导语：如何才能写好一篇虚拟现实技术特点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
1前言
2舞台机械控制中的虚拟现实技术的特点及功能
在实时渲染模块部分，设计之初是为了应用设计模式理念，为技术升级和改进提供原初支持。实时渲染模块以接口驱动设计，做到了整体设计的模块化、灵活化，为第三方模块未来的接入提供底层支持，并且对DirectX及OpenGL接口提供内建支持。在最新的改进中，又增加了物理引擎模块，实现对英伟达公司物理引擎physx的全面支持，做到虚拟场景对各种基本物理现象的模拟，并且轻松经受碰撞检测。
实时渲染模块主体框架结构分4部分：（1）根节点模块，它是全部工作的组织者和管理者。（2）场景管理模块，它是场景的管理者和组织者，负责全部场景的所有细节。（3）资源管理模块，它管理和组织所有渲染所需的资源，如模型几何体、材质库等。（4）渲染模块，它负责将最终图像投射到屏幕上，将所有渲染管线底层接口封装在其中。图形技术是虚拟现实技术中最重要的部分，主要包括3个方面：（1）场景的几何组织与优化，着重于提高绘制效率。（2）场景的画面真实度与特效生成技术，包括高级纹理映射、过程式建模等。（3）基于真实物理定律的虚拟效果模拟，主要是阴影模拟和碰撞检测。因此，对于图形技术，常规的场景组织与管理主要涉及：场景的几何优化及三维场景的快速可见性判断与消隐。场景管理常用方法：基于场景图的表达和管理；基于绘制状态分类；基于场景包围体的场景组织。
“大丰公司”创建了一种新的场景管理方法来处理场景管理问题。首先，利用空间均匀网格剖分方法将场景剖分为均匀网格，此方法最早运用于三维模拟的光线跟踪计算，此后有多个变种出现。然后，将以每个网格为中心拍摄的场景全景图存储在此网格中。此处的全景图并非摄影意义上的全景图：其一，它是抽象的，是场景中所有模型包围体的全景图；其二，它只是一种数据储存结构，存储了以该点为中心的所有物体空间信息及遮挡关系。
采用此方法的原因主要是：（1）存储介质价格下降，容量提升。（2）场景模型在所有场景内容中占比仅为几十分之一。（3）采用模型包围体技术后，场景模型所需的存储容量再呈几何级数下降。
其中，采用空间均匀网格剖分方法的原因有二：（1）利于全景图重构，因为场景并非全由静态模型组成。（2）场景中的几何组织与可见性判断仅需要简单的计算即可完成，其主要工作变为读取全景图预存信息，计算费用大大减少。当然，采用这种管理方法也要付出一定代价：存储耗费和全景图重构。但因为上述原因，存储费用增加对一般场景是可以承受的，并且因为运动模型数量占一定比例，全景图的重构也仅为部分重构，因此，对比其计算费用的减小，这部分代价对于充分使用需要实时渲染的虚拟现实技术是值得付出的。
目前此方法的技术难点有两个：一个是空间网格的粒度；二是全景图的构建技术。此方法的技术特点为：（1）将遮挡计算等结果存储于全景图。（2）将实时计算转化为实时读取。（3）特别适合于大量静态模型场景。对于虚拟现实部分实行了控件封装技术，可以轻松实现场景替换以及模型引入。
在应用虚拟现实技术后，控制软件增加了这些功能：增强的监视及控制接口；导演编辑及预览；舞台设备的仿真运行。目前，“大丰公司”虚拟现实技术所支持的高级显示特效包括：柔和光影支持、HighDynamicRange（HDR）支持、SpecularBloom支持、normalmapping支持、Motionblur支持、Volumetriclighting支持。对虚拟现实技术进行测试，测试参数：（1）80万以上多边形面支持；（2）CPU：InterPentium(R)DualE2140@1.60GHz、内存1GB；（3）显卡：NVIDIAGeForce8500GT；（4）屏幕分辨率：1280×1024。
测试结果：平均占用CPU小于10%的情况下（不超峰值过20%），可以稳定达到刷新率24帧/秒，显示效果如图1所示。虚拟现实技术在舞台机械控制中的应用实例可参见2008年第5期《演艺设备与科技》杂志的《虚拟现实技术在舞台控制的应用及前景》一文。
3虚拟局域网技术的特点及功能
关键词：虚拟现实技术；实训；教育教学
前言
目前，虚拟现实技术已广泛应用于航空航天、医学实习、军事训练、建筑设计、教育培训等众多领域。以计算机仿真和数控加工技术为基础，利用计算机来模仿真实的数控设备工作环境，形成了虚拟数控技术，如将其应用于实训教学上，必将对整个教学产生深远的影响。
1.虚拟现实技术简述
虚拟现实技术，简单地说，就是借助于计算机技术及硬件设备，实现一种人们可以通过视、听、触、嗅等手段所感受到的虚拟幻境。虚拟现实作为一项尖端科技，它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，由计算机图形构成三维数字模型，并编制到计算机中去生成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉的综合可感知的人工环境，提供给人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式。虚拟现实的最大特点是用户可以用自然方式与虚拟环境进行交互操作，改变了过去人类除了亲身经历，就只能间接了解环境的模式，从而有效地扩展了人们的认知手段和领域。
2.我校虚拟现实技术发展现状
