虚拟现实技术的发展精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的虚拟现实技术的发展主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：虚拟现实技术的发展范文

关键词：虚拟现实；工业设计；融合

随着计算机技术的快速发展，虚拟现实技术在工业设计领域的应用越来越广泛，它的出现颠覆了以往产品单一的表现形式，能够带给参与者“真实”的体验，成为现代工业设计领域的强大工具与重要手段。

1虚拟现实技术的概述

虚拟现实技术（VirtualReality）产生于20世纪80年代，由美国VPL公司创始人拉尼尔（JargonLanier）提出；因此，可以说美国是虚拟现实技术研究的发源地。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。［1］即利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟。［2］虚拟现实是多种技术的综合，包括实时三维计算机图形技术，广角（宽视野）立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术以及触觉/力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等。其发展史大体上可以分为四个阶段且拥有三个核心特征：沉浸感（Immersion）、交互性（Interactivity）、构想性（Imagination）。其中，沉浸感是虚拟现实技术最重要的基本特征，参与者能够完全沉浸于虚拟的三维空间中，强调的是虚拟现实境界的逼真性；交互性是虚拟现实的实质特征，通过硬件和软件设备进行人际交互，强调的是虚拟现实系统的可操纵性；构想性是虚拟现实的最终目的之一，强调的是对人类认知范围的扩展。

2我国虚拟现实技术在工业设计中的应用及发展情况

工业设计是一种创造性的活动，以工学、美学、经济学为基础对工业产品进行设计。［3］我国作为农业大国，长期以来的工业设计发展水平并不高，在与国外企业的比较中，过度模仿抄袭、缺乏创新意识、能力不足、设计水平低等仍是我们不得不面临的问题。随着我国经济实力的发展，众多企业将虚拟现实技术引入工业设计领域中，虽然工业发展和进程与发达国家仍存在一定差异，但是我国的工业设计也有了很大的发展。目前，我国许多科研单位已将虚拟现实技术列为攻关项目，不少高校与企业也投入这一技术到开发与研究当中。21世纪将是虚拟现实技术的时代，就工业设计领域而言，其为空客Airbus设计的虚拟座舱，就可以进行虚拟现实的设计；SONY公司TransVision，利用虚拟现实技术可增强现实样机系统等；据悉，谷歌公司刚刚成立了虚拟现实技术部门。从整体来看，虚拟现实技术已不再是遥不可及了。

3虚拟现实技术对工业设计的影响与作用

工业设计具有一定专业性和复杂性，且涉及的领域较为广泛，传统的二维平面设计方式和模式，设计样式单一、老套，已无法满足市场需求。但是，虚拟现实技术却不同，作为运用计算机对复杂数据进行的一种可视化操作，它突破了二维平面设计的束缚，以创新的可视化模式让设计师能够轻松构建互动体验，提供直接的图形程序化接口。虚拟现实技术让产品的功能、性能和质量在三维空间中完美地呈现给用户。它颠覆了以往产品单一的表现形式，使设计者在工业设计过程中可以将灵感发挥得淋漓尽致。工业设计中虚拟现实技术的引入，使设计者在进行工业产品设计时，可以更为直观地观察到产品的效果及表现情况，以便及时发现不足、解决问题，这大大提高了设计者的设计效率；同时，在三维空间中，虚拟现实技术以视觉形式更准确地反映了设计者的思想与理念。总而言之，虚拟现实技术的引用使工业设计在思想上有了质的飞跃，它的崛起将我国工业设计推向了更远的未来，在工业设计领域具有独特的应用价值。

4虚拟现实技术与工业设计互融的发展未来

对于设计师来讲，作为高集成的计算机技术，虚拟现实不仅是一个演示媒体，更是一个设计工具。虚拟现实技术已成为现代工业设计中不可或缺的手段之一。目前，虚拟现实被写进了“十三五规划”，表明了国家层面对虚拟现实的鼓励和扶持态度，以及肯定了该行业的价值和空间。继小米、乐视、腾讯之后，阿里也表明了对虚拟现实的积极态度，VR阵营又多了一名重量级的参与者。［4］作为专业设计师，以往传统的表现形式很难让客户充分理解设计师的细节处理与良苦用心；但在未来，进入VR虚拟时代之后，我们终于可以采用一种更加直观、有趣的方式来展示产品设计的魅力了。［5］虚拟现实技术正逐渐走向成熟，这一方兴未艾的计算机技术必将产生巨大的生产力。未来我们还会需要更多类似于虚拟现实技术的高新科技，它们的崛起，需要一代又一代的设计师继续努力。

5结语

虚拟现实技术与现代工业设计互融具有十分重要的现实意义，它不仅为工业设计的发展注入了新鲜血液，还带来了崭新的设计模式，更推动了现代经济的发展。在不久的将来，虚拟现实技术必然能为工业设计创造出新的天地。

作者:张楠 单位:大连工业大学

参考文献：

［2］贾晶晶.论虚拟现实艺术［J］.中国电子商务，2013.

［3］郭睿.产品设计的文化内涵和艺术表现的研究［D］.工业设计工程，2013.

第2篇：虚拟现实技术的发展范文

关键词：虚拟现实；VRML技术；全景；X3D

中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)32-1223-02

Impact on the Development of Virtual Reality Technology to a Number of Factors Analysis

HU Yang

(Qiannan National Teachers College of Computer Science and Technology, Duyun 558000, China)

Abstract: The book on virtual reality technology through the development of the analysis, the impact of virtual reality development of a number of factors, and the future of virtual reality has made the development of thinking and forecasting.

Key words: virtual reality; VRML technology; panoramic view; X3D

1 虚拟现实发展现状

VRML（Virtual Reality Modeling Language）是一种建模语言，用来在Web环境中描述三维物体及其行为，从而在网络环境中构建虚拟场景。VRML以Internet为应用平台，作为构筑虚拟现实应用的基本构架，具有分布式、三维全景、交互性、多媒体集成、境界逼真等特性。传统的文字、平面和三维技术带来的信息表达式已经难以满足多媒体和互联网技术的飞速发展，以虚拟现实为特征的网络3D技术的广泛应用和发展势在必行。VRML被称为第二代网络程序设计语言，是网络3D的核心技术。

虚拟现实技术已成为计算机领域中继多媒体技术、Internet网络技术之后关注及研究、开发与应用的热点，也是目前发展最快的一项多学科综合技术。从去年开始，为了我们当地的数字化民族博物馆的建设，开始研究VRML。之后对毕业生毕业设计的课题辅导也选了一个VRML的设计应用。刚开始时候收集了很多VRML的资料。给我的感觉是，大量的文章似乎在说明VRML已经广泛应用于我们的各行各业，网页浏览业已进入3D时代，所以当时我研究的时候也很是激动。但深入之后,却发现绝大多数文章停留在研究、初探、浅析等阶段，这些同志往往把应用范围搞得很大，例如：VRML在军事领域、教育领域、建筑工程、数字化博物馆方面的应用等等。让人误以为国内VRML很火似的，殊不知，除了一些篇幅很长的论文外，却很少有成功、漂亮的VRML作品，数字化博物馆的成功案例也不多见。从事VRML的公司也没有见到。随着应用的深入，本人似乎窥探到了一些VRML方面的问题，现在把这些观点献给喜爱VRML同行或朋友，大家一起参与，给VRML一个准确地评价。不足之处，敬请指正。

2 影响虚拟现实技术发展的若干问题分析

2.1 虚拟现实技术的软件开发环境和语言上没有统一的标准

VRML开始于20世纪90年代初期。1994年3月在日内瓦召开的第一届WWW大会上，首次正式提出了VRML这个名字。 1994年10月在芝加哥召开的第二届WWW大会上公布了规范的VRML1.0草案。 1996年8月在新奥尔良召开的优秀3D图形技术会议-Siggraph'96上公布通过了规范的VRML2.0第一版。它在 VRML1.0的基础上进行了很大的补充和完善。它是以SGI公司的动态境界Moving Worlds提案为基础的。1997年12月VRML作为国际标准正式， 1998年1月正式获得国际标准化组织ISO批准简称VRML97。VRML97只是在VRML2.0基础进行上进行了少量的修正。 VRML规范支持纹理映射、全景背景、雾、视频、音频、对象运动、和碰撞检测――一切用于建立虚拟世界的所具有的东西。 但是VRML并没有得到预期的推广运用，不过这不是VRML的错，要知道当时拨号上网的14.4k 的modems都还末普遍。VRML是几乎没有得到压缩的脚本代码，加上庞大的纹理贴图等数据，要在当时的互连网上传输简直是场噩梦。1998年，VRML组织把自己改名为Web3D组织，同时制订了一个新的标准：Extensible 3D (X3D)，到了2000年春天，Web3D组织完成了VRML到X3D的转换。X3D整合正在发展的XML、JAVA、流技术等先进技术，包括了更强大、更高效的3D计算能力、渲染质量和传输速度。

