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虛擬現(xiàn)實技術(shù)可利用計算機(jī)產(chǎn)生一個以自然的視、聽、觸等功能感受的三維環(huán)境,人們可以方便地對生成的“虛擬世界”進(jìn)行交互式的觀察、分析、操作和控制。它以仿真方式給用戶創(chuàng)造了一個實時反映實體變化與相互作用的界面,使用戶可直接參與并探索仿真對象在所處環(huán)境中的作用與變化,它具有多媒體信息的感知性、沉浸性、交互性和自主性等特點。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)建出逼真的礦山工程環(huán)境對優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計具有重要的實用價值。
為了給用戶創(chuàng)建一個能使其感到身臨其境和沉浸其中的環(huán)境,必要的條件就是根據(jù)需要能在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中逼真地顯示出客觀世界中的一切對象:不僅要求所顯示的對象模型在外形上與真實對象酷似,而且要求在形態(tài)、光照、質(zhì)感等方面十分逼真。
目前,相關(guān)軟件發(fā)展迅速、種類較多,其中常用的軟件有MultiGenGreator、Vega、OpenGI以及我國圖靈公司的VRMAP、適普公司的IMAGIS等。
1.1模型構(gòu)建軟件
MultiGenCreator是美國MultiGenParadigm公司開發(fā)的三維建模軟件,廣泛用于視景仿真、虛擬城市、模擬設(shè)計、交互式游戲等。它在滿足實時性的前提下可生成逼真的場景,可進(jìn)行多邊形建模、矢量建模和地形生成。它的層次細(xì)節(jié)、多邊形篩選、邏輯篩選、繪圖優(yōu)先級、自由度設(shè)置等高級功能使得其數(shù)據(jù)格式OpenFlight在實時三維領(lǐng)域成為流行的圖像生成格式。該軟件可接受DXF、DEM和其它矢量格式的數(shù)據(jù)與AutoCAD和GIS軟件結(jié)合方便。
1.2支持視景生成的語言——OpenGL
應(yīng)該使用已有的商品化或標(biāo)準(zhǔn)化的圖形庫和程序設(shè)計語言來設(shè)計與實現(xiàn)虛擬環(huán)境,其中OpenGI(服務(wù)器)及其支持系統(tǒng)就是這樣一種可選用的圖形生成環(huán)境。OpenGI可按函數(shù)庫的形式被C語言調(diào)用,也可以被窗口系統(tǒng)直接調(diào)用。OpenGI是使用專用圖形處理軟件接口,該接口目前由幾百個過程函數(shù)組成,用以支持用戶對高質(zhì)量三維對象的圖形和圖像進(jìn)行操作。
()penGI指令的模型是客戶/服務(wù)器模式,即一個程序(客戶)提供指令,該指令由OpenGI解釋并處理,它直接執(zhí)行3D及2D圖型的基本操作。這些操作包括轉(zhuǎn)換矩陣、光照模型和光線跟蹤、反混淆方法、z~Buf以及像素更新操作等。OpenGI也支持雙緩沖技術(shù),該技術(shù)提供了生成動畫效果圖形所需要的機(jī)制,使所生成的圖形能夠像電影一樣平滑運(yùn)動。
1.3視景漫游軟件
Vega是MultiGen--Paradigm公司開發(fā)的應(yīng)用于實時視景、聲音仿真和虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域的高性能軟件環(huán)境和開發(fā)平臺,由Lynx圖形化用戶接口和Vega庫組成。利用Vega庫函數(shù)可在Lynx中建立漫游所需要的場景、窗口、通道、運(yùn)動和碰撞方式,可以定義對象的初始化參數(shù)并建立對象之間的相互聯(lián)系。
2地質(zhì)構(gòu)造情況的模擬
對于礦山技術(shù)人員來說地質(zhì)構(gòu)造情況非常重要,如果對煤層、巖層、含水層、流沙層以及斷層和褶曲等情況的推斷有偏差,或圖形表現(xiàn)不直觀易懂,則在建井或生產(chǎn)過程中就可能發(fā)生塌方、突水等事故,造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實軟件可以根據(jù)地質(zhì)體的三維分布,使礦井的規(guī)劃設(shè)計更加直觀方便。
綜合國內(nèi)外現(xiàn)狀,三維地質(zhì)體的繪制有塊段、表面、實體和斷面建模法等。
MultiGenCreator中需要的曲面數(shù)據(jù)是ded或。dem格式,使用GIS軟件Arolnfo、用插值方法生成不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN),然后轉(zhuǎn)成USGSDEM格式,將其導(dǎo)入Creator就可以生成煤層曲面。然后,通過光照、著色、紋理、渲染等處理三維地質(zhì)體更加逼真。
3地形地貌及地物的模擬
地形地貌和地物的建立需要相應(yīng)的三維數(shù)據(jù)。如果有研究區(qū)域的紙質(zhì)地形圖,可以用掃描數(shù)字化的方法得到平面數(shù)據(jù),按照圖上的標(biāo)注得到高程數(shù)據(jù);如果已有該區(qū)域的電子地圖,則可直接使用或通過數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換得到需要的數(shù)據(jù);如果沒有上述數(shù)據(jù)源,則需要由野外測量獲得。
地形生成與地質(zhì)曲面生成過程類似,先用ArcInfo將地形圖上的等高線和高程點進(jìn)行數(shù)字化,把圖上標(biāo)注的高程值輸入到屬性表中,生成不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN),然后轉(zhuǎn)成USGSDEM格式將其導(dǎo)入Creator生成三維地形。
對于建筑物、道路、圍墻、河流、湖泊等的建立,先用Auto—CAD進(jìn)行數(shù)字化,得到其平面位置。將得到的*.def文件導(dǎo)入Creator,并與地形匹配。如果建筑物比較規(guī)則,則直接將其底面按照高度拉伸為立體,如果建筑物造型比較復(fù)雜,則需要分成規(guī)則的幾部分進(jìn)行構(gòu)建。
4礦山井下巷道建模
目前,礦山信息主要是通過CAD格式的雙線采掘工程平面圖來表達(dá)。首先根據(jù)采掘工程平面圖上的高程信息,利用CAD中的三維多線段重新描繪巷道,同時將高程信息賦予每個節(jié)點,實現(xiàn)巷道的單線顯示,井筒和巷道設(shè)計要布置合理,盡量避免穿過斷層、褶曲、含水層等不良地質(zhì)構(gòu)造,盡量減少礦井建設(shè)和生產(chǎn)地面的影響。
使用MultiGenCreator進(jìn)行設(shè)計,用圓柱體表示井簡,用半圓型截面的柱體表示巖巷,然后進(jìn)行模擬生產(chǎn),以發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中可能遇到的問題,對設(shè)計方案進(jìn)行比較和選擇。設(shè)計方案完成后可模擬不同設(shè)備、不同開采方式的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn),從而達(dá)到優(yōu)化礦井設(shè)計和生產(chǎn)系統(tǒng)的目的。綜合考慮地質(zhì)和技術(shù)條件、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等各種因素,選擇合理的方案。
5虛擬巷道系統(tǒng)的建立
虛擬巷道系統(tǒng)是對礦井真實巷道多分辨率的三維虛擬表示,建立的主要任務(wù)之一是實現(xiàn)基于web環(huán)境下的可交互的、真實巷道的三維可視化表達(dá),用戶可以從各個角度對巷道虛擬環(huán)境進(jìn)行任意的瀏覽和觀察,并可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行各種交互。
5.1礦井巷道的建模
礦井中各種實體大多是三維實體,其表面為不規(guī)則曲面,且內(nèi)部礦體品位分布不均勻。對于礦體的外形,可用一個不規(guī)則的封閉曲面來確定。為確定礦體的范圍,要經(jīng)地表勘查、地下勘探及推估等手段來完成。在瀏覽器上三維實體模型,可通過將現(xiàn)有的三維礦體模型中存儲的信息按照一定的規(guī)范轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可接受的格式得到。要在MuhiGenCreator中構(gòu)建三維礦井巷道模型,首先應(yīng)進(jìn)行簡單的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,這是因為MuhiGenCreator中采用的坐標(biāo)系和地學(xué)中實際采用的坐標(biāo)系的含義有所不同。MultiGenCreator中采用的坐標(biāo)系為符合右手規(guī)則的空間坐標(biāo)系,是以MuhiGenCreator瀏覽器中用戶區(qū)的中作為其坐標(biāo)系的圓心,基底坐標(biāo)為XOZ面,y表示高程。其坐標(biāo)長度以米為單位,標(biāo)準(zhǔn)角度以弧度為單位。因此,為使它與人們通常采用的地學(xué)坐標(biāo)系保持一致,應(yīng)將原來礦井三維實體的(,Y,:)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為MuhiGenCreator坐標(biāo)系中的(,Y,Z)。轉(zhuǎn)換后的三維實體坐標(biāo)應(yīng)滿足虛擬場景中所采用的局部坐標(biāo)系顯示的需要。由于礦井實體坐標(biāo)的數(shù)值一般相當(dāng)大,而實際顯示坐標(biāo)值的前幾位高位數(shù)據(jù)對圖形形狀不產(chǎn)生任何影響,因此可將地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)各分量同時做一預(yù)選。
