虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用范文

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虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是2O世紀(jì)末興起的一門嶄新的綜合性信息技術(shù)，作為一項(xiàng)尖端科技．虛擬現(xiàn)實(shí)集成了計算機(jī)圖形技術(shù)、計算機(jī)仿真技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果，是一種由計算機(jī)生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng)。它的實(shí)時三維空間表現(xiàn)能力、自然的人機(jī)交互式操作環(huán)境以及給人帶來的身臨其境感受，將從根本上改變?nèi)伺c計算機(jī)之間枯燥、生硬和被動的現(xiàn)狀，為人機(jī)交互技術(shù)開創(chuàng)一個全新的研究領(lǐng)域。從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)誕生以來，已經(jīng)在航空航天、船舶建造與設(shè)計、軍事模擬、機(jī)械工程、先進(jìn)制造、城市規(guī)劃、地理信息系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)生物等領(lǐng)域中顯示出巨大的經(jīng)濟(jì)、軍事和社會效益，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)、多媒體技術(shù)并稱為2l世紀(jì)最具應(yīng)用前景的三大技術(shù)。

1．虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特征

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種先進(jìn)的、數(shù)字化的人機(jī)接口技術(shù)，其特點(diǎn)在于計算機(jī)產(chǎn)生一種人為虛擬的環(huán)境，生成一個以視覺感受為主，包括聽覺、觸覺的綜合感知的人工環(huán)境，系統(tǒng)可以直接觀察、操作、觸摸、檢測周圍環(huán)境及事物的內(nèi)在變化．操作者能夠真正進(jìn)入一個由計算機(jī)生成的交互式三維虛擬環(huán)境中，并能與之發(fā)生“交互”作用，進(jìn)行交流。通過參與者與仿真環(huán)境的相互作用，并借助人本身對所接觸事物的感知和認(rèn)知能力，幫助啟發(fā)參與者的思維，以全方位地獲取虛擬環(huán)境所蘊(yùn)涵的各種空間信息和邏輯信息。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有以下三個基本特征：

1．1沉浸性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是根據(jù)人類視覺、聽覺的生理心理特點(diǎn)，由計算機(jī)產(chǎn)生逼真的三維立體圖像．使用者戴上頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套交互設(shè)備，便可將自己置身于虛擬環(huán)境中，成為虛擬環(huán)境中的一員，有一種身臨其境的感覺。

1．2交互性。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的人機(jī)交互是一種近乎自然的交互可通過鍵盤、鼠標(biāo)、頭盔、數(shù)據(jù)手套等設(shè)備進(jìn)行交互。使用者通過自身的語言、身體運(yùn)動或動作等自然技能，對虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行觸摸或操作。

1．3多感知性。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中裝有視、聽、觸、動覺的傳感及反應(yīng)裝置，因此，使用者在虛擬環(huán)境中可獲得多種感知，親身體驗(yàn)交互操作的反應(yīng)與感受。

2．虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用前景

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在船舶建造與設(shè)計、企業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)與設(shè)計、人力資源網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)、房產(chǎn)開發(fā)與展示、城市規(guī)劃、室內(nèi)設(shè)計、工業(yè)仿真、文物古跡仿真、軍事模擬等方面有廣闊的應(yīng)用前景。分析如下：