Flash能够在今天大行其道是因为它是唯一的，JAVA在各平台得到运用也因他是唯一的。没有标准，3D在Web上的实现过程显得如此混乱。 另外插件的问题也是一个困绕。几乎每个厂商开发的标准都需要自己插件的支持，这些插件从几百K到几兆不等，在带宽不理想的条件下必然限制了一部分人的使用热情。不妨让我们浏览一下目前这些在web3D中划地自治的各路诸侯们：VRML/X3D;VEGA;VIRTOOLS;Viewpoint;Cult3D;JAVA3D;QUEST3D;OPENGL/DIRECTX3D。

尽管出现了如此之多的解决方案，难道让我们每个人都跳上了Web3D的列车了吗？其实不然，由于每一个方案都有自己的长处、短处，它们都力图使自己的方案成为标准，但却使得我们在选择开发环境与语言上无所适从。

2.2 软件开发环境的困难与障碍

在上述开发环境软件中，并没有一款很好的可视化软件支持VRML的可视化编辑，多数的软件需要注册激活，甚至有些软件无法在32位计算机上正常运行。VRML程序的编写体制还不是很成熟，没有很好的可视化编辑软件支持，使得VRML程序的开发十分缓慢。例如在VRML97设计中，运用Transform节点嵌套坐标系时，这一点得到了充分的体现。但无法可视化移动节点的坐标，实现该操作需要大量的手工数据计算以及调整。

3D Max虽然支持可视化建模，支持导入、导出VRML文件。但是经过该软件编辑后的VRML文件冗余变得很大，多了很多不必要的代码。要命的是，VRML文件的体积很大，动辄几十K上百K的。而VRML的所有编辑器中，都没有一款很好的能够优化和简化代码的插件支持。3D Max虽然对建模带来了便利，但是代码优化的工作量也增大了，而且基本上都是手工操作，操作过程的繁琐可想而知。

另外， VRML仅仅是一种用于描述基于互联网的虚拟三维场景的规范，其提供的交互性对于开发复杂的应用稍嫌不足，而交互技术恰恰是虚拟网络技术的关键。其次，场景描述信息与交互信息共存在同一VRML文件中也不便开发者使用。

2.3 目前国内的网络带宽也严重制约VRML的发展

VRML文件的体积太大，不适合国内的网络现状。我国是全世界网民最多的国家，网络资源紧张，目前大多数网民的带宽都在2M左右。以往用JAVA或者ASP编写的网页代码总体体积不过几十KB，但是要制作一个大型的VRML场景，加上完整的贴图修饰，音乐元素等，文件体积以MB为单位，就算对代码作了优化，效果也不太理想。这对当前网络资源是一个很大的挑战。

2.4 确少大公司的支持也是制约VRML发展的因素

最近MICROSOFT公司宣布，基于安全的理由，它不再支持JAVA，其最新的操作系统Window s XP也没有内建JAVA虚拟机。如果在Windows XP使用VRML的新标准X3D、以及能实现复杂三维图形开发、具有效好交互性的JAVA 3D时，必须安装JAVA虚拟机、JAVA运行环境等。其它Web3D软件也必须在客户端安装浏览器插件，才能实现对VRML作品的浏览。确少大公司的支持，无疑使本来就孱弱的VRML雪上加霜。

3 对VRML未来的展望

VRML的路在何方？这个问题一直在我脑海盘旋！在回答这个问题之前，我们先来探讨下面两个方面的问题。

3.1 VRML vs 全景VRML vs flash

目前的全景技术越来越火，国内基于全景技术的软件开发公司越来越多。一批批汽车、室内环境设计等广告网站，通过全景技术（全景实际上只是一种对周围景象以某种几何关系进行映射生成的平面图片，通过全景软件、播放器的处理成为三维全景）全方位的展现产品的各个方面，取得了良好的广告效果。还有就是flash等平面软件，他也提供了越来越多的功能，所以我们不仅要问，难道全景、flash将取代VRML？但是我觉得，VRML和全景，flash是不能比的，这不是水平谁好谁差的问题，而是他们针对是不同的对象，就像不同产品针对的不同细分市场一样的，如果要全方位的展现产品、景点之类的当然是全景好。还有，你要做一个的高中物理多媒体课件当然是flash或者authorware好，如果有一个老师本来想用flash作他的物理课件，但是学了VRML后，就尝试用VRML来做，但做出来的东西效果肯定比不上用flash，由此得出VRML不如flash，这是可笑的。试想如果做一个很复杂的机器的培训系统，其中最重要一块就是让学员能够对机器进行虚拟拆装，从而可以了解其结构和原理，这全景和flash可以吗？唯有VRML。

3.2 X3D真的是VRML的未来吗

正如前面提到的在1998年，VRML组织把自己改名为Web3D组织，同时制订了一个新的标准: Extensible 3D（X3D），到了2000年春天，Web3D组织完成了VRML到X3D的转换。X3D到底给VRML带来了什么？我们先来看看X3D的简介：

在X3D之前，市场上出现了为数众多的互联网3D图形软件，这些图形软件遵循各自的技术规格，让用户感到无所适从和难以忍受。Web3D联盟的新一代国际标准X3D有望结束这种混乱的局面，X3D所具有的高度可扩展性可使开发人员根据自己的需求来扩展其功能。同时 X3D整合正在发展的可扩展标记语言（Extensible Markup Language ，简称XML） 、JAVA、流技术等先进技术，包括了更强大、更高效的3D计算能力、渲染质量和传输速度。 X3D被定义为可交互操作，可扩展，跨平台的网络3D内容标准。可以断言X3D必将为互联网3D图形的发展提供一个广阔的发展前景，X3D 是 VRML的继承。X3D还提供了以往VRML 97标准所不具备的十几种新功能。

限于篇幅原因，有关X3D的介绍在这里就不再赘述。我仅对我使用X3D谈谈自己的几点看法。

1) X3D-EDIT场景编缉器还不是一款真正意义上的可视化编缉器。虽然通过它的Process-XSL（工具栏XSL按钮最右边一个）可实现与IE互联，但得到的是转化的html文档，依然不能够实现可视化编缉。

2) 在IE上浏览.3D文件，依然需要BS插件的支持。

3) 缺少有价值的、实用性较强的X3D书籍与资料。大多数资料都在大谈其功能如何如何，但就是缺乏如何实现的关键性技术代码。号称全国最大的购书网（当当）上，也只能搜索到一、二本有关X3D的书籍。

4) X3D虽然整合了XML、JAVA，较好的实现了可移植性、平台性与交互性。但微软对它们的支持可以用太不仁道来说明。真不知道微软这个软件巨头是如何想的，要知道，国内90%的电脑在使用windows xp。并且，由于缺乏相应的技术支持，在它们整合的应用上，依然难有突破。

5) 对X3D的开发人员来说，需要有较强的综合知识能力。很多是基于Java、DirectX、OpenGL、XML等等技术的网络应用，所以要学好，涉及的技术是相当多的，相信仅仅凭个人的摸索是远远不够的，也是难以适应快速社会的要求。

以上这些因素或许就是在www上未能看到较多X3D成功案例的原因吧！

其实，X3D实质上还是一个正在发展的标准，X3D Specification Working Group 正在努力的完善。但X3D相对VRML来讲，在规范和语法方面都有了很大的改进，虽然不能说完全解决了VRML所存在的缺陷，但是在VRML的基础上有了很大的提高。更简单的节点集，更快的渲染速度，更适合网络的传输。特别是它采用XML的编码形式，使它在可移植性、页面整合性、工具支持以及结构化主面取得较大的突破。我们有理由相信该技术必定能将Web推向一个新的纪元。

