虛擬現(xiàn)實的特點范文
時間:2023-11-22 17:55:56
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篇1
關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實電影;融入性;體驗性
從1980年電影的誕生到現(xiàn)在數(shù)字科技的突飛猛進(jìn),電影技術(shù)不斷地被新科技替代更新,虛擬現(xiàn)實技術(shù)是這兩年來被視為顛覆傳統(tǒng)影視制作最具動力的新技術(shù)之一。虛擬現(xiàn)實(Virtual…Reality,簡稱“VR”)由美國VPL公司創(chuàng)建人拉尼爾在20世紀(jì)80年代初提出,也稱“靈境技術(shù)”或“人工環(huán)境”,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)。這種虛擬的環(huán)境是通過計算機(jī)圖形構(gòu)成的三維數(shù)字模型,并編制到計算機(jī)中去生成一個以視覺感受為主,包括聽覺、觸覺的綜合可感知的人工環(huán)境,給人一種身臨其境的感覺。[1]虛擬現(xiàn)實電影的出現(xiàn)給傳統(tǒng)電影生態(tài)帶來了顛覆性的影響,一種虛擬沉溺、體驗參與式的影像世界逐漸發(fā)展起來。2009年,由20世紀(jì)??怂构旧a(chǎn)的3D《阿凡達(dá)》,極具沖擊力和帶入感的電影體驗讓全球觀眾體驗到了3D電影的美感,3D電影隨之成為大片放映的主要方式。而經(jīng)過短暫的幾年,2016年初全球的VR電影達(dá)40多部,其中《星球大戰(zhàn)》《復(fù)仇者聯(lián)盟2》《火星救援》等,這些頗具票房影響力的好萊塢大片也推出了VR電影版本。安德烈•巴贊曾在《“完整電影”的神話》一文中詳細(xì)論述了“完整電影”的概念。他認(rèn)為,“電影這個概念與完整無缺地再現(xiàn)現(xiàn)實是等同的,他們所想象的就是再現(xiàn)一個聲音、色彩、立體感等一應(yīng)俱全的外部世界的幻景”。[2]虛擬現(xiàn)實電影讓觀眾以主觀視角置身于故事場景中,隨著科技的不斷突破與進(jìn)步,甚至嗅覺、觸覺、味覺未來都可以在觀影過程中同步呈現(xiàn)。
1虛擬與真實的互動——虛擬影像的特征
數(shù)字時代的科技革命改變了藝術(shù)的創(chuàng)作模式,科技的媒體特性隨之帶來的是藝術(shù)的普及型,電影藝術(shù)經(jīng)過百年的發(fā)展,正在利用科技帶來身臨其境的感官體驗,而觀眾也逐漸由被動觀看發(fā)展為主動參與。虛擬現(xiàn)實電影構(gòu)造的真實世界中,觀眾由觀看電影轉(zhuǎn)變?yōu)轶w驗參與,改變了作品的影像與意義,呈現(xiàn)出不同的媒介特性。
1.1建構(gòu)互動
巴爾特認(rèn)為:“觀眾和藝術(shù)作品還存在‘可書寫’的關(guān)系,即‘接受者可以根據(jù)藝術(shù)作品提供的信息自由地選擇,而且可以自由的改寫和重寫’。”[3]創(chuàng)作者一直在努力尋求路徑,希望作品能夠與觀眾互動。德國導(dǎo)演湯姆•提克威的實驗電影《羅拉快跑》中,三次奔跑產(chǎn)生了三種不同的結(jié)果,這部經(jīng)典的回環(huán)往復(fù)模式的電影,雖然不是直接讓影片與觀眾互動,但是影片在結(jié)構(gòu)上的多重結(jié)局的設(shè)計,一定程度上是希望能夠與觀眾互動,讓觀眾對其中一個結(jié)局產(chǎn)生認(rèn)可。而隨著科技的不斷發(fā)展和高新技術(shù)的使用,虛擬現(xiàn)實電影讓觀眾的參與程度更為深入,比如在槍擊的場景中,影片角色如果對準(zhǔn)了觀眾,出于心理反應(yīng),觀眾會下意識地躲避。觀眾在觀影過程中得到了解放,縮小了觀眾與電影之間的距離,打破了傳統(tǒng)固定式的觀影模式以及觀眾是導(dǎo)演意志的接收者這一角色。未來虛擬現(xiàn)實影片將不只是在拍攝與放映方面區(qū)別于傳統(tǒng),在故事情節(jié)上也將打破固有套路。影片的故事發(fā)展中將會設(shè)置更多的情節(jié)走向,將會與觀眾進(jìn)行全程互動和深度參與。通過頭戴式虛擬顯示設(shè)備,觀眾可以360°觀看影片,畫面的選取不再局限于導(dǎo)演視角,甚至可以通過深度參與改變影片內(nèi)容,體驗將會更加個性化。
1.2融入性
虛擬現(xiàn)實電影在觀看的過程中產(chǎn)生涉入感,它超越了參與行為本身,并且通過行為達(dá)到參與互動的喜悅感。基于契約精神,傳統(tǒng)的觀影過程中觀眾只可以在自己的位置上活動,而虛擬現(xiàn)實電影能夠通過頭戴式設(shè)備讓觀眾融入場景中,觀眾不僅可以坐著,還可以站著或者奔跑跳躍,與影片的故事情節(jié)產(chǎn)生互動。隨著擬像技術(shù)的不斷進(jìn)步,以及互動式設(shè)計的不斷改進(jìn),未來的虛擬現(xiàn)實影像中,通過設(shè)立虛擬本人,直接置于故事之中,觀眾將作為故事的參與者參與到故事發(fā)展的情境之中。逼真的畫面、音效以及觸覺的反饋會使觀眾產(chǎn)生生理錯覺,無法區(qū)分真實與虛擬,實現(xiàn)視覺、聽覺以及觸覺的感官刺激。比如《消失的海岸線》這款游戲中,場景的再現(xiàn)極其逼真,畫面精致,使用者沉溺于場景之中,穿梭在虛擬與現(xiàn)實之間,通過頭戴式設(shè)備,使用者產(chǎn)生的晃動都擺脫不了場景,無法區(qū)分虛擬與真實,在場景中的人被發(fā)現(xiàn),被追逐。震撼的效果讓使用者與游戲融為一體。未來,虛擬現(xiàn)實技術(shù)將更符合人體學(xué)設(shè)計,更符合人類直覺操作與經(jīng)驗,以全面融入的方式貼近人的思維模式并與觀眾互動。
1.3想象與創(chuàng)造
想象力是精神層面的心智運(yùn)作,想象力的高低、快慢、深淺都會影響互動的品質(zhì)。虛擬現(xiàn)實電影審美意象的產(chǎn)生,也是由創(chuàng)作者想象力創(chuàng)作出來的。審美與想象是人類特殊的心靈感受之一,是影響審美判斷力的最主要的因素。因為虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有娛樂性及創(chuàng)造力,能夠產(chǎn)生介入傳統(tǒng)觀影、技術(shù)或心理學(xué)的新的審美機(jī)制,不斷帶來更獵奇與更具沖擊性的故事情節(jié)與畫面。虛擬現(xiàn)實電影本身就由文化、美學(xué)、人文思想建構(gòu)而成,透過科學(xué)的技術(shù)發(fā)展而產(chǎn)生的創(chuàng)新藝術(shù)。科學(xué)與藝術(shù)的結(jié)合在形式上就已經(jīng)具備創(chuàng)造力,科學(xué)具備理性、機(jī)械、精準(zhǔn)的特性,虛擬現(xiàn)實技術(shù)則將作為感性藝術(shù)融入電影之中。隨著高科技不斷推陳出新,虛擬現(xiàn)實電影將會不斷演變,提供新的感官感受,顛覆以往人們對于電影的認(rèn)知,造就無限想象的藝術(shù)形式。
2影視美學(xué)的轉(zhuǎn)變——從觀看到參與
虛擬現(xiàn)實電影具有非理性的趣味美學(xué),其中的互動性顛覆了以往的靜態(tài)觀影,夢幻般的場域使人忘情投入,猶如身臨其境,讓觀眾達(dá)到身心合一的感受。二維影像是有距離的觀看,虛擬現(xiàn)實電影讓觀眾扮演了參與者的角色。
2.1控制權(quán)的解放
虛擬現(xiàn)實電影使人們在互動中認(rèn)識事物,電影的控制權(quán)得以解放。在全景式、立體逼真的影像畫面沖擊下,虛擬現(xiàn)實電影不再是聽覺與視覺的混合,而是一種觸覺行動的延展。在虛擬現(xiàn)實電影中,一種新的互動式的關(guān)系和沉溺式的觀影體驗被引入其中,在頭盔中開創(chuàng)了一個逼近真實的世界,打破了傳統(tǒng)觀影的距離感。與傳統(tǒng)熒幕電影不同,虛擬現(xiàn)實影片是開放式空間,未來觀眾可以選擇不同的觀看方式以及影片中的情節(jié),觀眾視角不再受到局限,他們可以參與到影片的故事發(fā)展中去,電影的控制權(quán)開始解放。虛擬現(xiàn)實電影360°影像畫面沒有明確的指向意義,可依據(jù)觀眾的個人興趣進(jìn)行選擇,未來的電影故事情節(jié)的設(shè)置也將在吸引觀眾注意力上下功夫,否則處于自我控制狀態(tài)的觀眾很難將注意力投入影片故事中去。所以,虛擬現(xiàn)實電影的美學(xué)風(fēng)格的革命性意義在于,它使觀眾能夠參與到敘事中去,體驗到一個趨于真實的世界,觀眾的觀影控制權(quán)得到解放。
2.2去疆域化的空間
虛擬現(xiàn)實電影能夠營造置于場景中的空間特性。頭戴式虛擬現(xiàn)實設(shè)備,不會將觀眾的視角局限在影片之中,而是通過內(nèi)在感應(yīng)技術(shù),能夠隨著觀眾的動作作出相應(yīng)的畫面調(diào)整。所以,觀眾做任何動作都會進(jìn)行相應(yīng)的畫面調(diào)整,觀眾視線不受畫面的限制,觀眾在認(rèn)知上會產(chǎn)生置于場景中的錯覺。虛擬現(xiàn)實電影突破了人與影像之間的第三空間,在360°場景中,觀眾的視域得到了延伸,一個趨于真實的無疆域的影像畫面呈現(xiàn)在觀眾眼前,虛構(gòu)了一個真實世界,實現(xiàn)了自然與科技的完美結(jié)合,使過去傳統(tǒng)影片中的界限被打破。在無疆域的影像畫面里,觀眾參與其中,不再是與影片處于分離狀態(tài),取而代之的是一個全新的互為延伸的熒屏畫面,觀眾將體驗到亦真亦假的影像感覺。所以,虛擬現(xiàn)實電影打破了空間的局限性,觀眾可以從現(xiàn)實空間跳到虛擬空間,參與影片敘事,沉溺其中進(jìn)行互動。
2.3體驗性的玩與樂的概念
虛擬現(xiàn)實電影打破了傳統(tǒng)電影僅僅局限在視聽上的直觀體驗,它可以作為一種游戲的媒介,讓觀眾與劇情產(chǎn)生身心互動,從而帶來新的發(fā)現(xiàn)或者出其不意的回饋。因此,透過玩樂產(chǎn)生愉悅成為虛擬現(xiàn)實電影功能的一部分。虛擬現(xiàn)實電影能夠產(chǎn)生趣味性、娛樂性,同時能夠引發(fā)觀眾的內(nèi)在動機(jī),而內(nèi)在動機(jī)的高低會影響觀眾的專注度、正面的情緒以及滿足感。在虛擬現(xiàn)實電影中觀眾的情緒會得到釋放,比如合伙幫影片中的警察抓到壞人,看見故事里氣憤的場面甚至?xí)ダ碚撘环?。?dāng)然,這些互動性的場景在體驗性的影片中可以出現(xiàn),能夠帶來參與的趣味,但放到院線大電影中勢必會破壞故事性,值得考量??傊?,虛擬現(xiàn)實技術(shù)帶來了前所未有的體驗性。在人類漫長的文明史上,任何文明的建構(gòu)都離不開工具。早期電影只是在通過想象使我們的神經(jīng)系統(tǒng)的感知得到延伸,“相應(yīng)的媒介的確都揭示出了某種兩分的界限,一端是主體而另一端是對象,然而其中的分界卻是游移不定的”。[4]隨著虛擬現(xiàn)實電影技術(shù)的不斷成熟,終將實現(xiàn)以體驗代替觀看。電影的娛樂性在一定程度上擴(kuò)展開來,這種體驗參與的模擬情景讓觀者產(chǎn)生了意識上的幻覺,達(dá)到了影片對觀眾的心理影響。
3結(jié)語
篇2
關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實技術(shù);Web課件;制作技術(shù)
中圖分類號:G434文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:16727800(2011)012018002
作者簡介:林道貴 (1975-),男,福建福州人,碩士,福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師, 研究方向為計算機(jī)應(yīng)用。
0引言
當(dāng)今,虛擬現(xiàn)實作為一種新的媒體形式的出現(xiàn),對遠(yuǎn)程教育產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響?;谔摂M現(xiàn)實的Web課件的設(shè)計制作是在現(xiàn)代教育技術(shù)、心理學(xué)、教育學(xué)等諸學(xué)科理論的指導(dǎo)下,根據(jù)教與學(xué)的目標(biāo)、學(xué)科特點、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對象進(jìn)行設(shè)計,不僅要貫徹體現(xiàn)一定的教育思想和教學(xué)策略,還要充分體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)的教學(xué)效率和教學(xué)效果。
1Web課件制作現(xiàn)狀
當(dāng)前常用的Web課件主要有講稿與教學(xué)錄像型、文本加多媒體素材型、基于ASP的技術(shù)交互型這三種表現(xiàn)形式。其中,前兩種只是簡單的將課本、文本、圖像及視頻等素材搬到Web上,學(xué)習(xí)者的思維只能按照課件設(shè)計者預(yù)先安排好的思維進(jìn)行,學(xué)習(xí)者不能參與,這種過于呆板的課件勢必會降低學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣,其教學(xué)效果往往都是事倍功半?;贏SP技術(shù)的交互型課件也只是書面測試和信息交流的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用,并沒有達(dá)到實際需要的交互性要求。基于Web課件這種制作現(xiàn)狀,筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)引入一種新的媒體表現(xiàn)形式,以最大限度地提高教學(xué)效果。
2虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述
虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要是通過以計算機(jī)為核心,集多種現(xiàn)代高科技技術(shù)于一體,生成逼真的視、聽、觸覺一體化的多維空間的虛擬環(huán)境。用戶借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中對象進(jìn)行交互,產(chǎn)生等同于真實環(huán)境的感受和體驗。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的最顯著特點是使用戶能與計算機(jī)生成的虛擬環(huán)境進(jìn)行自然的交互,能用人類自然的技能及感知能力與虛擬世界中的對象進(jìn)行交互作用。同時,虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)具備3個基本要素,即能夠給用戶以第一人稱的感覺,具有實時操作的自由;能夠給用戶以三維立體的虛擬境界;用戶能夠利用一些設(shè)備實時的操縱和改變當(dāng)前的虛擬境界??梢哉f,它比傳統(tǒng)的人機(jī)交互界面更人性化,現(xiàn)實操縱感更強(qiáng)。
