今天小编在这给大家整理了心理治疗技术的新发展:虚拟现实及其应用,本文共10篇,我们一起来看看吧!

篇1:心理治疗技术的新发展:虚拟现实及其应用
心理治疗技术的新发展:虚拟现实及其应用
虚拟现实以其逼真的模拟使人产生身临其境的感受和体验,使用者以完整的'生物个体融入虚拟系统,其生理和心理活动都能得到充分表现.目前,国外许多心理学家已经将这种技术用于恐怖症等多种心理疾病的治疗中,并取得了一定的成效,在恐怖症、注意缺陷障碍、进食障碍、创伤后应激障碍、精神分裂症、性功能障碍、缓解疼痛等心理疾病治疗中治疗效果明显.虚拟现实具有现场感、趣味性、可控性、个性化、安全性强的特点,发展前景良好.
作 者:李涛 LI Tao 作者单位:华东师范大学,心理学系,上海,62;西安石油大学,人文学院,陕西,西安,710065 刊 名:陕西师范大学学报(哲学社会科学版) PKU CSSCI英文刊名:JOURNAL OF SHAANXI NORMAL UNIVERSITY (PHILOSOPHY AND SOCIAL SCIENCES EDITION) 年,卷(期): 34(2) 分类号:B846 关键词:心理治疗技术 虚拟现实 心理障碍篇2:虚拟现实技术的应用现状及发展
摘要: 本文全面回顾了虚拟现实技术的发展历史和研究背景,介绍了虚拟现实技术的构成和技术特点,分析了虚拟现实系统在遥现技术、仿真技术、对象可视化技术等方面的应用现状,并重点论述了分布式虚拟现实系统的应用和发展前景。
关键词:虚拟现实 虚拟环境 分布式虚拟现实系统
虚拟现实技术简介
虚拟现实技术(Virtual Reality),又称灵境技术,是90年代为科学界和工程界所关注的技术。它的兴起,为人机交互界面的发展开创了新的研究领域;为智能工程的应用提供了新的界面工具;为各类工程的大规模的数据可视化提供了新的描述方法。这种技术的特点在于,计算机产生一种人为虚拟的环境,这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三度空间,或是把其它现实环境编制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”,从而使得用户在视觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉。这种技术的应用,改进了人们利用计算机进行多工程数据处理的方式,尤其在需要对大量抽象数据进行处理时;同时,它在许多不同领域的应用,可以带来巨大的经济效益。
1.虚拟现实技术的发展概述〖1〗
1965年,Sutherland在篇名为《终极的显示》的论文中首次提出了包括具有交互图形显示、力反馈设备以及声音提示的虚拟现实系统的基本思想,从此,人们正式开始了对虚拟现实系统的研究探索历程。
随后的1966年,美国MIT的林肯实验室正式开始了头盔式显示器的研制工作。在这第一个HMD的样机完成不久,研制者又把能模拟力量和触觉的力反馈装置加入到这个系统中。1970年,出现了第一个功能较齐全的HMD系统。基于从60年代以来所取得的一系列成就,美国的Jaron Lanier 在80年代初正式提出了“Virtual Reality”一词。
80年代,美国宇航局(NASA)及美国国防部组织了一系列有关虚拟现实技术的研究,并取得了令人瞩目的研究成果,从而引起了人们对虚拟现实技术的广泛关注。1984年,NASA Ames研究中心虚拟行星探测实验室的M.McGreevy 和J.Humphries博士组织开发了用于火星探测的虚拟环境视觉显示器,将火星探测器发回的数据输入计算机,为地面研究人员构造了火星表面的三维虚拟环境。在随后的虚拟交互环境工作站(VIEW)项目中,他们又开发了通用多传感个人仿真器和遥现设备。
进入90年代,迅速发展的计算机硬件技术与不断改进的计算机软件系统相匹配,使得基于大型数据集合的声音和图象的实时动画制作成为可能;人机交互系统的设计不断创新,新颖、实用的输入输出设备不断地进入市场。而这些都为虚拟现实系统的发展打下了良好的基础。例如1993年的11月,宇航员利用虚拟现实系统成功地完成了从航天飞机的运输舱内取出新的望远镜面板的工作,而用虚拟现实技术设计波音777获得成功,是近年来引起科技界瞩目的又一件工作。可以看出,正是因为虚拟现实系统极其广泛的应用领域,如娱乐、军事、航天、设计、生产制造、信息管理、商贸、建筑、医疗保险、危险及恶劣环境下的遥操作、教育与培训、信息可视化以及远程通讯等,人们对迅速发展中的虚拟现实系统的广阔应用前景充满了憧憬与兴趣。
2.虚拟现实系统的研究现状
计算机的发展提供了一种计算工具和分析工具,并因此导致了许多解决问题的新方法的产生。虚拟现实技术的产生与发展也同样如此,就虚拟现实本身而言,它主要涉及到三个研究领域:
通过计算机图形方式建立实时的三维视觉效果;
建立对虚拟世界的观察界面;
使用虚拟现实技术加强诸如科学计算技术等方面的应用。
图(1)表示的是虚拟现实系统领域的组成示意图。
图(1)虚拟现实系统领域的组成示意图
虚拟现实的有关技术特征及构成
从本质上说,虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口,它通过给用户同时提供诸如
视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段、最大限度地方便用户的操作,从而减轻用户的负担、提高整个系统的工作效率。
1.虚拟现实技术的重要技术特征〖2〗
虚拟现实的定义可以归纳如下:虚拟现实是利用计算机生成一种模拟环境(如飞机驾驶舱、操作现场等),通过多种传感设备使用户“投入”到该环境中,实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。虚拟现实技术因此具有以下四个重要特征:
多感知性
所谓多感知性就是说除了一般计算机所具有的视觉感知外,还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知、甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实就是应该具有人所具有的感知功能。
II.存在感
又称临场感,它是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。
III交互性
交互性是指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性)。例如,用户可以用手去直接抓取环境中的物体,这时手有握着东西的感觉,并可以感觉物体的重量,视场中的物体也随着手的移动而移动。
IV.自主性
是指虚拟环境中物体依据物理定律动作的程度。例如,当受到力的推动时,物体会向力的方向移动、或翻倒、或从桌面落到地面等。
2.虚拟现实系统的构成
虚拟现实系统的模型表示如图(2)。用户通过传感装置直接对虚拟环境进行操作,并得到实时三维显示和其它 反馈信息(如触觉、力觉反馈等)。当系统与外部世界通过传感装置构成反馈闭环时,在用户的控制下,用户与虚拟环境间的交互可以对外部世界产生作用(如遥操作等)。