4 总结

VRML之路充满坎坷，但Web三维化是必然的趋势。就像几年前人们无法想像得到网络对我们的生活产生如此巨大的影响。虚拟现实技术是未来网络的进一步延伸，它充满交互性和能动性。未来的购物很有可能代替现在大家进超市购物的习惯，你只需要进入用虚拟现实技术建立的虚拟超市网站，点击相关物品分类，便可来到相应的物品架前，选择你想要的商品，再通过信用卡付款的方式，一个按键，虚拟超市的工作人员便可以将你选购的物品直接送到你的家中。更如以后的虚拟聊天室，不再是一个人坐在电脑前看着电脑屏幕打字，而是戴上虚拟感应装置（用于声音感应的耳罩、用于图像感应的眼罩和用于肢体感觉感应的插线等）后，直接身临其境的进入虚拟聊天室与相隔千里的好友进行交流。虚拟教学的发展也将如此，到时候为学生和老师们只需要配备一套虚拟感应设备，不用出门都可以完成从小学到大学的所有课程。虚拟现实技术的发展都将为人类的生活带来很大的便利。

以上的遐想不会是遥不可及的梦，因为很多遥不可及的梦已经被我们实现了。

参考文献：

[1] 刘怡,张洪定,崔欣.虚拟现实VRML程序设计[M].天津:南开大学出版社,2007:1-50.

第3篇：虚拟现实技术的发展范文

关键词：展示设计；虚拟现实技术；应用

1 现代展示设计的发展

人类文明的历史，也是一部展示设计的进化史。伴随着时代与技术的革新，展示设计由内而外的不断蜕变。作为现代科技成果与文化呈现的舞台，展示设计有着重要的社会价值与意义，在历史文化继承方面它起到文化保护与传承的功能。而各类博物馆展览馆作为提升国民素质的基地，它有着教育延伸的功能；商业展示空间则是人类经济社会重要的组成部分，产品的交易、经济的流通皆为展示活动的过程。

展示设计不仅是艺术文化创意活动，也是科技成果的应用展现。伴随着科学技术的发展，现代展示设计逐渐褪去平面静态展示的“呆板形象”，融合新媒体技术，通过艺术的呈现方式，摇身成为众人追捧的现代化高科技展示舞台。近年来，虚拟现实技术的发展让当代展示设计焕然一新，为观展者提供了可互动的沉浸式多感官体验形式，也为展示语言的丰富带来了科技的贡献。

2 虚拟现实技术的应用

2.1 虚拟现实技术的发展

虚拟现实技术（Virtual Reality）简称“VR技术”，是一种建立于计算机图形学、计算机仿真学、多媒体技术以及传感技术基础上的综合性的信息技术。虚拟现实技术利用计算机模拟的三维环境对现场真实环境进行仿真，生成实时动态三维立体的多感知虚拟环境，用户通过传感设备与虚拟环境中的对象进行交互作用，相互影响。通过人体行为动作控制浏览方向，并操纵场景中的对象进行人机交互，满足视觉、听觉、触觉甚至嗅觉与味觉的感知享受，从而产生身临其境的体验。1957年，

电影摄影师Morton Heiling发明了名为Sensorama的体验装置，并在5年后为这项技术申请了专利。观众通过Sensorama的三面显示屏可以观赏五个2分钟的三维有，影片中带有声音、气味以及迎面吹风的感受。从20世纪简易的3D显示工具到近年来各种VR产品的出世，虚拟现实技术正通过各种形式出现在人们的生活中。

2.2 虚拟现实技术的特征

虚拟现实技术的主要特征简称“3I”，包括交互性（Interactivity）、沉浸感（Immersion）、构想性（Imagination）。

（1）交互性，交互性特征，指的是参与者对于计算机虚拟环境中的物体能够进行操作行为，这种行为可反馈到机器中，因此具有交互性和实时性。例如，使用者通过手势控制抓取了一件衣服，通过触摸能够控制衣服的移动进行观察，而在这个过程中，人能感受到手里确实抓着衣服，而虚拟的衣服也会随着手的移动而移动，双向的信息接收，人与虚拟对象之间能够进行互动。

（2）沉浸感。沉浸感，是指参与者进入虚拟现实的环境中，能够身临其境地感受逼真的虚拟世界，通过视觉、听觉、触觉、嗅觉等多感知的体验，行为与运动中产生与现实世界同样的反馈活动，最终用户可以全身心地沉浸其中。

（3）构想性。构想性，指的是VR技术中如何发挥人类的创造力和想象力的诉求特征。参与者不只是被动接受预设的信息，而是依靠人的主观能动性，依据系统的运行状态变化对运动的未来进行想象，进而深化概念，产生新意和构想，主动地寻求探索信息，在虚拟空间中进行想象与创造，参与虚拟活动并进行动态生成，因此可以说，虚拟现实是启发人创造性思维的活动。

2.3 虚拟现实展示设计

展示设计与虚拟现实技术的结合是艺术与技术的融合，同样也是人类智慧的表现。展示设计的体验需求可以通过虚拟现实技术来实现。虚拟现实展示具有直观性、交互性、真实性的特点。利用虚拟现实技术，观众能够全面地欣赏展品，完整的了解展品信息，并直接与展品进行互动体验，观展的主动权也将会交到观众手中。

虚拟现实技术在展示设计中的应用主要包括以下三点：

（1）文物古迹与文化遗产保护开发中的应用。在文物修复与古迹开发方面，利用虚拟现实技术能够在虚拟环境中进行修复和开发活动的预判，通过虚拟的实验得到及时反馈，最终总结出最佳方案。另外，利用虚拟现实技术可以为观众展示文物古迹的复原样貌，深入其中进行虚拟游览。敦煌莫高窟壁画如梦如幻，虚拟莫高窟的展示可以让观众聆听千年前的古韵琴声，欣赏飞天灵动的舞蹈，近距离观赏壁画清晰的细节。虚拟展示为观众带来真切体验的同时，也对文物古迹的保护作出了贡献，缓解了旅游压力，减少了游客不文明行为的发生，同时文物的数据信息通过现代化数字的方式能够真正实现资源的共享与保存。

（2）展览空间中的应用。在展览空间中的虚拟现实技术，主要用于虚拟展品体验与环境模拟交互体验。借助虚拟现实技术，展品的呈现不再局限于平面模式，三维立体化的虚拟展品可以满足观展者的体验需求，与图片形式相比更加真实有趣，多感官的刺激更能让观众印象深刻，达到展示设计的信息传递目的。与以第三者的角度参观模型的方式相比，通过虚拟现实技术观众可以走进三维模拟的环境中，以主角的形式了解展示内容，丰富情感体验，加深记忆之旅。

（3）商业产品展示中的应用。商业展示的主要目的就是刺激消费，而虚拟产品直观的展示，信息的直接获取，良好的互动体验，可以达到促进消费的作用。虚拟现实展示突破了二维平面的限制，解决了产品缺乏真实感的问题。奥迪公司利用Oculus Rift设备为顾客提供了虚拟购车体验。顾客能够模拟坐在车内的真实场景，控制方向盘进行操作，细节的反馈也十分真实，顾客可以享受较为沉浸的体验，听到汽车的关门声以及车内收听收音机的效果。除了体验试驾外，顾客可以根据自己的喜好为虚拟空间里的奥迪车进行个性化的配置，更改内饰的颜色、皮革、车载娱乐系统的设置等。虚拟现实技术的应用为无法及时试驾的顾客提供了有趣的驾驶体验，满足了个性化定制的服务，促进了消费的成功。

3 虚拟现实展示未来发展趋势

科技发展与普及的过程十分相近，今天的虚拟现实技术看似离人们的生活有些遥远。有人质疑虚拟现实技术无法普及，将其归咎于设备的限制。回顾历史，1946年世界上第一台电子数字式计算机投入运行，它占地170平方米，重达30吨，运算功能却比不上今天的微型计算机，这样一个开启计算机科学技术新纪元的设备，那时的人们也无法想象今天笔记本电脑与平板电脑的使用与普及是如此的广泛。目前，虚拟现实技术的发展在展示设计中得到了有效的应用，未来虚拟现实展示会注重于更加自然的交互，虚拟环境呈现更加真实细腻，进入模拟环境能够实现真实社会生活中交际、创造的功能。

4 结语

虚拟现实技术的出现推进了展示设计的进步，而技术与艺术的发展总是相辅相成的，展示设计为虚拟现实技术的发展提供了舞台，而虚拟现实技术也为展示设计的呈现提供了崭新的表演形式。未来逐渐普及的虚拟现实展示将会改变人们的生活，提供更多便捷智慧的展示服务。

参考文献：

[1] 任仲泉.展示设计[M].南京：江苏美术出版社，2001.