因此,為了解決高校教學(xué)效果不佳等一些問題,可以將虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入Web課件開發(fā),促進(jìn)學(xué)習(xí)者的情境性和主動性,進(jìn)而提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。
3基于虛擬現(xiàn)實的Web課件的基本構(gòu)成
基于虛擬現(xiàn)實的Web課件應(yīng)該是基于HTML的平面結(jié)構(gòu)頁面與虛擬現(xiàn)實部分的有機(jī)結(jié)合。其中,虛擬現(xiàn)實部分是課件的精華所在,而平面結(jié)構(gòu)部分則是與虛擬現(xiàn)實部分相輔相成的必要組成。這是因為:其一,在教學(xué)中,有些定義、概念、原理性的知識更適合用文字、圖表等形式表現(xiàn)。其二,基于HTML的頁面界面友好,操作簡單,便于學(xué)習(xí)者瀏覽,有利于學(xué)習(xí)者駕御和控制整個課件內(nèi)容的學(xué)習(xí)。其三,用虛擬現(xiàn)實表現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,雖然有利于學(xué)習(xí)者對知識的理解和自由探索,但學(xué)習(xí)者從中獲得的一般是一些較直觀、具體的經(jīng)驗或知識,要使學(xué)習(xí)者將這些知識融合到其原有的知識結(jié)構(gòu)之中,形成自身的知識體系,達(dá)到舉一反三的教學(xué)效果,還需要將這些直觀、具體的經(jīng)驗知識進(jìn)行概括總結(jié),將其上升到理論高度。因此,虛擬現(xiàn)實部分需要結(jié)合一定的文字、圖表進(jìn)行進(jìn)一步的概括和總結(jié),這樣既符合知識由具體到抽象的認(rèn)知過程,更有利于學(xué)習(xí)者的知識建構(gòu)。
4基于虛擬現(xiàn)實的Web課件的制作技術(shù)
基于虛擬現(xiàn)實的Web課件應(yīng)該是基于HTML的平面結(jié)構(gòu)頁面與虛擬現(xiàn)實部分的有機(jī)結(jié)合,這里就平面結(jié)構(gòu)部分的制作技術(shù)、虛擬現(xiàn)實部分的制作技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實部分與平面結(jié)構(gòu)部分的合成技術(shù)進(jìn)行深入研究和分析。
4.1基于虛擬現(xiàn)實的Web課件中平面結(jié)構(gòu)部分的制作技術(shù)
基于虛擬現(xiàn)實的Web課件中的平面結(jié)構(gòu)主要是基于HTML的,故平面結(jié)構(gòu)部分的制作主要采用網(wǎng)頁制作技術(shù)。常用的網(wǎng)頁制作技術(shù)可分為超文本標(biāo)記語言(即HTML)和“所見即所得”的網(wǎng)頁編輯工具。
4.1.1HTML
HTML是一種標(biāo)識符標(biāo)記語言,它是用一些簡單的代碼,實現(xiàn)插入圖形、創(chuàng)建列表、定義超文本鏈接等功能,生成的文檔只需要在瀏覽器中打開,并不需要進(jìn)行編譯,用HTML語言開發(fā)網(wǎng)頁可以實現(xiàn)網(wǎng)頁細(xì)節(jié)的設(shè)計,制作出精巧別致的網(wǎng)頁。但HTML語言標(biāo)識符過多,難以記憶,并且在開發(fā)大型的Web網(wǎng)站時工作極其復(fù)雜繁瑣。
4.1.2“所見即所得”的網(wǎng)頁編輯工具
“所見即所得”的網(wǎng)頁編輯工具常用的有Flash、JavaScript等,這些工具HTML源代碼由軟件自動生成。采取“所見即所得”的編輯方式,不需要掌握很深的網(wǎng)頁制作知識就能制作較簡單的網(wǎng)頁,使網(wǎng)頁制作變得輕松自如。
綜上所述,在制作基于虛擬現(xiàn)實的Web課件的平面結(jié)構(gòu)部分時,建議用HTML寫網(wǎng)頁,同時配合使用“所見即所得”的網(wǎng)頁編輯工具,以最大限度地加快網(wǎng)頁開發(fā)進(jìn)程。
4.2基于虛擬現(xiàn)實的Web課件中虛擬現(xiàn)實部分的制作技術(shù)
目前,基于虛擬現(xiàn)實的Web課件中虛擬現(xiàn)實部分所采用的主要是桌面虛擬現(xiàn)實,桌面虛擬現(xiàn)實的實現(xiàn)主要是依靠虛擬現(xiàn)實軟件。在眾多的虛擬現(xiàn)實軟件中,VRML的優(yōu)勢最突出,它是一種基于www的實用化的、功能較完善的具有強(qiáng)大發(fā)展?jié)摿Φ奶摂M現(xiàn)實建模語言,尤其適合創(chuàng)建桌面虛擬現(xiàn)實。利用VRML創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實場景,應(yīng)用于Web課件中,不僅能解決教學(xué)中的重點、難點問題,可以提供給學(xué)習(xí)者以第一人稱的感覺,還能充分調(diào)動學(xué)習(xí)者自己的主動性和創(chuàng)造性。概括起來,VRML技術(shù)在Web課件中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下5個方面:
4.2.1創(chuàng)設(shè)虛擬情景
VRML技術(shù)創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情景具有十分強(qiáng)的沉浸性和交互性,能使學(xué)習(xí)者在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中在瀏覽時扮演一個角色,讓學(xué)習(xí)者全身心的投入到學(xué)習(xí)環(huán)境中去,這對于學(xué)習(xí)者技能訓(xùn)練以及知識學(xué)習(xí)與鞏固也是十分有利的。比如用VRML虛擬一個城市的交通圖,可以顯示城市的主要交通路線、道路的路面狀況以及兩地的最佳路徑等信息,這對駕駛技術(shù)的訓(xùn)練無疑會大有裨益。
4.2.2呈現(xiàn)教學(xué)難題
在Web課件中應(yīng)用VRML技術(shù)可以直觀的呈現(xiàn)教學(xué)中的重點、難點問題。這方面的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下兩個方面:其一,可使抽象的概念和理論直觀化、形象化,方便學(xué)習(xí)者對抽象概念的理解。比如,學(xué)生在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時,對有機(jī)物復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)缺乏直觀、具體的認(rèn)識,利用VRML技術(shù)對分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行虛擬演示,可使學(xué)生從各個側(cè)面和不同的角度觀察,使學(xué)習(xí)者面對再復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)理解起來也會變得輕松。其二,再現(xiàn)實際生活中無法觀察到的自然現(xiàn)象或者事物的變化過程,為學(xué)習(xí)者提供生動、逼真的感性學(xué)習(xí)材料,幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中的一些難點。
4.2.3培養(yǎng)學(xué)生能力
利用VRML技術(shù)可以對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程中提出的各種假設(shè)模型進(jìn)行虛擬,通過虛擬學(xué)習(xí)者可以直觀的觀察到這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果和效果,并能判斷出其在現(xiàn)實中的可行性。此外,學(xué)習(xí)者也可以利用虛擬現(xiàn)實場景進(jìn)行探索學(xué)習(xí),這對于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是非常有利的。 4.2.4建立虛擬實驗室
利用VRML技術(shù),可以建立理、化、生、地等各種虛擬實驗室。在“實驗室”里,學(xué)習(xí)者可以自己動手做各種實驗。如在虛擬的物理實驗室里,學(xué)習(xí)者可以做力、光、熱、電等各種實驗,放心使用各種虛擬的昂貴儀器,而不必?fù)?dān)心將其損壞。總的來說,用VRML模擬實驗具有這些優(yōu)勢:第一,在虛擬實驗室做實驗,可以避免真實實驗或操作所帶來的各種危險;第二,可以解決在遠(yuǎn)程教學(xué)中因為實驗設(shè)備、實驗場地、教學(xué)經(jīng)費等方面的不足,使學(xué)習(xí)者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;第三,可以徹底打破時間、空間和客觀條件的限制,使學(xué)習(xí)者可以在很短的時間內(nèi)觀察;第四,通過VRML瀏覽器,不同的學(xué)習(xí)者在虛擬的實驗室里可以進(jìn)行協(xié)同操作,共同完成實驗。
4.2.5建立虛擬教室
現(xiàn)如今,VRML正朝著多用戶方向發(fā)展,通過一定的編程控制可實現(xiàn)多用戶共享一個場景,當(dāng)前一些VRML瀏覽器已經(jīng)可以支持簡單的多用戶系統(tǒng)。故可以用VRML建立虛擬教室,遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者可以通過瀏覽器進(jìn)入這個教室,隨時向教師提出問題,并可與教室中的其他學(xué)習(xí)者展開討論,進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí),消除遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者所經(jīng)常容易產(chǎn)生的孤獨感和無助感。
4.3平面結(jié)構(gòu)部分與虛擬現(xiàn)實部分的合成技術(shù)
如何實現(xiàn)平面結(jié)構(gòu)部分與虛擬現(xiàn)實部分的有機(jī)合成,這將會直接影響到課件的教學(xué)效果。根據(jù)其合成方式的不同可將基于虛擬現(xiàn)實的Web課件分成兩類:以平面結(jié)構(gòu)為基本框架的Web課件和以虛擬現(xiàn)實為基本框架的Web課件。
4.3.1以平面結(jié)構(gòu)為基本框架的Web課件
以平面結(jié)構(gòu)為基本框架的Web課件是指整個課件的基本構(gòu)成是平面結(jié)構(gòu)的,虛擬現(xiàn)實部分作為課件的精華部分巧妙的結(jié)合到平面結(jié)構(gòu)之中。VRML場景可通過平面部分的超鏈接或作為頁面中的一部分出現(xiàn)在Web課件中。通過平面部分的超鏈接出現(xiàn)在Web課件中的結(jié)合方式簡稱為超鏈?zhǔn)剑蛔鳛轫撁嬷械囊徊糠殖霈F(xiàn)在Web課件中的結(jié)合方式簡稱為嵌入式。由于這兩種結(jié)合方式各有利弊,因而要根據(jù)不同的情況進(jìn)行選擇。在應(yīng)用超鏈?zhǔn)降慕Y(jié)合方式時,可在VRML場景旁邊配以簡單的文字解釋或清晰的示意圖,效果會更佳;而嵌入式的結(jié)合方式更適合于模擬各種實驗,創(chuàng)設(shè)各種教學(xué)情景等。 4.3.2以虛擬現(xiàn)實為基本框架的Web課件
以虛擬現(xiàn)實為基本框架的Web課件是指整個課件是一個大型的VRML場景,通常以場景中的3D實體為鏈源,將課件的各個組成部分,無論是HTML文件還是VRML文件,通過超級鏈接連接到一起。以虛擬現(xiàn)實為基本框架的Web課件中,超鏈接的實現(xiàn)主要是通過VRML中的組節(jié)點Anchor和Inline。通過Anchor節(jié)點可以實現(xiàn)VRML文件與HTML文件、VRML文件與VRML文件之間的超鏈接。Inline組節(jié)點可以包含關(guān)系將其URL域中的子節(jié)點調(diào)入到處在活動狀態(tài)的場景之中,從而可以實現(xiàn)場景的組合??偟膩碚f,以虛擬現(xiàn)實為基本框架的Web課件,是基于虛擬現(xiàn)實的Web課件的一種較高級的形式,與以平面結(jié)構(gòu)為基本框架的Web課件相比,其應(yīng)用前景更好。雖然目前這種形式受到VRML發(fā)展水平的限制,實現(xiàn)具有一定的難度,但相信隨著VRML技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和完善,這種形式將是真正基于虛擬現(xiàn)實的Web課件的代表形式。
5結(jié)束語
虛擬現(xiàn)實作為一種新的媒體形式,它的出現(xiàn)無疑將對遠(yuǎn)程教育產(chǎn)生重大影響。相信隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在Web課件制作中的應(yīng)用將成為主流。同時,也相信隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的飛速發(fā)展和完善,其在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)中應(yīng)用的深度和廣度將進(jìn)一步擴(kuò)展,對網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)甚至整個教育領(lǐng)域都將產(chǎn)生更深遠(yuǎn)的影響。
參考文獻(xiàn):
[1]馬斌榮.基于Web的網(wǎng)絡(luò)課件制作技術(shù)[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2005(2).
[2]師小霞,張宇龍.VRML在基于虛擬現(xiàn)實的Web課件中的應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù)(多媒體技術(shù)及應(yīng)用),2007(4).
[3]陳榮華,付達(dá)杰,許文.基于虛擬現(xiàn)實的Web課件制作技術(shù)研究[J].信息技術(shù)與課程整合,2010(11).
