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域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的虛擬現實技術綜述樣本，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。
增強現實虛擬現實實現過程研究內容
1虛擬現實技術
虛擬現實技術（virtual reality，簡稱VR）是由美國VPL公司創(chuàng)始人加隆.拉尼爾在二十世紀八十年代提出的，它指的是綜合利用計算機圖形系統(tǒng)和各種顯示和控制等接口設備，在計算機上生成的、可交互的三維環(huán)境中提供沉浸感覺的技術，其中計算機生成的、可交互的三維環(huán)境被稱為虛擬環(huán)境（Virtual Environment，簡稱VE）。虛擬現實的三個基本特征是沉浸（Immersion）、交互（Interaction）和構想（Imagination）。與其它的計算機系統(tǒng)相比，虛擬現實系統(tǒng)能提供實時交互性操作、三維視覺空間和多通道的人機界面；目前虛擬現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展。
2虛擬現實技術的具體形式之——增強現實技術
虛擬現實技術按照系統(tǒng)功能和實現方式的不同，又可以分成以下四種具體類型：沉浸式虛擬現實、桌面虛擬現實、分布式虛擬現實和增強現實。
增強現實（Augmented Reality，簡稱 AR）技術，是在二十世紀九十年代由波音公司的考德爾及其同事在設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影像的位置及角度并加上相應圖像的技術，這種技術的目標是在屏幕上把虛擬世界套在現實世界并進行互動。隨著隨身移動電子設備運算能力的不斷提升，增強現實技術的用途將會越來越廣。
目前人們對于增強現實有兩種通用的定義。一是北卡羅來納大學的Ronald Azuma于1997年提出的，他認為增強現實包括三個方面的內容：Combines real and virtual（將虛擬物與現實結合）；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)境的是增強現實（Augmented Reality），靠近虛擬環(huán)境的則是擴增虛境（Augmented Virtuality）。
3增強現實系統(tǒng)的實現過程
雖然增強現實系統(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據和場景信息來保證由計算機生成的虛擬物體可以精確地定位在真實場景中，增強現實系統(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的位置信息進行分析；生成虛擬的景物；合并視頻或直接顯示，即圖形系統(tǒng)首先根據攝影機的位置信息和真實場景中的定位標記來計算虛擬物體坐標到攝影機視平面的仿射變換，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。成像設備、跟蹤與定位技術和交互技術是實現一個基本的增強現實系統(tǒng)的支撐技術。
4增強現實技術的具體研究內容
由于人們對增強現實技術的需求不斷增長，研究人員對基于視覺的增強現實技術進行了很多研究，這些研究內容包括——增強現實系統(tǒng)中虛擬物體與真實場景融合技術的研究包括：3D虛擬物體注冊技術、攝像機標定技術、攝像機的跟蹤技術和基于視頻的實景空間的建模技術，融合技術的研究主要包括：虛擬對象和真實場景的配準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——使得增強現實技術獲得了飛速的發(fā)展。
5增強現實的應用
增強現實技術已經被逐步應用到了很多行業(yè)當中，逐漸進入到我們的生活當中，典型的案例包括：
醫(yī)療方面——北卡羅萊納大學的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瘤；卡內基梅隆大學的“魔眼”工程；布朗大學的外科手術培訓系統(tǒng)。
教育方面——歐洲計算機工業(yè)研究中心的機械模型注解。
工業(yè)方面——SONY公司TransVision增強現實樣機系統(tǒng)。
商業(yè)方面——微軟推增強現實技術——新應用-記事帖；日本新宿高島屋百貨公司內的數字化妝鏡。
文化方面——希臘、土耳其的歷史古跡數字重建；“數字敦煌”工程。
6總結
增強現實（Augmented Reality，AR）技術是近年來的研究熱點，它是將計算機生成的虛擬物體或其它信息疊加到真實場景中，從而實現對現實的“增強”，它是虛擬現實技術（Virtual Reality，VR）的一個重要分支。增強現實綜合了計算機圖形、光電成像、融合顯示、多傳感器、圖像處理、計算機視覺等多門學科。
參考文獻：
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【關鍵詞】虛擬現實;虛擬教學系統(tǒng);建模
一、引言
虛擬現實技術（VR）是一門快速崛起的新型技術，它的出現對教育產生了深遠的影響，改變了以往的一些教學觀念和教學模式，開拓了現行教學手段的發(fā)展空間，為教學的創(chuàng)新提供了廣闊的空間[1]。使我們教學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，逐步實現教學系統(tǒng)的動態(tài)環(huán)境建模技術、實時三維圖形生成和顯示技術以及三維交互系統(tǒng)的研制。
二、虛擬現實技術應用于教學科研的實現方法
首先利用現有的軟硬件、網絡環(huán)境和教學資源，包括各種相關技術專家和開發(fā)人員。本著自主研發(fā)和合作相結合的方向，完成各類醫(yī)學和生物學教學場景虛擬實現和模型建立，從而完成相應的模型數據庫的建設，根據不同的教學目標、科研方向和需求，逐步完善各學科教學課件的整合工作，包括醫(yī)學診治方案和試驗場景再現的制作和標準化工作[2]。以期達到最佳的教學效果和目的。醫(yī)學與其它學科不同，針對的對像是復雜的人體。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，針對教學中的問題，用VR系統(tǒng)實現作精、作透。對于能夠模擬的，盡量模擬，無法模擬的，則想辦法模仿。虛擬教學系統(tǒng)應遵循合理整合現有軟硬件資源，本著實用性，高效性，前瞻性的原則進行開發(fā)和研究。
1.利用虛擬現實技術，對學生進行技能訓練。
虛擬現實的沉浸性和交互性，使學生能夠在虛擬的學習環(huán)境中扮演一個角色，并全身心地投入到該學習環(huán)境中去，以達到動作技能類教學目標要求。利用虛擬現實技術，可以做各種各樣的技能訓練，如手術仿真，影像系統(tǒng)仿真，電子病歷模擬等各種職業(yè)技能的訓練[3]。學生可以反復練習，直至掌握操作技能為止。如學生利用虛擬教學系統(tǒng)做實驗，先閱讀實驗指導書的實驗說明和操作步驟，然后觀察虛擬教學系統(tǒng)中的演示實驗，再與模擬實驗的多媒體課件進行交互“操作”，控制實驗條件，采集實驗數據，論證實驗原理和規(guī)律，寫出實驗報告，分析實驗結果。學生在實驗過程中或實驗結束后，隨時可以由網上老師或計算機智能系統(tǒng)進行跟蹤與糾錯。
