vr技術論文大全11篇

緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇vr技術論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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2構建虛擬世界

雖然vrML文件比較小，用戶在創建虛擬場景時，較為困難的是如何構建一個相對復雜的三維幾何體。讓困難加倍的是，一切都需要用戶從幾種最基本的幾何體入手，因為VRML并沒有提供更高級的幾何造型。因此，這就需要一個頗為有效的VRML生成工具。一般情況下，三維虛擬世界的建立依據的是現有的商業CAD軟件。比如，在具體實踐中，我們可以提供最常用的VRML輸出接口，而且具有即時修改和所見即所得的特點。我們用3Dmax與VRML相結合的方法來進行演示制作。構建成一個基于VRML的三維虛擬世界需要我們在操作過程中，制作與修改同時進行。具體流程如圖1所示。構建虛擬世界的具體操作：

①在3Dmax環境下制作動畫及三維模型。

對于那些比較復雜的機械零部件要先用AuCAD來建模，然后通過3Dmax制作動畫。

②優化處理三維場景。

3Dmax語言提供的優化器用來優化三維場景。盡可能地減少常用模型的分段數，以減小文件所占的內存空間，當然前提是不影響實際效果。

③VRML文件的輸出。

VRML文件的輸出是通過3Dmax軟件文件菜單下的輸出實現的。

④加入VRML節點以實現動態功能控制。

基于沒有經過任何組織3Dmax輸出的VRML文件，只是一些相對獨立的節點放到了一塊，就沒有辦法對他們進行控制。所以，應該加入VRML節點。再用Group、Transform把它們按照層次組織起來，構成示意圖；并通過Route語句、TouchSensor節點和TimeSensor實現鼠標來控制動畫；利用Anchor節點實現VRML虛擬世界中不同視點之間的相互切換等，一般的實現過程如圖2所示。

⑤優化處理VRML文件代碼。

我們對VRML文件代碼進行優化的同時，要考慮到目前Internet的瀏覽速度、網絡資源等限制因素。比如減少后續編程及VRML文件大小可以利用VRML語言本身提供的語法特性減少重復定義和描述。要提高網頁的瀏覽速度，用LOD節點定義復雜模型的不同細節減少復雜模型重現時多邊形的數目；避免重復描述結構相同或者相似的構件，可以采用DEF/USE節點來處理。

3實現交互功能

真實性和實時交互性是三維虛擬世界的遠程虛擬物理實驗教學系統最重要的特點。VRML支持的交互功能共有兩類：

①Script節點產生的交互。

VRML的Script節點是一種控制傳感器和內插器的節點，用來改變和定義場景中對象的行為和外觀、VRML與外部編程語言程序的實現、VRML的交互性。通過程序設計（Script節點）可以解決利用交互節點產生的交互對網絡及服務器要求較高，產生的反應延時等問題。當Script初始化時，程序會調用Script節點中的Java，并將命令從Java傳遞到VRML，由VRML文件中域的定義在Java程序中使用。事件在VRML場景中被檢測到并傳遞給Java，由Java作出反應，反向進行也是這種傳遞的一大亮點。通過Script節點可以開發一些實時性的、多線程的交互操作程序，也可以實現場景與數據庫的實時交互。

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目前各大高校的辦學規模均在逐步擴大，多個校區并存的現象已成為現實，加之各個校區地理位置又較遠，原有的教學資源就顯然不能滿足教學的需要，尤其是實驗課存在的問題更為突出。教育部《關子全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》中指出要充分利用現代信息技術開發虛擬工廠、虛擬實驗。因此將vr技術和職業教育結合起來就成為必要。vr技術進人高職院校能有效地營造教學環境和實驗環境，提高學生掌握知識技能的能力。本文闡述vr技術在高職教育中的應用。 

1．vr的概念和特征 

    vr( virtual reality，虛擬現實)是利用計算機、電子技術、圖像技術、傳感器技術、多媒體技術、人機接口技術及仿真技術等多種科學技術發展起來的計算機領域的最新技術，是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統。虛擬技術是一門富有挑戰性的交叉技術、前沿科學和研究領域。目前虛擬技術已涉及到軍事、教育、醫學、心理學、商業、影視等領域，是21世紀的重要發展學科。 

    虛擬環境是利用計算機生成并控制的，因此人處在利用vr技術創建的虛擬環境之中和真實環境是沒有差別的。vr具有3個最突出的特性:沉浸性(illusion of immersion )、構想性(imagination)和交互性(interactivity )。 

    1)沉浸性(illusion of immersion)沉浸感是指用戶在純自然的狀態下借助交互設備和自身的感知覺系統對虛擬環境的投人程度。虛擬世界給人一種身臨其境的感覺。 

    2)構想性(imagination)指借助虛擬技術可以使用戶沉浸其中并獲得新的知識，從而使用戶深化概念和萌發新意。因此說vr可以啟發人創造性思維，使抽象概念具體化。 

    3)交互性(interactivity)人們可以通過使用專門的輸人和輸出設備(主要通過數據手套、頭盔、數據衣等)以自然地方式(如自身的語言、動作等)和虛擬世界中的對象進行交互操作和交流。 

2．vr技術的優勢 

    vr技術與傳統的實驗實訓課比較，有以下的優勢: 

    (1)投資少。相對于建設實驗室或實訓基地來說虛擬實驗系統所需的投資要少得多，而利用vr技術對實驗設備的更新，只要在原有的基礎上改進和完善就可以完成。 

    (2)靈活性好。對于實驗實訓中難點和重點，在虛擬系統中可以反復演練，將細節放大，可以人為地進行記錄和重現。 

    (3)效率高。利用vr技術開展的實驗課，精確性高，突發事件發生地可能性小。 

    (4)消耗低。vr系統通常是以軟件的形式在計算機上運行，能耗很低，設備維修率低，出現故障也容易解決。 

3虛擬現實技術在職業教育中的應用 

    職業教育不僅要給學生傳授文化知識，更重要的是讓學生掌握專業技術和技能，強調學生的生產實踐能力，培養學生的動手能力是職業教育的特色和重點。 

    (3)效率高。利用vr技術開展的實驗課，精確性高，突發事件發生地可能性小。

    (4)消耗低。vr系統通常是以軟件的形式在計算機上運行，能耗很低，設備維修率低，出現故障也容易解決。

3虛擬現實技術在職業教育中的應用

    職業教育不僅要給學生傳授文化知識，更重要的是讓學生掌握專業技術和技能，強調學生的生產實踐能力，培養學生的動手能力是職業教育的特色和重點。

    vr技術在教學中的應用表現在以下幾個方面:

    (1)虛擬實驗室。利用vr技術可以構建各種虛擬實驗室，緩解高職院校實驗教學資源不足的問題，推動實驗教學的現代化發展，可以使學生足不出戶完成實驗，卻可以獲得和真實環境下一樣的實驗體會，加深對實驗教學內容的理解。虛擬實驗室還可打破時間和空間的限制，例如學生可以進人犯罪現場，了解案發過程，這是其他的實驗方法無法比擬的。虛擬實驗既可以縮短時間，又可以獲得直觀、逼真的效果。

    (2)虛擬實物。職業教學中的很多試驗設備比較昂貴，更新換代又比較快，有些儀器又比較容易壞，這就增加了教學費用。利用虛擬技術就可以為學生制作“虛擬”設備。虛擬設備逼近客觀事實，向學生揭示事物的本質。例如在機械制圖教學中，很多機械元件不方便拆卸，利用虛擬實物，老師可以通過“移植”、“借用”等教學方式就很容易讓學生看到現象和本質。

    (3)模擬訓練。利用vr技術結合多媒體技術可以構建虛擬的實習環境，在這個虛擬的環境中進行駕駛、維修等職業技能訓練。在該環境中，學生可以反復練習，發現自己存在的問題，通過多次的訓練，掌握正確的操作方法。

    (4)虛擬過程。用vr的方法來展現一些現實生活中無法看到的變化過程。學生通過自己的實驗來控制事物的變化過程，完成所學知識的構建。

4 vr技術在高職教育中的意義

    在vr中，基于自然方式的交互作用和個別化的學習環境提高了學生的學習興趣，學生既是一個觀察者，又是一個積極的參與者。學生的各種感覺與虛擬的學習環境相互聯系和作用，這就激發了學生的學習興趣，增強了學習的效果。

    在vr環境下，學習者的各個感官都在和虛擬的外部世界發生著作用，學生完全沉浸于虛擬現實創造的學習環境中。例如我們在講網絡中的數據傳輸時，可以利用vr來實現，學生可以設置數據的格式、數據流動的方向和交換的方式等，這樣學生對網絡的數據傳輸的理解會更深人。

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【中圖分類號】TU72-4；

1 引言

2016年4月1號，淘寶推出了全新的購物方式buy+，正式將虛擬現實技術推到了風口浪尖，也代表著虛擬現實技術也日臻成熟，VR（虛擬現實）技術，是一種基于可計算信息的沉浸式交互環境。VR（虛擬現實）技術主要通過計算機模擬環境生成動態的、實時的三維立體逼真圖像同時能使其具有一切人所具有的感知。同時輔以觸覺系統、音頻系統級可視化現實設備等，完成人與虛擬環境進行硬件的交互、從而產生沉浸感。淘寶開始推廣buy+，可見VR的硬件、軟件技術已經達到了一定的成熟度，到了實際大規模應用的水平。這正式將VR技術引入到《建筑工程計價》課程提供了基礎條件。

傳統的教學方式，特別是在工程造價專業內，更多的是依賴與二維的圖紙、書面的資料、圖片及視頻等工具，來展現工程的具體內容，伴隨著VR（虛擬現實）技術的發展，虛擬現實特有的存在感、交互性、自主性、多感知性等特點，若將虛擬現實技術用于工程造價專業的教學當中，可以很好的把教學情境與教學目標結合起來。于此同時，任課教師能較直觀的展現工程中的各個細部做法，學生也可以體會到逼真的工程環境內，使之對工程本身有著深刻的記憶。對于高職院校培養技術技能型的人才，具有巨大的勢。因此，筆者認為對VR（虛擬現實）技術在教學中的應用改革研究是十分有必要的。

