來(lái)越趨向對精神層次的追求。隨著(zhù)社會(huì )潮流，現代商品包裝設計也被加入新的內涵，不在簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的是一種物質(zhì)生產(chǎn)活動(dòng)，更多的是其商品包裝本身所帶有的文化氣息、時(shí)尚品味。
3、包裝設計中所體現的虛擬現實(shí)技術(shù)應用
將計算機虛擬現實(shí)技術(shù)應用于包裝設計中是一種全新的工作理念，它的出現不僅使包裝設計變得更加美觀(guān)和直觀(guān)，而且還降低了制作成本，縮短了生產(chǎn)周期，進(jìn)一步提高設計效率，具體分析如下。
�。�1）滿(mǎn)足消費者的個(gè)性化需求。在這個(gè)信息全球化和經(jīng)濟全球化的時(shí)代里，人們的對物質(zhì)文化的追求變得日益多樣化，消費者的需求變得越來(lái)越有個(gè)人特色，消費觀(guān)念隨著(zhù)社會(huì )發(fā)展而不斷變化，那些時(shí)尚而個(gè)性的商品受到更多人的吹捧。企業(yè)為了能夠在競爭激烈的市場(chǎng)中獲得一杯羹，不得不把商品的包裝設計提升到企業(yè)發(fā)展的戰略新高度，對那些新興的技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣。計算機虛擬現實(shí)技術(shù)應運而生，為包裝設計師創(chuàng )造了一個(gè)全新便捷的設計平臺。在整個(gè)包裝設計過(guò)程中，怎樣有效做到把握商品的命脈，這是所有包裝設計者面臨的最重要而復雜的關(guān)鍵環(huán)節。計算機虛擬現實(shí)技術(shù)在商品包裝設計中可以提供一種全新的感官體驗，這一點(diǎn)是傳統計算機技術(shù)和多媒體技術(shù)無(wú)法提供的，并且通過(guò)將計算機數字技術(shù)和計算機虛擬現實(shí)技術(shù)的有機結合，使兩者共同作用產(chǎn)生藝術(shù)成為可能。計算機虛擬技術(shù)可以充分將消費者個(gè)人的需求融入到商品包裝設計中，從而滿(mǎn)足客戶(hù)的多樣化需求。
�。�2）計算機虛擬現實(shí)技術(shù)完美詮釋商品包裝。從構造手段來(lái)看那些應用計算機虛擬現實(shí)技術(shù)設計的包裝作品，它具有技術(shù)性，但是從可視化的角度來(lái)看，它又是具有藝術(shù)性的。商品包裝設計師通過(guò)運用計算機虛擬現實(shí)技術(shù)，可以將自己的設計意圖簡(jiǎn)潔、新穎的體現出來(lái)，并將商品的適用性和藝術(shù)性進(jìn)行完美地詮釋。商品包裝設計的目的是依托商品外在的形象而最大限度的`吸引消費者的目光，無(wú)限的激發(fā)他們內心的購買(mǎi)欲望，從而達到將商品推銷(xiāo)出去的目的。在當今的經(jīng)濟活動(dòng)中，包裝已不僅僅其保護商品完整的作用了，更承擔起宣傳商品的角色，它對擴大商品的市場(chǎng)認可度起著(zhù)舉足輕重的作用。
�。�3）計算機虛擬現實(shí)技術(shù)可以激發(fā)包裝設計者的創(chuàng )作潛能。較之其他的包裝，包裝設計不止追求外觀(guān)的時(shí)尚美觀(guān)從而吸引眼球，更潛力于通過(guò)三維視覺(jué)圖像來(lái)全方位、多層次的將商品的信息反映在消費者面前，從而使商品獲得消費市場(chǎng)的廣泛認可，最終提升商品的銷(xiāo)量。一個(gè)上層的包裝設計不僅可以推動(dòng)企業(yè)的大力發(fā)展，而且很可能會(huì )新開(kāi)辟一個(gè)銷(xiāo)售方式。商品包裝設計和計算機虛擬現實(shí)技術(shù)的有機結合，可以將空間的兩個(gè)任意形體集合進(jìn)行隨意組合運算，如并集、交集、合集等，給商品包裝設計師提供多種運算結果，發(fā)掘更多的可能性，從而擴散設計師的設計思維，激發(fā)設計者的創(chuàng )作潛能，最終達到無(wú)限激發(fā)他們創(chuàng )作靈感的目的。與此同時(shí)，通過(guò)計算機虛擬現實(shí)技術(shù)的應用還可以將設計者的設計作品更加逼真客觀(guān)的表現出來(lái)，這樣就可以使設計者和消費者進(jìn)行思想溝通互動(dòng)，如此就可以將兩者的有效建議充分融合到包裝設計中，而且還可以達到縮短商品包裝設計周期，從而降低制作成本的目的，最終將計算機虛擬現實(shí)技術(shù)的優(yōu)勢最大可能的凸顯出來(lái)。
