虛擬現實技術的論文（精選6篇）
虛擬現實技術，又稱靈境技術，是90年代為科學界和工程界所關注的技術。下面時刻小編給大家搜集的關于虛擬現實技術的科技論文，希望大家喜歡！
虛擬現實技術的論文 篇1
摘要：虛擬現實技術是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機技術，它利用計算機生成一種模擬環境，是一種多源信息融合交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真，可借助傳感頭盔、數據手套等專業設備，讓用戶進入虛擬空間，實時感知和操作虛擬世界中的各種對象，從而通過視覺、觸覺和聽覺等獲得身臨其境的真實感受。虛擬現實技術是仿真技術的一個重要方向，是一門富有挑戰性的交叉技術。
關鍵詞：虛擬現實技術 虛擬環境 計算機發展 新型計算機
計算機技術的不斷發展與應用方面的不斷提高使得虛擬現實技術也相應同步地快速發展。尤其是計算機的發展將趨向超高速、超小型、平行處理和智能化，量子、光子、分子和納米計算機將具有感知、思考、判斷、學習及一定的自然語言能力，使計算機進入人工智能時代。這種新型計算機將推動新一輪計算技術革命，更加帶動虛擬現實技術的快速發展，對人類社會的發展產生深遠的影響。
1、虛擬現實技術概述
虛擬現實(Virtual Reality，簡稱VR)是近年來出現的高新技術，也稱靈境技術或人工環境。該技術集成了計算機圖形(CG)技術、計算機仿真技術、人工智能、傳感技術、顯示技術、網絡并行處理等技術的最新發展成果，是一種由計算機技術輔助生成的高技術模擬系統。 虛擬現實技術的發展與應用離不開計算機技術的發展，兩者是相輔相成的關系，如果要正確認識和剖析并把握虛擬現實技術的應用與發展，就必須深入研究計算機技術的變化與發展趨勢，這樣才能有利于我們未來更好的掌握與應用虛擬現實技術。
2、計算機技術在虛擬現實技術的應用
自從1944年世界上第一臺電子計算機誕生以來，計算機技術迅猛發展，傳統計算機的性能受到挑戰，開始從基本原理上尋找計算機發展的突破口，新型計算機的研發應運而生，計算機技術的發展將趨向超高速、超小型、并行處理和智能化。專家預計虛擬現實技術也會因此得到迅速發展。尤其是三維計算機圖形學技術、采用多種功能傳感器的交互式接口技術和高清晰度顯示技術在虛擬現實的應用中起著重要作用。此外，智能化的超級計算機和新型高性能計算機不斷發展。這會更有利于虛擬現實技術方面的快速發展。虛擬現實技術通過計算機對復雜數據進行可視化操作以及實時交互的環境。與傳統的計算機人-機界面(如鍵盤、鼠標器、圖形用戶界面以及流行的Windows等)相比，虛擬現實無論在技術上還是思想上都有質的飛躍。
3、虛擬現實系統的技術特點
3.1 虛擬現實有效地建立虛擬環境主要集中在兩個方面，一是虛擬環境能夠精確表示物體的狀態模型，二是環境的可視化及渲染。
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3.2 虛擬現實僅是計算機系統設置的一個近似客觀存在的環境，它是硬件、軟件和外圍設備的有機組合。
3.3 用戶可通過自身的技能以6個自由度在這個仿真環境里進行交互操作。
3.4 虛擬現實的關鍵是傳感技術。
3.5 虛擬現實離不開視覺和聽覺的新型可感知動態數據庫技術，并需結合高速的動態數據庫檢索技術。
3.6 虛擬現實不僅是計算機圖形學或計算機成像生成的一幅畫面，更重要的是人們可以通過計算機和各種人機界面與機交互，并在精神感覺上進入環境。它需要結合人工智能，模糊邏輯和神經元技術。
4、虛擬現實硬件設備與軟件技術和計算機技術的融合
在虛擬現實系統中，硬件設備主要由3個部分組成：輸入設備、輸出設備、虛擬世界生成設備。此外系統還需要虛擬現實的相關技術。
4.1 虛擬現實的輸入設備。有關虛擬現實系統的輸入設備主要分為兩大類：一類是基于自然的交互設備，用于對虛擬世界信息的輸入;另一類是三維定位跟蹤設備，主要用于對輸入設備在三維空間中的位置進行判定，并送入虛擬現實系統中。虛擬世界與人進行自然交互的實現形式很多，有基于語音的、基于手的等多種形式，如數據手套、數據衣、三維控制器、三維掃描儀等。手是我們與外界進行物理接觸及意識表達的最主要媒介，在人機交互設備中也是如此。基于手的自然交互形式最為常見，相應的數字化設備很多，在這類產品中最為常用的就是數據手套。
4.2 虛擬現實的輸出設備。人置身于虛擬世界中，要體會到沉浸的感覺，必須讓虛擬世界能模擬人在現實世界中的多種感受，如視覺、聽覺、觸覺、力覺、痛感、味覺、嗅覺等。基于目前的技術水平，成熟和相對成熟的感知信息的產生和檢測技術僅有視覺、聽覺和觸覺(力覺)3種。感知設備的作用是將虛擬世界中各種感知信號轉變為人所能接受的多通道刺激信號，現在主要應用的有基于視覺、聽覺和力覺感知的設備，基于味覺、嗅覺等的設備有待開發研究。
4.3 虛擬現實的生成設備。在虛擬現實系統中，計算機是虛擬世界的主要生成設備，所以有人稱之為“虛擬現實引擎”，它首先創建出虛擬世界的場景，同時還必須實時響應用戶各種方式的輸入。
通常虛擬世界生成設備主要分為基于高性能個人計算機、基于高性能圖形工作站、高度并行的計算機系統和基于分布式計算機的虛擬現實系統四大類。