2 VR在《建筑工程計價》課程中的應用

《建筑工程計價》是高職學院工程造價專業的核心課程，主要培養學生的工程量清單、招標控制價和工程量清單報價的編制能力，施工圖預算和工程結算等的編制能力?！督ㄖこ逃媰r》作為專業的核心課程，是在《建筑識圖與構造》、《建筑材料識別與應用》、《施工與管理》、《建筑結構基礎》等專業基礎課基礎上來展開學習的，因此對學生的基本要求是有一定的識圖能力，熟悉建筑基本構造，理解建筑各部分組成部分的作用；學生還需熟悉常規的建筑、裝飾工程的施工與管理等到；

建筑工程計價課程，需要學生在掌握基礎課程的基礎上來學習的，比如前面的識圖課程，就要求學生需要比較扎實的識圖能力，還需要有較好的空間想象能力，才能把二維平面的圖紙想象出建筑物的模型，這對剛剛學了建筑識圖的同學來說還是有一定的難度。但隨著VR（虛擬現實）技術引入課堂教學，就使對該部分的圖紙的認識變的直觀， VR（虛擬現實）技術則可以做到不受時間、空間、任務等限制，在課堂上創造出所需的建筑物的三維立體情境，供學生一個立體的、直觀的感性建筑，從而使教學問題變得具體形象，二維圖紙的抽象難以理解變為具體直觀，有助于提高學生的學習興趣及主動性。比如在建筑工程圖紙中帶型基礎與獨立基礎之間的搭接，真正的理解圖紙理解搭接部分的圖形，比如在做一些古建筑或者仿古建筑時候，現實生活中已很少見，因此我們上課時候就會發現自己講的感覺很抽象，但要是用虛擬現實技術給造出一個“古建筑”來，在講一些專業術語和構件就顯得比較直觀和理解了。

《建筑工程計價》課程也要求學生對各種建筑材料的基本物理性質、材料的力學基本性質及耐久性等要有了解，各種常規材料的材質、規格、型號等等都需要了解，但在校學生由于缺少機會，能接觸到各種材料，然上課也不可能帶很多的實物來展示，更有甚者有些材料就不適于攜帶，因此多數的學生對材料更多的停留在理論的基礎上。比如天然石材，大理石或者花崗巖，雖然學生能明白花崗巖和大理石之間的概念區別，但真給拿出一塊石材，還是不能區分，通過虛擬現實技術的應用，將會徹底改變目前的這種教學效果，虛擬現實技術不僅能直觀的展現各種材料的外觀，還可以產生各種材料的觸感，比如花崗巖，就可以在虛擬現實中收集成百的花崗巖石材，讓學生來增加理解及記憶。

虛擬現實還可以進行各種工況的模擬，包括建筑工程工藝上的三維模擬，各種材料、結構及施工方案之間的模擬，學生能夠獲得身臨其境的操作環境，可以實時的獲得各種過程中想要的數據，還可以進行虛擬漫游技術，通過虛擬的場景來完成所學知識模型的一個構建。

《建筑工程計價》是通過識圖、了解材料、施工工藝等基礎上，開始進行工程量和價格的計算。我們在實際教學中，通過VR技術，場景展現每個工程量是如何施工、如何計算、如何考慮相關因素等到。比如我在挖土的時候，讓同學們身臨其境的去工地挖土現場，從場地平整，開挖放線，挖掘機械進場、放坡系數的取值和考慮因素、工作面的取值等，我想通過這樣一個過程，能保證每個愿意學的同學都能牢記土方工程量的計算問題。其他亦是如此。

單價的計算也是如此，我可以通過虛擬現實，從原材料的生產、采購、運輸、倉儲、加工、使用整個過程中，讓你了解我的價格的組成，使同學們能知其然和所以然。

虛擬現實有著各樣的優勢，但目前也還存在著一些問題：比如現在硬件設備已經達到一定的成熟度了，但還有很多功能不完善的地方，如設備比較笨重；使用后會頭暈等到；軟件的開發也還沒大面積推廣，可使用的軟件還不夠多；硬件設備的單價相對來說還較高，對大面積的使用還存在著一定的困難；能熟練使用虛擬現實技術的人員還不多等。

3 總結

雖然虛擬現實技術有著這樣那樣的不足，但應用VR技術得到的好處是顯而易見的。技術的發展總有個過程，但到目前VR技術已經具備了一定的實際應用的能力了，因此，將虛擬現實技術應用到工程造價專業教學中會有著積極的效果和作用，不僅能提高學生的學習效果，同時使學生在無安全威脅的情況下有著一定的“現場工作”的工作經驗，同時也是節省成本的一種有效的途徑。虛擬現實技術的應用將會給高職院校的教育帶來非常大的影響。

參考文獻：

1. 虛擬現實技術及其在高?；そ虒W中的應用 鞠露 《化工管理》 2016年01月

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1、行業背景

虛擬現實技術從模糊的概念到產品落地，并運用到軍事、工業、地理與規劃、房地產、文化等領域，已經可以被消費者體驗到，但仍處于成長期，無論在技術、產品、內容、規范上都顯得稚嫩。

整個VR產業鏈中主要包含：硬件設備、軟件、內容、渠道、產品。目前國內行業主要以硬件產業為主，其次是內容產業。

全球VR設備主要以眼鏡和頭盔為主，中國發展規模較小，但是在全球范圍內普遍存在的問題：1.佩戴使用體驗不佳；2.內容匱乏；3.缺少統一規范。

對于VR行業，內容制作是現階段的軟肋，制作成本很高。平臺、相機和軟件都是全新的，由于視角原因，在鏡頭語言、拍攝、后期等與傳統視頻制作有較大差異。

2、市場需求

作為未來重要的技術平臺，VR將跨領域協同促進其它產業的發展，如游戲、社交、教育等產生變革。無論是大機構還是創業者都在VR領域布局，騰訊、阿里巴巴和百度等巨頭已經進入VR領域，暴風、愛奇藝及芒果TV等都在試水VR產品，投資機構、資本市場爭先把錢投給VR公司，作為新的經濟增長點，市場需求巨大。

3、培訓定位

在市場需求一片藍海的背景下，支持行業發展的技術人才炙手可熱。培育市場需要的專業人才，為行業發展提供持續動力是教育培訓的重大機遇。

由于VR行業還在成長發展階段，技術、內容標準都未統一，沒有規范。能在2-3年內引領技術發展、或者促進產業鏈閉環關鍵環節的企業將成為行業的引領者，所以培育未來市場所需人才應是教育培訓的風向標。

以行業發展所需技術、產業鏈發展各環節所需技能為導向，培養具有競爭力的VR從業人員，甚至能影響VR產業鏈發展的核心人才是教育培訓的目標。

4、崗位認知及技能要求

目前國內VR以硬件產業為主，其次是內容產業。不同產業對技能和知識的需求是不同的，對相應崗位及技能需求簡單分析總結如下。

1）.硬件設計與制作

我們在VR中看到的圖像一般經歷：光-鏡頭-傳感器-圖像處理-顯示器這樣的過程，硬件產品主要集中在眼鏡和頭盔。上游產品有電子元器件，屏幕，鏡片等核心組件。

需要的專業知識包含：光學成像，電子電路設計，傳感器設計，嵌入式電路設計，ARM開發流程，掌握C/C++/Java語言

2）.軟件處理

軟件處理重點在于三維建模，場景識別，三維仿真，圖像渲染。計算機利用傳感器來感知，捕捉定位，利用場景模擬實現用戶沉浸式的體驗。

需要的專業知識包含：交互設計，SLAM/Open CV 建模，數字信號處理（DSP），傳感器技術，3D引擎技術，3D建模技術（3D max Maya），腳本語言處理（Max script/unreal script），圖像處理算法實現（Matlab）

對移動開發還需要熟悉Android開發流程。

5、培訓方案

整個培訓過程可劃分為三個階段，包含基礎知識學習，操作技能訓練，崗位任職能力強化。

1）.基礎知識階段

傳授行業相關的專業知識，熟悉行業及崗位需求，奠定專業背景知識。主要包括編程語言，VR概述。硬件方面（電子電路設計，光學成像，傳感器設計），軟件方面（交互設計，傳感器技術，3D建模，腳本設計）

2）.技能訓練階段

針對性的訓練VR設計、制作過程中涉及的操作技能，主要是對核心軟件的使用，系統開發的熟悉。

主要包括：硬件（嵌入式電路，ARM開發，硬件仿真），軟件（三維場景建模，3D引擎應用，圖像渲染）

3）.崗位任職訓練階段

針對不同崗位需求，以項目為牽引有針對性的強化訓練，綜合運用專業知識和操作技能，完成從知識、技能培訓到崗位能力的無縫過渡，達到結業即上崗的效果。

項目實訓，以小組成員加入企業實際項目，熟悉項目開發流程，項目分工和完成任務形成產品。

6、評價考核

考核原則以激勵學生掌握好崗位任職能力為目標。

1）.基礎知識主要以理論考核為主，根據課程知識點和崗位需求建立試題庫，考核學員對基本知識的掌握；

2）.操作技能以課堂考核和作業考核為主，主要檢驗學員對原理的運用，對軟件的操作的熟悉，能否運用軟件完成任務，提交作品。把各階段技能需求分割為若干小的任務，便于學員學習和檢驗學習效果。