5.2虛擬巷道場景的繪制
對于規(guī)則格網(wǎng)構(gòu)成的礦山地表模型及礦井實體的頂?shù)装鍞?shù)字表面模型,可用ElevationGrid節(jié)點構(gòu)建。該節(jié)點能很容易有效地設(shè)計創(chuàng)建一個位于局部坐標(biāo)系X()Z平面上高低起伏的地域造型。該造型用高度值組成的標(biāo)量陣列描述,陣列指定了表面每個格網(wǎng)點上的高度。和z方向的柵格點數(shù)量可以分別用xDimension和zDimension域建立。xSpacing和zSpacing域值指定了柵格行和列之間的空間。Height域的值指定了每一個柵格點的海拔高度,基底上的每一個柵格點都與height矩陣中的一個海拔值相對應(yīng);colorPerVertex域指定為TRUE或FAISE,表示color域中指定的顏色是用到ElevationGrid節(jié)點的每個頂點上(TRUE),還是應(yīng)用到每個四邊形上(FAISE);此外,通過建立solid域值,所有的海拔柵格都可以當(dāng)作實體。
對于由不同的三角面構(gòu)成的復(fù)雜地表模型,則需要用MUITIGENCREATO提供的萬能幾何節(jié)點IndexedFaceSet來創(chuàng)建,它有coord與coordlndex兩個域,與IndexedFaceSet節(jié)點中的兩個域類似,前者提供了一個節(jié)點,列出了構(gòu)造面幾種所有面的坐標(biāo)。Coordlndex域的值提供了一張描述一張或多張面周界的列表。其中每一個值都是整型索引,并且每個索引都指定了在coord域內(nèi)的坐標(biāo)列表中的一個坐標(biāo)。在實際的創(chuàng)建過程中,要求建立三角網(wǎng)的各個三角面按照法線方向向外的法則。
6結(jié)語
應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù),生成一個逼真的礦山虛擬環(huán)境(VirtualEnvironment)。這樣在礦山設(shè)計或研究階段,科研人員可以置身于礦山虛擬環(huán)境下直觀審視礦山,按照設(shè)計給定的工藝方法和參數(shù),選擇設(shè)備及確定生產(chǎn)模式。從基建到閉坑的全過程實時監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行實時修正。設(shè)計結(jié)束后,設(shè)計單位、礦山企業(yè)可向?qū)彶檎摺⒐娬故疽粋€三維和動態(tài)的礦山。總之,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在礦山設(shè)計、技術(shù)改造、生產(chǎn)中可廣泛應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
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1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以增強(qiáng)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的畫面感
近年來,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國的城市化進(jìn)程越來越快,許多公共環(huán)境需要進(jìn)行設(shè)計,虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運(yùn)用能夠形成逼真的虛擬環(huán)境,以刺激公眾的聽覺、視覺、觸覺等感官,使公眾享受身臨其境的感覺,也能夠集中公眾的注意力,加深記憶和印象,增強(qiáng)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的畫面感。
2.虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以減少費(fèi)用損失
在建設(shè)一個重大工程之前,人們可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建建筑的結(jié)構(gòu)和圖形,為建設(shè)項目提供框架引導(dǎo)。設(shè)計人員根據(jù)虛擬圖的引導(dǎo)能夠更精確地設(shè)計圖紙、進(jìn)行材料預(yù)算,從而減少不必要的損失,節(jié)省資金。
二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用
1.應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)彌補(bǔ)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的缺陷
在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的過程中常常會出現(xiàn)現(xiàn)實條件限制的情況,如場地缺乏、經(jīng)費(fèi)不足等,導(dǎo)致環(huán)境藝術(shù)設(shè)計不能正常進(jìn)行。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以模擬各種場景,彌補(bǔ)了環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中的缺陷。
2.應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)避免實際操作潛在的危險
在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中因為各種現(xiàn)實條件的限制和危險情況的存在,人們?yōu)榱吮U仙徒】蛋踩恢苯訁⑴c現(xiàn)實情境,進(jìn)而不能親身體驗。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用可以幫助人們模擬這些無法親自參與的情境,人們可以在這種模擬的環(huán)境下進(jìn)行作業(yè),既避免了潛在的危險,又得到了切實的感受。
3.應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)打破空間和時間的限制
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種超空間、超時間的技術(shù),它可以打破空間和時間的限制,模擬任何一種場景,從巨大的宇宙天體到渺小的微塵粒子,從幾億年前到當(dāng)今,設(shè)計人員都可以在模擬的環(huán)境中探索研究,打破了空間和時間的限制。如在研究恐龍時代時,由于恐龍在地球上已經(jīng)銷聲匿跡,人們無從考證與研究,但是通過虛擬現(xiàn)實技術(shù),人們可以模擬出恐龍生存的時代。人們置身其中,與恐龍零距離接觸,加快了對恐龍時代的研究進(jìn)程。這種場景的模擬就是打破了時間和空間的限制,模擬出了人們想要的真實場景。
4.應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中需要的現(xiàn)實體系
因為現(xiàn)實條件的各種限制,環(huán)境藝術(shù)設(shè)計不能全部采用真實的環(huán)境來試驗和操作,它需要虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬出環(huán)境藝術(shù)需要的真實場景。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以模擬人物、動物、植物等,使設(shè)計者在一個人性化的環(huán)境中自然地交流和工作。如世界著名的西安天幕廣場,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)給觀者創(chuàng)造了一個大型天幕,人們在天幕之下仿佛置身在浩瀚的星空中,非常具有震撼力。這一場景的模擬淋漓盡致地發(fā)揮了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的功能。
三、結(jié)語
1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本特征
虛擬現(xiàn)實技術(shù)有沉浸感、交互性、想象力等三大基本特征。
(1)沉浸感:沉浸感可理解為浸入性,虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)可以使人“沉浸”在計算機(jī)模擬出來的虛擬環(huán)境中而不分真假,讓使用者感覺已經(jīng)成為了虛擬世界中的一部分,從而使用者從被動的觀察者成為主動的參與者。理想的虛擬環(huán)境是可以達(dá)到讓使用者難分真假的程度,由于目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展的局限性,虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)研究與應(yīng)用比較成熟的只有視覺沉浸、聽覺沉浸、觸覺沉浸和嗅覺沉浸。
(2)交互性:交互性主要指使用者操作虛擬物體和從虛擬環(huán)境中得到反饋信息的程度。交互性是虛擬現(xiàn)實技術(shù)同傳統(tǒng)多媒體技術(shù)差別最大的地方,強(qiáng)調(diào)人機(jī)交互的自然性,如植物的搖動、水系的流動、鳥蟲的鳴叫等。當(dāng)學(xué)生在虛擬環(huán)境中抓住一個實體,其感受都與自然環(huán)境中一致或者極為相似。但交互性的有效性和實時性就需要回饋設(shè)備等強(qiáng)大的硬件系統(tǒng)和特殊設(shè)備支持了。
