发布时间：2022-03-17 19:15:28
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的虚拟现实技术论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
虚拟现实技术有沉浸感、交互性、想象力等三大基本特征。
(1)沉浸感:沉浸感可理解为浸入性，虚拟现实技术的发展已经可以使人“沉浸”在计算机模拟出来的虚拟环境中而不分真假，让使用者感觉已经成为了虚拟世界中的一部分，从而使用者从被动的观察者成为主动的参与者。理想的虚拟环境是可以达到让使用者难分真假的程度，由于目前科学技术发展的局限性，虚拟现实系统研究与应用比较成熟的只有视觉沉浸、听觉沉浸、触觉沉浸和嗅觉沉浸。
(2)交互性:交互性主要指使用者操作虚拟物体和从虚拟环境中得到反馈信息的程度。交互性是虚拟现实技术同传统多媒体技术差别最大的地方，强调人机交互的自然性，如植物的摇动、水系的流动、鸟虫的鸣叫等。当学生在虚拟环境中抓住一个实体，其感受都与自然环境中一致或者极为相似。但交互性的有效性和实时性就需要回馈设备等强大的硬件系统和特殊设备支持了。
(3)想象力:虚拟现实技术具有十分开放的构想性。使用者沉浸在虚拟的环境中，除了体验真实的自然感觉，还可以想象一些客观不存在的超越自然的环境。虚拟现实技术可以提供这种丰富想象空间的特点，能够使学习者增加兴趣，提高学习效率。
2.虚拟现实的软件系统
想要实现虚拟现实必须硬件和软件相互配合，软件系统是实现VR技术的关键。
(1)Virtools:是一款功能强大，整合丰富的产品，它能将各种复杂的3D模型，2D图片及声音文字很好地整合在一起，开发具备丰富行为模块的3D虚拟环境，已经运用于多种3D产品当中。
(2)VR－Platform:这款软件比较方便，可以在配置不是特别高的计算机上使用，运行流畅，但同时效果也有一定的损失，能够满足基本的3D浸入和360度视角观察。
(3)Quest3D:该款极具实用性的产品，有着良好的交互性，支持导入文件的格式非常多，音频视频都可以灵活方便的加载，Quest3D可以满足大多数编辑者的应用需求，利用它可以比较方便地创建出复杂的图形程序。
(4)EONStudio:在处理已经建模的3D模型时这款软件较为方便，可轻易在导入的模型上加入设计的动作。
(5)Converse3D:是一款比较成熟的整合软件，在兼容性方面比较突出，运用起来高效并稳定。
(6)WireFusion:这款软件在web3D中应用较多，不需要用户独立的编程，而采用简单的拖放式操作，就可以轻松地建立动态的web3D网页。
(7)CityMaker:是国内自主研发软件，很有专业的针对性，在建立虚拟建筑和虚拟城市方面有很强的应用能力，是一款面向规划与建筑行业的专用软件。当然，各种软件复杂多样，设计目的不同所以倾向性也各有不同。当前，适合园林植物景观设计教学的有Virtools、EONStudio、WireFusion软件。但是，大多数软件使用费用较高，并且专业方向不明显，与行业的结合不够紧密，使用时经常需要二次开发(如天正CAD、中望CAD)。
二、VR技术在“园林植物景观设计”教学中的应用
VR技术应用于“园林植物景观设计”教学是科学技术发展所产生的新形式。区别于传统教学，VR技术的优势非常明显。在VR技术应用现实系统中，按照项目分析、方案设计、施工图设计等教学流程完成“园林植物景观设计”课程作业。
1.项目分析阶段
在“园林植物景观设计”虚拟项目教学中，许多学生常常无法亲临项目现场进行实地考察，可以采用VR技术进行场地分析、环境评判，并通过网络平台，进入到虚拟项目的场地内部，全面了解项目的周边环境，包括气候条件、地质条件、交通状况、人流分布、水系分布、土壤条件、植物资源、历史文化等现状特征。
2.方案设计阶段
在方案设计阶段，学生需要将一些景观节点定位定量地表达出来，包括植物配置平面图、立面图、剖面图及局部效果图。采用VR技术使学生能够进入虚拟的场地空间中，直接摆放、移动、组合各种园林植物，反复调整植物种类、位置、数量，综合对比不同植物组合的景观效果和空间形态，较大程度弥补了传统教学中学生对植物空间与环境无法进行综合感知的缺陷，进一步激发学生的创作灵感。
3.施工图设计阶段
在该阶段，可采用VR技术对植物种植模式和植物空间组合进行高度仿真，模拟植物的栽植位置、植株大小及材料种类，最终完成植物种植总平面、体现高程和剖面的竖向组合图、植物与各种景观要素搭配立面图等，其间反复调整植株数量和树木株行距获取最佳的生态效益和景观效果，可以直观地展示出植物群落的景观特征和空间形态。
三、虚拟现实技术在“园林植物景观设计”教学中应用的难点
1.程序设计难点
园林植物景观设计是风景园林本科生的重点学习内容。随着季节的变化，四季中同一地点植物也会有着完全不同的景观效果，所以如何编写基于VR技术的程序，体现出植物景观的时效性，也就成为VR技术应用的难点。
(1)将植物群落四季交替的数据信息输入VRML的场景数据库中，当学生需要观察不同季节植物景观特征时，实时改变场景信息即可。但数据的获取较难，可以在教学中利用OnyxComputing公司的TreeProfessional，这款插件有一定的树木参数库可以利用。
(2)动画技术比较成熟，四季的情景很容易模拟，但运用在VR技术时缺点极为明显。动画每帧的顺序都是固定的，编辑好的，这样就大大降低了VR技术实时调整的交互性，同时动画无法提供操作人自然的物理互动，所以浸入性也大打折扣。
2.硬件支持难点
各种植物三维模型是由许多面组成的，达到理想的虚拟效果需要计算机有很强的运算能力。一株枝叶丰富的景观树模型大概需要几千个面，如果仿真一个很大的植物种植场景，可能产生上千万，上亿的面，对于计算机硬件的压力是十分巨大的。
