發(fā)布時間：2023-06-18 10:42:40
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的虛擬現(xiàn)實技術(shù)綜述樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
增強(qiáng)現(xiàn)實虛擬現(xiàn)實實現(xiàn)過程研究內(nèi)容
1虛擬現(xiàn)實技術(shù)
虛擬現(xiàn)實技術(shù)（virtual reality，簡稱VR）是由美國VPL公司創(chuàng)始人加隆.拉尼爾在二十世紀(jì)八十年代提出的，它指的是綜合利用計算機(jī)圖形系統(tǒng)和各種顯示和控制等接口設(shè)備，在計算機(jī)上生成的、可交互的三維環(huán)境中提供沉浸感覺的技術(shù)，其中計算機(jī)生成的、可交互的三維環(huán)境被稱為虛擬環(huán)境（Virtual Environment，簡稱VE）。虛擬現(xiàn)實的三個基本特征是沉浸（Immersion）、交互（Interaction）和構(gòu)想（Imagination）。與其它的計算機(jī)系統(tǒng)相比，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)能提供實時交互性操作、三維視覺空間和多通道的人機(jī)界面；目前虛擬現(xiàn)實主要限于視覺和聽覺，但觸覺和嗅覺方面的研究也取得了很大的進(jìn)展。
2虛擬現(xiàn)實技術(shù)的具體形式之——增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)
虛擬現(xiàn)實技術(shù)按照系統(tǒng)功能和實現(xiàn)方式的不同，又可以分成以下四種具體類型：沉浸式虛擬現(xiàn)實、桌面虛擬現(xiàn)實、分布式虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實。
增強(qiáng)現(xiàn)實（Augmented Reality，簡稱 AR）技術(shù)，是在二十世紀(jì)九十年代由波音公司的考德爾及其同事在設(shè)計一個輔助布線系統(tǒng)時提出的，它是一種實時地計算攝影機(jī)影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像的技術(shù)，這種技術(shù)的目標(biāo)是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實世界并進(jìn)行互動。隨著隨身移動電子設(shè)備運算能力的不斷提升，增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的用途將會越來越廣。
目前人們對于增強(qiáng)現(xiàn)實有兩種通用的定義。一是北卡羅來納大學(xué)的Ronald Azuma于1997年提出的，他認(rèn)為增強(qiáng)現(xiàn)實包括三個方面的內(nèi)容：Combines real and virtual（將虛擬物與現(xiàn)實結(jié)合）；Interactive in real time（即時互動）；Registered in 3-D（三維）。
另一種定義是1994年保羅·米爾格拉姆（Paul Milgram）和岸野文郎（Fumio Kishino）提出的現(xiàn)實-虛擬連續(xù)統(tǒng)（Milgram's Reality-Virtuality Continuum）。他們將真實環(huán)境和虛擬環(huán)境分別作為連續(xù)統(tǒng)的兩端，位于它們中間的被稱為“混合實境（Mixed Reality）”。其中靠近真實環(huán)境的是增強(qiáng)現(xiàn)實（Augmented Reality），靠近虛擬環(huán)境的則是擴(kuò)增虛境（Augmented Virtuality）。
3增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)的實現(xiàn)過程
雖然增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)不需要顯示完整的場景，但由于需要通過分析大量的定位數(shù)據(jù)和場景信息來保證由計算機(jī)生成的虛擬物體可以精確地定位在真實場景中，增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)中一般都包含以下幾個基本步驟：獲得真實場景的信息；對真實場景和攝影機(jī)的位置信息進(jìn)行分析；生成虛擬的景物；合并視頻或直接顯示，即圖形系統(tǒng)首先根據(jù)攝影機(jī)的位置信息和真實場景中的定位標(biāo)記來計算虛擬物體坐標(biāo)到攝影機(jī)視平面的仿射變換，然后按照仿射變換矩陣在視平面上繪制虛擬物體，最后通過頭戴式可視設(shè)備（Head Mount Display）直接顯示或與真實場景的視頻合并后，一起顯示在顯示器上。成像設(shè)備、跟蹤與定位技術(shù)和交互技術(shù)是實現(xiàn)一個基本的增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)的支撐技術(shù)。
4增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的具體研究內(nèi)容
由于人們對增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的需求不斷增長，研究人員對基于視覺的增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行了很多研究，這些研究內(nèi)容包括——增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)中虛擬物體與真實場景融合技術(shù)的研究包括：3D虛擬物體注冊技術(shù)、攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)、攝像機(jī)的跟蹤技術(shù)和基于視頻的實景空間的建模技術(shù)，融合技術(shù)的研究主要包括：虛擬對象和真實場景的配準(zhǔn)以及虛擬物體與真實場景之間的動態(tài)一致性、虛實物體之間的幾何一致性和光照一致性——使得增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展。
5增強(qiáng)現(xiàn)實的應(yīng)用
增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)被逐步應(yīng)用到了很多行業(yè)當(dāng)中，逐漸進(jìn)入到我們的生活當(dāng)中，典型的案例包括：
醫(yī)療方面——北卡羅萊納大學(xué)的AR輔助B超檢查和胸部活組織切片；倫敦Guy’s醫(yī)院MAGI項目協(xié)助醫(yī)生從耳道中取出神經(jīng)瘤；卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的“魔眼”工程；布朗大學(xué)的外科手術(shù)培訓(xùn)系統(tǒng)。
教育方面——歐洲計算機(jī)工業(yè)研究中心的機(jī)械模型注解。
工業(yè)方面——SONY公司TransVision增強(qiáng)現(xiàn)實樣機(jī)系統(tǒng)。
商業(yè)方面——微軟推增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)——新應(yīng)用-記事帖；日本新宿高島屋百貨公司內(nèi)的數(shù)字化妝鏡。
文化方面——希臘、土耳其的歷史古跡數(shù)字重建；“數(shù)字敦煌”工程。
6總結(jié)
增強(qiáng)現(xiàn)實（Augmented Reality，AR）技術(shù)是近年來的研究熱點，它是將計算機(jī)生成的虛擬物體或其它信息疊加到真實場景中，從而實現(xiàn)對現(xiàn)實的“增強(qiáng)”，它是虛擬現(xiàn)實技術(shù)（Virtual Reality，VR）的一個重要分支。增強(qiáng)現(xiàn)實綜合了計算機(jī)圖形、光電成像、融合顯示、多傳感器、圖像處理、計算機(jī)視覺等多門學(xué)科。
參考文獻(xiàn)：
[1]郭天太，王引童.虛擬現(xiàn)實技術(shù)與增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù).機(jī)械制造，2003，41（6）：7-9.
[2]維基百科.
[3]R. Azuma， A Survey of Augmented Reality.Presence： Teleoperators and Virtual Environments， pp. 355–385， August 1997.
[4]P. Milgram and A. F. Kishino， Taxonomy of Mixed Reality Visual Displays.IEICE Transactions on Information and Systems， E77-D（12）， pp. 1321-1329， 1994.
【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實;虛擬教學(xué)系統(tǒng);建模
一、引言
虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）是一門快速崛起的新型技術(shù)，它的出現(xiàn)對教育產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，改變了以往的一些教學(xué)觀念和教學(xué)模式，開拓了現(xiàn)行教學(xué)手段的發(fā)展空間，為教學(xué)的創(chuàng)新提供了廣闊的空間[1]。使我們教學(xué)工作和科研可以遵循“低成本、高性能”的原則，從軟件、硬件上展開，逐步實現(xiàn)教學(xué)系統(tǒng)的動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、實時三維圖形生成和顯示技術(shù)以及三維交互系統(tǒng)的研制。
二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)科研的實現(xiàn)方法
首先利用現(xiàn)有的軟硬件、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和教學(xué)資源，包括各種相關(guān)技術(shù)專家和開發(fā)人員。本著自主研發(fā)和合作相結(jié)合的方向，完成各類醫(yī)學(xué)和生物學(xué)教學(xué)場景虛擬實現(xiàn)和模型建立，從而完成相應(yīng)的模型數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，根據(jù)不同的教學(xué)目標(biāo)、科研方向和需求，逐步完善各學(xué)科教學(xué)課件的整合工作，包括醫(yī)學(xué)診治方案和試驗場景再現(xiàn)的制作和標(biāo)準(zhǔn)化工作[2]。以期達(dá)到最佳的教學(xué)效果和目的。醫(yī)學(xué)與其它學(xué)科不同，針對的對像是復(fù)雜的人體。因此其操作回饋，除去視覺之外，目前還沒有太好的解決方案。即使在國外，亦沒有多少可以借鑒的案例，要摸索的東西多。針對這些問題，最好的解決的方案是立足現(xiàn)有條件，從實際使用的可能性出發(fā)，制作不必求全求大，針對教學(xué)中的問題，用VR系統(tǒng)實現(xiàn)作精、作透。對于能夠模擬的，盡量模擬，無法模擬的，則想辦法模仿。虛擬教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)遵循合理整合現(xiàn)有軟硬件資源，本著實用性，高效性，前瞻性的原則進(jìn)行開發(fā)和研究。
1.利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，對學(xué)生進(jìn)行技能訓(xùn)練。