(3)想象力:虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有十分開放的構(gòu)想性。使用者沉浸在虛擬的環(huán)境中,除了體驗真實的自然感覺,還可以想象一些客觀不存在的超越自然的環(huán)境。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以提供這種豐富想象空間的特點,能夠使學(xué)習(xí)者增加興趣,提高學(xué)習(xí)效率。
2.虛擬現(xiàn)實的軟件系統(tǒng)
想要實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實必須硬件和軟件相互配合,軟件系統(tǒng)是實現(xiàn)VR技術(shù)的關(guān)鍵。
(1)Virtools:是一款功能強(qiáng)大,整合豐富的產(chǎn)品,它能將各種復(fù)雜的3D模型,2D圖片及聲音文字很好地整合在一起,開發(fā)具備豐富行為模塊的3D虛擬環(huán)境,已經(jīng)運(yùn)用于多種3D產(chǎn)品當(dāng)中。
(2)VR-Platform:這款軟件比較方便,可以在配置不是特別高的計算機(jī)上使用,運(yùn)行流暢,但同時效果也有一定的損失,能夠滿足基本的3D浸入和360度視角觀察。
(3)Quest3D:該款極具實用性的產(chǎn)品,有著良好的交互性,支持導(dǎo)入文件的格式非常多,音頻視頻都可以靈活方便的加載,Quest3D可以滿足大多數(shù)編輯者的應(yīng)用需求,利用它可以比較方便地創(chuàng)建出復(fù)雜的圖形程序。
(4)EONStudio:在處理已經(jīng)建模的3D模型時這款軟件較為方便,可輕易在導(dǎo)入的模型上加入設(shè)計的動作。
(5)Converse3D:是一款比較成熟的整合軟件,在兼容性方面比較突出,運(yùn)用起來高效并穩(wěn)定。
(6)WireFusion:這款軟件在web3D中應(yīng)用較多,不需要用戶獨立的編程,而采用簡單的拖放式操作,就可以輕松地建立動態(tài)的web3D網(wǎng)頁。
(7)CityMaker:是國內(nèi)自主研發(fā)軟件,很有專業(yè)的針對性,在建立虛擬建筑和虛擬城市方面有很強(qiáng)的應(yīng)用能力,是一款面向規(guī)劃與建筑行業(yè)的專用軟件。當(dāng)然,各種軟件復(fù)雜多樣,設(shè)計目的不同所以傾向性也各有不同。當(dāng)前,適合園林植物景觀設(shè)計教學(xué)的有Virtools、EONStudio、WireFusion軟件。但是,大多數(shù)軟件使用費(fèi)用較高,并且專業(yè)方向不明顯,與行業(yè)的結(jié)合不夠緊密,使用時經(jīng)常需要二次開發(fā)(如天正CAD、中望CAD)。
二、VR技術(shù)在“園林植物景觀設(shè)計”教學(xué)中的應(yīng)用
VR技術(shù)應(yīng)用于“園林植物景觀設(shè)計”教學(xué)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展所產(chǎn)生的新形式。區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué),VR技術(shù)的優(yōu)勢非常明顯。在VR技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)實系統(tǒng)中,按照項目分析、方案設(shè)計、施工圖設(shè)計等教學(xué)流程完成“園林植物景觀設(shè)計”課程作業(yè)。
1.項目分析階段
在“園林植物景觀設(shè)計”虛擬項目教學(xué)中,許多學(xué)生常常無法親臨項目現(xiàn)場進(jìn)行實地考察,可以采用VR技術(shù)進(jìn)行場地分析、環(huán)境評判,并通過網(wǎng)絡(luò)平臺,進(jìn)入到虛擬項目的場地內(nèi)部,全面了解項目的周邊環(huán)境,包括氣候條件、地質(zhì)條件、交通狀況、人流分布、水系分布、土壤條件、植物資源、歷史文化等現(xiàn)狀特征。
2.方案設(shè)計階段
在方案設(shè)計階段,學(xué)生需要將一些景觀節(jié)點定位定量地表達(dá)出來,包括植物配置平面圖、立面圖、剖面圖及局部效果圖。采用VR技術(shù)使學(xué)生能夠進(jìn)入虛擬的場地空間中,直接擺放、移動、組合各種園林植物,反復(fù)調(diào)整植物種類、位置、數(shù)量,綜合對比不同植物組合的景觀效果和空間形態(tài),較大程度彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生對植物空間與環(huán)境無法進(jìn)行綜合感知的缺陷,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作靈感。
3.施工圖設(shè)計階段
在該階段,可采用VR技術(shù)對植物種植模式和植物空間組合進(jìn)行高度仿真,模擬植物的栽植位置、植株大小及材料種類,最終完成植物種植總平面、體現(xiàn)高程和剖面的豎向組合圖、植物與各種景觀要素搭配立面圖等,其間反復(fù)調(diào)整植株數(shù)量和樹木株行距獲取最佳的生態(tài)效益和景觀效果,可以直觀地展示出植物群落的景觀特征和空間形態(tài)。
三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在“園林植物景觀設(shè)計”教學(xué)中應(yīng)用的難點
1.程序設(shè)計難點
園林植物景觀設(shè)計是風(fēng)景園林本科生的重點學(xué)習(xí)內(nèi)容。隨著季節(jié)的變化,四季中同一地點植物也會有著完全不同的景觀效果,所以如何編寫基于VR技術(shù)的程序,體現(xiàn)出植物景觀的時效性,也就成為VR技術(shù)應(yīng)用的難點。
(1)將植物群落四季交替的數(shù)據(jù)信息輸入VRML的場景數(shù)據(jù)庫中,當(dāng)學(xué)生需要觀察不同季節(jié)植物景觀特征時,實時改變場景信息即可。但數(shù)據(jù)的獲取較難,可以在教學(xué)中利用OnyxComputing公司的TreeProfessional,這款插件有一定的樹木參數(shù)庫可以利用。
(2)動畫技術(shù)比較成熟,四季的情景很容易模擬,但運(yùn)用在VR技術(shù)時缺點極為明顯。動畫每幀的順序都是固定的,編輯好的,這樣就大大降低了VR技術(shù)實時調(diào)整的交互性,同時動畫無法提供操作人自然的物理互動,所以浸入性也大打折扣。
2.硬件支持難點
各種植物三維模型是由許多面組成的,達(dá)到理想的虛擬效果需要計算機(jī)有很強(qiáng)的運(yùn)算能力。一株枝葉豐富的景觀樹模型大概需要幾千個面,如果仿真一個很大的植物種植場景,可能產(chǎn)生上千萬,上億的面,對于計算機(jī)硬件的壓力是十分巨大的。
3.教學(xué)推廣難點
虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用需要較高專業(yè)水平和較強(qiáng)的計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用能力,而目前一些高校同時具備專業(yè)能力和計算機(jī)技術(shù)水平的教師較少,嚴(yán)重制約了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在“園林植物景觀設(shè)計”教學(xué)中的應(yīng)用與發(fā)展步伐。
四、討論與建議
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是基于現(xiàn)代計算技術(shù)的綜合性較強(qiáng)的信息技術(shù),興起于本世紀(jì)初期,發(fā)展勢頭良好,具有高度的實際應(yīng)用價值。虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要立足于虛擬與現(xiàn)實的關(guān)系轉(zhuǎn)換,通過將圖形學(xué)、計算機(jī)技術(shù)以及人工智能技術(shù)三者融合,輸入現(xiàn)實工程的各項具體參數(shù),在計算機(jī)上形成虛擬的三維模型,賦予設(shè)計方案更多的變動空間,顛覆了傳統(tǒng)的交互方法,臨場感更加強(qiáng)烈,高度的構(gòu)想性更是賦予了虛擬現(xiàn)實技術(shù)理想的浸沒感,虛擬與現(xiàn)實之間的自然反饋更加明顯而強(qiáng)烈。雖然虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有高度的實用價值,然而我國由于計算機(jī)技術(shù)的限制,在實際應(yīng)用方面發(fā)展較為緩慢,最初是應(yīng)用于城市設(shè)計方面,所取得的設(shè)計效果非常理想,然而城市設(shè)計注重的是實用性與功能性,這與風(fēng)景園林設(shè)計存在本質(zhì)上的區(qū)別,雖然目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)在風(fēng)景園林設(shè)計運(yùn)用當(dāng)中尚欠缺足夠成熟的經(jīng)驗,然而整體的發(fā)展前景是比較樂觀的。
2.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在風(fēng)景園林設(shè)計中的應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1三維模型初步發(fā)展