3）.項目實訓階段以項目組要求作為考核，具體檢驗學員對所學綜合運用，任務分工，團隊合作等綜合能力和素質的檢驗。

7、其它事項

1）.建立企業共建機制，定期與一線企業，合作單位一線崗位工程人員和管理交流，了解行業發展動態，技術變化，崗位需求，更新教學內容，完善課程體系。

2）.建立畢業學員跟蹤系統，跟蹤學員的發展變化，定期組織回訪，了解實際工作需求和培訓教學的距離，改進培訓方案、教學模式，形成崗位零距離的培訓系統。

3）.實際教學中可以嘗試師徒制或者項目制，對學員進行編組，分配成長指導老師，關注學員的整個培訓成長，有針對性的及時指導，提高培訓效果和崗位技能。

8、結束語

VR不僅是一項新技術，而且是互聯網科技產業鏈發展同人們日益增加的娛樂需求相交的產物。VR將跨領域協同，促進其它產業的發展，目前已經在軍事訓練，游戲，旅游和社交領域初步應用。如此巨大的行業需求和人才缺口，給VR教育培訓提供了廣闊的空間。和VR目前的現狀類似，教育培訓也是在摸索嘗試中前行，需要不斷結合行業應用、崗位需求調整培訓計劃，使之培養的人才能適應需求，為推動VR產業發展提供人才資源。

參考文獻：

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中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）08-0318-01

一、前言

VR-GIS技術是指虛擬現實技術與地理信息系統技術相結合的技術，包括與網絡地理信息系統（WebGIS ， ComGIS）相結合的技術。VR-GIS技術是上世紀90年代才開始的一種專門以地學信息科學為對象的虛擬現實技術。VR-GIS技術目前還不用數字化頭盔、手套和衣服，它運用虛擬現實建模語言（VRML）技術，可以在PC機上進行，使費用大幅降低，所以它具有被廣大用戶接受的特點。本文主要對虛擬地理信息系統（VR-GIS）的構成及特征、關鍵技術進行了分析，并研究探討了該技術在現代城市建設中的實踐應用，總結了該技術的廣闊應用前景。

二、 虛擬地理信息系統（VR-GIS）的構成及特征

VR和GIS兩個技術的連接，主要是通過虛擬現實構模語言（VRML）轉換文件格式，把GIS信息轉到VR中表示。VR-GIS方法是基于一個耦合的系統，由一個GIS模塊和VR模塊組成。VR系統的構成模型見圖1，用戶操作虛擬環境時，主要使用傳感裝置，就能得到如二維實時顯不等反饋信息。外部世界和系統使用傳感裝置可以形成反饋閉環，用戶控制時，虛擬環境與用戶的交互能夠很大地影響外部世界。VR系統由6個模塊組成，見圖2。一是反饋模塊，給用戶提供實時反饋，接收傳感器發出的模塊信息；二是檢測模塊，用戶發出操作命令后，檢測到后通過傳感器，在虛擬環境中使用；三是傳感器模塊，傳感器一方面接收到用戶的命令，然后運用到虛擬環境中；傳感器在另一方面會將操作結果反饋信息傳給用戶；四是控制模塊，控制傳感器，并且作用在現實世界、虛擬環境和用戶之間；五是建模模塊，將現實世界用三維形式表現出來，構成虛擬環境。VR技術的特征：一是交互性。是指在模擬環境中，用戶對物體的操作程度以及從環境中得到自然反饋的程度。比如，用戶在現實世界中用手直接去抓取物體時，手有觸覺，能夠感受到物體重量，視覺中的物體會跟隨手動的移動；二是存在感也稱為臨場感。是指在模擬環境中用戶存在的真實程度。模擬環境如果想要達到理想程度，就要讓用戶難以分辨環境的真假；三是自主性。是指物體在虛擬環境中按照物理定律運動的程度。比如，受到力的作用，物體會翻倒或者移動；四是多感知性。是指計算機除了一般視覺感知，還有運動、觸覺、力覺、聽覺感知，甚至是嗅覺、味覺感知等虛擬現實具有人所具備的感知才能達到理想程度。

三、虛擬地理信息系統的關鍵技術

（1）系統集成技術。因為虛擬現實包含了許多模型與感知信息，所以集成技術在系統中至關重要。它主要包括了數據的管理模型和轉換技術、同步信息技術、標定模型技術、合成與識別技術等。

（2）傳感器和立體顯示技術。傳感器和立體顯示技術主要運用在系統的交互能力上，但是目前的虛擬現實還達不到系統的需求。比如數據手套的缺點有使用不方便、低分辨率、較小作用范圍、延退大等等；有待提高虛擬現實的跟蹤范圍與跟蹤精度，三維顯示技術也需要創新。

（3）動態環境的建模技術。虛擬現實的核心是建立虛擬環境，該項建模技術主要是為了獲得真實環境的相關數據，按照應用要求，使用這些數據來建立虛擬模型使用CAD技術能夠獲取二維數據，同時也要使用非接觸式技術建立起更多環境，結合在一起使用可以提高獲取數據的效率。

（4）開發應用系統的工具。應用虛擬現實關鍵就在于找到適合的對象與場合，充分發揮出創造力與想象力。如果應用對象選擇恰當的話，能夠有效地提高效率、提高產品質量以及降低勞動的強度。開發虛擬現實的工具，要進一步研究創新。

（5）分布式VR-GIS技術。分布式VR-GIS必須運用到網絡，虛擬環境和用戶用網絡連接，多人實時進行交互也需要網絡。在虛擬現實環境中，用戶和計算機進行交互，能夠共享信息。主要模型結構分成復制式與集中式結構，而多協議模型包括了交互協議、仿真協議、動畫協議、幾何協議以及場景管理協議等。

四、現代城市建設中虛擬地理信息系統（VR-GIS）的實踐應用

虛擬地理信息系統（VR-GIS）可以模擬景觀結構、地貌構造、火山構造、地質構造以及地球構造等；也可以模擬大型的交通、城市工程結構。對三角洲演化形成的過程、沖擊平原的過程、風化地貌以及河流地貌的進行虛擬實驗。模擬試驗海氣交互、強對流天氣、雷暴雨、龍卷風天氣過程。地球系統的自然運動現象如火山爆發過程、地震的發生過程與機制、地殼運動過程都可以進行虛擬。對洪水災害和救災、學場森林火災和救災、垮壩災害、雪災、泥石流、滑坡、山崩、水土流失過程、荒漠化過程或土壤侵蝕過程進行虛擬。同時可以虛擬試驗沼澤、湖泊、學場、森林生態系統，甚至是區域、城市、養殖農業生態系統的虛擬。對城市的可持續發展、區域的改造與規劃進行虛擬。在現代數字城市系統中，虛擬地理信息系統所具有的觀察立體細節的能力，可以跳轉到不同的位置來檢驗開辟新觀察的可能性。新的建筑物或其他設施的規劃者能從他們的透視位置進行全面的立體觀察，或者能從附近的建筑物看到他們所在的地方的虛擬建筑物。城市管理者能看見各層街道、建筑物和停車場上的實際地貌，估計附近地點可以容納的建筑數目、擁塞情況、光線照射等情況。此外，他們能用GIS數據庫顯示分布的商業活動，例如學?；蛏痰甑亩ㄎ?、主要下水道以及無數的其他信息。緊急事件報警服務能使責任者立即獲得他們將要處理區域的三維圖像，在GIS數據庫中適當地添加事件信息，就能看見那兒出現的建筑或道路交通擁擠。

五、結語

總之，隨著計算機技術的快速發展，在眾多平臺上的相關服務都需要采用V R-GIS，VR技術在微機環境中的實現也成為了現實VR-GIS是實時有效、高度集成的可視化地形數據，系統需要管理大量數據，是復雜典型的地理數據集。VR-GTS能夠觀察到立體細節，并且能夠跳轉到開辟檢驗新觀察的功能。VR-GIS能夠顯示商業活動以及實際地貌的分布，并且數據庫可以隨時添加三維數據，這樣對于各種城市新規劃、地域新改變都能及時反應到VR-GIS中，其應用前景非常廣闊。

參考文獻

[1] 馮德俊，張獻州，張文君.虛擬現實技術在地理信息系統中的應用[J].四川測繪，2001， （02）

[2] 陳浩磊，鄒湘軍，陳燕，劉天湖.虛擬現實技術的最新發展與展望[J].中國科技論文在線，2011，（01）.

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口吃矯正屬于康復醫學，因為口吃矯治過程是一個漫長的康復過程。在康復過程中，口吃者需要不斷提升自我認知，適時地找到自己產生口吃的原因以及自我矯正口吃的方向，這樣才能不斷提高矯正效果。在傳統口吃矯正中多采用教師示范、口吃者模仿，遇到難點以圖例來簡單示意，這種教學方法使很多口吃者難以聽懂、學明白，這種傳統授課方式不直觀、呆板，完全靠“自悟”。

1 VR虛擬現實技術

VR（虛擬現實）又稱“靈境”，它是由三維計算機圖形學技術、在計算機中建立一個模擬真實世界效果的特殊環境，并通過各種傳感器設備，使用戶“沉浸”在這個虛擬環境中并進行操作和控制，以達到特殊的目的。VR具備3個特性即immersion（沉浸性）、interaction（交互性）和imagination（構想性），它為處在該環境下的用戶提供包括視覺、聽覺、觸覺等多種直觀而又自然的實時感知交互。

2 傳統口吃康復治療的局限

傳統口吃康復治療通常是矯正師與患者一對一形式的訓練，存在諸多局限性：第一，教學圖形不直觀，在康復教學訓練中，要經常使用的發聲器官原理圖平面掛圖，由于受二維空間限制表現不直觀、不清楚。第二，石膏模型道具沉重，移動不方便，這些模型大多制作簡陋，靜態呆板。第三，突破環境恐懼訓練中，受時間、人員、場景、資金限制，訓練環境多為學員自我扮演練習，難于達到真實場景訓練效果，降低了康復效率。第四，由于視覺盲點，口吃者在訓練時難于理解呼吸發聲原理與錯誤的呼吸方式，以及錯誤的發聲位置。

3 口吃康復治療結合VR技術的必要性

世界衛生組織把口吃定義為一種言語節律障礙。在說話過程中個體確切知道他希望說什么，但是有時由于不隨意的發音重復、延長或停頓（中斷），而在表達思想時產生困難。口吃者長期以來形成的不良的發音模式，在大腦皮層中形成病理興奮灶，要消除這個病理興奮灶，就目前醫學水平還不能靠手術和藥物去消除它，只能通過長期的康復訓練，強化口吃者的言語訓練模式，來建立新的興奮灶，從而達到口吃的康復治療的目的。