2008年完成基于VR(虚拟现实技术)的汽车发动机模拟训练系统。2009年完成基于VR(虚拟现实技术)的精雕数控机床模拟训练系统。两套系统目前已应用到实际教学当中。极大地提高了专业课的教学效果，受到了师生的一致好评。
3.虚拟现实技术在教育教学中的现实意义
3.2虚拟现实技术提供了崭新的教学手段――构建实物虚化、虚物实化的方法
通过虚拟现实、多媒体、网络等技术的综合应用，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。虚拟现实技术可以对学生学习过程中所提出的各种假设模型进行虚拟和虚物实化，通过虚拟系统便可直观地观察到这一假设所产生的结果或效果。虚拟现实系统可以进行实物虚化，虚拟各种人物，创建虚拟课堂，在虚拟的课堂气氛中，学生可以与虚拟的教师、学生一起交流讨论，开展启发式教学。运用虚拟现实技术，还可以使学生通过在虚拟场景的身临其境和自主控制的人机交互，由视、听、触、觉获取外界的反应，通过学生自我组织，制定并执行学习计划，进行自我评价，开展适应式学习。还可通过小组或团队的形式，组织学生进行学习，成员间共享成果，开展协作式教学。
3.3虚拟现实技术变革了传统实训方式
3.4虚拟现实技术丰富了课堂教学内容
利用虚拟现实技术，可丰富教学内容，将实验、实训等技能训练搬到课堂中进行，由于这些虚拟的训练系统无任何危险，学生可以反复练习，直至掌握操作技能为止。应用虚拟现实技术，还可恰如其分地演示一些复杂的、抽象的、不宜直接观察的自然过程和现象，全方位、多角度地展示教学内容。利用计算机多媒体技术，制作各种仿真课件，创设所需要的某种虚拟情景，让学生进行模拟实验，从而极大丰富课堂的教学内容。
3.5虚拟现实技术节约了有限的教育成本――开展虚拟实验、进行虚拟生产
虚拟各种实验设备、实训环境和操作过程，使大多数课程可以在虚拟实验室中进行，大多数的技能可以在虚拟实训车间中进行训练，从而不必购置昂贵的实验实训设备。可以在节约大量昂贵的仪器设备费用的前提下，解决在教学中，因为实验设备、实验场地、教学经费等方面的原因而无法进行的教学实验，虚拟训练又可避免实验实训设备的损坏、训练材料的消耗等问题，从而有效节约教育成本。
4.虚拟现实技术在教育应用中存在的问题及展望
可以预测，随着经济和技术的不断发展，虚拟现实技术将日益广泛地应用于教育教学领域。但目前的虚拟现实技术还存在一定的问题，主要表现在：
4.1虚拟环境与真实生产的差异
学生在虚拟的环境中学习，与在真实的生产中训练毕竟不同，因为如果仅考虑交互的真实性，那么无论如何身临其境，真正动手操作机器的效果要强于任何媒体教学。因此，虚拟现实技术不能完全代替具体真实的操作，它只能在一定程度上代替某些实验，而不能完全代替实践教学，尤其不能代替有创造性目的的试验。
4.2虚拟现实的效果还有待加强
4.3硬件环境还有待提高
4.4实现成本问题还有待降低
参考文献：
关键词：虚拟现实技术；水文地质；研究应用
中图分类号：P64文献标识码：A
一、虚拟现实技术概述
1概念
虚拟现实技术主要是指利用计算机生成的虚拟环境对人在自然环境中的视觉、运动、听觉等行为进行逼真模拟的人机界面技术。虚拟现实技术是由美国的VPL.Research公司创始人于1989年所创造，通常情况下被称为虚拟现实。虚拟现实技术主要有沉浸、交互、构想三个基本特征，对于虚拟现实系统的发展主要有两个基本方向，一是基于虚拟现实技术的发展，二是基于万维网和因特网的三维图形环境的发展。虚拟现实技术自从20世纪90年代开展以来，利用其虚拟环境与现实无限贴近的特点，使实际环境中难以进行模拟和实现的复杂结果得以简单的表现出来，并实现了对各种不同条件的预测和结果计算，对于现实环境中各方面的发展都起到了良好的促进作用。当前，虚拟现实技术主要应用在军事、电子仪器检测、远程高等教育、模具制作、新产品开发等方面，对人类的生产、生活产生了巨大的影响。
2优点
3应用条件
虚拟现实技术具有较强的实现事物三维可视化的功能，但需要用海量的数据资料作为支持。基础资料越是全面、丰富，虚拟出来的结果就越贴近现实。
二、虚拟现实技术在水文地质中的应用
1虚拟现实技术对地下水流的表达
在水文地质研究中，地下水流的运动规律是其研究的重要组成部分，地下水流的运动是一个动态的变化过程，也是目前水文地质研究中最活跃的研究因素。在研究地下水流时，虚拟现实系统不仅可以利用自身实时变化的功能对地下水流的运动变化进行虚拟的表达，以充分的表现出地下水流的特点，还可以对地下水开采后对地下水的变化情况进行虚拟，使人们充分了解在开采利用地下水后对含水系统造成的影响，从而使人们采取相应的措施或者是减少对地下水的开采。在对地下水流研究的虚拟过程中，不仅可以实现对地下水的可视化管理，还可以由此虚拟出相应的开采方式和管理方案，并利用虚拟现实技术对其进行不断的完善和表达，从而实现对地下水流研究的可靠性和科学性。
2虚拟现实技术对含水层的表达
在以往的研究工作中，只能够通过剖面图来展示隔水层和含水层的分布特点，在平面图中则通过含水层厚度的等值线来表现含水层的空间分布特点，这样进行研究分析，既不够直观，也不够全面，对于含水层和隔水层的变化状况研究起到的作用不大。虚拟现实技术中的三维可视化功能能够将地下含水层与隔水层的分布、空间的变化情况及含水层的厚度很好的进行真实再现，对于深入研究隔水层和含水层有很大的帮助，同时，随着虚拟现实系统中资料的不断完善，人们对地下含水系统的研究也更加深入、全面。
