虚拟现实设计技术精选(九篇)

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第1篇：虚拟现实设计技术范文

将虚拟现实技术应用于产品的开发设计，称之为虚拟设计。传统的产品设计教学手段没办法达到现实设计的完整程度，虚拟现实技术的应用到产品设计教学中，这样可填补传统教学手段的不足。从其虚拟现实技术本身来说，虚拟设计是将将要设计的产品从设计概念到最终的投入市场使用的全过程在计算机上创造的虚拟环境中假象地实现。主要目标不仅是对未来产品的外在形态和生产程序进行模拟开发和可视化视频，而且对产品的使用、技术、功能和指标以及在产品未来实现的各个阶段中的实施方法进行评价、测量和完善。

1.1虚拟技术的特征符合产品设计教学的教学特点

交互性、沉浸性、构想性是虚拟技术的主要特征。交互性，是虚拟技术的共同特性。利用虚拟现实技术设计的概念产品是一个数字化的虚拟产品，它具有真实产品所具有的特征。通过对产品实时的模仿真是存在的特性，设计师就可以像使用现实产品一样使用虚拟设计的产品，不必受到现实情况和仪器设备的各种束缚，通过虚拟设备设计无拘束的在虚拟空间发展、完成自己的创造性能力和想象性能力。沉浸性，是虚拟现实技术区别于其他应用性技术领域和教育范围的最重要也是最明显的特征之一。应用虚拟现实技术节约了传统产品设计中需要制造的模型产品所需的材料物资，时间也尽可能的缩短。而且在计算机技术软件中对设计的产品修改、分析、测量等过程中比以往教学设计方法中反复修改绘图及重新制造产品的外观模型的方法要快捷省力很多。因此从虚拟现实中学习的的设计知识和实践能力是以往的学习方法所不能比拟的。构想性，是从概念的认知到最终的知识完全掌握的一个循序渐进的过程。虚拟现实技术提供了减小产品设计开发过程，充分利用计算机软件技术功能对产品色彩、造型、材料的完善，并模拟一个假设的使用情景和使用环境，将设计产品放置于其中进行分析、检测、总结、归纳。这种情景式的教学设计方式能够产生高水平的思维能力，使学生在学习时缩短时间，提高学习产品设计的效率。

1.2虚拟技术的特征符合产品设计教学需要

虚拟现实技术在教学上的应用开创了“虚拟教学”模式。虚拟现实技术教学的创造性和实践性为学生提供了一个自主、交互和直观的学习环境,为教学的创新提供了新的平台和可能性,丰富了教学的实践形式和多样性。从而培养了学生的发散思维、形象思维、直觉思维。随着网络技术、多媒体技术的不断发展和完善,虚拟现实技术必将具有更加广阔的应用和发展前景。随着VR、Java3D、3DStudioMAX等计算机设计软件在产品设计开发教育领域的应用,虚拟现实技术作为一个全新的教学手段方式,将会在产品设计教学过程中广泛应用并发挥非常重要的作用。其自身强大的教学优势和潜力必将更好地服务于产品设计教学当中。

1.3虚拟技术的应用促进产品设计教学模式的改变

教学改革的目标是实现教学现代化，提高教学效益和质量，全面提高学生学习能力。在产品设计教学课程中虚拟技术的应用起到了实现教学方式现代化的手段之一。教学内容的现代化、教学手段的现代化、教学观念的现代化、教学组织的现代化是教学现代化核心内容。虚拟现实教学有利于创造性创造这样的环境。虚拟现实技术逼真的虚拟设计环境为学生提供了很好的人机交换的过程，产品设计教学本身就是一个全面、整合、多学科知识交叉的专业课程，虚拟现实技术针对这些问题提供了文本、图像、图形、音频、视频、和动画等多媒体的教学模式，是产品设计教学改革实现的重要手段之一。在这种全新的环境中极大地促进了学生的学习观念和学生的学习主动性，同时也对教师教学方法的多样性提供了帮助。

2虚拟产品设计开发在教学应用中存在的问题

2.1计算机软件对虚拟产品设计技术支持情况

虚拟产品设计教学主要是应用现代计算机技术，通过计算机技术对产品设计教学带来全新的改变，弥补了教学中的不足。这就不得不面临计算机软件本身的技术、研发、应用等问题。图形生成技术是虚拟现实的重要瓶颈。图形生成的速度取决于设计软件的运算能力，除此之外还要求计算机软件设计人员在开发、研发、材料、运算方法等方面都要有较高的水平。等等这些都制约着虚拟技术在产品设计开发教学中的应用。

2.2学生使用计算机软件自控能力和熟练程度

虚拟现实技术本身是一项走在时代科技前列的科学技术，吸收和应用的普及化难度较高，从而影响到虚拟现实技术的应用。同时鉴于教师本身的素质,使用这些教育软件也存在困难。在学生的角度来看，由于自身在这种虚拟环境中的学习,没有了传统的教学方法，他们的学习方式需要改变。现在很多学生自制能力较差、学习依赖性较大，对教学中教师的主导作用依赖比较高，而且每个学习个体对计算机知识的了解情况不同，对软件的操作能力水平也不相同等等，这些都造成了部分学生跟不上教师讲解的问题。

2.3教学过程中不应该完全依赖虚拟技术

产品设计教学过程中虚拟技术的应用本身只是教学手段的一种扩展。产品设计教学方式应采用多种手段的教学方式。虚拟现实技术与传统教学模式在教育观念、教学方式、教师的素质、教学手段等都有着较大的差异。产品设计本身是多学科相互交叉、相互融合的一种设计方法。怎样才能更好的在产品设计教学中应用多种教学方式、教学手段，扩大学生学习的知识点，引用不同的教学技术等，都是我们在教学中应该注意的问题。所以虽然虚拟技术是能够对产品设计教学创新模式提供一定的帮助，但是不能把虚拟现实技术教学手段看成是万能的教学方法。还应该从产品设计教学本身的特点、要求、实现方法等方面，找出可以适合不同教学重点、适合不同学生、适合不同的地域文化、适合不同的教学技术的教学方法。

3如何促进虚拟现实技术为产品设计教学更好的服务

3.1加大虚拟技术的技术更新

现在大多数虚拟现实技术软件普遍存在语言专业性较强、通用性较差、易用性较差等问题。同时，软件的开发费用支出十分巨大，这都是因为硬件设备的局限性，而软件所能实现的效果受到空间和时间的影响较大。很多的设计软件开发不成熟，同时也缺少高性能、高速度、高配置的计算机来处理相关的图像、图片、计算等。这些都制约着虚拟技术的在教学中的应用水平和教学效果。所以加大虚拟技术的技术更新换代，提高计算机运算能力，开发适合在产品设计教学中应用的软件是非常重要的。