4.4 虛擬現實的相關技術。虛擬現實系統的目標是由計算機生成虛擬世界，用戶可以與之進行視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等全方位的交互，并且虛擬現實系統能進行實時響應。
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要實現這種目標，除了需要有一些專業的硬件設備外，還必須有較多的相關技術及軟件加以保證，特別是在現階段計算機的運行速度還達不到虛擬現實系統所需要求的情況下，相關技術就顯得更加重要。虛擬現實的相關技術主要有立體視覺顯示技術、環境建模技術、真實感實時繪制技術、三維虛擬聲音的實現技術、自然交互與傳感技術等等。
4.4.1 立體視覺顯示技術。人類從客觀世界獲得的信息的80%以上來自視覺，視覺信息的獲取是人類感知外部世界、獲取信息的最主要的傳感通道，視覺通道成為多感知的虛擬現實系統中最重要的環節。
在視覺顯示技術中，實現立體顯示技術是較為復雜與關鍵的，立體視覺顯示技術是虛擬現實的重要支撐技術。
4.4.2 環境建模技術。在虛擬現實系統中，營造的虛擬環境是它的核心內容，要建立虛擬環境，首先要建模，然后在其基礎上再進行實時繪制、立體顯示，形成一個虛擬的世界。虛擬環境建模的目的在于獲取實際三維環境的三維數據，并根據其應用的需要，利用獲取的三維數據建立相應的虛擬環境模型。只有設計出反映研究對象的真實有效的模型，虛擬現實系統才有可信度。在虛擬現實系統中，環境建模應該包括有基于視覺、聽覺、觸覺、力覺、味覺等多種感覺通道的建模。但基于目前的技術水平，常見的是三維視覺建模和三維聽覺建模。而在當前應用中，環境建模一般主要是三維視覺建模，這方面的理論也較為成熟。
4.4.3 真實感實時繪制技術。要實現虛擬現實系統中的虛擬世界，僅有立體顯示技術是遠遠不夠的，虛擬現實中還有真實感與實時性的要求，也就是說虛擬世界的產生不僅需要真實的立體感，而且虛擬世界還必須實時生成，這就必須要采用真實感實時繪制技術。所謂真實感繪制是指在計算機中重現真實世界場景的過程。真實感繪制的主要任務是要模擬真實物體的物理屬性，即物體的形狀、光學性質、表面的紋理和粗糙程度，以及物體間的相對位置、遮擋關系等等。
4.4.4 三維虛擬聲音的實現技術。在虛擬現實系統中加入與視覺并行的三維虛擬聲音，一方面可以在很大程度上增強用戶在虛擬世界中的沉浸感和交互性，另一方面也可以減弱大腦對于視覺的依賴性，降低沉浸感對視覺信息的要求，使用戶能從既有視覺感受又有聽覺感受的環境中獲得更多的信息。
5、總結
能看到虛擬現實技術對計算機技術的聯系性非常緊密，并且虛擬現實技術對計算機設備的應用分類也越來越具體，越來越廣泛。相應的計算機設備也應用到虛擬現實技術的對應環節上。虛擬現實技術是一個極具潛力的前沿研究方向，是面向21世紀的重要技術之一。它在理論，軟硬件環境的研究方面依賴于多種技術的綜合，其中有很多技術有待完善。可以預見，隨著技術的發展，虛擬現實技術及其應用會越來越廣泛。
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虛擬現實技術的論文 篇2
摘要：伴隨著社會經濟的發展，旅游已經成為人們生活中不可缺少的一部分，旅游文化產業作為新的經濟增長點，已成為各地綜合競爭力和可持續發展能力的基礎指標和關鍵因素，傳統的旅游方式需要走進真實的環境中體驗旅游的樂趣，伴隨著計算機技術、互聯網技術、物聯網技術、傳感技術的發展，越來越多的年輕人開始對虛擬旅游產生了興趣，借助移動終端設備及可穿戴設備足不出戶即可領略祖國的大好河山，享受虛擬旅游的樂趣。
關鍵詞：旅游資源；虛擬旅游；計算機技術
虛擬現實技術是綜合利用計算機、電子技術、圖像技術、傳感器技術、多媒體技術、人機交互技術及仿真技術等多種科學技術發展起來的計算機領域的新技術，是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統[1]。通過計算機圖形處理技術搭建虛擬的環境（虛擬環境與真實環境保持高度相似），讓游覽者進入虛擬場景中，并通過各種傳感設備感受虛擬場景的變化，如同游覽者在真實場景中發生的變化相同。虛擬旅游開發涉及用360°全景拍攝技術、3D建模技術、虛擬交互技術、傳感器技術、互聯網技術等多項技術，本論文是以南通狼山景區虛擬旅游系統開發作為案例進行論述，通過虛擬現實的技術將現實中的狼山搬到用戶的移動端以及PC端，使用戶足不出戶就可以領略南通狼山周邊的自然環境之美，提升了城市知名度以及影響力，該旅游系統的開發主要采用以下兩種技術進行開發完成的。
（1）狼山360°全景交互技術為了更好的展現狼山周邊的旅游資源，通過使用360°全景拍攝的方式對區域內的旅游景點進行拍攝，拍攝時可借用常規的智能手機，沿中心點水平旋轉一周通過計算機算法將照片拼接成360°的全景照片，通過全景照片平臺上傳到互聯網，通過社交媒體進行傳播；或者通過專業的全景相機（insta360）直接拍攝全景照片，在后臺直接生成全景交互，在社交媒體進行傳播。360度全景照片是以第一人稱視角展現周邊的環境及地貌，只能通過移動、旋轉、縮放畫面來觀看照片上的景物，優點是生成的文件小，便于傳播，能夠與移動終端設備完美結合。缺點是看到的景物都是平面的2d照片，缺乏立體感。