風(fēng)景園林設(shè)計與其他的建筑工程設(shè)計存在較的區(qū)別,對環(huán)境變化有著更高的靈敏度要求,所以要求設(shè)計人員在進(jìn)行設(shè)計之前就對周圍環(huán)境有一個較為全面的概念。在虛擬現(xiàn)實技術(shù)出現(xiàn)之前,為了滿足上述的設(shè)計要求,設(shè)計人員采用的是建立沙盤進(jìn)行分析,然而嚴(yán)謹(jǐn)性不足,將人的主觀感受與設(shè)計理念分隔開來使得風(fēng)景園林設(shè)計方案存在先天的不足。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是在計算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上,創(chuàng)建三維模型,將人的主觀感受與設(shè)計理念緊緊相連,三維模型的核心技術(shù)原理就是數(shù)學(xué)幾何表達(dá)形式,由多個單面組成,單面數(shù)量與所模擬的實物體態(tài)復(fù)雜性成正比例關(guān)系,如:風(fēng)景園林設(shè)計當(dāng)中常涉及到的石頭與假山等,體態(tài)復(fù)雜性非常高,運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行模擬的難度也較大。當(dāng)前,我國的虛擬現(xiàn)實技術(shù)在三維模型方面取得了初步的進(jìn)展,理論上可以實現(xiàn)對體態(tài)復(fù)雜的實物的外觀模擬,只是由于單面數(shù)量較多,所需的模擬時間較長,隨著計算技術(shù)的發(fā)展,三維模型勢必會得到更高程度的完善。
2.2圖形語言與虛擬場景的進(jìn)步
虛擬現(xiàn)實技術(shù)圖形語言與虛擬場景的實現(xiàn)主要是基于VRML以及3DSMAX兩種技術(shù),這也是現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。VRML通過虛擬技術(shù)以圖形語言的方式描繪出風(fēng)景園林的建成效果,搭建虛擬世界,設(shè)計人員可在這個虛擬世界當(dāng)中發(fā)現(xiàn)原有設(shè)計方案的不足并加以改進(jìn),轉(zhuǎn)變設(shè)計理念,與傳統(tǒng)的手工繪圖方法相比較,具有更高的嚴(yán)謹(jǐn)性。而3DSMAX比VRML技術(shù)更為先進(jìn),輸入與輸出的轉(zhuǎn)換更為方便,通過攝像頭還可以實現(xiàn)虛擬場景內(nèi)的導(dǎo)航效果,瀏覽內(nèi)容更加豐富,根據(jù)人體的感受對風(fēng)景園林設(shè)計的具體參數(shù)進(jìn)行變更,落實到細(xì)節(jié)方面,促使風(fēng)景園林設(shè)計在美感與調(diào)理兩個方面實現(xiàn)更加完美的平衡。此外,由于風(fēng)景園林最大的存在意義在于其觀賞性,寒暑更迭,四季變換,園林內(nèi)的主體色彩也會發(fā)生巨大的變化,圖形語言與虛擬場景的進(jìn)步實現(xiàn)了以四季的變換為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行色彩編輯的想法,強(qiáng)化風(fēng)景園林設(shè)計的美感特性。
3.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在風(fēng)景園林設(shè)計中的應(yīng)用前景
3.1進(jìn)一步突破二維模式的形式禁錮
虛擬現(xiàn)實技術(shù)在風(fēng)景園林設(shè)計中的實際應(yīng)用時間并不長,目前仍處于上升的階段,有待完善。受傳統(tǒng)設(shè)計方法與理念的制約,三維模型雖然取得了初步的發(fā)展,但是未能完全突破二維模式的形式禁錮,設(shè)計信息不夠豐富。鑒于此,風(fēng)景園林在運(yùn)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行設(shè)計的時候,需要進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)顯示的多維性特征,虛擬的范圍不應(yīng)該僅僅局限于空間的變化與色彩的編輯,更應(yīng)該向聲音、感官等面發(fā)展,實現(xiàn)全方位的虛擬,使設(shè)計信息更加豐富。二維模式的形式被時代淘汰已經(jīng)是大勢所趨的方向了,風(fēng)景園林設(shè)計在信息技術(shù)的支撐下應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步突破二維模式的形式禁錮,向著三維模型的方向發(fā)展。
3.2促使物質(zhì)性信息載體更加多元化
風(fēng)景園林具有明顯的物質(zhì)性,內(nèi)部用以裝飾的景物非常復(fù)雜,傳統(tǒng)的設(shè)計方法使其更顯單一性,而虛擬現(xiàn)實技術(shù)則具有高度的信息性,多元化特征明顯,以三維模型、圖形語言、虛擬場景等為途徑,使單一的物質(zhì)性呈現(xiàn)更加多元化的形態(tài),使設(shè)計人員的設(shè)計理念得到更好的展示平臺,充分利用VRML以及3DSMAX技術(shù),落實于色彩的編輯、空間的規(guī)劃、聲音的虛擬等環(huán)節(jié),完善設(shè)計方案,保證風(fēng)景園林在建成之后能夠給予游人更加豐富的美感體驗,進(jìn)一步完善虛擬效果。
4.結(jié)語
1.1體育教學(xué)訓(xùn)練中的應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實技術(shù)在體育授課教學(xué)中的應(yīng)用多限于理論方面的探討,但在某些高等院校的訓(xùn)練中有了一些嘗試.比如:尚曉軍虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高等學(xué)校“射擊”訓(xùn)練、趙克寧虛擬技術(shù)輔助籃球教育、朱曉蘭虛擬現(xiàn)實技術(shù)的體育場景虛擬系統(tǒng)、李峰虛擬現(xiàn)實技術(shù)的虛擬乒乓球系統(tǒng)等等.但教學(xué)訓(xùn)練研究多處于視聽感知階段的研究,學(xué)生沉浸不夠,缺乏深沉次的交流與互動,模具的構(gòu)建單一.
1.2制作體育教學(xué)課件的應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實技術(shù)根據(jù)體育教學(xué)課件自身的需求構(gòu)建全面的虛擬教學(xué)環(huán)境,使學(xué)生能夠在創(chuàng)建的環(huán)境中學(xué)習(xí)訓(xùn)練.但需要把體育課程上所有的知識都創(chuàng)編到虛擬的環(huán)境中,是需要有海量的工作要做的,所以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)制作相應(yīng)的文件嵌入到體育課件中,配合使用,是目前這個階段制作體育教學(xué)課件行之有效的措施.
1.3網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育
諸多高校校園網(wǎng)建成,且通過“中國教育和科研計算機(jī)網(wǎng)”連在了一起,這是實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ).在學(xué)校體育網(wǎng)頁的基礎(chǔ)上拓展了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的課件以及成立數(shù)據(jù)庫,使其可以覆蓋學(xué)校體育教學(xué)中的每個方面,包括授課體育教師的個人資料、校內(nèi)體育競賽群體活動開展簡介、體育專項課開課時網(wǎng)上的選課、體育鍛煉的知識內(nèi)容和方法、校內(nèi)外競賽情況、學(xué)生對教學(xué)的反饋意見以及國內(nèi)外實時體育信息等等,促進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生的“終身體育”意識,以及可以更好地宣傳和實施“健康第一”的體育教育思想,使網(wǎng)頁充分地發(fā)揮了信息傳播和教育的作用.
2虛擬現(xiàn)實技術(shù)在體育教學(xué)中的展望
2.1可以避免體育教學(xué)中的傷害事故
體育是以身體練習(xí)為手段增強(qiáng)體質(zhì)增進(jìn)健康的活動過程.身體練習(xí)的過程是會痛苦的、難受的、是要體會“極點”的,甚至?xí)霈F(xiàn)生命危險的.如今學(xué)生體質(zhì)健康逐年下降,別說高難度、高危險的體育技術(shù)技能的教學(xué),就連簡單的中長跑也慢慢將要在學(xué)校體育中消失.傳統(tǒng)的體操課、田徑課(鉛球、跨欄等)很難再體育課中看見.教師、學(xué)生畏手畏腳,其嚴(yán)重影響了傳統(tǒng)體育技能的傳承,體育文化的繼承.然而在虛擬現(xiàn)實的場景中,脫離了真實的危險器械、場地等因素,又能還原其真實的感受,教與學(xué)將都在一種安全模式下經(jīng)行,體育教師和學(xué)生將能放心的體會高難的、高危險的技術(shù)動作.
2.2彌補(bǔ)教學(xué)條件的不足
雖說近年來學(xué)校引來了高速發(fā)展的時機(jī),諸多大中型體育場(館)落成,解決了學(xué)校體育中體育場館缺乏的一些問題.然而諸多體育場(館)的經(jīng)營管理維修落后,不能完全對外開放,不能充分發(fā)揮它的功效.何況還有一部分體育場(館)不足的區(qū)域,教學(xué)條件有限的學(xué)校.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的虛擬場景的功能可以彌補(bǔ)一些場(館)不足造成的影響.
2.3可以虛擬人物形象
榜樣的力量是無窮大的.學(xué)生對某個體育項目感興趣,很多時候是因為喜歡某個體育明星.虛擬現(xiàn)實能從強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫中提取某個明星的數(shù)據(jù)虛擬出明星的場景,由虛擬的明星去教學(xué),去陪練.能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.
