（2）虚拟现实技术提供了崭新的教学手段――即构建实物虚化、虚物实化的方法。通过虚拟现实、计算机、网络等技术的综合运用，可在课堂和实验室中展现在传统的教学模式中无法实现的教学过程。
（3）虚拟现实技术改变了传统的学习方式――开创了一个开放性的网上探索学习模式。
（4）虚拟现实技术丰富了课堂教学内容――展示出全方位、多角度的教学内容。
（5）虚拟现实技术节约了教学成本――开展虚拟实验，进行虚拟生产。
2虚拟现实技术在汽车专业教学中的优势
虚拟现实技术在汽车专业教学中有以下优势：
（1）弥补了教学条件的不足。在汽车专业教学中，由于实验设备、实验场地、教学经费等方面的原因，而使一些应该开设的教学实验无法进行。利用虚拟现实系统，可以弥补这些方面的不足，在虚拟实验室里学生可以做各种各样的实验，并获得与真实实验一样的体会，从而丰富感性认识，加深对教学内容的理解。虚拟现实技术进入教育领域将有助于解决高等院校设备不足、型号落后、难以及时更新换代的困难，必将带来教学环境的重大变革。
（2）激发学生的学习兴趣，有利于学生能力的培养。传统的教学手段在一般情况下很难激发学生的学习兴趣，因而影响课堂教学效果。虚拟现实是借助于计算机生成逼真的汽车零部件、发动机、整车实体，学习的内容不抽象，不枯燥，从而取得最佳的学习效果。虚拟的物体空间结构能培养学生的想象能力和动手能力，有助于培养具有创新意识和创新能力的人才。
（3）促进学生从感性认识上升到理性认识。虚拟现实技术能够为学生提供生动、逼真的学习环境。比如在讲自动变速器油液流向时，以前即使有实物也不能看到油液的流向，现在可以通过虚拟现实技术，把油液流向形象地表现出来，学生在学习的过程当中可以直观的看到，学生的理解也就从感性认识上升到理性认识了。
3虚拟现实技术在汽车专业教学中的具体运用
（2）虚拟汽车造型是虚拟现实技术在汽车构造教学中的具体运用。通过虚拟现实技术事先建立逼真的汽车模型，教师在讲授汽车构造时，学生可以方便地从各个角度观察汽车车身与发动机的结构，随时解剖任何他想要观察的部位，对零部件进行随意放大或缩小。理论知识与实践通过虚拟现实技术实现了一体化，将大大提高学习的效率。
（3）虚拟汽车故障是虚拟现实技术在汽车故障与维修课程中的具体运用。如在学习“起动机控制电路故障排除”这部分内容时，利用虚拟现实技术创建一个逼真的起动机及其控制电路，并设置故障点，学生可以根据三维电路查找故障，采用顺藤摸瓜的方式找到相对应的故障所在，然后对故障点进行虚拟处理，起动机恢复原有的性能。通过虚拟现实技术可以对所有部件的特定部位设置故障点，通过反复练习，学生可获得丰富的维修经验。由于虚拟的故障训练系统无任何危险，学生可以任意进行探索性操作，可提高学生的创造性。
[关键词]虚拟化技术迁移在线考试系统安全
虚拟化技术主宰未来的服务中心和数据中心是一种趋势,这些几乎都是根据需求随时添加服务器设备,而这些设备基本上都是分散的,不同品牌、不同配置甚至不同架构,最致命的是服务器的资源占用率只有15%～20%是一个普遍现象。使用虚拟化技术可以减少服务器数量的增加,简化服务器管理,同时明显提高服务器利用率、网络灵活性和可靠性。可以将服务器利用率由10%甚至更低提高到60%或更高。由此可见虚拟化技术成为各个企业和科研院所的重要研究课题。
一、服务器虚拟化技术
在计算机方面,虚拟化通常是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量,简化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行,允许一个平台同时运行多个操作系统,并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响,从而显著提高计算机的工作效率。
虚拟技术可以在同一台计算机上运行多个独立的虚拟操作系统。这种方法能够将物理资源效益最大化,并能够将硬件投资的收益最大化,虚拟技术能够提高服务器使用强度。可以利用这些新的、功能非常强大的硬件在单台服务器上建立更多的逻辑操作系统。这种做法将大幅度地降低硬件采购的费用和维护费用。