图(2)虚拟现实系统的模型
虚拟现实系统主要由以下六个模块构成(如图(3))。
图(3)虚拟现实系统的构成
检测模块:检测用户的操作命令,并通过传感器模块作用于虚拟环境。
反馈模块:接受来自传感器模块信息,为用户提供实时反馈。
传感器模块:一方面接受来自用户的操作命令,并将其作用于虚拟环境;另一方面
将操作后产生的结果以各种反馈的形式提供给用户。
控制模块:对传感器进行控制,使其对用户、虚拟环境和现实世界产生作用。
建模模块:获取现实世界组成部分的三维表示,并由此构成对应的虚拟环境。
现有虚拟现实系统的关键技术
虚拟现实的关键技术可以包括以下几个方面:〖3〗
(1)动态环境建模技术
虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容。动态环境建模技术的目的是获取实际环境的三维数据,并根据应用的需要,利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。三维数据的获取可以采用CAD技术(有规则的环境),而更多的环境则需要采用非接触式的视觉建模技术,两者的有机结合可以有效地提高数据获取的效率。
(2)实时三维图形生成技术
三维图形的生成技术已经较为成熟,其关键是如何实现“实时”生成。为了达到实时的目的,至少要保证图形的刷新率不低于15桢/秒,最好是高于30桢/秒。在不降低图形的质量和复杂度的前提下,如何提高刷新频率将是该技术的研究内容。
(3)立体显示和传感器技术
虚拟现实的交互能力依赖于立体显示和传感器技术的发展。现有的虚拟现实还远远不能满足系统的需要,例如,数据手套有延迟大、分辨率低、作用范围小、使用不便等缺点;虚拟现实设备的跟踪精度和跟踪范围也有待提高,因此有必要开发新的三维显示技术。
(4)应用系统开发工具
虚拟现实应用的关键是寻找合适的场合和对象,即如何发挥想象力和创造力。选择适当的应用对象可以大幅度地提高生产效率、减轻劳动强度、提高产品开发质量。为了达到这一目的,必须研究虚拟现实的开发工具。例如,虚拟现实系统开发平台、分布式虚拟现实技术等。
系统集成技术
由于虚拟现实中包括大量的感知信息和模型,因此系统的集成技术起着至关重要的
作用。集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别和合成技术等等。
篇3:虚拟现实技术的应用现状及发展
虚拟现实技术的应用前景是很广阔的。它可应用于建模与仿真、科学计算可视化、设
计与规划、教育与训练、遥作与遥现、医学、艺术与娱乐等多个方面。下面我们分别讨论几个典型的应用例子。
用于遥控机器人的遥现技术
遥现技术〖4〗是指当实际上在某一个地方时,可以产生在另一个地方的感觉。虚拟现实
涉及到体验由计算机产生的三维虚拟环境,而遥现则涉及到体验一个遥远的真实环境。遥现技术在实际应用中需要虚拟环境的指导。例如,在遥控宇宙空军站的开发计划中,从安全性以及费用的角度考虑,我们有必要使用空间机器人。这种空间机器人的特点是由地面上的操作员进行遥操作,或进行部分自主操作。对于像零件更换的固定操作可以完全自主进行,而对于故障检修等难以预测的操作则有必要依赖于遥操作。这时,虚拟现实技术和遥现技术将发挥重要的作用。为研究新一代空间机器人的遥操作技术,日本开发了宇宙开发地面实验平台。该实验平台有人-机交互、计算机系统以及机器人系统所构成。现在,在该实验平台上进行了零件更换等空间机器人的典型操作实验,实现了实验平台的基本功能。
仿真技术
虚拟环境是计算机生成的具有沉浸感的环境,它对参与者生成诸如视觉、听觉、触觉、
味觉等各种感官信息,给参与者一种身临其境的感觉。因此,虚拟环境是一种新发展的、具有新含义的一种人机交互系统。
飞行仿真系统
飞行仿真系统由四部分组成,即飞行员的操纵舱系统显示外部图象的视觉系统产生运动感的运动系统计算和控制飞行运动的计算机系统。
计算机系统是飞行仿真系统的中枢,用它来计算飞行的运动、控制仪表及指示灯、驾驶杆等信号。视觉系统和运动系统与虚拟现实密切相关,其中,视觉系统向飞行员提供外界的视觉信息。该系统由产生视觉图象的“图象产生部”和将产生的信号提供给飞行员的“视觉显示部”组成。在图象产生部,随着计算机图形学的发展,现在使用称为CGI(Computer Generated Imagery)的视觉产生装置。在CGI中利用纹理图形驾驶可以产生云彩、海面的波浪等效果。另外,利用图象映射驾驶可以从航空照片上将农田以及城市分离出来,并作为图象数据加以利用。视觉显示部向飞行员提供具有真实感的图象,图象的显示有无限远显示方式、广角方式、半球方式以及立体眼镜和头盔式显示器等四种方式。
作为飞行仿真系统的构成部分,运动系统向飞行员提供一种身体感觉,它使得驾驶舱整体产生运动,根据自由度以及驱动方式的不同,可以分为万向方式、共动型吊挂方式、共动型支撑方式以及共动型六自由度方式等。利用该运动系统,飞行员可以感觉到实际飞机一样的运动感觉。
与虚拟生物对话
研究人员设计了一种与虚拟生物对话的仿真系统。在该系统中,虚拟世界中的虚拟生物和现实世界中的生物一样,可以决定自己的行动,并且能够动态地应付周围的情况。对于人的挑逗也能够根据情况的不同作出各种复杂的反应,甚至能够进行对话。通过引进虚拟生物,可以实现系统的自主性、交互性及其自然的魅力。
作战仿真系统
各个国家在传统上习惯于通过举行实战演习来训练军事人员和士兵,但是这种实战演练,特别是大规模的军事演习,将耗费大量资金和军用物资,安全性差,而且还很难在实战演习条件下改变状态,来反复进行各种战场态势下的战术和决策研究。近年来,虚拟现实技术的应用,使得军事演习在概念上和方法上有了一个新的飞跃,即通过建立虚拟战场来检验和评估武器系统的性能。例如一种虚拟战场环境,它能够包括在地面行进的坦克和装甲车,在空中飞行的直升机、歼击机、导弹等多种武器平台,并分别属于红、兰交战双方。图(4)为一多机空仿真系统,它除了多台有人驾驶的飞机模拟器和“数字”飞机外,在网上还连着地面威胁环境、空中威胁环境、背景干扰环境等结点。该系统的主要研究目的是对飞机的飞行、火控、航空电子系统进行综合研究,同时研究多机协同空战战术。
图(4)多机空仿真系统
对象可视化技术〖5〗
虚拟风洞
在科学研究中,人们总会面对大量的随机数据,为了从中得到有价值的规律和结论,需要对这些数据进行认真分析。例如,为了设计出阻力小的机翼,人们必须详细分析机翼的空气动力学特性。因此人们发明了风洞实验方法,通过使用烟雾气体使得人们可以用肉眼直接观察到气体与机翼的作用情况,因而大大提高了人们对机翼的动力学特性的了解。虚拟风洞的目的是让工程师分析多旋涡的复杂三维性质和效果、空气循环区域、旋涡被破坏时的乱流等,而这些分析利用通常的数据仿真是很难可视化的`。
虚拟物理实验室
在学习过程中,学生总有许许多多的疑问有待解答。虚拟物理实验室〖8〗的设计使得学生可以通过亲身实践D做、看、听来学习的方式成为可能。使用该系统,学生们可以很容易的演示和控制力的大小、物体的形变与非形变碰撞、摩擦系数等物理现象。为了显示物体的运动轨迹,可以对不同大小和质量的运动物体进行轨迹追踪。还可以停止时间的推移,以便仔细观察随时间变化的现象。学生可以通过使用数据手套与系统进行各种交互。