4、結語(yǔ)
隨著(zhù)信息全球化、經(jīng)濟全球化的不斷發(fā)展，對于商品包裝設計來(lái)說(shuō)，這既是一個(gè)挑戰也可以是一種機遇。包裝設計作為服務(wù)業(yè)中的一種新興知識性行業(yè)，它融合了多學(xué)科的技術(shù)，在企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展中扮演著(zhù)不可或缺的重要作用。普通大眾的消費觀(guān)念隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展已然從傳統物質(zhì)追求變?yōu)槿缃竦木裎幕淖非�，更加注重商品包設計的人性化、個(gè)性化、時(shí)尚化，對商品的品牌服務(wù)、商品包裝、廣告宣傳和形象設計有了更高的要求。包裝設計唯有堅持以市場(chǎng)消費為導向的原則，同時(shí)具有超前的時(shí)尚嗅覺(jué)，這樣才不會(huì )被消費市場(chǎng)所拋棄。計算機虛擬現實(shí)技術(shù)與包裝設計的有機結合，為我們創(chuàng )造了一個(gè)有別于傳統媒介的全新視覺(jué)盛宴，使我們可以得到新穎的視覺(jué)享受，這是所有其他的設計手段所無(wú)法達到的。隨著(zhù)計算機虛擬現實(shí)技術(shù)在包裝設計中的不斷深入應用，在未來(lái)的日子中，它的其他它優(yōu)勢肯定會(huì )得到體現，從而使商品包裝設計更加貼近消費者的個(gè)性需求，最終使企業(yè)在激烈的行業(yè)競爭中脫穎而出，不斷提升商品的市場(chǎng)份額。
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虛擬現實(shí)技術(shù)的論文 篇6
摘要：隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 媒體展示設計的形式與方法越來(lái)越多樣， 而Virtual reality即虛擬現實(shí)技術(shù)無(wú)疑是對新媒體展示技術(shù)的又一次革新， 為新媒體展示設計帶來(lái)新的技術(shù)支持， 極大地豐富了新媒體展示設計的形式， 為新媒體展示設計提升了展示效果。本文將簡(jiǎn)要對新媒體展示設計與VR技術(shù)做一個(gè)介紹并簡(jiǎn)單分析VR技術(shù)在新媒體展示設計中的應用， 希望能夠對VR技術(shù)發(fā)展與新媒體展示設計豐富作出貢獻。
關(guān)鍵詞：VR技術(shù); 新媒體; 展示設計; 應用研究分析;
展示設計是一項綜合藝術(shù)設計， 它包含多種學(xué)科， 運用多種技術(shù)作為支撐， 涵蓋的領(lǐng)域很廣泛。傳統的展示設計主要是通過(guò)實(shí)物或模型來(lái)向人們展現設計成果， 但是隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展， 模型和實(shí)物已經(jīng)不能滿(mǎn)足展示設計發(fā)展所需要的展現力， 因為單純地以模型和實(shí)物作為載體的傳統展示設計是一種靜態(tài)展示， 對于觀(guān)眾而言比較單調、乏味， 此時(shí)VR技術(shù)的發(fā)展適時(shí)地為展示設計帶來(lái)了新的技術(shù)支持和新的展現方式， 幫助展示設計豐富表現形式， 提升展現力， 滿(mǎn)足了人們對于展示設計的諸多需求， 因此， 加強VR技術(shù)在新媒體展示設計中的應用研究很有必要。
一、新媒體展示設計的特征
(一) 虛擬化。