（2）通過3d建模技術，搭建虛擬的三維場景，借助unity3d程序建立交互腳本，借助傳感設備完成虛擬場景的交互。在對狼山周邊環境建模時，使用的'多邊形建模的方式，該建模方式適合不規則的模型[2]。前期采集狼山周邊的地貌特征，在三維軟件Maya制作成三維模型，其中對于狼山內部重點區域—靜海商貿界重點制作（圖1），在制作三維模型中尤其要注意模型的數量，盡可能用少的面來表現更多的細節。
借助unity3d技術，完成交互腳本的創建;將完成后的數據模型轉換為通用格式—Fbx格式，除了帶有模型數據信息外，還帶有貼圖及紋理坐標信息[3]，在unity3d中直接打開Fbx模型文件，模型及紋理坐標信息都在其中，在場景中創建虛擬的角色，并分別給虛擬角色添加前進、后退、左轉、右轉等腳本命令，將場景中除地面之外的所有物體添加固定障礙物屬性，從而保障人物在場景中行走時不會穿過物體（圖2）。在場景中添加平面物體，并賦予其地形的屬性，通過Unity3d中自帶的筆刷工具對地形進行美化，讓場景更加趨于真實場景特征；向場景中添加燈光，并設置燈光的陰影屬性，場景中的物體就會出現陰影，通過改變燈光的屬性場景中的陰影也隨之產生變化；為了讓場景更加趨于真實場景，可以向燈光添加不同的腳本，從而產生光線的變化，例如添加耀斑效果，當鏡頭對準陽光時，就會產生耀斑效果；向場景中添加霧氣效果，周邊環境會產生虛實效果的變化，運行后發現角色可以在場景中自由移動，且不能穿過場景中物體。在Unity3d中，看到的畫面為實時渲染的畫面，對電腦以及顯卡的要求非常高，所以在制作虛擬現實場景中要保證電腦的配置高，最好是獨立顯卡。使用HTCvive設備完成可穿戴設備與場景的交互為了讓用戶能夠獲得更好的體驗，借助HTCvive的設備，完成對虛擬場景的交互，該設備采用激光定位技術，配備兩個游戲手柄、兩個定位器、一臺頭顯設備，借助Steamvrplugin及ViveInputUtility軟件，完成游戲手柄、頭顯設備與場景的交互。雖然目前虛擬現實技術在旅游方面的開發尚處于探索階段，同時也會存在一系列的問題，例如眩暈、延時等，但是伴隨著硬件技術的不斷成熟發展這些問題都終將會解決，虛擬現實技術必將會帶給人類全新的視聽感受。
參考文獻
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虛擬現實技術的論文 篇3
【摘要】物理抽象概念的表示以及理想的物理實驗環境的模擬，一直是中學物理學習中的重難點。一些抽象思維尚未完全成熟的高中生難以準確地想象天體運行的規律。而虛擬現實以其沉浸性、交互性、想象性的特點，能夠準確模擬虛擬的“理想環境”，形象地表示抽象的概念，并能讓學生與實驗對象進行交互，以解決傳統物理課堂中情境性、沉浸感、互動性不強的問題。本文設計、開發“三體運動”VR教學軟件，并通過在實踐中應用該軟件，探索了虛擬現實技術在高中物理學習中的影響及效果。
【關鍵詞】虛擬現實；VR教學；高中物理；三體運動
物理是高中階段非常重要的學科，學生通過對物體運動本質規律的參悟，會幫助其塑造辯證、科學的世界觀和人生觀[1]。但抽象的物理概念的理解，復雜的物體運動規律的參悟，理想的實驗環境的模擬一直是學生學習和教師教學的難點，這些虛幻游離的'力、電、磁等，往往令學生望而生畏。而虛擬現實技術的發展為物理教學帶來了新的機遇，恰好可以解決上述這些問題。虛擬現實可以創設逼真的三維多感官環境，同時環境還會對參與者行為產生相應的反饋，應用于教學中，可實現情境學習、創設心理沉浸感[2]。本研究聚焦高中物理重點內容“萬有引力定律”，開發并應用“三體運動”VR教學軟件，旨在探究VR技術在高中物理學習中的影響及效果。
VR技術在物理學科中的應用案例
1.國外VR技術在物理學科中的應用國外大學很早就開始關注虛擬現實技術在物理學科中的應用，主要表現為物理虛擬實驗。美國科羅拉多大學的一個研究團隊，基于Java和VR技術研發了一套物理學科的“PhET系列互動仿真軟件”，該軟件通過虛擬實驗來幫助學生理解抽象的概念和隱含的關系[3]。該軟件以寓教于樂的方式，激發了學生學習的興趣。美國路易斯安那州立大學的學者，將VR和AR技術在物理教學（主要為力學、電磁學等）中的應用模式進行了對比[4]。研究結果表明，這兩類技術均能促進教學，提高學生學習的質量。此外，還有美國俄勒岡大學設計的物理實驗網站“VLab”，以及卡羅萊納州立大學開發的基于WEB的“探究型虛擬物理實驗室”等眾多應用[5]。2.國內VR技術在物理學科中的應用與國外相比，國內的虛擬現實教育應用起步較晚，但近年來越來越受到重視。同樣，也主要集中于多媒體輔助物理實驗教學。中國科技大學人工智能與計算機應用研究室開發出了一個“幾何光學實驗設計平臺”，該系統基本涵蓋了中學物理的光學實驗，學生可以通過該虛擬系統提供的實驗儀器，完成或練習大部分的光學實驗。西安科技大學開發了一套“通信原理仿真實驗系統”。該系統主要基于Matlab技術，不僅有較強的交互性，而且操作簡單，十分人性化[5]。
運用VR技術開展高中萬有引力定律教學的實證研究