虚拟电力控制室
在现行的电力控制室的设计中,控制台以及显示器的设计一般是用和实物同等大小的模型。研究人员使用虚拟现实技术研制了一个辅助设计控制室的系统。使用该系统可以自由地改变控制室内的配色、照明、报警、显示器的画面构成,以及各种仪表的配置等室内环境。另外,用户还可以在室内移动,以便从不同方向观察室内情况。
现在人们正在研究将图形与实际图象进行融合的系统。使用该系统可以用虚拟空间监视远方的现场,也可以给用户一种自由往返于虚拟空间和远方现场的感觉。但是,目前还没有合适的输出装置。相信这种需要必将会促进虚拟现实技术中硬件装置的研制。
分布式虚拟现实系统
近几十年来,计算机、通讯技术的同步发展和相互促进成为全世界信息技术与产业飞
速发展的主要特征。特别是网络技术的迅速崛起,使得信息应用系统在深度和广度上发生了本质性的变化,分布式虚拟现实系统(DVR)即是一个较为典型的实例〖6〗。所谓DVR是指一个支持多人实时通过网络进行交互的软件系统,每个用户在一个虚拟现实环境中,通过计算机与其它用户进行交互,并共享信息。下面我们分几个方面加以介绍。
分布式虚拟现实系统的产生和发展
分布式虚拟现实的研究开发工作可追溯到80年代初。如1983年美国国防部(DOD)
制定了SIMENT的研究计划;1985年SGI公司开发成功了网络VR游戏DogFlight.到了90年代,一些著名大学和研究所的研究人员也开展了对分布式虚拟现实系统的研究工作,并陆续推出了多个实验性DVR系统或开发环境,典型的例子有美国NPS开发的NPSNET(1990)、美国斯坦福大学的PARADISE/Inverse系统(1992)、瑞典计算机科学研究所的DIVE(1993)、新加坡国立大学的BrickNet(1994)、加拿大Albert大学的MR工具库(1993)及英国Nottingham大学的AVIARY(1994)。
模型结构
分布式虚拟现实系统是基于网络的虚拟环境,在这个环境中,位于不同物理环境位置的多个用户或多个虚拟环境通过网络相联结。根据分布式系统环境下所运行的共享应用系统的个数,可把DVR系统分为集中式结构和复制式结构。集中式结构是只在中心服务器上运行一份共享应用系统。该系统可以是会议代理或对话管理进程。中心服务器的作用是对多个参加者的输入/输出操纵进行管理,允许多个参加者信息共享。它的特点是结构简单,容易实现,但对网络通信带宽有较高的要求,并且高度依赖于中心服务器。
复制式结构是在每个参加者所在的机器上复制中心服务器,这样每个参加者进程都有一份共享应用系统。服务器接收来自于其它工作站的输入信息,并把信息传送到运行在本地机上的应用系统中,由应用系统进行所需的计算并产生必要的输出。它的优点是所需网络带宽较小。另外,由于每个参加者只与应用系统的局部备份进行交互,所以,交互式响应效果好。但它比集中式结构复杂,在维护共享应用系统中的多个备份的信息或状态一致性方面比较困难。
3.DVR的网络通信
我们在设计和实现DVR系统时,必须考虑以下网络通信因素:
带宽 网络带宽是虚拟世界大小和复杂度的一个决定因素。当参加者增加时,带
宽需求也随着增加。这个问题在局域网中并不突出,但在广义网上,带宽通常限制为1.5Mbps,而通过Internet访问的潜在用户数目却比较大。
分布机制 它直接影响系统的可扩充性。常用的消息发布方法为广播、多播和单
播。其中,多播机制允许任意大小的组在网上进行通信,它能为远程会议系统和分布式仿真类的应用系统提供1-多和多-多的消息发布服务。
延迟 影响虚拟环境交互和动态特性的因素是延迟。如果要使分布式环境仿真真
实世界,则必须实时操作,从而增加真实感。对于DVR系统中的网络延迟可以通过使用专用联结、对路由器和交换技术进行改进、快速交换接口和计算机等来缩减。
可靠性 在增加通信带宽和减少通信延迟这两方面进行折衷时,则要考虑通信的
可靠性问题。可靠性由具体的应用需求来决定。有些协议有较高的可靠性,但传输速度慢,反之亦然。
分布式虚拟现实系统的多协议模型
由于在DVR系统中需要交换的信息种类很多,单一的通信协议已不能满足要求,这时
就需要开发多种协议,以保证在DVR系统中进行有效的信息交换。协议可以包括:联结管理协议、导航控制协议、几何协议、动画协议、仿真协议、交互协议和场景管理协议等。在使用过程中,可以根据不同的用户程序类型,组合使用以上多种协议,图(5)即为一个例子。
图(5) 不同的客户需要使用不同的协议
分布式虚拟现实系统的应用
分布式虚拟现实系统在远程教育、科学计算可视化、工程技术、建筑、电子商务、交
互式娱乐、艺术等领域都有着极其广泛的应用前景。利用它可以创建多媒体通信、设计协作系统、实境式电子商务、网络游戏、虚拟社区全新的应用系统。典型的应用领域有:
教育应用
把分布式虚拟现实系统用于建造人体模型、电脑太空旅游、化合物分子结构显示等领域,由于数据更加逼真,大大提高了人们的想象力、激发了受教育者的学习兴趣,学习效果十分显著。同时,随着计算机技术、心理学、教育学等多种学科的相互结合、促进和发展,系统因此能够提供更加协调的人机对话方式,
工程应用
当前的工程很大程度上要依赖于图形工具,以便直观地显示各种产品,目前,CAD/CAM已经成为机械、建筑等领域必不可少的软件工具。分布式虚拟现实系统的应用将使工程人员能通过全球网或局域网按协作方式进行三维模型的设计、交流和发布,从而进一步提高生产效率并削减成本。
商业应用
对于那些期望与顾客建立直接联系的公司,尤其是那些在他们的主页上向客户发送电子广告的公司,Internet具有特别的吸引力。分布式虚拟系统的应用有可能大幅度改善顾客购买商品的经历。例如,顾客可以访问虚拟世界中的商店,在那里挑选商品,然后通过Internet办理付款手续,商店则及时把商品送到顾客手中。
娱乐应用
娱乐领域是分布式虚拟现实系统的一个重要应用领域。它能够提供更为逼真的虚拟环境,从而使人们能够享受其中的乐趣,带来更好的娱乐感觉。
虚拟现实技术的进一步展望
正如其它新兴科学技术一样,虚拟现实技术也是许多相关学科领域交叉、集成的产物。
它的研究内容涉及到人工智能、计算机科学、电子学、传感器、计算机图形学、智能控制、心理学等〖7〗。我们必须清醒地认识到,虽然这个领域的技术潜力是巨大的,应用前景也是很广阔的,但仍存在着许多尚未解决的理论问题和尚未克服的技术障碍。客观而论,目前虚拟现实技术所取得的成就,绝大部分还仅仅限于扩展了计算机的接口能力,仅仅是刚刚开始涉及到人的感知系统和肌肉系统与计算机的结合作用问题,还根本未涉及“人在实践中得到的感觉信息是怎样在人的大脑中存储和加工处理成为人对客观世界的认识”这一重要过程。只有当真正开始涉及并找到对这些问题的技术实现途径时,人和信息处理系统间的隔阂才有可能被彻底的克服了。我们期待这有朝一日,虚拟现实系统成为一种对多维信息处理的强大系统,成为人进行思维和创造的助手和对人们已有的概念进行深化和获取新概念的有力工具。
参考文献
汪成为,高文,王行仁。 灵境(虚拟现实)技术的理论、实现及应用 清华大学出版社
.