3水文地质环境问题
随着经济的快速发展，人口不断增长，人们对地下水的开采利用也不断的增长，导致过分开采，从而引发了地下水位持续下降、地面沉降、水资源枯竭、土壤沙漠化等环境地质问题，对人类的居住环境形成了巨大的威胁，严重影响了人们生活质量的提高。由于虚拟技术既可以对存在的事物发展过程进行虚拟，也可以对尚未存在但可能发生的事物进行虚拟，将其利用在水文地质环境的监测上，则可以实现对开采地下水可能引发的各种环境问题进行虚拟分析，从而制定出相应的对策或减少对水资源的开发，以减少环境问题给人类带来的灾害。
4地下水水质的虚拟表现
当前，由于经济快速发展，造成环境污染严重，影响到了地下水的水质，也影响到了人们对地下水的开采使用。利用虚拟现实技术，可以对地下水在自然状态下的变化进行虚拟，从而找出对地下水水质影响较大的因素，以实现对水质变化更深刻的理解，为人们提供有效的控制水质恶化的方法，使地下水质逐步转为良性循环，水质恢复正常。在研究地下水质时，可以建立相应的水质虚拟实验室，将可能影响地下水质的因素都虚拟出来，并对这些影响因素进行分析研究，找出相应的解决方案，以实现对影响因素的良好控制，从而改变地下水的水质，以保证人类的生活质量。
一、学前教育的特点
二、虚拟现实技术的类型
三、虚拟现实技术在学前教育中的作用
四、虚拟现实技术在幼儿教育中的应用
【关键词】虚拟现实数字媒体艺术设计
虚拟现实，英文名为VirtualReality，简称VR技术，也称灵境技术或人工环境。VR技术领域几乎是所有发达国家都在大力研究的前沿领域，它的发展速度非常迅速。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。这种技术的特点在于计算机产生一种人为虚拟的环境，这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三维数字模型，并编制到计算机中去生成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉的综合可感知的人工环境，从而使得在视觉上产生一种沉浸于这个环境的感觉，可以直接观察、操作、触摸、检测周围环境及事物的内在变化，并能与之发生“交互”作用，使人和计算机很好地“融为一体”，给人一种“身临其境”的感觉。
一、虚拟现实课程简介
随着国内宽带网络的普及和多媒体技术的发展，虚拟现实技术逐渐应用于信息多媒体展示方面。而三维网络展示系统将是虚拟现实技术未来发展的重要方向之一，因此全国各高校相继开设数字媒体艺术设计专业，其中的虚拟现实技术的课程成为国内外教育技术学及媒体传播领域的研究热点和发展趋势之一，它集成了计算机图形学、多媒体、人工智能、多传感器、网络等技术的最新成果，以其沉浸性、交互性和构想性等无可比拟的优点。虚拟现实技术在各行各业得到了广泛的应用和重视，比如在教育培训、城市规划、文物保护、游戏娱乐等领域取得了巨大的发展，市场前景广阔；同时国家自然科学基金会、国家高技术研究发展计划和863计划等都已将虚拟现实技术列入了研究项目。
虚拟现实课程是以往多个计算机辅助设计软件的一个综合运用，课程主要涉及到多个软件与课程的结合，软件包含有Photoshop、AutoCad、3dsmax、Virtools等，涉及课程有建筑制图、建筑场景漫游、景观绿地设计等专业范围。课程主要运用虚拟现实技术完成一个三维场景的漫游浏览系统，使其能够流畅，完整的再现一个实际的环境或建筑。其中主要运用virtools这个软件来实现交互浏览的制作，这一步骤是整个系统实现人机交互的核心，最后完成系统的制作并。
二、虚拟现实在国内高校的研究现状
国内在VR方面有较多研究成果的其他单位有国防科技大学、天津大学、北京理工大学、中国科学院自动化研究所、西北大学、山东大学、大连海事大学和香港中文大学等。
北京航空航天大学计算机系是国内最早进行VR研究的机构之一，他们首先进行了一些基础知识方面的研究，并着重研究了虚拟世界中物体物理特性的表示与处理，在VR中的视觉接口方面开发出了部分硬件，并提出了有关算法及实现方法。他们还实现了分布式虚拟世界网络设计，建立了网上VR研究论坛，可以提供实时三维动态数据库，提供VR演示世界，提供用行员训练的VR系统，提供开发VR系统的开发平台，并将要实现与有关单位的远程连接。
清华大学计算机科学和技术系对VR和临场感的方面进行了研究，他们还针对室内环境中水平特征丰富的特点，提出借助图像变换，使立体视觉图像中对应水平特征呈现形状一致性，以利于实现特征匹配，并获取物体三维结构的新颖算法。
西安交通大学信息工程研究所对VR中的关键技术——立体显示技术——进行了研究。他们在分析人类视觉特性的基础上提出了一种基于JPEG标准压缩编码的新方案，并获得了较高的压缩比、信噪比以及解压速度，并且已经通过实验结果证明了这种方案的优越性。
2004年南京大学成立了南京大学虚拟现实与数字媒体研究中心，对VR技术及应用进行研究，并把重点放在虚拟体育仿真、数字文化遗产保护和自然人机交互等方面。
三、虚拟现实课程开设的重要性
虚拟现实技术是利用计算机生成一个逼真的三维虚拟环境，并通过传感设备与之交互的新技术。作为一门新兴的学科，它已经被众多高校纳入计算机科学与技术专业的选修课范畴，但是却没有在数字媒体技术专业中普遍开设。其实无论从技术特点，还是从社会需求来讲，虚拟现实技术都与数字媒体技术有着非常密切的关系，具体体现在如下几个方面。