篇3
【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實;美術(shù)教學(xué);應(yīng)用
引言
隨著各種高新技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)用,數(shù)字信息時代在方方面面深刻影響著我們。在教學(xué)形式上更是發(fā)生了不可忽視的變化,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)上的應(yīng)用就是典型的例子。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本特征很大程度上影響其在教育教學(xué)中的現(xiàn)實存在意義和價值。
一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)
1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述
虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality)技術(shù)英文簡稱VR,是20世紀(jì)80年代末90年代初崛起的一種高科技實用技術(shù)。它是由算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能、計算機(jī)硬件、軟件構(gòu)成的三維信息的人工環(huán)境――虛擬環(huán)境,可以真實的模擬現(xiàn)實世界可以實現(xiàn)的(甚至是不可實現(xiàn)的)物理上的、功能上的事物和環(huán)境。
2.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本特征
從本質(zhì)上說,虛擬現(xiàn)實就是一種先進(jìn)的計算機(jī)用戶接口,它通過給用戶同時提供視、聽、觸等各種直觀而又自然的實時感知交互手段、最大限度地方便用戶的操作、從而減輕用戶的負(fù)擔(dān),提高整個系統(tǒng)的工作效率。
二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在美術(shù)教育中的應(yīng)用優(yōu)勢
隨著計算機(jī)、信息、網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,計算機(jī)作為一種高效能的信息傳播工具,在教育教學(xué)過程中得到越來越廣泛的應(yīng)用。
1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)營造了新的靈活互動的教學(xué)場景,打破傳統(tǒng)教學(xué)在空間、時間上的限制。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),學(xué)生不需要在特定的教室和特定的時間進(jìn)行學(xué)習(xí),不受時間和空間的限制,學(xué)生可以在互動裝置藝術(shù)作品里行走、觸摸甚至操作控制;也可以進(jìn)入物體的內(nèi)部進(jìn)行觀察。
2.虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)建了開放自由的遠(yuǎn)程教育和網(wǎng)上查詢學(xué)習(xí)方式。 運(yùn)用虛擬現(xiàn)實技術(shù),遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)以自學(xué)為主,不受教科書的限制,使每一位學(xué)習(xí)者都可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)特點,在自己方便的時間從互聯(lián)網(wǎng)上自由地選擇適合的學(xué)習(xí)資源,這種探索性的學(xué)習(xí),有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,使學(xué)習(xí)者在具體情境中通過主動的探索獲得知識,從而提高學(xué)習(xí)者的動力。
3.虛擬現(xiàn)實技術(shù)豐富了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)內(nèi)容和展示多面的教學(xué)內(nèi)容。
利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),可豐富教學(xué)內(nèi)容,將設(shè)計實訓(xùn)等技能訓(xùn)練搬到課堂中進(jìn)行,由于這些虛擬的訓(xùn)練系統(tǒng)無任何危險,學(xué)生可以反復(fù)練習(xí),直至掌握操作技能為止。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù),還可恰如其分地演示一些復(fù)雜的、抽象的、不宜直接觀察的自然過程和現(xiàn)象,全方位、多角度地展示教學(xué)內(nèi)容。
三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在美術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用
作為傳輸數(shù)字信息的媒體,VR在未來藝術(shù)領(lǐng)域方面所具有的潛在應(yīng)用能力也不可低估。在美術(shù)教學(xué)上的應(yīng)用同樣不可低估.VR所具有的臨場參與感與交互能力可以將靜態(tài)的藝術(shù)(如油畫、雕刻等)轉(zhuǎn)化為動態(tài)的,可以使觀賞者更好地欣賞作者的思想藝術(shù)。
虛擬現(xiàn)實在設(shè)計教學(xué)中的運(yùn)用
1.傳統(tǒng)設(shè)計教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)。
首先,傳統(tǒng)設(shè)計教學(xué)模式的特點就是由教師通過講授、板書及教學(xué)媒體的輔助,把教學(xué)內(nèi)容傳遞給學(xué)生或者灌輸給學(xué)生。老師是整個教學(xué)過程的主宰,學(xué)生則處于被動接受老師灌輸知識的地位。其次,傳統(tǒng)設(shè)計教學(xué)需要投入大量的經(jīng)費制作相關(guān)教學(xué)模型,而目前教育經(jīng)費普遍投入不足,因此造成了實踐課程大量減少,實踐內(nèi)容大大削減,學(xué)生的實際動手能力不足,不符合我國教育發(fā)展與改革的方向。
2.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在設(shè)計教學(xué)中的優(yōu)點與應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實本身的特點決定了其在設(shè)計教學(xué)中的諸多先天性優(yōu)勢:(1) 逼真 “虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過軟硬件平臺的搭建可以形成逼真的虛擬環(huán)境,可以對學(xué)生產(chǎn)生視覺、聽覺、觸覺等各種感觀刺激信息。(2) 交互 信息社會的發(fā)展要求我們的教育對象具備良好的溝通能力,而虛擬現(xiàn)實正好提供了這方面的訓(xùn)練。構(gòu)建一個更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性、引導(dǎo)學(xué)習(xí)者主動學(xué)習(xí)的虛擬環(huán)境,從而改變傳統(tǒng)教學(xué)的灌輸式教學(xué)” 。 (3) 合作 隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會分工愈來愈細(xì),要求培養(yǎng)的學(xué)生具有良好的合作能力。
四、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在美術(shù)教育應(yīng)用中的局限性和展望
虛擬現(xiàn)實在教育中的運(yùn)用不可忽視,帶來了快速方便的學(xué)習(xí)模式和學(xué)習(xí)方法。我們也不能忽視目前的虛擬現(xiàn)實技術(shù)還存在一些問題,主要表現(xiàn)在:
虛擬環(huán)境與真實生產(chǎn)的差異:虛擬現(xiàn)實是一種技術(shù)不是真實環(huán)境。虛擬現(xiàn)實的虛擬效果還有待進(jìn)一步加強(qiáng):虛擬現(xiàn)實的表示側(cè)重于幾何表示,缺乏逼真的實體、行為模型,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在感知方面,視覺合成研究的較多,聽覺、觸覺關(guān)注較少,真實性與實時性不足,其虛擬的效果還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。 虛擬現(xiàn)實的硬件與軟件成本的逐漸降低,這種新的教學(xué)媒體必將廣泛應(yīng)用于教育教學(xué)中,最終在現(xiàn)代教育領(lǐng)域中發(fā)揮其重要作用。
五,結(jié)語
虛擬現(xiàn)實在美術(shù)教育上的應(yīng)用,具有互動、便捷、構(gòu)想和多感知的特點和優(yōu)勢,也就擴(kuò)大了藝術(shù)教育的范圍,增加了學(xué)生對美術(shù)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)興趣。提高了教學(xué)質(zhì)量達(dá)到預(yù)期教學(xué)目的。虛擬現(xiàn)實――教育事業(yè)的“催化劑”,大大改善教學(xué)環(huán)境,更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,從而能顯著提高教學(xué)效果。將虛擬現(xiàn)實在教學(xué)中的運(yùn)用和傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)合去來揚(yáng)長避短,將二者的優(yōu)勢發(fā)揮出來,更大的促進(jìn)人類教育事業(yè),特別是美術(shù)教育。
參考文獻(xiàn)
[1]《虛擬現(xiàn)實技術(shù)___全息語言與藝術(shù)》王立群陳德陸
篇4
摘要:本文首先對計算機(jī)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本特征及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了解釋分析,然后對虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高校教學(xué)中的應(yīng)用作了介紹,最后針對目前高校教學(xué)中應(yīng)用計算機(jī)虛擬現(xiàn)實技術(shù)所存在的問題及其解決方案闡述了個人觀點。
關(guān)鍵字:虛擬現(xiàn)實;高校教學(xué);應(yīng)用;特征;問題;方案
中圖分類號:G642
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
伴隨科技突飛猛進(jìn)的發(fā)展,各類教學(xué)媒體不斷涌現(xiàn),如今,教學(xué)技術(shù)領(lǐng)域又出現(xiàn)了一個新型教學(xué)媒體,它就是虛擬現(xiàn)實技術(shù)(Virtual Reality)。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是利用三維圖形生成、多傳感交互及高分辨顯示等計算機(jī)技術(shù)生成三維逼真的虛擬環(huán)境,使用者戴上特殊的頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備,或利用鍵盤、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備,便可以進(jìn)入虛擬空間,成為虛擬環(huán)境的一員,進(jìn)行實時交互,感知和操作虛擬世界中的各種對象,從而獲得身臨其境的感受和體會。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為新的教學(xué)媒體,它的出現(xiàn)無疑將對高校教學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。本文主要探討虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本特征以及它在高校教學(xué)應(yīng)用方面的相關(guān)問題。
1計算機(jī)虛擬現(xiàn)實的基本特征及其關(guān)鍵技術(shù)
1.1虛擬現(xiàn)實的基本特征
虛擬現(xiàn)實可以表示為4個特征:沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)、多感知性(Multi-Sensory)、構(gòu)想性 (Imagination) 。
(1) 沉浸性(Immersion):這是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的核心,指使用戶投入到由計算機(jī)生成的虛擬場景中的能力。用戶在虛擬場景中有“置身其中”之感。
(2) 交互性(Interaction):指用戶與虛擬場景中各種對象相互作用的能力,它是人機(jī)和諧的關(guān)鍵性因素。
(3) 多感知性(Multi-Sensory):由于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中裝有視覺、聽覺、觸覺、動覺的傳感及反應(yīng)裝置,因此,使用者在虛擬環(huán)境中可獲得相應(yīng)的多種感知,從而達(dá)到身臨其境的感受。
(4) 構(gòu)想性(Imagination):虛擬現(xiàn)實不僅僅是一個用戶與終端的接口,更要使用戶沉浸在此環(huán)境中獲取新的知識,提高感性和理性認(rèn)識,從而產(chǎn)生新的構(gòu)思。
基于以上特征,虛擬現(xiàn)實使操作者能夠真正進(jìn)入一個由計算機(jī)生成的交互式三維虛擬環(huán)境中,與之產(chǎn)生互動,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,以全方位地獲取環(huán)境所蘊(yùn)含的各種空間信息和邏輯信息。
通過多種感知,獲得身臨其境的沉浸感和人機(jī)互動的趣味性是虛擬現(xiàn)實的實質(zhì)特征,對時空環(huán)境的現(xiàn)實構(gòu)想是虛擬現(xiàn)實的最終目的。
1.2計算機(jī)虛擬現(xiàn)實的關(guān)鍵技術(shù)
計算機(jī)虛擬現(xiàn)實是多種技術(shù)的綜合,包括實時三維計算機(jī)圖形、立體廣角顯示、用戶 (頭、眼) 的跟蹤、立體聲、觸覺與力覺反饋、語音輸入輸出等技術(shù)。
(1) 實時三維計算機(jī)圖形技術(shù)
此技術(shù)的關(guān)鍵在于“實時”。例如在力學(xué)模擬系統(tǒng)中,圖像的實時刷新相當(dāng)重要,同時對圖像質(zhì)量的要求也很高,再加上非常復(fù)雜的虛擬環(huán)境,使虛擬現(xiàn)實就變得相當(dāng)困難。
(2) 立體廣角顯示
要達(dá)到立體廣角顯示,雙眼立體視覺起了很大作用,這是因為用戶的兩只眼睛看到的不同圖像是分別產(chǎn)生的,顯示在不同的顯示器上。當(dāng)然有的系統(tǒng)也采用單個顯示器,但用戶戴上特殊的眼鏡后,也可以造成視差從而產(chǎn)生立體感。
(3) 用戶(頭、眼)的跟蹤技術(shù)
在虛擬環(huán)境中,每個物體相對于系統(tǒng)的坐標(biāo)系都有一個位置與姿態(tài),而用戶也是如此。用戶看到的景象是由用戶的位置和頭(眼)的方向來確定的。利用虛擬現(xiàn)實頭套跟蹤頭部運(yùn)動,可以根據(jù)頭部跟蹤來改變圖像的視角,用戶的視覺系統(tǒng)和運(yùn)動感知系統(tǒng)之間就可以聯(lián)系起來。
(4) 立體聲
在水平方向上,我們靠聲音的“相位差”及“強(qiáng)差”來確定聲音的方向。現(xiàn)實生活里,當(dāng)頭部轉(zhuǎn)動時,聽到的聲音的方向就會改變。但目前在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中,聲音的方向與用戶頭部的運(yùn)動無關(guān)。
(5) 觸覺與力覺反饋
在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中,用戶可以看到一支虛擬的鋼筆。你可以設(shè)法去握住它,但你的手卻感覺不出接觸到了它,并有可能穿過虛擬鋼筆的“筆桿”,而這在現(xiàn)實生活中是不可能的。解決這一問題的常用裝置是在手套內(nèi)層安裝一些可以振動的觸點來模擬觸覺。
(6) 語音輸入輸出
在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中,語音的輸入輸出也很重要。這就要求虛擬環(huán)境能聽懂人的語言,并能與人實時交互。然而,讓計算機(jī)識別人的語音是相當(dāng)困難的,因為語音信號和自然語言信號有其“多邊性”和復(fù)雜性。
2計算機(jī)虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高校教學(xué)中的應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實在高校教學(xué)中主要表現(xiàn)在課堂教學(xué)、實驗教學(xué)兩個方面:
2.1課堂教學(xué)
課堂教學(xué)是教學(xué)的主要方式,也是虛擬現(xiàn)實運(yùn)用于教學(xué)的主要戰(zhàn)場。根據(jù)學(xué)科的不同,虛擬現(xiàn)實也發(fā)揮著不同的作用,主要有以下幾方面的應(yīng)用:
(1) 立體物體展示
在以往的教學(xué)環(huán)境中,為了更形象地使學(xué)生感受三維實物的信息,主要采用圖片展示、實物展示、軟件動畫這樣一些方法,但這些都很難使學(xué)生更全面的了解其三維屬性。
通過虛擬現(xiàn)實,可以構(gòu)建一個與實物同樣的三維物體,如采用3dsMAX建模,存儲為VRML格式,然后利用VRML播放器可以得到很好的展示效果,輔助教師教學(xué)。
(2) 立體空間展示
立體空間是指在現(xiàn)實世界中真實存在或存在過的空間。教學(xué)中,有時需要向?qū)W生展示這些空間時,由于條件的限制,不可能讓學(xué)生進(jìn)入這些空間。
以往教學(xué)中,可能只能夠通過教師的描繪來激發(fā)學(xué)生的想象,在其頭腦中創(chuàng)建出這個虛擬的空間來。