项目组开发“基于WEB的智能组卷在线考试系统”在服务器部署上就充分利用虚拟化技术,该种方式不仅节省了服务器的成本开支,而且还大幅度提高现有服务器资源的利用率,服务器的虚拟化技术还保证了在线考试系统的稳定高效运行。
二、在线考试系统
在线考试系统的在线考试模块需要考生访问试卷,考试结束时提交试卷,因此,对客户端的功能要求不高。B/S结构的优点是分布广泛,可以随时随地进行查询、浏览等业务处理;业务扩展简单方便,通过增加网页即可增加服务器功能;维护简单方便,只需要改变网页,即可实现所有用户的同步更新;开发简单,共享性强。
三层C/S结构设计的考试管理系统可以满足考试管理的所有需求,Client端的功能集成了试题管理、试卷管理、远程改卷这三个功能。Server端完成考试管理、考生管理、教师管理功能。考试管理采用三层C/S结构有效降低服务器的负荷,并且可以设计丰富多彩的界面,因为需要专门的客户端软件,因此,安全性较高。
三、系统部署中采用的虚拟技术
1.迁移
虚拟化技术将虚拟服务器从硬件中抽象出来,这样做最大的好处是虚拟服务器可以在不同物理服务器中来回迁移。迁移能力允许将虚拟服务器克隆出来,或从一台物理服务器迁移到另外一台。
许多虚拟化解决方案拥有克隆或迁移能力,但在软件功能、限制和成本方面有相当大的差异。高端的零宕机解决方案迁移成本极高且需要SAN集中存储设备的支持。在做服务器迁移时,项目组成员对迁移的重要性进行了评估,明确了怎样迁移才能更适应项目的应用环境。
2.硬件资源管理和利用率
硬件虚拟化技术、并行虚拟化技术以及操作系统虚拟化技术对服务器资源分配采用不同的处理方式。硬件虚拟化技术和并行虚拟化技术将虚拟出的硬件资源分配给不同的虚拟服务器使用。这两种技术在分配和更换硬件资源方面的灵活性有所不同。实际上这两种技术为虚拟服务器分配的是虚拟资源,会有很多的限制,比如可以用于分配的CPU和内存资源总是有限的。而操作系统虚拟化对资源的管理是非常灵活的,允许在不中断应用服务或虚拟服务器情况下实时更新资源。
将虚拟化技术应用于在线考试系统中,其实是将虚拟化技术当作一套整体解决方案。完整的情况需要CPU、主板芯片组、BIOS和软件的支持,例如VMM软件或者某些操作系统本身。即使只是CPU支持虚拟化技术,在配合VMM的软件情况下,也会比完全不支持虚拟化技术的系统有更好的性能。
其次,项目组在部署时考虑了虚拟机与服务器的结合。一般来说,服务器虚拟化可以在一台物理机器中放置3台到33台(或更多)虚拟主机。从虚拟化中获得的额外服务器密度当然会有很大范围的变化,这取决于所部署的服务器的功率及虚拟主机的硬件需求。例如,每台服务器都能容纳四台虚拟主机,就可以将服务器的密度增加到四倍。高密度服务器配置还受益于虚拟化软件。如果使用一些高级虚拟特性,比如说结合了分布式资源分配(DRS)的VMwareVMotion,那么高密度服务器就能发挥更大的作用。Vmotion允许在不宕机的情况下将一台虚拟机从一个物理主机迁移到另一台主机,DRS则更进了一步,将虚拟机均衡地搭载到多台主机上,从而确保所有的物理主机可以均等地分担负载量。
实际上,在在线考试系统项目的部署中,通过虚拟化充分利用现有的服务器资源,不仅削减了成本,而且还能有效整合应用场景中的服务器。
3.安全隔离
对于隔离和安全问题,每种虚拟化技术的处理方式都不同。虚拟化解决方案最基本的组件就是分区。所有虚拟计算机必须完全隔离,这样进程、动态连接库及应用程序才不会影响同一台服务器的其他虚拟服务器上的应用。相对于普通服务器,由于虚拟化技术改变了访问节点和不同的组件,所以不太可能对于虚拟服务器实施常规性攻击。同隔离一样,对于同一台物理服务器上的两个虚拟服务器来说,彼此之间的安全同样重要。
虚拟化技术在数据防泄漏方面有着无限的潜力,同样,虚拟化技术也有能力覆盖数据安全的其他方面,成为能够统一解决数据防丢失、防泄漏、防滥用问题的全面解决方案。