3.教学推广难点
虚拟现实技术的应用需要较高专业水平和较强的计算机技术应用能力，而目前一些高校同时具备专业能力和计算机技术水平的教师较少，严重制约了虚拟现实技术在“园林植物景观设计”教学中的应用与发展步伐。
四、讨论与建议
虚拟现实技术的成本较低，学生利用这一技术，能够随时随地的将建筑设计中的不同阶段和过程投入到计算机当中，生成虚拟场景，以便直接对建筑设计的过程进行观察和参与。同时，学生还可以利用这项技术将自己的想法付诸实践，来进行测试。这样，能够让学生更加直观的理解建筑设计方面的知识点和关键点，同时提高学生灵活运用所学知识的能力。
二、虚拟现实技术在中职院校建筑设计教学中的运用
(一)立体物体的展示
在教学过程当中，为了能够加深学生对知识的理解，经常要用到实物展示。在进行三维物体展示的时候，为了达到更好的效果，中职教师主要采取以下几种方式:第一种是用投影仪展示图片。这种方法的弊端是只能对物体的某些视角进行展示，学生无法进行全面、自主的观察。第二种是实物展示。这种方法比较实用，但是其缺点也十分明显。在课堂上学生所处的位置都不同，因而观察实物的角度也不同，难免会产生不正确的理解。第三种是利用计算机的三维造型和动画制作软件，建立一个与事物相同的三维模型，然后通过旋转展示其各个角度。这种方法相对更为理想，但是其最大的问题就是整个展示过程都是预先设定的动画过程，学生只能进行暂停或继续的操作，却不能根据自己的需求改变视角。而通过对虚拟现实技术的运用，教师可以建立与实物相同的三维物体，然后再利用3DSMAX建立模型，再通过VRML语言来建立虚拟境界。学生可以根据自己对知识的理解，对梁、柱、墙的数量、比例、排列方式、截面形式等各种因素进行调整。这样，就可以使枯燥的结构体展示出丰富的表现力。这对中职院校建筑设计教学的效率和效果具有极大的帮助。
(二)立体空间的展示
立体空间，包括了在现实世界中真实存在，或者在历史中曾经存在的空间。在进行建筑设计教学时，有时需要向学生展示这些空间。但是，由于条件上的限制，使得学生无法亲自进入这些空间当中，通过教师的描述和学生的想象，在学生的头脑中对立体空间进行虚拟。而利用虚拟现实技术，不但能在学生脑中建立这些立体空间，还能够让学生看见、听见这些立体空间，从而进行切身的感受和体会。因此，相比于传统的中职院校建筑设计教学来说，虚拟现实技术能够让学生更加直观、真实、深刻的对相关知识进行理解和掌握。在充分理解相关知识点的同时，也能够提高学生的想象力和创造力，以及对所学知识的应用能力。
(三)虚拟场景的构造
虚拟场景指的是在现实生活当中，可能出现或是曾经出现过的一些具体场景。利用虚拟现实技术能够随时随地的将这些场景展示出来。在传统的中职传统建筑设计教学当中，教师只能通过语言的描述、图片的展示、或者视频的播放来创设学习情景，而学生也只能被动的接受，无法进行直观的理解。例如，在进行圆明园的介绍与讲解的时候，虽然教师对圆明园当中包含的众多中外建筑形式的介绍和讲解，同时也向学生展示了大量的图片和视频，但学生仍然无法做到完全的认识和理解。而运用虚拟现实技术对圆明园进行模拟，就可以让学生亲自走进圆明园，亲身游览，面对面的观察圆明园当中的亭台楼阁。学生通过近距离观察圆明园当中的各种建筑形式，然后再与教科书当中的内容进行对照，可以大大提高学生对相关知识的认知，从而提高教学效果。如果学校的条件允许，还可以利用沉浸虚拟现实系统，让学生带声头盔显示器，使学生能够在身临其境中理解园林建造的理论知识，从而进行更加深刻的体会和感受，就能够取得更为理想的教学效果。
三、结论
[关键词]虚拟现实 工业旅游
随着计算机技术的飞速发展,涉及计算机图形技术、人机交互技术、人工智能、传感技术等领域的虚拟现实技术在近阶段同样高速发展。虚拟现实技术通过计算机模拟出一个三维的虚拟世界,为用户提供视觉、听觉、触觉等感官的模拟,令用户如同身临其境。由于虚拟现实技术所具有的突出特性,目前虚拟现实技术已广泛应用在军事、医疗、教育、文化、航天、水利、城市规划等方面,无形中改变着我们的工作、学习、生活的方式,因此也成为学者们当前关注和研究的热点。
工业旅游是伴随城市化和工业化高速发展而产生的,是融合知识、观光、休闲的一种旅游项目。工业旅游在满足大众好奇心的同时,也可以宣传企业文化、提升企业形象,随着工业旅游的深入发展,将来也可以成为企业新的经济增长点。工业旅游最早出现在西方,人们把倒闭、废弃的工矿企业重新进行改造,转变成为工业博物馆、景观公园、艺术表演场地、设计公司的办公场所等现代实用场所,逐渐发展成为工业遗产旅游。随着工业遗产旅游的发展,旅游开始进入生产经营中的工业企业,从而形成现在完整的工业旅游概念。我国在经历了几十年的工业高速发展后,工业企业逐步成熟,对于工业旅游的认识不断深入,近年来越来越多的工业企业开始加入到工业旅游中,并呈现出一种快速增长的趋势。
一、虚拟现实技术涉及了多种学科的技术,综合利用了多种先进技术装备,具有如下三个主要的特点
1. 沉浸性。指用户感觉完全置身于虚拟世界中,被虚拟世界所包围。由于虚拟现实技术提供的多感知性,用户不仅具有常见的视觉、听觉感知,还具有触觉感知、嗅觉感知、运动感知等。通过多感知性,使用户沉浸于虚拟世界中,由被动的观察者成为主动的参与者,参与虚拟世界的活动。
2. 交互性。在虚拟现实系统中,交互性的实现相比以往的人机交互方式有了巨大的改变,不再像以往那样完全依赖于键盘、鼠标,借助于虚拟现实系统殊的硬件设备,人与虚拟现实世界可以通过自然的方式进行交互,例如人的走动、头的转动、手的移动等等。