2.Earnshaw R A,et al, Virtual Reality System Academic Press,1993
曾建超,俞志和。 虚拟现实的技术及其应用 清华大学出版社,1996
Bejczy A K Virtual Reality in Robotics. ISBN:0-7803-3685-2/96 1996 IEEE:7-14
5.Jacobson L. Garage Virtual Reality. Sams Publishing,1994
6.Wodaski R Virtual Reality Madness. SAMS Publishing, 1993
7.Wexelblat A Virtual Reality:Applications and Explorations. Boston,MA:Academic Press
Professional, 1993
8.Wickens C D Virtual Reality and Education. In:Proceedings of IEEE International
Confernce on Systems,Man and Cybernetics. New York, NY:IEEE,1992
篇4:虚拟现实技术在建筑设计的应用浅析
毕业论文是教学科研过程的一个环节,也是学业成绩考核和评定的一种重要方式。毕业论文的目的在于总结学生在校期间的学习成果,培养学生具有综合地创造性地运用所学的全部专业知识和技能解决较为复杂问题的能力并使他们受到科学研究的基本训练。
摘要:建筑设计引入虚拟现实技术,将会可以大规模的减轻设计人员劳动强度,缩短设计周期,提高设计质量,节省投资。本文从虚拟现实技术的特点出发,阐述了虚拟现实技术在建筑设计中的所起到的重要作用。
篇5:虚拟现实技术在建筑设计的应用浅析
随着社会的进步,建筑的艺术内涵和其实用性一样,越来越受到人们的重视。一个建筑师如何将自己的设计意图更形象,更直观地展示在专家、公众面前以供评赏呢?虚拟现实技术的发展提供了这样的机会。
一、什么是虚拟现实技术
虚拟现实技术(VR),也称“灵境技术”、“临境技术”、“幻真技术”,是模拟人类视觉、听觉、力觉、触觉等感知行为的高度逼真的人机交互技术。它具有沉浸感、交互性、构想性。它可以把抽象、复杂的计算机数据空间表示为直观的、用户熟悉的实物。
利用这种计算机生成的交互式三维环境,不仅使参与者能够感到景物或模型十分逼真地存在,而且能对参与者的`运动和操作做出实时准确的响应。
二、虚拟现实技术在建筑设计中的应用
(一)在城市规划设计中的应用
城市的规划具有非常的超前性和可延续性,所以在其中引入虚拟现实技术是非常明智的举措。随着世博会的召开,世界各国所有大中小型展区均使用虚拟现实技术进行展示,也提升了虚拟现实技术在城市规划中应用的广泛度。在数字城市的制作中,我们可以提前数年预计到以后可能发生的各种状况,比如一个楼层的高低对周围光照的影响,可以在虚拟现实中通过实时光照来表现出阴影的范围,从而进行整体的城市规划。
(二)在建筑装饰设计中的应用
建筑装饰在设计和施工阶段可能出现无法预期的问题,而工期延误或者成本增加。而在虚拟世界中,我们可以提前模拟出需要的效果,从而在功能性上,房屋空间比例尺寸上,消防安全性上色彩上,材质上,以及采光效果上提前预知会发生的问题,只要前面花少量时间对最终效果进行推敲,就可以非常直观的给施工人员和客户一个满意的交代。
(三)在设计成果展示中的应用
建造建筑并不是投资方的主要目的,其主要目的是由一座成功的建筑达成最大化的商业目的。虚拟现实系统以其独有的“沉浸感”给消费者带来全新的感受,不失为一个展示建筑美观度和功能的最佳手段。
三、虚拟现实技术的现实意义
(一)项目的技术论证
建筑行业与其他行业有着很大的不同,一座建筑的落成对社会的影响,人民的生命安全,都起到非常重要的作用。在当今众多大型建筑场馆的设计工作和施工过程中,我们要面临巨大的经济压力。前期设计出现的任何一个问题,都可能在将来的施工过程中出现巨大失误。在竣工之后,建筑的功能性,安全性,环保型方面也需要时间进行考察。所以我们一定要在前期以三维成像技术来展示最终效果,才可能在最低的成本压力下把安全系数提到最高,同时也节省了人力物力,达到很好的先前期论证效果。
(二)改善建筑设计
建筑设计是一项非常具有科学性、严肃性的过程,它需要在建筑设计的过程中,不断地进行技术论证及可行性的分析,对以往设计做出更好的改变,以避免建筑在建造过程中或者使用过程中出现由于设计而出现的问题。虚拟现实系统就可以为我们的建筑师门提供这样的机会。采用虚拟现实系统,建筑师可以将其作为一个建筑性能评价的工具,在其中来发现建筑设计出现的缺陷,同时可以采用系统模拟出不同的解决问题的方案,在极低成本下,完善建筑项目的设计。
(三)节省投资和运行费用
采用虚拟现实技术进行先期技术成果的演示和论证有助发现设计中多余的措施和各专业不协调的部分,及时修正以节省投资和运行费用。同时,演示论证也可发现设计中可能导致无法满足要求的设计不当之处,避免了建筑物建造完成后的返工。
四、结语
虚拟现实技术在建筑设计中的应用,有着不可估量的应用前景。借助虚拟现实技术,能够极大的丰富建筑师的设计方法,增强设计师的创新能力。信息时代的建筑师,除了需要了解已有的建筑技术和设计方法外,更要善于从计算机应用中吸取一些先进的方法。只有不断更新观念,不断掌握新技术,才能赢得未来。
参考文献:
[1]贾滨.进入数字化时代的建筑学仁 J3 科技情报开发与经济,,6
[2]刘正旭.3dsmaxs建筑动画表现技法.中国电力出版社,2006
[3]淮永建,郝重阳等.LOD和多边型简化.系统仿真学报,,13
篇6:虚拟现实技术在实验教学中应用的探讨
虚拟现实技术在实验教学中应用的探讨
本文对虚拟实验系统的特点做了介绍,指出了虚拟技术在实验教学中的'优势,并给出虚拟实验系统构建的基本思想以及系统结构,阐述虚拟现实技术在实验教学中的应用手段和方法.