2.借助網絡的虛擬化實現輔助教學。
隨著虛擬現實技術以及網絡技術的日益發(fā)展，借助于網絡的虛擬化進行輔助教學，將是未來教育占據主導地位的一種全新教學方法、方式。建構主義主張學習情境和實際情境相結合，因為實際情境具有豐富性和生動性等特點，這對于學生高級認知能力的發(fā)展有促進作用。然而計算機教學的內容，特別是實踐教學因場所等限制不是每時每刻都可以進行，它有空間和時間等因素的限制。而虛擬現實技術可以打破時空的限制，為學生提供一種可在課堂和實驗室中就能找到的虛擬實現，還可以再現特定的環(huán)境。
3.構建虛擬現實的教學平臺。
本研究結合虛擬現實和互聯網技術，利用計算機教研室現有600臺微機和6臺服務器、創(chuàng)建.NET平臺，在B/S架構上逐步開發(fā)出適合進行智能型的、交互式、分布式、圖文并茂的教學軟件，并通過互聯網傳輸逼真的教學和學習環(huán)境。
4.虛擬現實技術在遠程教學中的應用
在遠程教學中，往往會因為實驗設備、實驗場地、教學經費等方面的原因，而使一些應該開設的教學實驗無法進行[4]。利用虛擬現實系統(tǒng)，可以彌補這些方面的不足，學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，從而豐富感性認識，加深對教學內容的理解。
圖1 模塊框架
三、虛擬教學系統(tǒng)實現的重點和難點
虛擬現實應用于教學中具有“減少實驗經費開銷”、“突破時空限制”等優(yōu)點。在此基礎上比較當前實現虛擬現實的幾種解決方案，本項目并最終選擇基于Flex的虛擬現實技術這一解決方案：利用3DS MAX進行建模、通過MXML+Action Script語言實現旋轉、放縮等，并對該解決方案中的技術特性、方案可行性及應用于教學中的優(yōu)勢進行剖析;最后，借助軟件工程的開發(fā)思想（準備階段、分析階段、設計階段、開發(fā)階段和實施階段），設計出一個虛擬教學系統(tǒng)，并結合結構學的應用案例對該系統(tǒng)的部分功能進行開發(fā)，為虛擬教學系統(tǒng)建設提供一個新的開發(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)建的三維虛擬現實場景，使學生通過網絡就可以直接瀏覽并交互。模塊框架如圖1所示。
具體技術路線為：
1.在.NET環(huán)境和B/S架構上建立教學虛擬現實系統(tǒng)平臺。
2.從計算機虛擬教學課件著手，到逐步實現不同學科的虛擬實現的過度。其中包括國家精品課程教學課件的聲、圖和影像的多維虛擬實現（其中包括醫(yī)學影像，電子病歷，LIS，HIS，RIS等。
3.逐步實現臨床診療（虛擬手術，仿真影響神經元信號傳導的因素等）的網絡虛擬教學和遠程仿真實現。
4.整合人工智能、仿真技術、圖形技術、顯示技術、傳感技術、網絡等多種技術于一體[6]。通過硬件設備，計算機和網絡技術的運用，實現聽覺、視覺、嗅覺等多維信息通道獲取信息的高級用戶界面，從而為數字化教學的構想提供保證，填補一些國內在虛擬教學領域的空白，培養(yǎng)教研室科研隊伍。
四、小結
虛擬現實技術是本世紀發(fā)展的重要技術之一，并發(fā)揮神奇的作用，二十一世紀將是虛擬現實技術的時代。而借助于虛擬現實技術，創(chuàng)建一個與現實社會逼真的虛擬學習環(huán)境，在這個學習環(huán)境中，知識以可視化的方式呈現，學習者可以進行自主學習，以自然的方式與學習內容交互，就是本研究的目的。
參考文獻
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關鍵詞：虛擬現實；遠程教育；應用模式
中圖分類號：G726 文獻標識碼：A
一、引言
教育技術的發(fā)展緊緊伴隨著技術進步的步伐發(fā)展，隨著信息技術的飛速發(fā)展現代教育技術也呈現出日新月異的局面。有研究表明，隨著通信技術和信息技術的不斷發(fā)展，有關教育技術特別是遠程教育技術的研究呈現出由電視技術到計算機技術再到網絡技術的發(fā)展路徑。例如美國早期的教育技術研究集中在視聽教育方面，對電視媒體比較關注。90年代以后，計算機逐漸普及應用，教育技術相關的新詞語，如“Courseware”“Hypermedia”和“ComputerSoftware”等大幅度出現。今天，隨著新教育理念和教育技術的發(fā)展，特別是虛擬現實和數字媒體技術的發(fā)展，“遠程網絡教育平臺”“MOOC課程”“虛擬教室”“虛擬實驗”等新術語又不斷出現在現代教育技術研究的舞臺上，呈現出新的發(fā)展局面。我國是教育大國，發(fā)展現代遠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》《中國遠程教育》《開放教育研究》《現代教育技術》《現代遠距離教育》，對包括虛擬現實技術在內的新的信息技術應用做了大量研究。本文在綜合分析相關文獻的基礎上，分別論述虛擬現實技術主要的應用特點、虛擬現實在教育技術中的應用模式和關鍵技術。
二、虛擬現實技術應用于遠程教育的主要優(yōu)勢
我國的遠程教育經歷了三個發(fā)展階段： 一是主要依靠郵政通訊手段進行函授教育；二是利用廣播和電視開展廣播電視教育；三是以信息為基礎開展的現代遠程教育。特別是20世紀90年代以來，隨著計算機網絡為代表的遠程傳輸技術和移動計算技術的發(fā)展，隨著多媒體、虛擬現實等新型媒體技術的發(fā)展和應用，現代遠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、交互沉浸式的學習環(huán)境。其中，虛擬現實技術發(fā)揮著重要的作用。
“虛擬現實技術”是一種利用計算機為用戶生成模擬人物和場景的技術，該模擬的人物和場景非常相似于所對應的現實世界人物和場景，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。所以又稱為虛擬現實技術可以虛擬出“一個真實的世界”。虛擬現實技術同時還具有鮮明的特色―3I特性：“沉浸（Immersion）”“交互（Interaction）”和“想象（Imagination）”。虛擬現實技術首先追求的是能夠達到沉浸的“真實”體驗，能夠提供有效的人機“交互”，能夠為用戶提供一種甚至超越現實意境的“想象”空間。
虛擬現實技術是一門綜合性的技術，不僅包括圖形學、圖像處理、模式識別、網絡技術、并行計算技術、人工智能等特殊的信息技術，而且涉及數學、物理、通信，甚至與氣象、地理、美學、心理學和社會學等相關知識。如果真的能夠方便地生成各種虛擬的現實世界，同時又具有3I特性，必將在遠程教育中發(fā)揮重要的作用。
三、虛擬現實技術在遠程教育領域的主要應用模式