3.2加强对虚拟技术教学教师的培训

虚拟现实技术在教学中的应用，是教师有了更多的有效的教学方法。但是教师要想利用好这种新的教学手段，尤其是产品设计开发课程中所涉及到的相关计算机技术、软件多是一些在行业中比较领先的技术，这就对教师提出了挑战。教师要想继续的在教学中发挥主导作用就必须提高自己的综合素质，学习、掌握、应用新的技术知识，要想做到这些就要求教师利用更多的时间去学习新的科学知识、相关技术知识和相应计算机软件，积极地进行教学研究，以适应现代化产品设计课程的教学需要。教育机构在购置或者开发应用虚拟现实技术教育软件后，还应该加大对使用者的技术能力培训，这样他们能正确、独立、完整地操作这些设计软件，并且要向开发者寻求帮助，得以对软件使用过程中出现的新的需求和问题得到有效的解决。对设计软件在使用时产生的效果还应建立长期有效的评价机制。现代我国的工业设计专业教师在教学手段和教学能力上还有待遇提高。由于虚拟技术本身产生的时间较短，在有些关键技术又是以信息技术为技术创新，对于有些教师来说掌握和学习起来比较吃力。如何使这些老师能更好、更快的适应新的教学技术、教学手段，这就需要社会和学校应该加大这方面的教育投入。从而使虚拟产品设计在产品教学中的应用更广泛、更适合、更灵活的应用到教学中来。

3.3完善虚拟技术相关产业

虚拟现实技术是一项投资大、见效慢、高难度的科学领域。和一些发达国家相比，我国的虚拟技术研究起步较晚，技术上有一定的差距。但是这些引起了我国政府相关部门的高度重视，根据我国国情及时的制定出了开展虚拟技术的研究计划。于我国的上世纪90年代在国家“九五”规划、“十五”规划、863计划、国家自然科学基金会、国防科工委等部门的重视下，把虚拟现实技术列入了重点资助范围。这些都对我国的虚拟现实技术未来发展起到关键作用。在国内其他民营企业及组织对虚拟现实技术的研究中，产生了一大批的技术网站，为国内众多的虚拟现实爱好者创建了良好的学习环境。同时也提供有益的虚拟现实引导，他们在积极推动虚拟现实技术本土化、大众化、普遍化的同时，也在建筑仿真、房地产交互、教育虚拟技术教学的应用系统开发方面取得了良好的效果。使虚拟现实在商业应用、教学应用、科学应用、工业应用等方面得到了广泛的应用。这些技术不断的成熟，同时也为虚拟技术在教学中的应用带来发展的空间。所以说虚拟现实技术产业的提升对教学使用虚拟技术的成果起到至关重要的作用。

4结语

第2篇：虚拟现实设计技术范文

【关键词】虚拟现实技术；网络虚拟实验室；3ds Max；VRML

Based on Virtual Reality Technology of The Construction of the Network Virtual Chemical Laboratory Design

YAN Xiao-li ZHENG Yan-bin YAO Fei SU Jing-xia

【Abstract】This article first introduces the network based on virtual reality technology， virtual chemical laboratory of architecture， and then introduces the combination of 3ds Max software and VRML language implementation of virtual test scenarios interaction function and the method of animation effects theory， lays the foundation for the construction of network virtual laboratory.

【Key words】Virtual reality technology； Network virtual laboratory； 3ds Max； VRML

0 引言

随着虚拟现实技术和计算机网络技术的发展，虚拟现实技术应用的领域已经深入到军事、医学、教育等各个领域。利用虚拟现实技术建立的化学实验室与传统实验室相比高效、开放、灵活、用户自定义等优点决定了它在远程教育中的良好应用前景，必将成为教学活动的重要环节。

1 虚拟现实技术与网络虚拟实验室

虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）是以计算机技术为核心生成的一个三维空间的虚拟世界，借用专用设备为用户提供关于视觉、听觉、触觉的感官的模拟，并通过键盘鼠标等操作实现人机交互，使用户有身临其境之感。虚拟现实技术的突出特征为“3I”，即 Immersion（沉浸性）、Imagination（想象性）、Interactive（交互性）[1]。根据用户参与VR的形式以及沉浸的程度，本文用的是桌面虚拟现实系统。

1989年，美国弗吉尼亚大学（University Of Vinginia）威廉・沃尔夫（William Wulf）教授首次提出了虚拟实验室的概念：用来描述计算机网络化的虚拟实验环境[2]。本文要建立虚拟实验室就是基于互联网环境下完成的网络虚拟化学实验系统。

基于虚拟现实技术的网络虚拟实验室指的是在网络中创建一个可视化的三维环境，其中每个可视的三维模型代表一种实验对象，用户通过对鼠标和键盘的操作，可以模拟和仿真具体的试验对象、实验环境和实验过程，从而实现对实验的模拟，实现与真实实验环境下相一致的实验效果，达到同样的教学目的和要求。

2 网络虚拟化学实验室体系结构

网络虚拟化学实验室体系结构主要由两部分构成：服务器端（Server）和客户端（Client），如图1所示。其中客户端的功能是客户通过直观的界面操作来实现人机交互。界面上有各种操作，都是基于模拟软件，即虚拟实验平台来实现的。服务器端的主要功能则是及时响应客户端的请求。由于此软件的访问量较之商业网站的访问量少很多，因此可以建立一个比较小的云平台，当客户向服务器发出请求时，就把请求转入云端进行集中处理。但是为了避免多个客户对共享资源的互斥访问，要采用并发处理机制，这样才能及时的响应客户端的多用户请求。

客户端与服务器端的交互是通过一系列的协议和连接来实现的。客户主机上安装有支持Java语言的浏览器，Web服务器为Java Application，启动后服务器便会在端口侦听客户端的请求。当客户端通过浏览器向Web服务器提出HTTP请求时，Web服务器就会通过HTTP协议把客户所需要的文件资料传送到浏览器上，此时客户就可以在浏览器上阅读了。在这一过程中，通信接口作为客户端和服务器端的媒介，通过TCP/IP协议和数据库接口进行通信[3]。