使用虛擬現(xiàn)實,不僅能在學(xué)生頭腦中建立這些空間,而且可以使其看得見、聽得見,甚至可以摸得著。比如:太空給我們呈現(xiàn)的是一個神秘而陌生的世界,如何感受身體在太空中的感覺是很多人夢寐以求的事情。通過進(jìn)入虛擬現(xiàn)實制作的虛擬空間,我們可以感受宇宙里的奧妙,可以體會人體在失重狀態(tài)下的感受,也可以在月球上做鐵球和乒乓球同時著地的實驗來驗證伽俐略的結(jié)論。
(3) 虛擬場景構(gòu)造
虛擬場景是指在現(xiàn)實生活中可能出現(xiàn)的一些場景,通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)在不同的時間或地點表示出來。
虛擬場景的構(gòu)造在高校語言教學(xué)中應(yīng)用非常廣泛。以往教師只能通過言語的講述、圖片的展示或錄像的收看來創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,學(xué)生只能被動地接受。個別情境老師描繪的和學(xué)生理解的可能相去甚遠(yuǎn)。通過虛擬現(xiàn)實,學(xué)生可以和國外友人親切交談,也可以感受美國總統(tǒng)競選時演講的現(xiàn)場氣氛。這些場景都是常規(guī)課堂上所無法給予的。
2.2科學(xué)實驗
高校一般在現(xiàn)有的條件下,許多實驗是無法進(jìn)行的:
① 根本不可能做的實驗,如核反應(yīng)、地震波傳播、火山噴發(fā)等實驗。
② 不能讓學(xué)生做的實驗,如涉及到放射性物質(zhì)或有毒物質(zhì)的實驗。
③ 受實驗經(jīng)費限制、實驗成本昂貴而無法普及的實驗,如著名的“風(fēng)洞”實驗 (2009年Volvo公司僅對建于1986年的風(fēng)洞實驗設(shè)備進(jìn)行改造就花費了2億元人民幣)。
利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),在計算機(jī)上建立虛擬實驗室,學(xué)生可以走進(jìn)這個虛擬實驗室,身臨其境般的操作虛擬儀器,結(jié)果可以通過儀表顯示身體的感受反饋給學(xué)生。這種實驗既不消耗器材,也不受場地等外界條件限制,可重復(fù)操作,直至得出滿意結(jié)果,有效地解決實驗條件與實驗效果之間的矛盾。
3目前高校教學(xué)中應(yīng)用計算機(jī)虛擬現(xiàn)實技術(shù)所存在的問題及其解決方案
3.1高校教學(xué)中應(yīng)用計算機(jī)虛擬現(xiàn)實技術(shù)所存在的問題
隨著計算機(jī)軟硬件技術(shù)的高速發(fā)展,計算機(jī)虛擬現(xiàn)實技術(shù)憑借其獨特優(yōu)勢,已逐漸被高校教學(xué)廣泛應(yīng)用,但與此同時也暴露出了諸多問題。
(1) 計算機(jī)虛擬現(xiàn)實項目開發(fā)與高校教學(xué)實際需求脫節(jié)
目前的虛擬現(xiàn)實教學(xué)設(shè)計,多停留在設(shè)計人員和制作人員的主觀判斷和個人喜好上,沒有能夠深入到學(xué)生群體,對其知識結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)方法、興趣點等進(jìn)行深入調(diào)研。
(2) 開發(fā)周期長,使用周期短,項目不能及時應(yīng)用到高校教學(xué)中
計算機(jī)虛擬現(xiàn)實項目開發(fā)是一個大的工程,需要很多專業(yè)技術(shù)的整合。因此,其制作周期往往比較長。
隨著知識更新和信息刷新速度的加快,出現(xiàn)了這樣的現(xiàn)象:一個教學(xué)系統(tǒng)在最需要它的時候,制作沒有完成;等制作完成了,它的很多內(nèi)容、數(shù)據(jù)已經(jīng)過時了,或者教授它的設(shè)備已經(jīng)換代了。這樣,由于開發(fā)周期控制不好,就導(dǎo)致了人力和資源的浪費,導(dǎo)致本來很好的教學(xué)系統(tǒng)錯過了發(fā)揮作用的時機(jī)。
(3) 開發(fā)隊伍不完善,阻滯計算機(jī)虛擬現(xiàn)實在高校教學(xué)中的使用
高校目前的虛擬現(xiàn)實項目開發(fā)制作中,開發(fā)隊伍往往是由軟件設(shè)計編程人員組成,或由他們?yōu)橹黧w,而其他專業(yè)人員卻不完備。這些人員受工作特點影響,側(cè)重于用編程方式實現(xiàn)效果,在界面設(shè)計、圖像處理、模型建構(gòu)等諸多方面缺乏專業(yè)技能,導(dǎo)致開發(fā)制作周期大幅度延長,同時為制作過程增加了很多不必要的困難。
3.2問題的具體解決方案
針對上述問題,我們可以從以下幾方面著手來解決:
(1) 充分調(diào)研,從學(xué)生角度進(jìn)行項目設(shè)計
充分的調(diào)研是項目成功的前提,開發(fā)設(shè)計人員要深入到學(xué)生群體中,了解他們需要什么樣的教學(xué)系統(tǒng),主要包括:現(xiàn)有文化程度、曾經(jīng)用過什么學(xué)習(xí)系統(tǒng)、對哪些功能滿意或不滿意、希望有什么樣的學(xué)習(xí)過程、喜歡什么樣的交互方式等。通過一定的調(diào)查研究,就可以針對學(xué)生各方面特點對項目的整體形式、結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計。
(2) 模塊化設(shè)計、開放性系統(tǒng)
虛擬現(xiàn)實本身特點,導(dǎo)致其項目制作難度大、制作周期較長,這就要求設(shè)計人員要盡可能縮短制作周期、延長使用周期?,F(xiàn)今知識的更新周期越來越短,要保證教學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)容能夠適時跟上知識的更替,就必須實行模塊化、開放性系統(tǒng)制作思路。
模塊化就是將項目的各部分劃分為多級子模塊,將任務(wù)由整化零,分成各模塊并行完成,從而縮短制作周期;每一模塊自成整體,擁有統(tǒng)一規(guī)范的接口,方便今后根據(jù)需要對模塊進(jìn)行局部升級,延長其使用周期。
開放性系統(tǒng)是指給用戶提供簡單的更新功能,預(yù)留給教師專供今后更新的模塊,以便在一些可能會發(fā)生數(shù)據(jù)變化的地方,教師可以根據(jù)需要自行更新,同樣也延長了項目的使用周期。
(3) 統(tǒng)籌規(guī)劃,建立完善的開發(fā)思路和制作群體
在制作之初,就必須建立完備的制作群體。任命專門的項目負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)制定完備的計劃,并在以后的項目制作過程中協(xié)調(diào)各專業(yè)制作人員;具有一批相關(guān)領(lǐng)域的專家負(fù)責(zé)為項目設(shè)計情景和任務(wù);擁有一批滿足特殊要求的制作人員,以編程人員為主,再配備必要數(shù)目的動畫、美工、音頻處理人員。這些人員要了解虛擬系統(tǒng)對各方面素材的特殊要求,各司其職,互相協(xié)同,互相交流,專業(yè)整合,發(fā)揮各自優(yōu)勢從而保障任務(wù)的順利完成。
4結(jié)束語
由于高校中虛擬現(xiàn)實教學(xué)的實踐性和創(chuàng)造性,為學(xué)生提供了一個自主、交互和直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境,為教學(xué)的創(chuàng)新提供了新的空間、平臺和可能性,豐富了教學(xué)的實踐形式和多樣性。我們相信,虛擬現(xiàn)實技術(shù)與高校教學(xué)的不斷整合,必將更好地服務(wù)于教學(xué),使教學(xué)效果達(dá)到質(zhì)的飛躍,這將對高教事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生積極而深遠(yuǎn)的影響。
參考文獻(xiàn):
[1] 郭建才. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在電子教學(xué)中的應(yīng)用[C]. 計算機(jī)應(yīng)用論文集.2001.(12).
[2] 李慧.?dāng)?shù)字交通中的“虛擬現(xiàn)實”技術(shù)應(yīng)用[J].信息技術(shù),2006,(6).
篇5
[關(guān)鍵詞]虛擬現(xiàn)實技術(shù) 水文地質(zhì)研究 應(yīng)用
[中圖分類號] P641 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-7-355-1
虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為近年來在各行各業(yè)發(fā)揮功能的新興技術(shù),有著超強(qiáng)的模擬現(xiàn)實的功能,這為眾多的領(lǐng)域提供了一種先進(jìn)的工作操作模式,掀起了一場技術(shù)革命。在水文地質(zhì)的研究工作中,由于自然條件的限制,常常需要進(jìn)行地下等領(lǐng)域的研究分析,在這種情況下,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以極為方便地進(jìn)行分析研究,省去了艱難的預(yù)測工作等,大大提高了水文地質(zhì)研究的精密程度。
1虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述
虛擬現(xiàn)實技術(shù)又被稱之為靈境技術(shù),該項技術(shù)具備是那個基本特征:沉浸性、交互性和構(gòu)想性,這是一種方便操作和交互發(fā)展的一種人機(jī)界面。虛擬現(xiàn)實技術(shù)綜合利用了計算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù)等眾多高科技,能夠?qū)崿F(xiàn)模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官的能力,這樣就能夠使人沉浸在該項技術(shù)虛擬生成的“現(xiàn)實”境界中,再加上體驗者還能夠通過語言、手勢等自然的方式與這個人機(jī)界面進(jìn)行同步的互動,這就創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間,目前已經(jīng)被應(yīng)用于多項行業(yè)領(lǐng)域中,且有繼續(xù)擴(kuò)大的趨勢。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有超越現(xiàn)實的虛擬性。作為一項新興的高科技技術(shù),它是伴隨多媒體技術(shù)的發(fā)展而同步發(fā)展起來的。該項技術(shù)利用三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及高分辨率顯示技術(shù),生成三維逼真的虛擬環(huán)境,體驗者需要通過特殊的交互設(shè)備才能進(jìn)入虛擬環(huán)境中。這是一門嶄新的綜合性信息技術(shù),它融合了數(shù)字圖像處理、計算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)等多個信息技術(shù)分支,從而大大推進(jìn)了計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。
2虛擬現(xiàn)實技術(shù)在水文地質(zhì)研究中的作用
2.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)為水文地質(zhì)的研究加強(qiáng)了直觀性
虛擬現(xiàn)實技術(shù)在利用過程中,可以讓一些水文地質(zhì)勘察工作人員更加直觀清晰地了解到勘察進(jìn)程和具體情況。虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有多感知性的功能,該項功能除了具備一般的計算機(jī)技術(shù)都具有的視覺感知之外,還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運(yùn)動感知,甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。這項技術(shù)的發(fā)展直接為工作人員提供了一個理想的虛擬現(xiàn)實環(huán)境,在信息技術(shù)利用過程中,也就是讓工作人員更加直觀的進(jìn)行相關(guān)地質(zhì)和水文條件的剖析,該項技術(shù)具有人體所具有的感知功能,可以將地質(zhì)勘探中難以直觀看到的地質(zhì)層的空間厚度等進(jìn)行直觀觀察了解。在原來的水文地質(zhì)研究工作中,剖面圖的運(yùn)用是非常廣泛的,因為這些地質(zhì)層不能夠被人們所直接觀看,只能夠通過技術(shù)人員根據(jù)勘測繪畫出來的地質(zhì)圖進(jìn)行研究,這樣的剖面圖多是較為簡單的,不夠直觀,同時也具有風(fēng)險性——技術(shù)測繪人員不能保證在測繪過程中零失誤,所以有些剖面圖、地形圖是會影響到真正的水文地質(zhì)勘測工作的精準(zhǔn)度的。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)為水文地質(zhì)的研究加強(qiáng)了直觀性,技術(shù)人員可以清楚地將地下層面的地質(zhì)情況和水文狀況進(jìn)行研究探查,增加了探查的精準(zhǔn)度。
2.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以模擬水流巖層的運(yùn)動狀況
在水文地質(zhì)研究中,水文的變化使瞬息萬變、難以琢磨的。而進(jìn)行研究的過程中必須要對水文的運(yùn)動變化規(guī)律進(jìn)行摸底工作,這樣才能夠為接下來的各項勘探工作的進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。由于地下水流的變化是無時無刻的,所以可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的浸沒感功能進(jìn)行模擬。浸沒感又被稱之為臨場感或存在感,指的是相關(guān)的技術(shù)人員在相對封閉的模擬環(huán)境中,對環(huán)境中出現(xiàn)的些微變化進(jìn)行全方位感知的功能。最為理想的模擬環(huán)境應(yīng)該使技術(shù)人員難以分辨模擬環(huán)境與現(xiàn)實環(huán)境的真假,這就要求技術(shù)人員在進(jìn)行模擬感知的時候,全身心地投入到虛擬現(xiàn)實技術(shù)建造的環(huán)境中,這樣就可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的浸沒感。來對水流的發(fā)展運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行感受和記錄,還可以對水文的運(yùn)動變化特征進(jìn)行一定的虛擬表達(dá),這樣,在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的幫助下,勘測人員能夠?qū)⑺牡牧飨?、流量、流速等特點進(jìn)行一一分析和應(yīng)用,對于將來的科研工作收集到詳細(xì)的資料信息。
2.3虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以預(yù)見水文地質(zhì)發(fā)生的變化
虛擬現(xiàn)實技術(shù)還具有一個功效——可以預(yù)見水文地質(zhì)發(fā)生的變化。在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中,有一個特點叫做虛擬現(xiàn)實技術(shù)的構(gòu)想性,構(gòu)想性又被稱之為自主性,它主要強(qiáng)調(diào)的是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的想象空間,顧名思義,虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以對現(xiàn)實的水文地質(zhì)條件進(jìn)行分析和順延模擬的同時,能夠按照已有的資料和規(guī)律進(jìn)行模擬環(huán)境的持續(xù),也就是說,虛擬現(xiàn)實技術(shù)虛擬的不僅僅有現(xiàn)有的環(huán)境,還可以根據(jù)規(guī)律和影響因素進(jìn)行未來環(huán)境的模擬。這種技術(shù)具有廣闊的可想像空間,在一定的事實基礎(chǔ)上能夠極大的拓寬技術(shù)人員的感知范圍和勘探對象的走向。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以虛擬事物不同的發(fā)展過程,這項功能可以極好的預(yù)見水文地質(zhì)等研究對象的未來發(fā)展?fàn)顩r,這樣就能夠為技術(shù)人員對地下水文地質(zhì)資源的利用開采等進(jìn)行有節(jié)制的勘探,保護(hù)環(huán)境的同時還可以提高水文地質(zhì)的研究精準(zhǔn)度。
3小結(jié)
水文地質(zhì)研究中,需要各種科學(xué)技術(shù)的輔助,通過文章敘述我們可以看出,虛擬現(xiàn)實技術(shù)對水文地質(zhì)研究起到了重要作用,隨著該項技術(shù)的不斷完善和發(fā)展、隨著水文地質(zhì)研究的深入進(jìn)行,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在水文地質(zhì)研究中會得到更加廣泛的運(yùn)用。有了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的幫助,在水文地質(zhì)的研究工作中,很多研究分析可以在虛擬條件中得出,減少了人力物力的應(yīng)用,同時提高了水文地質(zhì)研究的精密程度。
參考文獻(xiàn)
[1]王純祥 孫文磊 趙群 萬曉靜 崔權(quán)維.面向虛擬現(xiàn)實技術(shù)的風(fēng)機(jī)裝配與風(fēng)場模擬[J].自動化儀表,2012 (10).
[2]劉正春 王勇 張晨光.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在新型高炮在線診斷系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].火炮發(fā)射與控制學(xué)報,2012(3).
[3]余麗華.論述VRML的虛擬現(xiàn)實技術(shù)的構(gòu)建與運(yùn)用[J].信息通信,2012(5).