1）虚拟现实是一门典型的交叉学科，它所涵盖的知识结构与数字媒体技术具有非常大相似性，例如计算机图形学、数字图像处理、计算机视觉、视音频技术等。除此之外，它还涉及了仿真技术、人工智能技术、计算机网络技术、多传感器技术等内容。虚拟现实强调这些技术的综合应用。
2）虚拟现实强调技术创新性和应用创新性。从技术上来讲，虚拟现实在不同学科的交叉融合中，能够不断产生新思想和新方法，例如近几年出现的各种人机交互新方法，各种立体显示新技术等；从应用上来讲，虚拟现实具有强烈的“身临其境”的沉浸感和发人想象的刺激性。因此，利用虚拟现实技术，学生们能够将自己的任何创意和想象进行实践，在虚拟场景中进行规划、设计和测试，从而激发出新的创意。
关键词：虚拟现实技术；微课；微课制作
1概述
随着信息技术的飞速发展，虚拟现实技术也取得了极大的进步。虚拟现实技术是仿真技术的重要方向，是仿真技术与多媒体技术、人机接口技术、网络技术、传感技术、计算机图形学等多种技术和学科结合和交叉在一起的技术。利用虚拟现实技术，可以让实际中不存在或者以传统的录制手段难以实现的教学场景在微课视频中得以实现，从而让微课的制作水平提升到了一个新的层次。
2虚拟现实技术
在微课制作中运用虚拟现实技术，其原理是将摄像机摄制的真实影像与计算机设计的三维虚拟背景和空间相融合，从而形成新的视频图像，在微课制作中运用虚拟现实技术，其关键是将虚拟背景与实际录制的前景相融合，主要包含了三维虚拟场景制作、摄像机跟踪、虚拟背景生成和图像合成等关键技术。
2.1虚拟场景的建模
虚拟背景的生成需要进行建模，微课制作人员应该要在构建虚拟背景时对各个物体进行建模，可以利用多种三维建模软件来实现，包括3DMax、Flame等软件都是常用的三维建模软件。这些软件都能够提供物体精确的几何描述，让构建的模型能够与实际对象的相似度极高，而且可以从形态、光照和质感等多个方面进行调节，从而更加贴近实际对象。
2.2摄像机的跟踪
2.3背景生成
要构建一个三维的虚拟场景，需要对运动场景和背景图像进行处理，这就需要用到大量的计算。在微课教学视频的播放过程中，需要色键控制器中的跟踪和图像合成都要及时准确的完成，从而保证画面的质量和效果，这种计算量相对巨大，需要利用高级建模工作站才能够顺利完成。
2.4图像合成
3虚拟现实技术在微课制作中的优势
3.1实现了情景化教学、提高了教学效率
3.2增强了可视性、营造了现场感
相对于语言和符号而言，微课视频能够让学生更加直观的理解所学知识点，微课教学视频的特点是短小精悍，其画质要求很高，画面要求精美。而虚拟现实技术能够让微课视频的质量得到有效保证，虚拟现实技术运用在微课教学视频中，让视频的可视性大大增强，也会营造出现场感，有效吸引学生的注意力，也让学生在轻松愉快的学习环境中充分掌握和吸收知识。
3.3增加课堂密度，营造课堂氛围
4虚拟现实技术在国家开放大学微课制作中的应用
4.1虚拟现实技术实现移动终端学习
虚拟现实技术若切入国家开放大学在线教育的端口，那么“VR+在线教育”就可以带学生进人场景式学习体验新时代，弥补在线教育空间距离难交互与生动不足的短板。由于移动终端设备的性能不断加强，教师已经可以利用移动终端设备来完成图像的采集和处理以及课件的制作。教师可以直接把移动终端设备接人微课课件系统，让移又斩松璞溉〈了教室，成为了教师传授知识的舞台，这种方式不但能够有效降低虚拟场景的制作成本，也能够降低教师的备课难度，提高了教学效率。同时学生戴上VR眼镜，进人虚拟现实的空间里，与教师互动交流、学习，达到实训教学的目的。
4.2构建实训场景
国家开放大学专业中需要进行实训类和操作类的教学，特别是理工科，几乎大部分专业课程都需要进行实训教学。对于实训类和操作类的微课课程，应用虚拟现实技术，可以直观的将虚拟场景呈现在学生面前。比如说，教师在计算机操作知识时，先可以录制讲授理论知识的场景，然后再录制演示操作方法的场景，在后期的制作中，教师可以利用虚拟现实技术，将这两部分剪辑在一起，将教师的口头讲解以及实际操作画面融合在一起，这样，学生就可以准确的理解教师的授课内容。
4.3基于偏振式3D立体虚拟现实技术的微课设计
目前3D立体效果的实现方式有偏振式3D、红蓝眼镜、主动式3D三种。偏振式3D实现原理（图1）通过光线的“振动方向”原理来组织图像，利用偏振显示屏，向观看者输送两幅偏振方向不同的图像。图像通过VR眼镜成像原理，每个镜片只接受一个偏振方向传输的图像，左右眼同时接收两组有视差的图像，再经过大脑合成，达到显示3D立体影像的效果。
关键词：虚拟现实技术；风景园林设计；运用
1虚拟现实技术的特点
（1）多感知性：除却计算机所具备的一般性视觉感外，同时还具备我们人所用于的感知表现，主要是触、听、味、嗅、运动等方面。
（2）交互性：指的是对模拟环境内的物体具有较灵活的可操作性能和控制程度，以及从模拟环境当中还可得到反馈自然的程度。而存在感：指的是在模拟环境中，用户以体验者的身份存在。相对理想的模拟环境，给体验者感觉具有高度的真实性，其能促使用户，也就是体验者难以分清模拟环境的真假。
（3）自主性：就是在虚拟状态下物体可依据现实世界的物理运动定律，从而达到一定运作程度。
2虚拟现实技术的类型