3 实验场景建模实现

虚拟现实场景的制作通常有如下三种途径：第一是通过数码相机或摄像机进行实景拍摄，然后制成全景图；第二是使用计算机编程的方法直接生成，常用的程序设计语言有VRML、OpenG、LX3D等；第三则是使用商品化的软件制作虚拟的三维场景和动画，如用3ds Max、EON Studio等[4]。

为了使用户最大程度上的“沉浸感”，要求虚拟化学实验场景与真实实验环境高度一致。将虚拟实验室场景的建模分为两大类：一是实验室基础环境，包括实验室内部环境以及实验室基础设施；二是虚拟实验器材，包括实验器材以及实验药品等。对于这些虚拟实验室内部构造的实现不仅需要形似，更需要其在材质、纹理、内部结构方面都十分逼真。

图1 网络虚拟化学实验室体系结构

对于虚拟实验环境的建模，比如天花板、窗户等的建模可采用实景虚拟现实技术。实景虚拟现实平台是对现实场景的处理和再现，因而展现的是完全真实的场景。相比于利用3ds Max建模得到的效果，更能使用户沉浸其中。

对于那些比较比较简单的实验药品和仪器，由3ds Max建模实现。3ds Max建模软件包含了基本的几何模型，这些几何模型不仅在建模时可以直接使用，也可以将其作为基础，实现较复杂的模型的创建。对于实验仪器和设备而言，建模时最重要的是要根据实际情况赋予不同的物品不同的材质。赋材质时可以使用VRML中的Appearance （外观节点）反应造型的属性。如物体的材质、表面颜色、透明度等。

实验室很多其它场景如烧杯，药品架、投影仪等的建模都可以采用以上的原理实现。

4 交互功能以及动画场景的实现

VRML是一种用于建立真实世界的场景模型或人们虚构的三维世界的场景建模语言，它在3ds Max创造出的三维场景，不仅可以插入多种多种VRML节点，同时也可以将其直接导出到VRML中，因此可以利用VRML的传感器节点，实现实验中的交互功能以及动画效果。

4.1 交互功能实现

在虚拟实验系统中，可通过VRML中的检测、感知等节点实现用户和虚拟对象之间的交互。

根据用户在场景中的动作，将检测器分为两类：触摸型的传感器和感知型的传感器。将动作从广义上分为两类：一类是用户的输入设备对于对象的操作，一类是用户和场景中的某对象接近的程度，对象进而做出反应。用户在虚拟实验室系统中，将鼠标作为主要的输入设备，这时采用第一类检测器检测鼠标单击、指向和拖动等动作，从而对场景做出做出相应的回应。

以KMnO4制造O2实验为例，在实验过程中需要加热，因此单击鼠标点燃酒精炉，此时触摸型传感器中的接触检测器节点（TouchSensor）可以很好地检测鼠标是否单击了对象，从而做出反应。在实验时难免会出现虚拟空间物体之间的碰撞，此时可以感知型传感器中的碰撞传感器节点（Collision）可以用来检测何时用户和虚拟空间中的造型发生碰撞并作出反应，同时该节点中的ROUTE路由提交的事件可以启动一个声音节点，使实验场景更加真实。

对于一些复杂的计算、智能推理能力等，可以利用VRML的Script节点。Script节点包含一个程序脚本，可以定义和改变场景中对象的行为和外观。在Script初始化时（即事件被检测到时）调用程序脚本将事件和节点从VRML传递到Java程序中，同时将命令从Java程序传递到VRML中[5]。比如在实验过程中处理自由落体及反弹就可以利用此节点。

4.2 动画场景实现

对于VRML场景来说，交互功能仅仅能够实现对场景的控制，为了达到虚拟现实的目的，还需要制造动画的效果。在VRML中实现动画实际上就是借助于时间检测传感器节点确定发生变化的时间，借助于描述场景中造型的状态，利用外观变化的内插节点来控制他们的外观和状态随着时间的变化以产生动画的效果。

VRML设计了许多插补器节点对应不同的状态变化，利用插补的方法构建场景中的动画效果，如实现造型位置变化的位置插补器（PositionInterpolator）、实现方位变化的朝向插补器（OrientationInterpolator）、实现颜色变化的颜色插补器（Colour Interpolator）以及坐标插补器（CoordinateInterpolator）等[6]。

仍然以KMnO4制造O2为例说明，在此实验中涉及到的有药品颜色的变化、O2的增加等动态变化。这时可以采用时间传感器和颜色插补器（Colour Interpolator）描述实验启动后KMnO4变为MnO2时的颜色变化（紫色变为黑色）；用位置插补器（PositionInterpolator）和时间传感器来描述O2由少变多时的动态效果。

5 结束语

基于虚拟现实技术的化学实验室不仅弥补传统化学实验教学的不足，同时为教师提供了一个良好的教学环境、为学生提供了一个学习化学的平台，同时为其它实验课程的教学改革与发展提供了技术支持，对于推动教学体制的改革有及其深远的意义。

【参考文献】

[1]段新昱.虚拟现实基础与VRML编程[M].北京：高等教育出版社，2004：01.

[2]KOUZESRT， MYERS JD， WULFW A. Doing science on the In-ternet[J].IEEE ComputerSociety，1996，29（08）：40-46.

[3]范鹏轩，孙静.一种Web3D虚拟现实系统的场景数据调度方法[J].科技广场，2010（01）：107-109.

[4]文孟飞，阳春华.网络环境下虚拟现实实验室构建探析[J].广东广播电视大学学报，2004（04）：27-30.

[5]刘辉，金汉均.基于VRML虚拟实验室实现方法的研究[J].实验室研究与探索，2007，26（12）：225-227.

[6]胡小强.虚拟现实技术[M].北京邮电大学出版社，2005：255-257.