篇6
關(guān)鍵詞:VR技術(shù);虛擬現(xiàn)實技術(shù);互動;環(huán)境設(shè)計
由于核心技術(shù)的發(fā)展,虛擬現(xiàn)實技術(shù)正在廣泛被用于各個領(lǐng)域,筆者研究在環(huán)境設(shè)計中利用計算機(jī)生成虛擬3D環(huán)境,使用適當(dāng)?shù)娘@示設(shè)備,傳輸用戶的視覺、聽覺、觸覺、感覺,使他們能夠體驗和交互虛擬環(huán)境空間,獲得身臨其境的感覺,同時游客也可以直接參與各種動態(tài)變化的解決方案。
一、傳統(tǒng)環(huán)境設(shè)計方案展示缺陷
目前,中國傳統(tǒng)的環(huán)境設(shè)計有很大的局限性。設(shè)計師很難把他們的作品完美地呈現(xiàn)給用戶。同時用戶對設(shè)計本身的體驗也很低。傳統(tǒng)的渲染和動畫允許設(shè)計師與用戶之間傳遞相對缺乏完整性的信息。
1、可以反映出更精確的設(shè)計、混凝土和建筑基于地形的位置,但這個計劃并不直觀,形象反映了忠實的效果,也不能允許用戶從感性的角度理解外觀、結(jié)構(gòu)、顏色、材料。
2、無論手繪或計算機(jī)輔助繪圖,可以隨意用戶顯示,這是當(dāng)前環(huán)境設(shè)計最常見的方法。專業(yè)人士傾向于非?,F(xiàn)實的渲染圖,但靜態(tài)和特定視角的空間效應(yīng),無法準(zhǔn)確描述功能空間之間的一致性。
3、建立模型:通過一個微型景觀設(shè)計給用戶,用戶可以在模型和不同的角度觀看內(nèi)容,效果更好的提高用戶的自主和探索的欲望。但是這個表單只能在一個特定的范圍中完成,用戶無法適應(yīng)。
4、建筑動畫近年比較受歡迎,它結(jié)合了人體模型的優(yōu)點,使用視頻顯示用戶媒介,從腳本特點的角度來看,在特定時間,特定方位,觀眾可以鳥瞰、俯視、穿梭等方式觀看整體設(shè)計,還可以模擬各種天氣、動物和行人。但是觀察者只能根據(jù)設(shè)置好的攝像機(jī)和角度來瀏覽,不能讓決策者在任何訪問和觀察的設(shè)計中,實現(xiàn)真正的人機(jī)交互。
二、環(huán)藝項目虛擬展示的基本特征
虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入環(huán)境設(shè)計中,可以描述太空計劃的各個部分,實現(xiàn)用戶之間的人機(jī)交互操作,強(qiáng)調(diào)以人為本。從直覺,身臨其境,人機(jī)互動理念和超現(xiàn)實主義等幾個方面進(jìn)行分析。
1、直觀完整的信息傳遞,從語言表達(dá)變?yōu)楹唵蔚膱D像表達(dá),多媒體演示文稿和圖片傳遞給它的內(nèi)容也越來越豐富、完整和清晰。從原始社會的結(jié)語到歷史書,越來越復(fù)雜的猜測是計算機(jī)信息的記憶變得越來越復(fù)雜。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的誕生使人類信息傳播的方式獲得了解放,改變了傳播信息的理念。VR技術(shù)將思想與現(xiàn)實相結(jié)合,效果比模型或渲染圖更好,通過實時演示提高整體效果和完整性設(shè)計方案的可行性與實用性。
2、人機(jī)交互從環(huán)境和自然程度的反饋,用戶可以操作的空間設(shè)施在一個虛擬環(huán)境方案中。虛擬現(xiàn)實為用戶提供更全面的體驗,用戶可以根據(jù)自己的意愿與任何對象在虛擬世界中感受和體驗現(xiàn)實環(huán)境,這是成為虛擬顯示環(huán)境藝術(shù)設(shè)計發(fā)展的驅(qū)動力。虛擬現(xiàn)實技術(shù)使個性化的解決方案在虛擬環(huán)境中變得更加開放,你可以選擇你想要看到的空間環(huán)境,能夠展現(xiàn)出完全尊重他們意愿的過程。憑個人直覺不會影響他人的情緒。虛擬數(shù)字環(huán)境的現(xiàn)實,可以放棄世界純粹的理想材料束縛在現(xiàn)實中,用戶自由漫游在虛擬環(huán)境藝術(shù)項目中顯示內(nèi)涵非常豐富,符合時代個性化的特點和訂購的特點。打破了工作和游客之間時間和空間的界限,可提前幫助用戶路徑規(guī)劃后續(xù)生活習(xí)慣等等,這不是普通的顯示,這是優(yōu)勢凸顯其價值所在。
3、思想超現(xiàn)實,在虛擬世界中尋求真實的東西,甚至比真實的東西更深動,實際上在這個過程中虛擬和現(xiàn)實的界限比較模糊,前者比后者更具吸引力和超現(xiàn)實的美。環(huán)境的概念和超越的目的是把想象放在想象的翅膀上,極大地拓展人類認(rèn)知的范圍。你可以添加不同的樣式和功能,也可以把你的立體眼鏡帶進(jìn)測試。然后讓用戶體驗,讓公眾參與更好的管理設(shè)計,在這個平臺的幫助下,做到更好的規(guī)劃,更好的安排設(shè)施來促進(jìn)決策的民主化。設(shè)計師們可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)在景觀和景觀的外觀設(shè)計之前,在未來的計算機(jī)設(shè)計效果中進(jìn)行設(shè)計。
三、基于VR技術(shù)的環(huán)境設(shè)計方案優(yōu)勢
1、實時渲染:可以確保虛擬系統(tǒng)運(yùn)行30赫茲圖像刷新率,高于目前的3D場景渲染圖片,只需要0.3秒,如果使用電腦渲染3D需要很長時間。這是因為渲染軟件是通過計算對象的整個空間信息,如材料質(zhì)地生存最終效果,一般來說,把一個高質(zhì)量渲染需要數(shù)十分鐘,甚至數(shù)小時。
2、三維空間場景:傳統(tǒng)方式需要數(shù)十分鐘,甚至幾十個小時去呈現(xiàn)建筑動畫視頻,如果觀眾想通過其它的視點來觀察,需調(diào)整相機(jī)進(jìn)行渲染是唯一的方法。但是VR技術(shù)在三維場景中,用戶可以自由上下左右移動。每秒超過30次的圖像刷新率可以替代現(xiàn)場觀眾,輕松地沉浸在自由游戲和探索的虛擬空間中。
3、自由互動:傳統(tǒng)方式花在渲染和構(gòu)建動畫時鐘上的時間是被動和不現(xiàn)實的,缺乏與觀眾互動。從當(dāng)前市場分析,傳統(tǒng)方式的價值越來越低,VR技術(shù)價值越來越高。VR技術(shù)虛擬顯示可以讓觀眾在三維空間中自由穿梭和觀察,主要是與用戶建立虛擬空間,打開一扇門、打開電視、打開壁燈、變換墻面壁紙、木地板體驗等都可以隨意操作和使用。O計師通過此種方式可以將環(huán)境設(shè)計方案直觀展示給觀眾,呈現(xiàn)出不同的層次信息,從更多更深更有效的計劃理解研究分析與評價,為下一步設(shè)計奠定堅實的基礎(chǔ),利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)環(huán)境設(shè)計方案,研究設(shè)計方案的豐富性意味著其身臨其境的沉浸感和強(qiáng)大的交互性,以彌補(bǔ)傳統(tǒng)的顯示方式的不足。
四、結(jié)論
如今,VR技術(shù)在環(huán)境設(shè)計各個領(lǐng)域被廣泛運(yùn)用,改善了傳統(tǒng)設(shè)計的局限性,并且節(jié)約了后期因設(shè)計不滿意而導(dǎo)致的資源和人力的浪費。通過公司平臺搭接VR技術(shù)公司合作交流,將虛擬現(xiàn)實設(shè)備與設(shè)計集合,使得客戶第一時間親身體驗設(shè)計樣例,置身于相對真實的模擬空間,極大提高客戶參與感。設(shè)計師們將會把他們的天賦帶到能力當(dāng)中,每個靈感都會帶給用戶體驗的感動。引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)將會逐漸受到設(shè)計師們的重視和青睞。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:建筑施工;特點;虛擬現(xiàn)實技術(shù);方案設(shè)計;人員培訓(xùn)
一、現(xiàn)代建筑施工的特點分析
第一、空間上的布置于時間上的排列的矛盾成為建筑施工中的主要矛盾,這主要是由于建筑工程的產(chǎn)品固定性與生產(chǎn)流動性之間的矛盾而導(dǎo)致的。
第二、建筑施工生產(chǎn)不僅具有長周期性、工序的繁雜性以及強(qiáng)綜合性的特點,同時,高空作業(yè)和地下作業(yè)也是建筑施工生產(chǎn)的主要構(gòu)成部分。
第三、在建筑施工任務(wù)中,人員關(guān)系具有復(fù)雜性,因而他們之間的配合關(guān)系也較為復(fù)雜,這主要是因為建筑施工生產(chǎn)任務(wù)較為復(fù)雜,其完成必須通過專業(yè)相異、工種不同的人員之間的交流、合作。再加上各種材料、機(jī)械和設(shè)施。
二、在施工方案設(shè)計中的應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)具有兩個關(guān)鍵特性,一個是沉浸性,另一個是交互性,建筑施工方案設(shè)計在人機(jī)關(guān)系上的基本特征便是通過這兩個特性反映出來的,也就是說,設(shè)計者的主導(dǎo)作用通過虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的沉浸性和交互性而被充分反映出來。在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中,設(shè)計者可以參與到整個計算過程中,而不是在計算結(jié)束后才能知曉計算結(jié)果;在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中,方案設(shè)計以動態(tài)的優(yōu)化設(shè)計代替了員阿里的經(jīng)驗的、靜態(tài)的、類比的設(shè)計。換言之,在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中,為了保證設(shè)計的方案最優(yōu)化,在分析和設(shè)計方案時,設(shè)計人員可以通過可視化的虛擬模型來適時的修改設(shè)計方案。
虛擬現(xiàn)實施工方案設(shè)計方法的實現(xiàn)過程為:在三維可視化虛擬環(huán)境中,設(shè)計人員可利用CAD設(shè)計軟件建立對象結(jié)構(gòu)實體模型,并將模型的幾何信息輸入有限元分析軟件(如AN-SYS等)中,建立三維可視化的有限元模型,然后對有限元模型i撕亍計算分析。有限元模型數(shù)據(jù)和分析結(jié)果數(shù)據(jù)分別存人相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中。并轉(zhuǎn)化成圖形數(shù)據(jù)文件,表達(dá)為圖形或圖像的形式,使設(shè)計人員能沉浸在三維可視化的虛擬環(huán)境中觀察模型的模擬和計算,并實時地對模擬過程進(jìn)行修改,直到獲得滿意的方案。最后將最優(yōu)施工方案的結(jié)果存人數(shù)據(jù)庫,為繪制施工圖提供可靠依據(jù),優(yōu)化施工方案過程主要由計算機(jī)完成,并能充分利用設(shè)計人員的經(jīng)驗,而不是像傳統(tǒng)的施工方案設(shè)計只能依靠施工技術(shù)人員多年積累的實踐經(jīng)驗或習(xí)慣作法。
三、在施工人員培訓(xùn)中的應(yīng)用
在虛擬環(huán)境中對施工人員進(jìn)行培訓(xùn)是一種非常理想的培訓(xùn)方式,其優(yōu)越性主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
第一、虛擬現(xiàn)實完全是交互式的,在虛擬環(huán)境中由用戶決定下一步做什么、如何做、可重復(fù)做;
第二、虛擬現(xiàn)實強(qiáng)調(diào)參與者的經(jīng)驗和理論知識,在有經(jīng)駿施工人員的參與下,可為缺乏經(jīng)驗的施工人員提供建筑施工的經(jīng)驗,在先期虛擬環(huán)境中認(rèn)識、學(xué)習(xí)、驗證建筑施工組織和管理;
第三、參與者和虛擬現(xiàn)實交互的方式和參與者在現(xiàn)實世界中的方式是完全相同的,虛擬現(xiàn)實中的任何事物很容易被參與者接收和理解,參與者不必學(xué)習(xí)任何操作計算機(jī)的技巧;
第四、虛擬現(xiàn)實提供的是一種有趣的、激動人心的培訓(xùn)工具,能通過虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)對施工人員進(jìn)行培訓(xùn)。
通過對施工方案的動態(tài)模擬,施工人員可以隨意地選擇觀察點和角度,對施工現(xiàn)場進(jìn)行實時漫游,以獲得全面的印象,施工過程中,各工序間的協(xié)調(diào)配合是不容易做到的;而在虛擬施工中,可以對方案反復(fù)進(jìn)行試驗,得出一些具體參數(shù)用以指導(dǎo)施工。在虛擬施工中,還可以直觀地觀察到對象間相互的空間關(guān)系,對于接近可能干涉的對象,可提醒施工人員施工時特別小心,做到心中有數(shù)。
四、虛擬現(xiàn)實在筑施工中應(yīng)用研究的展望
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一個大型綜合集成環(huán)境,是一項集成性極強(qiáng)的高新信息技術(shù)。但是它還有諸多不完善的地方,為實現(xiàn)和推動虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑施工領(lǐng)域的運(yùn)用和發(fā)展,我們還需要做以下方面的工作:
第一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)本身是一門新興的學(xué)科,基于虛擬現(xiàn)實的虛擬施工也尚未形成一個完整的理論體系,雖然現(xiàn)階段在西方發(fā)達(dá)國家已經(jīng)有關(guān)于它的一些報道和文章,但是學(xué)術(shù)界和技術(shù)界還沒有公認(rèn)的有關(guān)虛擬施工的定義。因此,必須加強(qiáng)對建筑施工理論的探索和研究,力求建筑施理論從本質(zhì)上得到突破。因為建筑施工理論奠定了基于虛擬現(xiàn)實的虛擬施工的理論基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實;計算機(jī)圖形學(xué);VRML;三維建模
中圖分類號:TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)01-0209-04
1 概述
虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality)也稱虛擬現(xiàn)實環(huán)境,是指用計算機(jī)技術(shù)生成一個逼真的三維視覺、聽覺、觸覺或嗅覺等感覺世界,讓用戶可以從自己的視點出發(fā),利用自然的技能和某些設(shè)備對這一生成的虛擬世界客體進(jìn)行瀏覽和交互考察。簡單的說,虛擬現(xiàn)實是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機(jī)系統(tǒng),提供了先進(jìn)的人機(jī)交流技術(shù)。目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)已被廣泛應(yīng)用視景仿真現(xiàn)實、軍事駕駛模擬、3D游戲開發(fā)、虛擬設(shè)計與規(guī)劃、仿真培訓(xùn)、遠(yuǎn)程操作控制等領(lǐng)域之中[1]。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)同時也是一項綜合性計算機(jī)圖形交互技術(shù)。計算機(jī)圖形學(xué)中的一些方法,如三維造型與變換、光照模型、科學(xué)計算可視化等為虛擬現(xiàn)實技術(shù)提供了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。計算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展帶動了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的進(jìn)步,同時虛擬現(xiàn)實技術(shù)在各領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用也使圖形學(xué)的各個研究方向得到充分發(fā)展[2]。在高校計算機(jī)專業(yè)的計算機(jī)圖形學(xué)課件的教學(xué)中,虛擬現(xiàn)實不算是一個重要的、必修的知識點,但如能在掌握三維造型方法的基礎(chǔ)上輔以虛擬現(xiàn)實的運(yùn)用,那么將能有效地提升實踐操作的實際應(yīng)用意義,激發(fā)學(xué)生研究探索興趣,令圖形學(xué)課程的相關(guān)知識綜合運(yùn)用起來,達(dá)到學(xué)以致用,相得益彰。
2 虛擬實現(xiàn)技術(shù)簡介
虛擬現(xiàn)實有四個主要特征:多感性;沉浸感;交互性;自主性。理想的、最高境界的VR技術(shù)是:虛擬場景具備與真實環(huán)境一樣的真實感、能調(diào)動一切人所具有的感知功能、操作者完全感受與自然環(huán)境一樣的自由度和人-物交互感應(yīng)。但實現(xiàn)中由于技術(shù)的限制,達(dá)到高度逼真的虛擬現(xiàn)實比較困難。目前,從技術(shù)難度和體驗程度來劃分,虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要分成以下三類:
1) 桌面虛擬現(xiàn)實(Desktop VR):利用個人計算機(jī)和工作站進(jìn)行仿真,將計算機(jī)的屏幕作為用戶觀察虛擬境界的一個窗口,通過各種輸入設(shè)備實現(xiàn)與虛擬現(xiàn)實世界的充分交互。
2) 沉浸式虛擬現(xiàn)實(Immersive VR):利用頭盔式顯示器、位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套等多種交互設(shè)備,為參與者提供一個新的、虛擬的感覺空間,并產(chǎn)生一種身臨其境、全心投入和沉浸其中的感覺。
3) 分布式虛擬現(xiàn)實(Distributed VR):將不同用戶通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接在一起,共享同一個虛擬空間并協(xié)同工作達(dá)到一個更高的參與協(xié)作境界[3]。
其中,桌面虛擬現(xiàn)實是最基礎(chǔ)的VR方式,雖然現(xiàn)實體驗真實感不足,但該方式成本低最易容實現(xiàn),且其應(yīng)用也最為廣泛。在計算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)實踐中,根據(jù)學(xué)習(xí)程度的不同,可以引導(dǎo)學(xué)生通過以下三種方式實踐桌面虛擬現(xiàn)實的實驗:(1) 基于VRML的VR實現(xiàn);(2) 基于三維建模技術(shù)的VR實現(xiàn);(3) 基于Web3D技術(shù)的VR實現(xiàn)。
3 計算機(jī)圖形學(xué)的虛擬現(xiàn)實實驗探索
3.1 基于VRML的VR實現(xiàn)
VRML(Vritual Reality modeling Language,虛擬實現(xiàn)建模語言)于1997年作為國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)正式,它揭開VR技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用序幕,也推動了后來Web3D技術(shù)的發(fā)展更新。
VRML提供對三維基本對象如長方體、球體、圓錐、圓柱等的描述,同時定義了三維應(yīng)用中常用的語言描述,如層次變換、光源、視點、材質(zhì)和紋理映射等,并且有簡單的行為特征描述功能。一個VRML文件一般由文件頭、腳本和路由組成,其基本語法結(jié)構(gòu)如下:
#VRML V2.0 utf8 #文件頭,放在第一行,是VRML文件的標(biāo)志
節(jié)點名{
域 域值
… …
}Script{ #腳本節(jié)點
… …
}
ROUTE … … #路由,把入事件與出事件相關(guān)聯(lián)
以一個簡單的程序?qū)嵗f明VRML的編程模式。該程序建立了三個3D對象:長方體、球體和圓錐并賦予了不同的方位、顏色等屬性。
#VRML V2.0 utf8
DEF box Transform{ #定義一個變換節(jié)點box
translation -5 0 0 #設(shè)置空間坐標(biāo)位置
children [ #定義節(jié)點的子節(jié)點
Shape { #定義形狀
geometry Box{size 2.0 3.0 1.0} #長方體定義
appearance Appearance{ #定義外觀
material Material{ #定義材質(zhì)
diffuseColor 1 0 0 #設(shè)置漫射色顏色
} } } ] }
DEF sphere Transform{
translation 0 0 0
children [
Shape {
geometry Sphere{} #定義一個球體
appearance Appearance{
material Material{ diffuseColor 0 1 0 }
} } ] }
DEF cone Transform{
translation 5 0 0
children [
Shape {
geometry Cone{ } #定義一個圓錐體
appearance Appearance{
material Material{ diffuseColor 0 0 1 }
} } ] }
VRML程序保存成.wrl文件格式。另外,要使瀏覽器提供VRML的瀏覽功能,還必須安裝VRML插件,常用的插件有Contact、Cosmoplayer、Cortona等,圖1是上述程序在安裝了BS Contact VRML插件的IE瀏覽器中的顯示效果。在瀏覽器中用戶可通過系統(tǒng)提供的工具實現(xiàn)對三維對象的交互式顯示操作。
基于VRML的虛擬實現(xiàn)技術(shù)可展示虛擬場景中各部件的位置及相互之間的關(guān)系,其文件短小,適用于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。但其不足之處是三維圖象質(zhì)量一般,難以實現(xiàn)復(fù)雜場景展示及交互,與外界的通信能力也比較差。
3.2 基于三維建模技術(shù)的VR實現(xiàn)
在掌握一定三維建模方法的基礎(chǔ)上,也可借助三維建模軟件的功能進(jìn)行VR實現(xiàn)。三維建模軟件能夠提供虛擬現(xiàn)實中所需要的各種三維模型,較常用的軟件有3DSmax、Maya及Creator等,這些軟件把復(fù)雜的建模過程變得非常簡單和易于理解。以下以3DSmax實現(xiàn)擺球仿真為例介紹VR實現(xiàn)方法:(1)在軟件平臺中建立了仿真擺球模型,并實現(xiàn)擺球的運(yùn)動動畫,如圖2如示。(2)使用3DSmax“導(dǎo)出”功能將該模型導(dǎo)出為VRML97(*.WRL)格式文件。(3)使用安裝了VRML插件的瀏覽器打開該wrl文件實現(xiàn)擺球的虛擬運(yùn)動展示及交互。圖3為擺球在IE瀏覽器中的VR顯示效果,用戶可用工且以任意方位和角度觀察擺球的運(yùn)動。
該方法可在實現(xiàn)較復(fù)雜模型、動態(tài)模型的基礎(chǔ)上現(xiàn)實VR。其最終顯示方式仍是VRML描述模式,由于受插件的限制,瀏覽器達(dá)不到理想的實時展示和實時交互效果。
3.3 基于Web3D技術(shù)的VR實現(xiàn)
目前更主流的虛擬現(xiàn)實技術(shù)是憑借Unity3D、Wirefusion、Cult 3D、Virtools、C3d、Truntool等一類引擎下實現(xiàn)的Web3d技術(shù)。這些軟件使用專用的文件格式和瀏覽器插件,在實現(xiàn)實時渲染、圖像質(zhì)量、造型技術(shù)、交互性以及數(shù)據(jù)的壓縮與優(yōu)化上均優(yōu)于VRML。此外,這些軟件也可與3DSmax等三維建模軟件配合使用。
以Unity3D為例,它是一款VR應(yīng)用程序開發(fā)引擎,具有跨平臺、強(qiáng)大的地形編輯功能、高效高質(zhì)渲染效果、支持用戶定制交互要求等特點,非常適合開發(fā)高逼真虛擬和交互展示的需求。基于Unity3D的虛擬現(xiàn)實是用Unity3D引擎開發(fā)的一個能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)加載和展現(xiàn)3D模型的Web Player應(yīng)用。通過安裝Unity3D插件就可以實現(xiàn)在瀏覽器上運(yùn)行Web Player來加載產(chǎn)品模型展示[4]。
在虛擬展示系統(tǒng)中,用戶對場景中具體的產(chǎn)品的選取及操作是交互性最充分的體現(xiàn),即當(dāng)用戶在虛擬場景中用鼠標(biāo)點擊或指向某一產(chǎn)品時,系統(tǒng)應(yīng)做出相應(yīng)設(shè)定的響應(yīng)[5]。Unity3D 的GUI接口提供了各種控件(如按鈕、窗口等)以支持編輯用戶交互界面;通過重寫鼠標(biāo)事件可以檢測用戶的各種輸入信息并作出相應(yīng)的響應(yīng);通過變換組件又可以完成產(chǎn)品的平移、旋轉(zhuǎn)、比例變換等各種操作。圖4及圖5是運(yùn)用Unity3D和3Dsmax開發(fā)的“運(yùn)動與健康虛擬現(xiàn)實展廳”。作品通過VR技術(shù)實現(xiàn)主題為“運(yùn)動與健康”的漫游展廳,并以Web3D網(wǎng)頁形式提供了一個實時交互的參觀平臺,使用戶可以身臨其境地感受展廳內(nèi)的景觀。
就目前而言,大多數(shù)的Web3D技術(shù)主要用于三維顯示技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā),這也決定了Web3D技術(shù)主要特點就是對3D模型的網(wǎng)上三維交互演示。
4 結(jié)束語
虛擬現(xiàn)實技術(shù)與圖形學(xué)技術(shù)緊密關(guān)聯(lián),圖形學(xué)三維造型等技術(shù)是虛擬現(xiàn)實的一個堅實臺階,VR技術(shù)又是圖形學(xué)的拓展延伸,具有廣泛的應(yīng)用前景。該文嘗試在高校計算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)中引入桌面虛擬現(xiàn)實的實驗,并由淺入深地提出三種VR實現(xiàn)方法,旨以使計算機(jī)圖形學(xué)的實驗開展更具實用及研究意義。
參考文獻(xiàn):
[1] 陸楓,何云峰. 計算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)[M].2版.北京:電子工業(yè)出版社,2008:11-12.
[2] 石玉玲.虛擬現(xiàn)實技術(shù)與圖形學(xué)[J]. 職大學(xué)報,2008(2):90-91
[3] 張義寬.計算機(jī)圖形學(xué)[M]. 西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2004:26-27.