隨著(zhù)時(shí)代與科技的發(fā)展， 新媒體展示設計應運而生， 它與傳統的展示設計相比具有諸多優(yōu)勢， 不僅能夠通過(guò)3D技術(shù)使得許多不存在的事物和想法創(chuàng )意得到展現， 還能夠很大程度節約實(shí)物運輸、維護等成本， 可以說(shuō)是一舉多得。而這種優(yōu)勢正是得益于新媒體展示設計具有虛擬化特性， 因為這種虛擬化， 設計師可以在有限的空間里展示無(wú)限的設計， 讓人們在很小的地方就能夠感受到多種感官上的體驗， 例如， 通過(guò)新媒體展示設計能夠使人們坐在座椅上就從春天的百花爛漫走到冬日的白雪皚皚， 能夠從氣勢磅礴的三峽大壩走到一覽眾山小的黃山之巔， 將四季的風(fēng)光與中國大地的魅力風(fēng)物盡收眼底， 這都是得益于新媒體展示設計的虛擬化。虛擬化的展示能夠通過(guò)VR眼鏡等多種道具的配合讓參觀(guān)者體驗電影中才會(huì )出現的現象， 當參觀(guān)者戴上VR眼鏡， 他不僅可以與獵豹賽跑， 還可以體驗像超人一樣飛在天空的感覺(jué)， 這為參觀(guān)者帶來(lái)了更好的參觀(guān)體驗。由于新媒體展示設計具有的這種虛擬化特性， 設計師可以擺脫傳統設計的平面化敘事風(fēng)格， 將故事更加立體化、現實(shí)化地展現出來(lái)， 使得展示變得更加有趣， 不再空洞。
(二) 互動(dòng)性。
在新媒體展示設計環(huán)境下， 參觀(guān)者的觀(guān)感是越來(lái)越受到設計師重視的一個(gè)因素， 新媒體展示設計不再是傳統的那種簡(jiǎn)單將實(shí)物擺到參觀(guān)者眼前， 而是更加注重與參觀(guān)者的互動(dòng)， 注重人性化設計、強調參與者體驗已經(jīng)是新媒體展示設計設計師的共識了。目前， 新媒體展示設計越來(lái)越多地轉向通過(guò)人機互動(dòng)等方式來(lái)加強參觀(guān)者與展示對象之間的交流互動(dòng)， 這樣的互動(dòng)能夠幫助參觀(guān)者更好地體驗到設計展示對象的特點(diǎn)和優(yōu)勢， 更好地完成信息傳遞， 達到更好的展示效果。比如， 通過(guò)為參觀(guān)者佩戴數字化手套、頭盔和VR眼鏡等裝置可以幫助參觀(guān)者達到在月球散步的觀(guān)感， 這就是將參觀(guān)者融入展示設計之中的一大體現， 是新媒體展示設計區別于傳統的媒體展示設計的一大特點(diǎn)， 這種互動(dòng)性增強了參觀(guān)者對于展覽的體驗度， 幫助展覽達到更好的展示效果， 同時(shí)也能夠活躍展覽的氛圍， 打破傳統展覽那種嚴肅甚至枯燥的氛圍， 為參觀(guān)者帶來(lái)更好的觀(guān)感體驗。
(三) 沉浸感。
新媒體展示設計另一個(gè)比較顯著(zhù)的特征就是沉浸感， 設計師通過(guò)對數字設備的運用能夠對一個(gè)時(shí)空進(jìn)行展現， 讓參觀(guān)者仿佛真正置身其中， 沉浸在設計師展現出來(lái)的故事或環(huán)境中。比如， 現在利用VR技術(shù)能夠實(shí)現對歷史遺跡的虛擬展現， 讓那些已經(jīng)破敗甚至接近銷(xiāo)毀的歷史遺跡重新“出現”在參觀(guān)者眼前， 讓參觀(guān)者能夠置身其中， 體驗這些遺跡曾經(jīng)的輝煌。這就是新媒體展示設計沉浸感的體現， 通過(guò)設計環(huán)境、人物、故事情節等將參觀(guān)者更加深入地帶進(jìn)展示對象中去， 達到更好的展示效果。沉浸感是新媒體展示設計對新時(shí)代的適應， 也是對具有更高要求的'參觀(guān)者的滿(mǎn)足， 這種沉浸感能夠幫助參觀(guān)者真正融入進(jìn)展覽中去， 體驗展覽所要傳遞的信息， 能夠極大地提升新媒體展示設計的效果。
二、VR技術(shù)
(一) VR技術(shù)的概念。