（1）虚拟环境建模技术：风景园林场景的构建主要是采用3DMAX、CAD等软件技术来实现的。应用CAD来完成园林场景平面体，进而采用3DMAX来完成园林模型的构建，再将这些元素整合后加入到三维模型中，从而得到丰富的风景园林场景。
（2）实时三维图像生成技术：数据较大是设计虚拟环境的主要特点，这一特点会给大规模的园林场景建模带来一定的困难，从而导致难以达到预期的技术要求。因此，需要配置高性能的计算机，以确保图形质量和场景复杂程度的不下降，进而实现图像的事实目的和技术效果。
（3）交互技术：在风景园林设计中，应当不断提高虚拟现实技术的交互性，才能有效解决交互系统中有待解决的问题。
（4）系统集成技术：主要是由五种技术合成的，即数据转换技术、信息同步技术、数据管理模型、模型的标定技术以及识别合成技术。
3园林景观设计中虚拟现实技术的应用
4结语
总而言之，虚拟现实技术被用于我国的多个科学技术领域，在风景园林设计领域的运用技术也越来越成熟、运用范围也越来越广。虚拟现实技术在风景园林设计当中涉及到了多方面的技术，其对风景园林的设计具有一定的关键作用。这些关键技术都从一定程度上提高了风景园林设计的效果，从而促使风景园林设计达到了一定的设计目的。
参考文献
[1]苏小惠.探讨虚拟现实技术在风景园林设计中的应用[J].农业与技术，2014（2）
关键词：虚拟现实技术；数控技术；教育教学
目前，虚拟现实技术已广泛应用于航空航天、医学实习、军事训练、建筑设计、教育培训等众多领域。以计算机仿真和数控加工技术为基础，利用计算机来模仿真实的数控设备工作环境，形成了虚拟数控技术，如将其应用于数控技术教学上，必将对整个教学产生深远的影响。
1虚拟现实技术简述
2虚拟现实系统的基本类型
根据用户参与虚拟现实的不同形式，可把虚拟现实系统划分成四类：
3.1桌面式虚拟现实系统
桌面式虚拟现实系统也称为简易型虚拟现实系统，它是利用个人计算机和低级工作站进行仿真，将计算机的屏幕作为用户观察虚拟境界的一个窗口，使用者通过键盘、鼠标便可与虚拟环境进行交互。这种系统的特点是结构简单、价格低廉，因此应用比较广泛，是一套经济实用的系统。但桌面式虚拟现实系统会受到周围现实环境的干扰，参与者缺少完全的沉浸，缺乏真实的现实体验。
3.2沉浸式虚拟现实系统
沉浸式虚拟现实系统是一种高级的虚拟现实系统，它提供一个完全沉浸的体验，使用户有一种置身于虚拟境界之中的感觉。它利用头盔式显示器或其它设备，把参与者的视觉、听觉和其它感觉封闭起来，并提供一个新的、虚拟的感觉空间，并利用位置跟踪器、数据手套、其它手控输入设备、声音等使得参与者产生一种身临其境、全心投入和沉浸其中的感觉。沉浸式虚拟系统是一套比较复杂的系统，它的优点是用户全身心地沉浸到虚拟世界中去，缺点是系统设备价格昂贵，难以普及推广。
3.3增强式虚拟现实系统
增强式虚拟现实系统是把真实环境和虚拟环境组合在一起的一种系统，它既允许用户看到真实世界，同时也可以看到叠加在真实世界的虚拟对象，这种系统既可减少对构成复杂真实环境的计算，又可对实际物体进行操作，真正达到亦真亦幻的境界。
3.4分布式虚拟现实系统
分布式虚拟现实系统是利用远程网络，将异地的不同用户联结起来，多个用户通过网络同时参加一个虚拟空间，共同体验虚拟经历，对同一虚拟世界进行观察和操作，达到协同工作的目的，从而将虚拟现实的应用提升到了一个更高的境界。
3.虚拟现实技术的基本特征
虚拟现实技术具有以下四个基本特征:
沉浸性——指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。虚拟现实技术是根据人类的视觉，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等交互设备，便可将自己置身于虚拟环境中，使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用，就如同在现实世界中的一样。
交互性——指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎自然的交互，使用者不仅可以利用电脑键盘，鼠标进行交互，而且能够通过特殊头盔，数据手套等传感设备进行交互。
多感知性——是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知，甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。由于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视觉、听觉、触觉等多种感知，从而达到身临其境的感。
构想性——是指虚拟现实技术具有广阔的可想像空间，可拓宽人类的认知范围，不仅可再现真实存在的环境，也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境，它不仅可实现实物虚化，还可实现虚物实化等处理。
4虚拟现实技术在教育教学中的实现意义
4.2虚拟现实技术提供了崭新的教学手段——构建实物虚化、虚物实化的方法
4.3虚拟现实技术变革了传统学习方式——营造开放性的网上探索学习
4.4虚拟现实技术丰富了课堂教学内容——展示全方位、多角度的教学内容
4.5虚拟现实技术节约了有限的教育成本——开展虚拟实验、进行虚拟生产