2．1企業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)與設(shè)計．特別是一些勞動密集型產(chǎn)品的設(shè)計，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計與開發(fā)，在減少重復(fù)設(shè)計、開模損失、廢品率等方面有著非常明顯的效果。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)的產(chǎn)品能夠在產(chǎn)品投入制造前先看到產(chǎn)品，在運(yùn)行前先感受過程或親歷過程，在設(shè)計與開發(fā)過程無須代價可不斷修改產(chǎn)品直到滿意，這是一種完全的低投入、嶄新的產(chǎn)品設(shè)計制造理念；可利用虛擬三維網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對同一設(shè)計產(chǎn)品，在不同設(shè)計部門進(jìn)行分布式設(shè)計，快速、方便地融合各方技術(shù)優(yōu)勢．減少產(chǎn)品的設(shè)計時間與設(shè)計周期：采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以為許多科研項(xiàng)目、提供虛擬實(shí)驗(yàn)，減少真實(shí)實(shí)驗(yàn)的次數(shù)和付出，增加真實(shí)實(shí)驗(yàn)的可靠性。總之，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用研究能為產(chǎn)品設(shè)計、加工、制造提供相當(dāng)優(yōu)秀的開發(fā)平臺、實(shí)驗(yàn)與測試環(huán)境。減少產(chǎn)品的測試成本，縮短投放市場的時間，這對于促進(jìn)高科技產(chǎn)業(yè)和制造業(yè)的快速發(fā)展有著極大的作用。

2．2通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建的三維虛擬裝置及沒施．操縱者可以身臨其境地融入到整個裝置的運(yùn)動環(huán)境與運(yùn)動過程．可以對三維虛擬設(shè)備進(jìn)行仿真操縱，可以查看生產(chǎn)過程、實(shí)驗(yàn)與測試過程、施工過程、供應(yīng)過程、物流生產(chǎn)過程等活動的過程中各種技術(shù)參數(shù)的動態(tài)值．從而確認(rèn)現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)是否有能力完成預(yù)定的任務(wù)和如何去完成，也可從中發(fā)現(xiàn)運(yùn)動過程的缺陷和問題，予以改進(jìn)。在低成本的條件下，發(fā)現(xiàn)實(shí)際產(chǎn)品或設(shè)施的缺陷與不足，為產(chǎn)品投入生產(chǎn)提供時間和質(zhì)量上的保證。

2.3隨著物流的遠(yuǎn)程化和國際化，物流的流程跨越若干國家、若干種運(yùn)輸工具，客戶根本不可能對這個系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)地考查，客戶在進(jìn)行業(yè)務(wù)外包時．又不能只聽一些情況介紹或者錄像演示的過程做出最后的判斷，在這種情況下，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，客戶可以直接進(jìn)入計算機(jī)系統(tǒng)虛擬的世界，對關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行操縱、演示、觀察和分析有關(guān)過程的動態(tài)數(shù)據(jù)，以判定此項(xiàng)業(yè)務(wù)是否可以外包給這個系統(tǒng)；另一方面，第三方物流公司，也需要借助于模擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，來分析物流時間、物流成本等，以對是否可以接受客戶的要求做出決策。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在物流行業(yè)的應(yīng)用將拓展該行業(yè)的國際合作空間，節(jié)約成本，做大做強(qiáng)物流業(yè)，促進(jìn)海西經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

2．4在數(shù)字化城市建設(shè)與研究方面，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，結(jié)合傳感器技術(shù)、多媒體技術(shù)，綜合應(yīng)用全數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)、GIS技術(shù)、仿真技術(shù)等，在提供相關(guān)城市數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上可構(gòu)建虛擬數(shù)字化城市。在此基礎(chǔ)上建立虛擬城市的仿真環(huán)境，實(shí)現(xiàn)城市的真實(shí)環(huán)境的再現(xiàn)以及對規(guī)劃環(huán)境的預(yù)見，從而建立可交互操作、集成化和人機(jī)和諧的虛擬城市系統(tǒng)。

2．5制造業(yè)方面，從制造技術(shù)及制造業(yè)的發(fā)展過程來看，我國在21世紀(jì)將長期把信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融人AMT的理念中，大規(guī)模地采用集成制造、并行工程、計算機(jī)仿真、虛擬制造、動態(tài)聯(lián)盟和電子商務(wù)等舉措，用虛擬現(xiàn)實(shí)的方法，將產(chǎn)品的設(shè)計階段和制造階段融為一體，在設(shè)計中就能發(fā)現(xiàn)制造中的問題。此外，這一階段的另一個特點(diǎn)就是可聚集全世界的制造資源來進(jìn)行全世界范圍的合作生產(chǎn)．縮短上市時間，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