篇9
傳統(tǒng)知識論的核心:規(guī)律
傳統(tǒng)知識論的核心是規(guī)律,《中國大百科全書·哲學(xué)卷》中對知識的解釋是:知識“是人類認(rèn)識的成果。它是在實踐的基礎(chǔ)上產(chǎn)生又經(jīng)過實踐檢驗的對客觀實際的反映。人們在日常生活、社會活動和中所獲得的對事物的了解,其中可靠的成分就是知識。依據(jù)反映對象的深刻性和系統(tǒng)性程度,知識可分為生活常識和科學(xué)知識。生活常識是對某些事實的判斷和描述??茖W(xué)知識是通過一定的科學(xué)概念體系來理解和說明事物的知識??茖W(xué)知識也有經(jīng)驗的和理論的兩種不同水平。科學(xué)知識是全人類認(rèn)識的結(jié)晶,又是人類實踐和社會的必要的精神條件。知識與無知相對立。從無知到有知識,知識由少到多、由淺入深、由片面到全面的不斷運(yùn)動,是人類思維發(fā)展的基本過程。知識的發(fā)展表現(xiàn)為在實踐基礎(chǔ)上不斷地由量的積累到質(zhì)的飛躍的深化和擴(kuò)展。這種處在辯證運(yùn)動中的知識具有繼承性、不可逆性和加速度增長的特點。”定義涉及到知識的來源、形式、發(fā)展規(guī)律等等。從傳統(tǒng)知識論框架看,這個定義是比較完備的。從知識的定義中可以看出傳統(tǒng)知識論的核心是規(guī)律,無論是“對某些事實的判斷和描述”還是對事物的“理解和說明”,其目的都在于認(rèn)識事物的客觀規(guī)律,也就是事物固有的,不以人的主觀意志為轉(zhuǎn)移的客觀規(guī)定性。人們的認(rèn)識過程是對真理的無限趨近,反映在知識上就是“在實踐基礎(chǔ)上不斷地由量的積累到質(zhì)的飛躍的深化和擴(kuò)展”。所以,規(guī)律是人們認(rèn)識活動的目的與核心,知識則是對客觀規(guī)律的不同形式的揭示和描述,表現(xiàn)為認(rèn)識活動的結(jié)果。
知識的核心是客觀規(guī)律的思想起源于古希臘。古希臘的蘇格拉底通過對概念的探討,最早確立起“知識是對普遍必然性的本質(zhì)的把握”這一根本觀點。普遍必然性也就是規(guī)律性,蘇格拉底最早在知識和規(guī)律之間劃上了等號,規(guī)律由此成為認(rèn)識的對象和知識的。柏拉圖則把世界劃分為理念的世界和現(xiàn)實和世界,認(rèn)為知識是對理念的把握,所以知識是永恒的,意見則是變動不居的。巴門尼德明確區(qū)分了意見和真理,認(rèn)為“意見”是個別的,隨時間、地點、個人而變遷,“知識”則是不變的,放之四海而皆準(zhǔn)的。由此可以看出,傳統(tǒng)知識論有兩個基本假設(shè):一是知識是對普遍必然性,也就是規(guī)律性把握;二是存在是知識的對象,所以,知識就是對規(guī)律的把握和揭示,否則便稱不上是知識,這是傳統(tǒng)知識觀的根本觀點,近代認(rèn)識論就是對這一知識觀的繼承和發(fā)展,只不過在這個方向上人們的思考更進(jìn)了一步,思考的重心已不再是“知識是什么”,而是“知識是如何可能的”,圍繞這個問題產(chǎn)生了近代經(jīng)驗論和唯理論的爭論。
以規(guī)律作為知識核心的思想來源于對存在的預(yù)設(shè),從這個預(yù)設(shè)出發(fā),人們就必須解答知識的可能性和可靠性問題。經(jīng)驗論和唯理論爭論的根源就在于傳統(tǒng)知識觀的第二個基本假設(shè),即存在是知識的對象,這個知識的對象在近代被稱為實體,實體是完全獨立于人之外的存在。實體的設(shè)定產(chǎn)生了主體與客體的二元對立,即如何保證主體的知識與客體規(guī)律一致的問題,為了消彌主客體的二元對立,唯理論者從人的理性出發(fā),經(jīng)驗論者則從個人的經(jīng)驗出發(fā),提出和證明了知識的來源及可能性。培根是近代經(jīng)驗論的奠基人,他提出人的一切知識都來源于感覺經(jīng)驗,“人若非發(fā)狂,一切自然的知識都應(yīng)求助于感覺”。笛卡爾作為唯理論的始作者則提出真的知識只能直接或間接地來自我們的“純粹理智”,他以“我思故我在”為前提推演出整個知識大廈,并最后求助于上帝來保證心靈實體與物質(zhì)實體的一致和統(tǒng)一。但是,無論是經(jīng)驗論還是唯理論都不可能正確解答知識的來源和可能性問題,二者在休謨和萊布尼茨那里分別走到了自己邏輯和歷史的終點。休謨聲稱“至于由感官所發(fā)生的那些印象,據(jù)我看來,它們的最終原因是人類理性所完全不能解釋的。我們永遠(yuǎn)不可能確切地斷定,那些印象是直接由對象發(fā)生的,還是被心靈的創(chuàng)造能力所產(chǎn)生,還是由我們的造物主那里得來的”。(注:休謨.人性論[M]:101.)休謨的“溫和的懷疑論”事實上已經(jīng)異常雄辯地揭示出了經(jīng)驗論所蘊(yùn)含的內(nèi)在矛盾,即“經(jīng)驗重復(fù)一萬遍還是經(jīng)驗”,在一定意義上也否定了關(guān)于實體的設(shè)定。萊布尼茨則指出,并非全部知識都來源于“純粹理智”,只有數(shù)學(xué)、邏輯和形而上學(xué)等科學(xué)知識是建立在我們的天賦觀念和理智直觀的基礎(chǔ)上,而自然科學(xué)是我們依據(jù)充足理由律所建立的事實科學(xué),前者是必然真理,后者只是或然真理,在這里萊布尼茨事實上也否定了人們認(rèn)識客觀規(guī)律的可能性。傳統(tǒng)知識論的預(yù)設(shè)所蘊(yùn)含的內(nèi)在矛盾在康德那里最后得到了總爆發(fā),為了解決經(jīng)驗論與唯理論的爭論,康德提出用“先天認(rèn)識形式”來統(tǒng)一“感性雜多”,他說“思維無內(nèi)容是空的,直觀無概念是盲的”,因此“只有當(dāng)它們聯(lián)合起來才有知識”,他試圖用經(jīng)驗論與唯理論的折衷的辦法來解決知識的可能性問題,但最終的結(jié)論卻是“物自體不可知”,實體依然存在于人的認(rèn)識之外,難以進(jìn)入作為主體的人的視野。
與傳統(tǒng)哲學(xué)不同,馬克思從一開始就強(qiáng)調(diào)要從實踐的、人的維度考察知識,他說以往的“哲學(xué)家們只是用不同的方式解釋世界,問題在于改變世界”,解釋世界是一種超然物外的立場,也就是“對對象、現(xiàn)實、感性,只是從客體的或者直觀的形式去理解,而不是把它們當(dāng)作人的感性活動,當(dāng)作實踐去理解,不是從主體方面去理解”。(注:馬克思恩格斯選集(第一卷):54.)而改造世界強(qiáng)調(diào)的則是人的主體的參與,強(qiáng)調(diào)主體與客體的互動,也就是人的能動的實踐。從實踐主體尺度出發(fā),抽象的實體消退了,代之而出的是“人的世界”、“對象世界”、“人化自然”,馬克思批判了傳統(tǒng)哲學(xué)的實體觀,指出“一個存在物如果在自身之外沒有對象,就不是對象性的存在物?!鼪]有對象性的關(guān)系,它的存在就不是對象性的存在”,而“非對象性的存在物是非存在物”,或者說“是一種非現(xiàn)實的、非感性的、只是思想上的即只是虛構(gòu)出來的存在物,是抽象的東西”。(注:馬克思恩格斯全集(第42卷):168、169.)對實體的否定使傳統(tǒng)知識論喪失了它的本體論依據(jù),在這個前提條件下規(guī)律被賦予了新的內(nèi)涵。
馬克思指出:“蜜蜂建筑蜂房的本領(lǐng)使得許多人間的建筑師也感到自嘆弗如,但最蹩腳的建筑師從一開始就比最靈巧的蜜蜂高明的地方,是他在用蜂臘建筑蜂房以前,已經(jīng)在自己的頭腦中把它建成了。勞動過程結(jié)束時得到的結(jié)果,在這個過程開始時就已經(jīng)在勞動者的表象中存在著,即已經(jīng)觀念地存在著。他不僅使自然物發(fā)生形式的變化,同時他還在自然物中實現(xiàn)自己的目的。這個目的是他所知道的,是作為規(guī)律決定著他的活動的方式和的?!保ㄗⅲ厚R克思.資本論(第一卷):172.)
從馬克思的思想中可以歸結(jié)出:(1)現(xiàn)實世界是“為我的”,也就是“人化的”,這種為我性表現(xiàn)為人“不僅使自然物發(fā)生形式的變化,同時他還在自然物中實現(xiàn)自己的目的”;(2)人優(yōu)勝于動物的地方在于人能夠在頭腦中以表象的方式,也就是觀念的方式虛擬現(xiàn)實,這種虛擬可能來自模仿,也可能來自思維自由的構(gòu)造,但無論如何,“他在用蜂臘建筑蜂房以前,已經(jīng)在自己的頭腦中把它建成了”;(3)以觀念方式對現(xiàn)實的虛擬形成了規(guī)律,它決定著人們活動的方式和方法。所以,在馬克思的視域中,所謂的“規(guī)律”已不是傳統(tǒng)理解的對世界的“鏡式的映照”,而是作為主體的人對對象在表象及觀念中的“表述和構(gòu)成”,由此知識的核心不是努力去無限地趨近客觀存在,相反,世界隨著我對對象“表述和構(gòu)成方式”的變化而無限生成,所以知識論的核心不應(yīng)當(dāng)是解釋和揭示客觀規(guī)律,爭論于知識的可能性和可靠性問題,而應(yīng)當(dāng)從主體出發(fā),從實踐的人出發(fā),以規(guī)則作為知識論考察的核心,重在說明人類的知識規(guī)則是如何演化的,人的世界是如何伴隨著知識規(guī)則的演化而不斷生成的,以及探討和揭示出最關(guān)乎當(dāng)代人生存的當(dāng)代知識規(guī)則。
任何一個時代只能提出和解決自己時代提出的歷史任務(wù),馬克思也不例外,他雖然已經(jīng)洞察到了知識論應(yīng)當(dāng)面臨的轉(zhuǎn)向,但很多時候他還是在傳統(tǒng)意義上使用規(guī)律這個概念,這是因為在馬克思生活的那個時代,虛擬只是在觀念上存在著,它還沒有成為現(xiàn)實。人們在生活中面對的,實際接觸到的總是一個現(xiàn)實的世界,這種情況下人們很容易從認(rèn)識與現(xiàn)實是否符合的角度考慮問題,把知識進(jìn)步單純看作是量的積累和對現(xiàn)實的無限趨近。“人體解剖是認(rèn)識猴體解剖的一把鑰匙”(馬克思),歷史低級階段發(fā)生的事情必須要到歷史發(fā)展的高級階段才能得到認(rèn)識,知識論的核心應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)向知識規(guī)則這一點只有在虛擬成為現(xiàn)實以后,也就是賽博空間出現(xiàn)以后才真正得以彰顯。
知識論的核心:規(guī)則
《數(shù)字化生存》的作者尼葛洛龐帝曾經(jīng)戲言“倘若我們要頒發(fā)‘最佳矛盾獎’,那么‘虛擬現(xiàn)實’一詞一定榜上有名?!彼^虛擬現(xiàn)實(virtualreality),是指“由機(jī)對現(xiàn)實生活中的場景或者環(huán)境進(jìn)行的模擬,而你可以與之進(jìn)行交互并且在其中進(jìn)行探索”(注:個人計算機(jī)及因特網(wǎng)詞典.世界圖書出版公司,1999:365.)虛擬現(xiàn)實的基礎(chǔ)設(shè)施是計算機(jī),基本元素是比特(比特是信息的最小單位,或者簡單的可以把它想成"0"或"1"),各種軟件語言包括虛擬現(xiàn)實技術(shù)是技術(shù)保障,電腦和其他通訊手段是基本的通訊設(shè)備。虛擬現(xiàn)實所存在的空間又被稱為賽博空間(cyberspace),也就是電腦——網(wǎng)絡(luò)空間。人們通常理解的虛擬現(xiàn)實是對數(shù)字化的表述方式和構(gòu)成方式的總稱,尼葛洛龐帝曾把與虛擬現(xiàn)實相對現(xiàn)實世界稱為原子世界,也就是我們在現(xiàn)實世界中感官所直接感知到的事物和過程,把虛擬現(xiàn)實稱為比特構(gòu)成的世界。
虛擬現(xiàn)實的根本特點在于它超越了傳統(tǒng)的“真”于“假”的二元對立,達(dá)到了“真”與“假”的現(xiàn)實的統(tǒng)一。傳統(tǒng)上人們習(xí)慣于把真與假作為一對辯證統(tǒng)一的范疇看待,但這種統(tǒng)一僅僅是思維中的統(tǒng)一,在現(xiàn)實生活中,對一個事物或過程的判斷要么是真,要么是假,要么是部分真部分假,絕對不可能出現(xiàn)亦真亦假的情況。而虛擬現(xiàn)實則超越了這種對立,在虛擬現(xiàn)實中,真的又是假的,假的又是真的。你說它是真的,是因為虛擬現(xiàn)實中的客體的確是客觀存在的,它們并不像人們主觀精神中虛構(gòu)的客體那樣是人們不能用感官直接感知的,相反,它不僅可以被作為個體的人感知,還可以被他人同時地和真切地感受到,“感受如同在真實世界中一般。你不僅可以在其中活動、移物、轉(zhuǎn)彎、攀梯、玩樂器等等,且更有甚者,所有動作均可隨時定格”。(注:金枝.虛擬生存[J].天津人民出版社,1997:19.)在虛擬現(xiàn)實中,作為主體的人還可以和虛擬客體發(fā)生交互作用,這表明虛擬現(xiàn)實同樣是現(xiàn)實的,具有客觀實在性。但是虛擬現(xiàn)實又是假的,這是因為無論虛擬客體多么生動逼真,栩栩如生,能給你帶來多么真實和真切的感受,它始終是虛擬的,虛擬的蘋果看上去再逼真,“吃”起來再有“味”,還是不能為現(xiàn)實的你解渴充饑。虛擬現(xiàn)實這種亦真亦假的特性決定了我們從前從現(xiàn)實性出發(fā)考慮的方式必須實現(xiàn)一個倒轉(zhuǎn),因為虛擬現(xiàn)實誠然是客觀存在的。但是如果從的角度去認(rèn)識它,無論怎樣無限趨近,你還是不可能掌握它,盡管虛擬現(xiàn)實必須借助于現(xiàn)實中的機(jī)器設(shè)備,從根本上說,它完全來自人類的創(chuàng)造。虛擬現(xiàn)實是由對事物與關(guān)系的數(shù)字化表述和構(gòu)成方式,加上計算機(jī)的前所未有的高速運(yùn)算實現(xiàn)的。人類的知識相對于虛擬現(xiàn)實具有和邏輯上的在先性,這一點與從現(xiàn)實性出發(fā)的人們傳統(tǒng)的對知識的認(rèn)識是完全不同的,因而從規(guī)律出發(fā),著重探討知識的可能性與可靠性的傳統(tǒng)知識論,必須要轉(zhuǎn)向從規(guī)則出發(fā),著重探討人們對對象的“表述和構(gòu)成方式”的知識論,探討隨著人類實踐方式的轉(zhuǎn)換,知識規(guī)則是如何演化的,以及各個知識規(guī)則的特點。也就是說,在知識論中核心的因素和起主導(dǎo)作用的是知識的規(guī)則,是規(guī)則的變遷啟動了世界的形態(tài),使得世界的現(xiàn)實性不斷展開,并最終在現(xiàn)實中達(dá)到了“實體”與“虛體”的辯證統(tǒng)一。
從規(guī)則的角度理解知識,世界就不是一個已經(jīng)完成的東西,它擺在那里,等待著我們的認(rèn)識去無限地趨近客觀真理,也就是發(fā)現(xiàn)和掌握它的客觀規(guī)律。相反,它是未完成的,是“對象世界”、“人化”,是隨著人的認(rèn)識和實踐的不斷深入,不斷展現(xiàn)出自己現(xiàn)實性的無限豐富內(nèi)涵的世界,也就是馬克思所說的“自然界對人說來的生成過程”。而開啟人類世界的鑰匙是知識規(guī)則,伴隨著知識規(guī)則的每一個新的進(jìn)步,世界向人類呈現(xiàn)出更豐富多彩的,這種內(nèi)容的增加不僅有量的積累,更有質(zhì)的突變,例如行為化知識規(guī)則和經(jīng)驗化知識規(guī)則使人類的知識只能局限于以地球為中心的常規(guī)、低速、中觀運(yùn)動領(lǐng)域,而形式化演繹規(guī)則則能使人的認(rèn)識突破感官的局限,擴(kuò)展到微觀、宏觀、超宏觀乃至宇宙大尺度領(lǐng)域,數(shù)字化知識規(guī)則更是使人類超越了“實體”世界,進(jìn)入到“虛擬”時空中恣意遨游。在世界的不斷展開與綿延中,人類確立和確證著“改變世界”的信心和勇氣,同時在世界的無限展開中,人的主體性也在不斷地增長,主體與客體的對立在規(guī)則下歸于無形。
虛擬事實上并不是什么新東西。早在人類歷史的早期,世界各個民族大多都形成了自己的語言文字。語言文字是一種代碼,一種符號,當(dāng)人們用語言符號指稱,或者說規(guī)則一種事物或關(guān)系的時候,實際上是在思維中,在觀念中把它虛擬出來了,只是這種虛擬還只停留在觀念的領(lǐng)域,只能為個體感知。他人通過語言交流可以了解和體會,但是無法直接感知到,也就是說,此時的虛擬還具有不可通約性。隨著人類交往的,在各個民族、區(qū)域形成了自己的風(fēng)俗、習(xí)慣,乃至、制度,也就是虛擬的行為規(guī)則,這時虛擬進(jìn)入了現(xiàn)實世界,成為現(xiàn)實中人人都必須遵守的行為準(zhǔn)則,也就是說,虛擬不僅是現(xiàn)實的,而且是可通約的。人所理解的虛擬是數(shù)字化知識規(guī)則的產(chǎn)物,它指向的是現(xiàn)實中“不可能的可能”及“可能的不可能”。同時這種“可能”與“不可能”還能被人們真實地視、聽、乃至觸摸,也就是真實而真切地感受到。此時的虛擬不僅是現(xiàn)實的,可通約的,而且是超越現(xiàn)實的。正是現(xiàn)代的虛擬現(xiàn)實的出現(xiàn)使得知識規(guī)則性的一面強(qiáng)烈地凸現(xiàn)出來,并且要求我們改變傳統(tǒng)的看待問題的方式。