作 者:张璇 ZHANG Xuan 作者单位:扬州职业大学,江苏,扬州,225009 刊 名:邢台职业技术学院学报 英文刊名:JOURNAL OF XINGTAI POLYTECHNIC COLLEGE 年,卷(期): 26(3) 分类号:G642.423 关键词:虚拟现实 教学 交互篇7:篮球运动中虚拟现实技术的应用论文
篮球运动中虚拟现实技术的应用论文
关于知识如何形成的观念(知识形成观),是教育领域里一个基础性的观念。近些年来,随着经济和社会日新月异的发展,随着电脑和网络等现代化信息技术的迅猛普及,随着终身教育的重要性和紧迫性日渐凸显,人们对现行学校教育的诸多弊端开始深刻反思,并追根溯源,追问到关于“人的知识究竟是如何形成的”这一基础性问题上来了。目前,关于这一问题的认识,正在不断深化。
一、知识形成观的变革
知识是如何形成的?传统的观念认为,知识是客观事物在人脑中的反映,换句话说,外在即客观的事物反映到人的大脑中,就形成了知识。这种知识形成观的内涵是:
(1)知识是客观事物的反映;
(2)知识具有绝对的客观性;
(3)知识是全社会通用的、古往今来普遍成立的,是外在于个人的存在物。由此可知,传统的知识形成观强调“反映”,强调“客观性”、“普遍性”。
事情果真是这样的吗?让我们从个体认识具体事物的过程开始做一些分析。
你看见桌上摆着一个你从未见识过的新奇的东西,你试图去认识它,这个认识过程可以划分为3个阶段。首先,你要用眼睛去察看它、用鼻子去嗅嗅它、用耳朵去听听它、用手去触摸它。总之,用你的各种感官去获取有关它的各种信息。它的各种信息从它所在的位置传递到你的视网膜、耳膜、鼻腔和皮肤,这是第一阶段,这是一个物理过程。然后,这些信息从你的各种感官传递到你的各种神经中枢,这是第二阶段,这是一个生理过程。最后,这些信息从你的各种神经中枢传递到你的大脑的某个核心部位(这个核心部位的奥秘,人类至今尚未揭开),在这里,所传入的信息被赋予“意义”,这是第三阶段。这是一个心理过程。
在第一阶段(物理过程)中,信息传递必定存在着“物理失真”,而且每个人的失真情况是不一样的,因为当时当地每个人的具体环境是不一样的;在第二阶段(生理过程)中,信息传递也必定存在着个体差异,因为每个人的生理素质是不一样的;在第三阶段(心理过程)中,信息传递的个体差异更加突出,导致对传入的信息所赋予的“意义”可能就大相径庭了。可见,在认识过程的3个阶段中都存在着个体差异。尤其是在第三阶段,个体差异起着尤为重要的作用;甚至对同一认识对象,不同的人可能赋予差别极大的“意义”。这也就是古往今来人们常说的“仁者见仁,智者见智”了。
为什么对同一认识对象,认识的结果会不一致,甚至可能出现非常大的差别?皮亚杰用他的“发生认识论”作了解释。他认为,人类个体在出生时,通过遗传就已经具备了一个认知结构,个体依据这个认知结构,在成长过程中不断吸取外界信息,通过“同化”和“顺化”,把这些吸取来的信息内化为自己的东西,并用来增强和改善自己的认知结构,从一个较低水平的“平衡”上升到一个较高水平的“平衡”。这样经年累月地反复无数次,这个人就成长起来了。
由此,我们可以清楚地看到人对客观对象的认识,即知识的形成,并不是传统观念所说的那样简单和单纯。认识的过程并不是简单的反映过程,而是人与环境相互作用的过程,当然其中有反映的成分。但更含有主体建构的成分;认识的结果(知识)并不是纯粹客观的,而是依存于认识的主体,它包涵着认识主体的经历、经验等诸多主观因素在内;认识的结果(知识)也不是纯粹社会历史性的,它还包涵着表证个体特征的特殊性和情境性。它是社会历史认识和个人经验的统合。
对知识形成的这些看法就构成新的知识形成观。把新知识形成观与传统知识形成观进行对照,可以发现:两者的共同点在于都坚持“实践―认识―实践”的认识路线,坚持“存在决定意识”的唯物主义原理;而两者的区别在于传统知识形成观强调认识(知识)的.客观性和普遍性,而新知识形成观在承认认识(知识)的客观性的前提下还强调认识者在认识过程中的主体性,在承认认识(知识)的普遍性的前提下还强调不同认识者在认识过程中的个体差异以及由此导致的认识结果的个体差异。
按照新的知识形成观,我们似乎可以作出这样的结论:就总体而言,“知识”是人们通过学习,发现及感悟到的对世界认识的总和,是人类认识的结晶;就个体而言,知识是一种有组织的经验、价值观、相关信息及洞察力的动态组合,它所构成的框架可以不断地评价和吸收新的经验和信息。
这样形成的知识有3个特点。其一,知识的内涵是复杂的,既有可编码、可记录的内容,也有隐含的、难以记录的内容。可编码、可记录的内容主要是那些客观性较强的内容,而隐含的、难以记录的内容主要是一些带有个体特征的内容。其二,知识既有其内在的、稳定的结构,也有其动态的、可变的一面。而这种结构和内容的变化正是通过学习来实现的。知识的内在的、稳定的结构是由认识客体的客观性所决定的,知识的动态的、可变的一面是由于认识过程中主观因素的加入而决定的。其三,知识既有其通用性、普遍性的一面,也有其特殊的、存在于某一情境的一面。因此,知识是带有“独特性”的。人的认识的发展与他的身心素质和亲身经历密切相关。每个人的身心素质、经历和当时所处的具体环境都是不同的。因而,即使吸收了同样的信息,每个人对所吸收的信息所赋予的“意义”都是不一样的,即每个人所获得的“知识”都是“独特”的。
在传统知识形成观的影响下,人们认为获得知识的途径只有一条,那就是从学校、老师那里通过教材、教学传授得来。当然,这确实是一条重要的途径,但显然,又不是唯一的途径。还有一条更重要的途径,那就是从实践中学习,即个人通过亲身实践中有目的的深入的观察、体验,经分析、综合、判断、推理,发现事物的本质和规律从而获得知识。
实际上,社会上各种专业的从业者,如工程师、建筑师、农艺师、医师、教师、律师、会计师等等,他们在学校中学习专业只有几年时间,学到了一些书本知识,而他们一生的专业实践却有几十年时间。他们从自己的专业实践中所获得的知识比在学校中学到的书本知识要丰富得多、扎实得多、有用得多。至于政治家、社会活动家、军事家、外交家等,就更是这样了。
对于在校学生的学习,也应当通过新的视野予以变革。其要点有:
(1)学生学习知识的过程,本质上就是将正在接受的知识与自己原有知识重新组合为新知识的过程;
(2)每个学生的这种组合过程都是独具特色的、是个性化的;
(3)每个学生所表现出的新组合的独特性和新颖性就孕育着某种创新。所谓知识的重新组合,就是把原来几种知识联系起来合成为一种综合知识,或者把一种知识拆分为几个部分,然后以新的形式把这些知识重新联系起来,成为具有新特征、新功能、新内容的知识。
知识形成观发生了这样的变革,对学校教育必然会产生巨大的影响。这些影响主要表现在对课程与教学等问题的认识也随之发生了变革。