在口吃康復治療中，是基于不斷通過言語訓練提升口吃者的認知、情緒、言語行為不斷康復的過程。VR口吃康復系統可以打破傳統訓練方式的局限性，它可以針對不同類型功能障礙的患者提供不同的言語虛擬訓練服務平臺，使口吃者以做游戲或完成趣味性任務的方式進行康復訓練，以此調動患者的積極性。另外，VR康復系統能夠通過數字影像將心理引導與生理治療結合起來，通過音樂、畫面、文字和語音提示等多感官形式給患者以正面的激勵反饋，幫助口吃患者構建一個康復訓練的虛擬平臺。因此，將言語康復訓練與VR技術相結合具有重要的應用價值。

4 VR虛擬技術在康復治療中的優勢

VR虛擬技術，在口吃矯正治療中的應用，目前在同行業內尚未發現。它將對未來的口吃矯正方法和實踐產生巨大的推動作用。

4.1 訓練便利優勢

VR虛擬現實技術，可以滿足口吃者足不出戶，完成呼吸發聲訓練。利用互聯網、新數字媒體，如，iPad、手機等移動設備，下載該版APP客戶端，用戶不受時間、空間和教師條件的約束、在任家中接受言語訓練。

4.2 訓練直觀優勢

傳統的口吃矯正訓練多以書籍為主，書中在配以簡單的插圖說明，由于印刷技術及空間維度限制，呼吸發聲口腔結構以及動態表達，都不能及時準確的表現各器官的結構以及直觀的呼吸與發聲的復雜關系。尤其是在口吃用戶的講話時的口吃癥狀的氣息流暢度的表現通過3D動畫仿真模擬出來的真實效果。讓用戶，更加直觀真實的觀察到器官結構與發聲原理，從而使用戶更深刻了解口吃的根源，理解自己在講話時，發生怎樣不該發生的錯誤。

4.3 矯正效果優勢

不僅適合口吃用戶獨立體驗訓練，而且，可以由矯正老師授課時使用，也方便用于當面咨詢時，講解不易表達的訓練內容，通過把難于理解的呼吸發聲原理用3D動畫表現，同時又具備交互式360度角度觀看，寓教于樂，易學、易懂、易會、易喚起口吃用戶訓練的自信心和調整消除口吃者的自卑不良情緒，從而更大幅度提高口吃矯正的效果。

5 基于VR虛擬技術在口吃矯治康復中的應用

5.1 VR技術在認識發聲器官中的應用

在VR三維可視化應用中，可以根據醫用人體發聲器官解剖結構圖，比例關系，模擬出發聲各器官，如，口腔、鼻腔、胸腔等結構相關細節。根據發聲器官的生理結構，采用3D軟件建模技術模擬三維仿真結構，清晰直觀表現發聲各器官結構及關系，通過VR系統，靈活生動的交互形式，沉浸式的體驗方式呈現。

5.2 VR技術在呼吸發聲訓練中的應用

在口吃矯正中口吃者難于理解自己的難發、中阻、連發、痙攣原因，很難直觀地看到自己的發音器官運動方式和發聲位置的錯誤，所以可以通過3D虛擬仿真動畫技術模擬口吃者常見的錯誤發聲習慣。

通過三維動畫虛擬表現出口吃者錯誤的呼吸發聲動作，簡單易懂地表現出氣息與發聲的復雜關系。當人不緊張時呼吸與發聲的狀態與流程，當人緊張時聲帶瞬間閉鎖的狀態；首音難發伴隨痙攣的狀態與流程；當順利說話時中途突然卡住受阻的狀態與流程；連發型口吃的狀態與流程。

5.3 VR技術在模擬訓練環境中的應用

通過3D建模，可以模擬出口吃者比較恐懼的講話時的緊張環境，比如當眾講話演講現場、領導辦公室、課堂上的環境等虛擬環境，同時也可以通過設置添加觀眾或者與環境相匹配的人物，如單位領導、警察、老師等虛擬人物?？诔哉哂脩粼谶M入環境前可以根據自己訓練的目的進行虛擬選擇環境及人物。用戶可以佩戴VR頭盔，沉浸式體驗到現場的演講說話前的緊張氣氛達到訓練講話的克服緊張情緒系統脫敏目的。并且，虛擬環境中的人物或環境氣氛，會通過傳感器，根據用戶的聲音流暢度、肢體語言表現等反饋，三維虛擬環境會出現模擬真實的現場反應，比如，當口吃者言語訓練表達的非常流暢時，在場的觀眾會有熱烈的鼓掌聲。

6 結語

VR技術自身優勢彌補了傳統口吃康復治療的不足與局限。針對口吃矯正中的視覺盲點問題通過三維可視化與虛擬動畫模擬仿真完美體現。通過視覺、聲音等傳感器，將用數字虛擬場景還原講話場景，使口吃者得到虛擬場景突破訓練。VR技術在言語康復領域中結合臨床應用研究能夠在言語康復領域的數字化矯治水平起到推動作用。雖然。目前由于VR技術在語音識別方面還存在一定技術局限，人工智能與情感傳感方面還不能達到完美交互，但隨著信息技術的不斷發展，在未來口吃患者很有可能所面對是一個接近人的智能機器人來進行口吃康復訓練，讓我們期待這一天盡早到來。

參考文獻：

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關鍵詞：

視覺傳達；畢業設計；VR虛擬

本科生、碩士生、博士生在畢業時，都要以畢業論文的形式遞交在校期間的學習成果，視覺傳達專業畢業生的成果展示是畢業設計和畢業設計展。畢業設計和畢業設計展都是檢驗視覺傳達專業學生在校就讀期間學習成果的量化標準，但現在一些院校的畢業設計和畢業設計展呈程式化發展，缺少創新。

一、視覺傳達專業（平面設計方向）畢業設計現狀

1.命題形式及其存在的問題

每年各高校在畢業設計命題上都絞盡腦汁，想方設法確定畢業設計的主題。命題主要有以下三種形式：第一，院校、導師自主命題；第二，學生根據自己實習期間接觸的項目完成設計；第三，校企合作，學生按照企業要求完成設計。這三種形式雖然看似符合學校與市場的需求，但往往存在實踐功能較弱的問題，平時課堂一般是虛擬項目或者比賽項目，實際的商業項目和課外實踐方面較為薄弱，結果存在實用性方面的欠缺。學生的設計作品從藝術的角度看很不錯，但從商業的實用價值和成本核算角度來看，并不符合企業和市場的要求。

2.完成形式傳統而缺乏創新

作為一門具有較強實用性的課程，視覺傳達設計對于平面設計有著較高的要求。視覺傳達設計具有較強的實用性，包括廣告設計、書籍裝幀、商業插畫和企業VI設計等課程，能夠為學生今后的就業和工作提供直接的技術支持，出版行業、商場、傳媒公司等都是視覺傳達專業學生畢業之后發揮自身聰明才智的舞臺。實用性在客觀上決定了畢業設計主要以具體的設計作品對學生學到的知識加以展示，而畢業設計成果的具體表現形式受到專業課程的直接影響。因此，在畢業設計的過程中，學生需要從上文提到的幾種課程中選擇一種或幾種進行作品創作，如，為企業設計一套具有較強針對性的VI，或者為商場設計整體的裝修風格，等等。上述方案基本上可以成為本專業畢業生畢業設計的首選，而對當前我國市場經濟環境下全國范圍內高校視覺傳達專業的畢業設計進行分析可以發現，基本也是這樣的趨勢。設計的本質在某種程度上說是創新，可是部分學生的畢業設計并沒有體現出真正意義上的創新，仍然延續以往的設計思想和方案。有人認為，視覺傳達專業的教學內容無非是包裝、VI、書籍或者廣告。在當下“互聯網+”時代信息的開放性、傳播的速度、對事件的影響范圍都遠遠超過以往的背景下，我們嘗試與其他專業跨界合作，如與手工藝產品專業合作，木雕、陶藝、玉飾、金屬工藝、園藝等都可以涉及，教學方式也從單一的課堂教學改為工作室教學。

3.畢業設計成果展形式單一

每一年各藝術類高校的畢業季，藝術類院校的展覽已經成為一種潮流，因為集中展現了大學生在四年學習過程中所積累的點點滴滴而廣受社會各界的關注。一般情況下，畢業展都在各院校內部舉辦或者在各種展覽館舉行。就視覺傳達專業的畢業設計展覽效果而言，從體量上看，視覺傳達專業學生的作品比不上一些公共藝術和環藝、景觀專業的作品。雖然視覺傳達專業學生的畢業設計作品在材質的價值、作品的精細度上優于一些手工藝作品，但那些手工藝作品很有體量感，創意思路有趣、寬泛，作品精彩，也用上了最新的3D打印技術。在材質上，視覺傳達專業學生仍然采用以紙質為媒介的設計，材料的使用遠沒有其他專業豐富和多樣，展覽形式也沒有突破傳統。

二、VR虛擬現實對畢業設計和畢業設計展的影響

虛擬現實是通過信息技術在電腦中模擬構成一個三維虛擬空間，并以此為基礎為欣賞者提供聽覺、視覺甚至觸覺上的體驗，人為營造一種身臨其境的感受。VR技術的出現和推廣，將和現在的移動智能終端一樣，在客觀上改變我們的生產、生活方式。隨著VR設備的不斷出現，尤其是VR眼鏡的興起，人們再次把焦點放在VR設計在現實生活中的應用上。大學的畢業設計展也可以借助VR虛擬現實做出數字化的畢業設計展形式，只要有網絡，用戶就可以在任意平臺上觀賞和瀏覽畢業設計成果，不受時間、空間、地域等方面的限制，并且更能充分展現專業的特性，視覺效果將更加突出。如果畢業設計展能夠用VR的形式呈現出來，那么畢業設計形式也將發生改變，更加多元化和立體化。