知識規(guī)則是指人們對事物或關(guān)系的表述或構(gòu)成方式,其含義有三:(1)規(guī)則是一種中介系統(tǒng),思維借助這個中介來表達(dá)萬物,從而在思維中構(gòu)成萬物,它相當(dāng)于波普所講的“世界3”;(2)規(guī)則是一種表述系統(tǒng),其表述的實質(zhì)是以間斷性來表達(dá)連續(xù)性,把運(yùn)動的東西靜止化,否則思維就不能表述客觀事物,就不可能有知識;(3)規(guī)則又是一種建構(gòu)系統(tǒng),是通過符號代碼,以邏輯形式對思維對象的能動的建構(gòu),它包含著主體的能動的自由創(chuàng)造。規(guī)律本身無所謂自由,它只是人們通往自由王國的橋梁,而規(guī)則的本質(zhì)特性就在于它是自由的,這種自由來自它的間接性和中介性,知識之所以可能,思維之所以能夠認(rèn)識世界,就在于人能夠擺脫現(xiàn)實具體事物的糾纏,通過符號和邏輯方式自由地在思維空間中進(jìn)行推演,在觀念上表述和構(gòu)成對象。
以規(guī)則作為知識論核心的思想不完全是新的,但只有在虛擬現(xiàn)實成為現(xiàn)實以后它才集中地、強(qiáng)烈地顯露出來,這又一次印證了馬克思的實踐反思法,即“人體解剖是認(rèn)識猴體解剖的一把鑰匙”。
古希臘家芝諾有兩個著名的悖論:“飛矢不動”和“阿基里斯趕不上烏龜”。芝諾是這樣論證的:飛矢在運(yùn)動的過程中必然要經(jīng)歷距離中的每一個點,在每一個點上飛矢必然是靜止的、不動的,所以飛矢不動。與此類似,阿基里斯在追趕龜?shù)倪^程中,他每前進(jìn)一步,烏龜同時也在往前爬,于是阿基里斯和烏龜之間的距離可以無窮小,但他永遠(yuǎn)趕不上烏龜。如果單從邏輯上,芝諾的論證是對的,但它顯然與現(xiàn)實不符。事實上芝諾悖論是以一種極端的方式揭示了知識表述與現(xiàn)實存在的矛盾,這個問題只有到黑格爾那里才第一次得到了合理的解答。
黑格爾極其天才地指出了芝諾悖論的實質(zhì)在于“從來造成困難的總是思維,因為思維把一個對象實際上聯(lián)結(jié)在一起的各個環(huán)節(jié)彼此分割開來考察”。(注:黑格爾.哲學(xué)史講演錄(第一卷):290.)在《精神現(xiàn)象學(xué)》中,黑格爾指出思維認(rèn)識現(xiàn)實的特殊道路在于對具體存在的不斷揚(yáng)棄,“這樣,那作為支配機(jī)械和化學(xué)過程的力量的主觀目的,在這些過程里讓客觀事物彼此互相消耗,互相揚(yáng)棄,而它卻超脫其自身與它們之外,但同時又保存其自身于它們之內(nèi)。這就是理性的狡黠?!焙诟駹栐谶@里有把主觀精神絕對化、神秘化的趨向,但他確實揭示出了一般或知識的形成過程就在于思維必須通過把現(xiàn)實存在支離破碎的方式才能保持它們的完整性,也就是說知識形成遵循的不是由物到人的簡單的“反映”,而是以自己特有的方式表述和建構(gòu)事物,有自己特殊的規(guī)則,這個規(guī)則的演化方向是不斷抽象化、符號化、概念化和簡單化。黑格爾在《精神現(xiàn)象學(xué)》中通過抽象思辨的方式揭示了知識規(guī)則的演化規(guī)律。
列寧對黑格爾的思想繼續(xù)進(jìn)行了闡發(fā),他說“如果不把不間斷的東西割斷,不使活生生的東西簡單化、粗糙化,不加以割碎,不使之僵化,那么我們就不能想象、表達(dá)、測量、描述運(yùn)動。思維對運(yùn)動的描述,總是粗糙化、僵化。不僅思維是這樣,而且感覺也是這樣;不僅對運(yùn)動是這樣,而且對任何概念也就是這樣?!痹谶@里列寧用清楚明白的語言表明了知識形成的特殊道路,即必須用簡單化、粗糙化的方式表述和構(gòu)成事物、關(guān)系及其運(yùn)動,也就是在思維中形成特殊的語言符號體系,也就是一套規(guī)則系統(tǒng)。規(guī)則構(gòu)成了知識論的核心與實質(zhì)。
篇10
關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實技術(shù);模擬;視傳方向;真實場景
中圖分類號:TP391.9
近年來,隨著計算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展、PC的計算功能越發(fā)強(qiáng)大,模擬現(xiàn)實的技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生――虛擬現(xiàn)實技術(shù),虛擬現(xiàn)實技術(shù)采用計算機(jī)模擬現(xiàn)實場景的模式,通過創(chuàng)建一些虛擬的環(huán)境,包括山、樹、虛擬實體等,通過逼近現(xiàn)實的場景,將現(xiàn)實世界中的場景形似地再現(xiàn)出來,使得觀看虛擬場景的人,能夠更加輕松地的獲得所描述問題的背景以及分析的問題。隨著計算機(jī)處理能力的增強(qiáng),虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)逐漸地應(yīng)用于各種工況下,具體的如交通事故的再現(xiàn),經(jīng)常在視頻上可看見虛擬場景的描述,使得事故過程清晰可見。虛擬實現(xiàn)技術(shù)一種體驗虛擬世界的計算系統(tǒng),使人的感覺彷佛看到真實的過程一樣,能夠從視覺、聽覺、觸覺上真正身臨其境地感知虛擬環(huán)境,達(dá)到人機(jī)交互、虛擬再現(xiàn)的功能。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是現(xiàn)代高科技、智能產(chǎn)品的結(jié)晶,通過計算機(jī)的模擬與建模,通過紋理特征的匹配,更加地符合人們的審美觀。本文基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)在視傳方向的應(yīng)用分析,全面而系統(tǒng)地分析虛擬技術(shù)的應(yīng)用以及情景。
1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)特點
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種采用計算機(jī)模擬的一種視覺效果技術(shù),虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過模擬已經(jīng)發(fā)生的事件、正在運(yùn)行的事件、預(yù)測要發(fā)生的事件等。虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有很大的可調(diào)整型,可根據(jù)人的先驗知識點,逐漸完成一系列虛擬場景中的事件發(fā)生經(jīng)過,讓觀眾覺得真實,具有一定的可靠性。虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軍事上、交通部門事故回放、機(jī)車運(yùn)行監(jiān)控等一系列高科技應(yīng)用領(lǐng)域,因此虛擬現(xiàn)實技術(shù)在未來很長一段時間將具有極大的應(yīng)用前景。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的三大要素主要為“沉浸”、“交互”和“構(gòu)想”。對于“沉浸”而言,“沉浸”的目的是使用戶盡可能的沉浸在虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬的三維場景中,讓用戶有著身臨其境的感覺,增加虛擬現(xiàn)實場景的真實性,從而提高虛擬現(xiàn)實場景的質(zhì)量。“交互”則是指的是虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于構(gòu)建的虛擬場景,具有可控性,例如列車通行在高速鐵路上,軌道的切換、運(yùn)行的速度、運(yùn)行的線路的選擇等等。例如現(xiàn)在MATALB軟件提供一種vrworld的模擬,場景的物體通過三維軟件構(gòu)件虛擬實體,通過編程的方式控制虛擬場景的物體的運(yùn)動,因此,“交互”特點越來越引起人們的關(guān)注?!皹?gòu)想”這一點有時候可以用到,有時候則不需要用到,對于事故現(xiàn)場的再現(xiàn),用戶只需要了解事件發(fā)生的經(jīng)過,因此也許不需要“構(gòu)想”,而在軍事領(lǐng)域則需要士兵通過對不同地形進(jìn)行作戰(zhàn)演練,構(gòu)想各種障礙物等,營造更加逼真的場景,從而提高模擬演練水平。總之,虛擬現(xiàn)實技術(shù)就是通過先進(jìn)計算機(jī)技術(shù)(現(xiàn)有的專業(yè)軟件),利用高科技術(shù)將現(xiàn)實中的一些場景或者過程,制作成客觀的虛擬環(huán)境,給人們以觸、聽、視覺上的感受。所以,用戶在對虛擬現(xiàn)實技術(shù)盡心應(yīng)用的時候,常常會產(chǎn)生一些跟現(xiàn)實世界類似的意識或幻覺,讓用戶真正從嗅覺、觸覺等多個感官上了解虛擬世界的情境和事物,讓人們沉浸在虛擬情境之中。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是高科技的結(jié)晶,它使計算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用更加具有可操作性,用戶根據(jù)需要可進(jìn)行相關(guān)渲染,虛擬現(xiàn)實技術(shù)包括圖形學(xué)、圖像處理、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模式識別等一系列人工智能技術(shù),結(jié)合氣象、地質(zhì)、心理學(xué)、美學(xué)的角度出發(fā),采用一系列智能方法,使得虛擬現(xiàn)實場景更加地為觀眾所吸引。
2 視景仿真中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)
虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域極其廣泛,在計算機(jī)通信領(lǐng)域應(yīng)用在BCGcentrex、centrex的業(yè)務(wù)系統(tǒng),IP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)網(wǎng),呼叫中心等,使得用戶可以在邏輯上建立起有關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的獲取,采用虛擬內(nèi)存和虛擬主機(jī)的通信,完成虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用。例如虛擬呼叫中心為企業(yè)和客戶提供一個個性化的服務(wù)平臺,能夠有效提升客戶和企業(yè)之間的溝通和信息交流服務(wù),提供更加專業(yè)化的服務(wù)。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)在視覺仿真過程中,能夠?qū)崿F(xiàn)建模技術(shù)和視點控制的高度化結(jié)合,通過現(xiàn)有的Maya、Softimage XSI、Houdini、3DS max、Lightware 3D以及MUltigen Creator等三維建模工具,通過三維建模軟件以及三維軟件自帶工具包中物理場景的調(diào)用,用戶可實現(xiàn)快速的建模仿真設(shè)計,通過修飾其紋理特征,導(dǎo)出相應(yīng)的開發(fā)模型。三維建模包括幾何建模和形象建模。幾何建模是整個虛擬現(xiàn)實場景的一個大的工作部分,對于大型的虛擬場景繪制,則采用MUltigen Creator軟件可實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實的快速刻畫,得到一個非常接近于實際物理模型的所需幾何模型。形象建模則是根據(jù)幾何模型,進(jìn)行相關(guān)的修飾,包括幾何模型的紋理、材質(zhì)、光照等特征,也是虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用的一個重要組成部分,虛擬現(xiàn)實技術(shù)逼真地再現(xiàn)實際場景,從而在視傳方向,引起觀眾的注意,從而達(dá)到滿意的效果。對于形象建模,主要有四種紋理修飾方法:投影式貼圖、立體式貼圖、球體式貼圖以及柱體式貼圖,其中投影式貼圖在虛擬現(xiàn)實場景中應(yīng)用最廣泛,投影式貼圖可以滿足多個角度進(jìn)行渲染。
對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的視點控制,在視傳方向上的控制,如果視點方向不合適,那么很難再現(xiàn)虛擬場景的細(xì)節(jié),可能導(dǎo)致所建立的虛擬場景看不到的情況,因此虛擬現(xiàn)實技術(shù)中視點方向問題需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。目前的視點方向主要有:靜止視點、運(yùn)動模式視點、束縛固定視點、束縛選裝視點和規(guī)劃路徑視點等。用戶可以實時地跟蹤該視點,達(dá)到實時化運(yùn)動檢測的目的。關(guān)于視點化的效果,常采用Vega軟件進(jìn)行設(shè)計開發(fā)。進(jìn)行視點設(shè)計時,一般需要進(jìn)行視點類的創(chuàng)建,即分開創(chuàng)建運(yùn)動模式和網(wǎng)絡(luò)傳來的各種參數(shù)控制等,常常電腦鼠標(biāo)作為運(yùn)動模式實例進(jìn)行創(chuàng)建。對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)運(yùn)用,虛物實化技術(shù)常常涉及到,常見的顯示設(shè)備有CRT顯示器、電子投影以及立體眼鏡等,幫助用戶實時定位視頻流以及聲音所在幀。因此基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用,虛擬現(xiàn)實技術(shù)對于視傳方向的應(yīng)用價值以及應(yīng)用前景隨著計算機(jī)仿真技術(shù)的提高,逐漸變得更加可視化和簡單化。
3 結(jié)束語
虛擬現(xiàn)實技術(shù)在各行各業(yè)中廣泛應(yīng)用,例如汽車運(yùn)行、列車運(yùn)輸、事故現(xiàn)場模擬等一系列再現(xiàn)和仿真領(lǐng)域,虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過三維模型重建加之以紋理渲染使得三維模型更加適合觀眾的視覺感受,從而營造一種逼真的場景。虛擬現(xiàn)實技術(shù)借助于計算機(jī)模擬,全面直觀可控地構(gòu)造一種虛擬場景,真實地反映事件發(fā)生之前、正在發(fā)生、發(fā)生之后的狀態(tài),從而使得虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用更加具有針對性,更加地迎合觀眾的視覺效應(yīng)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是現(xiàn)代高科技的融合,結(jié)合了圖形學(xué)、圖像處理、模式識別等一系列人工智能技術(shù),結(jié)合心理學(xué)、美學(xué)的角度,使得虛擬現(xiàn)實場景更加地為觀眾所吸引。本文針對虛擬現(xiàn)實技術(shù)在視傳方向的應(yīng)用,討論其應(yīng)用價值,并介紹了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的廣泛應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn):
[1]鐘玉琢.多媒體技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用[M].清華大學(xué)出版社,1999.
[2]莊成三.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理及其應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版杜,2000.
[3](美)AlbrahamSilbersehatz,HenryF.Korth,5.sudarshan.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2000
[4]葉疊,仲梁維,羅云.基于Vega/MultiGen 的三維仿真漫游系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J].計算機(jī)工程與設(shè)計,2005,26(2):362-364.
[5]楊寧.基于 Simulink 上的虛擬現(xiàn)實環(huán)境動態(tài)系統(tǒng)仿真[J].計算機(jī)工程與設(shè)計,2003,24(4):49-52.
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