首先,以虚拟化技术为基础,数据的统一灾备可以更精确地执行。因为虚拟化技术能够将用户的数据与非数据区分开来,并通过访问重定向将分散的数据集中存放在虚拟空间中,使数据灾备方案可以做到有的放矢。同时,数据的虚拟化存储也使得数据灾备在实现上更加容易,即使在低成本解决方案中也可以通过对虚拟磁盘进行整盘备份而轻易实现数据灾备,在企业级应用中,用户还可以通过虚拟网络直接把关键数据重定向存储到远端。
虚拟化技术虽然不可能是数据安全领域的灵丹,但在该项目中,通过虚拟化技术,形成了一套完全覆盖数据使用生命周期的数据安全统一防护模型。
四、虚拟化部署
1.虚拟化整合服务器的设计
重庆市电力公司教育培训中心在线考试系统采用了3台IBM高端服务器,配合B/S模式的在线考试系统,制定了一套虚拟化架构平台方案。即利用3台物理服务器,采用ESXServer3.5建立虚拟化集群,在此集群上建立虚拟机应用。具体策略如下:(1)将考试中心的资源数据库转到ESX集群服务器的核心存储上。建立多台虚拟机应用访问同一数据库接口,保证了数据库的高可用性。同时利用ESX的HA(HighAvailability)功能可以保证服务的稳定性。(2)根据各应用的系统配置和系统开销建立虚拟服务器从而能够做到各应用的负载平衡。(3)考虑管理的高效性,将平时数据更新维护较频繁的服务器整合到ESX集群中,利用VirtualCentre进行统一管理和调拨。
虚拟化架构的具体实施步骤如下:(1)根据虚拟化架构,配置物理服务器,搭建集群平台。首先将安装了ESX3.5系统的每一台服务器都与网络存储LUN(LogicalUnitNumber)相连,网络存储采用双路1GB冗余配置,以提高存储数据的读写能力;然后3台ESX服务器相互做地址解析,建立虚拟化集群;安装VirtualCentre对虚拟化集群进行统一管理;安装ESX的补丁和更新。(2)配置虚拟机,部署应用。建立虚拟机模板,根据各应用的要求建立Windows2000和Windows2003两个模板,利用两个模板转换出8台虚拟机;然后根据各应用对各个虚拟机的CPU、内存和硬盘进行调拨,ESX对硬件资源的调拨非常灵活。
2.虚拟化实施中的问题
ESX功能很强,但是在实施过程中也遇到了一些问题。在配置和应用实施中主要遇到以下问题:(1)无法识别USB接口,从而导致凡是利用USB加密的数据库都无法利用虚拟机来部署。(2)网络存储系统安全稳定的问题,由于所有的虚拟机配置文件都保存在后台的网络存储介质中,要充分保证存储介质的安全和稳定才能确保虚拟平台的正常运行。
五、结论
重庆市电力公司教育培训中心在线考试系统项目中,虚拟化的应用使ESX的优势得到了有效的发挥,无论从应用服务的稳定性、高可用性、合理的资源调配、快速部署等方面,还是从节能、节电、节约空间等方面,都比应用前有显著改善。通过服务器虚拟化整合方案的实施,在线考试系统达到了以下应用效果:1.新购置高性能服务器的使用率明显提高,直接配置应用系统的平均值提高到了62%左右;高峰使用率从38%左右提高到了87%左右,充分利用了服务器的性能。2.通过整合减少了物理服务器数量,服务器购置量从原计划的5台减少为3台,节省了设备经费,同时又为将来应用负载增加时,通过增加服务器处理器的数量和内存来提升服务器性能提供了准备。当然也可通过增加新的服务器,减少每台物理服务器上的虚拟机数量,来提高应用性能,从而保护了当前的投资。3.虚拟化技术支持多种新旧操作系统和应用平台,满足在线考试系统应用种类多样化的需求。
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论文摘要:本文阐述了虚拟现实技术的基本特征，以及在各个领域的应用进展情况，并对虚拟现实技术的发展和应用前景做了展望。
0．引言