結語

VR設計快速發展，除了相關技術在將來會大規模盛行，其配套定制也同樣有著廣闊的市場發展空間和潛力。VR設計不僅能夠有效滿足不同行業對于虛擬現實技術的應用需求，對于新媒體設計的影響也是十分深遠的。在這種情況下，我們應把握機遇，將VR體現在教育中，在強化專業教育的基礎上，做好迎接這一新的設計思潮的準備。

作者：黃繁 單位：昆明學院美術與藝術設計學院

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一、引言

隨著全球商業環境日趨復雜，跨國公司能否在未來的市場選擇最恰當的戰略方式，贏得先機，顯得迫在眉睫。盡管核心能力理論近來在戰略管理研究中廣泛運用，但由于來自企業外部競爭環境的不斷變化，企業獲取持續競爭優勢的基本模式已經為持續地獲取一系列暫時競爭優勢所取代。這樣的環境下，企業的競爭優勢很快地被不斷更迭的技術創新所侵蝕。在這種背景下，動態能力理論作為該理論的繼承，逐步形成并獲得快速發展。本文以韓國三星公司為例，用動態能力理論分析其發展過程中所使用的一系列戰略，以期為其他跨國公司的戰略選擇找到合適的出路。

二、動態能力理論綜述

動態能力理論強調企業在動態變化的環境中探索其內外的競爭能力。它分析了一個企業在日新月異的環境中如何發揮企業自身的優勢來應對環境的變化和挑戰。Teece認為，動態能力就是感知并抓住機會的能力。在進一步研究的基礎上，Teece、Pisano和Shuen認為，動態能力是企業整合、構建和重組，使其適應快速變化環境的能力。Luo認為動態能力由擁有能力、使用、分配能力和通過學習更新和獲得新的能力組成。焦豪等在動態能力的綜述中強調，在中國獨特背景下，動態能力可以由環境洞察能力、變革更新能力、技術柔性能力、組織柔性能力四個方面組成。即企業以提供自身的利益價值來滿足顧客需求，并洞察周遭環境，在變革更新動力的作用下做出快速的應對措施，通過技術柔性能力和組織柔性能力，配置與整合其價值鏈，最終取得企業所需要的資源和知識。近年來，動態能力的研究有了許多新的延伸，它涉及企業從感知機遇，到抓住機遇，一直到管理和面對新挑戰的全過程。首先是感知和發現潛在的機遇和威脅，即商業環境中新的機會和挑戰。再者是充分利用企業的資源和競爭優勢獲取機遇，對抗困難。最后通過一系列的戰略方法來保持其競爭優勢，達成企業的戰略目標。JantunenA.等人通過調查200多家制造型企業和服務性組織，分析并發現了跨國公司動態能力與其國際化績效的關系，從而提出動態能力是企業競爭優勢的潛在來源。

三、跨國公司動態能力理論中影響戰略選擇的因素

1.對市場的認知跨國公司的動態能力和對市場的認知有密切聯系，從而影響到了它的戰略及其戰略的實施。對機會的感知是與市場消費群體的文化密切相關的。對不同文化的認識可以導致對市場截然不同的判斷和結論，從而決定了不同的戰略。對市場的認知是一個知識的獲取和全球學習的過程。跨國公司的市場戰略包括進入戰略、價格戰略、公司的管理結構以及聯盟，兼并等，沒有對市場和消費者特性深入的認知就不可能制定有效的價格戰略。而聯盟、兼并的過程涉及新興市場的國家政策、企業文化等因素，成功的聯盟和兼并只有在掌握了充分的市場信息的基礎上才能完成。

2.對環境的認知跨國公司動態能力是對環境的認識、調整和改變的能力。改變一個企業的產品結構、周期和生產布局是困難的決定。將開發的產品直接銷售到各個市場是跨國公司開發市場常用的手法。但是由于不同市場的勞動力成本和支付能力存在較大差異，跨國公司不可能長期依賴全球化的產品。只有認識到這一點，改變其產品和市場戰略，才能把握住機會，在不同市場的拓展中獲得成功。

四、案例研究：韓國三星公司的戰略選擇

1.三星的戰略選擇

（1）多元化戰略和拷版戰略

1998年亞洲金融危機以前，三星公司將業務從米面磨坊拓展到電子、金融、機械、化學等多個領域，所采納的就是多元化戰略。美國學者Ansoff最早對多元化經營戰略定義，并在《哈佛商業評論》發表的論文《多元化戰略》中正式提出。1959年，E.Penrose多元化定義為企業既生產現有產品，又開發新產品，這些產品與原有產品在生產和營銷中有很大的不同，包括了各種最終產品的增加，垂直一體化程度的增加，以及企業運營的生產領域數目的增加。1970年，Wrigley在博士論文《分部制與多元化中》提出以企業最主要產品的年銷售額與企業的年銷售總額之比即專業化率對多元化進行分類。當時的三星公司主要關注相關產品型，同時引入了一部分的不相關產品，極大地豐富了其銷售的市場份額，獲取了一定的利潤。與此同時，三星公司的另一個戰略也同步進行，即拷版戰略，它是指一個企業所生產的產品技術、設計和零部件完全依賴外界的供給，該企業就像另一家企業的一個生產車間，只是依樣畫葫蘆地進行組裝而已。三星公司1969年進入家電和電子產業，當時的家電和電子產品市場，尤其是電視機迅速普及，而彩色電視機也已經成為炙手可熱的產品。然而，由于三星電子在成立之初并不掌握最起碼的電子技術，而那些掌握彩色電視機技術的外國公司不愿轉讓最先進的核心技術，只提供黑白電視機成套散件和組裝技術，因此三星電子選定的第一項產品是已經進入衰退階段且利潤率不高的12英寸黑白電視機。由于低收入發展中國家依然存在對這種低檔產品有需求的細分市場，加上韓國三星員工求知的文化氛圍，在較短時間內就把技術學到手并以低成本進行生產，這讓初出茅廬的三星電子公司受益不少。這一戰略體現了當時條件下的市場、產品和技術的合適匹配。

（2）品牌戰略和模仿戰略

1997年，亞洲金融危機波及韓國，眾多韓國公司艱難度日，三星公司業務全面告急。此時，三星集團及時啟動“新經營”運動，拋棄以往一貫的二流產品形象轉而專注高端市場。在美國，三星公司果斷全面停止和世界上最大的連鎖企業沃爾瑪的合作，轉而和Sears等迎合高層次消費者的專賣店合作，以提高品牌在美國和全球市場的形象，并確立三星獨創的設計風格。走向國際的三星公司認真汲取其他公司高端產品的技術，在品牌戰略得到肯定后，開始走模仿戰略。根據自己所處的品牌地位以及現有的技術含量，在模仿的同時對產品的設計作出改進，使自己的產品與其他企業的同類產品有所不同，更適合大環境下某些特定市場的需要。20世紀初，三星在智能手機市場上不停地追擊各個電子手機大牌?，F在，它的市場份額甚至把蘋果甩在了后面。以GalaxyS4為例，這些手機都擁有較大的顯示屏和令人印象深刻的新功能。而這些成就歸功于三星的模仿戰略。作為一個典型的快速反應的模仿者，雖然三星公司曾因模仿蘋果的設計而遭到蘋果，但之后三星公司加快設計生產，根據市場反應大力推廣成功的產品。之后，三星公司不再只提供便宜版的類蘋果版手機，大屏手機、不同的功能、成功的營銷以及消費者青睞的體驗使其占據市場的很大份額。

（3）合作戰略和技術戰略

1998年金融危機的教訓，使得三星公司牢記曾經吃過的虧。從多元化戰略和拷版戰略升級為品牌戰略和模仿戰略，三星公司逐步地把握電子行業的核心技術。在此之外，三星公司也逐步拓展其他技術領域，比如VR技術。VR又叫虛擬現實，是綜合利用計算機圖形系統和各種現實及控制等接口設備，在計算機上生成的、可交互的三維環境中提供沉浸感覺的技術，把虛擬世界呈現在人們眼前。三星能自給自足的包括芯片、顯示器、鏡頭、頭顯外殼與電池模組以及其他半導體。這些硬件優勢與三星公司多年來在技術上狠抓不放，虛心求教，努力創新的原則息息相關。但僅僅有技術支撐還不夠，還需要有軟件的配套。這時，三星公司就著眼于合作戰略。OculusVR是一家專門開發虛擬現實技術和產品的初創公司，擁有較高的軟件技術。在兩家公司的合作中，Oculus仍生產它的虛擬現實頭盔產品專注于游戲類應用，因此它也非常需要三星的高像素密度的OLED顯示屏。所以，Oculus允許三星使用其移動軟件開發工具并協助開發用戶界面。對于三星公司而言，它想盡快進入虛擬現實市場，但它不想像Oculus和索尼那樣花大量的時間和資金，因此允許Oculus使用其下一代OLED顯示屏。這種雙贏的技術合作，不但為三星公司提供了更多的技術領域和市場份額，也將它的品牌又一次拔高了一層。

2.動態能力理論下三星公司的戰略分析

（1）學習并涉足其他行業

三星原本作為一家經營魚干、蔬菜、面粉和砂糖的小公司，卻因戰爭受到重挫，損失了近一半的財產。由于當時的韓國生活用品主要依賴進口，三星的原材料供應也亮起了紅燈，促使其轉向生產領域，因此其目標也調整為服務全國。在這樣的大背景下，三星公司開始擺脫起初的小產業，慢慢拓展到其他領域。1953年三星創立砂糖生產公司。1954年建立自產自銷的羊毛公司。1969年正式成立三星電子公司為未來韓國的電子行業打下基礎。之后又建立了韓國自己的化工廠。逐步地，韓國哪里原材料稀缺，三星公司就傾力向世界其他知名公司學習并建立相關產業，服務全國。三星公司以恢復韓國經濟為目標，從原本的小公司變成涉足多個領域的韓國巨頭公司，從原本的原材料生產到后來的日用產品生產，它采納的正是多元化戰略和拷版戰略。而這些戰略的選擇和實施，也正是因為當時韓國動蕩的社會環境。