虛擬現(xiàn)實的沉浸性和交互性，使學(xué)生能夠在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演一個角色，并全身心地投入到該學(xué)習(xí)環(huán)境中去，以達(dá)到動作技能類教學(xué)目標(biāo)要求。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以做各種各樣的技能訓(xùn)練，如手術(shù)仿真，影像系統(tǒng)仿真，電子病歷模擬等各種職業(yè)技能的訓(xùn)練[3]。學(xué)生可以反復(fù)練習(xí)，直至掌握操作技能為止。如學(xué)生利用虛擬教學(xué)系統(tǒng)做實驗，先閱讀實驗指導(dǎo)書的實驗說明和操作步驟，然后觀察虛擬教學(xué)系統(tǒng)中的演示實驗，再與模擬實驗的多媒體課件進(jìn)行交互“操作”，控制實驗條件，采集實驗數(shù)據(jù)，論證實驗原理和規(guī)律，寫出實驗報告，分析實驗結(jié)果。學(xué)生在實驗過程中或?qū)嶒灲Y(jié)束后，隨時可以由網(wǎng)上老師或計算機(jī)智能系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤與糾錯。
2.借助網(wǎng)絡(luò)的虛擬化實現(xiàn)輔助教學(xué)。
隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益發(fā)展，借助于網(wǎng)絡(luò)的虛擬化進(jìn)行輔助教學(xué)，將是未來教育占據(jù)主導(dǎo)地位的一種全新教學(xué)方法、方式。建構(gòu)主義主張學(xué)習(xí)情境和實際情境相結(jié)合，因為實際情境具有豐富性和生動性等特點，這對于學(xué)生高級認(rèn)知能力的發(fā)展有促進(jìn)作用。然而計算機(jī)教學(xué)的內(nèi)容，特別是實踐教學(xué)因場所等限制不是每時每刻都可以進(jìn)行，它有空間和時間等因素的限制。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以打破時空的限制，為學(xué)生提供一種可在課堂和實驗室中就能找到的虛擬實現(xiàn)，還可以再現(xiàn)特定的環(huán)境。
3.構(gòu)建虛擬現(xiàn)實的教學(xué)平臺。
本研究結(jié)合虛擬現(xiàn)實和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用計算機(jī)教研室現(xiàn)有600臺微機(jī)和6臺服務(wù)器、創(chuàng)建.NET平臺，在B/S架構(gòu)上逐步開發(fā)出適合進(jìn)行智能型的、交互式、分布式、圖文并茂的教學(xué)軟件，并通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸逼真的教學(xué)和學(xué)習(xí)環(huán)境。
4.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在遠(yuǎn)程教學(xué)中的應(yīng)用
在遠(yuǎn)程教學(xué)中，往往會因為實驗設(shè)備、實驗場地、教學(xué)經(jīng)費等方面的原因，而使一些應(yīng)該開設(shè)的教學(xué)實驗無法進(jìn)行[4]。利用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，可以彌補(bǔ)這些方面的不足，學(xué)生足不出戶便可以做各種各樣的實驗，獲得與真實實驗一樣的體會，從而豐富感性認(rèn)識，加深對教學(xué)內(nèi)容的理解。
圖1 模塊框架
三、虛擬教學(xué)系統(tǒng)實現(xiàn)的重點和難點
虛擬現(xiàn)實應(yīng)用于教學(xué)中具有“減少實驗經(jīng)費開銷”、“突破時空限制”等優(yōu)點。在此基礎(chǔ)上比較當(dāng)前實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實的幾種解決方案，本項目并最終選擇基于Flex的虛擬現(xiàn)實技術(shù)這一解決方案：利用3DS MAX進(jìn)行建模、通過MXML+Action Script語言實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、放縮等，并對該解決方案中的技術(shù)特性、方案可行性及應(yīng)用于教學(xué)中的優(yōu)勢進(jìn)行剖析;最后，借助軟件工程的開發(fā)思想（準(zhǔn)備階段、分析階段、設(shè)計階段、開發(fā)階段和實施階段），設(shè)計出一個虛擬教學(xué)系統(tǒng)，并結(jié)合結(jié)構(gòu)學(xué)的應(yīng)用案例對該系統(tǒng)的部分功能進(jìn)行開發(fā)，為虛擬教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)提供一個新的開發(fā)途徑和模式[5]。如對研究實體，通過3D MAX完成場景建模，再由VRML創(chuàng)建的三維虛擬現(xiàn)實場景，使學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)就可以直接瀏覽并交互。模塊框架如圖1所示。
具體技術(shù)路線為：
1.在.NET環(huán)境和B/S架構(gòu)上建立教學(xué)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)平臺。
2.從計算機(jī)虛擬教學(xué)課件著手，到逐步實現(xiàn)不同學(xué)科的虛擬實現(xiàn)的過度。其中包括國家精品課程教學(xué)課件的聲、圖和影像的多維虛擬實現(xiàn)（其中包括醫(yī)學(xué)影像，電子病歷，LIS，HIS，RIS等。
3.逐步實現(xiàn)臨床診療（虛擬手術(shù)，仿真影響神經(jīng)元信號傳導(dǎo)的因素等）的網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)和遠(yuǎn)程仿真實現(xiàn)。
4.整合人工智能、仿真技術(shù)、圖形技術(shù)、顯示技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)等多種技術(shù)于一體[6]。通過硬件設(shè)備，計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運用，實現(xiàn)聽覺、視覺、嗅覺等多維信息通道獲取信息的高級用戶界面，從而為數(shù)字化教學(xué)的構(gòu)想提供保證，填補(bǔ)一些國內(nèi)在虛擬教學(xué)領(lǐng)域的空白，培養(yǎng)教研室科研隊伍。
四、小結(jié)
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是本世紀(jì)發(fā)展的重要技術(shù)之一，并發(fā)揮神奇的作用，二十一世紀(jì)將是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的時代。而借助于虛擬現(xiàn)實技術(shù)，創(chuàng)建一個與現(xiàn)實社會逼真的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，在這個學(xué)習(xí)環(huán)境中，知識以可視化的方式呈現(xiàn)，學(xué)習(xí)者可以進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，以自然的方式與學(xué)習(xí)內(nèi)容交互，就是本研究的目的。
參考文獻(xiàn)
[1]湯躍明.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育中的應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2007：13-15.
[2]任建.從教學(xué)媒體的演變看教學(xué)設(shè)計的發(fā)展歷史[J].電化教育研究，2012（8）：12.
[3]林利，李春梅，劉暢.基于計算機(jī)虛擬技術(shù)構(gòu)建臨床診療實踐教學(xué)輔助手段探析[J].中國社會醫(yī)學(xué)雜志，2011，28（3）：169-170.
[4]胡萬祥.多媒體輔助教學(xué)中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)[J].才智，2013（14）：38.
[5]曾祥翊.從國際學(xué)者對話透視教育技術(shù)發(fā)展[J].電化教育研究，2011（8）：9-15.
[6]那一沙.教學(xué)設(shè)計研究綜述[J].西南交通大學(xué)學(xué)報，2013（3）：24.
關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實；遠(yuǎn)程教育；應(yīng)用模式
中圖分類號：G726 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
一、引言
教育技術(shù)的發(fā)展緊緊伴隨著技術(shù)進(jìn)步的步伐發(fā)展，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展現(xiàn)代教育技術(shù)也呈現(xiàn)出日新月異的局面。有研究表明，隨著通信技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，有關(guān)教育技術(shù)特別是遠(yuǎn)程教育技術(shù)的研究呈現(xiàn)出由電視技術(shù)到計算機(jī)技術(shù)再到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展路徑。例如美國早期的教育技術(shù)研究集中在視聽教育方面，對電視媒體比較關(guān)注。90年代以后，計算機(jī)逐漸普及應(yīng)用，教育技術(shù)相關(guān)的新詞語，如“Courseware”“Hypermedia”和“ComputerSoftware”等大幅度出現(xiàn)。今天，隨著新教育理念和教育技術(shù)的發(fā)展，特別是虛擬現(xiàn)實和數(shù)字媒體技術(shù)的發(fā)展，“遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教育平臺”“MOOC課程”“虛擬教室”“虛擬實驗”等新術(shù)語又不斷出現(xiàn)在現(xiàn)代教育技術(shù)研究的舞臺上，呈現(xiàn)出新的發(fā)展局面。我國是教育大國，發(fā)展現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育已成為我國教育發(fā)展的一項戰(zhàn)略措施。近年來，在我國教育技術(shù)主要的研究刊物中，包括《電化教育研究》《中國電化教育》《中國遠(yuǎn)程教育》《開放教育研究》《現(xiàn)代教育技術(shù)》《現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育》，對包括虛擬現(xiàn)實技術(shù)在內(nèi)的新的信息技術(shù)應(yīng)用做了大量研究。本文在綜合分析相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，分別論述虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要的應(yīng)用特點、虛擬現(xiàn)實在教育技術(shù)中的應(yīng)用模式和關(guān)鍵技術(shù)。
二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于遠(yuǎn)程教育的主要優(yōu)勢