5虚拟现实技术在数控技术教学中的应用
随着我国经济建设的飞速发展，社会各行业对制造业提出了更高的要求，数控技术是现代机械制造业的核心技术，其技术的应用水平将直接影响产品的加工水平。在现今数控技术人才极度缺乏的情况下，如何将最新、最实用的数控技术高效地传授给数控技术学习者，是数控技术教学要着重考虑的问题。由于数控技术教学和培训都离不开数控机床，而数控机床本身价格比较昂贵，限制了学校的购买能力，若采用计算机建模和仿真技术来模拟实际的数控加工环境，同样可以让学生尽快熟悉数控机床的加工环境与真实的加工过程，从而提高数控技术的教学效果和教学质量。虚拟现实技术可从以下几方面应用在数控技术教学上。
5.1利用虚拟现实技术实现数控教学仪器、设备、加工产品的立体展示
在传统教学中，学生只有通过在书本上察看各种教学仪器设备的平面图形，或在现场观察实际的教学设备外形来获得各种感性认识。平面的图形限制了学生的空间想象能力，实际现场教学又增加了学校的投入。采用使用虚拟现实，我们可以构建一个与实物同样的三维物体，如采用Pro/E建模，将各种教学仪器、设备和产品进行实物虚化，将这些物体以立体形式存放在虚拟教室中，我们只要进入这个虚拟空间，就可随时随地地认识这些仪器设备，而且可观察到设备内部的结构，可辅助数控技术教学的学习过程，增强理解能力，提高学习效果。
5.2利用虚拟现实技术进行模拟实验和仿真教学
在教学中，许多昂贵的实验、培训器材，由于受价格的限制而无法普及或有许多实验是根本不可能做的，如果利用虚拟现实技术，建立虚拟实验室，学习者便可以走进这个虚拟实验室，身临其境般的操作虚拟仪器，如进行各种虚拟的数控系统的连接与组装。这种实验既不消耗器材，也不受场地等外界条件限制，可重复操作，直至得出满意结果。虚拟实验室的另一优点还在于其绝对的安全性，不会因操作失误而造成人身事故。
另外，我们还可利用虚拟仿真技术，制作虚拟仿真软件，在多媒体计算机上进行数控机床操作面板的认识操作训练，进行模拟编程训练并产生加工结果的仿真，可有效地解决教育机构实验条件与实验需求，实验效果之间的矛盾。
5.3利用虚拟现实技术实现的数控加工仿真教学系统
5.4实现虚拟仿真教学与真实生产加工的联系
数控加工仿真教学系统既能单机系统独立运行，又能实现在线运行。独立运行即机床模型方式，其培训设施只需一台计算机，数控机床的模拟操作在显示屏显示的仿真面板上进行，而零件切削过程由机床模型通过三维动画演示。在线运行即机床工作方式，在这种方式下，教学系统将与实际机床连接，由硬件实现零件切削过程，这时除了操作者是用仿真面板操作外，其它则与实际机床的真实情况一样。由于数控加工仿真教学系统具有完善的图形和标准数据接口，用户既能在真实的环境中运行虚拟机床，又能观察它的各种运行参数，并能将其他CAD／CAM软件，如Pro/E、UG、Mastercam等产生的三维设计后置处理的NC程序，直接调入加工。
5.5虚拟现实技术可实现网络数控培训及考核
虚拟数控机床强大的网络功能，可实现远程教育培训，它不仅在局域网上具有双向互动的教学功能，还具有基于互联网进行双向互动的远程教学功能，数据传送可以采用卫星、宽带等方式进行。这使得数控培训远程教学名副其实，而且还可采用远程网络学习、作业、考试等功能，并实现答卷保存、自动评分、成绩查询和分析等功能，轻松实现无纸化的考核与测评。
6虚拟现实技术在教育应用中存在的问题及展望
6.1虚拟环境与真实生产的差异
6.2虚拟现实的效果还有待加强
6.3硬件环境还有待提高
6.4实现成本问题还有待降低
【关键词】：数码艺术虚拟现实技术室内设计技术与艺术
随着计算机硬件技术和计算机三维图形软件开发成熟，用数字化手段，实现虚拟技术的现实，近年来已成为一个重点。虚拟现实技术将数字媒体技术、现代信息技术和视觉审美艺术融合于一体，实现空间的平面，高度，三维建模和动态全方位的立体场景漫游，通过技术手段淋漓尽致地展现室内设计艺术，完善室内设计领域的设计表达。使之更为迅捷、科学、实时。在室内设计的设计师和用户之间建立一个“真正的”桥梁，极大的丰富室内的空间艺术，也使室内设计表现朝着更为人性化、个性化的方向友好的发展。
一、行业现状
虚拟现实技术在目前世界科学技术领域中来说，还是一项比较新兴的技术，是数字技术领域的一个分支，而该项技术在现代设计艺术中的应用也还属于探索和发展的阶段，但由于其本身明显的技术优势和特点，已经体现出其独特的魅力，在设计领域中也发挥了极其重要的作用。它给人们带来的不仅仅是设计艺术视觉展示效果上的革命，更让参与其中的人们从中得到了与众不同的全新交互式体验。首先，它与传统的手绘图纸相比，更具有超现实的真实感，这种真实感是除实体仿真模型以外任何一种技术手段都无法具备和比拟的。其次就是它自然属性的人机交互，这种交互，它不仅仅局限于传统的多媒体展示手段中电脑、鼠标键盘和触摸屏的交互操作，而是模拟人的自然行为与感受，即在现实生活中的虚拟现实环境以及行为习惯来进行交互体验，这种交互在观众与作品间驾起了一座沟通的桥梁，在专业设计师与业主、消费者之间更是实现了一种零距离的交流与沟通。
二、虚拟现实技术在室内设计中的优势