[2] 闵媛媛.新媒体环境下展示设计研究与应用[D].北京：北京印刷学院，2009.

第4篇：虚拟现实技术的发展范文

关键词：虚拟现实技术；应用；发展前景

中图分类号：TP39 文献标识码：A一、虚拟现实技术。

虚拟现实技术是伴随着多媒体技术发展的计算机技术，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，然后生成逼真的三维虚拟环境，然后用户可以通过特殊的设备进入虚拟环境，进行感受虚拟环境等活动。虚拟现实技术主要功能是生成虚拟图形，然后利用相关的外设装置进行使用，对现实世界进行模拟，使用者可以拥有与现实世界近乎相同的浸没感。近年来，虚拟现实技术的不断发展，其应用范围也逐渐扩大，对工业、建筑、教育等方面作出相当大的贡献，不断改变着我们的生活。

虚拟现实技术在石油勘探中也拥有着非常重要的作用。虚拟现实技术可以通过虚拟显示技术将我们理想的数据进行相关分析，然后对石油储层建立模型并进行分析，然后通过可视化的软件和虚拟现实技术将石油勘探形成一个数字化、网络化、虚拟化、一体化和协同化的开发平台。传统的石油勘探工作拥有非常多的弊端，大量的突发事件等；而虚拟现实技术能大大降低这些问题出现的可能性，通过虚拟技术，呈现出石油勘探的一系列过程，能够使石油勘探工作在控制之中。

虚拟现实技术在石油勘探过程中起着重要的作用，虚拟现实技术利用信息技术和图象技术等，将收集到的图象信息进行具体的虚拟化分析，能够产生一种交互式的环境，让人沉浸其实进行分析。虚拟现实技术能够结合许多学科和领域的先进技术，将它们集中显示在一个虚拟环境中，使科学人员进行相互协同工作，能够大量提高工作效率。综合以上的虚拟现实技术的优越性，使得在地震资料、三维可视化解释，地址的综合研究及井位井眼轨迹的设计优化等方面有了广泛的作用。

二、虚拟现实技术在石油勘探中的应用。

虚拟现实技术可以提高人们对勘探目标的识别能力。虚拟现实体统拥有地震数据体层位解释、井轨迹设计、属性分析、分频处理、断层解释等功能。虚拟现实系统这一系列功能能够使石油勘探过程中提高勘探的精度与效率，减少了风险出现的可能性。传统勘探过程中需要常时间整理研究的数据，在虚拟现实技术系统中只需要短短几天就可以完成分析。直观的显示能力使得系统分析的数据更为容易理解与使用。另外虚拟现实技术还可以对地震资料进行详细分析，能够进行自动和手动进行追踪、断层解释、地质体刻画、透视等分析，并且能够时刻确定井位等，另外虚拟现实技术可以对油藏数据模拟系统进行系统连接，模拟并分析出油田的具体开发效果。

另外石油勘探工作中，会关联到大量的储集层的三维模型，而这些模型又是来自不同的信息构件，石油工业的工作者想要研究这些数据就显得杂乱而无从下手。虚拟现实技术可以对储集层的三维模型进行分析及处理，利用虚拟现实技术，工作人员就可以轻松的查询使用这些数据，缩短了工作人员工作时间，提高了工作效率，从另一个侧面加快了石油勘探的工作进度。利用虚拟现实技术分析的数据更容易进行交易，这样也降低工作人员出错的几率，使其能做出更为有效，更为正确的决策，保证了石油勘探工作能够正常正规的进行。

虚拟现实技术最基础的作用就是模拟现实环境，并方便人员进行研究。虚拟现实技术将传统的数据进行分析处理，形成了直观的三维影象，并且可以对石油勘探工作中的大量数据进行分析并加以展示，使工作人员能够产生身临其境的感觉，使数据分析过程更为顺利。虚拟现实技术对数据分析处理的能力使得工作人员能够更为全面，并且从各个角度对信息进行感知分析，交互式的分析方式可以使工作人员之间更为轻松的协同工作，能够使石油勘探开发的过程中，使目标定立更为综合高效，并且具有高度的科学性。

三、虚拟现实技术的发展前景。

随着我国第一个虚拟现实技术在石油勘探（多学科协同研究，决策虚拟现实系统）中的应用，标志着虚拟现实技术已经开始在我国石油勘探领域发挥作用。可是随之而来的一系列问题不得不引起我们的关注。

虚拟现实技术系统庞大，也就意味着其相对其他来说，前期投入的成本也会很高。成本高的问题会导致很多企业会忌惮付出的高成本无法很好的得到预期的回报，这样会制约着虚拟现实技术在企业中的推广与发挥其高端科学技术的作用，发展缓慢也会导致其难以得到大部分企业的肯定。另外，短时期内虚拟现实技术又无法大幅度降低其成本，所以，我们在推广虚拟现实技术的时候，首先可以在个别企业进行重点推广，推广过程中使企业感受到虚拟现实技术在石油勘探过程中的优点，并且在使用虚拟现实技术过程中对操作人员进行相关的培训，使其能够自主掌握虚拟现实技术在石油勘探过程中的作用。重点推广的企业在利用虚拟现实技术取得回报后，再逐层次的对虚拟现实系统进行广泛推广。在企业消除了高成本带来的风险意识后，虚拟现实技术会在推广过程中受到更多企业的青睐，并发挥举足轻重的作用。

虚拟现实技术作为新兴出现的技术，其系统并未非常完善。我们还要继续围绕虚拟现实技术系统进行一系列的研究工作，在虚拟现实技术在石油勘探使用的过程中，对系统进行严密的管理及记录研究其相关工作记录，用以完善虚拟现实技术。另外也要加强相关工作人员的培训工作，要以工作人员为中心进行相关培训，保证工作人员对虚拟现实系统的操作管理，使得虚拟现实系统在具体应用过程中能够稳定正常持续的做出贡献。

结语

目前虚拟现实技术在石油勘探中的应用只是起步阶段，随着虚拟现实系统的不断完善，以及不断的深入应用，虚拟现实系统的特点不断的发挥，会让虚拟现实技术与石油勘探工作相结合成为一个趋势。虚拟技术的推广与应用，也将使中国石油勘探工作的水平不断提高。

参考文献

第5篇：虚拟现实技术的发展范文

【关键词】虚拟现实技术 计算机 应用

我国当今社会的发展进程中，在军事、建筑业、电子信息以及医疗和教育等行业的发展中，都能够见到计算机科学与技术的应用。而随着社会发展进程的不断推进，计算机科学与技术的应用方式和应用水平也被提出了全新的要求，虚拟现实技术应运而生，并且逐渐受到社会各界的广泛重视，改变了人们的生产生活方式，是社会进步的巨大推动力。与微信，Facebook等所做到的相似，但更胜于其的社交体系将诞生。当前的社交软件加强了人们的联系，以至于更多时间放在对智能手机的使用中，但究其根本，仍是在现实社会联系的基础上，而当虚拟现实技术诞生后，应运而生的虚拟世界将会成为第二个社会，令每个人能通过它获得第二次人生。作为计算机科学与技术的新宠，虚拟现实承担着开启智能新时代的重要角色。

1 简析虚拟现实技术

虚拟技术是二十世纪非常伟大的科研突破，其将计算机的仿真技术作为研究前提，融合电子信息的科学技术成果，形成了一个比较完善的电子信息技术群。为人类营造一个能够让其感觉置身其中的虚拟感官环境，虚拟现实技术是客观环境模拟观感制造的一种手段，通过计算机虚拟现实技术对虚拟世界客观发展环境的建设提供更为真实的感官体验，将用户置于三维环境中，进而实现了对客观世界中相关变化规律的感知与研究，是计算机虚拟现实技术最主要的应用和工作方式。