筆者開發了一款“三體運動”VR教學軟件，模擬出“萬有引力定律”章節中的實驗，對“三體運動”進行直觀的表現，創設一個沉浸式的、交互性的虛擬教學環境。1.“三體運動”VR教學教具“三體運動”VR教學軟件基于C#語言、Unity3D平臺設計開發，并以“智能手機+Cardboard”作為終端。通過Unity3D創建三個球體代表三體，為每一個球體添加了運動軌跡，并將三個球體的物理屬性設為剛性球體碰撞。以“萬有引力定律”和“牛頓第二定律”為基礎來模擬三個球體的相互運動。2.用戶操作使用該軟件進行實驗時，學生只需戴上CardBoard，向左便能看到導航界面，可以自主選擇想要觀察的場景。進入實驗場景后，學生在觀察時可以通過改變頭部位置凝視交互的方式，來改變每個球體的位置、質量、速度等，觀察由此發生的運動改變，實現其與實驗內容交互。3.實驗結果本研究選擇北京市八一中學高二年級的一個班進行實驗，共計40位學生和1位物理教師。在師生體驗了軟件后，發放問卷，并隨機抽取5名學生（3男2女）和1名教師進行訪談，收集他們對該應用的感受及建議。通過對問卷和訪談數據的分析，主要包括學生對VR教學的已有經驗、態度、滿意度及效果評價，得出以下結論。（1）高中生對VR的已有經驗研究發現，大部分學生對VR技術有一定了解，但是了解不多；大多數學生都曾經體驗過VR產品，但是體驗不多。絕大多數學生沒有體驗過VR在教學中的應用。（2）高中生對VR教學的態度學生整體上對VR教學持非常積極的態度。使用VR教學軟件前后的數據對比顯示，“三體運動”VR軟件顯著提升了學生對VR教學的興趣。有95%的學生表示愿意或非常愿意在未來教學中能應用VR，特別是在“物理、化學、生物、地理”等學科。他們期待通過VR教學提升他們對內容的興趣和學習積極性。（3）師生對VR教學教具的滿意度體驗過VR教學軟件后，100%的學生都對該軟件的界面設計、交互設計、教學內容設計、架構設計表示滿意，其中75%以上的學生表示非常滿意。同時，學生們也對軟件的交互設計提出了更高的期望。（4）師生對VR教學教具效果的評價問卷和訪談數據都表明，教師和學生們都非常認可VR教學軟件的教學效果，包括：能夠創設生動形象的學習情境、有助于萬有引力定律的理解、有助于對空間三體運動的理解、有助于擴展物理知識、有助于提升物理學習興趣。物理教師表示，“這款軟件對于幫助學生理解天體運動和相關知識很有幫助，它很適合作為物理教學的輔助軟件”。幾乎所有學生都對這款VR教具表現出了濃厚的興趣，均認為該軟件創設了生動形象的學習情境，能夠加深他們對知識點的理解，因為它將“看不見”的東西變得直觀了。他們說，“這款軟件能夠把那些看不見、摸不著、離我們非常遙遠的東西呈現在我們眼前，使它們具體化了，幫助我們更深刻地理解”。
“三體運動”VR教學軟件體現了VR在物理學科教學中的潛力。通過本研究發現，VR在教學中的應用非常必要且充滿潛力，高中生有濃厚興趣；VR教學軟件在創設情境、提升學習興趣、促進知識理解方面存在積極有效的作用。它以其構建學習情境、形象化抽象內容、實現自然交互的優勢，既可以用于內容展示，又可以實現探究式學習[3][5]，其提升學習動機、優化學習效果的作用展現得淋漓盡致。物理學科需要進行大量的實驗，這意味著VR技術在物理教學中有巨大的發展空間[6]，也有更多的探索之處。哪些內容適合VR技術？如何將其融入學習活動中？如何使VR工具更便捷、更具可獲得性？這需要更多設計人員和實踐者的參與，進一步優化其效果，并解決成本過高的問題，早日實現VR技術進課堂。
虛擬現實技術的論文 篇4
摘要：近年來，利用虛擬現實技術在教育領域開發了一種新的教學模式。通過相關研究，設計與實現關于計算機課程教學的一些功能模塊，可以幫助學生掌握和鞏固教學中的難、重點，提高學生的自主性、積極性和創造性。筆者以計算機教學為例，探討基于VRP的虛擬現實技術在輔助計算機課堂教學中的應用。
關鍵詞：VRP；虛擬現實技術；計算機教學
1引言
虛擬現實技術應用于教育領域中，實踐了建構主義、情景學習的思想，可為學生提供一個逼真的學習環境。提高學生的學習興趣，讓學生獲得真實的學習體驗，熟練掌握和鞏固教學中的重、難點，以取得更好的教學效果。
2虛擬現實技術簡介
虛擬現實（VirtualReality，VR）是20世紀末提出的一項多學科綜合技術。它以計算機技術為核心，通過計算機仿真，生成具有視覺、聽覺、觸覺等多種感官的逼真的三維虛擬環境。用戶可以通過專業的傳感器設備進入虛擬環境，與虛擬場景中的對象進行交互，從而獲得身臨其境的體驗，被認為是21世紀最有潛力的技術。虛擬現實有三種特性，即沉浸感、交互性和想象力（又稱創造性），使虛擬現實技術在教育領域具有獨特的、明顯的應用優勢。基于虛擬現實創建的教育和教學環境，為學習者營造了自主學習的環境，從傳統的“以教促學”的學習模式，轉入一個新的學習方式，學習者通過自我互動和信息環境，獲取知識和技能。但在實際教學中，有些基本概念、原理和方法是很難用實物來演示。可借助虛擬現實技術制作三維演示程序，解決教學中的難點，提高學生的學習興趣。
3虛擬現實技術在計算機教學中的應用