我國的遠(yuǎn)程教育經(jīng)歷了三個發(fā)展階段： 一是主要依靠郵政通訊手段進(jìn)行函授教育；二是利用廣播和電視開展廣播電視教育；三是以信息為基礎(chǔ)開展的現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育。特別是20世紀(jì)90年代以來，隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為代表的遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)和移動計算技術(shù)的發(fā)展，隨著多媒體、虛擬現(xiàn)實等新型媒體技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育成功突破了傳統(tǒng)面授教育的局限，提供了一種突破時空界限、資源共享、交互沉浸式的學(xué)習(xí)環(huán)境。其中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。
“虛擬現(xiàn)實技術(shù)”是一種利用計算機(jī)為用戶生成模擬人物和場景的技術(shù)，該模擬的人物和場景非常相似于所對應(yīng)的現(xiàn)實世界人物和場景，使用戶能夠得到一種類似真實世界所能給與的感受和體驗。所以又稱為虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以虛擬出“一個真實的世界”。虛擬現(xiàn)實技術(shù)同時還具有鮮明的特色―3I特性：“沉浸（Immersion）”“交互（Interaction）”和“想象（Imagination）”。虛擬現(xiàn)實技術(shù)首先追求的是能夠達(dá)到沉浸的“真實”體驗，能夠提供有效的人機(jī)“交互”，能夠為用戶提供一種甚至超越現(xiàn)實意境的“想象”空間。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一門綜合性的技術(shù)，不僅包括圖形學(xué)、圖像處理、模式識別、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行計算技術(shù)、人工智能等特殊的信息技術(shù)，而且涉及數(shù)學(xué)、物理、通信，甚至與氣象、地理、美學(xué)、心理學(xué)和社會學(xué)等相關(guān)知識。如果真的能夠方便地生成各種虛擬的現(xiàn)實世界，同時又具有3I特性，必將在遠(yuǎn)程教育中發(fā)揮重要的作用。
三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域的主要應(yīng)用模式
前一個時期，我國遠(yuǎn)程教育技術(shù)大多還是基于網(wǎng)頁的遠(yuǎn)程教育平臺，依靠文字和平面動畫提供在線的教育服務(wù)。由于教育者和學(xué)習(xí)者的時空相對分離而無法提供身臨其境的學(xué)習(xí)環(huán)境，也由于教育內(nèi)容更多屬于單向的線性播放模式而無法提供人機(jī)交互環(huán)境，還由于只是通過視頻進(jìn)行演示教學(xué)而無法提供真實的實驗教學(xué)環(huán)境，大大降低了學(xué)習(xí)的主動性，已無法激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性?，F(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的發(fā)展趨勢是網(wǎng)絡(luò)化、智能化、虛擬化。虛擬現(xiàn)實技術(shù)因其特有的多感知性、浸沒感、交互性和想象性等特點，在遠(yuǎn)程教育中具有強(qiáng)大優(yōu)勢和潛力。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)本身也在發(fā)展之中，基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用也在實踐探索之中。從目前情況看，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在遠(yuǎn)程教育中的主要應(yīng)用可以分為兩個層面：一是簡單應(yīng)用，基本上是在教室教學(xué)資料中運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)制作課件，將抽象問題和復(fù)雜問題直觀化、可視化。例如醫(yī)學(xué)教育中的人體結(jié)構(gòu)和各類生命循環(huán)系統(tǒng)功能演示等。二是高級應(yīng)用，所謂高級是用虛擬現(xiàn)實技術(shù)專門制作特殊功能的系統(tǒng)，并在遠(yuǎn)程教育平臺上使用。這類高級的虛擬現(xiàn)實應(yīng)用主要包括三個方面：
一是虛擬訓(xùn)練場和虛擬實驗室。專門提供規(guī)模較大的分布式專業(yè)訓(xùn)練和實驗環(huán)境。例如軍事訓(xùn)練環(huán)境，運用軍事仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)和分布計算技術(shù)，構(gòu)建真實的軍事對抗訓(xùn)練環(huán)境，這已經(jīng)是成功的應(yīng)用模式了。同樣，在一般的學(xué)科專業(yè)教學(xué)中，可以通過建構(gòu)虛擬實驗室，使得許多現(xiàn)實的實驗室功能可以虛擬化。
二是虛擬教室和學(xué)習(xí)環(huán)境。這類應(yīng)用主要是提供虛擬的數(shù)字校園，在網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)字校園里有著許多不同授課內(nèi)容的“教室”，有著虛擬化的校園、圖書館和學(xué)科專業(yè)網(wǎng)站，甚至有著同類學(xué)員的學(xué)習(xí)“社區(qū)”。
三是虛擬創(chuàng)新設(shè)計環(huán)境?，F(xiàn)代教育提倡的創(chuàng)新學(xué)習(xí)，隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用也逐漸成為了可能。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以建立實際動手設(shè)計環(huán)境，學(xué)生可以開展近乎真實的創(chuàng)新設(shè)計。如服裝設(shè)計、藝術(shù)設(shè)計和科技產(chǎn)品設(shè)計。如果再能夠利用產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的機(jī)制，這樣的設(shè)計環(huán)境將會是非常有意義的。
總之，運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)人們可以虛擬出一個真實的校園環(huán)境或者構(gòu)建一個虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境，經(jīng)過實時渲染的分布式虛擬現(xiàn)實環(huán)境將會讓學(xué)生在虛擬現(xiàn)實空間中學(xué)習(xí)的感受就如同在3D游戲中一樣，他們可以實時地進(jìn)行三維交互、實時地參與教學(xué)活動、與教師進(jìn)行溝通。
四、虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于遠(yuǎn)程教育應(yīng)該重點關(guān)注的問題
虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有非常理想的發(fā)展前景，但是仍處于快速發(fā)展的階段。虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用于遠(yuǎn)程教育，應(yīng)該分別從技術(shù)和應(yīng)用兩個方面關(guān)注以下問題。
從技術(shù)的角度，要重點關(guān)注虛擬現(xiàn)實關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展的動態(tài)。要想理想地用計算機(jī)生成真實感很強(qiáng)的虛擬世界，并且能夠在廣域網(wǎng)范圍內(nèi)交互使用，技術(shù)難度是很大的。目前大多數(shù)人認(rèn)為有五項關(guān)鍵技術(shù)正在積極突破。
（一）動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)
一般說環(huán)境建模比對象個體建模復(fù)雜，而動態(tài)的環(huán)境建模更具有挑戰(zhàn)。動態(tài)環(huán)境建模目的是獲取實際環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)應(yīng)用的需要，利用獲取的三維數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。
（二）實時三維圖形生成技術(shù)
目前三維圖形技術(shù)盡管已經(jīng)較為成熟，但是如何實現(xiàn)“實時”生成仍然是挑戰(zhàn)。
（三）立體顯示技術(shù)
目前虛擬現(xiàn)實的交互能力主要依賴于立體顯示和傳感器技術(shù)。但現(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要，虛擬現(xiàn)實設(shè)備的跟蹤精度和跟蹤范圍也有待提高。
（四）系統(tǒng)開發(fā)工具和運行平臺
虛擬現(xiàn)實應(yīng)用的開發(fā)比較復(fù)雜，效率和質(zhì)量保證也很困難，網(wǎng)絡(luò)化的運行平臺也很難滿足廣域網(wǎng)環(huán)境。目前還必須重點研究虛擬現(xiàn)實的有效開發(fā)工具和高效分布式運行平臺。
（五）系統(tǒng)集成技術(shù)
集成技術(shù)包括信息的同步技術(shù)、模型的標(biāo)定技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)據(jù)管理模型、識別和合成技術(shù)等等。由于虛擬現(xiàn)實中包括大量的感知信息和模型，因此系統(tǒng)的集成也非常復(fù)雜。
從應(yīng)用角度，要更新教育觀念并能夠有效運用建模技術(shù)構(gòu)建學(xué)習(xí)環(huán)境。包括如何運用建模技術(shù)構(gòu)建與教學(xué)相關(guān)的對象和場景，如何構(gòu)建以學(xué)生為主體的自主學(xué)習(xí)過程，如何設(shè)計人機(jī)交互環(huán)節(jié)等等。當(dāng)然熟練掌握虛擬現(xiàn)實技術(shù)和數(shù)字媒體技術(shù)是重要的應(yīng)用基礎(chǔ)。正像高質(zhì)量的動漫游戲制作非常不易一樣，好的虛擬現(xiàn)實教育作品的研發(fā)也是具有挑戰(zhàn)性的。
五、Y語
現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用逐漸呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化、智能化和虛擬化的重要趨勢。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域的主要應(yīng)用模式包括：虛擬訓(xùn)練場和虛擬實驗室、虛擬教室和學(xué)習(xí)環(huán)境、虛擬創(chuàng)新設(shè)計環(huán)境。當(dāng)前相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)和新的應(yīng)用模式都還在積極的發(fā)展之中，有著良好的前景。
參考文獻(xiàn)
[1]魏順平.國外教育技術(shù)研究現(xiàn)狀與趨勢[J].開放教育研究，2010（2）.[2]趙沁平.虛擬現(xiàn)實綜述[J].中國科學(xué)F輯信息科學(xué)，2009（1）.