虚拟现实技术是2O世纪末兴起的一门崭新的综合性信息技术，作为一项尖端科技．虚拟现实集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机生成的高技术模拟系统。它的实时三维空间表现能力、自然的人机交互式操作环境以及给人带来的身临其境感受，将从根本上改变人与计算机之间枯燥、生硬和被动的现状，为人机交互技术开创一个全新的研究领域。从虚拟现实技术诞生以来，已经在航空航天、船舶建造与设计、军事模拟、机械工程、先进制造、城市规划、地理信息系统、医学生物等领域中显示出巨大的经济、军事和社会效益，虚拟现实技术与网络、多媒体技术并称为2l世纪最具应用前景的三大技术。
1．虚拟现实技术特征
虚拟现实技术是一种先进的、数字化的人机接口技术，其特点在于计算机产生一种人为虚拟的环境，生成一个以视觉感受为主，包括听觉、触觉的综合感知的人工环境，系统可以直接观察、操作、触摸、检测周围环境及事物的内在变化．操作者能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟环境中，并能与之发生“交互”作用，进行交流。通过参与者与仿真环境的相互作用，并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力，帮助启发参与者的思维，以全方位地获取虚拟环境所蕴涵的各种空间信息和逻辑信息。
虚拟现实技术具有以下三个基本特征：
1．1沉浸性。虚拟现实技术是根据人类视觉、听觉的生理心理特点，由计算机产生逼真的三维立体图像．使用者戴上头盔显示器和数据手套交互设备，便可将自己置身于虚拟环境中，成为虚拟环境中的一员，有一种身临其境的感觉。
1．2交互性。虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎自然的交互可通过键盘、鼠标、头盔、数据手套等设备进行交互。使用者通过自身的语言、身体运动或动作等自然技能，对虚拟环境中的对象进行触摸或操作。
1．3多感知性。虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置，因此，使用者在虚拟环境中可获得多种感知，亲身体验交互操作的反应与感受。
2．虚拟现实技术的应用前景
虚拟现实技术在船舶建造与设计、企业产品的研发与设计、人力资源网络培训、房产开发与展示、城市规划、室内设计、工业仿真、文物古迹仿真、军事模拟等方面有广阔的应用前景。分析如下：
2．6人力资源培训方面，随着劳务市场规模不断扩大．大量的人员需要进行培训方能上岗工作，由于培训地点、培训设备的限制，加之培训人员的爆满，培训质量受到很大的影响。推动和加强人力资源的培训，可提升各工种人员的个人素质．保证企业的稳定发展，促进地方经济的又好又快的发展。采用三维虚拟仿真平台，可实现各种人员取得上岗资格必须的培训，同时，也可对企事业单位在职人员进行本专业模拟真实环境的知识更新培训，也方便对新聘人员进行岗前培训，这些培训的最大特色是模拟真实培训环境，实现无需场地、无限次数、无限时问的培训，在提高人员素质的同时，最大化地节约成本。具有非常高的性价比。虚拟现实技术作为多媒体技术发展的高级阶段，在组织学习中的应用将促使目前组织管理过程中的领导者、员工、媒体之间的关系与地位发生重大变化。在对组织成员进行知识传播、技能训练等方面会得到显著的教学效果。特别是随着计算机网络化的进程．虚拟网络的建设，这一新的学习媒体将在个别化教学、企业教学、学校教学、远距离教学及终身教育中展示巨大的应用前景。
虚拟现实技术与多媒体技术、网络技术并称为三大前景最好的计算机技术，其应用场合非常广泛．特别在工程和人员培训领域中的应用所产生的经济效益和社会效益、所节约资源是非常大的。
3．虚拟现实技术发展及应用展望