3. 想象性。虚拟现实技术不仅可以虚拟构建真实存在的环境,还可以构建人们的想象空间,从而去体现设计者的思想,实现一定的目标。虚拟现实技术为人类认识世界提供了一种全新的方法和手段,为人类去探索和研究已知以及未知的问题提供了新的方法及思路。
充分利用虚拟现实技术所具有的鲜明特点,在工业旅游中发挥虚拟现实技术的优势,从而完善、促进工业旅游。
二、增强工业旅游中知识的传播与普及
在工业旅游过程中,工业企业或多或少都会对工业企业的制造流程、制造工艺进行一定的介绍,但是由于制造流程、制造工艺涉及的知识专业性、理论性较强,有些很难通过讲解员的讲解完全说明,并且很多机器设备内部结构也是无法直接观察到的,因此目前的讲解方式还不能十分有效的进行知识传播。但是通过虚拟现实技术,就可以完全解决这些问题,通过对厂房、机器设备的虚拟构建,在计算机的虚拟平台上就可以构建任何我们需要的部件,不仅可以渲染动画进行工作原理、工作流程的介绍,还可以提供计算机终端设备供参观者模拟操作,从而极大提高知识的普及和传播。
三、增强工业旅游中的冲击力、感染力
由于虚拟现实技术是以计算机平台为基础的,因此通过虚拟现实技术生成的虚拟环境、虚拟模型都可以利用计算机的图形技术进行画面的优化,从而为参观者呈现出精美绚丽的画面。在拥有了优质画面的前提下,充分发挥计算机多媒体技术的优势,声觉、触觉等设备营造出完整地虚拟现实环境将给予参观者多感官的刺激,带给参观者强劲的冲击力、感染力。
四、增强工业旅游过程中的安全性
在工业企业中,总是有些区域是具有一定危险性的。在参观过程中,由于人员数量多,人员的组成结构复杂,增加了工业企业管理上的难度。而利用虚拟现实技术,可以在实地参观中避开潜在危险区,通过在虚拟厂区系统中模拟游览来替代实地参观,从而彻底避免危险情况的发生,增强工业旅游的安全性。
五、增强工业旅游企业的宣传方式
通过虚拟现实技术完成了虚拟厂区的整个系统之后,可以利用系统在多种途径进行知识传播和企业宣传。例如:在多媒体放映厅进行大屏幕播放、装载在单机上供使用者单机操作、还可以通过互联网使普通民众在网络上进行浏览操作、通过系统导出数据刻录在光盘等媒介后,用户可以在个人电脑上进行浏览。总而言之,虚拟现实技术可以极大丰富工业企业现有的宣传方式。
六、增强工业旅游企业的规划管理能力
通过扩展系统功能,可以为工业企业提供一个全三维可视化的规划管理系统平台,在管理系统中工业企业可以对厂区的改建、扩建规划方案进行可视化的评估论证,为规划方案的修改完善提供有力的支持。同时对于厂区中的地下管线等隐蔽设备,通过系统可以进行可视化的管理,从而极大提高地下管线等隐蔽设备的管理、维护水平。
本文从虚拟现实技术入手,对虚拟现实技术在工业旅游方面的应用进行了阐述,结合虚拟现实的技术特点对它在工业旅游应用中的优势进行了初步的介绍,对于虚拟现实技术在工业旅游中更深入的应用,有待于以后的研究。随着工业旅游的不断发展,虚拟现实技术的进步,虚拟现实技术与工业旅游的结合必将更加紧密,推动工业旅游更加蓬勃的发展。
参考文献:
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[5] 丁爱玲 周琳等.计算机图形学.西安电子科技大学出版社,2005.7.
论文摘要：虚拟现实技术是运用计算机对现实世界进行全面仿真的技术，能够解决学习媒体的情景化及自然交互性的要求，从而在现代教育领域内有着极其巨大的应用前景。本文主要探讨虚拟现实技术类型的划分，及其在现代教育领域中的应用及优势。
随着科学技术的迅猛发展，新的教学媒体不断涌现，继多媒体、仿真、计算机网络之后，教学技术领域又出现了一个新型教学媒体，它就是虚拟现实技术(virtual Reality)。虚拟现实技术是运用计算机对现实世界进行全面仿真的技术，由于它能够创建与现实社会类似的环境，使使用者获得身临其境的感觉和体会，从而能够解决学习媒体的情景化及自然交互性的要求，因而，在教育领域内有着极其巨大的应用前景，可以预言，虚拟现实技术将成为现代教育领域内最具有应用前景的 “明星” 技术。
目前，虚拟现实技术已在航空航天、医学实习、建筑设计、军事训练、体育训练、娱乐游戏等许多领域得到广泛应用。‘在国外，虚拟现实技术已应用于课堂教学。虚拟现实技术作为新的教学媒体，它的出现无疑将对现代教育教学产生深远的影响。
一、虚拟现实技术在现代教育中的具体应用
虚拟现实技术在各方面都展现出了强大的应用可能性，蕴藏了无限生机，它能够为学生提供生动、逼真的学习环境，学生能够成为虚拟环境的一名参与者，在虚拟环境中扮演一个角色，这对调动学生的学习积极性，突破教学的重点、难点，培养学生的技能都将起到积极的作用。新兴的教育形式必将因其优越的一面而在未来教育领域中占有一席之地。
虚拟现实技术在现代教育教学中的应用主要有以下六个方面。
1、科技研究
当前许多高校都在积极研究虚拟现实技术及其应用，并相继建起了虚拟现实与系统仿真的研究室，将科研成果迅速转化实用技术，如北京航天航空大学在分布式飞行模拟方面的应甩浙江大学在建筑方面进行虚拟规划、虚拟设计的应用；哈尔滨工业大学在人机交互方面的应用；清华大学对临场感的研究等都颇具特色 。
2、虚拟学 习环境
虚拟现实技术能够为学生提供生动、逼真的学习环境，如建造人体模型、电脑太空旅行、化合物分子结构显示等，在广泛的科目领域提供无限的虚拟体验，从而加速和巩固学生学习知识的过程。亲身去经历、亲身去感受比空洞抽象的说教更具说服力，主动地去交互与被动的灌输，有本质的差别。
3、虚拟实验
利用虚拟现实技术，可以建立各种虚拟实验室，如地理、物理、化学、生物实验室等等，拥有传统实验室难以比拟的优势，不仅可以节省成本，还可以规避真实实验或操作往往会带来各种危险。
4、虚拟 实训基地