【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實 VR 社交 沉浸感
近年來，智能手機(jī)逐漸普及，據(jù)統(tǒng)計，百分之八十左右的智能手機(jī)里都會裝至少2～4個社交軟件?？梢钥闯錾缃灰呀?jīng)占據(jù)了我們生活中的一大部分比例，與此同時，社交方式的不斷增多，使得我們能接觸到更多的人，有更廣的交流平臺。2014年3月，F(xiàn)acebook以20億美元現(xiàn)金加股份收購了Oculus VR，馬克?扎克伯格說：“虛擬現(xiàn)實不只是游戲，它將成為下一代的計算平臺和社交媒介”。
1 什么是虛擬現(xiàn)實？
提到虛擬現(xiàn)實，大部分人會想到VR眼鏡，VR游戲之類的產(chǎn)品，這也是我們目前為止接觸到最多的虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品。那么，什么是虛擬現(xiàn)實？
虛擬現(xiàn)實又稱Virtual Reality，簡稱VR，指的是由計算機(jī)產(chǎn)生的三維交互環(huán)境，用戶參與到這些環(huán)境中，獲得角色，從而得到體驗。參與者可以借助設(shè)備，看到計算機(jī)產(chǎn)生的虛擬環(huán)境，并提供給參與者視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬活動，使得參與者有深入的沉浸感，交互感和聯(lián)想感。
2 VR社交平臺的技術(shù)支持
2.1 視覺技術(shù)
虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過計算機(jī)圖形學(xué)將人眼所看到的場景進(jìn)行描繪，真實還原物體的顏色，亮度和質(zhì)感。人類的左眼和有眼視距存在差異，人類大腦會巧妙地將兩眼看到的圖像重合，而要呈現(xiàn)3D效果，就必須將左眼和右眼的畫面交替顯示在屏幕上。在目前虛擬現(xiàn)實的系統(tǒng)中，主要通過眼鏡獲得立體成像包括主動式和被動式兩類技術(shù)。其中被動式立體眼鏡成像技術(shù)主要包括色差式和偏振光兩類；主動式立體眼鏡成像技術(shù)包括主動快門式和左右分屏立體成像。
2.2 聲音技術(shù)
在虛擬環(huán)境中，我們可以通過立體音效聽到聲音，但聲音通過耳機(jī)的左右聲道傳給我們之后，我們并不能判斷出聲音來源的方向，這時，VR技術(shù)中的全景聲便能起到關(guān)鍵的作用。全景聲需要前期的聲音采集與后期的聲音回放相結(jié)合才能完成聲音360°的空間環(huán)繞，代表作品是OSSIC X 音頻耳機(jī)，耳機(jī)中裝有校準(zhǔn)傳感器，檢測出聲源的位置數(shù)據(jù)并集成至獨有的算法，改變?nèi)怂牭降穆曉吹拇笮『鸵粽{(diào)，再配合DSP搶解碼模塊，來讓人通過自身判斷聲音位置的能力，感受聲源的位置信息。
2.3 觸覺技術(shù)
觸覺是指人通過皮膚對熱、壓力、震動、滑動及物體表面的紋理、粗糙度等特性的感知。通過肌肉感應(yīng)器和3D動態(tài)感應(yīng)器，讓玩家體會虛擬環(huán)境的觸感，通過肌肉刺激技術(shù)，讓玩家在虛擬社交環(huán)境中體驗不同的感覺：擁抱的感覺，握手的感覺等。還可以體驗春夏秋冬不同溫度的變化，使玩家在虛擬環(huán)境中有真實的沉浸感。
3 VR在社交平臺的應(yīng)用
VR技術(shù)一方面已經(jīng)廣泛應(yīng)用于游戲中，傳統(tǒng)的游戲只是自己通過鼠標(biāo)、鍵盤等一些外部硬件設(shè)備來完成操作，而VR游戲玩家可以通過自己喜歡的外表、聲音，構(gòu)造出一個屬于自己的游戲角色，玩家可以通過VR頭顯和VR手柄等設(shè)備，將游戲場景呈現(xiàn)在一個大屏幕上，玩家可通過移動，聲控等方式完成游戲操作，在游戲過程中，各個玩家需要相互協(xié)作，共同完成，從而在游戲里增加了一些社交元素，玩家的語言動作會和游戲里的虛擬角色相一致，獲得真正的代入感。
在另一方面，VR技術(shù)可以呈現(xiàn)更多的社交場景，我們在傳統(tǒng)的聊天方式中，視頻語音也僅僅是能看見對方，聽見對方的聲音，而VR技術(shù)則實現(xiàn)了我們自己選擇場景的功能，可以選擇浪漫的沙灘一起打打排球，可以選擇溫馨的電影院共享一部喜歡的影片，還可以選擇明媚的清晨一起在路邊慢跑，聽著鳥語花香，看著來往的人群，是不是比單坐著視頻聊天別具一番風(fēng)味呢？
4 VR在未來社交中的發(fā)展
早在2014年3月，F(xiàn)acebook以20億美元現(xiàn)金加股份收購了Oculus VR之后，便意味著VR在社交中存在著無限的未來。扎克伯格當(dāng)時就表示：“我們正在做一個長期的布局，沉浸式虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實將成為人們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠帧薄?/p>
VR應(yīng)用在社交中，能夠解決社交用戶在同一時間，不同空間的問題，提高用戶的社交體驗感，消除傳統(tǒng)社交方式的屏幕隔閡，使得人們能夠敞開心扉，與其他人進(jìn)行互動和交流。VR社交技術(shù)也在不斷地完善，通過Oculus或其他攝像設(shè)備，能夠真實的將用戶的肢體動作和表情體現(xiàn)出來，這使得VR社交比傳統(tǒng)意義上的社交更加真實。在國內(nèi)的《極樂王國》就是一個很好的例子，它是基于安卓的一款VR社交游戲產(chǎn)品，內(nèi)容比較豐富，融入了聊天室，VR影院，游戲競技等互動方式，當(dāng)用戶上線時，可以邀請同時在線的用戶進(jìn)行游戲，并且還有活動在廣場舉辦，去參加廣場活動的用戶很多，場景比較熱鬧，所以大家都能暢所欲言，交流起來毫無壓力。
《極樂王國》的推出，極大程度的推進(jìn)了VR社交的發(fā)展，騰訊和Facebook目前還引領(lǐng)者當(dāng)前社交的主流，然而，谷歌和騰訊投資AltspaceVR和Facebook收購Oculus VR的舉動無疑證明了未來VR技術(shù)在社交方向的前景，相信在不遠(yuǎn)的未來，VR社交將替代現(xiàn)在的傳統(tǒng)社交方式，改變我們的生活。
參考文獻(xiàn)
[1]李湘德，彭斌.虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展綜述[J].技術(shù)與創(chuàng)新管理，2004，25（06）：10-14.
[2]徐兆吉，馬軍，何仲，劉曉宇.虛擬現(xiàn)實――開啟現(xiàn)實與夢想之門[M].北京：人民郵電出版社，2016.
[3]崔洋，包鋼，王祖.虛擬現(xiàn)實技術(shù)中力/觸覺反饋的研究現(xiàn)狀[A].中國人工智能學(xué)會智能檢測與運動控制會議[C].南京，中國，2008：1-4.
展示設(shè)計是通過空間與平面設(shè)計創(chuàng)設(shè)特定主題的空間, 不斷調(diào)動觀眾的感官, 吸引觀眾參與, 以實現(xiàn)展品的宣傳、促銷目的。近年來, 在黨和政府的支持下, 國內(nèi)展覽展示行業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大, 并保持著良好的發(fā)展態(tài)勢。數(shù)據(jù)顯示, 2015年全國共舉辦展覽9283場, 同比增長15.9%, 在展覽會面積、觀展人數(shù)上均顯現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展動力。
當(dāng)前, 國內(nèi)展示設(shè)計行業(yè)顯現(xiàn)出展示手段不斷更新、展館類型不斷豐富、展示內(nèi)容與空間高度融合等新趨勢, 這些趨勢均體現(xiàn)出以下共性特征:一是數(shù)字技術(shù)輔助實物展示。隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展, 展示設(shè)計的展示手段、類型、內(nèi)容等也日新月異。傳統(tǒng)展示設(shè)計主要以文字、圖片、模型的靜態(tài)形式呈現(xiàn), 手段單一、內(nèi)容單薄, 不足以充分引起參觀者的興趣, 也難以全面展現(xiàn)設(shè)計師的才華。基于數(shù)字技術(shù)的展示設(shè)計能盡可能調(diào)動聲、光、電、影視等多項資源, 且形式多樣、展示內(nèi)容豐富, 可最大限度調(diào)動觀眾的視覺、聽覺、觸覺等多個感官, 極大提升觀眾的參與積極性與參觀體驗感。二是注重情境參與性與趣味性。在互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)環(huán)境下, 觀眾習(xí)慣了交互式、趣味性的信息接收方式, 因而交互式、趣味性的展示模式更容易吸引觀眾的眼球。未來, 展示設(shè)計必將引入更多創(chuàng)新技術(shù), 讓觀眾享受跨越時空界限、如同身臨其境的體驗, 使其能在展廳中暢游, 獲得視覺、聽覺和觸覺一體化的感知效果。
二、增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在展示設(shè)計行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀
增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù) (Augmented Reality, 簡稱AR) 基于網(wǎng)絡(luò)跟蹤、計算機(jī)顯示、交互及定位技術(shù), 將計算機(jī)的虛擬信息在現(xiàn)實場景中顯示, 充分調(diào)動人們的視覺、聽覺、觸覺等感官, 從而實現(xiàn)對現(xiàn)實場景的增強(qiáng), 強(qiáng)化觀眾對現(xiàn)實世界的體驗?？傮w來看, 增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)具有顯著的三維配準(zhǔn)、實時交互和虛實結(jié)合特征?；谠鰪?qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的展示設(shè)計可有效提升用戶體驗, 借助RFID、自然圖像識別等技術(shù), 可對室內(nèi)三維空間坐標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確定位, 從而將現(xiàn)實空間擴(kuò)大到虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域。
國外在增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于展示設(shè)計行業(yè)方面積累了較多的經(jīng)驗。如, 2012年印度的一場汽車展上, 主辦方基于增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù), 將象征新車XUV500靈魂的虛擬的野生豹帶到車展現(xiàn)場, 在現(xiàn)場引起了熱烈的反響, 成功吸引了全場所有觀眾的目光和興趣, 成功聚集了人潮并創(chuàng)造了話題。在該次車展中, 計算機(jī)實時計算野生豹的運動軌跡, 并調(diào)整攝影機(jī)影像的角度與位置, 輔以相應(yīng)的圖像技術(shù), 使虛擬的野生豹得以在現(xiàn)實世界中展現(xiàn)并與人進(jìn)行互動 (圖1) 。
國內(nèi)增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在展示設(shè)計行業(yè)的應(yīng)用仍處于初級發(fā)展階段, 較典型的有華堂展業(yè)在互動控制和多媒體技術(shù)等領(lǐng)域的探索, 相關(guān)科研人員在增強(qiáng)現(xiàn)實領(lǐng)域研究了體感互動、智能體感手環(huán)控制大屏系統(tǒng)、卡片識別增強(qiáng)現(xiàn)實、移動終端增強(qiáng)現(xiàn)實等技術(shù), 在展廳設(shè)計上掌握了增強(qiáng)現(xiàn)實、多點觸摸、多媒體顯示屏、全息成像等核心技術(shù)。如, 華堂展業(yè)為足球展館設(shè)計的互動體驗方案 (圖2) , 基于增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù), 利用攝像頭捕捉人們的踢球動作并觸發(fā)相應(yīng)的射門動作, 將虛擬的場景與真實世界的人物行為相結(jié)合, 大大提升了觀眾的參與興趣。