虚拟现实技术潜力巨大，应用前景十分广阔，人类在许多领域面临着越来越多前所未有或前所难为而又必须解决和突破的问题，例如，载人航天、核试验、核反应堆维护，包括新武器系统在内的大型产品的设计研究、气象及自然灾害预报、医疗手术的模拟与训练以及多兵种军事联合训练与演练等。将vR技术应用于教育可以使学生能够游览海底、遨游太空、观摩历史城馒，甚至深入原予内部观察电子的运动轨迹和体验爱因斯坦的相对论世界，从而更形象地获取知识，激发思维。虚拟现实设备的价格还过于昂贵，虚拟现实的应用主要处在科学研究和某些商业领域。随着虚拟现实技术的进一步发展，成本的降低，虚拟技术必定会走向实用化、平民化。
[1]徐艳，虚拟现实技术在教育教学中的应用研究[J]，中国科技信息，2008．7
[2]石教英，虚拟现实基础及实用方法[M]，科学出版社，2000．
【关键词】虚拟现实技术；消防模拟训练；应用
1.前言
虚拟现实技术（VirtualReality）简称VR技术，是20世纪末逐渐兴起的一门综合性信息技术，融合了数字图像处理、计算机图形学、人工智能、多媒体、传感器、网络以及并行处理等多个信息技术分支的最新发展成果[1]。它能利用计算机生成一种模拟环境，并通过多种专用设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。
目前，虚拟现实技术已经广泛应用于教育与训练、设计与规划、科学计算可视化、商业领域、艺术与娱乐等方面。尤其对于模拟训练方面，它能使学习者能直接、自然地与虚拟对象进行交互，以各种形式参与事件的发展变化过程，并获得最大的控制和操作整个环境的自由度。
2.虚拟现实技术的特征和系统组成
2.1虚拟现实的重要特征
虚拟现实技术是指利用计算机生成一种模拟环境，并通过多种专用设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。其关键技术包括有：动态环境建模技术、立体显示和传感器技术、系统开发工具应用技术、实时三维图形生成技术、系统集成技术。它具有以下的重要特征：
（1）沉浸感，指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假，使用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中，该环境中的一切看上去是真的，听上去是真的，动起来是真的，甚至闻起来、尝起来等一切感觉都是真的，如同在现实世界中的感觉一样。
（2）交互性，指用户与虚拟环境的对象发生互动、相互作用，并且虚拟对象能作出相应的反应的效果。
（3）构想性，是指通过用户沉浸在“真实的”虚拟环境中，与虚拟环境进行了各种交互作用，从定性和定量综合集成的环境中得到感性和理性的认识[2]。虚拟现实技术不只是用户与虚拟对象的接触，而且可以让用户沉浸于虚拟技术创造的环境，并汲取更多的知识，从而有利于创造性思维的产生和发挥更大的潜能。
（4）多感知性，指的是虚拟现实模拟环境创造的虚拟环境，并对用户产生视觉、听觉、感觉上的冲击。同时给用户一种身临其境的感觉。
2.2典型虚拟现实模拟技术系统的组成模块
典型的虚拟现实模拟技术系统主要由计算机软、硬件系统（包括VR软件和VR环境数据库）和VR输入、输出设备等组成，如下图1所示。
3.虚拟现实技术研究现状以及消防模拟训练中存在的问题
3.1研究现状
美国是虚拟现实技术的发源地[3]，有美国宇航局（NASA）、麻省理工学院（MIT）媒体实验室、华盛顿大学人机界面技术实验室（HITLab）等许多知名的研究机构，其在虚拟现实领域的基础研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面。
从20世纪80年代起，我国开始研究虚拟现实模拟技术。虽然起步较晚，但近年来政府有关部门非常重视，制定了开展VR技术的研究计划，而且国家重点科研计划，都把虚拟现实技术列入了重点研究项目，例如国家自然科学基金、国家重点科学研究发展计划等，而且国内的一些科学家和重点院校也已积极投入了对这一领域的研究。例如，最早开展虚拟现实工程技术研究的西北工业大学电子工程系积极开发虚拟现实和虚拟仿真等方面的研究，并取得了良好的科研成果。同时，促进了其他院校和研究所VR技术研究的发展。北京航空航天大学在2000年8月成立了虚拟现实新技术教育部重点实验室。