传统的室内设计遵循“平面，立面，节点大样、沙盘模型”的表现模式。设计师在纸上的设计表达形式主要是通过手绘草案或效果图，虽然这种模式可以培养设计师的思维秩序，但它无法完全展开设计师的空间思维以及空间的立体效果。传统的表现形式限制了设计师的创意发挥。而虚拟现实技术的发展和应用，从很大程度上解决了这个问题。通过“虚拟实验室”，创建一个虚拟的室内空间，让设计师更直观的了解室内空间，快速进行设计分析，不仅大大的提高了设计师的创新能力，同时，通过“虚拟实验室”全面展示的设计特点，也能更完整地表达设计意图，使设计师跟业主进行更好的沟通。因此，在室内设计中使用虚拟现实技术，是一个必然的发展趋势。
（一）虚拟现实技术可以直观地展现艺术设计
随着城市的发展，房地产行业的迅速崛起，以及更多的大型公共空间环境等都需要进行设计。以室内空间设计为例，在空间设计报告论证阶段，设计手段已经历了从手工绘图，电脑效果图，建筑室内动画（建筑漫游）的发展过程。随着科技的发展，人们也在不懈的追求高科技，高品质的艺术表达，以达到最佳的视觉效果。虚拟现实技术在方案设计上有相当大的功能与技术优势，与传统的表现方法相比，更具有艺术性、真实性和创造性。通过软，硬件平台的虚拟现实技术，可以形成一个逼真的虚拟环境，给客户提供一个全方位的视觉，听觉，触觉等感官刺激的信息，使需求方有亲临现场的感觉。通过感官刺激大脑，使客户能够在非常积极和高度集中的状态下浏览和体验设计的内容，以吸引顾客的注意力，并取得更好的沟通效果。采用虚拟现实技术，设计的作品也能够更好的保存，使资料档案的管理更为方便和快捷。
（二）虚拟现实可以提高预算精确性
应用虚拟现实技术，也可以体现其在项目成本预算上的优势。因为效果图更加真实，更加全方位，它可以加强室内结构和材料预算的准确性，所以能够尽可能的避免由于预算问题而出现的错误。可以引导设计人员对结构的理解，避免在设计过程中材料预算和不必要的损失。
（三）虚拟现实技术可增强设计双方的互动性
在虚拟现实技术设计报告阶段，主要体现在设计表达的独特魅力上。比传统的手绘模式相比，虚拟现实技术与客户沟通的互动性更强。通过设计师的演示和介绍，客户可以进入虚拟空间环境的体验之中，详细的了解整个虚拟现实空间的功能，在使用过程中可能会出现的问题。使客户全方位的了解自己的项目以及将来建设完成的效果。同时，通过这个平台，也让设计师与业主之间的沟通变得更加顺畅，极大的提高了工作效率。这是传统的工作模式无法比拟的。
（四）虚拟现实技术有助于配景展现
现代环境设计虚拟现实技术的性能，除了空间的场景，配景也很重要，如植物，人物场景，汽车等都是烘托空间气氛的元素。传统的室内效果图和建筑场景动画不能直接地自行进行操作性的漫游，但虚拟现实技术却可以非常真实的虚拟场景中的人物、形象以及配景等。随着经济与城市建设的发展，我国的建设工程量在不断的增加、工程体量也在不断地增大，虚拟现实技术国际交流也愈加广泛。传统的表现方法和设计程序已经不能适应科技化、高效率、简约型的市场需求。虚拟现实技术的优越性在实际的应用中得到了充分的体现，在设计领域里逐渐扮演了越来越重要的角色。
三、虚拟现实技术在室内设计中的应用
（一）设计艺术与虚拟现实技术的对立统一
虚拟现实艺术是典型的技术与艺术相结合的产物，是一种新媒体艺术形式。在大多数人的意识中，艺术是感性的事物，是人类的感知与表达，而科学是理性的，是人们的研究与探索。如果将艺术视为人类永恒的精神家园，那么科学则是建立在经验与逻辑上的理论研究。如果按这个层面看来，技术与艺术是两个矛盾的个体，是“格格不入”的。但在事实上，艺术与技术有着密不可分的关系。在当今技术不断发展的今天，艺术家们正在进行积极的尝试，在艺术创作中应用各种科学技术手段来提高艺术创新效果；而许多科学家们，也希望通过高科技手段来提升发明创造的研究成果。虚拟现实艺术亦是如此。随着虚拟现实技术的快速发展，最开始的在医疗航天军事等领域的应用，到现在已经在越来越多的领域中得到广泛的应用。在建筑和室内设计领域，设计师们也开始利用这项技术探索新的创作思路和艺术表现形式。虚拟现实技术的出现，给在现代室内设计艺术领域的设计师们提供了新的创意空间，从而也给整个艺术领域带来了全新的历史变革和突破。
虚拟现实设计是设计师根据业主的需求，自觉地运用视听艺术进行创造性思维活动和设计表现的一个新兴领域。虚拟现实设计中，有很多从业人员会过多的注重的是它突出的技术性，但是在我们实际的项目设计运用阶段，技术与艺术的高度融合，才能把技术的优势发挥到极致。如三维建模的比例与尺度，照明设计艺术以及互动艺术等各个方面，都需要我们通过技术对这些艺术层面进行加工创造。所以，对于虚拟现实技术的应用来说，技术是设计实现的基础，而设计师对空间艺术性的把握及追求则是更高层次上的要求。这也就需要我们的设计者不断地完善自身的素质，努力掌握新的应用技术，并同时提高自身的专业素养和设计水平，将美学思想和文化艺术与虚拟现实技术融合，利用技术来提升作品的可视性和艺术性，这也是在新时代背景下，室内设计师必须具备的综合能力。
（二）虚拟现实技术的应用与发展
综上所述，虚拟现实技术作为室内设计艺术与技术的融合，拥有在以前的任何一个历史时期都无法比拟的想象性、创造性和身临其境之感，其交互性，沉浸性，和构想性的特点也给室内设计艺术带来了全新的艺术语言和创作方式。它更为合理的协调了人与人之间，人机之间的交互关系，开拓了现代设计艺术领域中的一个全新的发展思路和方向。随着虚拟现实技术的蓬勃发展，其在现代室内设计艺术中的应用也会更加广泛，前景也将更加广阔。
【参考文献
[1]严林.虚拟现实在室内设计中的应用.(硕士学位论文).武汉科技大学.2010.