基金项目：河南师范大学国家大学生创新创业训练计划项目（201210476065）。

作者简介：闫晓丽（1993―），女，河南平顶山人，本科，研究方向为虚拟现实技术 。

郑延斌（196年―），男，河南新乡人，博士，教授，主要研方向为虚拟现实、人工智能。

第3篇：虚拟现实设计技术范文

一种新兴技术正改变着人们工作生活的各个方面，它就是虚拟现实技术。这项技术现如今已经在很多个领域得到了非常广泛的运用。作为一种独特技术手段存在的虚拟现实，在展示空间设计中很有效地解决了一个重要的问题，这个问题就是实体建立和抽象思维之间的联系。

关键词：

虚拟现实技术；展示空间设计；教学设计

伴随着科学技术的飞速发展，人类已经跨入数字时代。虚拟现实作为一种新兴技术，在很多领域得到了非常广泛的应用。而在展示空间设计领域，虚拟现实已经作为一种非常重要的技术手段，渗入整个行业。其可以有效地解决抽象思维与展示空间设计实体间的联系问题。让人身临其境的感受、体会展示空间落成后的效果，让观者充分理解展示空间设计师的意图，达到实效沟通。因此也大大受到展示空间设计师们的青睐，并在展示空间设计领域得到了初步的应用。

1展示空间设计教学的内容和原则

展示空间设计是指展示空间在施工建造之前，设计者按照施工要求，把使用过程和施工过程中存在的问题或者可能发生的问题，做好全面的设计设想，拟定好解决这些问题的方案，用图纸表现出来。而展示设计教学则是将该设计过程放入课堂教学中，使学生明白如何实现展示空间设计的优化过程。最终落成，充分满足使用者的各种要求。下面就展示设计教学的基本原则、展示设计教学的基本内容做一阐述。

1.1展示空间设计教学的基本原则

把抽象的问题形象化、具体化，从而让学生更快速的理解教师的设计意图、调动学生的积极性和主动性，使教学更有效，使学生更容易建构新知识。

1.2展示空间设计教学的基本内容

一个优秀的展示空间设计作品要求满足空间环境的构造设计和展示空间空间环境的组合设计。要达到空间环境的构造设计和组合设计，在展示空间设计教学中，我们更需要做到为学生创设有效的情境，让学生有强烈的临场感、沉浸感，从而让学生在设计作品时不仅在功能、要求上创造良好的空间环境以满足人们生产生活文化等各种活动的需要，而且在内外形势上，创造良好的展示空间形象以满足人们的审美要求，最终达到让课堂教学更有效的目的。

2信息时代展示设计教学中存在的问题

展示空间设计教学是一门比较新兴的学科，一直以来不断发展和完善，在以往的展示空间设计教育中，教师大都是以尺子、图板、铅笔、工作模型等来展开的，教师通过手绘草图、电脑绘图（二维或三维)或向学生展示展示空间的模型，以向学生传达基本的展示设计构思。这种教学方法虽然快捷，但是过多依赖于二维图形，对于二维形体的推敲就显得捉襟见肘。

3虚拟现实技术应用于展示空间设计教学中的优势

虚拟现实技术非常有利于以学习者为虚拟学习情境创设一个良好的环境。教学是一门艺术，它强调学生的独特情感体验，要求教师在课堂上能够引导学生进行自主、积极的学习。可以这样说，情境教学在课堂教学实施过程中起到非常重要的作用。用情境教学法也更便于引出新内容，通过构建展示空间情境，教师用语言描绘展示空间理论和设计理念的同时，师生能共同进入角色，让学生在不知不觉中进入新知识的掌握和学习中。

4虚拟展示空间设计教学过程的组织

学生完成了以上的知识和技术储备的基础上，我们如何来引导学生实现虚拟展示空间设计呢？从教学方式上，选择的是任务驱动的教学模式，有利于学生克服单向思维，学会多向思维，综合运用知识，不断增强学生的创新能力。任务驱动教学分为以下四个步骤：第一步：展示计划。在这一部分中，教师创建情景，演示整个展示空间设计的任务。教师通过创建虚拟展示空间设计作品的任务情景，在情景中理解展示空间设计的新问题，教师提出总体设计目标，学生一边体验虚拟情景，一边提取自己知识结构中的相关经验，尝试用已有的知识解决教学情境中的问题。从而激发学生的探究欲和求知欲。第二步：分析计划。在第一个步骤中，教师演示的展示空间设计总任务一般较繁杂、信息量也较多，学生不能立刻理解并设计出合理方案。这时需要教师带领学生共同分析教学任务书，并让学生用自己已有的经验将总设计任务分解成一个个小任务，并且这些小任务要环环相扣，满足展示空间设计总任务书的要求。第三阶段：解决疑问。在这个步骤中，主要目的是让教师引导学生，发挥自身本有的主观能动性，主动探究问题，将上一步分解出来的小任务逐个完成。这时学生需要结合自己的初始能力，完成新知识的建构，并建立各个小任务之间的相互联系，然后再去验证，从中获得完成总任务所需的知识、能力。第四阶段：效果反馈。学习的过程就是一个不断反思、不断提高的过程，在探究性学习获得结果之后，学生应该对自己的学习效果有一个比较客观的评价。比如：我完成了什么内容、完成的效果自己是否满意、哪些地方还需进一步改进和提高、是否有更好的方法实现教学内容等。通过反思，学生不断地对设计作品作出调整和反馈，从而获得新的知识和经验，增强、丰富经验。

总之，在展示空间设计教学的过程中，利用虚拟现实技术进行展示空间设计，不能单单只建立在虚拟场景基础上的模像直观教学，而缺乏语言准确性、生动性、形象性的表述。如果那样虚拟场景也仅仅起到一种陈列作用，学生难以获得确切的感性认知。因而，在展示空间设计教学过程中要根据教学内容、学生素质、教学环境等灵活运用虚拟现实技术构建虚拟场景，同时辅以语言直观教学，就会有更好的教学效果。

作者：张娇 单位：吉林动画学院

参考文献：

［1］王柯.基于虚拟现实技术的三维漫游系统研究与实现［D］.西南交通大学研究生学位论文，2003.

［2］申蔚，曾文琪.虚拟现实技术［M］.清华大学出版社，2009：8-9.

［3］刘志菊.浅谈虚拟现实技术及其应用技术［J］.山西建筑，2008（3）.