3.2消防模拟训练存在的问题
3.2.1消防队员心理素质
在火灾救援时消防救援人员缺乏自信，比较紧张；例如消防泵启动时略显紧张，消防工具不配套，地下消防栓扳子长度太短等。
3.2.2消防专业素质
在实际操作中，消防救援人员的操作经验的不足；例如，水龙带未完全展开就将消防栓蝶阀完全打开，使得水流高速冲击未展开的水龙带可能发生水龙带剧烈摆动，或因为水流太大造成后坐力过大使人员把持不住水枪而发生水枪伤人事故。或水枪的喷射点只集中在一个位点，没有达到整个油罐降温和将相邻油罐降温的目的，人员的站位也没有选择在上风口，在实际发生火灾的情况下很有可能对人身造成伤害。
3.2.3指挥决策素质
在目前的火灾救援系统，主要采用的是二维平面系统，并且该系统的可辨别性和可视性较差。因此，针对立体空间的特性，训练中的指挥员难以制定相应的应对方案。
4.虚拟现实技术在消防模拟训练的应用及意义
20世纪90年代末，我国提出了将虚拟现实技术应用于消防模拟训练的构想，并在火灾的可视化、系统交互性等方面进行了大量的研究。
4.1建筑火灾方面
清华大学防灾减灾研究所率先研究了虚拟现实技术在建筑火灾方面的模拟训练[4]。该系统的研究方面主要包括了电子消防应急预案的制作、火灾发生时群众的疏散行为以及人员疏散演练等。
VR系统模拟了真实世界的火灾环境，借助立体眼镜来感受周围建筑环境、火灾的发展状况，这让群众和消防人员能亲身体验火灾发生时和救援群众的真实感受。同时，还可以根据人们的描述来研究火灾发生时人们的心理表现，这样既可增强大众在火灾发生时的良好防灾意识，又能教育群众离开火场或采取报警、参与营救等措施。
4.2油罐火灾方面
中国人民武警察部队学院提出并研究了油罐火灾灭火指挥计算机的模拟训练系统，模拟训练系统由总指挥部、冷却灭火和供水保障分指挥部等部分组成，并以地理信息系统和火灾三维场景为计算机交互界面。该系统具有一定的智能推理和训练评估功能，可以提高指挥员对油罐火灾发生时的指挥能力和战略潜能。
在油罐火灾模拟训练中，采用VR技术可以认识设计参数与设计结果之间的关系。同时，发现设计中潜在的缺陷和问题，立即提出更严格的解决方案，进而使得整个模拟训练方案趋于完善。
4.3煤矿事故救援训练方面
太原理工大学以VRML和Java的接口为基础，研究了对煤矿事故救援训练过程的仿真。利用该技术来模拟一个真正的矿井灾害，通过计算机软件演示使人们更具体直观的认识到矿井灾害发生的各方面因素，从而能有效及时的采取防灾和救灾准备。
4.4森林火灾模拟系统
瑞典林雪平大学计算机信息科学系首次提出了一种基于计算机网络的“指挥、控制和通信”系统。该系统中消防模拟训练的环境为森林火灾，用户能够沉浸到计算机系统所创建的环境中，从而逼真的模拟消防救援人员、救援指挥员、等任何角色进行训练。
该VR模拟技术系统具有较好的沉浸性和交互性。它创造的环境与真实森林环境的结合，再加之与地理信息系统、全球定位系统、决策支持系统等的结合，可使救援设施的配置达到最优化。
5.结束语
随着虚拟现实技术的研究不断深入和计算机技术的发展，逐渐应用到消防模拟训练的科学计算和试验结果的真实表现、火灾安全工程设计、规划及验证、消防队培训及公民消防意识教育、安全管理和消防决策支持等方面，使人们无需完全依靠真实世界的直接试验可以感受虚拟世界中的试验。
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[2]张占龙，罗辞勇，何为.虚拟现实技术概述[J].计算机仿真.2005
【关键词】虚拟现实、三维建模方法
设计一个虚拟现实系统，首要的问题是创造一个虚拟环境，这个虚拟环境包括三维模型、三维声音等，在这些要素中，因为在人的感觉中，视觉摄取的信息亦最大，反应最为灵敏，所以创造一个逼真而又合理的模型，并且能够实时动态地显示是最重要。虚拟现实系统构建的很大一部分工作也是建造逼真合适的三维模型。从虚拟现实系统的要求出发，利用3DSMAX来构建虚拟现实的三维模型比较简单、直观，大大地丰富和简化了虚拟现实的场景构造。