2．6人力資源培訓(xùn)方面，隨著勞務(wù)市場規(guī)模不斷擴(kuò)大．大量的人員需要進(jìn)行培訓(xùn)方能上崗工作，由于培訓(xùn)地點(diǎn)、培訓(xùn)設(shè)備的限制，加之培訓(xùn)人員的爆滿，培訓(xùn)質(zhì)量受到很大的影響。推動和加強(qiáng)人力資源的培訓(xùn)，可提升各工種人員的個人素質(zhì)．保證企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)的又好又快的發(fā)展。采用三維虛擬仿真平臺，可實(shí)現(xiàn)各種人員取得上崗資格必須的培訓(xùn)，同時，也可對企事業(yè)單位在職人員進(jìn)行本專業(yè)模擬真實(shí)環(huán)境的知識更新培訓(xùn)，也方便對新聘人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)，這些培訓(xùn)的最大特色是模擬真實(shí)培訓(xùn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)無需場地、無限次數(shù)、無限時問的培訓(xùn)，在提高人員素質(zhì)的同時，最大化地節(jié)約成本。具有非常高的性價比。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為多媒體技術(shù)發(fā)展的高級階段，在組織學(xué)習(xí)中的應(yīng)用將促使目前組織管理過程中的領(lǐng)導(dǎo)者、員工、媒體之間的關(guān)系與地位發(fā)生重大變化。在對組織成員進(jìn)行知識傳播、技能訓(xùn)練等方面會得到顯著的教學(xué)效果。特別是隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化的進(jìn)程．虛擬網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，這一新的學(xué)習(xí)媒體將在個別化教學(xué)、企業(yè)教學(xué)、學(xué)校教學(xué)、遠(yuǎn)距離教學(xué)及終身教育中展示巨大的應(yīng)用前景。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并稱為三大前景最好的計算機(jī)技術(shù)，其應(yīng)用場合非常廣泛．特別在工程和人員培訓(xùn)領(lǐng)域中的應(yīng)用所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益、所節(jié)約資源是非常大的。

3．虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用展望

近年來，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有了很大的發(fā)展，如增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AugmentedReality1，將真實(shí)環(huán)境和虛擬現(xiàn)實(shí)的景象結(jié)合起來，既便于生成復(fù)雜環(huán)境，又便于對實(shí)際物體的操作；大型網(wǎng)絡(luò)分布式虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，將分布于多個地點(diǎn)的VR系統(tǒng)或仿真器通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)聯(lián)結(jié)起來．采用協(xié)調(diào)一致的結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議和數(shù)據(jù)庫形成一個在時間和空間上互相耦合的虛擬合成環(huán)境，參與者可自由地進(jìn)行交互作用；多通道人機(jī)交互技術(shù)，即采用人體多種自然交互手段向系統(tǒng)輸入．如手勢、語音、頭部或身體動作等。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)潛力巨大，應(yīng)用前景十分廣闊，人類在許多領(lǐng)域面臨著越來越多前所未有或前所難為而又必須解決和突破的問題，例如，載人航天、核試驗(yàn)、核反應(yīng)堆維護(hù)，包括新武器系統(tǒng)在內(nèi)的大型產(chǎn)品的設(shè)計研究、氣象及自然災(zāi)害預(yù)報、醫(yī)療手術(shù)的模擬與訓(xùn)練以及多兵種軍事聯(lián)合訓(xùn)練與演練等。將vR技術(shù)應(yīng)用于教育可以使學(xué)生能夠游覽海底、遨游太空、觀摩歷史城饅，甚至深入原予內(nèi)部觀察電子的運(yùn)動軌跡和體驗(yàn)愛因斯坦的相對論世界，從而更形象地獲取知識，激發(fā)思維。虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的價格還過于昂貴，虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用主要處在科學(xué)研究和某些商業(yè)領(lǐng)域。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，成本的降低，虛擬技術(shù)必定會走向?qū)嵱没⑵矫窕?/p>