关键词：虚拟现实技术；计算机教学；直观性；交互能力
虚拟现实技术是一种受科技快速发展而成的全新技术手段，随着这些技术的不断发展，它在生活中也不断被应用，在教学方面，这种模式也随着新的课改需求不断地被推广。虚拟现实的教学特点决定了它与新的教学模式的不断契合，通过介绍虚拟现实技术在国家开放大学计算机专业课程教学中的应用来体现其科学技术的教学特点。
国家开放大学是在教育部下，以现代信息技术为支撑，共同进行学历教育与非学历教育，通过远程开放教育的新型高等学校[1]。它以建立面向地区的高等学府为目的，将地区经济与社会发展和高等教育尤其是高等职业技术教育的需求相联系，深化高等教育改革。国家开放大学实行普职成渗透、职前职后沟通、学历与非学历教育并举的人才培养。
1虚拟现实技术的概述
1.1虚拟现实技术介绍
一直以来，人们在感知事物进行学习的方法主要是通过现实世界的实践和知识资源的学习。前者通过现实社会的接触进行感知获取信息资源，后者通过他人的经验间接的了解知识。VR技术从发展至今能够为人类提供一种全新的视觉概念，即虚拟世界，它能够通过一定比例完全模拟现实社会的状态，使人们能够更加方便的接触和感知世界。
VR技术能够通过三维建模功能创建多感知的虚拟世界，虚拟世界包含人体视觉、听觉、感觉、触觉等多重感知，通过相应比例模拟现实，从而让人们在这种虚拟的环境中产生同等的视觉、听觉和触觉，让人处在“实中有虚，虚中有实”的环境中。VR的交互设计需要人们VR技术能够具有强大的计算机处理能力和实时的人机交互环境，通过这些技术保证用户的沉浸感。
1.2虚拟现实技术应用
美国作为VR技术的发源地，从起源至今不断的技术发展使得他们在虚拟空间领域获得了遥遥领先的成绩。虚拟技术目前已经应用在虚拟校园、虚拟游戏和虚拟购物等多个领域。在教育方面美国的辛辛那提大学、斯坦福大学很早就通过虚拟现实技术创建了虚拟校园的教学方式，通过远程技术实现在线教学，避免了教学资源的浪费。在我国虚拟现实技术在航空航天技术、军事科技和建筑设计等专业方向也得到了广泛的应用。目前国内的哈尔滨工业大学、上海交通大学和清华大学也通过虚拟现实技术制作了一批虚拟高校的教学教程。同样的在虚拟校园的建设中，通过虚拟漫游技术创建了多所虚拟图书馆的应用。研究这些VR技术在这些方面的应用可以帮助VR技术在目前大学教学中的使用，加速和促进VR技术在学校教学的普及。
1.3虚拟现实技术在教学中的应用
在教学过程中，随着Internet互联网环境技术的不断发展，利用数字图书馆的网络化特征使普通用户的使用越来越方便，在此基础上加入VR技术，可以使其更加的具有可视化和交互性的能力，增加数字图书馆的在功能上的服务特色。数字图书馆没有传统图书馆的馆舍场地的限制。将图书馆与VR的人机交互、生成虚拟空间技术相结合并引入到数字图书馆中，让读者能够亲临其中[3]。VR技术能够模拟模拟虚拟的图书馆馆舍，使数字图书馆真实地呈现在读者面前，在更通过三维虚拟技术增加互动，给读者带了数字传统图书馆的亲近感。
在教学课程的过程中一个功能完善的虚拟漫游系统，不仅可以使用户通过平台在虚拟教室中学习，还可以获得直观的进行学习互动，了解教学内容的推进过程，充分体现数字课堂超越传统视频教学的优势。这也恰到好处地弥补了视频教学在描述教学课程时真实性、形象性的缺点，目前采用的视频技术来对教学内容和关键知识点进行展示，既存在片面性，又缺乏连续性。
2国家开放大学的计算机专业教学现状
2.1国家开放大学的计算机教学特点
传统教学随着社会和科技的发展也在不断的进步。目前计算机技能在我们日常的生活工作和学习中，拥有非常重要的地位。国家开放大学也认识到其专业的重要性，基于计算机课程特点，采取合理的方式教学，提高学生计算机技能，更好地适应社会的发展。
计算机课程特点：
1）计算机课程具有实时性，作为一门新兴学科，其内容随着计算机科学的发展不断更新。
2）计算机课程具有工具性。作为一个工具，方便我们日常的工作和生活。
3）计算机课程具有应用性。在军事、经济高学科领域中得到广泛的应用，计算机学科会与其他专业进行结合。
2.2国家开放大学的计算机教学的不足
另一方面计算机教学很多内容非常的抽象，理论知识较多，学生无法具体的理解学习的内容，在理解和接受知识的时候存在困难。传统的专业课教学，通过模拟软件展示传授计算机专业知识，对学生产生直观的印象和认识。但是这些认识是片段的，只能通过部分的知识点进行教学，不存在整体的实践印象[5]。
3虚拟现实技术在开放大学计算机专业教学中的应用
3.1虚拟现实与信息资源建设
教学的主要内容是向学生提供具有实操性基础文化知识，教学资源的收集、整理和演示作为大学教学体系的一部分，是教学过程的业务工作重点。而教学资源的演示是整个教学工作的基础。虚拟现实教学是创建了网络环境下新的教育行业形态，VR技术教学利用科学技术，对教学资源的网络化、形式化以及教学资源进行分布式存储和管理，利用VR技术友好、可交互的服务特点，让人们能够真实感官的获取信息资源。与传统教学资源的建设一样，在三维立体信息资源建设也是VR教学的基础，缺乏信息资源的建设，VR技术的服务就会成为“无本之木”。
3.2虚拟现实技术再现计算机教学的信息资源
教学资源的本质是将信息原始化，它包括内容和形式两个方面。传统的教学方式方面，内容的原始性基于形式的原始性来证实和表达，尤其是理论性的知识，文字成为两种原始性的重要方式。而对于计算机学科的教学资源，虽然具有便于可操作性直观的特点，但其抽象化还是难以克服。目前已有一些技术可通过视频演示来还原内容的原始性，但需要学习教学资源方便的同时，希望能够提高资源形式的可交互性，使参与者能够身临其境复，与实体操作毫无两样。VR技术很好地解决了这些问题，能够通过三维建模实现仿真方便参与者交互。VR不仅可以在教学课程实现三维信息资源的建设，还可以与其他计算机技术相结合，对一些实践练习提供方便的机会。从而将信息资源的内涵再现，开拓新的教学方式。
3.3虚拟现实技术再现了计算机教学的实验效果
4总结
虚拟现实（VirtualReality，以下简称VR）具有多视感性、可视化、三维立体和可交互性等重要特征，是一门已应用于多学科、多领域的综合技术。VR技术能够通过三维建模功能创建接近现实的虚拟世界，结合人体视据、听觉、触觉等多重感知。虚拟世界按照相应的比例再现现实世界，从而让人们在这种虚拟的环境中产生同等的视觉、听觉和触觉，让人处在“实中有虚，虚中有实”的环境中。使人身临其境，改变传统计算机教学中生硬、枯燥和被动的学习状态。VR技术在学科教学、学科练习等领域的应用，将信息资源再现，实现了计算机教学的可视化。
[1]贺雪晨.虚拟现实技术应用教程[M].清华大学出版社，2012.
[2]肖强.商业数字图书馆信息资源建设模式[M].上海世界图书出版公司，2012.
[3]（美）张进（Zhang，J.），著.信息检索的可视化[M].科学出版社，2009.