一、虚拟现实技术
虚拟现实是一种由计算机和电子技术创造的新世界，是一个看似真实的模拟环境，通过多种传感设备用户可根据自身的感觉，使用人的自然技能对虚拟世界的物体进行考察或操作，参与其中的事件；同时提供视觉、听觉、触觉等多通道的信息，用户通过视、听、摸等直观而又自然的实时感知，并使参与者沉浸于模拟环境中。
虚拟现实技术有四个最主要的特征，即沉浸感、交互性、构想性和多感知性。虚拟现实最本质的特征是用户在虚拟场景的沉浸。根据用户参与虚拟现实的不同形式以及沉浸的程度不同，各种类型的虚拟现实技术划分为四类：桌面型虚拟现实系统、投影式虚拟现实系统、CAVE系统、分布式虚拟现实系统。
三维建模技术是整个虚拟现实系统建立的基础，是整个虚拟现实技术的灵魂。它的研究有助于提高虚拟环境的真实感、实时交互的速度和实际交互的可操作程序，使用户真正地“身临其境”。因为人所感受到的大部分信息是通过视觉获取的，而且在真实的世界里，人感受到的是三维信息。所以三维建模技术在虚拟现实技术中就处于非常核心和基础的地位，是虚拟现实技术所必须的。
二、3DSMAX建模方法
虚拟现实世界是人可参与并与之交互的世界，模型准确度的高低，模拟场景的真实与否往往直接关系到应用实例的成败。3DSMAX的几何建模方法主要有多边形（Polygon）建模、细分曲面技术建模（SubdiVisionSurface）、非均匀有理B样条曲线建模（NURBS）。
1、多边形建模。多边形建模技术是最早采用的一种建模技术，它可以定义多边形面、细化规则的面次对象、通过切片工具添加节点增加对象的分段数等操作,而且它还取消了三角形基础面的概念,同时增加了“边界”次对象编辑模式。使用多边形建模可以通过直接创建基本的几何体，再根据要求采用修改器调整物体形状或通过使用放样、曲面片造型、组合物体来制作虚拟现实作品。多边形建模的主要优点是占用系统资源较少、易于控制、易于掌握，故而多边形建模技术适合于构造具有规则形状的物体，如大部分的人造物体用于虚拟现实系统的要求。
2、细分曲面技术。细分曲面技术主要用于具有较为规则的平面或光滑曲面的物体，这种建模方法要求设计人员具有较高的表达力，通过对子物体（顶点vertex或面polygon）等修改，形成造型物的形状或大致轮廓。细分曲面技术的一个重要特点是“细分”，就是只在物体的局部增加细节，而不必增加整个物体的复杂程度，同时还能维持增加了细节的物体的光滑性。
3、NURBS曲面建模。NURBS是Non-UniformRationalB-Splines（非均匀有理B样条曲线）的缩写，NURBS建模方法是曲面造型最常用的方法，也是造型中最为复杂的一类建模方法。NURBS建模技术特别适合于创建光滑的、复杂的模型，而且在应用的广泛性和模型的细节逼真性方面具有其他技术无可比拟的优势。现实中大部分具有精细曲面的物体都需由它来完成，如汽车等。
3DSMAX几种建模方法，可以在为虚拟现实系统制作相应模型，根据虚拟现实系统的要求选取合适的建模途径，快速完成虚拟现实场景中的物体建模。
三、讨论
虚拟现实涵盖了较多的学科和领域，需要综合运用多种手段，以真实模仿现实为目的。其中3DSMAX扮演了不可或缺的作用，它的应用使虚拟现实更加丰富和生动，使虚拟现实有着更为广阔的开发前景。
四、结束语
3DSMAX简单、直观的建模方法大大地丰富和简化了虚拟现实的场景构造，但有时3DSMAX生成的文件比较大。所以在利用3DSMAX建模时不宜太精细，贴图也不要太复杂，场景尽量简单。随着场景真实性的提高，更加人性化，更加智能化的虚拟现实必将成为未来工作的主流。
虚拟现实是一个充满活力、具有巨大应用前景的高新技术领域，这一高新技术必将会高速发展，像计算机技术、Internet网络等技术一样，丰富我们的生活，改变我们的世界。
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