虚拟现实技术中，虚拟感官世界的构建是通过计算机图形整合制作技术，利用三维环境制作手段，最大限度地再F人类日常生活中的现实环境，也可以在超越现实社会生活环境的基础上，实现对虚拟生存世界的创设和构建。技术人员可以通过对人类视觉、听觉以及触觉等多方面观感的综合利用，最大限度的实现在虚拟仿真环境中，人的自然生存技能与其自身逻辑思维方式的相互融合。其中，视觉占人对外界接受信息量的80%，而虚拟现实技术其强大之处正在于可以令体验者拥有真正的三维感官，一个不同于对当前三维空间的工具（智能手机等）进行操作，而是从操纵者成为那个世界里面生活的一份子。

2 计算机虚拟现实技术的应用

2.1 计算机虚拟现实技术应用的领域和内容

虚拟现实技术是在计算机科学与技术水平不断进步和提升的带动下，产生的一种新型计算机技术手段，在当今社会的发展进程中，计算机虚拟现实技术的应用主要涉及到多个不同的技术领域，运用计算机建立三维图形立体效果，建立虚拟世界观察界面，将虚拟现实技术引入到计算机科学计算当中等，都是虚拟现实技术在当今社会的主要应用领域。

2.2 虚拟现实技术计算机应用系统的分类

现如今，虚拟现实技术的计算机应用系统可以根据不同的分类方式而划分为多种类型。将虚拟现实生成器的总体性能以及相应的组成方式作为分类的参考依据时，其维度更加多样化，分成以PC机为运作基础，以工作站为最终运作核心，来平衡相对分散的几种技术类型。现阶段的虚拟现实技术仅具备了视觉、听觉、触觉以及运动感知等几项感知功能。这项技术为游戏行业也带来了巨大的发展空间。东京电玩展上，索尼为旗下的虚拟现实头盔正式更名为PlayStation虚拟现实技术，这将与Facebook开发的Oculus Rift（头带显示器）、HTC和Valve联合开发的Vive（头戴设备）形成鲜明竞争，从而争夺市场份额。

2.3 虚拟现实技术应用的难点和重点

由于虚拟现实技术本身带有灵活性以及交互性高的固有特点，这些特点在有效促进虚拟现实技术产生的同时也在一定程度上阻碍了它的发展。图形的设计和生成一直以来都是计算机虚拟现实技术中的重点和难点。如果在利用虚拟现实技术对虚拟环境的图形进行生成处理时，无法掌握技术动态以及交互时间相对延迟的技术特征，就会直接影响三维仿真环境的感官体验效果。

对仿真图形延迟时间的控制，能在一定程度上降低用户置身模拟仿真环境中的疲劳、烦躁等一系列形式的负面情绪。图像生成以及对模拟感官图像延迟时间的有效控制是虚拟现实技术在计算机应用过程中最为重要的环节，只有技术人员真正掌握好虚拟现实技术的应用方法，才能最终实现虚拟现实技术应用水平的提升。

3 结论

虚拟现实技术中融合了一系列高精尖的科学技术成果，包括了计算机的图形学、人工智能技术、实时计算机技术以及相关多媒体技术等，将计算机科学与技术的各学科进行融合与渗透，是科学技术不断走向成熟的标志，其在各个社会经济领域中的应用，促进了计算机科学与技术的飞速发展，为该行业带来了奇妙的变化，为人类创建了一个全新的未来世界。

参考文献

[1]李建荣，孔素真.虚拟现实技术在教育中的应用研究[J].实验室科学，2014（03）：98-100+103.

[2]王健美，张旭，王勇，赵蕴华.美国虚拟现实技术发展现状、政策及对我国的启示[J].科技管理研究，2010（14）：37-40+56.

[3]王金岗.虚拟现实技术在高职实践教学中的应用研究[J].中国职业技术教育，2011（23）：76-80.

第6篇：虚拟现实技术的发展范文

关键词： 虚拟现实技术；园林景观；应用前景

中图分类号：TU986.2 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2012）0410018-01

计算机技术的发展，帮助各个行业的新技术与新方法的出现。园林景观设计由于与计算机计算联系十分密切，设计过程中需要大量的计算机辅助设计，因此，伴随着计算机的更新，园林设计方法也获得了扩展。其中，虚拟现实技术就是随着计算机技术发展所兴起的一门综合性技术[1]。虽然目前该技术在园林设计中应用的还不普遍，但相信随着技术的越来越成熟，其应用范围必将越来越广泛[2]。

1 虚拟现实技术

1.1 虚拟现实技术的概念[3]

虚拟现实技术是一项综合集成技术，涉及的领域比较广泛，包括传感技术、人机交互技术、显示技术、人工智能、计算机图形（CG）技术等，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。从狭义的上讲，虚拟现实技术的涵义为：利用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉，使使用者通过一定的装置，轻松地对虚拟世界进行体验，并且两者能够自然的进行交互作用。使用者进行位置移动时，电脑可以利用辅助工具立即进行感应，并通过复杂的运算，将精确的3D世界影像传回到使用者眼前，使其产生临场感。从广义上讲，虚拟现实技术的概念为：泛指在功能意义或者是物理意义上存在于世界上的任何事物或环境，它可以是实际上能够实现的，也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的，如赛伯空间等。

1.2 虚拟现实技术的构成及分类

虚拟现实技术由硬件技术和软件技术构成。其中计算机以及相关的设备等都属于硬件技术。当前在计算的输入输出硬件设备中，听觉和视觉设备研究相对较成熟，有关人类味觉、嗅觉以及力道大小的设备正在研制中。

虚拟现实技术依据其主要的技术特点可以分为两种类型：一类是三维模型虚拟方式；另一类是全景图虚拟方式。根据交互和浸入程度的不同可以分为以下四类：桌面式VR系统（窗口中的VR）、沉浸式VR系统、分布式VR系统和叠加式VR系统（又称增强现实系统）。在四类虚拟系统中，桌面式虚拟系统成本最低，不需要大型的处理器及服务器，仅利用个人计算机就可以产生三维虚拟的空间场景。

1.3 虚拟现实技术的设计流程

运用虚拟技术辅助园林景观设计的流程主要分三个步骤[4]，如图1所示。首先是绘制平面图，主要利用CAD等相关软件设计并绘制园林景观的平面布局。然后，基于绘制好的平面图，通过调查收集相关数据，构建虚拟场景模型。在场景模型中，包括多种小模型，如房屋模型、道路模型、水位模型等。在构建模型中，还要尽量多的收集相关图片，制作成纹理填图，以增加虚拟场景的效果。由于虚拟场景需要渲染，因此在场景构建中，不仅要达到效果上的要求，还要控制模型数据量。必要时需要对虚拟模型进行优化。最后，基于平台实现集成。经过多年的发展，目前虚拟现实技术的实现也派生出多种不同的方法，现在较为流行的有JAVA3D、CUTE3D、VRML、VRMAP、VRP等方法，不同方法都有各自的特点。其中，VRP和VRMAP是两款优秀的虚拟现实软件，应用较为普遍，在数字城市、遥感测绘、地质、石油化工等都有广泛的利用。

2 虚拟现实技术在园林景观设计中的应用现状

在国外，虚拟现实技术在景观设计中应用的时间可以追溯到上世纪60年代。摩登·海里戈以美国的布鲁克林街道为背景，建立了一个模拟系统，被认为是提出并实践沉浸式虚拟环境的先驱者[5]。SRI研究中心1991年利用虚拟现实技术对汽车驾驶过程和飞机飞行过程进行模拟，通过模拟仿真分析事故原因，减少驾驶及飞行过程中事故的发生。

相对于国外虚拟技术的发展，我国国内将该技术应用于园林景观设计的时间较短，与国外相比存在一定的不足。近几年来，部分科研院所和单位都陆续开展了基于虚拟现实技术的景观设计研究，也取得了不错的成果。如哈尔滨工业大学开发的合成人类表情和唇动系统，浙江大学研制的建筑环境虚拟系统[6]等等。