前一個時期，我國遠程教育技術大多還是基于網頁的遠程教育平臺，依靠文字和平面動畫提供在線的教育服務。由于教育者和學習者的時空相對分離而無法提供身臨其境的學習環(huán)境，也由于教育內容更多屬于單向的線性播放模式而無法提供人機交互環(huán)境，還由于只是通過視頻進行演示教學而無法提供真實的實驗教學環(huán)境，大大降低了學習的主動性，已無法激起學生的學習興趣和積極性。現代遠程教育的發(fā)展趨勢是網絡化、智能化、虛擬化。虛擬現實技術因其特有的多感知性、浸沒感、交互性和想象性等特點，在遠程教育中具有強大優(yōu)勢和潛力。
虛擬現實技術本身也在發(fā)展之中，基于虛擬現實技術的應用也在實踐探索之中。從目前情況看，虛擬現實技術在遠程教育中的主要應用可以分為兩個層面：一是簡單應用，基本上是在教室教學資料中運用虛擬現實技術制作課件，將抽象問題和復雜問題直觀化、可視化。例如醫(yī)學教育中的人體結構和各類生命循環(huán)系統(tǒng)功能演示等。二是高級應用，所謂高級是用虛擬現實技術專門制作特殊功能的系統(tǒng)，并在遠程教育平臺上使用。這類高級的虛擬現實應用主要包括三個方面：
一是虛擬訓練場和虛擬實驗室。專門提供規(guī)模較大的分布式專業(yè)訓練和實驗環(huán)境。例如軍事訓練環(huán)境，運用軍事仿真技術、虛擬現實技術和分布計算技術，構建真實的軍事對抗訓練環(huán)境，這已經是成功的應用模式了。同樣，在一般的學科專業(yè)教學中，可以通過建構虛擬實驗室，使得許多現實的實驗室功能可以虛擬化。
二是虛擬教室和學習環(huán)境。這類應用主要是提供虛擬的數字校園，在網絡化的數字校園里有著許多不同授課內容的“教室”，有著虛擬化的校園、圖書館和學科專業(yè)網站，甚至有著同類學員的學習“社區(qū)”。
三是虛擬創(chuàng)新設計環(huán)境?，F代教育提倡的創(chuàng)新學習，隨著虛擬現實技術的運用也逐漸成為了可能。利用虛擬現實技術可以建立實際動手設計環(huán)境，學生可以開展近乎真實的創(chuàng)新設計。如服裝設計、藝術設計和科技產品設計。如果再能夠利用產學研結合的機制，這樣的設計環(huán)境將會是非常有意義的。
總之，運用虛擬現實技術人們可以虛擬出一個真實的校園環(huán)境或者構建一個虛擬的學習環(huán)境，經過實時渲染的分布式虛擬現實環(huán)境將會讓學生在虛擬現實空間中學習的感受就如同在3D游戲中一樣，他們可以實時地進行三維交互、實時地參與教學活動、與教師進行溝通。
四、虛擬現實技術應用于遠程教育應該重點關注的問題
虛擬現實技術具有非常理想的發(fā)展前景，但是仍處于快速發(fā)展的階段。虛擬現實技術運用于遠程教育，應該分別從技術和應用兩個方面關注以下問題。
從技術的角度，要重點關注虛擬現實關鍵技術發(fā)展的動態(tài)。要想理想地用計算機生成真實感很強的虛擬世界，并且能夠在廣域網范圍內交互使用，技術難度是很大的。目前大多數人認為有五項關鍵技術正在積極突破。
（一）動態(tài)環(huán)境建模技術
一般說環(huán)境建模比對象個體建模復雜，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)境的三維數據，并根據應用的需要，利用獲取的三維數據建立相應的虛擬環(huán)境模型。
（二）實時三維圖形生成技術
目前三維圖形技術盡管已經較為成熟，但是如何實現“實時”生成仍然是挑戰(zhàn)。
（三）立體顯示技術
目前虛擬現實的交互能力主要依賴于立體顯示和傳感器技術。但現有的虛擬現實還遠遠不能滿足需要，虛擬現實設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
虛擬現實應用的開發(fā)比較復雜，效率和質量保證也很困難，網絡化的運行平臺也很難滿足廣域網環(huán)境。目前還必須重點研究虛擬現實的有效開發(fā)工具和高效分布式運行平臺。
（五）系統(tǒng)集成技術
集成技術包括信息的同步技術、模型的標定技術、數據轉換技術、數據管理模型、識別和合成技術等等。由于虛擬現實中包括大量的感知信息和模型，因此系統(tǒng)的集成也非常復雜。
從應用角度，要更新教育觀念并能夠有效運用建模技術構建學習環(huán)境。包括如何運用建模技術構建與教學相關的對象和場景，如何構建以學生為主體的自主學習過程，如何設計人機交互環(huán)節(jié)等等。當然熟練掌握虛擬現實技術和數字媒體技術是重要的應用基礎。正像高質量的動漫游戲制作非常不易一樣，好的虛擬現實教育作品的研發(fā)也是具有挑戰(zhàn)性的。
五、Y語
現代教育技術的應用逐漸呈現出網絡化、智能化和虛擬化的重要趨勢。虛擬現實技術在現代遠程教育領域的主要應用模式包括：虛擬訓練場和虛擬實驗室、虛擬教室和學習環(huán)境、虛擬創(chuàng)新設計環(huán)境。當前相關的關鍵技術和新的應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
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【關鍵詞】虛擬現實 VR 社交 沉浸感
近年來，智能手機逐漸普及，據統(tǒng)計，百分之八十左右的智能手機里都會裝至少2～4個社交軟件?？梢钥闯錾缃灰呀浾紦宋覀兩钪械囊淮蟛糠直壤c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，Facebook以20億美元現金加股份收購了Oculus VR，馬克?扎克伯格說：“虛擬現實不只是游戲，它將成為下一代的計算平臺和社交媒介”。
1 什么是虛擬現實？
提到虛擬現實，大部分人會想到VR眼鏡，VR游戲之類的產品，這也是我們目前為止接觸到最多的虛擬現實產品。那么，什么是虛擬現實？
虛擬現實又稱Virtual Reality，簡稱VR，指的是由計算機產生的三維交互環(huán)境，用戶參與到這些環(huán)境中，獲得角色，從而得到體驗。參與者可以借助設備，看到計算機產生的虛擬環(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，交互感和聯想感。
2 VR社交平臺的技術支持
2.1 視覺技術
虛擬現實技術通過計算機圖形學將人眼所看到的場景進行描繪，真實還原物體的顏色，亮度和質感。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。其中被動式立體眼鏡成像技術主要包括色差式和偏振光兩類；主動式立體眼鏡成像技術包括主動快門式和左右分屏立體成像。
2.2 聲音技術
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技術中的全景聲便能起到關鍵的作用。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，耳機中裝有校準傳感器，檢測出聲源的位置數據并集成至獨有的算法，改變人所聽到的聲源的大小和音調，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
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。通過肌肉感應器和3D動態(tài)感應器，讓玩家體會虛擬環(huán)境的觸感，通過肌肉刺激技術，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在社交平臺的應用