第4篇：虚拟现实设计技术范文

前言

虚拟现实技术可以称作灵境技术，具体就是结合计算机网络技术、多媒体技术、多传感技术、图形技术、仿真技术、以及智能技术等等方式，通过构建三维虚拟模式，同时利用专门的设备来实现。也就是说，虚拟现实技术作为一种全新的信息技术，可以生成多维信息环境，对于环境艺术设计具有至关重要的意义，可以使环境艺术设计更加完善。

虚拟现实技术的应用特征

1.效率性

将虚拟现实技术运用到环境艺术设计中，可以极大程度的改变传统的环境设计模式，突破了其中存在的各种复杂性问题，比如说摒弃沙盘或者模型的方式，有利于控制设计成本，节约了设计时间。通过高科技技术手段，能够以多媒体模式、数字化模式真实形象的展示出虚拟设计的项目，而用户只需要在虚拟现实技术的平台中，即可观看模型效果，以此将网络资源的优势有效全面的发挥出来，更加充分的展示出作品的效果，以此实现宣传目标，促进工作效率的提升。

2.交互性

通过虚拟现实技术，可以将环境艺术设计作品更加全面、更加形象的展示出来。在虚拟世界中，利用数字化技术，能够对展示物的一些数据信息进行传输，同时可以接受信息、认知信息、以及反馈信息等过程。虚拟现实技术所创建的环境，更加向真实化方向发展，通过计算机所构建的三维数字模型，内嵌虚拟现实场景，能够使用户的各种感官感受有效激发出来，产生真实的交互感受。比如说，在虚拟空间中，用户可以用手去获取虚拟环境中的物品，同时还能够真实的感受到物品的重量，并且可以让被抓住的物体随着是自身移动。

3.艺术性

在环境艺术设计中，通过使用虚拟现实技术，需要具备较高性能的图像处理工艺。比如说3D虚拟建模、Flash、全景图片等方式，可以以高清的形式，展示出各种图像，从而使设计作品更加具有艺术性和真实性。用户在观察图像之后，可以对项目的整体结构做到全方位了解，并且了解所使用的材料和工艺等等。所以说，虚拟现实技术具有更加良好的艺术性效果。

4.侵入性

虚拟现实技术具有侵入性，其可以让用户感觉到更加真实的环境效果，有些时候，还可以让用户感受到身临其境的感觉。产生此种感受的主要因素，在于虚拟现实技术的设计正是充分基于人的感官感受、以及心理特点出发，同时通过计算机技术，使图形更加具有立体效果，从而使用户置身于三维空间中。对于侵入性来讲，在某种程度上来讲，其可以理解为临场性和存在性，关键是对用户在虚拟环境中的真实感受程度进行反映。用户需要提前佩戴专门的头盔和手套，才可以真实的感受到虚拟环境中的立体效果，同时在此种虚拟环境中，不会受到外界因素影响，能够全身心的投入到虚拟世界中。假如用户无法分辨出真假效果，也就是好比置身在真实的环境中，那么可以说是最为理想的侵入性效果。

5.多感知性

考虑到虚拟现实环境中，均会配备齐全各种感官装置，包括有视觉、听觉以及触觉。用户不仅仅具有视觉感知，还可以形成听觉感知、触觉感知、以及力觉感知，特别情况下还会产生嗅觉感知以及味觉感知。所以说，虚拟现实技术具有非常良好的多感知性，可以让用户感受到身临其境的感觉。就现阶段的虚拟现实技术来讲，尚未实现所有感知功能，也就是无法达到最理想的虚拟技术状态。

虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用

1.应用到环境艺术模型设计当中

由于虚拟现实技术具有交互性、多感知性、侵入性等等特征，通过上述种种特征，可以让用户进入到交互式的、三维虚拟环境中，同时可以与虚拟环境进行一些互动沟通，用户的各个感官受到刺激，会产生到身临其境的感觉。在环境艺术设计过程中，通过使用虚拟现实技术，可以说非常具有必要性，设计可以通过计算机进行虚拟现实技术系统处理，能够虚拟系统中，展示出现实生活中的事物。通过此种设计过程，能够让设计人员更加真实、直观的感受到，在实际生活中设计作品的相同感受，并且有利于设计人员更加全面、准确的把握每一个设计细节，以此构建良好的环境艺术模型，确保自己的设计想法可以顺利的转换成设计成果。可以说，极大程度的增加了环境艺术设计的感知性与直观性。

2.更加便捷的对环境艺术设计作品进行完善

对于设计作品来讲，需要反反复复的不断修改，一直到完善，最终成为一个优秀的设计做你。在以往的环境艺术设计过程中，在完成设计作品时，设计人员很难对作品做到全面直观的感受，抽象性的概念影响作品的完整性。通过使用虚拟现实技术，可以有效解决此项问题。虚拟现实技术可以在最开始，将设计构建成虚拟的现实模型，通过观察模型，便于设计人员更加直观的观察每一个设计环节。在具体方案实施之前，利用模型，设计人员能够全面的进行观察，及时发现设计方案中存在的一些不足之处，并且在此情况下，对方案反复修改完善，直到其符合设计要求。所以，虚拟现实技术一方面使完善环节得到简化，另一方面还能够使修改更加具有针对性。

虚拟现实技术在环境艺术设计中应用效果

1.增强了环境艺术设计的直观性

在环境艺术设计的发展过程中，逐渐经历了手绘图纸、电脑效果图和建筑动画三个过程。在此阶段，可以看出人们都不断追求高科技，新型的科学技术，从而获取更加高层次的艺术品质，实现最佳的艺术表现效果。在如今的环境艺术设计中，通过使用虚拟现实技术，在各种软件和硬件的作用下，可以创建非常真实的虚拟环境，基于此种环境考虑，利用技术手段，将环境艺术作品转换为此种环境，在创建的虚拟环境中，用户能够感受到类似真实的听觉刺激、视觉刺激、触觉刺激。可以说虚拟现实技术能够将环境艺术设计作品中的细节全面表达出来，有利于吸引用户注意，提升环境艺术设计作品的接受程度。

2.提高预算精准度

环境艺术设计，需要将所设计内容转换成实践应用的项目。在以往的设计作品中，普遍存在预算精确性不理想的情况，对于工程建设的成本控制均产生一定影响。通过使用虚拟现实技术，能够有效解决此类问题，在虚拟模型中，可以全面了解项目所需要的材料预算等内容，可以实现材料预算、结构的精准度提升，防止出现由于预算失误而导致的各种问题。

3.增强了设计双方的互动性

在完成设计方案之后，在同客户沟通阶段，需要营造良好的双方互动性，对于汇报沟通具有重要帮助。通过运用虚拟现实技术，有利于提升双方互动性。利用此种技术，用户能够在设计作品中，感受到每一个设计细节和设计成果，全买呢了解每一个设计部位的演示状况，并且可以了解不同设计方案之间的关联性。对于存在的设计问题，双方之间还可以展开协商探讨。

总结

第5篇：虚拟现实设计技术范文

【关键词】虚拟现实技术；风景园林；设计

前言

在风景园林设计过程中，传统的方式主要是设计人员通过平面规划图、以及方案效果图进行表达，效果难以做到令人满意。而利用虚拟现实技术，可以多方位和多角度的、真实的进行模拟，让用户能够更加真实、直观的进行体验。所以说，虚拟现实技术对于风景园林设计的发展，具有重要意义。