二、对学校课程的新认识
传统课程观把课程看成是“在特定的学科领域内所提倡的学程”。长期以来,人们提到“课程”,就很自然地想到诸如语文课、数学课、物理课、体育课之类。这种课程观念的特点是:
(1)课程的内容是精心挑选出来的绝对成熟了的东西,因而具有绝对的真理性;
(2)课程内容是纯粹外在于学生的知识体系,因而具有绝对的客观性;
(3)课程的内容像仓库里的货物一样是定型了的、形态不变的东西;
(4)课程的实施只是一个“照图施工”的过程,教师只需要按照预先设定的目标、计划、教案忠实地执行就可以完成任务;
(5)学生只需洗耳恭听、“虚心”接受课程内容就可以完成学习任务。总之,传统课程观把课程看作是与教学过程分离的东西,是外在于、先在于教学过程的东西,因而它必然忽视学生的经验、体验,也忽视教学过程中的具体情境。归根结底,它是一种忽视学生主体性的陈腐观念。
显然,新的知识形成观与这种传统课程观必然会发生冲突,新的知识形成观涉及到课程领域,必然呼唤新的课程观。在新的知识形成观的影响下,新的课程观便具有如下的特征:
(1)必须解除纯粹反映论的束缚,把课程看成是让学生吸纳新知识并与自己原有知识结构重新组合、建构新知识结构的过程;
(2)必须解除绝对客观性的束缚,重视学生的主观体验和已有经验在学生学习过程中的特殊作用;
(3)必须解除过分强调知识通用性、普遍性的束缚,重视学生的个体差异,真正实施因材施教。
因此,课程观念应当实行如下几个转变:
(1)从片面强调学科内容转变到既重视学科内容又重视学生的经验和体验;
(2)从强调预先的目标、计划,转变到更重视课程实施过程本身的价值;
(3)在课程实施中,从单一强调教材,转变到重视具体教学情境;
(4)从片面强调课堂讲授形式,转变到重视实践教学、重视活动课程。
由此,新知识形成观也将引导出新的课程观。新的课程观的内涵是:
(1)课程是一种在实施过程中发展着的东西,而不是外在于和先在于学生的固定存在物;
(2)课程是师生共同参与探求知识的过程;
(3)课程不仅是让学生积累知识的过程,而且是引导学生“发现”和“创新”知识的过程(当然,这里的发现、创新与科学家和学者的发现、创新是不同的);
(4)课程的目标不仅仅是停留于学生的认知发展,而应包括学生的认知、情(感)意(向)、审美、价值观等全面发展。从心理学角度来考察,传统的课程观主要依据行为主义心理学和认知心理学,主要关注并依赖学习者的认知品质和过程;而新的课程观则跳出了纯认知的范畴,强调和依赖学生的个性(情感、兴趣、态度等)的全面参与,即除了认知因素之外,学生的其他心理成分同样是课程设计与实施的重要因素。
三、对学校教学的新认识
自20世纪50年代以来,前苏联教育学家凯洛夫的教育理论不论是对我国教育的理论还是教育实践,都发生了巨大的影响。凯洛夫主编的《教育学》对“教学”所下的定义是:“教学过程一方面包括教师的活动(教),同时也包括学生的活动(学)。”受这种观念的影响,我国教育界一直到现在都是在与其相同或类似的教学观指导下组织和实施教学活动的。这种教学观可称之为“传统教学观”。
传统教学观认为,教学就是教师以预先编定的教材为工具,把知识传授给学生的活动。教师的职责是“传授”(传道、授业)和“训练”,学生的职责是“接受”和“掌握”。知识和技能好比是“水”,是预先选择和设定的,是客观的、外在的、固定不变的东西;学生好比是一个“空桶”。教师的“教”就是把知识、技能之水一点点地灌进这些空桶里去(当然也讲究灌水的方法),学生的学习过程就是等待教师把知识、技能之水装进自己的桶里来(至多是跟教师积极配合)。
那么,传统教学观有哪些特点呢?其一,教、学二分。也由此引出了谁是主体的长期争论。其二,“三个中心”,即:教师中心、教材中心、课堂中心。由此导致学生完全处于等待教师来灌输、塑造的被动的地位。其三,把教学等同于知识传授和技能训练,忽视学生综合能力的培养、主体素质的养成和个性的发展。其四,教师对学生的关系是单向的、居高临下的关系,教师是塑造者,学生是被塑造者。
在传统教学观的支配下,学校教学必然表现出种种弊端。对这些弊端的揭露与批判,已经有很多了,本文不拟重复。笔者在此仅对传统教学观支配下的教学环境的封闭性多说几句。因为笔者认为,教学环境的封闭性是传统教学的主要弊端之一,它对教学和学生的危害,至今尚未引起人们的重视。
康健等人对传统教学的封闭性做了很好的归纳和批判。他们指出,近代学校课程的历史局限性主要反映在4个方面。
(1)知识发展的封闭性:过于注重已有学科知识的传授;
(2)学科体系的封闭性:导致不同学科之间、理论与实际之间的被割裂;
(3)教学时间、空间的封闭性:使本应生动活泼的学习过程变成兴味索然的被动接受过程;
(4)教育目标的封闭性:使基础教育的功能单一化。
这几种封闭性叠加起来,就造成了一种严密封闭的教学环境。而这种严密封闭的环境使学校产生了极大的排斥力量,排斥那些不适应这种封闭性环境的学生,乃至把那些学生视为“差生”,并作为“废品”或“次品”,一批批地被“扔”出学校。这必然就偏离了学校教育的根本宗旨。
显然,新的知识形成观与传统教学观必然要发生冲突,也迫使我们必须探索新的教学观。新的教学观应该具有这样一些特征。其一,教学要着眼于学生的发展。其中当然包括知识和能力的发展,更应包括态度、价值观、情操、审美观念和生活品位的健康发展与个性的健康发展。其二,教和学应当合一。教学是教师和学生们通过相互交往而共同营造、共同参与的活动。教学是一个包括认识和交往实践两个方面的活动过程,是一个认识和交往实践统一的过程。其三,教师与学生的关系应当是一种新型的、双向的关系。在新教学观的指导下,教师与学生的关系既有通过教材这一中介而发生的间接关联,更应该有它们两者之间相互交往而发生的直接关联。因此,教学不应是一个纯粹的“教师教、学生学”的过程,师生关系不应是“给予”与“接受”的简单关系,更不是居高临下的塑造者对仰承恩惠的被塑造者的关系。
新的教学观认为,教学是通过教师与学生共同参与的认识活动,是学生增长知识、发展能力的活动,也是通过教师与学生之间、学生与学生之间的亲切交往,从而使学生在态度、价值观、审美观、生活品位和个性方面均能获得发展的一个教与学统一的过程。因而,“教学”在本质上是一个让学生在特定环境中,通过学习和交往,素质获得健康发展的过程。这里的素质,包含认知结构、情意结构、行为、习惯;包含知识水平、能力水平、价值观念、审美品位;包含科学精神、人文精神、创新精神。通过教学过程,促使学生自主地形成稳定的、基本的、内在的优秀品质,成长为身心健康的人,道德、情操高尚的人,掌握了一定知识、技能并善于学习、勇于创新的人,养成良好生活方式、生活态度、生活习惯的人,能融洽地进入社会并为社会作出自己特有贡献的人。