VR技術一方面已經廣泛應用于游戲中，傳統(tǒng)的游戲只是自己通過鼠標、鍵盤等一些外部硬件設備來完成操作，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手柄等設備，將游戲場景呈現在一個大屏幕上，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技術可以呈現更多的社交場景，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技術則實現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味呢？
4 VR在未來社交中的發(fā)展
早在2014年3月，Facebook以20億美元現金加股份收購了Oculus VR之后，便意味著VR在社交中存在著無限的未來。扎克伯格當時就表示：“我們正在做一個長期的布局，沉浸式虛擬現實和增強現實將成為人們日常生活的一部分”。
VR應用在社交中，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，與其他人進行互動和交流。VR社交技術也在不斷地完善，通過Oculus或其他攝像設備，能夠真實的將用戶的肢體動作和表情體現出來，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社交游戲產品，內容比較豐富，融入了聊天室，VR影院，游戲競技等互動方式，當用戶上線時，可以邀請同時在線的用戶進行游戲，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，極大程度的推進了VR社交的發(fā)展，騰訊和Facebook目前還引領者當前社交的主流，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技術在社交方向的前景，相信在不遠的未來，VR社交將替代現在的傳統(tǒng)社交方式，改變我們的生活。
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展示設計是通過空間與平面設計創(chuàng)設特定主題的空間, 不斷調動觀眾的感官, 吸引觀眾參與, 以實現展品的宣傳、促銷目的。近年來, 在黨和政府的支持下, 國內展覽展示行業(yè)規(guī)模不斷擴大, 并保持著良好的發(fā)展態(tài)勢。數據顯示, 2015年全國共舉辦展覽9283場, 同比增長15.9%, 在展覽會面積、觀展人數上均顯現出強勁的發(fā)展動力。
當前, 國內展示設計行業(yè)顯現出展示手段不斷更新、展館類型不斷豐富、展示內容與空間高度融合等新趨勢, 這些趨勢均體現出以下共性特征:一是數字技術輔助實物展示。隨著數字技術的不斷發(fā)展, 展示設計的展示手段、類型、內容等也日新月異。傳統(tǒng)展示設計主要以文字、圖片、模型的靜態(tài)形式呈現, 手段單一、內容單薄, 不足以充分引起參觀者的興趣, 也難以全面展現設計師的才華?；跀底旨夹g的展示設計能盡可能調動聲、光、電、影視等多項資源, 且形式多樣、展示內容豐富, 可最大限度調動觀眾的視覺、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。在互聯網和大數據環(huán)境下, 觀眾習慣了交互式、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, 展示設計必將引入更多創(chuàng)新技術, 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、增強現實技術在展示設計行業(yè)的應用現狀
增強現實技術 (Augmented Reality, 簡稱AR) 基于網絡跟蹤、計算機顯示、交互及定位技術, 將計算機的虛擬信息在現實場景中顯示, 充分調動人們的視覺、聽覺、觸覺等感官, 從而實現對現實場景的增強, 強化觀眾對現實世界的體驗。總體來看, 增強現實技術具有顯著的三維配準、實時交互和虛實結合特征?；谠鰪姮F實技術的展示設計可有效提升用戶體驗, 借助RFID、自然圖像識別等技術, 可對室內三維空間坐標進行準確定位, 從而將現實空間擴大到虛擬現實領域。
國外在增強現實技術應用于展示設計行業(yè)方面積累了較多的經驗。如, 2012年印度的一場汽車展上, 主辦方基于增強現實技術, 將象征新車XUV500靈魂的虛擬的野生豹帶到車展現場, 在現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, 計算機實時計算野生豹的運動軌跡, 并調整攝影機影像的角度與位置, 輔以相應的圖像技術, 使虛擬的野生豹得以在現實世界中展現并與人進行互動 (圖1) 。
國內增強現實技術在展示設計行業(yè)的應用仍處于初級發(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等領域的探索, 相關科研人員在增強現實領域研究了體感互動、智能體感手環(huán)控制大屏系統(tǒng)、卡片識別增強現實、移動終端增強現實等技術, 在展廳設計上掌握了增強現實、多點觸摸、多媒體顯示屏、全息成像等核心技術。如, 華堂展業(yè)為足球展館設計的互動體驗方案 (圖2) , 基于增強現實技術, 利用攝像頭捕捉人們的踢球動作并觸發(fā)相應的射門動作, 將虛擬的場景與真實世界的人物行為相結合, 大大提升了觀眾的參與興趣。
隨著互聯網技術、大數據技術、人臉識別技術的全面推進, 這些技術與增強現實技術配合在展覽業(yè)內獲得了廣泛應用, 為展示設計的形式、內容、手段和技巧注入了活力, 極大地提升了會展服務的水平和效率, 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, 會展活動對增強現實技術的應用不足, 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, 每件商品貼有對應的紙牌標簽, 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, 在展示設計行業(yè)引入增強現實技術, 從而增強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。在未來的展示設計中, 必須結合網絡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, 從而最大限提升產品的展示效果。
三、增強現實技術在展示設計中的應用前景
1. 對未來會展服務形式的影響