（2）模仿并推動品牌國際化

動態能力真正能提升企業價值的重點在于復制與模仿。復制至少能為企業產生兩種戰略價值流，一是支撐在地理區域和產品線擴張方面的能力；二是這種復制還體現了企業內部學習與不斷提升的基礎。曾經的三星公司總是掛上低廉的代名詞，在三星公司走上高端國際化品牌之路后，開始孜孜不倦地追求設計、技術等核心競爭力，而模仿就是它的敲門磚。以手機為例，2006年三星的Samsung'sX830就是典型的MP3造型。這個設計想法就是來自于當時流行在外的MP3。以MP3的外形和功能作為基點，再配上電話的功能推出了這款產品，目的就是讓消費者能擁有當時最流行的手機。2008年，三星推出了SamsungCleo這款小巧玲瓏的翻蓋手機，配上新穎的全鍵盤模式，讓這款手機風靡一時。一年后，同樣的翻蓋手機配上橫屏翻蓋，這樣大膽而新奇的創意博得了許多求新人士的喜好……三星不斷地在模仿中追求卓越，在模仿中追求創新，在創新后追求更新，使自己的品牌和技術永遠先人一步。2011年，三星用自己全新的創意和5.3英寸的屏幕征服了整個手機界。這一次，三星公司用自己的設計和創意占領了市場，開始和蘋果多爭一杯羹。

（3）唯技術優先，謀互補合作

在三星普通電子產品市場飽和后，三星公司開始謀求其他出路以轉型難以突破的現狀。VR作為三星公司新的關注點之一，在經歷了幾年的技術研究后，三星的VR硬件和技術得到質的飛躍。但是對于這樣一個大型跨國公司而言，VR畢竟是一個新的方向，有很多的不確定性，它不可能將其他產品的利潤拿來再重新大量投資VR的研發。所以，對于VR軟件的技術缺失，三星公司選擇了互補合作的戰略模式。這樣的情況下，三星公司既可以緊緊抓住VR硬件核心技術，不落入外人手中，又可以對自己有利的伙伴進行挑選和匹配，形成一個組合，打下各大巨頭互相爭奪的VR市場。另外，在合作的過程中，三星公司可以向不同公司討教他們或缺的相關VR技術，并應用于未來新的VR產品研發上，不斷適應多變的市場，從中獲利。

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隨著VR虛擬技術在VR游戲和VR視頻領域的發展、技術上的不斷創新和進步，教育領域中VR技術也得到了相應的發展。同樣的伴隨著信息技術的突飛猛進的節奏，加上教學媒體的更新換代，教育技術領域又出現了一個新型教學媒體，這就是虛擬現實技術，技術突破使得人們把更多的焦點放在教育領域中來，于是工業設計產品教育領域能有進一步提升。視覺產品藝術的發展結合VR虛擬技術的教學手段更能為學生迅速與醒目地傳遞教學信息。具體的要利用三維圖形生成技術，多傳感交互技術等。

一、虛擬現實技術特征

交互性、沉浸感和構想性是虛擬現實技術具有代表性的重要特征。這三個特征主要是從人的角度總結出來的，強調人在虛擬環境中起到的主導作用，借助一些硬件，例如：鼠標、鍵盤、頭盔等外設備與虛擬環境融合，由此能使用戶沉浸到虛擬環境中去，并發生交互作用；更多體現在由看到事物時看到的表面認知到更深入通過自身提煉總結輸出的認知，并對其加深記憶，偏向于人需要自己的創造而形成的認知，進而深化概念和萌發新的創意。正是由于虛擬現實技術具有的三個特征，不僅應用于各行各業，對于教育領域，起到了一定顯著的推動作用。

二、現代教育教學中存在的問題

（一）目前的教育體制方式限制學生的發展不管是高等教育還是中小學教育模式都是以教師為中心，雖然一直倡導以學生為主體，大部分實施起來都是學生被動地接受。關于產品設計專業上機軟件的操作，一般的程序是教師先在電腦上操作演示、講解一遍，學生參照老師的操作再操作一遍，學生在整個操作學習過程中沒有獨立思考的機會，更別說是調動學生的積極主動性。對于學產品設計的學生需要創造性來說是致命的打擊。（二）教育模式不利于提高學生的操作能力對于上機操作課，或是手繪專業課，學生一般都是在老師的指導下進行學習操作，一個班的學生比較多，所以老師不能確保每個學生都能兼顧，由于時間、設備數量、場地、資金投入、人力資源等這些因素使得學生的操作能力得到提高受到限制。更別說在上課時提供逼真的實物給學生演示操作，讓學生能夠身臨其境去感受要操作繪畫物體的真實外型、材質、結構，所以在建模或者繪畫時不能很好地表現其紋理和質感。

三、引入虛擬現實技術在教育領域內的必要性

虛擬現實技術的發展，能夠為學生提供非常逼真、生動的學習場景，同時制造出一場師生共同參與的情境，讓學生得到更好的體驗，提高學生的創造力，更重要的是激發學生對工業設計專業的興趣，有了興趣，學生的學習積極性提高，就能突破教學的重點和難點。（一）在課堂教學中增加“立體物體”的展示在課堂上如果能經常用實物進行展示，有些模型費用比較高，實施起來比較困難，對于我們學工業設計專業的同學來說，大部分都是圍繞產品進行授課，把實物做成三維模型，通過不同的角度和距離進行分解和拆分，充分了解它的的材質、功能、結構。（二）虛擬現實技術應用于實操培訓中虛擬現實的代入感和交互感能使學生在虛擬的環境中充當角色，全神貫注地投入到學習環境中去，有利于學生了解產品生產的各個環節，從調研—設計—模型—實物的全過程。甚至可以快速地掌握具體的某一環節，并針對性地進行操作培訓。（三）虛擬現實技術應用于遠程教育中虛擬遠程教育是通過運用互聯網，集成聲音、圖像及其他多媒體三維空間的遠程教育，多角度的逼真的學習環境不受地域的局限，能更好地交流學習。

四、VR技術在傳統教育行業中的應用及發展趨勢

（一）國外VR虛擬教學的現狀分析美國在20世紀40年代時就開始在軍用航空上對航空的士兵進行虛擬模擬練習，美國是最早開始利用虛擬技術在機器操作的用戶界面、人對于事物的感知、設備的硬件和后臺軟件幾個方向進行跨越式的嘗試，并隨之突破。隨著技術的突破，逐漸在各行各業興起。據報道，圣澤維爾學校(St.Xavier’sSchool)850名學生通過虛擬現實技術學習了關于太陽系的知識，受到學生們的喜歡，經歷了虛擬現實的真實體驗，讓課程豐富多彩，更有視覺、觸覺、等方面的感受，如身臨其境一般?；赩R虛擬技術的課程在美國科格威爾大學開設，本課程的核心是為了讓學生增強課堂上虛擬現實方面的感知，同時讓學生能夠快速掌握人機交互相關的設計知識，引導學生利用VR技術更好地學習專業知識。追溯到歐洲國家，英國虛擬技術在硬件和軟件這一領域是有發言權的，占有領先的地位，其他發達的國家例如德國以及瑞典也開始對虛擬技術這一塊進行了積極的探索和研究應用。（二）國內VR虛擬教學的現狀分析我國虛擬技術的研究相對于國外發達國家還是有一定的距離，雖然發展相對來說比較緩慢，但是我國各個領域已經開始越來越重視這一塊。在教學上的運用，也是很積極地建設虛擬場景模型，取得一定的成效：北京航空航天大學是我國最早開始研究虛擬現實技術的單位之一，他們研發的分布式虛擬環境，可以提供虛擬現實演示環境，支持三維動態的數據收集處理分析，提供虛擬現實需要的開發平臺支撐，著重對虛擬技術環境中涉及到的物體物理表象特征和處理進行了研究，同時虛擬現實的視覺也提出了相關的實現方法，這對于工業設計需要實現在教學上虛擬現實的視覺性提供了可靠的條件?？偟脕碚f目前我國的VR產品體驗待加強，切入教育領域公司少。

五、VR虛擬技術在工業設計產品領域的應用

對于工業設計這個專業的教學，我們可以利用VR虛擬技術的全景教學模式讓學生有沉浸式學習感，提高課堂的學習興趣和學習效率，可以開創全新的設計視覺展示模式，構建真實的產品環境，為學生帶來產品使用環境的場景式體驗。教師播放的教學視頻demo來看，學生可以實現教學課堂360度的觀看，戴上設備，增加體驗，甚至可以實現情境再現。與此同時，也徹底打破受到空間地域以及設備的限制，從而有效地營造出一種跟隨技術讓學生全身心地投入到教學情境中來，學生專業知識的掌握、實際操作訓練都能達到最優化。對于學校來說還降低了成本，使用上最先進的技術，能夠為學生營造出無限大的虛擬教學環境，在很短的時間內就能提供給學生最好的最快捷的訊息和信息畫面感。據資料的收集，目前國內院校還沒有普遍地把VR技術運用到課堂上或者作為一種教學手段來開展教學，僅有幾所大學例如清華大學、北京航天航空大學、上海交大等院校在校內初步建立了虛擬現實技術實驗室，主要針對VR虛擬技術研究和開發。在課堂上運用VR技術之前，應該對學生提前介紹VR技術，便于學生更好地操作使用，使學生享受到工業設計專業課程內容的最佳效果。對于工業設計這個專業，不僅需要平面也需要對三維場景的學習，VR技術構建的三維場景，更能契合工業設計專業，親身的學習體驗明顯會比一味的說教更有效果。更多的是為學生帶來身體和心理上的突破和改變，隨著VR技術的運用，情感化為主導的藝術類學生更加敏感對于學習上、精神上的體驗和刺激，通過文字、圖形、聲音、影像以及動畫等結合虛擬技術構成一個系統進行的教學，能夠滿足學生的這一需求。在工業設計專業這一領域能夠使用虛擬現實技術，對于學生、教師和學校都是有利的。

六、結語

隨著虛擬技術的發展，把其運用到工業設計的教學領域，不僅能改變傳統的依靠書本、教師授課的形式，還能通過VR技術讓課堂上的表現形式更形象化，學生掌握起來更容易簡單，雖然技術還不是很嫻熟，它的研究和發展還有待進一步的加強。技術發展到一定水平，成本隨之降低，隨之就會普及使用在課堂上，虛擬技術作為教學手段成為工業設計專業這一領域必要的信息化的趨勢，在整個教育領域發揮至關重要的作用。

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[5]馬小虎，潘志庚，石教英.虛擬現實系統地體系結構和軟件開發工具[J].計算機工程與應用，1997（8）.