計算機這門學科，邏輯性和實踐性較強，教材上的一些知識點學生較難理解。教師可以用VRP結合3DsMax開發制作VR課件，更好輔助課堂教學。例如《操作系統》這門課，內容上更具理論性和相對抽象性。在講解進程管理中的生產者-消費者問題以及處理機調度中的死鎖等問題時，學生理解起來非常困難。因此，教師可以用VR課件，將動畫、聲音、圖片等表現形式有機結合起來，將生產者-消費者問題以及死鎖等問題的原理，通過動畫生動形象地展現出來，學生理解起來就更加容易。且老師還可以設計開發《計算機操作系統重難點案例解析》的VR課件，此課件不是教材內容的堆砌，而是用來解決教材的難重點。又如在《計算機基礎》課程中，講解信息編碼、二進制、十進制等基本概念時，可用VR課件開發一些游戲案例。既能激發學生的興趣，又能在課件中設置相應的問題，讓學生思考問題，培養學生的主動思考和解決問題的能力，并有助于培養學生的計算思維能力。再如，在講解《計算機組裝與維修》課程時，由于無法提供足夠的硬件設備來滿足學生的實驗需求，傳統的教學主要采用播放PPT課件的方式，給學生展示相應的圖片和組裝流程，或通過播放組裝的視頻方式來教學。學生只能獲得感官上的認識，而實際動手操作的體會不深刻。為此，借助虛擬現實技術，利用其創建的虛擬場景，可使知識更形象化、直觀化，便于理解和增強學生的實踐操作能力。學生在虛擬場景中，可進行交互學習，具有較強的沉浸感和交互性，極大提高了學生實踐能力。虛擬現實技術創設的教學環境相對其他教學媒體創建的學習情境更有真實性、獨特性和優越性。在計算機學科的理論教學和實驗教學中，可借助虛擬現實技術，通過3DsMax軟件創建教學中所需的硬件模型，構建三維模型庫，結合VRP虛擬現實軟件，開發出適合各門計算機課程教學的虛擬學習環境，能很好降低教學成本，提高教學效率。
4基于VRP的虛擬現實課件設計流程
4.1VR-Platform虛擬現實平臺
VRP是VR-Platform的簡稱，是國內第一款自主研發的虛擬現實平臺軟件。該軟件實用性強、操作簡單、高度可視化，所見即所得。可廣泛應用于城市規劃、房產開發、工業仿真、文物古跡、電子商務、教育以及娛樂游戲等行業。該軟件打破了被國外軟件壟斷虛擬現實領域的現狀。以極高的性價比獲得了國內廣大客戶的青睞，并已成為一個國內應用非常廣泛的虛擬現實和三維制作工具。許多理工科重點院校，購買了VRP虛擬現實平臺及其相關產品（如清華大學電機系、中國傳媒大學動畫學院等），在高等學校的教學科研工作中發揮了重要作用。
4.2基于VRP的虛擬現實課件制作
在制作VRP作品前，必須先通過相關的三維建模軟件（如3DsMax）進行基礎建模，并設定對象的材質、燈光、動畫等。大致分為以下幾步。4.2.1模型建立。大多數虛擬現實場景中的模型，都是由3DsMax等三維軟件制作完成。VRP對建模階段的模型沒有太多的限制，只要它符合3DsMax標準即可。但在建模時，模型數量不要太多，刪除看不見的面，對于較復雜的造型，可用貼圖或照片來表現，以簡模原則優化模型。4.2.2材質和燈光設置。完成場景模型的建立之后，可為模型添加材質。可使用標準材質，也可添加紋理貼圖。具體根據所要創建的場景來設置。VRP對3DsMax場景中的`燈光設置也沒有特殊要求，根據需求設置合理的燈光即可。4.2.3烘焙。通過烘焙操作，可將3DsMax場景中的模型光影，以貼圖的方式導入VRP中，從而獲得一個真實光影效果的虛擬場景。4.2.4導入。VRP進行后期制作虛擬現實場景中的模型制作完成并經過烘焙后，通過VrpForMax插件導出模型到VRP-Builder，即可在VRP-Builder中進行編輯，根據教學需求，編輯具有交互功能的VR作品。4.2.5輸出。在完成場景中所有模型的交互功能后，可運行、預覽效果，進行修改、調試，最后可編譯輸出*.EXE的可獨立執行文件或是可網絡發布的*.VRPIE文件。
5結語
虛擬現實技術在教育領域有著廣闊的應用前景。不僅適用于科學技術研究、虛擬學習環境、虛擬實驗室、虛擬實訓，還可應用于虛擬仿真校園及虛擬遠程教育等。隨著虛擬現實技術的發展和完善以及硬件設備成本的不斷降低，虛擬現實技術作為新的教學媒體，以其強大的教學優勢和潛力，將會逐步吸引教育工作者的關注和青睞，最終在教育領域被廣泛應用并發揮其重要作用。
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虛擬現實技術的論文 篇5
【摘要】
計算機技術是新世紀以來迅速崛起的技術，它的快速發展極大地促進了國家經濟的繁榮。而其中的計算機虛擬現實技術作為一種全新的綜合信息技術，彌補了很多傳統技術的缺點，它通過和包裝設計的有機結合，從而使構建和體驗商品包裝的虛擬世界成為可能。本文通過對計算機虛擬現實技術進行剖析，分析其在商品包裝設計的應用，從而更加有效地發揮計算機虛擬現實技術的作用，最終使商品包裝設計邁向一個新臺階。
【關鍵詞】
虛擬現實技術；包裝設計；應用
引言
包裝技術是人類社會經濟不斷發展過程中所衍生的一個專業技術，它具有商品性和藝術性，是一門綜合性的學科。包裝設計不僅具有商品適用功能，更有美觀的藝術追求，其創造的產品是物質和精神雙重影響下的結果，該產品是利用外在的物質來體現內在的精神活動的藝術創作。得益于計算機和多媒體技術的迅猛發展，利用計算機虛擬技術這個全新的信息技術，這樣才會使構建和體驗商品包裝的虛擬世界成為可能。將該虛擬技術應用到商品包裝中，一方面可以使設計師充分發揮自己的設計意圖，另一方面又可以將消費者帶入到這個充滿藝術氛圍的虛擬世界中，讓消費者獲得一種嶄新的視覺體驗。人類文明在發展，科技水平也在不斷提高，人們的生活方式在不斷豐富。判斷一件商品包裝設計作品成功與否，一方面要看其是否滿足商品基本功能，更重要的是看其是否給消費者帶去愉悅的享受。如此看來，商品包裝不僅是物質產品，更是精神產品，它是一種實現商品基本功能的同時又要反映人們精神活動的藝術創作。