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人臉識別技術(shù)的全面推進(jìn), 這些技術(shù)與增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)配合在展覽業(yè)內(nèi)獲得了廣泛應(yīng)用, 為展示設(shè)計的形式、內(nèi)容、手段和技巧注入了活力, 極大地提升了會展服務(wù)的水平和效率, 為行業(yè)發(fā)展提供了更大的想象空間。目前, 由于人才、資金限制, 會展活動對增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用不足, 仍多采用傳統(tǒng)的展示方式。展覽中大多采用櫥窗、展柜、貼墻的傳統(tǒng)方式陳列商品, 每件商品貼有對應(yīng)的紙牌標(biāo)簽, 用寥寥幾行文字介紹商品品名、基本情況等, 周邊雖然也配有講解員, 但是對展品的介紹點到為止。這種單向的、缺乏交互的展示模式難以打動觀眾, 因而也難以獲得理想的展示效果。由此看來, 在展示設(shè)計行業(yè)引入增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù), 從而增強(qiáng)展示與觀眾之間的互動, 拉近展示與觀眾的距離, 激發(fā)觀眾的參觀興趣, 顯得尤為重要。在未來的展示設(shè)計中, 必須結(jié)合網(wǎng)絡(luò)虛擬展示與實地展示等多方優(yōu)勢, 通過品牌文化展示、科技展示、使用體驗、促銷互動游戲等方式提升展示的互動性、趣味性, 從而最大限提升產(chǎn)品的展示效果。
三、增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在展示設(shè)計中的應(yīng)用前景
1. 對未來會展服務(wù)形式的影響
增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)可以將過去以實物展示為主的展會服務(wù)形式轉(zhuǎn)變?yōu)榛诖罅縿討B(tài)數(shù)字音頻、數(shù)字模型及大容量計算機(jī)儲存技術(shù)的虛擬實物和實景再現(xiàn)形式, 通過生動、全面的虛擬現(xiàn)實場景增強(qiáng)觀眾的感官體驗。以房地產(chǎn)展會為例, 房產(chǎn)銷售商組織展會的目的是將樓盤配套齊全、規(guī)劃合理等優(yōu)勢展現(xiàn)給觀眾, 而僅靠傳統(tǒng)的手冊、噴繪畫、沙盤等展示形式是比較困難的。結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù), 通過設(shè)計AR情景播放的宣傳片、經(jīng)過特殊處理的視頻、基于AR的大屏互動、立體閱讀、游戲等場景, 可以為觀眾營造更為震撼、真實的展會氛圍, 通過極強(qiáng)的互動性與真實性給客戶帶來全新的感受;亦可通過VR設(shè)備+AR顯示的模式展現(xiàn)小區(qū)的虛擬現(xiàn)實場景, 所有關(guān)于產(chǎn)品的信息介紹均以文字、圖像、音頻、視頻的形式添加在虛擬現(xiàn)實場景中, 使觀眾無需講解員就可了解產(chǎn)品的詳細(xì)信息, 身臨其境地感受自己的未來生活, 從而大大提升了會展活動的舉辦效果, 在未來會展服務(wù)中必將擁有良好的發(fā)展前景。
2. 對未來會展服務(wù)效率的提升
隨著增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)與會展行業(yè)的結(jié)合, 會展服務(wù)效率將得到大大提升。傳統(tǒng)會展服務(wù)模式大多是講解員向觀眾以無差異、灌輸式的方式進(jìn)行會展服務(wù), 而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的引入將會注入更多個性化、自主式、體驗式的元素。觀眾在參與過程中可沉浸在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中, 個性化選取所需講解內(nèi)容, 亦可實現(xiàn)與虛擬環(huán)境的互動交流。同時, 增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在展示中增加聲、光、電、影視等元素, 極大地增強(qiáng)了會展的趣味性、真實感和互動性, 通過3D模型創(chuàng)設(shè)虛擬現(xiàn)實場景, 使抽象的產(chǎn)品展示更加形象化、可視化, 便于觀眾理解。由于基于AR技術(shù)的會展模式可以為觀眾展現(xiàn)全方位、互動化的虛擬現(xiàn)實場景, 將主辦方想表達(dá)的內(nèi)容通過易為觀眾接受的形式予以表達(dá), 將會顯著提升會展服務(wù)效果, 也為企業(yè)提供了更多的商業(yè)機(jī)會。
3. 對未來會展服務(wù)的創(chuàng)新的影響
增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)不僅為會展服務(wù)形式注入了新鮮的血液, 而且加快了會展服務(wù)的創(chuàng)新腳步。就AR技術(shù)本身的發(fā)展來說, 當(dāng)前較為流行的是人手交互的人機(jī)交互模式, 即向機(jī)器傳輸手指、手掌和手勢等信息實現(xiàn)人機(jī)交互。業(yè)界關(guān)于AR技術(shù)的研究不斷推進(jìn), 像基礎(chǔ)3D模型、透明視頻、場景展現(xiàn)、AR游戲、VR結(jié)合、大屏互動都是常見的AR技術(shù)表現(xiàn)形式。隨著增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的行業(yè)滲透力不斷增強(qiáng), 尤其是物聯(lián)網(wǎng)、人臉識別技術(shù)、人工智能的不斷發(fā)展, 增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在展示設(shè)計中如虎添翼, 增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用與研究也在不斷推進(jìn)。未來, 普及度高、攜帶方便的智能移動設(shè)備將成為AR技術(shù)的重要載體, 憑借智能手機(jī)的高清攝像頭、GPS定位、強(qiáng)勁的CPU等, 無須配置任何外部設(shè)備即可方便運行AR應(yīng)用, 如果將其應(yīng)用于展會中, 無疑將會成為吸引觀眾眼球的亮點。
四、結(jié)語
增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的核心理念在于人機(jī)交互, 而展示的目的在于項目方與客戶的交互。因此, 基于增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的展示設(shè)計必然需要強(qiáng)調(diào)人機(jī)交互理念, 通過品牌文化展示、科技展示、使用體驗、促銷互動游戲等方式吸引觀眾的眼球, 從而最大限度提升產(chǎn)品的展示效果。當(dāng)前, 國內(nèi)展示設(shè)計行業(yè)的增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)仍存在許多技術(shù)難題需要攻克, 如3D圖像成像性能、自然圖像識別的準(zhǔn)確性及應(yīng)用界面人機(jī)交互性能等, 這些關(guān)鍵技術(shù)直接影響用戶體驗。隨著計算機(jī)軟硬件技術(shù)、數(shù)字交互技術(shù)、計算機(jī)圖形學(xué)及微電子傳感器設(shè)備的不斷發(fā)展, 基于增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的展示設(shè)計行業(yè)必將迎來光明的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
[1]賈菡.計算機(jī)圖形學(xué)之父伊凡蘇澤蘭特.程序員, 2005 (11) .
[2]李翔宇.基于VRML的交互式虛擬漫游場景的應(yīng)用與研究.天津大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2014.
[3]牛霞.虛擬現(xiàn)實在展示設(shè)計中的應(yīng)用研究.西北大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2014.
[4]張亦弛.室內(nèi)設(shè)計的新寵AR (增強(qiáng)現(xiàn)實) 技術(shù).美術(shù)教育研究, 2017 (4) .
[5]全紅艷, 王長波, 林俊雋.基于視覺的增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)研究綜述.機(jī)器人, 2008 (4) .
[關(guān)鍵詞]虛擬現(xiàn)實 大學(xué)生安全教育 VR技術(shù) AR技術(shù)
一、引言
進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)+時代以來，電子科技產(chǎn)品極大豐富著人們生活的方方面面，在教育教學(xué)領(lǐng)域中相關(guān)的科技產(chǎn)品和技術(shù)發(fā)展日新月異。目前國內(nèi)正興起一種新的教學(xué)媒體一利用VR技術(shù)（虛擬現(xiàn)實技術(shù)）安全教育教學(xué)，借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)安全教育教學(xué)作為一種新的教學(xué)媒體，能使高校在校學(xué)生獲得身臨其境的安全感受和切身感知，能有效地提高高校學(xué)生安全教育教學(xué)質(zhì)量，創(chuàng)新發(fā)展成有效的大學(xué)生安全教育教學(xué)手段。利用這項技術(shù)并在大學(xué)生安全教育教學(xué)中普及，將進(jìn)一步推進(jìn)安全教育教學(xué)技術(shù)手段的現(xiàn)代化，極大提高大學(xué)生安全教育教學(xué)水平，對培養(yǎng)大學(xué)生全面了解和掌握安全知識、安全技能，提高大學(xué)生的安全素質(zhì)和能力有不可估量的意義。
二、VR（虛擬與現(xiàn)實）技術(shù)綜述
虛擬現(xiàn)實技術(shù)（Visual Reality），簡稱為VR技術(shù)，是運用了計算機(jī)圖形與多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、立體顯示技術(shù)以及仿真技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)綜合發(fā)展起來的計算機(jī)領(lǐng)域的新技術(shù)；是計算機(jī)生成的、模擬人類感覺的世界的實時表示，有時也稱之為虛擬環(huán)境。這里的“世界”是指具有真實感的立體形，它既可以是某種特定現(xiàn)實世界真實再現(xiàn)，也可以是構(gòu)的世界。操作者置身于計算機(jī)所表示的三維空間資料庫環(huán)境中，并可以通過眼、手、耳或特殊的空間三維裝置在這個環(huán)境中”環(huán)游”，創(chuàng)造出一種”親臨其境”的感覺。所以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為機(jī)交互提供了新的交互媒體。VR的核心是人工智能和計算機(jī)視覺，動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、立體顯示和傳感器技術(shù)、系統(tǒng)開發(fā)工具應(yīng)用技術(shù)、實時三維圖形生成技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)是VR的關(guān)鍵技術(shù)。VR技術(shù)作為21世紀(jì)重要的發(fā)展學(xué)科以及影響人們生活的重要技術(shù)越來越受到全世界科學(xué)家重視。