3 虚拟现实技术在园林景观设计中的展望

虚拟现实技术在用于园林景观设计时，需要结合自身的特点，研究并借鉴相关领域的理论知识和技术方法。虚拟现实技术在园林景观设计中迅速推广的突破点可以归结为一下几点：

1）设计更高质量、更快速度的计算机硬件及图形处理软件，研制成本更低，性能更加优良的计算机输入和输出设备。通过这些基础硬件和软件的突破，推动园林景观设计中虚拟技术的快速应用，提高模拟系统的设计质量。

2）注重将虚拟现实技术与其他技术的融合。可以尝试融合虚拟现实技术与3S技术。3S技术可实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。在景观设计过程中，可以充分利用3S技术的特点，实时了解设计场地的高程等信息，然后将信息传递给虚拟现实系统，使设计者或决策者能再第一时间确定合理的设计方案和解决措施。其应用范围十分广泛，如城市绿化、城市规划以及修复重建等各个方面[7]。

3）充分利用虚拟现实技术的特点，提高公众对景观设计的参与度。将计算机网络技术与虚拟现实技术结合实现网络虚拟，从而使更广大的公众通过网络能够看到、听到设计者的作品，了解设计师的意图，参与到园林规划设计中，辅助管理者进行决策。以供设计者制定更加科学的，人性化的设计方案。

参考文献：

[1]李国松，虚拟现实（VR）技术在风景园林规划与设计中的应用研究[D].长沙：中南林业科技大学，2007.

[2]苏同向，虚拟现实技术在风景园林设计中的应用[D].南京：南京林业大学，2006.

[3]芦建国、苏同向，虚拟现实技术与风景园林设计[J].南京林业大学学报（自然科学版），2007，31（6）：139-141.

[4]范泽中、王艳安、曾峻峰，虚拟现实在园林设计中的应用[J].安徽农学通报，2006，12（11）：92-94.

[5]王晓丽、赵晓春、任红霞等，虚拟现实技术在园林设计中的应用[J].山东林业科技，2007（2）：88-90.

第7篇：虚拟现实技术的发展范文

关键词：虚拟现实；辅助教学；三维；人机交互

计算机技术的发展和普及给我们的生活带来了巨大改变，步入信息网络时代，人类的交流进入新的领域。从文字发展到图像，从平面图像发展到3D环境的虚拟现实（VRML）。计算机技术的发展又给我们的教育带来了什么？

近年来，随着多媒体技术走进课堂，大量现代化的媒体形式在教学中应用，对课堂教学方法、教学形式产生了日益显著的影响，CAI（计算机辅助教学）概念也逐渐为人所熟识，现代教学媒体已成为传播教育信息的重要工具。今天，3D虚拟现实技术的出现和应用则将为今后的教学形式带来前所未有的冲击。

1 虚拟现实技术简介

虚拟现实（Virtual Reality，简称VR，又译作灵境、幻真）是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。

自20世纪80年代末以来，虚拟现实技术作为一个完整的体系受到人们极大关注，成为一种新技术、新媒体，尤其最近几年发展极为迅速，并在各个领域中发挥出重要的作用。

随着虚拟现实技术在军事、商业、医疗、科学研究及其产品制造等领域内的应用，其应用发展前景十分诱人，在某种意义上说它将改变人们的思维方式，甚至会改变人们对世界、自己、空间和时间的看法。它是一项发展中的、具有深远的潜在应用方向的新技术。可以相信，随着虚拟现实技术的不断发展和完善，更多的应用系统将会被开发出来，在更多的领域发挥其优势。

2 虚拟现实技术在教学方面的应用

现今的教学方式，不再是单纯的依靠书本、教师授课的形式。CAI的引入，弥补了传统教学所不能达到的许多方面。在表现一些空间立体化、实践性较强的知识，如模拟设备的组成结构、机械运动时，三维模拟的展现形式必然使学习过程形象话，学生更容易接受和掌握。

通过虚拟现实技术可以开发出满足某方面教学需要的模拟教学系统，虚拟现实场景，实现和实际相应的动画效果，并可输入实际操作数据，模拟真实的指令并及时反馈信息，达到人机交互、模拟实际操作的目的。三维性和交互性是虚拟现实技术显著的本质特征。通过应用该技术，用户可以浏览以三维形式表现的物体，并对其进行交互性操作以体验身临其境的奇妙感受。以军队院校教学为例，特别是对于部队院校一些武器装备组成、操作等教学方面，使用虚拟现实技术模拟真实的武器操作，能够展现出武器的各部分组成，加上互动操作，演示武器部件的功能和实际操作模拟，更能够在课余时间帮助学员熟悉和熟练武器的使用和操作流程，打破了时间上的限制。

虚拟现实技术在辅助军队教学方面突出特点：

⑴三维立体感：使用虚拟现实技术制作军队辅助教学软件，可以增强相关环境、武器装备组成等的三维展示效果，学员可以随同鼠标、键盘前后上下左右展示模拟演练环境的各种角度，可以在任意的地理环境中进行演练，进行多角度观查，没有任何死角，打破了空间上的限制。

⑵环境真实感：使用虚拟现实技术制作军队辅助教学软件，可以模拟白天、黑夜、风雨天等各种自然环境，在装备操作教学方面，可以真实再现特殊天气条件对武器装备使用时的影响，让学员对实操课程中的特殊情况有更加深刻的认识和体会。

⑶增强体验感：使用虚拟现实技术制作军队辅助教学软件，让原本单一的课堂教学更加生动，让学员感觉身临其境，增强学员参与感，提高学习效率，促进理论知识与实际操作相结合，提高学员对所学知识的理解消化，并能针对系统模拟的特殊情况进行了解分析，形成指导实战的知识归纳总结。

将虚拟现实技术应用于教学，能够使学生由知识的被动接受者变成了虚拟环境中的参与者，可以调动学生的学习积极性，带给学生体验式学习的愉悦经历。因此，虚拟现实技术在高等学校教学，尤其是实践教学环节中具有广阔的应用前景。

3 虚拟现实技术在教学方面的应用遇到的具体问题

虚拟现实技术在辅助教学方面的积极性作用是毋庸置疑的，这为虚拟现实提供了广阔的应用前景，也在实际研究过程中遇到了许多问题。

⑴虚拟现实技术要求高：虚拟现实是一项综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域，该技术集成了计算机图形（CG）技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。涉及领域多，知识更新发展快，这对虚拟现实技术在教学方面的应用开发者提出了很高的专业要求，一般授课教员无法按照各自课程需求独自完成虚拟现实技术软件制作，必须转而求助相应学科专业人员开发研究相关教学应用软件。

⑵三维数据要求高：为使虚拟环境与客观世界相一致，需要对其中种类繁多、构形复杂的信息做出准确、完备的描述，必须要有教学人员根据教学实际需求出发收集。同时，需要研究高效的建模方法，重建其演化规律以及虚拟对象之间的各种相互关系与相互作用，这同时也要有专业技术开发人员根据建模需要指导数据收集，这些数据十分庞大，需要耗费大量精力进行数据的采集、整理、组织，以求更加真实的模拟场景。

⑶计算机硬件要求高：虚拟现实技术应用的硬件条件太过苛刻，图形生成是虚拟现实的重要瓶颈，虚拟现实最重要的特性是人可以在随意变化的交互控制下感受到场景的动态特性，换句话说，虚拟现实系统要求随着人的活动（位置、方向的变化）即时生成相应的图形画面，三维图形的生成技术已比较成熟，而关键是怎样“实时生成”，任何一台计算机，按照目前的虚拟现实技术，都不可能把一个无限大的场景装载进去.