2.4徹底打破空間、時間的限制
虛擬現(xiàn)實技術(shù)的成本較低,學(xué)生利用這一技術(shù),能夠隨時隨地的將建筑設(shè)計中的不同階段和過程投入到計算機(jī)當(dāng)中,生成虛擬場景,以便直接對建筑設(shè)計的過程進(jìn)行觀察和參與。同時,學(xué)生還可以利用這項技術(shù)將自己的想法付諸實踐,來進(jìn)行測試。這樣,能夠讓學(xué)生更加直觀的理解建筑設(shè)計方面的知識點和關(guān)鍵點,同時提高學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識的能力。
二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在中職院校建筑設(shè)計教學(xué)中的運(yùn)用
(一)立體物體的展示
在教學(xué)過程當(dāng)中,為了能夠加深學(xué)生對知識的理解,經(jīng)常要用到實物展示。在進(jìn)行三維物體展示的時候,為了達(dá)到更好的效果,中職教師主要采取以下幾種方式:第一種是用投影儀展示圖片。這種方法的弊端是只能對物體的某些視角進(jìn)行展示,學(xué)生無法進(jìn)行全面、自主的觀察。第二種是實物展示。這種方法比較實用,但是其缺點也十分明顯。在課堂上學(xué)生所處的位置都不同,因而觀察實物的角度也不同,難免會產(chǎn)生不正確的理解。第三種是利用計算機(jī)的三維造型和動畫制作軟件,建立一個與事物相同的三維模型,然后通過旋轉(zhuǎn)展示其各個角度。這種方法相對更為理想,但是其最大的問題就是整個展示過程都是預(yù)先設(shè)定的動畫過程,學(xué)生只能進(jìn)行暫停或繼續(xù)的操作,卻不能根據(jù)自己的需求改變視角。而通過對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運(yùn)用,教師可以建立與實物相同的三維物體,然后再利用3DSMAX建立模型,再通過VRML語言來建立虛擬境界。學(xué)生可以根據(jù)自己對知識的理解,對梁、柱、墻的數(shù)量、比例、排列方式、截面形式等各種因素進(jìn)行調(diào)整。這樣,就可以使枯燥的結(jié)構(gòu)體展示出豐富的表現(xiàn)力。這對中職院校建筑設(shè)計教學(xué)的效率和效果具有極大的幫助。
(二)立體空間的展示
立體空間,包括了在現(xiàn)實世界中真實存在,或者在歷史中曾經(jīng)存在的空間。在進(jìn)行建筑設(shè)計教學(xué)時,有時需要向?qū)W生展示這些空間。但是,由于條件上的限制,使得學(xué)生無法親自進(jìn)入這些空間當(dāng)中,通過教師的描述和學(xué)生的想象,在學(xué)生的頭腦中對立體空間進(jìn)行虛擬。而利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),不但能在學(xué)生腦中建立這些立體空間,還能夠讓學(xué)生看見、聽見這些立體空間,從而進(jìn)行切身的感受和體會。因此,相比于傳統(tǒng)的中職院校建筑設(shè)計教學(xué)來說,虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠讓學(xué)生更加直觀、真實、深刻的對相關(guān)知識進(jìn)行理解和掌握。在充分理解相關(guān)知識點的同時,也能夠提高學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力,以及對所學(xué)知識的應(yīng)用能力。
(三)虛擬場景的構(gòu)造
虛擬場景指的是在現(xiàn)實生活當(dāng)中,可能出現(xiàn)或是曾經(jīng)出現(xiàn)過的一些具體場景。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠隨時隨地的將這些場景展示出來。在傳統(tǒng)的中職傳統(tǒng)建筑設(shè)計教學(xué)當(dāng)中,教師只能通過語言的描述、圖片的展示、或者視頻的播放來創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景,而學(xué)生也只能被動的接受,無法進(jìn)行直觀的理解。例如,在進(jìn)行圓明園的介紹與講解的時候,雖然教師對圓明園當(dāng)中包含的眾多中外建筑形式的介紹和講解,同時也向?qū)W生展示了大量的圖片和視頻,但學(xué)生仍然無法做到完全的認(rèn)識和理解。而運(yùn)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對圓明園進(jìn)行模擬,就可以讓學(xué)生親自走進(jìn)圓明園,親身游覽,面對面的觀察圓明園當(dāng)中的亭臺樓閣。學(xué)生通過近距離觀察圓明園當(dāng)中的各種建筑形式,然后再與教科書當(dāng)中的內(nèi)容進(jìn)行對照,可以大大提高學(xué)生對相關(guān)知識的認(rèn)知,從而提高教學(xué)效果。如果學(xué)校的條件允許,還可以利用沉浸虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),讓學(xué)生帶聲頭盔顯示器,使學(xué)生能夠在身臨其境中理解園林建造的理論知識,從而進(jìn)行更加深刻的體會和感受,就能夠取得更為理想的教學(xué)效果。
三、結(jié)論
關(guān)鍵詞:沉浸式傳播;虛擬現(xiàn)實藝術(shù);設(shè)計策略;分析
引言
沉浸式傳播是該技術(shù)表現(xiàn)出的基本特征,該技術(shù)的藝術(shù)設(shè)計主要是指設(shè)計人員進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)作品創(chuàng)造,為體驗者塑造全新的世界。其不僅是指對真實環(huán)境的改變,其也涉及到虛擬世界中的歷史、法則、物種甚至?xí)r間的重新規(guī)劃與改變。但要實現(xiàn)這一點,脫離不開媒介的輸入與輸出的支持,相關(guān)媒介正是實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實世界連接的重要橋梁。而根據(jù)體驗者在虛擬世界中的沉浸程度的區(qū)別,其對于相關(guān)媒介的認(rèn)知程度也會出現(xiàn)差異,即當(dāng)體驗者的沉浸程度較高,則會出現(xiàn)忽略媒介存在的情況發(fā)生。
一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的沉浸內(nèi)容
(一)生理沉浸
體驗者在虛擬現(xiàn)實技術(shù)下完成的影片觀看過程中,雖然心理上了解該影片的內(nèi)容并不真實,但是依舊在生理條件下做出驚慌、害怕甚至閃躲的狀態(tài)。該技術(shù)主要是實現(xiàn)了對真實空間的高強(qiáng)度壓縮,讓體驗者從真實的環(huán)境中走向虛擬環(huán)境中的感受。而隨著技術(shù)應(yīng)用媒介的逐漸升級,體驗者的沉浸感受也被不斷強(qiáng)化,例如現(xiàn)代電影中的2D、3D、4D等不同的分類就是指觀影沉浸感的不同,而這類沉浸感受被統(tǒng)稱為生理沉浸。生理沉浸主要是指運(yùn)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)就體驗者的感官能力進(jìn)行擴(kuò)大與延伸,并隨著程度加深而實現(xiàn)媒介忽略,盡可能地降低對真實世界的感受。
(二)心理沉浸
心理沉浸較之生理沉浸更早地實現(xiàn)了發(fā)展,其主要是指在不具備高效率媒介的情況下,通過優(yōu)秀的故事作為載體來應(yīng)當(dāng)體驗者進(jìn)行故事想象,從而實現(xiàn)體驗者的沉浸感受,例如戲劇作品的演繹等。心理沉浸的實現(xiàn)屬于體驗者在認(rèn)知層面上的沉浸。要實現(xiàn)高水平的心理沉浸,一定不能脫離優(yōu)秀的內(nèi)容作為支撐。但是運(yùn)用媒介來強(qiáng)化生理沉浸也能實現(xiàn)體驗者心理沉浸狀態(tài)的提升。但是,虛擬現(xiàn)實技術(shù)本身是不能直接就體驗者的心理沉浸進(jìn)行塑造的,其主要是承擔(dān)了實現(xiàn)媒介的作用,是心理沉浸實現(xiàn)的重要輔助手段。總體而言,虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的沉浸內(nèi)容主要可通過進(jìn)行表現(xiàn)。
二、該技術(shù)的生理沉浸式傳播技術(shù)的應(yīng)用分析
(一)靜止?fàn)顟B(tài)下的輸出技術(shù)應(yīng)用
該技術(shù)在視覺效果方面的表達(dá)時,主要是通過進(jìn)行分別兩臺攝影機(jī)的架設(shè)來實現(xiàn)。其主要是模擬人眼的左右視覺進(jìn)行相應(yīng)的畫面拍攝,最后將相關(guān)的畫面賦予人眼,以此來實現(xiàn)在視覺感知方面保證體驗者的沉浸實現(xiàn)。例如HTCVive頭盔就是在該技術(shù)下實現(xiàn)的。而該技術(shù)在聽覺塑造方面,主要是對人耳聽聲進(jìn)行模擬,即人耳主要是通過聲音到達(dá)的時間差異來進(jìn)行聲音的方位以及聲音的距離判斷。而該技術(shù)設(shè)計中主要是控制聲音在左右耳機(jī)中的發(fā)出時間差來進(jìn)行模仿,保證體驗者在獲取聲音時保證聲音的三維特征體現(xiàn),當(dāng)前的部門電子游戲已經(jīng)實現(xiàn)了該技術(shù)的運(yùn)用。正是通過對視覺與聽覺的模擬實現(xiàn),體驗者能在這過程中實現(xiàn)生理沉浸,但這并不是該技術(shù)的全部應(yīng)用表現(xiàn),其還包含了在該技術(shù)支持下實現(xiàn)的觸覺模擬。這主要通過具有數(shù)據(jù)輸出能力的手套或者服裝等來實現(xiàn),Skinterface設(shè)備就是通過對體驗者的觸感能力進(jìn)行模擬而實現(xiàn)的對虛擬世界中物體的觸感感受。該技術(shù)的應(yīng)用對于提高體驗者的生理沉浸感受意義重大,但該技術(shù)在當(dāng)前依舊處于研發(fā)階段。此外,設(shè)計工作者也可通過加入滿足視覺心理的相關(guān)刺激物信息來實現(xiàn)生理沉浸。即設(shè)計者在進(jìn)行虛擬環(huán)境塑造時,至少應(yīng)當(dāng)創(chuàng)設(shè)一個滿足體驗者心理需求的刺激物,同時用該刺激物信息作為視覺信息平臺建立的核心,實現(xiàn)體驗過程中對體驗者注意力的吸引,也有利于設(shè)計者的思想與信息在視覺交的前提下向用戶進(jìn)行傳遞。