增強現實技術可以將過去以實物展示為主的展會服務形式轉變?yōu)榛诖罅縿討B(tài)數字音頻、數字模型及大容量計算機儲存技術的虛擬實物和實景再現形式, 通過生動、全面的虛擬現實場景增強觀眾的感官體驗。以房地產展會為例, 房產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。結合增強現實技術, 通過設計AR情景播放的宣傳片、經過特殊處理的視頻、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, 通過極強的互動性與真實性給客戶帶來全新的感受;亦可通過VR設備+AR顯示的模式展現小區(qū)的虛擬現實場景, 所有關于產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實場景中, 使觀眾無需講解員就可了解產品的詳細信息, 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, 在未來會展服務中必將擁有良好的發(fā)展前景。
2. 對未來會展服務效率的提升
隨著增強現實技術與會展行業(yè)的結合, 會展服務效率將得到大大提升。傳統(tǒng)會展服務模式大多是講解員向觀眾以無差異、灌輸式的方式進行會展服務, 而虛擬現實技術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實環(huán)境中, 個性化選取所需講解內容, 亦可實現與虛擬環(huán)境的互動交流。同時, 增強現實技術在展示中增加聲、光、電、影視等元素, 極大地增強了會展的趣味性、真實感和互動性, 通過3D模型創(chuàng)設虛擬現實場景, 使抽象的產品展示更加形象化、可視化, 便于觀眾理解。由于基于AR技術的會展模式可以為觀眾展現全方位、互動化的虛擬現實場景, 將主辦方想表達的內容通過易為觀眾接受的形式予以表達, 將會顯著提升會展服務效果, 也為企業(yè)提供了更多的商業(yè)機會。
3. 對未來會展服務的創(chuàng)新的影響
增強現實技術不僅為會展服務形式注入了新鮮的血液, 而且加快了會展服務的創(chuàng)新腳步。就AR技術本身的發(fā)展來說, 當前較為流行的是人手交互的人機交互模式, 即向機器傳輸手指、手掌和手勢等信息實現人機交互。業(yè)界關于AR技術的研究不斷推進, 像基礎3D模型、透明視頻、場景展現、AR游戲、VR結合、大屏互動都是常見的AR技術表現形式。隨著增強現實技術的行業(yè)滲透力不斷增強, 尤其是物聯網、人臉識別技術、人工智能的不斷發(fā)展, 增強現實技術在展示設計中如虎添翼, 增強現實技術的應用與研究也在不斷推進。未來, 普及度高、攜帶方便的智能移動設備將成為AR技術的重要載體, 憑借智能手機的高清攝像頭、GPS定位、強勁的CPU等, 無須配置任何外部設備即可方便運行AR應用, 如果將其應用于展會中, 無疑將會成為吸引觀眾眼球的亮點。
四、結語
增強現實技術的核心理念在于人機交互, 而展示的目的在于項目方與客戶的交互。因此, 基于增強現實技術的展示設計必然需要強調人機交互理念, 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品的展示效果。當前, 國內展示設計行業(yè)的增強現實技術仍存在許多技術難題需要攻克, 如3D圖像成像性能、自然圖像識別的準確性及應用界面人機交互性能等, 這些關鍵技術直接影響用戶體驗。隨著計算機軟硬件技術、數字交互技術、計算機圖形學及微電子傳感器設備的不斷發(fā)展, 基于增強現實技術的展示設計行業(yè)必將迎來光明的發(fā)展前景。
參考文獻
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[關鍵詞]虛擬現實 大學生安全教育 VR技術 AR技術
一、引言
進入互聯網+時代以來，電子科技產品極大豐富著人們生活的方方面面，在教育教學領域中相關的科技產品和技術發(fā)展日新月異。目前國內正興起一種新的教學媒體一利用VR技術（虛擬現實技術）安全教育教學，借助虛擬現實技術安全教育教學作為一種新的教學媒體，能使高校在校學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生安全教育教學質量，創(chuàng)新發(fā)展成有效的大學生安全教育教學手段。利用這項技術并在大學生安全教育教學中普及，將進一步推進安全教育教學技術手段的現代化，極大提高大學生安全教育教學水平，對培養(yǎng)大學生全面了解和掌握安全知識、安全技能，提高大學生的安全素質和能力有不可估量的意義。
二、VR（虛擬與現實）技術綜述
虛擬現實技術（Visual Reality），簡稱為VR技術，是運用了計算機圖形與多媒體技術、傳感器技術、人機交互技術、網絡技術、立體顯示技術以及仿真技術等多種科學技術綜合發(fā)展起來的計算機領域的新技術；是計算機生成的、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實世界真實再現，也可以是構的世界。操作者置身于計算機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。所以虛擬現實技術為機交互提供了新的交互媒體。VR的核心是人工智能和計算機視覺，動態(tài)環(huán)境建模技術、立體顯示和傳感器技術、系統(tǒng)開發(fā)工具應用技術、實時三維圖形生成技術、系統(tǒng)集成技術是VR的關鍵技術。VR技術作為21世紀重要的發(fā)展學科以及影響人們生活的重要技術越來越受到全世界科學家重視。
虛擬現實擁有以下三個基本特性：沉浸（IMMERSION）、交互（INTERACTION）和構想（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想，尋求完美解決方式。
三、國內外VR技術在安全教育應用現狀
在VR安全教育領域，美國發(fā)展勢頭迅猛，美國ETC研發(fā)了高級災害管理模擬系統(tǒng)（ADMS）目前由紐約應急管理辦公室不斷創(chuàng)新發(fā)展作為訓練緊急事故指揮官和災難管理系統(tǒng)，通過紐約城市虛擬副本，模擬自然與人為的各種自然、社會災難情況并進行模擬演練處置；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害時的處理能力；南密西西比大學Sportevac項目提供給人類在體育場面對危險時進行疏散工作提供解決方案；達特茅斯醫(yī)學院的OPS-PLUS項目應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、化學或生物類型的恐怖危害如何應對，通過虛擬訓練提高應急能力；佛羅里達大學與360ed公司研發(fā)基于網絡的VR模擬“燒傷中心”游戲，訓練那些提供關于燒傷治療相關性醫(yī)療從業(yè)者。以色列內蓋夫本?古里安大學Anat Meir研究應用通過虛擬現實訓練在兒童安全教育研究應用幫助正確過馬路訓練。2014年日本愛知縣用Oculus Rift做有關地震等災害預防模擬訓練。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技術建設“安全生產互動游戲體驗館”做有關安全互動體驗教育普及活動。