新的教学观摒弃了传统知识形成观的陈腐观念,吸取了新知识形成观的营养;认为知识不是纯粹反映的产物,不是纯粹客观性的,不是纯粹普遍性的;应当重视学生个人的经历和体验在教学中的重要作用,重视情感和意向因素对教学过程的重大影响;必须打破传统教学的封闭性,营造一种新型的开放的教学环境。这就是新教学观的核心。
四、用新知识形成观指导教学改革
新的知识形成观通过对课程观、教学观的逐步渗入,正影响着当前教学改革的方向。我们应该更自觉地遵循新的知识形成观、新课程观、新教学观展现的方向实施教学改革、组织教学活动,应当着意把握住新观念的核心内容。用新知识形成观指导现实中的教学改革,就需要根据具体情况来选择和设计改革方案,并在具体的教学改革实践中,通过以下特定的形式或方式来贯彻、落实。
提倡“情境教学” 新的教学观主张重视学生个人的经历和体验在教学中的重要作用,重视情感和意向因素对教学过程的重大影响,因而强调要营造一种情境交融的教学环境。许多教师在自己的教学实践中创造了很多很好的办法来营造这样一种教学环境。虽然具体情况各有特色,但其核心要素是一致的,即具有情境交融的特点。人们把这些行之有效的教学方式称之为“情境教学”。情境教学的特点是:教学内容形象生动,注重调动学生情感、营造学生参与氛围、引导学生自主发现。总之,把学生的认知活动与情感活动结合起来,把学习活动与师生之间、学生与学生之间交往实践活动结合起来。
重视“实践教学” 新的教学观强调重视实践教学。实践教学对学生素质的全面发展具有特殊作用。我们可以从3个方面把实践教学与课堂讲授作一比较说明。
其一,从学生“角色”的角度考察,实践教学具有单纯课堂讲授所没有的优势。在课堂讲授中,学生基本上只是个被动的接受者;而在实践教学中,学生在一定程度上是主动的探索者。因而,在实践教学的氛围中,比之课堂讲授的氛围,学生的主体精神更易于激发出来,学生的内在潜能也更易于激发出来。
其二,从教学“内容”的角度考察,实践教学也具有课堂讲授所没有的优势。在课堂讲授中,教学内容一般是某课程的基本概念、基本原理和基本素材之类,讲授方法偏重于分析、演绎;而在实践教学中,学习内容一般是综合性的,学生需要综合运用课程内容解决某个具体问题。这样,就把学生置于必须自主解决问题的情境中,使学生获得亲身体验的机会,有利于学生实现对教学内容的内化。
其三,从教学“过程”的角度考察,实践教学也具有课堂讲授所没有的优势:在课堂讲授中,只需要学生在老师的引导下积极思考(即动脑)就可,一般不要求学生动手操作;而在实践教学中,学生必须既动脑又动手。手脑并用,就给学生提供了发展自己能力尤其是创新能力的机会。
组织好“活动课程” 新的教学观特别倡导多组织和组织好“活动课程”。因为活动课程具有特殊的育人作用,主要表现在以下方面。
其一,活动课程有利于学生自主学习。学生在教学中居于何种地位,这是新教学观与传统教学观的本质区别之一。传统的学校教学以教师、教材、课堂为3个中心,使学生被迫处于一种封闭的环境中。课程是计划性的、指令性的,教学方法是批量式的、程序化的,这就使得学生在整个教学过程中失去了应有的主体性。而活动课程打破了教师、教材、课堂3个中心,把学生的主体性还给了学生,有利于学生自主地学习。
其二,活动课程有利于学生直接体验。传统教学过于强调学生对知识的接受而忽略了学生的直接体验,即注重结果而不注重过程。然而,学生只有通过对客观事物规律发现过程的亲身体验,即在学习过程中通过实践活动直接体验,才能真正理解教学内容,才能真正懂得学习的意义和价值,才能养成探索、追求真理的科学精神。
其三,活动课堂有利于学生个性养成。在人的个性中,最本质的东西是人格的独立性、自主的积极性和创造性。在当代这样一个科技、经济和社会迅速发展变化的时期,人的态度、精神、情感、价值观等,比知识、能力、技术更重要。因为知识可以通过传授而获得,然而态度、精神、情感、价值观却不可能依靠传授和训练来获得,只能在自主的实践中养成、在广泛的社会交往中形成。活动课程就提供了这样的有利条件。
总之,当代知识形成观发生的变革,有力地带动了学校课程观和教学观的变革。学校课程观和教学观的变革,又必将有力地促进学校教育的深刻变革。
参考文献:
[1]张华.课程与教学论.上海:上海教育出版社,.
[2]高峡,康健,丛立新,高洪源.活动课程的理论与实践.上海:上海科技教育出版社,1997.
[3]王红宇.新的知识观与课程观.比较教育研究,1995(4).
[4]夏正江.论知识的性质与教学.华东师范大学学报:教育科学版,2000(2).
篇8:文物古迹工作虚拟现实技术的应用意义论文
文物古迹工作虚拟现实技术的应用意义论文
中国在五千多年的长久历史长河中产生的各种文化价值都属于全人类文化遗产的重要部分。文物古迹对每个国家的文化都有着重大的意义,这些文物古迹在时间的见证下身上都留下了岁月的痕迹,能够通过它们让当代的人们去窥探过往历史上的种种,所以文物古迹的保护、展示工作在科技发达的今天对技术性要求更高,用高科技的技术手段来还原和修复残缺的文物古迹势在必行。虚拟现实技术在很多领域都有着不俗的表现,在经济快速发展的今天被更多的行业所认可,但是把虚拟现实技术应用到文物古迹的保护、展示、修复和复原当中,我国的各方面仍显不足,因此需要明确虚拟现实技术在具体的文物古迹相关工作中的作用才能更好的完成保护、展示、修复与复原等任务。
1 我国文物古迹保护与展示工作现状
中国有着丰富的古代文化遗产,大量的文物古迹对考古、人类文化、社会变迁、历史的研究都很重要,从改革开放以后政府对文物古迹的保护工作有了大力的支持,投放资金建设了大量的博物馆来更好的保护文物和展出文物,还原了很多的古代遗址并开放供人们体验中国的古代文明。虽然对文物古迹的保护工作在不断的开展,但还是有很多的问题存在。大量的文物古迹保护必然会占用大量的人力资源,在运输过程中对文物的破坏,在自然灾害下遭受的破坏,展出过程中人为的破坏这些都是不可避免的。同时当前普遍采用的文物古迹保护方法相对落后,仅仅是从传统的人工保护入手无法满足对文物古迹有效保护的要求。另外虽然已经有许多对外开放的博物馆、古迹景点等,然而从展出比例上来说仍然有许多重点保护的古迹无法对外展示,这种保护工作仅仅停留在了初级工作层面,无法让许多有价值的文物古迹展示于人前,让全人类分享。所以说对文物古迹用先复原、修复、保护和展出需要进行多个层面的技术提升,才能满足人类社会对文物古迹的分享要求。
2 虚拟现实技术对文物古迹的作用
2.1 提升文物古迹的保护效果