虛擬現(xiàn)實擁有以下三個基本特性：沉浸（IMMERSION）、交互（INTERACTION）和構(gòu)想（IMAGIONATION），即通常所說的“3I”。
浸入指借助高新傳感器參與人浸入虛擬環(huán)境之后，看得見、聽的到，虛擬的環(huán)境感受與現(xiàn)實環(huán)境一致，因此，參與人相信這一切都“真實”存在，使得參與人有身臨其境的感覺。
交互指參與人進(jìn)入虛擬環(huán)境后，不僅可以通過高新傳感器獲得逼真的初步感受，而且可以用自然的方式對虛擬環(huán)境中的各種物體進(jìn)行真實操作。如敲打虛擬環(huán)境中的一個虛擬人物，感受如同真實環(huán)境中一樣，甚至虛擬人物反擊參與人有直接感受。
構(gòu)想指由參與人在逼真虛擬空間環(huán)境下，實時交互全方位感知并發(fā)揮主觀能動性有了更加立體直觀豐富的聯(lián)想，尋求完美解決方式。
三、國內(nèi)外VR技術(shù)在安全教育應(yīng)用現(xiàn)狀
在VR安全教育領(lǐng)域，美國發(fā)展勢頭迅猛，美國ETC研發(fā)了高級災(zāi)害管理模擬系統(tǒng)（ADMS）目前由紐約應(yīng)急管理辦公室不斷創(chuàng)新發(fā)展作為訓(xùn)練緊急事故指揮官和災(zāi)難管理系統(tǒng)，通過紐約城市虛擬副本，模擬自然與人為的各種自然、社會災(zāi)難情況并進(jìn)行模擬演練處置；美國洛杉磯警察使用Hydra模擬系統(tǒng)用來提高指揮者面對災(zāi)害時的處理能力；南密西西比大學(xué)Sportevac項目提供給人類在體育場面對危險時進(jìn)行疏散工作提供解決方案；達(dá)特茅斯醫(yī)學(xué)院的OPS-PLUS項目應(yīng)用是模擬各類虛擬恐怖活動，在逼真的環(huán)境中各種如爆炸、化學(xué)或生物類型的恐怖危害如何應(yīng)對，通過虛擬訓(xùn)練提高應(yīng)急能力；佛羅里達(dá)大學(xué)與360ed公司研發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的VR模擬“燒傷中心”游戲，訓(xùn)練那些提供關(guān)于燒傷治療相關(guān)性醫(yī)療從業(yè)者。以色列內(nèi)蓋夫本?古里安大學(xué)Anat Meir研究應(yīng)用通過虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練在兒童安全教育研究應(yīng)用幫助正確過馬路訓(xùn)練。2014年日本愛知縣用Oculus Rift做有關(guān)地震等災(zāi)害預(yù)防模擬訓(xùn)練。2016年中國兒童少年基金會與AXA安盛共同研發(fā)“移動安全體驗教室”項目正式啟用；2016年我國浙江省基于VR技術(shù)建設(shè)“安全生產(chǎn)互動游戲體驗館”做有關(guān)安全互動體驗教育普及活動。
總而言之，在國內(nèi)外利用VR技術(shù)在安全案件模擬、各類安全教育和防范訓(xùn)練中與傳統(tǒng)的培訓(xùn)結(jié)合并具有更大的優(yōu)勢和更多的靈活性，目前國內(nèi)外應(yīng)用形式越來越廣泛。
四、基于VR技術(shù)的大學(xué)生安全教育方式優(yōu)勢
4.1開放性
虛擬演練打破了以往傳統(tǒng)安全教育教學(xué)模式在固定場所上的限制，可以根據(jù)大學(xué)生當(dāng)前實際安全需求在任何時間、任何地點選擇任意的模擬空間環(huán)境條件下學(xué)習(xí)訓(xùn)練，受教育學(xué)生只需要借助相關(guān)設(shè)備即可進(jìn)入共同的虛擬演練環(huán)境進(jìn)行實時的相關(guān)的安全教育學(xué)習(xí)訓(xùn)練。
4.2針對性
可以針對大學(xué)生不同的安全需求情況做出獨特的處理。VR應(yīng)用可以創(chuàng)建高等院校校園場景或者學(xué)生必經(jīng)歷的社會場景，受教學(xué)生可以結(jié)合自身安全因素的弱項置于各種突發(fā)、復(fù)雜有針對自身安全因素弱環(huán)境中去，借助安全教育教學(xué)演練模擬后可視化的評價反饋受教學(xué)生能快速取得自己安全成績，根據(jù)成績評估相關(guān)弱點從而進(jìn)行針對性訓(xùn)練，提高自身的應(yīng)變能力與相關(guān)處理技能。
關(guān)鍵詞：全景圖技術(shù)；應(yīng)用；技術(shù)問題
一、全景圖技術(shù)特點及國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀
(一)全景圖技術(shù)特點
全景圖技術(shù)比起其它需要大量的三維場景建模及仿真技術(shù)投入的虛擬現(xiàn)實技術(shù)手段而言，它采用拼接的現(xiàn)實全景圖像輕而易舉的幫助人們實現(xiàn)對身臨其境的虛擬漫游及交互的渴望。對于很多現(xiàn)實環(huán)境的三維虛擬展示，諸如：旅游景點虛擬導(dǎo)覽、城市環(huán)境三維全景虛擬、房產(chǎn)全景虛擬等等，都有非常實際的應(yīng)用價值。全景圖技術(shù)以其在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中獨有的優(yōu)勢，具有了其他虛擬現(xiàn)實手段所不具備的特點：1、它所需輸入的數(shù)據(jù)少，數(shù)據(jù)采集及處理不十分復(fù)雜，只需事先拍攝一系列復(fù)合要求的圖像即可：2、能夠去除不必要的冗余信息，它只記錄人們視覺感官最關(guān)心的視覺內(nèi)容，減少了操作運行的負(fù)擔(dān)；3、它無需硬件加速就能在Pc機(jī)上實時運行，對設(shè)備的投入和要求明顯低于其他虛擬現(xiàn)實技術(shù)要求：4、它不依賴于特殊的設(shè)備，如頭盔顯示器等，可以方便的和用戶發(fā)生虛擬場景的瀏覽交互；5、它能夠顯示高質(zhì)量圖像，并且處理時間與場景的復(fù)雜度無關(guān)，這是用三維場景建模手段實現(xiàn)全景瀏覽所無法匹及的。
(二)全景圖技術(shù)國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀
在目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)條件下，全景圖技術(shù)所具備的虛擬現(xiàn)實技術(shù)的良好的立體感及沉浸感使得它的展示效果備受人們的歡迎。在目前的Web3D當(dāng)中，它也是最具實用價值和效益的技術(shù)之一。雖然說全景圖技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，但卻由于受到人們認(rèn)識上的局限，其起步不久的三維全景技術(shù)還存在諸多問題：
1、產(chǎn)品缺乏虛擬導(dǎo)覽。場景中的全景虛擬再現(xiàn)的結(jié)果除了使人們獲取想要的基本視覺信息之外，與其關(guān)聯(lián)的最直接的結(jié)果信息就是場景的地理和空間位置信息，而很多的全景圖技術(shù)應(yīng)用都只是孤立的處理場景的全景演示效果，卻忽視了在整個地理環(huán)境中的導(dǎo)覽功能，這在大場景的全景技術(shù)應(yīng)用中最為突出。如何使虛擬導(dǎo)覽采用多媒體人機(jī)交互界面和交互信息導(dǎo)航方式，使地圖方位與全景方位相結(jié)合，給人們獲取更清晰的全景概念?這是我們在實際應(yīng)用中需要面臨和思考的問題。
2、社會對技術(shù)的認(rèn)知度及應(yīng)用推廣度不高。全景技術(shù)在中國的發(fā)展一直明顯滯后，這其中一個重要的原因就是它還沒被眾多的網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)站所接受。同時，采集和圖片處理技術(shù)也限制了它的發(fā)展及商業(yè)運營模式。在應(yīng)用逐漸走向民用的進(jìn)程中，當(dāng)人們還都沉浸在由虛擬現(xiàn)實技術(shù)所帶來的科幻電影、cG動畫等視覺享受的時候，很少有人肯俯下身關(guān)注這樣一個技術(shù)復(fù)雜度不高、應(yīng)用準(zhǔn)入相對簡單的技術(shù)。
3、技術(shù)在行業(yè)中的深入結(jié)合度不高，自身發(fā)展受到其他技術(shù)發(fā)展制約。由于技術(shù)推廣應(yīng)用發(fā)展的緩慢，造成了技術(shù)在行業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用的深層次發(fā)展的滯后，更多可以開拓的應(yīng)用領(lǐng)域和功能也總是沒有新的進(jìn)展和突破。全景圖技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用同樣受到了計算機(jī)硬件、網(wǎng)絡(luò)帶寬限、客戶端軟硬件等諸多技術(shù)因素的影響，其技術(shù)應(yīng)用成熟度與推廣度受到多方面因素制約。
二、全景圖技術(shù)的若干技術(shù)問題
對于虛擬全景圖技術(shù)的關(guān)鍵問題我們大致可以從三方面來考慮：
(一)全景圖的獲取技術(shù)
全景圖的獲取途徑大致有：1、全景照相機(jī)；2、配備較大視域的鏡頭拍攝，如魚眼鏡頭拍攝；3、將視頻幀重新投影至一單獨參考幀；4、利用普通相機(jī)采集若干能夠覆蓋整個可視空間的照片序列或視頻。全景圖的拍攝通常采用：1、單一投影中心法。攝像機(jī)固定在三腳架上，并圍繞相機(jī)光心旋轉(zhuǎn)，如圖[1]：2、多投影中心法，單一相機(jī)在不同拍攝位置，或多個相機(jī)在固定位置同時向不同方向拍攝，如圖[2]：
(二)全景圖的拼合、接縫融合生成技術(shù)
全景圖的生成過程可以說是全景圖技術(shù)中的一個重點，它要經(jīng)過折疊變換、圖像整合、接縫平滑等過程最終實現(xiàn)全景圖的生成效果。
1、折疊變換
折疊變換過程是對相鄰圖像作折疊變換，得到統(tǒng)一圖像空間的中間樣本，在該空間內(nèi)對圖像作局部匹配和圖像整合，然后通過坐標(biāo)變換，得到最終的全景畫面。在折疊變換過程中，我們可以通過單純的平移處理、剛體變換(平移加旋轉(zhuǎn))、仿射變換和投影變換進(jìn)行完成。
2、圖像整合
圖像整合是尋找圖像間的對應(yīng)關(guān)系以及對應(yīng)關(guān)系間的映射，整合過程是全景圖生成技術(shù)的關(guān)鍵所在。
3、接縫平滑
在圖像經(jīng)過了折疊變換和圖像整合之后，鑲嵌而成的圖像中都會含有明顯的邊界，這是由于圖像經(jīng)常不在同一時間和地點拍攝完成所造成的曝光差異所引起，另外圖像序列間的平移和旋轉(zhuǎn)也并非絕對精確，再加上鏡頭可能帶來的徑向失真現(xiàn)象，這些都是接縫產(chǎn)生的原因。對于接縫的處理我們可以借助圖像處理軟件來完成，直接實現(xiàn)對圖像的拼接，如利用Photoshop的直接合成功能對鄰近圖像進(jìn)行處理，但仍有部分的細(xì)節(jié)處理一定要由技術(shù)人員手動完成才能保證全景圖的最終效果和質(zhì)量。
(三)及網(wǎng)絡(luò)嵌入技術(shù)