總而言之，在國內外利用VR技術在安全案件模擬、各類安全教育和防范訓練中與傳統(tǒng)的培訓結合并具有更大的優(yōu)勢和更多的靈活性，目前國內外應用形式越來越廣泛。
四、基于VR技術的大學生安全教育方式優(yōu)勢
4.1開放性
虛擬演練打破了以往傳統(tǒng)安全教育教學模式在固定場所上的限制，可以根據大學生當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)境條件下學習訓練，受教育學生只需要借助相關設備即可進入共同的虛擬演練環(huán)境進行實時的相關的安全教育學習訓練。
4.2針對性
可以針對大學生不同的安全需求情況做出獨特的處理。VR應用可以創(chuàng)建高等院校校園場景或者學生必經歷的社會場景，受教學生可以結合自身安全因素的弱項置于各種突發(fā)、復雜有針對自身安全因素弱環(huán)境中去，借助安全教育教學演練模擬后可視化的評價反饋受教學生能快速取得自己安全成績，根據成績評估相關弱點從而進行針對性訓練，提高自身的應變能力與相關處理技能。
關鍵詞：全景圖技術；應用；技術問題
一、全景圖技術特點及國內應用現狀
(一)全景圖技術特點
全景圖技術比起其它需要大量的三維場景建模及仿真技術投入的虛擬現實技術手段而言，它采用拼接的現實全景圖像輕而易舉的幫助人們實現對身臨其境的虛擬漫游及交互的渴望。對于很多現實環(huán)境的三維虛擬展示，諸如：旅游景點虛擬導覽、城市環(huán)境三維全景虛擬、房產全景虛擬等等，都有非常實際的應用價值。全景圖技術以其在虛擬現實技術中獨有的優(yōu)勢，具有了其他虛擬現實手段所不具備的特點：1、它所需輸入的數據少，數據采集及處理不十分復雜，只需事先拍攝一系列復合要求的圖像即可：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心的視覺內容，減少了操作運行的負擔；3、它無需硬件加速就能在Pc機上實時運行，對設備的投入和要求明顯低于其他虛擬現實技術要求：4、它不依賴于特殊的設備，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、它能夠顯示高質量圖像，并且處理時間與場景的復雜度無關，這是用三維場景建模手段實現全景瀏覽所無法匹及的。
(二)全景圖技術國內應用現狀
在目前網絡技術條件下，全景圖技術所具備的虛擬現實技術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當中，它也是最具實用價值和效益的技術之一。雖然說全景圖技術的應用領域廣泛，但卻由于受到人們認識上的局限，其起步不久的三維全景技術還存在諸多問題：
1、產品缺乏虛擬導覽。場景中的全景虛擬再現的結果除了使人們獲取想要的基本視覺信息之外，與其關聯的最直接的結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應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)境中的導覽功能，這在大場景的全景技術應用中最為突出。如何使虛擬導覽采用多媒體人機交互界面和交互信息導航方式，使地圖方位與全景方位相結合，給人們獲取更清晰的全景概念?這是我們在實際應用中需要面臨和思考的問題。
2、社會對技術的認知度及應用推廣度不高。全景技術在中國的發(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絡和網站所接受。同時，采集和圖片處理技術也限制了它的發(fā)展及商業(yè)運營模式。在應用逐漸走向民用的進程中，當人們還都沉浸在由虛擬現實技術所帶來的科幻電影、cG動畫等視覺享受的時候，很少有人肯俯下身關注這樣一個技術復雜度不高、應用準入相對簡單的技術。
3、技術在行業(yè)中的深入結合度不高，自身發(fā)展受到其他技術發(fā)展制約。由于技術推廣應用發(fā)展的緩慢，造成了技術在行業(yè)領域中應用的深層次發(fā)展的滯后，更多可以開拓的應用領域和功能也總是沒有新的進展和突破。全景圖技術在網絡中的應用同樣受到了計算機硬件、網絡帶寬限、客戶端軟硬件等諸多技術因素的影響，其技術應用成熟度與推廣度受到多方面因素制約。
二、全景圖技術的若干技術問題
對于虛擬全景圖技術的關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
全景圖的獲取途徑大致有：1、全景照相機；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。攝像機固定在三腳架上，并圍繞相機光心旋轉，如圖[1]：2、多投影中心法，單一相機在不同拍攝位置，或多個相機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
全景圖的生成過程可以說是全景圖技術中的一個重點，它要經過折疊變換、圖像整合、接縫平滑等過程最終實現全景圖的生成效果。
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，在該空間內對圖像作局部匹配和圖像整合，然后通過坐標變換，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)、仿射變換和投影變換進行完成。
2、圖像整合
圖像整合是尋找圖像間的對應關系以及對應關系間的映射，整合過程是全景圖生成技術的關鍵所在。
3、接縫平滑
在圖像經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也并非絕對精確，再加上鏡頭可能帶來的徑向失真現象，這些都是接縫產生的原因。對于接縫的處理我們可以借助圖像處理軟件來完成，直接實現對圖像的拼接，如利用Photoshop的直接合成功能對鄰近圖像進行處理，但仍有部分的細節(jié)處理一定要由技術人員手動完成才能保證全景圖的最終效果和質量。
(三)及網絡嵌入技術
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，用Java Applet嵌入HTML頁面來實現。隨著Flash技術在網頁中應用的日漸普遍及流行，我們也可以借助于Action Scrip來實現全景的。隨著全景圖獲取及生成技術的日漸成熟，嵌入技術逐漸成為了全景圖在網站中應用的重要技術核心。
基金項目：浙江省高等教育教學改革項目(jg2013059)“基于虛擬智慧城市的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓平臺與共享機制研究”成果。
摘要：虛擬現實等現代信息技術的發(fā)展為構建虛擬大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓平臺提供了可能性，為滿足實訓的需要，這種平臺應包含資源供應、生產、管理、咨詢服務等四大基礎性功能，學生基于這四大基礎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，教師可以跟蹤和觀察學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，并有針對性地開發(fā)出系列課程對學生進行指導和訓練。