1、何謂虛擬現實技術
人們口中的靈境技術就是指的計算機虛擬現實技術，它是一種計算機系統，用戶可以通過它創建一個虛擬世界，并且可以親身體驗到這個虛擬世界的樂趣。該計算機技術的研發和利用給設計師、客戶、消費者提供一個可以方便互動的平臺，產生的效果更加生動逼真。計算機虛擬現實技術具有交互性、構想性以及沉浸性等三大特性。近些年以來，該技術的快速發展，為我國商品包裝設計提供了堅實的技術保障。隨著計算機技術的飛速發展，結合三維圖像的計算機虛擬現實技術在商品包裝設計中越來越受到設計師和客戶的青睞。應用該技術的包裝設計主要具有以下優點。
（1）更加逼真，相較與傳統的二維平面圖像，它更能全方位體現商品信息。
（2）沉浸感強，可以讓人有一種置身其中的感覺。
（3）制作便捷、成本低廉。
（4）電子文件形式更加便于攜帶、儲存和傳輸。利用虛擬現實技術可以給設計師、客戶和消費者創建一個便捷的三方互動平臺，使商品包裝設計產生質的飛躍。
2、現代商品包裝設計
包裝，通俗來講就是商品保護層，在商品運輸、銷售的過程中起到保護和展示作用，它最終的目的是通過特定的外在形象加工來吸引消費者達到消費的目的。因而要求包裝不僅僅要有過硬的外在保護技術，以保證其中的商品不被損壞，更要具備一定的視覺沖擊效果和傳播效應，全面反映商品的信息，從而最大可能的勾起消費者的消費欲望，達到銷售商品的目的。隨著人類社會的不斷進步，人們已經不僅僅限于物質方面的滿足，越來越趨向對精神層次的追求。隨著社會潮流，現代商品包裝設計也被加入新的內涵，不在簡簡單單的是一種物質生產活動，更多的是其商品包裝本身所帶有的文化氣息、時尚品味。
3、包裝設計中所體現的虛擬現實技術應用
將計算機虛擬現實技術應用于包裝設計中是一種全新的工作理念，它的出現不僅使包裝設計變得更加美觀和直觀，而且還降低了制作成本，縮短了生產周期，進一步提高設計效率，具體分析如下。
（1）滿足消費者的個性化需求。在這個信息全球化和經濟全球化的時代里，人們的對物質文化的追求變得日益多樣化，消費者的需求變得越來越有個人特色，消費觀念隨著社會發展而不斷變化，那些時尚而個性的商品受到更多人的吹捧。企業為了能夠在競爭激烈的市場中獲得一杯羹，不得不把商品的包裝設計提升到企業發展的戰略新高度，對那些新興的技術產生了濃厚的興趣。計算機虛擬現實技術應運而生，為包裝設計師創造了一個全新便捷的設計平臺。在整個包裝設計過程中，怎樣有效做到把握商品的命脈，這是所有包裝設計者面臨的最重要而復雜的關鍵環節。計算機虛擬現實技術在商品包裝設計中可以提供一種全新的感官體驗，這一點是傳統計算機技術和多媒體技術無法提供的，并且通過將計算機數字技術和計算機虛擬現實技術的有機結合，使兩者共同作用產生藝術成為可能。計算機虛擬技術可以充分將消費者個人的需求融入到商品包裝設計中，從而滿足客戶的多樣化需求。
（2）計算機虛擬現實技術完美詮釋商品包裝。從構造手段來看那些應用計算機虛擬現實技術設計的包裝作品，它具有技術性，但是從可視化的角度來看，它又是具有藝術性的。商品包裝設計師通過運用計算機虛擬現實技術，可以將自己的設計意圖簡潔、新穎的體現出來，并將商品的適用性和藝術性進行完美地詮釋。商品包裝設計的目的是依托商品外在的形象而最大限度的`吸引消費者的目光，無限的激發他們內心的購買欲望，從而達到將商品推銷出去的目的。在當今的經濟活動中，包裝已不僅僅其保護商品完整的作用了，更承擔起宣傳商品的角色，它對擴大商品的市場認可度起著舉足輕重的作用。
（3）計算機虛擬現實技術可以激發包裝設計者的創作潛能。較之其他的包裝，包裝設計不止追求外觀的時尚美觀從而吸引眼球，更潛力于通過三維視覺圖像來全方位、多層次的將商品的信息反映在消費者面前，從而使商品獲得消費市場的廣泛認可，最終提升商品的銷量。一個上層的包裝設計不僅可以推動企業的大力發展，而且很可能會新開辟一個銷售方式。商品包裝設計和計算機虛擬現實技術的有機結合，可以將空間的兩個任意形體集合進行隨意組合運算，如并集、交集、合集等，給商品包裝設計師提供多種運算結果，發掘更多的可能性，從而擴散設計師的設計思維，激發設計者的創作潛能，最終達到無限激發他們創作靈感的目的。與此同時，通過計算機虛擬現實技術的應用還可以將設計者的設計作品更加逼真客觀的表現出來，這樣就可以使設計者和消費者進行思想溝通互動，如此就可以將兩者的有效建議充分融合到包裝設計中，而且還可以達到縮短商品包裝設計周期，從而降低制作成本的目的，最終將計算機虛擬現實技術的優勢最大可能的凸顯出來。
4、結語
隨著信息全球化、經濟全球化的不斷發展，對于商品包裝設計來說，這既是一個挑戰也可以是一種機遇。包裝設計作為服務業中的一種新興知識性行業，它融合了多學科的技術，在企業的經濟發展中扮演著不可或缺的重要作用。普通大眾的消費觀念隨著社會經濟的發展已然從傳統物質追求變為如今的精神文化的追求，更加注重商品包設計的人性化、個性化、時尚化，對商品的品牌服務、商品包裝、廣告宣傳和形象設計有了更高的要求。包裝設計唯有堅持以市場消費為導向的原則，同時具有超前的時尚嗅覺，這樣才不會被消費市場所拋棄。計算機虛擬現實技術與包裝設計的有機結合，為我們創造了一個有別于傳統媒介的全新視覺盛宴，使我們可以得到新穎的視覺享受，這是所有其他的設計手段所無法達到的。隨著計算機虛擬現實技術在包裝設計中的不斷深入應用，在未來的日子中，它的其他它優勢肯定會得到體現，從而使商品包裝設計更加貼近消費者的個性需求，最終使企業在激烈的行業競爭中脫穎而出，不斷提升商品的市場份額。