利用虚拟现实技术建立起来的虚拟实训基地，其 “设备”与 “部件”多是虚拟的，可以根据随时生成新的设备。教学内容可以不断更新，使实践训练及时跟上技术的发展。
5、虚拟仿真校 园
教育部在一系列相关的文件中，多次涉及到了虚拟校园，阐明了虚拟校园的地位和作用。虚拟校园也是虚拟现实技术在现代教育中最早的具体应用，它由浅至深有三个应用层面，分别适应学校不同程度的需求：
(1)、简单的虚拟我们的校园环境供游客浏览。
(2)、基于教学、教务、校园生活，功能相对完整的三维可视化虚拟校园。
(3)、以学员为中心，加入一系列人性化的功能，以虚拟现实技术作为远程教育基础平台 (包括虚拟考场)。
6、虚拟远程教育
虚拟现实技术使得Internet的一片平面世界首次出现了的三维场景，它刚一问世，便引起了极大的反响，得到众多的软硬件厂商的支持，成为了Internet是最具发展前景的新兴技术。虚拟现实在各方面都展现 出了强大的应用可 能性 ，蕴藏了无 限生机 ，在教育领域中WEB站 点中，它可广泛用于学习情景创设，增加学习内容的形象性和趣味性；可视化的导航自然的人机界面等方面。如：创建网上三维图书馆。
二、虚拟现实技术在现代教育中的优势分析
1．弥补远程教学条件的不足。在实际教学中，往往会因为实验设备、实验场地、教学经费等方面的原因，而使一些应该开设的教学实验无法进行。利用虚拟现实系统，可以弥补这些方面的不足学生足不出户便可以做各种各样的实验，获得与真实实验一样的体会，从而丰富感性认识 ，加深对教学内容的理解。
2．避免真实实验或操作所带来的各种危险。以往对于危险的或对人体健康有危害的实验，一般采用电视录像的方式来取代实验，学生无法直接参与实验，获得感性认识。利用虚拟现实技术进行虚拟实验 ，则可以免除这种顾虑，学生在虚拟实验环境中，可以放心地去做各种危险的或危害人体的实验。例如：虚拟的化学实验，可以避免化学反应所产生的燃烧、爆炸所带来的危险。
3．彻底打破空间、时间的限制。利用虚拟现实技术，可以彻底打破空间的限制。大到宇宙天体，小至原子粒子，学生都可以进入这些物体的内部进行观察。例如学生可以进入虚拟发电厂内，考察发电机的每个部件的工作情况以及每个部件之间的相互联系，了解整个发电过程，这是电视录像媒体和实物媒体所无法比拟的。虚拟技术还可以突破时间的限制，一些需要几十年甚至上百年才能观察的变化过程，通过虚拟现实技术，可以在很短的时间内呈现给学生观察。例如，生物中的孟德尔遗传定律，用果蝇做实验往往要几个月的时间，而虚拟技术在一堂课内就可以实现。
4．可以虚拟人物形象。虚拟现实系统可以虚拟历史人物、伟人、名人、教师、学生、医生等各种人物形象，创设一个人性化的学习环境，使远教学生能够在自然、亲切的气氛中进行学习。例如，在虚拟的课堂学习气氛中，远教学生可以与虚拟的教师、学生一起交流、讨论，共同探讨学习中的各种问题，进行协作化学习目前，尽管虚拟现实系统的硬件设备还比较昂贵，虚拟现实技术尚未能普及，但是，随着虚拟现实技术的不断发展和完善，以及硬件设备价格的不断降低，我们有理由相信，与多媒体技术、网络技术并驾齐驱的虚拟现实技术作为一种全新的媒体，必将具有更加广阔的应用领域和发展前景，同时在现代教育领域，以其 自身强大的教学优势和潜力，也将会逐渐受到教育工作者的重视和青睐。我们需要紧密关注，大胆探索与应用，最终使虚拟现实技术在现代教育领域得到广泛应用和推广并发挥其重要作用。
参考文献
[论文摘要]在教学中运用虚拟现实技术不但能有效的提高教学效果，激发学生的学习兴趣，而且还能提升教学过程中的科技含量。阐述虚拟现实技术在教学中的重要作用，重点探讨在各基础学科中虚拟现实技术的运用。
一、引言
随着计算机技术的飞速发展，虚拟现实技术已经从前沿的航天、军事领域开始进入教育领域，并涉及高等教育的各个学科。计算机变成实验台，软件变成仪器，网络变成实验室的虚拟现实技术能形象生动地表现各个学科的教学内容， 有效地营造随技术发展的教学环境，提高教学质量。
二、虚拟现实技术概述
虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及显示技术，生成三维的虚拟环境，介入者利用键盘、鼠标等输入设备，或者带上头盔、数据手套等传感设备进入虚拟环境，在虚拟环境中进行实时交互，并且能够感知和操作虚拟环境中的各种对象，获得身临其境的感受和体验。
虚拟现实技术具有沉浸感、交互性和想象力三个基本特征。在具体的教学实验中，学生可以作为主角存在于虚拟环境中，对虚拟环境内的物体进行操作并从环境中得到自然的反馈，而且当学生沉浸在多维信息空间中时，能够主动地获取知识，寻求解答，形成新的概念。
虚拟现实技术以其诸多的优点决定了它在教育领域中的重要作用。一是避免真实实验或操作所带来的各种危险并降低真实实验的实验用品损耗；二是在虚拟实验中可以获得与真实实验一样的学习效果，还可根据实验教学发展需求“引入”新设备，不断对新设备进行扩展。三是彻底打破空间与时间的限制。总之，虚拟现实技术结合多媒体技术和计算机网络，能提高实验效果与效率，充分发挥教学优势。
三、虚拟实验室的实现
虚拟实验室是由虚拟现实技术生成的一类适于进行虚拟实验的实验系统，包括相应实验室环境、有关的实验仪器设备、实验对象以及实验信息资源等。在虚拟实验室中，学生能够在计算机建立的三维的模拟实验场景中从不同的视角观察一个实验对象，通过鼠标的选择或者拖曳操作便可完成与虚拟实验对象之间的交互。
（一）仿真实验
虚拟实验室实际上就是数字化的仿真技术在实验教学中的应用，一个真正的虚拟实验教学系统的前台是多媒体或是虚拟化的环境，后台是实时仿真的过程。
目前的仿真软件很多，如EASY-T、VT-LINK3.3、SPW、Cadance、Mentor、MatLab、Protel2004、LabView、OpenGL、MultiGen等。在构建虚拟实验时，应根据具体需求，选择合适的开发工具。如何将计算机仿真技术与虚拟化的仪器或多媒体环境有机的结合起来是虚拟实验室建立的关键和核心技术。