(二)運(yùn)動狀態(tài)下的輸出技術(shù)應(yīng)用
運(yùn)動狀態(tài)下的輸出技術(shù)應(yīng)用主要是指體驗者在運(yùn)動狀態(tài)下實現(xiàn)對虛擬世界的感知,但是其與靜止?fàn)顟B(tài)下的感知存在差異,其建立在由生活經(jīng)驗而形成的心理預(yù)期基礎(chǔ)上。該技術(shù)的應(yīng)用在當(dāng)前已經(jīng)實現(xiàn)了較大突破,例如HTCVive頭盔在應(yīng)用中就能有效地實現(xiàn)現(xiàn)實與虛擬世界的行走同步,并完全滿足了心理預(yù)期層面上的身高與步長。這樣能有效地使體驗者在運(yùn)動狀態(tài)之中實現(xiàn)最大程度地沉浸體驗,其也實現(xiàn)了空間約束的有效突破。而針對運(yùn)動狀態(tài)中的身體交互等復(fù)雜運(yùn)動,該技術(shù)的應(yīng)用主要是通過抽象按鈕的觸發(fā)來實現(xiàn)的。例如在該技術(shù)支持下實現(xiàn)的格斗游戲就是通過按鍵的方式來模擬相關(guān)的角色運(yùn)動,而這過程中勢必會存在與現(xiàn)實操作的差異,當(dāng)前的技術(shù)優(yōu)化發(fā)展就應(yīng)當(dāng)致力于將這種差異情況進(jìn)行縮小。
三、實現(xiàn)該技術(shù)的藝術(shù)設(shè)計水平優(yōu)化的相關(guān)策略
(一)注重虛擬視點設(shè)計的合理性
在現(xiàn)實世界中,視點即人眼的位置,而在虛擬世界中,視點則主要是指體驗者的觀察點,即為虛擬視點。例如,在就Unity游戲進(jìn)行制作時,設(shè)計者在虛擬場景中會進(jìn)行攝像機(jī)的安放,而這個攝像機(jī)就是主要的觀察點,而該攝像機(jī)主要承擔(dān)著將虛擬場景向體驗者進(jìn)行傳遞的作用。而由于體驗者本身具有的生活體驗會根據(jù)其所處的位置以及姿勢來進(jìn)行視點的判斷,只有將虛擬視點與體驗者的經(jīng)驗視點進(jìn)行重合,才能進(jìn)一步提高真實感。但是在虛擬技術(shù)應(yīng)用時,設(shè)計者也可根據(jù)實際需求與想法進(jìn)行全新的視點創(chuàng)造,比如模擬動物、昆蟲的視點進(jìn)行視點設(shè)計,而這些獨特視點的創(chuàng)造能進(jìn)一步吸引體驗者的參與。體驗者在利用相關(guān)的虛擬設(shè)備進(jìn)行體驗時能獲得最大程度的視覺沉浸,但要想獲得預(yù)期視覺信號的接受就離不開真實環(huán)境中的體驗者的位置與姿勢。例如,體驗者在真實環(huán)境中的姿勢為垂直站立,則體驗者的預(yù)期視覺為眼睛到地面的距離為自己的身高。所以,設(shè)計者如果不能就虛擬視點進(jìn)行合理的設(shè)計,導(dǎo)致視覺信號不能與體驗者的預(yù)期視覺相匹配,則其將造成體驗者的實際沉浸感受受到影響。例如,設(shè)計者在模擬昆蟲視點進(jìn)行設(shè)計時,應(yīng)當(dāng)從昆蟲接近地面的視點進(jìn)行考慮,這就造成與體驗者的真實感受存在的矛盾,這就需要設(shè)計者在虛擬體驗的過程中能夠使體驗者的身體穿透虛擬世界的地面。同時,為保證體驗者的真實感進(jìn)一步提升,設(shè)計者還應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的視點特征進(jìn)行專門化的體驗者動作或體驗平臺的設(shè)計,讓體驗者從生理感受的角度對相關(guān)視點進(jìn)行接收。例如當(dāng)體驗者以魚的視覺進(jìn)行體驗時,可將體驗平臺設(shè)計為符合人體曲線的平圖2臺,讓體驗者以伏地的姿態(tài)參與到視覺體驗之中。以(圖2)為錯誤的虛擬視點的設(shè)計。
(二)加強(qiáng)身體慣性與運(yùn)動的匹配設(shè)計
身體的慣性主要是由人體的前庭系統(tǒng)與視覺系統(tǒng)的刺激來共同完成的,其都會通過各自系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動狀態(tài)辨別,并將相應(yīng)的運(yùn)動狀態(tài)信息傳遞到大腦。當(dāng)兩者信息一致時,人體則會出現(xiàn)正常的運(yùn)動體驗。但是當(dāng)兩種信息存在差別,則會導(dǎo)致人體出現(xiàn)眩暈感,常見的暈車現(xiàn)象就是這兩種信息體現(xiàn)的矛盾。而虛擬與現(xiàn)實世界中的運(yùn)動狀態(tài)不一致主要是指現(xiàn)實運(yùn)動而虛擬靜止或者現(xiàn)實靜止而虛擬運(yùn)動,在當(dāng)前的藝術(shù)設(shè)計中大多數(shù)都會存在第二種情況的問題。但是在現(xiàn)實世界中進(jìn)行相應(yīng)的動力設(shè)備的搭建就可避免這種矛盾的出現(xiàn),實現(xiàn)身體慣性與虛擬運(yùn)動的相互匹配。例如,Mmone虛擬現(xiàn)實座椅就在設(shè)計中實現(xiàn)了身體慣性與運(yùn)動的匹配。當(dāng)體驗者參與到游戲中時,座椅能根據(jù)虛擬世界中的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行自動的調(diào)整與運(yùn)動,根據(jù)體驗者的視覺系統(tǒng)進(jìn)行相匹配的身體慣性提供,在避免暈眩狀態(tài)的同時提高體驗者的真實感受。
(三)保證虛擬與現(xiàn)實世界中的動作一致
在當(dāng)前,虛擬與現(xiàn)實世界的動作并不能很好地實現(xiàn)統(tǒng)一,這主要是由于輸入與輸出媒介的實際工作效率存在差異,導(dǎo)致體驗者的動作節(jié)奏難以實現(xiàn)匹配。而傳統(tǒng)的觸屏、鼠標(biāo)等輸入媒介的運(yùn)用就能為實現(xiàn)運(yùn)動節(jié)奏匹配提供幫助。設(shè)計者應(yīng)當(dāng)盡可能地保證運(yùn)動狀態(tài)的一致性,例如在進(jìn)行虛擬的射擊游戲設(shè)計時,體驗者在真實的環(huán)境中進(jìn)行扳機(jī)扣動應(yīng)當(dāng)同時更新到虛擬角色的動作中,這就是從實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實世界中的設(shè)備控件一致的方式實現(xiàn)的。而在當(dāng)前的許多游戲主機(jī)設(shè)置中也都很好地實現(xiàn)了體驗者與虛擬角色的良好交互,例如,Wii主機(jī)中存在的手柄具有較高的空間位置感知能力,在利用該主機(jī)完成高爾夫游戲時能通過動作與角色進(jìn)行高度統(tǒng)一的運(yùn)動。其主要是通過短暫精確的手柄振動來進(jìn)行動作傳遞的,實現(xiàn)體驗者與虛擬角色運(yùn)動之間的高度統(tǒng)一。
結(jié)語
虛擬現(xiàn)實技術(shù)在當(dāng)前已經(jīng)實現(xiàn)了較大的發(fā)展突破,其所表達(dá)的沉浸式傳播的特征主要表現(xiàn)在生理沉浸方面,該沉浸傳播的功能實現(xiàn),脫離不開準(zhǔn)確的動作捕捉的輸入以及人體感官技術(shù)的支撐。要實現(xiàn)該技術(shù)的藝術(shù)設(shè)計工作的突破,相關(guān)設(shè)計工作者應(yīng)當(dāng)就該技術(shù)中涉及的沉浸式方式進(jìn)行分析,并加強(qiáng)對該技術(shù)的生理沉浸技術(shù)的研究,此外還要在這基礎(chǔ)上積極實現(xiàn)藝術(shù)設(shè)計水平提升。只有這樣,才能促進(jìn)我國虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用水平的發(fā)展。
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近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,虛擬現(xiàn)實技術(shù)逐漸由高端實驗室走向大眾和實用化,尤其是在微軟公司推出名為HoloLens的商業(yè)產(chǎn)品后[5-6]。微軟公司在谷歌公司推出的GoogleGlass的基礎(chǔ)上引入全息影像技術(shù),將虛擬世界與真實世界連接起來,創(chuàng)造出一種具有全新人機(jī)交互模式的虛擬現(xiàn)實交互設(shè)備。虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程作為進(jìn)入當(dāng)前最前沿科技領(lǐng)域的學(xué)科基礎(chǔ),其課程性質(zhì)決定了該課程需要不斷實時更新教學(xué)內(nèi)容,及時與最新技術(shù)、最新發(fā)展方向保持一致。現(xiàn)行的虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程教學(xué)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),主要存在的問題是由于傳統(tǒng)教科書從撰寫到發(fā)行的周期較長,往往是課程教材一投入使用,其中的內(nèi)容已經(jīng)陳舊,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于學(xué)科技術(shù)發(fā)展的速度。同時,課程教學(xué)方式和方法也還采用傳統(tǒng)單向交流的方式,互動不夠,不利于激發(fā)互聯(lián)網(wǎng)社交思想影響下的90后大學(xué)生群體的學(xué)習(xí)興趣。
2互聯(lián)網(wǎng)下教學(xué)新方法和舉措
2.1社交軟件
不管是獲取信息還是與他人交流,大部分人都能在社交軟件中找到適合自己需求的東西。社交軟件的特點就是包羅萬象、有不同的人和圈子、內(nèi)容符合人類的共性,并極有可能形成病毒性傳播的趨勢等。經(jīng)過長期與大學(xué)生群體的接觸及調(diào)查,筆者發(fā)現(xiàn)當(dāng)前大學(xué)生群體尤其是90后在日常學(xué)習(xí)、生活中都十分喜愛如下的社交軟件。