一、虚拟现实技术在风景园林设计应用中的特点

1.1能够全面展示风景园林设计的空间

同以往的二维表达方式或者是其他表达方式不同的是，虚拟现实技术不仅可以对单一的空间信息进行传递，还可以进行三维立体表达方式，针对设计中的每一个细节之处、以及整体把握，均能够完整而又准确的表达出，使园林设计的空间信息更加完善，风景园林设计更加符合实际。1.2远程浏览，方便快捷利用网络技术，更加便于施工企业与设计人员之间的联系。设计人员不需要再到施工企业递送图纸，立体化的设计，利用远程控制系统便可以实现图纸的浏览与讨论，极大程度的节省了双方的时间，对于提供工作效率具有重大帮助。

1.3辅助设计师臻于完美

虚拟现实技术具有非常强大的可操作性，在风景园林设计过程中，设计人员不管是在哪个设计阶段，均可以进入虚拟现实环境中进行体验，对于自己设计的产品进行检查和审视，比如说如果存在空间、尺寸以及用料等方面的问题，可以第一时间进行修改。此外，通过在虚拟现实环境中对自己设计的作品进行检查，有利于促进设计人员能力的提升。

1.4大众参与，辅助决策

一般情况下，风景园林设计在实施阶段，容易受到很多因素的限制，主要是由于风景园林设计需要同周围环境做到和谐共处。利用虚拟现实技术，可以帮助人们更加详细的了解风景园林设计，从而可以提出更加具有针对性的意见，所以说虚拟现实技术有效衔接了意见决策和大众参与。在人们可以整体认识风景园林设计的基础上，可以给与后期施工建设更多的理解和包容，从而使风景园林设计更加具有人性化，实现双赢。

二、风景园林设计中虚拟现实技术的具体应用

2.1开始阶段的可操作性分析

首先需要对设计条件进行分析和确认，并且需要设计人员亲自到现场进行调查，对现场的环境情况、地质条件、气候情况以及业主造价情况做到充分掌握。在收集数据信息、分析信息的过程中，对设计中可能发生的问题进行陈列。其次，在虚拟现实系统中，录入所收集到的数据信息，实施前期的模拟和探索，使设计人员能够对建设场地做到整体了解。最后，在GIS技术的支持下，针对现实环境场所进行真实模拟，对现实环境中的树木、河流以及道路等情况进行分析，从而为设计概念的形成奠定良好的基础。在此阶段，充分发挥了虚拟现实技术中的模型建构技术，从而能够整体规划、综合分析现场情况。最后，对区域本身特性进行考虑，采取Auto技术，进行园林水景的平面图设计，然后利用3DMAX技术，对弯曲起伏的地形着重考虑，以此构建线形弯曲的水体模型。

2.2概念设计阶段中的概念设计分析

利用现实虚拟技术构建完模型之后，设计人员不再受到二维图纸限制的影响。设计人员可以亲身感受在所构建的虚拟现实环境中，并且能够全面整体的分析和研究具体状况，以此获取感官信息。在感官信息的不同刺激之下，有利于活跃设计人员的思维活动，从而针对场地设计内容不断进行调整和完善。考虑到设计人员无法能够在短时间形成稳定的图形信息，而利用虚拟现实技术，可以将不稳定的信息输入到该系统中，从而可以随时的对相关设计内容进行调整和修改，确保设计人员能够第一时间将灵感体现在设计内容上，使设计人员能够对各种设计概念进行挑选和深入。一些设计人员具有非常丰富的计算机三维造型经验，通过采取虚拟现实技术，同时在计算机视觉体验的影响下，形成全新的设计思想，从而使设计出的图形更加具有创新性。

2.3设计发展阶段的主体构思工作

利用虚拟现实技术，设计人员能够使所刻画的场景更加具有真实感，实时成为三维图像。场景中的各种造型和特征，也可以进行调整，有利于激发设计人员的创作灵感和感官想法。此外，考虑到风景园林设计本身具有多维性和复杂性，所以需要设计人员在设计方案阶段，除了需要对物体造型本身进行考虑之外，还需要合理结合自然因素、社会因素、空间因素以及文化因素等等，以宏观的角度设计风景园林。虚拟现实技术还具有交换功能，设计人员利用此项功能，能够对场景进行实时控制，有利于获取更加有效的交互平台，能够对风景园林中的要素模型做到及时调整和更换；在不断的比较和审查过程中，确保设计方案更加具有科学性和可行性。比如说，在设计城市展览馆的过程中，建设位于城市体育馆附近，并且同繁华路段紧密连接；展览馆的设计高度需要控制在20m以下。在设计阶段，设计人员需要对该区域内的重要建筑物进行模拟摘选，然后在虚构场景中，放入已经设计好的方案进行模拟，再次，针对建设进度，在虚拟场景中，再次放入两种设计方案，实施模拟和调整。最后，在同一场景中比较不同的设计方案，经过对比挑选出最为合适的方案实施建设。

三、总结

尽管我国虚拟现实技术发展较晚，但是在几年时间内也取得了一些成效。虚拟现实技术的出现和运用，对于风景园林设计工作提供了更多的便利，使设计方案更加合理，更加具有可行性。因此，为了确保虚拟现实技术得到进一步完善，还需要我国设计人员不断努力，加强研究，促进技术的发展和创新，以此保证风景园林设计取得更加令人满意的成效。

参考文献

[1]苏小惠.探讨虚拟现实技术在风景园林设计中的应用[J].农业与技术,2014,(2):152-152.