（二）支持技术
目前国内外对虚拟实验室的开发大致采用以下几种方法 ：
1．使用JAVA+VRML进行开发。Java目前已经成为跨平台应用软件开发的一种规范，主要讨论对象行为。VRML 是一种虚拟现实建模语言，着重于虚拟场景中对象的特征。采用JAVA+VRML混合编程是实现较复杂动态场景控制等高级交互功能的有效方法。但基于VRML虚拟现实的虚拟实验在制作上较复杂，客户端需要有大量的专业的设备（如头盔、触觉手套等），附加成本较高，并且运行VRML对客户端计算机的性能要求也很高。
2．使用ActiveX控件进行开发。ActiveX技术是Microsoft为适应网络发展的需要而将OLE技术在Internet上的重定义。在虚拟实验室的开发过程中，代码复用性对于持续开发过程尤为重要。可以利用VB、VC++、Delphi、Builder等任何一种支持COM规范的开发工具来进行ActiveX控件的开发。由于ActiveX控件只能运行在基于Microsoft Windows的操作系统，因而移植性和通用性较差。
3．使用QuickTime VR进行开发。QuickTime VR（简称QTVR）是新一代的、基于静态图像处理的实景建模的虚拟现实技术。QTVR可以应用照片、录像或数字图像等离散数据来创建虚拟环境，完成三维空间及三维物体的造型，并实现全方位观察。具有更高的真实感、更丰富的图像和更鲜明的细节特征。QTVR制作简单、周期较短、可控性也很强，对开发一些简单的网络实验教学软件的难度不大。
4．使用FLASH进行开发。FLASH是一种基于矢量的图形系统，具有短小精悍、任意缩放、兼容性良好、嵌入ActionScript脚本功能等特点。而且Flash中的工作组功能极为强大，包含一套新的工作流程，可自动更新Flash网站的数据驱动，从而大大节约了开发者的时间。因此，FlashActionScript是网上教学虚拟实验室开发的最佳平台。
（三）功能模块设计
无论建设哪个学科的虚拟实验系统，从功能模块上均可划分为三个部分。
1．网络服务。用户可通过网络注册个人信息并经过验证后登录虚拟实验系统。登录该系统后学生可自主选择将要进行的实验，并根据实际需要获得相关的指导。
2．仿真实验。采用计算机仿真技术来构建实验模型，设计出用于测试的虚拟仪器设备、实验线路或回路、实验元器件或构件库、判别实验效果的评价标准等。用户选择相关的仿真实验以后，根据提示进行相关的操作，观察实验现象并记录实验结果。
3．数据库。为虚拟实验系统提供相关的数据服务。维护虚拟实验系统的数据信息及用户的相关权限，为仿真实验提供支持。
四、结束语
如何将虚拟现实技术很好地运用于教学中是目前教育领域发展的一个新热点。虚拟现实技术在教学中具有广阔的应用和发展前景。虚拟实验的普及能更好的提高教学效率，优化教学过程，达到更好的教学效果。
参考文献
[1]孙宏彬等，VRML－Java远程虚拟教学平台的研究与实现[J].现代远程教育研究，2003（2）.
[2]许又泉、谭敏生、邓轶华，网络虚拟实验室及其实现方法研究[J].邵阳学院学报（自然科学版），2004（03）.
论文关键词：现代教育技术；虚拟现实技术；高职教育；实践教学
一、引言
当今社会以计算机技术和网络通信技术为核心的现代科学技术的开发与应用，已经渗透到各行各业，对人们的工作方式、学习方式和生活方式产生重大的影响。教育如何迎接信息时代的挑战，已成为教育界关注的焦点。现代教育技术已广泛应用于教育领域，把教学技术信息化数字资源和学习方式纳入高职学生的学科课程的学习过程中，学生可以有效地、切身实际地运用教育信息技术的各种形式，达到进行富有创意和身临其境的主动的学习。
高职教育承担着为经济社会发展培养高素质应用型人才的职责，实践教学是高职院校实现培养人才的重要环节。目前，学生实践能力不强制约了高职教育的发展。因此，将现代教育技术与高职实践教学有机融合，充分发挥现代教育技术的优势，使实践教学的质量和效果上升到一个新的高度，已成为高职教育改革面临的新课题。
二、高职实践教学存在的主要问题
我国高职实践教学中存在的突出问题主要有以下几点：（一）实验实训设备单价高，随着设备的台数增加，购置的经费也需增加。而且每次使用的设备成本也较大；（二）实验设备更新速度相对滞后于技术更新的速度。如果按照当前技术更新的速度同步进行实验设备的更新，投入将非常巨大，造成的浪费也将是非常巨大；（三）由于学生练习造成的实验故障等原因，容易导致设备非正常损耗；（四）一些实验对没有操作经验的学生来说，存在一定的危险性。这些都是目前高职实践教育难以解决的问题。因此，科学地运用现代教育技术，促进实践教学整体优化，是深化教育改革的需要，也是摆在我们面前的迫切任务。
三、现代教育技术对高职实践教学的影响
现代教育技术相对于教育技术并没有本质的区别，只是为了突出“现代”二字，以便更多地注意探索一些与现代科学技术有关的要素，吸收现代科技成果和系统思维方法，使教育技术更具有时代性，更加科学化、系统化。继多媒体教学出现之后，现代教育教学领域又浮现出了一种新型的技术，即虚拟现实技术(Virtual Reality，简称VR)，虚拟现实技术综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术，模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能，使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中，并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互，创建了一种适人化的多维信息空间。虚拟现实技术曾与多媒体教学、网络教育被看作是教学领域的三大创新技术。在国外，虚拟现实技术已经在课堂教学中得到了广泛的应用，作为新的教学技术，不可避免的将对高职教学产生非常深远的影响。