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【論文摘要】 目的 應用手術規劃系統，探索虛擬現實技術在神經外科的應用價值和方法。方法 術前采集10例顱內深部病變患者的CT、MRI、CTA、MRA、DSA影像資料輸入Dextroscope工作站進行圖像融合處理和三維重建，在虛擬影像上觀察病變與周圍組織的空間關系，設計手術入路、模擬手術過程進行骨窗開顱、顱骨磨除及腫瘤切除，并與實際術中所見進行比較。結果 術中所見病變與周邊重要神經血管結構的空間關系和病變解剖細節與術前模擬完全吻合，減少了手術時間。通過手術模擬，術者得以提前預演手術經過，為優化治療方案創造了條件。結論 虛擬現實手術規劃系統有助于術前診斷、制定詳細的手術計劃、預先評價手術難度，提高手術安全性。是醫療教學和訓練的得力工具。

計算機圖像處理技術的飛越，提供了日益清晰細致的醫學影像，但不同成像技術在成像能力上對不同組織各具優勢。虛擬現實（virtual reality， VR）的出現，為不同模式的影像資料融合成同一圖像提供了平臺，使各種成像技術取長補短，并通過后處理，在虛擬三維空間上呈現給人們一個可以交互互動的全息立體仿真環境。我科自2006年10月至12月間，運用Dextroscope 手術規劃系統，對10例神經外科手術病例進行術前手術規劃和模擬操作，體會如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 本組共進行了10例術前手術規劃和模擬，其中蝶骨嵴內側型腦膜瘤、聽神經瘤各2例，巨大嗅溝腦膜瘤、垂體瘤、眼動脈瘤、前交通動脈瘤、巖斜腦膜瘤、松果體區腫瘤各1例。

1.2 Dextroscope工作站(Dextroscope MK 10，新加坡Volume Interactions公司)，包括主服務器和虛擬操作平臺，軟件版本RadioDexter 1.0。(1)術前完成患者各類影像資料的采集，可用DICOM3、TIFF和SGI Classic、Raw volume chunk或slices、Analyze AVW Volume或7.5 Image等多種格式的CT、MRI、MRA、CTA、DSA資料，數據都將會被轉換為RadioDexter原始格式(mk)。掃描要求為無間隔、薄層、無重疊、不間斷連續掃描。(2)加載數據到Radiodexter，通過預處理排除圖像干擾，將各類圖像的優勢細節調試出來，導入Dextroscope VR環境，通過圖像配準和融合，獲得一個細節豐富、易于區分的三維立體圖形。通過分割工具，可以將不同結構單獨挑選出來全方位仔細觀察，還可以調整透明度和分別著色后重新放回原位，使不同結構的分界更加直觀。(3)通過佩戴立體眼鏡和將雙手伸入反射鏡面背后操縱電磁示蹤設備，術者有機會體驗顯微鏡下真實操作環境，模擬手術入路和操作，直接切除病變并空間測量。所有操作動作均可被記錄和反復回放，進行事后評估和演示教學。

1.3 實施手術 依據手術模擬確定的體表標志開顱，對照比較術前虛擬環境與真實手術入路中所見解剖標志和空間關系。

2 結 果

虛擬顯示大腦皮層血管和引流靜脈與術中所見完全吻合。虛擬眼動脈段動脈瘤朝向及瘤頸與前床突及視神經關系與實際相同，簡化了術中周邊探查步驟，從而順利實施前床突磨除和動脈瘤夾閉(圖1)。通過手術模擬，事先獲知蝶骨嵴內側型腦膜瘤對同側頸內動脈和大腦中動脈的包裹情況，手術開始早期腫瘤得以迅速內減壓縮小體積，然后動脈主干得以安全游離，腫瘤全切(圖2)。其他病例術前手術模擬也為手術骨窗調整和病變周邊細節解析提供了常規影像無法獲得的信息，手術時間大為縮短。

虛擬現實技術已經面世多年，但由于早年硬件龐大昂貴，最初僅應用于軍事及航天飛行訓練領域。該技術使代價高昂的操作得以低成本的無限重復，特別為初級醫務人員無法觸及的領域提供了實踐機會。醫用Dextroscope系統運用VR技術實現了手術操作的真實模擬。最主要的特點是：(1)交互性：按操作者意圖去執行并即刻反饋，盡量接近臨床的真實過程。(2)虛擬性：通過計算機技術將不同影像技術進行整合，在一個數字模型中同時展示各自的優勢，并根據需要在任意角度和平面分別或綜合提供全息化的解剖信息。(3)可復性：由于不接觸病人，虛擬手術操作可多次重復、修改和擴展［1～3］。

3 討 論

本組病例的實際應用顯示，VR系統構建的相關結構三維可視化模型，使操作者可以透過立體眼鏡觀察到三維立體圖像，并且在近似日常操作環境的眼前30～40 cm處觀察和直接操作3D虛擬對象，不僅真實模擬手眼協調操作，而且同步體驗操作空間的透視縱深感。通過模擬，術者可以更為有效地利用各類影像信息，加深影像理解，更為直觀地了解解剖關系，在手術進行前制定最優的手術計劃，充分估計手術難點、制定對策并反復推演［4］。

我們同時也發現：首先圖像導入后的處理過程需要熟悉，特別是三維數字模型中各個結構的分割處理，調試不當可能損失許多解剖細節。其次，影像解讀仍然需要基于良好的生理和病理解剖知識的判斷，比如嗅溝腦膜瘤病例，模擬顯示腫瘤表面豐富的血管網，卻無法區分實際伴行其間的大腦前動脈主干，需要臨床醫生根據解剖常識去判斷。另外，軟件對高亮信號結構的數據提取良好，對低暗信號病變，比如囊性變部分，圖像分割時很難建立滿意的三維模型。因此，融合較多不同成像方式影像建立的三維模型在結構區分上會更加清晰。

我們認為，Dextroscope VR系統的模擬影像與真實情況吻合度高，充分顯示解剖細節和變異，操作界面友好。對于初學者，有助于無創診斷、模擬外科操作、教學和訓練。對于有經驗的臨床醫生，可以更好解讀患者的解剖信息，預知解剖變異，使手術目標更加清晰，手術操作更加安全。

參考文獻

［1］卜博，許百男，周定標，等. Dextroscope手術計劃系統在顱腦手術中的應用及評估［J］.中華神經外科雜志，2007，23:750.

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1.虛擬現實技術的概念

VR技術就是虛擬現實技術，它是一種能夠讓現實中的人在計算機所創造的虛擬信息世界中體驗與現實世界同樣的事和物。它所具有多感知性、沉浸性、交互性和構想性的基本特征。這種虛擬技術集合了計算機圖形圖像技術、現實仿真技術、多媒體技術等等的多種科學技術。它能夠模擬出人的視覺，聽覺，觸覺等的感官功能。使人在計算機所創造的虛擬世界中通過語言、動作等等的方式進行實時交流，可以說這種技術的發展前景是非常的廣闊的。

2.虛擬現實技術的特征介紹

①多感知性的特征，是指視、力、觸、運動、味、嗅等感知系統，從人類理想的虛擬現實技術的發展來說，是希望能夠給完全的模擬出現實中所有的感知，但因目前的技術掌握和傳感技術的限制，僅僅只能模擬出以上視、力、觸、運動、味、嗅等感知系統的。

②沉浸性又稱浸沒感或臨場感，存在感等，具體是指人以第一人稱存在在虛擬世界中的真實體驗。當然，以目前技術還沒有達到最理想的程度。

③交互性就是指人在虛擬世界中，能夠像在現實當中一樣，可以通過對一些物體的抓取、使用等動作，感覺到所觸碰的物體的重量，形狀，色澤等一些人與物體之間的互動信息。

④構想性，即在虛擬的世界里面，將所想的物件所做的事情在虛擬世界呈現出來，這樣做能達到什么樣的效果，那樣做又能達到什么樣的效果，甚至還可以把在現實世界不可能存在的事和物都可以在虛擬世界中構想出來。

3. VR技術的應用范圍

VR技術由誕生到現今已經歷了幾個年代，其應用范圍也越來越廣，如醫學方面，可以提供給醫生進行模擬手術，這樣大大提供了現實中手術的成功幾率，還有軍事，科技，商業，建筑，娛樂，生活等等。

4. VR技術中涉及的相關技術

①立體視覺現實技術：人通過視覺所獲取到的信息是人本身所有感覺中最多的一種感官，所以虛擬現實技術中立體顯示技術占有不可或缺的重要地位。

②環境構建技術：在虛擬世界中，構件環境是一個重要的環節，要營造一個區域的環境，首先就要創造環境或建筑模塊，然后在這個基礎上再進行實時描繪、立體顯示，從而形成一個虛擬的區域環境。

③真實感實時描繪技術：要在虛擬世界中實現與現實世界相同的事物，僅靠立體顯示技術還是遠遠不夠的，虛擬世界中必須存在真實感和實時感，簡單來說就是實現一個物體的重量，質量，色澤，相對位置，遮擋關系等的技術。

④虛擬世界聲音的實現技術：在虛擬世界中雖然視覺是獲取信息的重要途徑之一，除了視覺還有很多感官系統可以獲取到周圍的信息。如聽覺，這種技術就是在虛擬世界中實現聲音，這樣人在虛擬世界里不僅能夠看得到也能聽得到。

5. VR技術中所涉及的硬件設備

①輸入設備

與虛擬現實技術相關的硬件輸入設備分成兩大類：一是基于自然的交互設備，用于虛擬世界的信息輸入；另一種是三維定位跟蹤設備，主要用于輸入設備在虛擬世界中的位置進行判定，并輸送到虛擬世界當中。