參考文獻
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虛擬現實技術的論文 篇6
摘要：隨著科學技術的發展， 媒體展示設計的形式與方法越來越多樣， 而Virtual reality即虛擬現實技術無疑是對新媒體展示技術的又一次革新， 為新媒體展示設計帶來新的技術支持， 極大地豐富了新媒體展示設計的形式， 為新媒體展示設計提升了展示效果。本文將簡要對新媒體展示設計與VR技術做一個介紹并簡單分析VR技術在新媒體展示設計中的應用， 希望能夠對VR技術發展與新媒體展示設計豐富作出貢獻。
關鍵詞：VR技術; 新媒體; 展示設計; 應用研究分析;
展示設計是一項綜合藝術設計， 它包含多種學科， 運用多種技術作為支撐， 涵蓋的領域很廣泛。傳統的展示設計主要是通過實物或模型來向人們展現設計成果， 但是隨著時代的發展， 模型和實物已經不能滿足展示設計發展所需要的展現力， 因為單純地以模型和實物作為載體的傳統展示設計是一種靜態展示， 對于觀眾而言比較單調、乏味， 此時VR技術的發展適時地為展示設計帶來了新的技術支持和新的展現方式， 幫助展示設計豐富表現形式， 提升展現力， 滿足了人們對于展示設計的諸多需求， 因此， 加強VR技術在新媒體展示設計中的應用研究很有必要。
一、新媒體展示設計的特征
(一) 虛擬化。
隨著時代與科技的發展， 新媒體展示設計應運而生， 它與傳統的展示設計相比具有諸多優勢， 不僅能夠通過3D技術使得許多不存在的事物和想法創意得到展現， 還能夠很大程度節約實物運輸、維護等成本， 可以說是一舉多得。而這種優勢正是得益于新媒體展示設計具有虛擬化特性， 因為這種虛擬化， 設計師可以在有限的空間里展示無限的設計， 讓人們在很小的地方就能夠感受到多種感官上的體驗， 例如， 通過新媒體展示設計能夠使人們坐在座椅上就從春天的百花爛漫走到冬日的白雪皚皚， 能夠從氣勢磅礴的三峽大壩走到一覽眾山小的黃山之巔， 將四季的風光與中國大地的魅力風物盡收眼底， 這都是得益于新媒體展示設計的虛擬化。虛擬化的展示能夠通過VR眼鏡等多種道具的配合讓參觀者體驗電影中才會出現的現象， 當參觀者戴上VR眼鏡， 他不僅可以與獵豹賽跑， 還可以體驗像超人一樣飛在天空的感覺， 這為參觀者帶來了更好的參觀體驗。由于新媒體展示設計具有的這種虛擬化特性， 設計師可以擺脫傳統設計的平面化敘事風格， 將故事更加立體化、現實化地展現出來， 使得展示變得更加有趣， 不再空洞。
(二) 互動性。
在新媒體展示設計環境下， 參觀者的觀感是越來越受到設計師重視的一個因素， 新媒體展示設計不再是傳統的那種簡單將實物擺到參觀者眼前， 而是更加注重與參觀者的互動， 注重人性化設計、強調參與者體驗已經是新媒體展示設計設計師的共識了。目前， 新媒體展示設計越來越多地轉向通過人機互動等方式來加強參觀者與展示對象之間的交流互動， 這樣的互動能夠幫助參觀者更好地體驗到設計展示對象的特點和優勢， 更好地完成信息傳遞， 達到更好的展示效果。比如， 通過為參觀者佩戴數字化手套、頭盔和VR眼鏡等裝置可以幫助參觀者達到在月球散步的觀感， 這就是將參觀者融入展示設計之中的一大體現， 是新媒體展示設計區別于傳統的媒體展示設計的一大特點， 這種互動性增強了參觀者對于展覽的體驗度， 幫助展覽達到更好的展示效果， 同時也能夠活躍展覽的氛圍， 打破傳統展覽那種嚴肅甚至枯燥的氛圍， 為參觀者帶來更好的觀感體驗。
(三) 沉浸感。
新媒體展示設計另一個比較顯著的特征就是沉浸感， 設計師通過對數字設備的運用能夠對一個時空進行展現， 讓參觀者仿佛真正置身其中， 沉浸在設計師展現出來的故事或環境中。比如， 現在利用VR技術能夠實現對歷史遺跡的虛擬展現， 讓那些已經破敗甚至接近銷毀的歷史遺跡重新“出現”在參觀者眼前， 讓參觀者能夠置身其中， 體驗這些遺跡曾經的輝煌。這就是新媒體展示設計沉浸感的體現， 通過設計環境、人物、故事情節等將參觀者更加深入地帶進展示對象中去， 達到更好的展示效果。沉浸感是新媒體展示設計對新時代的適應， 也是對具有更高要求的'參觀者的滿足， 這種沉浸感能夠幫助參觀者真正融入進展覽中去， 體驗展覽所要傳遞的信息， 能夠極大地提升新媒體展示設計的效果。
二、VR技術
(一) VR技術的概念。
VR技術是隨著科技發展產生的又一大成果， 它是一項新興的高新實用項目， 主要是指通過計算機模擬出一個虛擬三維空間， 將參觀者的多種感官調動起來， 把參觀者帶入虛擬空間， 實現在虛擬空間像現實生活中一樣的交流與互動， 從而達到讓參觀者仿佛置身其中的效果， 提升展示效果。目前， 媒體展示正逐漸打破局限性， 向著更加高效便捷的方向發展， 而VR技術就是其中一種發展方向， 是在新媒體展示設計中實現交互藝術、增加參觀者體驗感的重要技術基礎。有了良好的技術支撐， 豐富的展示形式才得到了實現的可能， VR技術的出現幫助設計師實現了許多以前不可能實現的設計， 比如帶領參觀者體驗原本普通人無法體驗的活動或者將已經消失的物種重新展示到人們面前加強人們對動物的關注等等。VR技術能夠運用的范圍十分廣泛， 不僅僅體現在新媒體展示設計上， 還可以運用到橋梁設計、機器人技術研發等諸多方面， 由此可見， 加強對VR技術與其發展方向的研究十分有必要。