（一）虚拟现实技术的特点
虚拟现实技术又称灵境技术，是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。虚拟现实技术有以下特点：1、多感知性。一般的计算机只能提供学生二维视觉、听觉信息，而虚拟现实技术可以提供给学生三维视觉、立体听觉、触觉、力觉、甚至味觉、嗅觉信息。理想的虚拟现实可以提供给学生在物理现实世界能够获得的所有感知觉信息；2、沉浸性。如前所述，由于虚拟现实技术可以提供给学生全方位感知觉信息，会使学生产生如临其境的感受，钱学森正是基于这一特点将虚拟现实技术称之为灵境技术。而北京大学的朱照宣等则认为，将虚拟现实技术称之为临境技术更为贴切；3、交互性。在虚拟环境之中，学生不是作为被动的信息接受者，而是作为主动的参与者投身其中。比如，在虚拟飞行器中进行飞行训练的飞行员就是通过信息反馈机制与周围的虚拟环境相互作用的。可以认为，这种交互性使虚拟现实成为人类认识与实践的新领域。
（二）虚拟现实技术在高职实践教学中的优势
利用虚拟现实技术建立的各种虚拟实验室，拥有传统实验室难以比拟的优势。我们从热力学第二定律即熵的定律的视角来看，较之传统“能耗型”技术，虚拟现实技术是一种熵增较小的“绿色技术”。从环境保护可持续发展的角度来看，虚拟现实技术不仅可以满足人类短期的需求，而且使人类长期的需求——环境、资源等方面也得到较好的满足。
利用虚拟现实技术建立起来的虚拟实验室，其“设备”与“部件”都是虚拟的，可以根据随时生成新的设备。教学内容可以不断更新，使实践训练及时跟上技术的发展。同时，虚拟现实的沉浸性和交互性，使学生能够在虚拟的学习环境中扮演一个角色，全身心地投入到学习环境中去，这非常有利于学生的技能训练。包括体育技能、汽车驾驶技能、果树栽培技能、电器维修技能等各种职业技能的训练。由于虚拟的训练系统无任何危险，学生可以不厌其烦地反复练习，规避风险，可以放心地去做各种危险的实验，直至掌握操作技能为止。 转贴于
利用虚拟现实技术，可以彻底打破时间与空间的限制。大到宇宙天体，小至原子粒子，学生都可以进入这些物体的内部进行观察。一些需要几十年甚至上百年才能观察的变化过程，通过虚拟现实技术，可以在很短的时间内呈现给学生观察。目前高职实践教学存在的主要问题，随着虚拟现实技术的发展，相信都能得到解决。
（三）虚拟现实技术改变了传统教学的模式
虚拟现实技术应用于教育是教育技术发展的一个飞跃。虚拟现实实现人临场化，参与者与虚拟环境是互相作用、互相影响的一个整体的两个方面。它营造了“自主学习”的环境，由传统的“以教促学”的学习方式代之以由学习者通过自身与信息和环境的相互作用来得到知识、技能的新型学习方式。虚拟现实教学不但提供良好的人机交互，还允许学生出错时．自行了解错误的根源和后果，从而培养学生发现式的学习风格和策略，以及高层次的思维技能。
职业技术教育传授技能的过程，很多内容和技术需要情景化，实时化的教学手段来完成，通过亲身经历能加速这一过程和巩固所传授的知识。亲身去经历、亲身去感受比空洞抽象的说教更具说服力。主动地去交互与被动的灌输，有本质的差别。虚拟现实技术可以很好的满足这一特殊要求。
虚拟现实技术的沉浸性和交互性，使学生能够在虚拟的学习环境中扮演一个角色，全身心地投人到学习中去。虚拟现实教学不受空间位置的限制，可让师生共处于一个虚拟空间。通过师生之间、学生之间的协作，培养学生协同工作的意识，使学生具备适应大系统工作的能力。这非常有利于学生的技能训练，对高职教育有着无比强大的推动作用。
四、虚拟现实技术可能产生负面影响和采取的对策
（一）可能产生负面影响分析
任何技术都是一把双刃刀，虚拟现实技术也不例外。较之传统“能耗型”技术，虚拟现实技术是一种熵增较小的“绿色技术”。但是，“从熵增原理——热力学第二定律来看，信息作为使组织有序是相对的，信息作为熵增或成为污染、垃圾是绝对的。”由于虚拟现实技术也必然会引起熵增，所以应用虚拟现实技术对自然生态环境带来的负面影响也不容忽视。1、随着虚拟现实技术广泛应用，所产生的电子垃圾对环境造成的污染也呈日益加重的趋势；2、虚拟现实技术的交互性功能再大，它也是现实交往的补充，不能成为全部。一些学生沉溺于虚拟网络交往，不仅会弱化现实社会的交往能力，而且会产生严重的心理疾病；3、虚拟现实技术大大增加了学生的认识与实践能力，但是也使学生无需运用想象力来沟通现实与自身体验之间的鸿沟。从而导致想象力退化。
（二）采取的对策
尽管虚拟现实技术对高职教学有很大的推动作用，但是它的负面影响也不容轻视。1、虚拟现实技术只是专业实践教学的有力补充。虚拟现实技术虽能对设备结构部件进行虚拟仿真，但鉴于目前虚拟现实技术的发展状况，虚拟教学系统不太适合学生进行探索性的实践。虚拟化的结构部件不能对真实结构做到完全模拟，因此，虚拟现实技术的引入并不能完全代替专业现场实践教学；2、虚拟教学系统容易使学生对危险操作忽视。如果学生在虚拟学习系统中进行了多次的实训后，他们可能会产生两种不良习惯：（1）在实际工作过程中不注意技能技术操作的各种不良后果；（2）沉迷于虚拟教学环境中，对现实工作中的技能操作不感兴趣。所以，在设计虚拟学习系统时，需要加入实际工作中的操作提示。或者用多媒体手段演示不良操作的后果。在教学组织上，需要尽可能采用“熟练的虚拟训练+实际的动手训练”相结合的教学方式。