虛擬世界與人實現自然交互的形式有很多，例如有數據手套，數據衣服，三維控制器，三維掃描儀等。

數據手套是一種多模式的虛擬現實硬件，通過軟件編程，可進行虛擬場景中物體的抓取、移動、旋轉等動作，也可以利用它的多模式性，用作一種控制場景漫游的工具。數據手套的出現，為虛擬現實系統提供了一種全新的交互手段，目前的產品已經能夠檢測手指的彎曲，并利用磁定位傳感器來精確地定位出手在三維空間中的位置。這種結合手指彎曲度測試和空間定位測試的數據手套被稱為“真實手套”，可以為用戶提供一種非常真實自然的三維交互手段。

數據衣是為了讓VR系統識別全身運動而設計的輸入裝置。數據衣對人體大約50多個不同的關節進行測量，包括膝蓋、手臂、軀干和腳。通過光電轉換，身體的運動信息被計算機識別。通過BOOM顯示器和數據手套與虛擬現實交互數據衣。

②輸出設備

人在虛擬世界中要體現沉浸的感覺，就必須實現現實世界中的多種感受，如是視、聽、觸、力、嗅、味等感官感覺，只不過以目前的虛擬技術只實現了視覺，聽覺和觸覺罷了。

③VR構成設備

虛擬現實世界的構成，主要的設備就是計算機本身了，虛擬世界的所有景象都是靠一個個模型造成的，而這些模型則是由計算機制作出來的。一般計算機被劃分成四個部分，第一：高配置的個人計算機，專門用于普通的圖形配置加速卡，實現于VR技術中的桌面式特征；第二：高性能圖形工作站，就是一臺高配置的圖形處理計算機；第三：高度并行系統計算機；第四：分布式虛擬實現計算機等四個分類。

6. VR技術上的難點探討

隨著計算機的不斷發展，人與計算機的互動性得到了非常好的提現。而這種技術則成為了VR技術建立的主要手段。但是實時現實始終一直阻擋這VR技術前進的一大難點之一，即時在理論上能夠分析得到高度逼真、實時漫游的虛擬世界，但至少以目前的狀況來說還達不到理論上的要求。這種理論性的技術是需要強大的硬件配置要求支撐的，比如說速度極快的圖形工作計算機和三維圖形加速卡等等設備，但以目前的設備來看即時最快的圖形處理計算機也不能達到十分逼真的同事又是實時互動的虛擬世界。根本的原因就在于，因為引入了人與虛擬世界的互動，需要即時生成新的動態模型時，就不能達到實時的效果了，所以就不得不降低圖形模塊的清晰度來減少處理的時間，這樣直接導致了虛擬世界的逼真在某程度上的減少，這就是所謂的景物復雜度的問題了。

圖形模塊的生成是虛擬世界中的重要瓶頸，虛擬世界的重要特性隨著人的位置、方向的不斷變更狀態下感受虛擬世界的動態特性，簡單來說，就是你移動一下位置和方向后所看到的即時生成的圖形模塊景象。有兩種指標可以衡量用戶沉浸在虛擬世界中的效果和程度。其一就是之前所說的動態特性；其二就是互動的延遲特性。自然動態圖形的形成的幀數是30幀，至少也不能低于10幀，否則整體畫面就會出現嚴重的不連續和調動的感覺?；友舆t是影響用戶的另一個重要指標，如人在飛機上飛行時，位置的變換和方向的控制，這時系統應當即時產生相對的圖形畫面，期間的時間延遲應不大于0.1秒，最多也不能大于1/4秒。否則在長期的工作中，人會容易產生疲勞、煩躁或者惡心的感覺，嚴重地影響了“真實”的感覺。以上兩種指標都以來計算機圖形處理的速度。對于動態的模塊圖形生成而言，每幀的圖形生成時間在30～50毫秒之間為較好；而對于互動性的延遲，除互動式輸入及其處理時間外，其圖形的生成速度也是重要的因素。而以上所敘述的因素都與圖形處理的硬件組成有直接的相互關系，除此之外還有賴于應用技術的因素，如虛擬場景的復雜程度和圖形模塊生成所需的真實感等等。

7. VR技術在各國的研究情況

①VR技術在美國的研究現狀

美國是虛擬現實技術研究的發源地，虛擬現實技術的誕生可以追溯到上世紀40年代。最初研究的虛擬現實技術只是用于美國軍方對飛行駕駛員和宇航員的模擬訓練。然而，隨著冷戰結束后美國軍費大大的削減，虛擬現實技術就逐漸轉為民用，目前美國在該領域的基礎研究主要集中在感知、用戶界面、后臺軟件和硬件四個方面。

上個世紀80年代，美國宇航局及美國國防部組織了一系列有關虛擬現實技術的研究，并取得了令人矚目的研究成果，美國宇航局Ames實驗室致力于一個叫“虛擬行星探索”的實驗計劃。現在美國宇航局已經建立了航空、衛星維護的模擬訓練系統，空間站的模擬訓練系統，并且已經建立了可供全國使用的模擬教育系統。北卡羅來納大學的計算機專業就是進行虛擬顯示技術研究最早最著名的大學。他們主要研究分子建模、航空駕駛、外科手術仿真、建筑仿真等。喬治梅森大學研制出一套在動態虛擬環境中的流體實時仿真系統。施樂公司研究中心在模擬現實技術領域中主要從事利用VRT建立未來辦公室的研究，并努力設計一項基于模擬現實技術使得數據存取更容易的窗口系統。波音公司的波音777運輸機采用全無紙化設計，利用所開發的虛擬現實系統將虛擬環境疊加于真實環境之上，把虛擬的模板顯示在正在加工的工件上，工人根據此模板控制待加工尺寸，從而簡化加工過程。

圖形圖像處理技術和傳感器技術是以上VR項目的主要技術。就目前看，空間的動態性和時間的實時性是這項技術的最主要焦點。

②VR技術在歐洲的研究現狀

在歐洲，英國在VR開發的某些方面，特別是在分布并行處理、輔助設備（包括觸覺反饋）設計和應用研究方面。在歐洲來說是領先的。英國Bristol公司發現，VR應用的交點應集中在整體綜合技術上，他們在軟件和硬件的某些領域處于領先地位。英國ARRL公司關于遠地呈現的研究實驗，主要包括VR重構問題。他們的產品還包括建筑和科學可視化計算。

歐洲其它一些較發達的國家如：荷蘭、德國、瑞典等也積極進行了VR的研究與應用。

瑞典的DIVE分布式虛擬交互環境，是一個基于Unix的，不同節點上的多個進程可以在同一世界中工作的異質分布式系統。

荷蘭海牙TNO研究所的物理電子實驗室（TNO- PEL）開發的訓練和模擬系統，通過改進人機界面來改善現有模擬系統，以使用戶完全介入模擬環境。

德國在VR的應用方面取得了出乎意料的成果。在改造傳統產業方面，一是用于產品設計、降低成本，避免新產品開發的風險；二是產品演示，吸引客戶爭取定單；三是用于培訓，在新生產設備投入使用前用虛擬工廠來提高工人的操作水平。2008年10月27-29日在法國舉行的ACM Symposi- um on Virtual Reality Software and Technoogy大會，整體上促進了虛擬現實技術的深入發展。

③VR技術在日本的研究現狀

日本的虛擬現實技術的發展在世界相關領域的研究中同樣具有舉足輕重的地位，它在建立大規模VR知識庫和虛擬現實的游戲方面作出了很大的成就。

在東京技術學院精密和智能實驗室研究了一個用于建立三維模型的人性化界面，稱為SpmAR NEC公司開發了一種虛擬現實系統，用代用手來處理CAD中的三維形體模型。通過數據手套把對模型的處理與操作者的手聯系起來；日本國際工業和商業部產品科學研究院開發了一種采用x、Y記錄器的受力反饋裝置；東京大學的高級科學研究中心的研究重點主要集中在遠程控制方面，他們最近的研究項目是可以使用戶控制遠程攝像系統和一個模擬人手的隨動機械人手臂的主從系統；東京大學廣瀨研究室重點研究虛擬現實的可視化問題。他們正在開發一種虛擬全息系統，用于克服當前顯示和交互作用技術的局限性；日本奈良尖端技術研究生院大學教授千原國宏領導的研究小組于2004年開發出一種嗅覺模擬器，只要把虛擬空間里的水果放到鼻尖上一聞，裝置就會在鼻尖處放出水果的香味，這是虛擬現實技術在嗅覺研究領域的一項突破。

④國內虛擬現實技術研究現狀

在我國虛擬現實技術的研究和一些發達國家相比還有很大的一段距離，隨著計算機圖形學、計算機系統工程等技術的高速發展，虛擬現實技術已經得到了相當的重視，引起我國各界人士的興趣和關注，研究與應用VR，建立虛擬環境、虛擬場景模型分布式VR系統的開發正朝著深度和廣度發展。國家科委國防科工委部已將虛擬現實技術的研究列為重點攻關項目，國內許多研究機構和高校也都在進行虛擬現實的研究和應用并取得了一些不錯的研究成果。

北京航空航天大學計算機系也是國內最早進行VR研究、最有權威的單位之一，其虛擬實現與可視化新技術研究室集成了分布式虛擬環境，可以提供實時三維動態數據庫、虛擬現實演示環境、用行員訓練的虛擬現實系統、虛擬現實應用系統的開發平臺等，并在以下方面取得進展：著重研究了虛擬環境中物體物理特性的表示與處理；在虛擬現實中的視覺接口方面開發出部分硬件，并提出有關算法及實現方法。

清華大學國家光盤工程研究中心所作的“布達拉宮”，采用了QuickTime技術，實現大全景VR制；浙江大學CAD&CG國家重點實驗室開發了一套桌面型虛擬建筑環境實時漫游系統；哈爾濱工業大學計算機系已經成功地合成了人的高級行為中的特定人臉圖像，解決了表情的合成和唇動合成技術問題，并正在研究人說話時手勢和頭勢的動作、語音和語調的同步等。