(1)QQ。QQ是騰訊公司于1999年推出的基于Internet的即時通訊網(wǎng)絡(luò)工具。隨著時間推移,騰訊公司旗下的QQ軟件高速發(fā)展,逐漸發(fā)展成為影響大眾日常生活的重要社交軟件,其最大特點是不僅可提供點對點即時通訊,還能提供群通訊功能。
(2)微信。微信是騰訊公司于2011年推出的一個為智能手機(jī)提供即時通訊服務(wù)的免費(fèi)應(yīng)用程序,其最大特點是可以跨通信運(yùn)營商、跨操作系統(tǒng)平臺,用極少的網(wǎng)絡(luò)流量實現(xiàn)語音短信、視頻、圖片和文字交流,并具有共享流媒體內(nèi)容和基于位置的社交插件,在廣大年輕用戶群體中非常流行,尤其是在90后的大學(xué)生群體內(nèi)。
(3)貼吧。貼吧是百度公司于2003年推出的一款重量級產(chǎn)品,是基于關(guān)鍵詞的主題交流社區(qū),可以與搜索緊密聯(lián)系,能夠準(zhǔn)確把握用戶需求,通過用戶輸入的關(guān)鍵詞自動生成討論區(qū),使用戶可實時參加交流、自己感興趣話題的信息和想法,在各類學(xué)生興趣愛好團(tuán)體中極具人氣。
(4)知乎。知乎作為社交軟件中的后起新秀,是一個廣受各行各業(yè)精英所喜愛的實名制網(wǎng)絡(luò)問答社區(qū),友好、理性和認(rèn)真的社區(qū)氛圍使其成為集求知、分享和社交為一體的UGC(usergeneratedcontent)平臺,在求知欲極強(qiáng)的90后大學(xué)生群體中也極具人氣。
通過對比分析,可以發(fā)現(xiàn)上述社交軟件具有共同的特點。
(1)社會關(guān)系鏈整合。社交軟件可以清晰地整合熟人圈,形成團(tuán)結(jié)程度甚高的小團(tuán)體,尤其在90后大學(xué)生群體中效果最為明顯。在這個相對密閉的小團(tuán)體空間內(nèi),用戶傳播信息,可使該信息快速通過社交軟件得到擴(kuò)散,而且擴(kuò)散速度在與目標(biāo)群體相關(guān)的臨近群體中快得超乎想象,極具傳染性。
(2)聊天。社交軟件聚合大量同屬性的用戶形成群體,群體內(nèi)用戶對由群體成員發(fā)起的話題進(jìn)行及時討論,形成積極快速的討論氛圍。熱點話題通常會激發(fā)群體內(nèi)大多數(shù)用戶的積極性,擴(kuò)大討論的范圍,增加信息量。
(3)圖片/視頻/流媒體分享。社交軟件大都可以在智能手機(jī)/智能平板等終端上應(yīng)用,很便捷地上傳圖片/視頻/流媒體資料,并使之在目標(biāo)群體內(nèi)快速傳播。
(4)興趣聚合。社交軟件大多是通過興趣愛好聚合,即一個群體基本具有一定共同相關(guān)屬性的聯(lián)系,這類聯(lián)系可以使群體內(nèi)部用戶相互之間形成強(qiáng)烈的聚合效應(yīng)。90后大學(xué)生群體基本上都喜愛使用這些社交軟件,保持極高的刷屏率,基本貫穿在日常生活、學(xué)習(xí)中,極具黏性。這些社交軟件已經(jīng)儼然成為90后大學(xué)生群體日常生活中不可缺少的一部分。
2.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程教學(xué)新方法和舉措
基于90后大學(xué)生對上述社交軟件的應(yīng)用程度,教師可提出如下課程教學(xué)新方法和新手段。
(1)針對教科書教學(xué)內(nèi)容較為陳舊的問題,使用貼吧讓學(xué)生自主瀏覽虛擬現(xiàn)實的主題社區(qū)關(guān)鍵詞。通過瀏覽主題社區(qū),學(xué)生對于當(dāng)前國內(nèi)外虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展動向能夠有一個較直觀的認(rèn)知。由于貼吧每天都有新的話題出現(xiàn),信息更新速率極快,因此學(xué)生通過對話題的瀏覽可在較短時間內(nèi)對當(dāng)前虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r有較深入的認(rèn)知。這樣就可以達(dá)到先導(dǎo)引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程基本概念的目標(biāo),令學(xué)生對教科書上較枯燥的理論內(nèi)容有更直觀的認(rèn)知。
(2)在虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程開始至中期階段,適時建立相關(guān)主題QQ群,給學(xué)生一個對課程相關(guān)內(nèi)容自由發(fā)言的平臺。主講教師可以適時引入一些與課程相關(guān)的話題,發(fā)動學(xué)生討論并給予適當(dāng)?shù)闹敢患皶r回復(fù)和解答學(xué)生在群里的提問,形成師生間的良好互動;對于學(xué)生提問較多或疑惑較大的共性問題,可以作為重點內(nèi)容進(jìn)行課堂講解,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度,培養(yǎng)學(xué)生對問題本質(zhì)的探索精神;通過課堂教學(xué)和群內(nèi)討論,積極發(fā)現(xiàn)和挖掘具有一定潛質(zhì)的學(xué)生,使其成為二次傳播的源頭,為群內(nèi)其他成員答疑。
(3)虛擬現(xiàn)實技術(shù)實驗課開始后,教師可以利用群共享流媒體內(nèi)容,突破傳統(tǒng)課堂教學(xué)中教學(xué)手段陳舊跟不上時代的問題,及時上傳與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的最新資料,供學(xué)生參考。學(xué)生也可以積極地把找到的學(xué)習(xí)資料傳到群中,實現(xiàn)資源共享;適時引入相關(guān)視頻公開課讓學(xué)生觀看及學(xué)習(xí),導(dǎo)入基于VRML開發(fā)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的案例,引導(dǎo)學(xué)生從虛擬現(xiàn)實技術(shù)基礎(chǔ)內(nèi)容入手,學(xué)會使用VRML類腳本語言進(jìn)行相關(guān)的應(yīng)用開發(fā)。由于基于VRML的程序調(diào)試及編寫簡單易學(xué)并可使用瀏覽器直接查看、易于掌握,因此能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(4)在虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程的最后,引導(dǎo)一些對虛擬現(xiàn)實技術(shù)有濃厚興趣并學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)入知乎,在知乎上對他們感興趣的技術(shù)問題進(jìn)行提問,借助軟件平臺獲得其他專業(yè)人士的幫助和指導(dǎo),為學(xué)生認(rèn)知策略的發(fā)展提供可行性。通過課程學(xué)習(xí),學(xué)生逐漸從一個單純的提問者轉(zhuǎn)變成一個在提問的同時也能為新入門者解惑的專業(yè)人士,從而達(dá)到能力提升的目的。(5)虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程結(jié)束后仍保留QQ群,功能則轉(zhuǎn)換為主題興趣愛好群,成為一些對虛擬現(xiàn)實技術(shù)有興趣的學(xué)生能夠持續(xù)交流的平臺。到最后畢業(yè)設(shè)計階段,又可以轉(zhuǎn)換為畢設(shè)主題群,方便選擇虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)畢業(yè)設(shè)計課題的學(xué)生進(jìn)一步交流,并借助QQ群的特點為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計提供幫助,達(dá)到能力提升的目的。
3教學(xué)實踐
3.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程實踐
武漢工程大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程開設(shè)在四年級秋季學(xué)期,自2012年以來,對該專業(yè)4屆共計260余名學(xué)生開展了課程教學(xué)方法和手段的改革實踐。實踐證明,學(xué)生成績均有所提高。暫不考慮2012級學(xué)生的情況,單純通過平均成績分析表中期末考試卷面數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)這幾屆學(xué)生的課程平均成績有顯著提升,而且2011級學(xué)生的成績提升幅度最大,平均已達(dá)到80分以上。通過對不及格人數(shù)的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),經(jīng)過幾年的實踐,學(xué)生對課程的喜愛程度逐漸提高,不及格人數(shù)明顯減少,到2011級不及格人數(shù)為0。這說明不斷調(diào)整課程的教學(xué)方法和教學(xué)手段后,學(xué)生對課程的重視程度和學(xué)習(xí)熱情都有明顯提高,通過課程學(xué)習(xí)起到學(xué)以致用、能力提升的作用,消除了不及格情況。所以說,對教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革取得了一定成效,具有積極價值。
3.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)畢業(yè)設(shè)計實踐