总之，引入虚拟现实技术可有效解决实践教学需要与实物教学投资成本大之间的矛盾，同时对专业教学的内容、方法和手段可以进行有效地变革。但也应注意，虚拟现实技术的引入并不能完全替代现场实践教学，而应该将两者有机结合，开创实践教学的新模式。
论文摘要：随着科学技术的进步，计算机技术在动画当中起着不可或缺的作用，它推动了动漫领域的发展，如今，“动漫”已经不仅仅是一种艺术现象，它更是一种影响日常生活的方式。计算机和艺术的完美结合冲击着我们的生活，不久一切不可能都将变成可能。
“动漫”是动画与漫画的合称，是造型艺术的一门分支，以其活泼生动、个性鲜明独特的艺术表现力在各个时期和地区都倍受青睐。近几年来，“动漫”已经从平面媒体和电视媒体扩展到游戏机、网络、玩具等众多的领域，“动漫”已成为全球新兴的重要产业。
一、“动漫”的发展概况
“上世纪中期，日本动漫宗师手冢治虫，最早把电影分镜头语言融入到漫画构图之中，他还把自己的漫画改编成了动画作品，产品大获成功。自此日本动漫界纷纷效仿，形成了一股庞大的“动漫”综合创作浪潮。80年代，这种全新的动、漫画结合的形式传入了中国，深受青少年观众和读者的喜爱，也掀起了一股“动漫”狂潮。
动漫，是将孤立的卡通艺术形象，通过制作将无生命的东西赋予人类的动作和情感。包括策划、设计、生产到传播，再到相关衍生产品的开发，形成一个完整循环的工业产业链。随着计算机技术的提高，逐步实现了动态的二维和三维漫画，极大的丰富了视听语言和创作艺术空间，延伸了观赏、体验等娱乐功能。
从全球来看，动漫产业已经成为一个庞大的产业，其中日本作为动漫产业的第一大国，有着强大的市场占有率，而在美国，网络游戏成为动漫产业的主力军，作为全美最大的娱乐业，其产值业已连续四年超过好莱坞电影业；同样，在韩国无论是数字音乐、网络游戏还是电影、电视或手机游戏，相关产品在东南亚的各个国家风靡一时，特别是在信息娱乐领域，通过宽带、3G技术和休闲娱乐内容相结合，韩国在娱乐产业的发展上实际已经领先于很多信息产业发达的国家。由三维动画、Flash动画、全息动画等崭新的动漫形式形成的动漫文化已经在不同国家与地区形成主流的文化形式。近些年来，仿真技术进步显著，尤其是虚拟现实技术成为计算机和艺术领域的新宠。这些先进的技术必将引领“动漫”进入一个全新的时代。
二、虚拟现实技术
虚拟现实技术是计算机技术与艺术相结合的新兴产物，是一种以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。它的交互性、沉浸感特性使它与一般的三维计算机图形截然不同：它利用了多种计算机技术模拟人的感觉器官功能，创建了一种适人化的多维空间，强调的是一种身临其境的感觉，采用的是人与人之间自然的交互方式。它模拟的方式为使用者创造了一个实时反映对象变化与相互作用的三维图形世界，在视、听、触摸等感知行为的逼真体验中，使参与者可以获得直接参与和探索虚拟对象在所处环境中的作用与变化，仿佛置身于一个虚拟的世界中。
虚拟现实系统一般由专业图形处理计算机、应用软件系统、输入设备和演示设备等组成，软件分为建模软件和实时仿真软件两大类，常用的建模软件有3DS MAX、MAYA等。虚拟现实技术中任何复杂虚拟环境的创建都需要使用计算机实时三维图形学和三维仿真技术。所以掌握这些技术是实现虚拟现实技术的关键。
虚拟现实技术是多种技术的结合，主要的技术包括以下几种：
动态环境建模技术。动态环境建模技术是核心技术，建立虚拟环境来获取实际三维环境的数据，利用数据建立虚拟环境模型。
实时三维图形生成技术、足够的刷新频率和清晰度，并开发宽视场立体显示技术。由于虚拟物体要有具体三维结构的显示，其中要有视差提供的深度信息，所以图像显示要具有足够大的视场。
传感器技术，尤其是触觉（力觉）、嗅觉等传感器技术。要让用户在虚拟的环境下直接操作虚拟物体，并感受到与在真实环境下一样的感觉，真正达到虚拟现实的效果。
交互技术和系统集成技术。虚拟现实的实质性特征就是交互性，其最终目的就是对时空环境的现实构想。虚拟物体与用户间的交互是三维的用户，是交互作用的主体。用户能感觉到自己在虚拟环境中对物体的控制，交互是多感知的，用户可以使用与现实生活不同的方式与虚拟物体交互。
三、使用虚拟现实技术实现环境艺术设计的漫游动画
应用虚拟现实技术的环境艺术设计不同于传统的设计理念，它实现了可全方位、完全由用户自由控制的逼真的、纯三维的场景。
虚拟现实不仅仅是一个演示媒体，而且还是一个设计工具。它以视觉形式深刻地反映了设计者的思想，虚拟现实可以把这种构思变成看得见的环境。在设计阶段的检查必不可少，多种设计方案进行比较，检查设计有无缺陷，例如，整个城区的布局、整个社区协调与否、单个建筑物的风格、植被的分布情况，还包括室内的装修风格、家具的款式以及摆放位置等。利用相应的虚拟手段可以让设计师和用户在接近真实的环境中，提前体验最终的三维效果。在设计比较时，设计师可以根据季节切换相应的场景，或根据一天中的不同时间，显示明暗程度不同的视觉效果，也可以点击某一建筑，来观看它的建造过程，甚至可以将其与不同阶段的建筑、景观或装饰的预算数据联系在一起。
环境艺术设计的目的是通过对各种空间环境进行创造进一步地为人服务，设计者始终需要把人对环境的要求，包括物质使用和精神两方面，放在设计的首位。
四、结束语
动漫产业是文化和科技相结合的创意产业，是21世纪最有希望的朝阳产业。我国早已有相关的人员在图形技术上进行了努力的学习和钻研。现在己经取得了一定的成绩，但是在一些特殊效果的程序开发方面取得的成绩较少。随着互联网与3G技术的进一步发展，动漫艺术作品的传播渠道和受众面将会越来越广，虽然目前我国的动漫产业影响力不够大，但是相信有着五千年历史积累的丰富文化底蕴的中国，会用本土文化的魅力打开世界动漫的大门，走进世界动漫游戏产业的大舞台。