针对以上虚拟现实技术在教学中的应用研究中遇到的问题，只能通过组织专业技术人员集中开发，并在开发过程中不断提高研究人员的专业知识，紧贴教学实际需求，在实践中搜集准确数据，力求真实模拟环境，并通过对大场景模型拆分、动态下载和动态调度等方法，克服计算机硬件的瓶颈限制，开发出符合实际需要的教学用虚拟现实软件。

4 结论

虚拟现实技术在教学中的应用仍是一个富有挑战性的现实应用问题，广大教育工作者和技术开发人员也都在研究解决虚拟现实技术在教学中的应用问题，相信随着计算机技术和交互技术的发展，虚拟现实技术会在教育教学方面更多得应用和发展。

[参考文献]

第8篇：虚拟现实技术的发展范文

关键词：3DMAX软件；虚拟现实技术；概述；分析；应用

0 引言

目前，我国利用3DMAX软件实现了虚拟现实技术在各行业的运用，为我国各行业的发展提供了助力。因为3DMAX软件是一种三维呈现信息的方式，所以基于3DMAX软件所建立的虚拟现实环境，能够通过广角全方位地呈现环境的信息和特点，这有利于行业相关人士对某一技术发展情况的了解和应用。因此，本文主要针对3DMAX软件的虚拟现实技术的应用进行详细的分析和研究，以期为我国的虚拟现实技术的应用提供更为广阔的思路，使其在不同领域起到更多的作用。

1 3DMAX软件概述

3DMAX软件是基于PC系统的三维动画渲染和制作软件，最初主要应用于游戏创作，后期逐步运用于电影创作。3DMAX软件的特点是上手容易、性价比高，同时因其具有可堆叠的建模步骤，所以进一步得到了广泛使用和发展。尤其是3DMAX软件在虚拟现实技术和环境的模拟建立中的特点和作用，进一步推广了3DMAX软件的虚拟现实技术在不同领域的应用。本文正是基于3DMAX软件，探讨虚拟现实技术在不同领域的应用。

2 虚拟现实技术以及相关技术的概述和分析

虚拟现实技术主要是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，能够使用户沉浸于该环境中。目前，我国各行业都使用了虚拟现实技术，有效地推进了行业经济的快速发展。主要是通过对模拟环境、感知、自然技能和传感设备等的建立，完成自身对周围环境的认知和了解。目前主要有力觉、听觉、视觉，未来的发展方向还会有嗅觉和触觉，同时可以依据使用者的数据进行分析，完成使用者下达的命令。3DMAX软件的虚拟现实技术，即通过三维展现信息的方式，让虚拟世界的物体按照现实世界的物理规律运动。

3 3DMAX软件的虚拟现实技术的应用研究

3.1 3DMAX软件制作虚拟现实场景的方法和技术

（1）基于实景的虚拟现实技术的运用。利用3DMAX软件基于实景实现虚拟现实场景，主要是通过对现实的数据以及实地的景物的获取，利用3DMAX软件进行建模，同时在场景的材质选择以及建设真实感的过程中，可以选择贴图模式。并且，可以在虚拟现实系统初始化的过程中导入模型对象化，实时呈现，从而全方位地展现虚拟现实的技术和环境，为后期的三维场景的完善和建立奠定基础，进而有助于3DMAX软件制作虚拟现实场景。因此，基于实景的虚拟现实技术的形成过程是离不开3DMAX软件的支持和帮助的。

（2）基于虚拟环境的虚拟现实技术的运用。虚拟现实技术中，利用3DMAX软件除了可以使用基于实景的虚拟现实技术以外，还可以使用基于虚拟环境的运用。而目前基于虚拟环境的显示技术主要可以从两方面进行分析：第一种是基于图像的方法进行技术运用和分析，第二种是基于模型的方法进行技术运用和分析。我国目前使用3DMAX软件的虚拟现实技术，主要就是以基于模型建立为主的技术运用方式。因为基于模型的技术运用是以几何实体为基础的，可以利用计算机通过统一的数据输出和几何图形绘制技术，构建一个实体的立体几何图形，然后使用3DMAX软件进行建模，这样能够快速地建立现实虚拟场景。在加入虚拟现实模型后，通过实现交互式虚拟环境，可以完成使用者对场景的移动、推动，以及旋转等动作的实现和感触，从而呈现一个三维立体的现实虚拟环境，达到具有真实触感的要求。而且，基于虚拟环境的虚拟现实技术，主要涉及的相关技术有三维实体几何模型建立的技术、实时渲染技术以及碰撞检测技术，需要具有物理属性。

（3）3DMAX的虚拟现实技术的工具使用。使用3DMAX软件实现虚拟现实环境，需要选择不同的技术工具作为支持。经过多年的经验和技术的总结，主要需要四种工具，分别是VR软件技术、3DMAX软件、图像处理软件和GIS软件。这四种工具的选择，能够全方位地呈现3DMAX软件的虚拟现实技术，符合虚拟环境中物w所需遵循的现实世界的物理规律，并且能够根据科学的比例，建立1U1的数据模型。VR软件主要是对虚拟现实技术中的场景进行仿真还原，对视景仿真、声音仿真，同时因为VR软件能够支持多种数据模式，兼容性较高，所以应用范围极广，减少了时间的浪费。此外，Multigen Creator软件主要是因为实时三维建模软件能够利用数据的特点，对场景进行真实的还原，通过地理信息系统得到的数据构造相关地形的特点，从而达到城市仿真、环境仿真以及模拟仿真的技术和要求。最重要的是，其具有的交互式感应技术和可视化技术，是目前虚拟现实技术中最为先进的技术，能够达到目前对虚拟现实技术的全部要求。

3.2 3DMAX软件制作虚拟现实场景的具体实施办法

（1）首先，3DMAX软件制作虚拟现实场景需要收集数据。因为利用3DMAX软件建立虚拟现实环境，需要对模拟的场景进行数据收集，所以应该通过相关部门获取需要模拟的数据。比如模拟长安古城，首先需要通过有关部门获取长安古城的原始资料，通过了解图纸资料、GPS和GIS获取最新的资料和数据比例，并且在获得原始数据以及最新数据的过程中进行对比以及校正，同时依照相关的比例，对长安古城进行等比例缩小，然后把照片做成地形贴图，这样能够为以后的建模提供方便。其次，需要准备好贴图资料，与地形贴图做好对比。贴图资料主要有两种模式：第一种是透明的纹理，主要是通过相关的图像处理软件处理后得到的，是非常简单的一种贴图资料处理方式。同时也可以对现场场景进行拍摄。第二种则是不透明的纹理，主要是通过数字化相机得到的数字化图片，可以使用PS软件进行修图，建立一个模型纹理库。

（2）需要三维实体建模。利用3DMAX软件建立虚拟现实技术，其中较为基础和重要的环节就是建立三维实体建模的过程，因为这一过程关系到虚拟现实技术的仿真以及呈现的关系。同时，需要根据不同的物体建立不同的模型，主要可以通过三个方面进行三维实体建模的构建：第一，合理减少模型的面数。因为在虚拟现实技术中，建筑模型的面数是可以塑造的，在一定程度上会影响虚拟现实场景的效果，所以应该在保证建筑数据和模型真实性以及有效性的基础上，合理地调整和减少面数，只有在必要的情况下，才可以选择使用或者细致化面数。第二，纹理的形成对图形的质量和画质会产生一定的影响，易造成画面失真。因此，应该尽量减少和压缩纹理的存在空间，但是一定要保证模型纹理的像素是2的n次幂，这样才可以保证显现的模型纹理是正确和准确的，才不会对虚拟现实模型造成一定的影响。

4 3DMAX虚拟现实技术建模过程中技术问题的解决办法

4.1 选择科学的方式读取数据

利用3DMAX软件建立虚拟现实环境，其中最重要的环节就是对数据信息的读取和存储。并且，在读取的过程中不能丢失数据信息，要确保在导入模块的时候不会受到阻碍。因此，在这一过程中，首先需要使用的工具就是3DSMAX软件，同时通过使用Export软件，导出模型的有关数据和模块，将其转变为3DS格式的文件。然后在读取信息的时候，需要处理信息转化过程中多余的信息面，一般采用的是面合并以及点合并的形式和方法。这样不仅可以让图像更加清晰、立体感觉更强，还符合虚拟现实技术的要求和标准，达到了3DMAX软件对虚拟现实三维成像的要求。