第6篇：虚拟现实设计技术范文

真正意义上的产品数字化样机是将CAID、CAD、CAM三者联系在一起。由于CAD/CAM作为产品设计和制造的核心模块，其数字化样机研究已经比较成熟。而作为产品设计的前期阶段CAID环节，还存在着大量的CAID和CAD工作流程混淆、流程中断等现实问题需要思考、解决。现有典型的工业设计流程一般开始于创意，通常先用手绘草图来表达设计概念，再通过三维造型渲染输出静态的效果图来进行设计方案评估。在二维图纸很难充分交流设计思想的情况下，实物模型仍然是将设计思想物化的唯一途径。因此，在概念设计完成后，可以用油泥或合成材料制作小比例的物理模型，用于对概念设计的评估。在完成对小比例的物理模型的评估和修改后，用三维扫描仪对油泥模型进行扫描，并利用逆向工程软件进行数据处理，最后完成三维数据。随着产品设计过程的深入，为了从外观、功能、结构等各方面最终确认是否符合设计效果，需要建立多种相应的物理样机，有时还需要制作全尺寸的样车模型用于评估和验证。当通过评估和验证后发现设计缺陷时，则又需要返回前一阶段，对设计数据进行修改，并再次通过物理样机进行验证。在实际工作中，这样一个过程可能会反复进行，直至最终设计结束。

2VR技术对产品工业设计的影响

典型的工业设计过程通常都是基于物理样机，在设计和试制过程中难以避免地会陷入反复试错的设计循环之中，这就将直接导致人力、物力的浪费和开发周期的延长。如果利用虚拟现实技术则可以减少设计过程中物理模型的数量，通过应用虚拟现实技术使产品设计的各个阶段实现可视化，可以对产品的造型、材料、人机工程、装配、检修过程、模拟仿真、加工工艺性能等进行预测及交互式的评价和优化。由于它灵活的特性，则可对其进行实时修改和评估，使设计师、工程师、市场营销人员、业主或其他参与者之间的交流更顺畅，从而简化设计流程，提高设计效率，给产品设计带来全新的理念和方式。

2.1工业设计方案展示与评估

在传统的工业设计中，设计师主要用平面的手绘图或者不同角度的三维效果图来表达设计思想、展示设计成果。而基于虚拟现实技术的工业设计则打破了传统的设计模式，在沉浸式的虚拟现实环境下，交互展示设计方案，更关注用户的体验感，而非产品本身。在进行设计评估时，在虚拟环境中利用专业设备（3D眼镜、头盔显示器、交互式手柄、数据手套等）进行交互，从而获得逼真的体验感。全尺寸的车辆外观、内装及司机室的三维立体影像能实时地显示，甚至还可以邀请专家和业主一起参与到设计中来，通过手持控制终端激发预设的参数命令对车辆的造型、色彩、装饰风格等进行直观的选择与搭配，亲自体验产品的最终效果，并对模型提出修改意见，实时观察设计和修改过程。

2.2人机工程分析

产品的舒适性、可操作性是评价设计的重要指标。以往，对于产品的人机工程分析往往是参照相关标准来进行，再结合物理样机进行评估。而在虚拟人机工程系统中，通过产品的三维数据和内置的人体模型数据集成，可以实时进行司乘人员的可视性、可达性、空间适应性、特定姿态的舒适性分析等。同时也可针对人体动作疲劳度的分析来校核并优化设计方案，及时发现设计方案中人机工效方面的不足，避免了设计方案在人机工效方面的“硬伤”。降低返工所带来的时间上和成本上增加的风险，缩短设计周期，使交付评审的设计方案更为准确，更具说服力，并给予设计方案理论以及数据方面的支撑，各种评估参数也可以输出成分析报告，并可以根据模型的修改实时更新。

2.3虚拟装配

在虚拟装配系统中，工作人员可以在虚拟环境下通过专用设备（立体显示系统、头盔显示器、跟踪定位器、三维鼠标、数据服、反馈数据手套）直观地实现人与虚拟产品的交互操作，对设计的机构进行装配检验，实现产品的虚拟装配和调试，并检查可能存在的干涉问题和其他不合理问题。

2.4虚拟试验及制造

车辆交付使用之前，都要进行试验，传统的产品开发模式下，产品的各种性能实验是通过样机和物理模型来实现的。随着VR技术在轨道交通行业的应用，物理试验模型已逐步被数字模型代替，基于数字模型，不仅可以对车辆的造型、结构关系等进行验证和评价，还可以在虚拟场景中，结合分析软件对数字样机进行分析计算，并实时将验证结果展现出来。设计人员即可及时进行调整，而不必等到列车在行驶试验进程中出现问题时再进行设计修改。虚拟现实技术还能模拟产品的制造过程，即产品虚拟制造。就是利用计算机仿真技术、信息处理技术对产品制造活动进行仿真，它不消耗现实资源和能量，过程是虚拟过程，生产的产品也是虚拟产品。虚拟制造过程包括材料热加工工艺模拟、加工过程仿真、板材成型模拟、模具制造仿真等。它是应用软件或虚拟数控技术对加工工艺及模具成型过程进行仿真，按照设计精度等的要求，通过模拟加工，选择最佳的刀具路径和加工参数。通过产品的虚拟制造，对产品性能和可制造性进行预测和评价，可以在生产之前发现潜在的工艺问题，进而采取相应的措施，从而缩短产品的设计与制造周期，降低产品的开发成本。

3基于VR技术的工业设计流程

相比现有的工业设计流程，引入虚拟现实技术后，带来的改善主要在以下三个方面：

1）在产品方案设计阶段，应用虚拟现实技术可以实现逼真的、交互式的设计界面，用户可以直接绘制可视化的产品数据模型。

2）在方案评估及验证时，虚拟数字样机让用户可以交互、协同地评审、分析和测试产品数据模型。

3）可以实现虚拟装配与虚拟制造。VR技术的应用实现了新产品开发技术的一个巨大飞跃，三维交互的设计方式给设计师提供一个更直观、更自由的工作环境。虚拟现实技术可以极大地弥补现有的CAD—RP产品开发流程的不足。基于VR技术的设计流程可以由现有的串行向并行的设计方式转变。

4应用VR技术的优势

1）增强工业设计手段：利用VR技术向产品开发决策者、市场营销人员、工程师及客户逼真地进行工业设计方案展示，将未来产品三维立体真实地呈现出来，让参与者身临其境的在车内外漫游，还能实时改变造型、颜色、材质，满足不同业主的个性化需求。

2）提高产品设计质量：在产品设计阶段，利用VR技术模拟产品开发全过程，预测产品性能，产品的可制造性、可维护性和可拆卸性等，从而提高产品设计的一次成功率。

3）降低样车试制成本：利用VR技术的逼真展示、人机交互、虚拟装配、事故模拟及虚拟实验等技术进行设计评估，减少物理样机的试制成本。利于有效组织生产制造，缩短产品开发周期、降低成本，提升设计质量与生产效率。

4）利于售后检修维护：利用VR技术真实展现设备的维修过程，制作虚拟样机电子检修维护手册，包括维修性设计分析、维修性演示验证、维修过程核查、维修训练实施等，以一种新型的方式让操作员工更直观地学习了解针对具体装配维修的检测维修方式。