自2012年以來,武漢工程大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院對智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)4屆共計29位學(xué)生開展了與虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計實踐,暫不考慮2012級學(xué)生選擇虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)內(nèi)容課題的情況,從最終獲得的評價來看,學(xué)生參加實踐改革后再進(jìn)入畢業(yè)論文環(huán)節(jié),對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)的最新知識較為熟悉,在興趣驅(qū)動下能夠較好地完成課題并寫出較高質(zhì)量的畢業(yè)論文,而且成績逐年提高的趨勢非常明顯;還有2位同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計通過專家評審獲得湖北省優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文的榮譽(yù)。這說明教學(xué)改革實踐對于畢業(yè)論文質(zhì)量的提高有促進(jìn)作用,能夠為創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的形成提供可借鑒的思路和做法。
4結(jié)語
[關(guān)鍵詞]虛擬現(xiàn)實 工業(yè)旅游
隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,涉及計算機(jī)圖形技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)等領(lǐng)域的虛擬現(xiàn)實技術(shù)在近階段同樣高速發(fā)展。虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過計算機(jī)模擬出一個三維的虛擬世界,為用戶提供視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬,令用戶如同身臨其境。由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)所具有的突出特性,目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)已廣泛應(yīng)用在軍事、醫(yī)療、教育、文化、航天、水利、城市規(guī)劃等方面,無形中改變著我們的工作、學(xué)習(xí)、生活的方式,因此也成為學(xué)者們當(dāng)前關(guān)注和研究的熱點。
工業(yè)旅游是伴隨城市化和工業(yè)化高速發(fā)展而產(chǎn)生的,是融合知識、觀光、休閑的一種旅游項目。工業(yè)旅游在滿足大眾好奇心的同時,也可以宣傳企業(yè)文化、提升企業(yè)形象,隨著工業(yè)旅游的深入發(fā)展,將來也可以成為企業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長點。工業(yè)旅游最早出現(xiàn)在西方,人們把倒閉、廢棄的工礦企業(yè)重新進(jìn)行改造,轉(zhuǎn)變成為工業(yè)博物館、景觀公園、藝術(shù)表演場地、設(shè)計公司的辦公場所等現(xiàn)代實用場所,逐漸發(fā)展成為工業(yè)遺產(chǎn)旅游。隨著工業(yè)遺產(chǎn)旅游的發(fā)展,旅游開始進(jìn)入生產(chǎn)經(jīng)營中的工業(yè)企業(yè),從而形成現(xiàn)在完整的工業(yè)旅游概念。我國在經(jīng)歷了幾十年的工業(yè)高速發(fā)展后,工業(yè)企業(yè)逐步成熟,對于工業(yè)旅游的認(rèn)識不斷深入,近年來越來越多的工業(yè)企業(yè)開始加入到工業(yè)旅游中,并呈現(xiàn)出一種快速增長的趨勢。
一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)涉及了多種學(xué)科的技術(shù),綜合利用了多種先進(jìn)技術(shù)裝備,具有如下三個主要的特點
1. 沉浸性。指用戶感覺完全置身于虛擬世界中,被虛擬世界所包圍。由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)提供的多感知性,用戶不僅具有常見的視覺、聽覺感知,還具有觸覺感知、嗅覺感知、運(yùn)動感知等。通過多感知性,使用戶沉浸于虛擬世界中,由被動的觀察者成為主動的參與者,參與虛擬世界的活動。
2. 交互性。在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中,交互性的實現(xiàn)相比以往的人機(jī)交互方式有了巨大的改變,不再像以往那樣完全依賴于鍵盤、鼠標(biāo),借助于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)殊的硬件設(shè)備,人與虛擬現(xiàn)實世界可以通過自然的方式進(jìn)行交互,例如人的走動、頭的轉(zhuǎn)動、手的移動等等。
3. 想象性。虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅可以虛擬構(gòu)建真實存在的環(huán)境,還可以構(gòu)建人們的想象空間,從而去體現(xiàn)設(shè)計者的思想,實現(xiàn)一定的目標(biāo)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)為人類認(rèn)識世界提供了一種全新的方法和手段,為人類去探索和研究已知以及未知的問題提供了新的方法及思路。
充分利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)所具有的鮮明特點,在工業(yè)旅游中發(fā)揮虛擬現(xiàn)實技術(shù)的優(yōu)勢,從而完善、促進(jìn)工業(yè)旅游。
二、增強(qiáng)工業(yè)旅游中知識的傳播與普及
在工業(yè)旅游過程中,工業(yè)企業(yè)或多或少都會對工業(yè)企業(yè)的制造流程、制造工藝進(jìn)行一定的介紹,但是由于制造流程、制造工藝涉及的知識專業(yè)性、理論性較強(qiáng),有些很難通過講解員的講解完全說明,并且很多機(jī)器設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)也是無法直接觀察到的,因此目前的講解方式還不能十分有效的進(jìn)行知識傳播。但是通過虛擬現(xiàn)實技術(shù),就可以完全解決這些問題,通過對廠房、機(jī)器設(shè)備的虛擬構(gòu)建,在計算機(jī)的虛擬平臺上就可以構(gòu)建任何我們需要的部件,不僅可以渲染動畫進(jìn)行工作原理、工作流程的介紹,還可以提供計算機(jī)終端設(shè)備供參觀者模擬操作,從而極大提高知識的普及和傳播。
三、增強(qiáng)工業(yè)旅游中的沖擊力、感染力
由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)是以計算機(jī)平臺為基礎(chǔ)的,因此通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)生成的虛擬環(huán)境、虛擬模型都可以利用計算機(jī)的圖形技術(shù)進(jìn)行畫面的優(yōu)化,從而為參觀者呈現(xiàn)出精美絢麗的畫面。在擁有了優(yōu)質(zhì)畫面的前提下,充分發(fā)揮計算機(jī)多媒體技術(shù)的優(yōu)勢,聲覺、觸覺等設(shè)備營造出完整地虛擬現(xiàn)實環(huán)境將給予參觀者多感官的刺激,帶給參觀者強(qiáng)勁的沖擊力、感染力。
四、增強(qiáng)工業(yè)旅游過程中的安全性
在工業(yè)企業(yè)中,總是有些區(qū)域是具有一定危險性的。在參觀過程中,由于人員數(shù)量多,人員的組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜,增加了工業(yè)企業(yè)管理上的難度。而利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),可以在實地參觀中避開潛在危險區(qū),通過在虛擬廠區(qū)系統(tǒng)中模擬游覽來替代實地參觀,從而徹底避免危險情況的發(fā)生,增強(qiáng)工業(yè)旅游的安全性。
五、增強(qiáng)工業(yè)旅游企業(yè)的宣傳方式
通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)完成了虛擬廠區(qū)的整個系統(tǒng)之后,可以利用系統(tǒng)在多種途徑進(jìn)行知識傳播和企業(yè)宣傳。例如:在多媒體放映廳進(jìn)行大屏幕播放、裝載在單機(jī)上供使用者單機(jī)操作、還可以通過互聯(lián)網(wǎng)使普通民眾在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行瀏覽操作、通過系統(tǒng)導(dǎo)出數(shù)據(jù)刻錄在光盤等媒介后,用戶可以在個人電腦上進(jìn)行瀏覽。總而言之,虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以極大豐富工業(yè)企業(yè)現(xiàn)有的宣傳方式。
六、增強(qiáng)工業(yè)旅游企業(yè)的規(guī)劃管理能力
通過擴(kuò)展系統(tǒng)功能,可以為工業(yè)企業(yè)提供一個全三維可視化的規(guī)劃管理系統(tǒng)平臺,在管理系統(tǒng)中工業(yè)企業(yè)可以對廠區(qū)的改建、擴(kuò)建規(guī)劃方案進(jìn)行可視化的評估論證,為規(guī)劃方案的修改完善提供有力的支持。同時對于廠區(qū)中的地下管線等隱蔽設(shè)備,通過系統(tǒng)可以進(jìn)行可視化的管理,從而極大提高地下管線等隱蔽設(shè)備的管理、維護(hù)水平。
本文從虛擬現(xiàn)實技術(shù)入手,對虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工業(yè)旅游方面的應(yīng)用進(jìn)行了闡述,結(jié)合虛擬現(xiàn)實的技術(shù)特點對它在工業(yè)旅游應(yīng)用中的優(yōu)勢進(jìn)行了初步的介紹,對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工業(yè)旅游中更深入的應(yīng)用,有待于以后的研究。隨著工業(yè)旅游的不斷發(fā)展,虛擬現(xiàn)實技術(shù)的進(jìn)步,虛擬現(xiàn)實技術(shù)與工業(yè)旅游的結(jié)合必將更加緊密,推動工業(yè)旅游更加蓬勃的發(fā)展。
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