關鍵詞 ：虛擬現實 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)基地實習等形式來進行，雖然取得了一定的成效，但是由于沒有一個統(tǒng)一的實訓平臺，致使相關教學內容不系統(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)實訓平臺。只有建立起這種由學校可控制的平臺，才有可能使在校大學生普遍地得到充分的能力訓練，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)范化和科學化的軌道。然而，要建設這樣的平臺，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，虛擬現實(Vi r tualReality，簡稱VR)技術等現代信息技術的發(fā)展，為高校建設虛擬大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓平臺提供了可能性。本文擬就構建虛擬大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓平臺的有關問題展開探討。
一、虛擬現實技術的特點、應用與啟示
虛擬現實(Virtual Reality，簡稱VR)技術的發(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“虛擬現實”概念。20世紀80年代，美國VPL公司的創(chuàng)建人之一Jaron Lanier對“虛擬現實”概念的內涵予以了明確化，認為其是一種在視、聽、觸、嗅、味覺等方面高度逼真的計算機模擬環(huán)境，用戶可與此環(huán)境進行互動，產生身臨其境的體驗，而構造此環(huán)境的技術便被統(tǒng)稱為“虛擬現實技術”。顯然，這種技術是一種復合技術。虛擬現實技術具有四大典型特點：一是多感知性，即除了傳統(tǒng)計算機技術的視覺感知之外，虛擬現實技術還包括聽覺、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實。三是交互性，是指用戶對模擬環(huán)境內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，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)境中的物體依據物理定律進行動作的仿真程度很高。虛擬現實技術與互聯網相結合，產生了一種新型的Web3D技術，這是一種基于Internet、依靠軟件技術來實現的桌面級虛擬現實技術，這種技術為在互聯網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，可以產生身臨其境的感覺，當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)造一些物品和服務來滿足其他玩家的需求，創(chuàng)造者擁有物品和服務的所有權和銷售權。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”的地產經營，主要業(yè)務是將中國西湖等美景作為電子地產的配套工程，銷售給想在“第二人生”中有所發(fā)展的玩家。除了風景、基礎設施、住宅建設，鐘安社及其團隊還涉獵虛擬世界中的家具制作等服務，目前團隊在“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?，F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。
虛擬現實技術的發(fā)展和應用，尤其是象“第二人生”這種虛擬世界的成功開發(fā)，為我們構建虛擬大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓平臺提供了有益的啟示，它一方面說明以WEB3D技術為代表的虛擬現實技術能夠高仿真地模擬現實和復雜的經濟活動，另一方面也說明在模擬現實的網絡環(huán)境上完全可以構建出一種高效的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓平臺。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、評價、管理功能，我們便可以創(chuàng)建出一個理想的虛擬大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓平臺。這種平臺不但可以容納所有的在校大學生都參與實訓，促進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的普及化，而且可以不受時空的限制，讓大學生下課以后在宿舍都可以進入這個平臺進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，促進創(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生在平臺上的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)進展情況，及時發(fā)現學生們碰到的問題并予以指導，在此基礎上還可以開發(fā)出相應的系列課程和教材，促進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的規(guī)范化、系統(tǒng)化。
二、虛擬大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓平臺的基礎功能
構建網上創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓平臺將主要采用虛擬現實技術，此外還要用到多媒體、人機交互、數據庫和網絡通訊等技術，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，這些差別主要體現在：第一，虛擬創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓平臺的目的在實訓和教學，而“第二人生”等游戲的目的在于給游戲開發(fā)商帶來收益。目的的不同必然導致功能的迥異。與游戲一味地強調新奇、詭異和利潤不同，實訓平臺在功能的設計上必須以學生為中心，以訓練學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為出發(fā)點，這既是平臺在基礎性功能設計時必須遵守的原則，也是實訓平臺區(qū)別于游戲的關鍵點。第二，與游戲的廣域性不同，網上創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓平臺可以是一個基于校園的局域系統(tǒng)。游戲的用戶數量大、分布廣，對網絡帶寬的要求高，這給其在一些復雜模擬功能的實現上帶來了限制，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)實訓平臺參與的人數基本確定，一般以本校的在校學生數為限，即使擴展到校際間和區(qū)域范圍，學生數量也基本上可以確定，基本上不用顧忌帶寬的限制，這為實訓平臺在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方面進一步豐富基礎性功能提供了條件。第三，游戲的管理控制權限在開發(fā)商，而實訓平臺的管理將實行學生自治。譬如“第二人生”游戲中土地的供應量，林登幣與美元匯率的確定等，都是林登實驗室根據自身利潤最大化條件來確定。實訓平臺則不同，平臺中包括土地等在內的資源的供應、虛擬貨幣的發(fā)行與管理等都將由學生根據一定的規(guī)則和目標自己來管理和控制，這種管理和控制的過程本身就是對學生能力的一種實訓。