(二) 特征。
VR技術主要具有交互性、沉浸感和構想性三大特征。交互性是指VR技術能夠通過數字化設備如VR眼鏡將參觀者的動作等在虛擬現實環境中作出反應， 產生一定的交互性與實時性， 這種交互性和實時性能夠極大地提升參觀者對于該虛擬現實環境的體驗度， 從而幫助參觀者更好地理解該設計所想要表現的思想。VR技術幫助參與者在虛擬現實中能夠做出與現實中一樣的動作與反應， 甚至還能夠模擬不可能在現實中存在的互動， 非常神奇， 同時對于很多領域的研究也具有參考意義。沉浸感是指通過VR技術的運用讓參觀者“真正”進入到設計師的展示中去， 將傳統媒體展示中以展示物為主體轉變成新媒體展示中以人為主體， 幫助參與者在虛擬現實中獲得真實的體驗和感受， 從而達到良好的展覽效果。構想性是指設計師能夠通過VR技術將抽象的事物“具象”地表現出來， 但是并不作為控制的主體， 設計師實際上是為參觀者提供一個虛擬環境， 但是真正的體驗與參與是參觀者自身進行的活動， 簡單來說就是設計師為參觀者提供一個環境， 但是參觀者在環境中如何發揮是一個充滿參與性與形象力的過程。以上三個特點是幫助虛擬現實更好地為新媒體展示設計服務的基石， 缺乏了這三種條件， 新媒體展示設計的特點就很難展現， 效果也很難實現。
(三) 發展前景。
隨著經濟與科技的進步， VR技術在我國得到了迅猛的發展， 目前， VR技術及其思想在我國諸多領域都得到了一定的運用， 并取得了諸多成果與突破， 帶來很多行業變革， 尤其是在設計行業， 虛擬現實的出現讓設計行業發生了很大的變革， 它使得藝術設計很多不可能實現的構想得到展現， 同時也打破了藝術設計材料、成本、時間、空間等諸多方面的限制， 使得藝術設計原本單一的展示方式向著多樣化、趣味性、科技化方向發展， 為藝術設計開拓了更加廣闊的空間， 促進了藝術設計行業的發展。對于博物館這樣具有龐大儲存空間與展示空間的場所來說， VR技術是一項非常實用的技術， 它能夠極大地縮小展覽所需要占據的空間， 同時也能夠增強展覽的趣味性， 吸引更多的人參展， 可謂一舉多得。同時， 對于大多數展覽來說， VR技術能夠增強參觀者對于展覽對象的真實體驗獲得更加真實的感受， 將展覽想要傳遞的思想和觀念更好地傳達給參與者， 從而增強展覽的效果。在商業化的展覽上， VR技術的運用能夠更好地幫助客戶了解企業的產品， 由于VR技術具有交互性、沉浸感和構想性三大特點， 客戶對于企業產品的感受和了解更加直觀， 這也增加了商業活動的效率， 節省了時間和成本。由此可見， VR技術在設計展覽行業的應用范圍很廣， 作用也很顯著， 因此， 加強對VR技術的應用研究對于促進展覽行業的發展來說很有幫助。目前我國VR技術雖然已經取得了諸多方面的運用但是總體仍然處于起步階段， 通過層層分析我們可以發現， VR技術在我國很多行業都有運用的價值并且能夠帶來十分顯著的變革， 尤其新媒體展示設計行業， VR技術既是其發展的熱點也是其發展的必然趨勢， 有著不可估量的發展前景。
三、VR技術在新媒體展示設計中的應用案例
我國VR技術在新媒體展示設計中的一大應用實例不得不提2010年中國上海舉辦的世博會， 在這場世博會中設計者使用了大量的VR技術來進行展示， 比如參觀者能夠通過VR技術模擬香港人的日常生活， 而這種體驗只要通過觸摸屏幕便可以進入影像之中進行體驗， 另外， 在這場展示中， 地面采用了觸感式地面， 于是在影像中行走的參與者看到的景象會隨著步伐的改變而改變。而在這場世博會中最令人驚嘆的莫過于動態的《清明上河圖》展示， 通過VR技術讓參觀者仿佛置身真實的北宋汴梁風情之中， 相比較觀看動畫更加真切地體會到北宋汴梁繁華的街市和人文風情。與此同時， 在上海世博會的眾多展覽中， VR技術不僅應用在了中國館， 在其他國家的展示上也有很多運用， 比如在意大利館就展示出了一個虛擬翻書的觸摸媒體裝置， 這種裝置與真實的書本不同， 使用者不需要真正動用手指去翻動書頁， 只需要在裝置前擺動手臂就可以進行書頁的翻動， 同時， 這個裝置能夠幫助使用者迅速找到想要閱讀的內容。通過上海世博會我們可以看出， 目前， VR技術在展示設計中的運用已經越來越多， 虛擬現實無疑是新媒體展示設計的重要發展方向。
四、總結
VR技術是近年來在我國興起的新興產業， 雖然仍處在起步階段， 但是其在新媒體展示設計方面的應用展示出了其巨大的潛力， 它不僅為新媒體展示設計節省了大量的時間、空間以及成本， 還為新媒體展示設計提供了更多可能性， 打破了傳統展示中實物帶來的局限性。盡管VR技術在我國新媒體展示設計領域已經取得了很多很好的發展， 但是與部分發達國家相比， 我國VR技術還存在諸多問題， 如資金缺乏、技術落后等， 如何解決這些問題， 使VR技術在新媒體展示設計及其他行業中發揮更大的效果是目前VR技術的研究重點之一。
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