全景圖的最終制作合成與，我們可以借助全景圖制作軟件完成，如：UleadCool 360、360 Flash PanoViewer、360Panoram a Pro、3D Vista Publisher、HotMedia(IBM)、UR Wox(UR Toolbox)、Quick Time uR(Apple)。全景圖的我們可以借助于PTViewer技術(shù)，用Java Applet嵌入HTML頁面來實現(xiàn)。隨著Flash技術(shù)在網(wǎng)頁中應(yīng)用的日漸普遍及流行，我們也可以借助于Action Scrip來實現(xiàn)全景的。隨著全景圖獲取及生成技術(shù)的日漸成熟，嵌入技術(shù)逐漸成為了全景圖在網(wǎng)站中應(yīng)用的重要技術(shù)核心。
基金項目：浙江省高等教育教學(xué)改革項目(jg2013059)“基于虛擬智慧城市的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)平臺與共享機(jī)制研究”成果。
摘要：虛擬現(xiàn)實等現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展為構(gòu)建虛擬大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)平臺提供了可能性，為滿足實訓(xùn)的需要，這種平臺應(yīng)包含資源供應(yīng)、生產(chǎn)、管理、咨詢服務(wù)等四大基礎(chǔ)性功能，學(xué)生基于這四大基礎(chǔ)性功能所組成的虛擬城市環(huán)境開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，從中得到能力實訓(xùn)，教師可以跟蹤和觀察學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，并有針對性地開發(fā)出系列課程對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)和訓(xùn)練。
關(guān)鍵詞 ：虛擬現(xiàn)實 虛擬城市 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)
我國高校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，目前主要采用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽（例如“挑戰(zhàn)杯”競賽）、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)講座和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地實習(xí)等形式來進(jìn)行，雖然取得了一定的成效，但是由于沒有一個統(tǒng)一的實訓(xùn)平臺，致使相關(guān)教學(xué)內(nèi)容不系統(tǒng)、不深入，無法形成體系，制約了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的發(fā)展。要從根本上解決上述問題，唯有建立起由高校自己可控制的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)平臺。只有建立起這種由學(xué)?？煽刂频钠脚_，才有可能使在校大學(xué)生普遍地得到充分的能力訓(xùn)練，使教師開發(fā)出有針對性的系列教材課程，使創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育走上體系化、規(guī)范化和科學(xué)化的軌道。然而，要建設(shè)這樣的平臺，并非易事，尤其在以前是無從著手和難以想象的。但近些年來，虛擬現(xiàn)實(Vi r tualReality，簡稱VR)技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，為高校建設(shè)虛擬大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)平臺提供了可能性。本文擬就構(gòu)建虛擬大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)平臺的有關(guān)問題展開探討。
一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點、應(yīng)用與啟示
虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality，簡稱VR)技術(shù)的發(fā)展，迄今已有50年的歷史。1965年，Ivan Sutherland在IFIP會議上作的題為《終極的顯示》報告中首次提到了“虛擬現(xiàn)實”概念。20世紀(jì)80年代，美國VPL公司的創(chuàng)建人之一Jaron Lanier對“虛擬現(xiàn)實”概念的內(nèi)涵予以了明確化，認(rèn)為其是一種在視、聽、觸、嗅、味覺等方面高度逼真的計算機(jī)模擬環(huán)境，用戶可與此環(huán)境進(jìn)行互動，產(chǎn)生身臨其境的體驗，而構(gòu)造此環(huán)境的技術(shù)便被統(tǒng)稱為“虛擬現(xiàn)實技術(shù)”。顯然，這種技術(shù)是一種復(fù)合技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有四大典型特點：一是多感知性，即除了傳統(tǒng)計算機(jī)技術(shù)的視覺感知之外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)還包括聽覺、觸覺、運動，味覺、嗅覺等感知活動。二是浸沒感，又稱臨場感，是指計算機(jī)用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實程度，理想的模擬環(huán)境會使用戶難以分辨虛擬和現(xiàn)實。三是交互性，是指用戶對模擬環(huán)境內(nèi)的物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度和實時性都非常之強(qiáng)，用戶能夠借助自己的感官在虛擬的環(huán)境中體驗到“真實”。四是自主性，是指虛擬環(huán)境中的物體依據(jù)物理定律進(jìn)行動作的仿真程度很高。虛擬現(xiàn)實技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，產(chǎn)生了一種新型的Web3D技術(shù)，這是一種基于Internet、依靠軟件技術(shù)來實現(xiàn)的桌面級虛擬現(xiàn)實技術(shù)，這種技術(shù)為在互聯(lián)網(wǎng)上建立三維的虛擬世界提供了可能。在三維虛擬社區(qū)中，訪問者以第一視角在其中漫游，可以產(chǎn)生身臨其境的感覺，當(dāng)幾個訪問者同時訪問虛擬社區(qū)時，它們還可以用語音和文字交流，大大增強(qiáng)了虛擬社區(qū)的“真實”感。美國林登實驗室(Linden Lab)2003年推出的一款游戲——“第二人生”(Second Life)，就是這樣一種“虛擬社區(qū)”。在這個虛擬社區(qū)里，林登實驗室向玩家提供土地和部分虛擬的生產(chǎn)性資源（這成為林登實驗室在該游戲上的重要收入來源），而玩家則要發(fā)揮自己的想象來創(chuàng)造世界，主要是創(chuàng)造一些物品和服務(wù)來滿足其他玩家的需求，創(chuàng)造者擁有物品和服務(wù)的所有權(quán)和銷售權(quán)。林登實驗室發(fā)行了支持交易的虛擬貨幣——“林登幣”，并其與美元的兌換比率，游戲玩家可以隨時將在“第二人生”中賺到的“林登幣”按照實驗室所的比率兌換為美元。迄今，該虛擬社區(qū)游戲最成功的一位玩家，要數(shù)一名叫鐘安社的華裔女子。她先是通過向“第二人生”的新“居民”講授游戲課程來賺取收入，并同時創(chuàng)作和出售一些可以讓虛擬人物跳舞、踢腿或倒立的動畫程序來謀利。然后，她在“第二人生”中開設(shè)了一家名為“Anshe Chung工作室”的店鋪，用前期賺得的林登幣從林登實驗室買下了一塊虛擬土地，取名為“夢幻島”，利用電腦技術(shù)在島上大肆建房，裝修好以后出售或出租給其他玩家。2006年3月，鐘安社在中國武漢成立了一家公司，專門從事“第二人生”的地產(chǎn)經(jīng)營，主要業(yè)務(wù)是將中國西湖等美景作為電子地產(chǎn)的配套工程，銷售給想在“第二人生”中有所發(fā)展的玩家。除了風(fēng)景、基礎(chǔ)設(shè)施、住宅建設(shè)，鐘安社及其團(tuán)隊還涉獵虛擬世界中的家具制作等服務(wù)，目前團(tuán)隊在“第二人生”中的年收入已超過百萬美元。英國人米德也是“第二人生”中一位較成功的玩家。他用游戲所提供的腳本創(chuàng)建了一個跳舞球，其他玩家見面時點擊一下跳舞球，就能夠擁抱在一起跳上一曲。跳舞球很快在虛擬世界中流行起來。現(xiàn)在，米德每周靠賣跳舞球就能獲得1900美元的收入。在“第二人生”中，這樣成功創(chuàng)業(yè)的玩家還有很多，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的手段也不斷翻新，這款社區(qū)游戲軟件，儼然已成為游戲玩家們的一個創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，尤其是象“第二人生”這種虛擬世界的成功開發(fā)，為我們構(gòu)建虛擬大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)平臺提供了有益的啟示，它一方面說明以WEB3D技術(shù)為代表的虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠高仿真地模擬現(xiàn)實和復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)活動，另一方面也說明在模擬現(xiàn)實的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境上完全可以構(gòu)建出一種高效的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)平臺。如果我們將類似“第二人生”的虛擬世界加以改造，將其中的游戲功能淡化，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)功能加以拓展，同時增加一些教學(xué)、評價、管理功能，我們便可以創(chuàng)建出一個理想的虛擬大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)平臺。這種平臺不但可以容納所有的在校大學(xué)生都參與實訓(xùn)，促進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的普及化，而且可以不受時空的限制，讓大學(xué)生下課以后在宿舍都可以進(jìn)入這個平臺進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，促進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的日?；?；同時，依托這個平臺，教師可以很好地跟蹤和觀察學(xué)生在平臺上的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)進(jìn)展情況，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生們碰到的問題并予以指導(dǎo)，在此基礎(chǔ)上還可以開發(fā)出相應(yīng)的系列課程和教材，促進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的規(guī)范化、系統(tǒng)化。
二、虛擬大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)平臺的基礎(chǔ)功能