基于以上差別，我們現在可以明確虛擬創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓平臺將是一種由學校和學生可自主控制的虛擬城市系統(tǒng)，這個系統(tǒng)應包含四大基礎性功能。
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城市的發(fā)展目標對相應資源進行拍賣、投放等活動。
二是物品的生產。虛擬城市最初展現給市民（大學生）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)的設置，而是只有一個強大的腳本工具。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，以滿足自己和其他市民的需要。每一位市民的創(chuàng)意具有自主知識產權，可進行自由交易，與真實的商業(yè)社會的運行近乎一樣。
三是活動的管理。虛擬城市要能夠設置自己的管理機構以管理城市公共資產和維護城市的穩(wěn)定運行，設立市長以及工商、銀行、稅務、法院等相關職能部門，并發(fā)行自己的貨幣，城市公務員由符合一定條件的市民擔任，市長通過市民選舉產生，各級職能部門的人員通過應聘和競聘產生。城市所有商務活動要依法進行，法律主要依照現實的法律，個別例外條款由城市各行業(yè)推選的代表討論通過，對非法商務活動的懲處由相關職能部門進行。
四是咨詢服務。虛擬城市要能夠提供一些特定商品與服務的工藝流程和技術規(guī)范，并隨時向市民提供咨詢服務，對市民在虛擬城市生活過程中所排放的垃圾、廢氣等可以進行計算統(tǒng)計和實時，必要時發(fā)出預警，對污染進行監(jiān)控，污染達到一定程度，便要能夠對居民的生活造成影響。
三、虛擬大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓平臺的運行模式
新生入校后，在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓平臺中進行注冊，注冊后平臺會賦予每個學生一個身份編號（它是學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一定的比價關系（具體比價關系由城市有關管理機構根據城市發(fā)展情況確定和）進行互換。生命值代表一個市民的活力強度，在虛擬城市中從事某些工作，可能會需要應聘者擁有相應水平的生命值，例如應聘公務員崗位，可能只有生命值達到2000P以上的市民才有資格參加應聘等；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（大學生）圍繞虛擬城市生活的需求來創(chuàng)造和提供相關的物品和服務，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機構。注冊后每個市民的生命值每天會減少1P，但如果登錄了且進行了相關活動，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，具體減少的數量由城市的相關管理機構確定，市民可以在城市咨詢服務系統(tǒng)中查詢。之所以設置生命值，主要是為了激勵學生時常登錄虛擬城市，其值的大小表明了學生在虛擬城市中的活躍程度。
對學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的考核主要是依據其所掙得的城幣，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機構的互換比率統(tǒng)一換成城幣，以確定每位學生的考核等級。
教師在大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺中擔當兩種角色：一種是指導老師，負責指導3-5名學生（具體數目可以根據本校教師總量和學生總量來確定），關注和跟蹤學生在平臺中的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動并對其提供指導和建議；另一種是任課教師，負責講授相關的課程。對于與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相關的理論課程，全部采取視頻的形式植入到平臺系統(tǒng)中，使學生可以利用手機等移動終端，不拘時間和地點都可以進行學習；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，學校每學年組織一次考試，學生根據自己的學習進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分，不合格則需要重新參加考試，直至考試合格。經過一定時間的積累，教師 便可以針對學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、結束語
本文分析了構建虛擬大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓平臺的可能性、平臺需要具有的基礎功能以及平臺的運行模式等問題，認為構建這樣的平臺系統(tǒng)不能像虛擬現實的游戲那樣，追求新奇、詭異和刺激，而必須以服務學生、培養(yǎng)學生的創(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、生產、管理和咨詢服務等基本功能，這些基本功能將為大學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動提供必要的資源供應和技術規(guī)范。大學生（市民）通過對虛擬城市的建設和自治，得到相應技能的實訓。在這個平臺系統(tǒng)中，教師要擔當起指導和授課的雙重職責，積極跟蹤學生在平臺中的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動，根據其碰到的問題，及時予以指導，并開發(fā)出系列課程和教材對學生進行訓練。以這樣的實訓平臺作支撐，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)化和科學化的新臺階。
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