VR技術(shù)是隨著(zhù)科技發(fā)展產(chǎn)生的又一大成果， 它是一項新興的高新實(shí)用項目， 主要是指通過(guò)計算機模擬出一個(gè)虛擬三維空間， 將參觀(guān)者的多種感官調動(dòng)起來(lái)， 把參觀(guān)者帶入虛擬空間， 實(shí)現在虛擬空間像現實(shí)生活中一樣的交流與互動(dòng)， 從而達到讓參觀(guān)者仿佛置身其中的效果， 提升展示效果。目前， 媒體展示正逐漸打破局限性， 向著(zhù)更加高效便捷的方向發(fā)展， 而VR技術(shù)就是其中一種發(fā)展方向， 是在新媒體展示設計中實(shí)現交互藝術(shù)、增加參觀(guān)者體驗感的重要技術(shù)基礎。有了良好的技術(shù)支撐， 豐富的展示形式才得到了實(shí)現的可能， VR技術(shù)的出現幫助設計師實(shí)現了許多以前不可能實(shí)現的設計， 比如帶領(lǐng)參觀(guān)者體驗原本普通人無(wú)法體驗的活動(dòng)或者將已經(jīng)消失的物種重新展示到人們面前加強人們對動(dòng)物的關(guān)注等等。VR技術(shù)能夠運用的范圍十分廣泛， 不僅僅體現在新媒體展示設計上， 還可以運用到橋梁設計、機器人技術(shù)研發(fā)等諸多方面， 由此可見(jiàn)， 加強對VR技術(shù)與其發(fā)展方向的研究十分有必要。
(二) 特征。
VR技術(shù)主要具有交互性、沉浸感和構想性三大特征。交互性是指VR技術(shù)能夠通過(guò)數字化設備如VR眼鏡將參觀(guān)者的動(dòng)作等在虛擬現實(shí)環(huán)境中作出反應， 產(chǎn)生一定的交互性與實(shí)時(shí)性， 這種交互性和實(shí)時(shí)性能夠極大地提升參觀(guān)者對于該虛擬現實(shí)環(huán)境的體驗度， 從而幫助參觀(guān)者更好地理解該設計所想要表現的思想。VR技術(shù)幫助參與者在虛擬現實(shí)中能夠做出與現實(shí)中一樣的動(dòng)作與反應， 甚至還能夠模擬不可能在現實(shí)中存在的互動(dòng)， 非常神奇， 同時(shí)對于很多領(lǐng)域的研究也具有參考意義。沉浸感是指通過(guò)VR技術(shù)的運用讓參觀(guān)者“真正”進(jìn)入到設計師的展示中去， 將傳統媒體展示中以展示物為主體轉變成新媒體展示中以人為主體， 幫助參與者在虛擬現實(shí)中獲得真實(shí)的體驗和感受， 從而達到良好的展覽效果。構想性是指設計師能夠通過(guò)VR技術(shù)將抽象的事物“具象”地表現出來(lái)， 但是并不作為控制的主體， 設計師實(shí)際上是為參觀(guān)者提供一個(gè)虛擬環(huán)境， 但是真正的體驗與參與是參觀(guān)者自身進(jìn)行的活動(dòng)， 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是設計師為參觀(guān)者提供一個(gè)環(huán)境， 但是參觀(guān)者在環(huán)境中如何發(fā)揮是一個(gè)充滿(mǎn)參與性與形象力的過(guò)程。以上三個(gè)特點(diǎn)是幫助虛擬現實(shí)更好地為新媒體展示設計服務(wù)的基石， 缺乏了這三種條件， 新媒體展示設計的特點(diǎn)就很難展現， 效果也很難實(shí)現。
(三) 發(fā)展前景。
隨著(zhù)經(jīng)濟與科技的進(jìn)步， VR技術(shù)在我國得到了迅猛的發(fā)展， 目前， VR技術(shù)及其思想在我國諸多領(lǐng)域都得到了一定的運用， 并取得了諸多成果與突破， 帶來(lái)很多行業(yè)變革， 尤其是在設計行業(yè)， 虛擬現實(shí)的出現讓設計行業(yè)發(fā)生了很大的變革， 它使得藝術(shù)設計很多不可能實(shí)現的構想得到展現， 同時(shí)也打破了藝術(shù)設計材料、成本、時(shí)間、空間等諸多方面的限制， 使得藝術(shù)設計原本單一的展示方式向著(zhù)多樣化、趣味性、科技化方向發(fā)展， 為藝術(shù)設計開(kāi)拓了更加廣闊的空間， 促進(jìn)了藝術(shù)設計行業(yè)的發(fā)展。對于博物館這樣具有龐大儲存空間與展示空間的場(chǎng)所來(lái)說(shuō)， VR技術(shù)是一項非常實(shí)用的技術(shù)， 它能夠極大地縮小展覽所需要占據的空間， 同時(shí)也能夠增強展覽的趣味性， 吸引更多的人參展， 可謂一舉多得。