構(gòu)建網(wǎng)上創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)平臺將主要采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，此外還要用到多媒體、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù)，其功能雖可以部分地參考類似“第二人生”等游戲，但在主要性能上卻與“第二人生”等游戲系統(tǒng)有重大差別，這些差別主要體現(xiàn)在：第一，虛擬創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)平臺的目的在實訓(xùn)和教學(xué)，而“第二人生”等游戲的目的在于給游戲開發(fā)商帶來收益。目的的不同必然導(dǎo)致功能的迥異。與游戲一味地強(qiáng)調(diào)新奇、詭異和利潤不同，實訓(xùn)平臺在功能的設(shè)計上必須以學(xué)生為中心，以訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為出發(fā)點，這既是平臺在基礎(chǔ)性功能設(shè)計時必須遵守的原則，也是實訓(xùn)平臺區(qū)別于游戲的關(guān)鍵點。第二，與游戲的廣域性不同，網(wǎng)上創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)平臺可以是一個基于校園的局域系統(tǒng)。游戲的用戶數(shù)量大、分布廣，對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求高，這給其在一些復(fù)雜模擬功能的實現(xiàn)上帶來了限制，例如其必然要大量減少那些可能占用大量帶寬的功能，而虛擬創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)平臺參與的人數(shù)基本確定，一般以本校的在校學(xué)生數(shù)為限，即使擴(kuò)展到校際間和區(qū)域范圍，學(xué)生數(shù)量也基本上可以確定，基本上不用顧忌帶寬的限制，這為實訓(xùn)平臺在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方面進(jìn)一步豐富基礎(chǔ)性功能提供了條件。第三，游戲的管理控制權(quán)限在開發(fā)商，而實訓(xùn)平臺的管理將實行學(xué)生自治。譬如“第二人生”游戲中土地的供應(yīng)量，林登幣與美元匯率的確定等，都是林登實驗室根據(jù)自身利潤最大化條件來確定。實訓(xùn)平臺則不同，平臺中包括土地等在內(nèi)的資源的供應(yīng)、虛擬貨幣的發(fā)行與管理等都將由學(xué)生根據(jù)一定的規(guī)則和目標(biāo)自己來管理和控制，這種管理和控制的過程本身就是對學(xué)生能力的一種實訓(xùn)。
基于以上差別，我們現(xiàn)在可以明確虛擬創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)平臺將是一種由學(xué)校和學(xué)生可自主控制的虛擬城市系統(tǒng)，這個系統(tǒng)應(yīng)包含四大基礎(chǔ)性功能。
一是資源的創(chuàng)造和。虛擬城市發(fā)展所需要的土地、水、森林、礦產(chǎn)等各類自然資源，系統(tǒng)必需能夠創(chuàng)造出來；城市的管理者要能夠根據(jù)城市的發(fā)展目標(biāo)對相應(yīng)資源進(jìn)行拍賣、投放等活動。
二是物品的生產(chǎn)。虛擬城市最初展現(xiàn)給市民（大學(xué)生）的基本上是空白的土地和湖泊等原生態(tài)的環(huán)境，以盡可能地還原一個真實的原始城市氛圍。在這個氛圍里，不像游戲那樣有場景和情節(jié)的設(shè)置，而是只有一個強(qiáng)大的腳本工具。市民在這個城市中生活，需要使用腳本工具，發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，創(chuàng)造如店面、公寓、公園等東西，即使小如一塊積木，其式樣、功能及其與其它積木的接口，也都由市民自己設(shè)計創(chuàng)造。市民在其中的生活，主要就是創(chuàng)建各式各樣的物品和服務(wù)，以滿足自己和其他市民的需要。每一位市民的創(chuàng)意具有自主知識產(chǎn)權(quán)，可進(jìn)行自由交易，與真實的商業(yè)社會的運行近乎一樣。
三是活動的管理。虛擬城市要能夠設(shè)置自己的管理機(jī)構(gòu)以管理城市公共資產(chǎn)和維護(hù)城市的穩(wěn)定運行，設(shè)立市長以及工商、銀行、稅務(wù)、法院等相關(guān)職能部門，并發(fā)行自己的貨幣，城市公務(wù)員由符合一定條件的市民擔(dān)任，市長通過市民選舉產(chǎn)生，各級職能部門的人員通過應(yīng)聘和競聘產(chǎn)生。城市所有商務(wù)活動要依法進(jìn)行，法律主要依照現(xiàn)實的法律，個別例外條款由城市各行業(yè)推選的代表討論通過，對非法商務(wù)活動的懲處由相關(guān)職能部門進(jìn)行。
四是咨詢服務(wù)。虛擬城市要能夠提供一些特定商品與服務(wù)的工藝流程和技術(shù)規(guī)范，并隨時向市民提供咨詢服務(wù)，對市民在虛擬城市生活過程中所排放的垃圾、廢氣等可以進(jìn)行計算統(tǒng)計和實時，必要時發(fā)出預(yù)警，對污染進(jìn)行監(jiān)控，污染達(dá)到一定程度，便要能夠?qū)用竦纳钤斐捎绊憽?/p>
三、虛擬大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)平臺的運行模式
新生入校后，在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)平臺中進(jìn)行注冊，注冊后平臺會賦予每個學(xué)生一個身份編號（它是學(xué)生在虛擬城市中作為市民生活的身份證號）、1500P的初始生命值（P暫作為生命值的單位）和10000元城幣。生命值和城幣可以根據(jù)一定的比價關(guān)系（具體比價關(guān)系由城市有關(guān)管理機(jī)構(gòu)根據(jù)城市發(fā)展情況確定和）進(jìn)行互換。生命值代表一個市民的活力強(qiáng)度，在虛擬城市中從事某些工作，可能會需要應(yīng)聘者擁有相應(yīng)水平的生命值，例如應(yīng)聘公務(wù)員崗位，可能只有生命值達(dá)到2000P以上的市民才有資格參加應(yīng)聘等；城幣是市民度量財富、支付手段、儲藏手段以及交換媒介的工具。每個市民（大學(xué)生）圍繞虛擬城市生活的需求來創(chuàng)造和提供相關(guān)的物品和服務(wù)，以賺取城幣。城幣和生命值之間可以互換，互換比率由虛擬城市的有關(guān)機(jī)構(gòu)。注冊后每個市民的生命值每天會減少1P，但如果登錄了且進(jìn)行了相關(guān)活動，每天會獎勵生命值1P。如果遭遇到污染的環(huán)境或者某種不利的打擊，市民的生命值也會減少，具體減少的數(shù)量由城市的相關(guān)管理機(jī)構(gòu)確定，市民可以在城市咨詢服務(wù)系統(tǒng)中查詢。之所以設(shè)置生命值，主要是為了激勵學(xué)生時常登錄虛擬城市，其值的大小表明了學(xué)生在虛擬城市中的活躍程度。
對學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的考核主要是依據(jù)其所掙得的城幣，掙得越多，其考核等級就越高。每次考核時，生命值都按照城市相關(guān)機(jī)構(gòu)的互換比率統(tǒng)一換成城幣，以確定每位學(xué)生的考核等級。
教師在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺中擔(dān)當(dāng)兩種角色：一種是指導(dǎo)老師，負(fù)責(zé)指導(dǎo)3-5名學(xué)生（具體數(shù)目可以根據(jù)本校教師總量和學(xué)生總量來確定），關(guān)注和跟蹤學(xué)生在平臺中的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動并對其提供指導(dǎo)和建議；另一種是任課教師，負(fù)責(zé)講授相關(guān)的課程。對于與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相關(guān)的理論課程，全部采取視頻的形式植入到平臺系統(tǒng)中，使學(xué)生可以利用手機(jī)等移動終端，不拘時間和地點都可以進(jìn)行學(xué)習(xí)；對于實踐課程，譬如針對虛擬城市發(fā)展中面臨的一些特定問題，或者市民在虛擬城市的工作、生活中所遭遇的一些特定問題，由教師在平臺中建立虛擬社區(qū)，在社區(qū)中答疑解惑和組織討論。對于必修的理論課程，學(xué)校每學(xué)年組織一次考試，學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)展情況決定何時參加理論課考試，考試合格取得該課程的學(xué)分，不合格則需要重新參加考試，直至考試合格。經(jīng)過一定時間的積累，教師 便可以針對學(xué)生在平臺中的一些共性問題，開發(fā)出系列課程和教材，使創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育不斷規(guī)范化和體系化。
四、結(jié)束語
本文分析了構(gòu)建虛擬大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓(xùn)平臺的可能性、平臺需要具有的基礎(chǔ)功能以及平臺的運行模式等問題，認(rèn)為構(gòu)建這樣的平臺系統(tǒng)不能像虛擬現(xiàn)實的游戲那樣，追求新奇、詭異和刺激，而必須以服務(wù)學(xué)生、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為出發(fā)點，這種平臺以虛擬城市的形式最為適宜，且需要包含資源供應(yīng)、生產(chǎn)、管理和咨詢服務(wù)等基本功能，這些基本功能將為大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動提供必要的資源供應(yīng)和技術(shù)規(guī)范。大學(xué)生（市民）通過對虛擬城市的建設(shè)和自治，得到相應(yīng)技能的實訓(xùn)。在這個平臺系統(tǒng)中，教師要擔(dān)當(dāng)起指導(dǎo)和授課的雙重職責(zé)，積極跟蹤學(xué)生在平臺中的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動，根據(jù)其碰到的問題，及時予以指導(dǎo)，并開發(fā)出系列課程和教材對學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練。以這樣的實訓(xùn)平臺作支撐，我國高校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育必將邁上規(guī)范化、系統(tǒng)化和科學(xué)化的新臺階。
參考文獻(xiàn)
[1]劉偉,鄧志超.我國大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的現(xiàn)狀調(diào)查與政策建議——基于八所大學(xué)的抽樣分析[J].教育科學(xué),2014(12):79-84
[2] 陳雁飛, 馬建民, 高麗. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)綜述[ J ] .機(jī)械制造與自動化,2004(10):5-7
[3]王健美,張旭,王勇等.美國虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、政策及對我國的啟示[J].科技管理研究,2010(14):37-40
[4] 竇毅. Se c o nd Li fe：產(chǎn)消合一的虛擬商業(yè)[J].商界(中國商業(yè)評論),2007(3):58-59