参考文献：
【 关键词 】 虚拟现实技术；计算机教学
1 引言
随着现代的科技进步，我们的教学手段从传统的一支粉笔一块黑板和三尺讲台组合的旧时代，走向了以各种高科技手段辅助教学的新时代，尤其是以计算机辅助教学技术为代表。在这样的大环境下，虚拟现实技术映入了我们的眼帘。未来的教学环境下我们将更多的应用虚拟现实技术进行我们的教学过程，虚拟现实技术将是一种非常行之有效的教学辅助手段，将给我们的教学过程带来划时代的变革。
2 虚拟现实技术
虚拟现实技术是伴随多媒体技术发展起来的计算机新技术。虚拟现实技术是利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨率显示技术，生成三维逼真的虚拟环境，用户需要通过特殊的交互设备才能进入虚拟环境中。这是一门崭新的综合性信息技术，它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支。虚拟现实的主要特征包括多感知性（Multi-Sensory）、浸没感（Immersion）、交互性（Interactivity）、构想性（Imagination）等。
作为一个教育者，我们都知道，人类在教育过程中，是一个知识、技术传承的过程，也可以说是一种经验的传承过程。我们教育者迫切地需要一种工具，可以为受教育者直观地展示他们所要学习的经验场景，让他们设身处地地在这样的场景下接受我们的经验传承，那样应该是事半功倍的。另外，在传授经验的过程中我们可以使用真实的工具，但我们的教育资源是有限的，如何得到更多的工具提供给受教育者，这也是我们教育者面临的客观难题。综上所述，我们教育者在教学过程中遇到的诸多难题都可以通过虚拟现实技术来解决。
3 教学中的应用
虚拟现实是在计算机中构造出一个形象逼真的模型。人与该模型可以进行交互，并产生与真实世界中相同的反馈信息，使人们获得和真实世界中一样的感受。当人们需要构造当前不存在的环境（合理虚拟现实）、人类不可能达到的环境（夸张虚拟现实）或构造纯粹虚构的环境（虚幻虚拟现实）以取代需要耗资巨大的真实环境时，就可以利用虚拟现实技术。在虚拟教学方面，可以应用教学模拟进行演示、探索、游戏教学。利用简易型虚拟现实技术表现某些系统（自然的、物理的、社会的）的结构和动态，为学生提供一种可供他们体验和观测的环境。建立教学模拟的关键工作是创建被模拟对象（真实世界）的模型，然后用计算机描述此模型，通过运算产生输出。这些输出能够在一定程度上反映真实世界的行为。虚拟教学模拟是一种十分有价值的 CAI 模式。
现阶段，虚拟现实技术在教学中的应用还停留在比较浅的层次，譬如说多媒体课件的开发等，这些技术属于桌面级的虚拟现实。桌面虚拟现实利用个人计算机和低级工作站进行仿真，计算机的屏幕用来作为用户观察虚拟境界的一个窗口，各种外部设备一般用来驾驭虚拟境界，并且有助于操纵在虚拟情景中的各种物体。这些外部设备包括鼠标、追踪球、力矩球等。它要求参与者使用位置跟踪器和另一个手控输入设备，如鼠标、追踪球等，坐在监视器前，通过计算机屏幕观察360度范围内的虚拟境界，并操纵其中的物体，但这时参与者并没有完全投入，因为它仍然会受到周围现实环境的干扰。桌面级的虚拟现实最大特点是缺乏完全投入的功能，但是成本也相对低一些，比较适用于教学过程中采用多媒体教学课件或教学软件的应用。
4 实例说明
以一套计算机硬件设备的安装、维修调试的虚拟现实系统为例。在设计过程中，通过三维建模软件，真实还原计算机系统的硬件系统，然后运用程序设计技术赋予每一个计算机硬件以相对应的真实性能参数，这样一套计算机硬件设备的安装、维修调试的虚拟现实系统就完成了。当然这个系统设计过程随着仿真程度越高也将越复杂，投入的各种资源也将越多。
使用者在使用系统的时候，将以第一人称视角进入场景中，整个场景为三维建模而成，操作者可围绕一整的计算机进行漫游。当鼠标点击某个计算机部件时，在鼠标位置将显示该部件名称。鼠标右键单击该配件将弹出菜单选项，内容包括提取部件，整机的其他部分将隐藏，单独显示该部件，使用者可通过鼠标旋转放大该部件，并利用动画加解说的形式对标准的计算机硬件安装调试过程进行演示，在演示的过程中应可以进行暂停、播放、快进等操作。还可以事先为使用者预设多个计算机硬件故障，并规定检修时间，使用者将以第一人称视角进入场景中，按照设置好的步骤对计算机硬件进行检查，模拟实际的计算机硬件检修过程。当鼠标点击选中某个部件时，显示该部件的名称、方位信息，发现该部件存在故障时，可对故障进行确认，并在界面上显示故障名称及数量等。
当然随着未来科技的进步，我们在教学过程中还可以实现虚拟现实技术中更高端的——投入的虚拟现实技术。高级虚拟现实系统提供完全投入的功能，使用户有一种置身于虚拟境界之中的感觉。它利用头盔式显示器或其它设备，把参与者的视觉、听觉和其它感觉封闭起来，并提供一个新的、虚拟的感觉空间，并利用位置跟踪器、数据手套、其它手控输入设备、声音等使得参与者产生一种身在虚拟环境中，并能全心投入和沉浸其中的感觉。这样的技术，完全可以排除周围现实环境的干扰，真正地做到身临其近感觉，给受教育者完全“真实”地经验感受。
5 结束语
虚拟现实技术已经和理论分析、科学实验一起，成为人类探索客观世界规律三大手段。我们教育者更应该善于应用这种先进的辅助教学手段，使我们的知识、技术传承过程更直接，使受教育者能够更直观的感受知识内容，更好地完成学业。虚拟现实技术在未来的教育教学过程中必将占据越来越重要的位置，成为教学过程中不可或缺的重要元素。
参考文献
[l] 张涛.多媒体技术与虚拟现实.清华大学出版社，2012-2-28.
[2] 贺雪晨等编著.虚拟现实技术应用教程.清华大学出版社， 2012-6-1.