同時(shí)， 對于大多數展覽來(lái)說(shuō)， VR技術(shù)能夠增強參觀(guān)者對于展覽對象的真實(shí)體驗獲得更加真實(shí)的感受， 將展覽想要傳遞的思想和觀(guān)念更好地傳達給參與者， 從而增強展覽的效果。在商業(yè)化的展覽上， VR技術(shù)的運用能夠更好地幫助客戶(hù)了解企業(yè)的產(chǎn)品， 由于VR技術(shù)具有交互性、沉浸感和構想性三大特點(diǎn)， 客戶(hù)對于企業(yè)產(chǎn)品的感受和了解更加直觀(guān)， 這也增加了商業(yè)活動(dòng)的效率， 節省了時(shí)間和成本。由此可見(jiàn)， VR技術(shù)在設計展覽行業(yè)的應用范圍很廣， 作用也很顯著(zhù)， 因此， 加強對VR技術(shù)的應用研究對于促進(jìn)展覽行業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)很有幫助。目前我國VR技術(shù)雖然已經(jīng)取得了諸多方面的運用但是總體仍然處于起步階段， 通過(guò)層層分析我們可以發(fā)現， VR技術(shù)在我國很多行業(yè)都有運用的價(jià)值并且能夠帶來(lái)十分顯著(zhù)的變革， 尤其新媒體展示設計行業(yè)， VR技術(shù)既是其發(fā)展的熱點(diǎn)也是其發(fā)展的必然趨勢， 有著(zhù)不可估量的發(fā)展前景。
三、VR技術(shù)在新媒體展示設計中的應用案例
我國VR技術(shù)在新媒體展示設計中的一大應用實(shí)例不得不提2010年中國上海舉辦的世博會(huì )， 在這場(chǎng)世博會(huì )中設計者使用了大量的VR技術(shù)來(lái)進(jìn)行展示， 比如參觀(guān)者能夠通過(guò)VR技術(shù)模擬香港人的日常生活， 而這種體驗只要通過(guò)觸摸屏幕便可以進(jìn)入影像之中進(jìn)行體驗， 另外， 在這場(chǎng)展示中， 地面采用了觸感式地面， 于是在影像中行走的參與者看到的景象會(huì )隨著(zhù)步伐的改變而改變。而在這場(chǎng)世博會(huì )中最令人驚嘆的莫過(guò)于動(dòng)態(tài)的《清明上河圖》展示， 通過(guò)VR技術(shù)讓參觀(guān)者仿佛置身真實(shí)的北宋汴梁風(fēng)情之中， 相比較觀(guān)看動(dòng)畫(huà)更加真切地體會(huì )到北宋汴梁繁華的街市和人文風(fēng)情。與此同時(shí)， 在上海世博會(huì )的眾多展覽中， VR技術(shù)不僅應用在了中國館， 在其他國家的展示上也有很多運用， 比如在意大利館就展示出了一個(gè)虛擬翻書(shū)的觸摸媒體裝置， 這種裝置與真實(shí)的書(shū)本不同， 使用者不需要真正動(dòng)用手指去翻動(dòng)書(shū)頁(yè)， 只需要在裝置前擺動(dòng)手臂就可以進(jìn)行書(shū)頁(yè)的翻動(dòng)， 同時(shí)， 這個(gè)裝置能夠幫助使用者迅速找到想要閱讀的內容。通過(guò)上海世博會(huì )我們可以看出， 目前， VR技術(shù)在展示設計中的運用已經(jīng)越來(lái)越多， 虛擬現實(shí)無(wú)疑是新媒體展示設計的重要發(fā)展方向。
四、總結
VR技術(shù)是近年來(lái)在我國興起的新興產(chǎn)業(yè)， 雖然仍處在起步階段， 但是其在新媒體展示設計方面的應用展示出了其巨大的潛力， 它不僅為新媒體展示設計節省了大量的時(shí)間、空間以及成本， 還為新媒體展示設計提供了更多可能性， 打破了傳統展示中實(shí)物帶來(lái)的局限性。盡管VR技術(shù)在我國新媒體展示設計領(lǐng)域已經(jīng)取得了很多很好的發(fā)展， 但是與部分發(fā)達國家相比， 我國VR技術(shù)還存在諸多問(wèn)題， 如資金缺乏、技術(shù)落后等， 如何解決這些問(wèn)題， 使VR技術(shù)在新媒體展示設計及其他行業(yè)中發(fā)揮更大的效果是目前VR技術(shù)的研究重點(diǎn)之一。
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