4.2 使用细节层次模型建立技术

虚拟现实技术在3DMAX软件中的实现不仅仅是由小建筑构成的，而是由大量的大型建筑和环境构建的。因为小建筑更容易是画质流畅的实时漫游的特点，所以在实现3DMAX上更容易。但是大建筑因为需要构建的模型较大，数据较多，不能确保建筑的每一个面都是画质流畅的，并且是否能够实现全面实时漫游的状态也不能确定，在不同角度和背景下选择的工具和使用的数据不同，也会产生不一样的效果。因此，需要使用LOD技术，这样可以实现在不同层次之下，同一物体具有不同的视角、不同的精细度，呈现出物体的立体状况，最终实现实时交互的目标。同时，手工建模可以实现以及焦距拉远的时候就可以选择简单的模型，这样便于拍摄（下转第页）（上接第页）和管理，能够减少虚拟现实技术对场景和建筑还原的时间。

4.3 使用自由度技术

虚拟现实技术在3DMAX环境中的呈现，不仅仅需要动态的视觉环境，还需要静态的建筑。因此，应该使用自由度技术，这样可以有效地掌握虚拟现实环境中动静结合的关系。比如人和建筑之间的动态关系、人和车之间相对静态的关系等，这些都需要使用自由度技术。先设定一个坐标，然后虚拟现实技术中的所有场景都围绕这个坐标运动，从而达到动静结合的目的。

5 结语

我国对3DMAX软件的虚拟现实技术的应用起源于20世纪，经过20多年的发展和运用，目前3DMAX软件的虚拟现实技术已经广泛应用于我国的各行各业。我国的3DMAX软件的虚拟现实技术逐渐成熟，无论是在建筑、医疗、电影，还是环境模拟等方面都起到了重要作用。因此，P者简单地对3DMAX软件以及虚拟现实技术的运用进行了分析，论述了3DMAX软件在虚拟现实环境建立中的技术和方法，进一步加深了对3DMAX软件和虚拟现实技术内容的理解。

参考文献：

[1] 郎毅. 3DMAX软件的虚拟现实技术的应用[J].青春岁月，2014（08）：123-125.

[2] 贾子维，张哲 . 3Dmax技术在虚拟变电站设计中的研究与应用[J].农业科技与装备，2014（07）：111-115.

[3] 夏蕾 . 3Dmax在城市虚拟现实建模中的应用[J].电子测试，2013（06）：156-158.

[4] 黄海.基于3Dmax软件的虚拟现实技术在建筑和设计中表现的应用[J].江苏交通工程，2015（08）：167-169.

第9篇：虚拟现实技术的发展范文

关键词：虚拟现实技术 城市设计 应用

一、什么是虚拟现实技术

虚拟现实技术，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真然后通过各种摄像头、传感器等O备，来让用户体验一种比较贴近于现实的场景，使用户沉浸到该环境中。

二、分析城市设计中常规方法与虚拟现实技术的不同

（一）常规方法存在的不足

相对于城市规划的抽象性和数据化，城市设计更具有具体性和图形化，以协助于以后的日常规划管理工作。传统城市设计由于技术手段的限制，设计师仍通过二维图形来展现设计方案，仅在小群体设计中才使用三维建模；传统的GIS系统只结合了地理信息系统及经济技术指标的二维模式；3DMAX三维建模耗时耗力，不提倡用于大规模场景中；建筑沙盘仅能鸟瞰全景，制作较为繁琐。以上几种方式并不能在应用中实现人机交互的动态传感的效果，不能完整的表达出设计者的想法和思路，存在一定的局限性。

（二）在城市设计中采用虚拟现实技术的优势

虚拟现实技术融合了二维GIS、多媒体等技术，它继承了GIS系统地理信息系统的优势，可对建筑密度、容积率、选址可行性，地理周边环境等进行分析，以达到最有效果；它将网络、遥感等技术加入其中，以达到实时更新与浏览的效果；它具有交互式动态传感等技术，以便更直观地对场地对象、日照、视点、路径等做出反应；相比于3DMAX建模，虚拟现实技术已实现了全景拍摄，即虚拟建模结合全景拍摄技术使视图三维化更方便快捷。

三、虚拟现实技术在现实中的应用

虚拟现实技术的完整实现应包括城市设计、城市设计单体三维化及场景渲染、实现人机互动几部分。

（一）虚拟现实技术在城市设计中的运用

城市设计对要求城市的特定区域、土地利用、功能要求、建筑物外形与高度、交通流线、公共空间分布、景观造型、街景风格等要素实现相互配合和协调，使综合效益最优化。在对设计目标和经济技术指标要求进行分析后，将全部信息纳入空间坐标系中（GIS和CAD都可实现，但要注意后期软件的兼容性），然后在系统中将每个空间实际面积、方位、建筑的整体风格及布局等按照比例要求来进行调整；运用虚拟现实系统辅助完成城市的土地利用、空间分割、道路交通、建筑布局等设计方案。

（二）实现对虚拟场景的城市设计

在实现虚拟现实技术的虚拟场景中，可将整个城市设计的方案按照不同街坊分割成若干个小的空间场景，然后借助OpenGL技术或Muligen系统和计算机来进行对系统中的场景进行三维化渲染，以此来设计出更加逼真的效果图。在分割时如果计算机的虚拟内存还没有达到设计的要求，我们可以采用进行对场景的对动态分割。然后通过SiteBiulder或其它虚拟动画软件实现三维空间的虚拟动画。

（三）实现城市设计的人机交流和互动

利用虚拟现实技术设计好整个空间场景后，然后我们利用专业的输入设备以及跟踪设备来实现对虚拟场景的感知。在虚拟现实技术的系统中人际接口为人机的交互提供了一个非常重要的路径，它可以使体验者真实的体会到人体的感官享受和形象的三维空间环境，并且还可以与其互动。所以说，虚拟现实技术的人机交互有效的提高了人们对设计环境的感知，可以使人们真实的体验到当中去。

四、虚拟现实技术对城市设计后期管理的意义

（一）从管理功能的角度来分析

城市设计服务于城市规划的管理，为了能在城市规划的模板上展示最新的虚拟现实规划的主要内容且将各个模板与周边的环境相融合起来，虚拟现实技术将实现技术与规划管理同步作为发展的目标。虚拟现实技术属于一种城区规划与量化的一种管理工具。而城市设计的空间信息与属性信息的仿真系统主要是通过3D的方式来构建成的，然后将设计的好的规划方案通过三维技术来进行仿真优化，从而为城市空间的管理工作提供有效的真实数据。虚拟现实技术，可以在规划管理中轻松实现空间定位，即快速导航定位三维场景数据；实现数据管理功能，即对虚拟现实中的三维场景数据进行更改和修正；实现空间量算，即对虚拟三维场景中的空间距离、水平距离、高差、地表面积、地形坡度等进行量算；信息查询，及对建筑、植物等属性进行查询；实现日照分析，按照空间坐标信息，结合太阳光照时间及建筑物方位，对日照时间及建筑物遮挡情况进行分析；实现城市设计方案比较，通过改变输入数据对多套设计方案进行虚拟比较，以选取最优方案。

（二）从系统的扩展角度来分析

VR技术的一体化操作平台具备足够的软硬件接口以及功能的扩展模板，所以可以将各部门集中起来同时运作，并且还可以利用虚拟现实技术来优化城市的整体空间布局，疏通城市的交通网络，构建城市的安全服务等等，非常有利于提高城市的整体管理效率，带动城市发展。

五、结语

本文主要分析了虚拟现实技术在城市设计中如何应用起来，它采用三维模拟仿真技术，让观众更直观详细的了解到整个城市的具体规划设计和发展前景，同时，也利于开展各种项目的实地的调研及招商引资等等。从目前虚拟现实技术的发展情况来看，采用VR技术来完成城市设计的方案越来越多，尤其在人机交互的领域中显得尤为突出。这种现象也充分说明在城市设计当中采用虚拟现实技术的效果是显而易见的，若能够按照这个道路一直发展下去，那我国的建筑、景观设计以及未来的城市设计将会有更广阔的前景。

参考文献：

[1]亓传伟，段新华.虚拟场景建模技术研究[J].价值工程，2011，（13）.

[2]谢波，李利军，林岚.基于GIS和VR技术的三维城市规划系统的研究[J].微计算机信息，2004，（10）.

[3]郑卫民，曹文.虚拟现实技术在城市设计中的应用[J].中外建筑，2005，（01）.