5结束语

第7篇：虚拟现实设计技术范文

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

第8篇：虚拟现实设计技术范文

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9篇：虚拟现实设计技术范文

关键词 数据中心 虚拟技术 网络 存储 服务器

中图分类号：R319；TP308 文献标识码：A

1课题研究背景

随着我国医疗卫生信息化迅速发展，医院为提高服务质量和运行效率，不断加强业务支持系统的建设。这些应用系统的建立总是要求数据中的IT基础设施不断扩展，经常需要增加服务器来支持新的应用系统。而且，随着医疗信息系统的逐步发展，各系统所需要的数据量，以及系统之间的信息交互，都呈几何级数的增长。这就使的数据中心在建设和发展过程中面临不少的问题：

兼容性差：在现实中，机房不可能只买一个厂商的设备，随着需求的不断增长和变化，在不同阶段需要购买不同厂商的设备。而不同的厂商之间的硬件兼容性问题，越来越突出。

管理和维护困难：快速增长的应用使得数据中心的服务器数量不断上升，而服务器的厂商不同，购买的型号也不同，或者服务器的操作系统不同，使得系统管理员面对的环境越来越复杂，很难实现统一的自动化管理。

运行成本高：数据中心机房随着业务和服务器数量的增加，其空间、机柜、设备、耗电量等随之也增加，运行成本迅速增加。

安全控制与数据备份困难：数据中心面对复杂的应用环境，不同的硬件平台与软件系统的结合，给系统的备份和恢复带来了困难。

2课题研究意义

大量的组织、单位、部门都建立有自己独享的数据中心，运行着自己的应用系统，作为公共医疗服务体系最重要的组成部分――医院，也不例外。最早进行信息化而且发展成熟的金融行业由于行业的限制，也没有实现数据中心整体虚拟化的案列。如何在医院的数据中心合理地使用各种虚拟技术，提高医院在公共医疗服务、医疗科学研究、医疗学科教学方面的应用水平和服务水平，是一个非常值得研究和面对的课题。

结合我国医院信息化的实际水平和现状，探讨如何合理地利用服务器虚拟技术、存储系统虚拟技术、网络系统虚拟技术，提高医院在公共医疗服务、医疗科学研究、医疗学科教学方面的应用水平和服务水平。通过虚拟技术发展历史、原理分析、技术要点分析、项目实践案例等方面的内容，详细地讨论虚拟技术的各种应用场景，为医院信息化的虚拟技术应用提供一个可以参考的实施方案。

3国内外研究现状

3.1 国外现状分析

在国外，应用在数据中心的虚拟技术已经研究和应用已经有一定基础，毕竟社会化的分工合作和人工成本的高企都从背后推动着数据中心虚拟技术的快速发展和普及应用。

单单是服务器虚拟技术同时会面临基于不同处理器架构的服务器虚拟技术：比如IBM公司基于Power系列处理器的服务器虚拟技术、HP公司基于Itanium系列处理器的服务器虚拟技术是有大量现存使用案例和发展空间，同时随着X86架构处理器64位、多核处理器技术和每瓦特性能的快速发展、提高，基于X86架构的服务器虚拟技术，在不同厂家的研发和普及之下，也大量地应用在各个行业之中。

3.2 国内现状及趋势

随着时代的发展，整个IT系统在医院的日常运维中占有非常重要的比重，对于IT系统的安全性要求非常高，对数据保护的等级也较高。在“十二五”期间，国家和省医疗主管部门对于医院信息化系统也提出更为严格的要求，尤其是全球的云计算数据中心的逐步兴建，也为我国医疗行业发展提供了许多可资借鉴的设计思想和成功案例，因此对于十二五期间的数据中心的建设，逐步转向虚拟化数据中心架构，降低数据中心总体拥有成本，是各级医院领导优先考虑的事情。受制于各个医院的资源和自身社会影响力，医院信息化部门没有足够的管理能力和技术能力合理地利用虚拟技术，提高医院在公共医疗服务、医疗科学研究、医疗学科教学方面的应用水平和服务水平。

医院数据中心之上运行着医院业务系统最主要的部分――业务数据处理，存储着仅此一份的业务数据，所有使用业务系统的人员都是数据中心的用户。所以，对服务器系统、网络系统、存储系统的科学化、合理化管理、建设、维护，才能保障业务系统的正常稳定运行。因此，急需对数据中心进行虚拟化的改造。虚拟技术的应用要求从业人员具有较高的综合技术水平，需要熟练掌握主机系统、存储系统、网络系统技术的技术及对应虚拟技术的技术。

4课题研究内容和组织结构

信息化技术说到底，就是利用机器代替人类进行计算、处理活动。早期的计算活动只能局限于计算机机房内部，随着应用面的不断扩大，有了在一个有限的范围内（比如大学校园、研究所、企业内部的建筑物内部）应用的“主机――终端”模式，直到美国的“ARPANET”项目出现，最终发展出“互联网计算”模式――扩大到只要有网络连接的任何地方都可以进行计算活动。

本人平时工作主要从事信息化项目，提供信息化系统整体解决方案，着重于数据中心的系统建设，有着丰富的项目经验，并且掌握了数据中心服务器系统、存储系统、网络系统建设的技术能力，尤其在服务器虚拟技术上有较好的研究和掌握。结合最近设计并实施的一个医院数据中心虚拟化项目，提出优化的虚拟技术设计和实现方法。

5主要研究的内容

由于本次项目案例是已经有数据中心在运营，计算架构、存储架构的建立不影响现有业务系统的运行，通过对医院现有的数据中心进行需求分析，本课题研究的主要内容如下：

5.1网络构架的实现

本文主要讨论网络访问的可靠性设计，包括：网络构架的物理设计、逻辑设计、IP地址设计、路由设计及交换设计。

5.2存储、计算架构的实现

建立冗余的SAN架构，接入物理服务器和各种存储系统，保证存储架构的稳定性和高效性。存储系统中的存储控制器是核心，所有的功能和性能都由控制器来承担。选择支持Active-Active工作模式控制器的存储系统是必须的，在存储厂家的Multipath软件或者是VMware vSphere存储API配合之下，能够提供存储读写操作的负载均衡功能，以及消除单个存储控制器故障对业务的停顿影响。选择支持VMware vSphere Storage API的存储系统，充分利用存储系统高性能处理能力，卸载计算架构虚拟技术的磁盘读写操作压力，达到提高数据中心整体高性能的目的。