虚拟现实技术对文物保护是非常重要的,利用虚拟现实技术来展示文物古迹避免了大部分文物古迹在不同环境下产生的风化、氧化、褪色、脆化、剥落等现象,也避免了文物在运输过程中造成的破坏。利用虚拟现实技术还可以把文物古迹影像化,展示修复后的文物古迹原貌,再利用修复技术、复原技术和视图计算技术,确认文物古迹在修复过程中消耗的时间和保存的时限。虚拟现实技术不但可以让文物古迹以更适合的方式保存,还可以通过虚拟影像与其它技术手段将其不同方位、不同角度的样貌的展示在人们眼前。把大型的文物古迹建筑群以虚拟现实技术来建立成 3D 立体虚拟景区,让人们可以体验身临其境的感受,例如虚拟故宫就实现了完整的 3D 虚拟景区。
2.2 增加文物古迹的展出机会
虚拟现实技术由于有着更为容易实现的展示功能,因此能够满足更多人的观赏需求,由于运用了虚拟现实技术将文物古迹转变为可随意观赏的影像,同时再加入虚拟仿真技术就能够让观赏者在观看时有真正的身临其境的感觉,因此能够使展示效果更好,同时虚拟现实技术将观赏的最佳视角展示于人前能够更充分的展示文物古迹的最大特点和文化价值。例如数字长城系统的建立,能够直接以长城的各个数据信息编写入虚拟现实程序,不仅没有了人头攒动拥挤,还能够从现实所无法企及的视角对整个古迹有全面的认识。
2.3 突破时间空间限制保存和再现文物古迹
由于虚拟现实技术运用的是一种数字化的信息传播和保存手段,因此可以长久的保存,同时不受空间限制,这就使得文物古迹的展示有了更大的空间。一方面,在某些与文物古迹距离较远地地区能够利用虚拟现实技术让人们直接观赏,而不用必须到真实的地点去观看就能够得到几乎相同的感受。另一方面,有一部分文物古迹由于所处地点或环境的'影响无法进行转移,或者处于交通、文化闭塞、有其它诸多条件限制的区域,这就需要进行完善的保护,而要分享这些优秀的文化遗产则可以通过虚拟现实技术实现,因此说虚拟现实技术突破了文物古迹展示、保护的时间、空间限制。
2.4 虚拟现实技术在我国文物古迹工作中的应用展望
虽然虚拟现实技术对于我国的文物古迹工作有着极为重大的意义,然而由于许多技术上的制约,目前我国的文物古迹工作中虚拟现实技术的应用仍然存在着许多不足。技术上的制约并不能成为影响其在文物古迹工作中的因素,通过不断的技术研发和创新,虚拟现实技术必然能够成为完整再现文物古迹、有效保护、修复并复原文物古迹的最有力手段。在未来逐渐建立起的虚拟现实文物古迹体系将能够供人们随意进出任意一处古迹、随意观赏任意一种文物,同时,与国外建立起共享的虚拟现实网络体系还能够将国外的许多文化遗产转变为虚拟现实资源,实现真正意义上的将文物古迹变为全人类共有的文化遗产。
3 结语
面对虚拟现实技术在文物古迹工作中的各种重要作用,研究和提高虚拟现实技术水平迫在眉睫。目前将虚拟现实技术运用到文物古迹的复原、虚拟影响展示等方面已经有了较高的技术水平,然而在保护和修复工作中目前仍然有着较大的技术缺口,因此在未来需要以此作为工作研发的重点,不断开发虚拟现实技术使之成为能够满足文物古迹一切保护需求的有力工具。
参考文献:
[1] 郭云仲 , 方兴 . 虚拟现实对中国文物古迹的作用 [J]. 艺术与设计 ( 理论 ),(02):118-120.
[2] 黄志杰 . 虚拟现实技术在文物博物行业中的作用 [J]. 电脑知识与技术 ,(21):5953-5954.
[3] 付尧 . 虚拟现实技术在文物展示、复原和保护中的重要性 [J].艺苑 ,(02):11-13.
[4] 章立 . 虚拟现实技术在建筑遗产保护中的应用研究 [D]. 无锡 :江南大学 ,2009.
篇9:虚拟现实技术在艺术设计中的应用论文
1虚拟现实技术及现代环境艺术设计概述
1.1虚拟现实技术概述
虚拟现实技术简称VR技术,是现代化科学技术应用发展实施之后形成的一种新型技术,在其技术的应用形成中,借助电脑模拟产生三度空间折叠的虚拟世界,能够在视觉、听觉以及触觉上进行感官模拟,让其使用者,能够如临其境一般的感受到其技术应用带来的冲击。按照虚拟现实技术在现代化社会发展中的技术应用表现来看,其整体的技术应用和现代化三维立体整合技术相关,也就是在三维立体整合技术应用实施中,将整体的技术应用控制和现实技术应用结合,保障在现实技术应用结合处理中,能够为整体技术应用控制性能转化奠定基础。从虚拟现实技术应用的技术表现形式来看,其整体技术应用中的表现形式共分为以下几点:一是对于显示技术的应用,主要是建立在三维立体展现技术实施之上,将三维立体化技术展示作为整个技术应用实施中的关键性技术展现。二是对于声音技术的应用展示,借助虚拟现实技术应用,能够按照声音的特性化分析进行对应的信号传达转变。三是对于语音技术及感官技术的应用,整个技术应用中采用的是自然语言,将自然语言和技术应用结合,从而发挥出其技术应用中的整体性技术控制能力,实现技术应用的智能化发展[1]。
1.2现代环境艺术设计概述
现代环境艺术设计指的是按照现代环境设计工作开展需求,将整个环境设计中的要素明确,并且借助现代环境艺术设计中的技术处理,对环境设计进行科学化分析。同时在环境艺术设计规划分析中,还将空间装饰、造型构造和色彩装饰等都作为整个环境艺术设计中的关键性技术进行规划,以这种技术的应用规划实现了整体环境设计工作的科学性转变。按照我国现代化社会经济建设发展中对于现代环境艺术设计的定义来看,其整体艺术设计的内涵主要指的是按照环境整合中的需求,将区域性环境设计要点明确,保障在整个区域性环境设计要点的整合处理中,能够为整体的景观设计奠定基础。因此,现代环境艺术设计也可以被称之为景观艺术设计。其对应艺术设计中需要按照具体的居住需求进行景观的选择与设置,这样才能满足整个环境内的居住生活应用需求。随着我国环境艺术设计工作开展需求越来越多,为了将整体的环境艺术设计能力提升,已经在高校学生教育工作开展中,将现代环境艺术设计作为一门专门的课程和学生教育结合,力求通过环境艺术设计工作的开展整合,提升其整体艺术设计能力[2]。
篇10:虚拟现实技术在艺术设计中的应用论文
在我国现代化经济建设发展速度逐渐提升背景下,针对于现代环境艺术设计工作开展也越来越重视,在完善整体环境艺术设计工作开展的同时,应该按照现代环境艺术设计工作开展中的整合需求,将整体的环境艺术设计技术应用能力提升,借助虚拟现实技术进行现代环境艺术设计工作开展就是对现代环境艺术设计工作开展提出的一项新型技术应用。借助虚拟现实技术应用中的三维立体展示技术,能够将整个技术应用中的环境设计工作开展实践好,保障了其整体技术应用的科学性提升。同时按照虚拟现实技术应用中对于现代环境艺术设计的模型构建分析,能够将整体设计中的科学性展现,这对于现代环境艺术设计工作开展而言是非常重要的一项技术应用。另外在我国现代化城市化建设发展进程逐渐转变提升背景下,针对于现代环境艺术设计工作开展也提出了新的要求,而借助虚拟现实技术应用是转变和提升现代环境艺术设计工作开展的一项关键性因素,因此必须要注重对二者技术应用的整合控制[3]。
文档为doc格式