新生研讨课总结_新生研讨课课程总结

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新生研讨课总结

虚拟现实技术

软件专业并不是我的第一志愿，因为它对我大们部分人来说还很陌生，我脑海中对它的第一概念，就是一排排复杂而陌生的代码。所以在一开始进入学校的时候，对自己能否适应软件工程的学习还有一丝担忧。

而进了学校以后，通过老师、领导对软件工程前景和方向的讲解，让我对软件这一行业和学长对软件工程学习的介绍，再经过了几个月自己的探索和学习，我对软件的兴趣越来越浓厚了。我也有把软件工程学好、学精的。

通过老师的介绍和我平时在网上查找的资料，我了解到软件工程专业是计算机领域发展最快的学科分支之一，主要面向IT产业培养能够在计算机软件领域中从事软件设计、开发和管理的高级工程师。在软件的行业里，我也发现了许多新奇有趣的研究方向，计算机虚拟现实技术就是其中的一个方面。在现在信息技术大发展的时代，软件工程必将做出它不可磨灭的贡献。

下面我就谈谈我自己在新生研讨课中感到的有趣的一个研究方向。虚拟现实技术简述

虚拟现实(Virtual Reality，简称VR，又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。

虚拟现实通过计算机控制其他生成逼真的视、听、嗅觉等感觉，使人通过适当装置，对虚拟世界进行体验和互动。使用者进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的3D世界影像传回产生临场感。

概括地说，虚拟现实是人们通过计算机对数据进行可视化操作与交互的一种全新方式，与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。虚拟现实技术的特征

2.1 浸沉感

浸没感（Immersion）又称临场感，指用户存在于模拟环境中感受到的真实程度。理想的模拟环境可以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。

2.2 交互性

交互性（Interactivity）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（包括实时性）。例如，用户可以用手去直接抓取模拟环境中虚拟的物体，这时手有握着东西的感觉，并可以感觉物体的重量，视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。

2.3 想象性

想象性（Imagination）强调虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间，可拓宽人类认知范围，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。，并可以感觉物体的重量，视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。

由于浸没感、交互性和构想性三个特性的英文单词的第一个字母均为I，所以这三个特性又通常被统称为3I特性。虚拟现实技术的发展与应用

虚拟现实技术始于军事和航空航天领域的需求——早在20世纪70年代，美国便开始将虚拟现实技术用于培训宇航员。随后，这种省钱、安全、有效的虚拟方法被推广到各行各业中。克莱斯勒公司1998年初便利用虚拟现实技术，在设计某两种新型车上取得突破，首次使设计的新车直接从计算机屏幕投入生产线，也就是说完全省略了中间的试生产过程。

近年来，虚拟现实技术更是大步走进工业、建筑设计、教育培训、文化娱乐等各个方面，逐渐改变着我们的生活。而在虚拟现实技术的应用领域，基于互联网的应用开始显现出前所未有的爆发力。

3.1 科教

国内为数不少的数字科技馆、数字规划馆、数字博物馆都已经开始采用虚拟现实技术。馆内展品都经过虚拟现实技术得到了1：1的数码还原，供人们在网上“端详”、“赏玩”。此外，根据国外媒体的报道，澳大利亚新南威尔士大学采矿工程学系，还利用虚拟现实技术开发出面向煤炭开采行业的培训系统，并为国外一些先进的采矿公司所使用。该系统通过虚拟现实技术，模拟出矿坑内常见问题，让矿工们针对自主逃生、倒班前矿车检查、危险预警、隔离程序、瓦斯管理、煤层自燃等各种环节进行训练，以此降低矿难造成的伤亡。该大学采矿工程学系教授罗伯特·路易斯说：“这个项目可以让人更深刻理解虚拟现实技术对人类的影响，它的作用远不只展示和娱乐。”

虚拟技术在教学上的应用模式有两种：（1）虚拟课堂，即以学生为虚拟对象或教师为虚拟对象的所谓“虚拟大学”；（2）虚拟实验室，设备为虚拟对象，即应用计算机建立能客观反映现实世界规律的虚拟仪器用于虚拟实验，可以部分地替代在现实世界难以进行的，或者是费时、费力和费资金的实验，学生和科研人员在计算机上进行虚拟实验和虚拟预测分析。

3.2 军事

虚拟现实技术最早应用于军事模拟，最初的模拟是用来训练飞行员，飞行员在模拟器中的感觉与在真的飞机上一样，各种仪器设备如同在真实环境下的一样，它既不会危及人的生命，也不会损坏“飞机”，是一种理想的训练方式!美国国防高级项目研究计划局于80年代初期倡导了SIMNET, 计划，其目的是将分布于不同地点的地面车辆模拟器用计算机网络连接起来，进行攻防对抗演习!SIMNET计划最初是针对地面车辆等低速运动对象，后来在美国国防部的推动下，将飞机、水面舰艇和潜艇等作战对象也引进来，从而构成陆、海、空三军立体作战逼真环境下的大规模实战演习!该计划的实施最终导致系统仿真的前沿技术———分布式交互仿真技术的产生。

3.3 城市规划

虚拟现实技术可以广泛的应用在城市规划的各个方面.虚拟现实系统不但能够给用户带来逼真的感官冲击，获得身临其境的体验，还可以在虚拟环境中随时获取项目的数据资料，方便大型复杂工程项目的规划与设计。

而用户在三维场景中任意漫游，人机交互，这样很多不易察觉的设计缺陷能够被发现，减少由于事先规划不周全，而造成的损失，大大提高了项目的评估质量。运用虚拟现实系统，我们可以很轻松的进行修改，改变建筑高度、材质、颜色，绿化密度，只要修改系统中的参数即可。从而大大加快了方案设计的速度和效率，也节省了大量的资金。

3.4 旅游景观

通过虚拟现实技术还原现实中的旅游景区，在网上构建一个3D虚拟景区。游客可以在网络中直接试玩旅游景点，身临其境的查看景点信息，足不出户的体验千姿百态的风景胜迹，让游客可以增加对于景点了解与熟悉，引发在现实中的旅行需求。

游客还可以与其它游客（3D虚拟化身）以及景区的导游互动交谈，一起讨论对相关景点的旅游心得、奇闻趣事、出行指南等，通过这一切的有效交流，游客在未到真实景点之前就已经掌握了很多的景点知识以及出行须知。

景点管理人员或导游也可以在线主动推荐特色旅游景点，更好的推广旅游景点。同时，也可以通过这个平台，听取游客的建议及点评，更好的规划与建设现实中的旅游景点。

3.5 工业 当今世界工业已经发生了巨大的变化，人海战术早已不再适应工业的发展，先进科学技术的应用显现出巨大的威力，特别是虚拟现实技术的应用正对工业进行着一场前所未有的革命。

虚拟现实已经被世界上一些大型企业广泛地应用到工业的各个环节，对企业提高开发效率，加强数据采集、分析、处理能力，减少决策失误，降低企业风险起到了重要的作用。虚拟现实技术的引入,将使工业设计的手段和思想发生质的飞跃,更加符合社会发展的需要,可以说在工业设计中应用虚拟现实技术是可行且必要的。

3.6 医学

VR在医学方面的应用具有十分重要的现实意义。在虚拟环境中，可以建立虚拟的人体模型，借助于跟踪球、HMD、感觉手套，学生可以很容易了解人体内部各器官结构，这比现有的采用教科书的方式要有效得多。Pieper及Satara等研究者在90年代初建立了一个虚拟外科手术训练器，用于腿部及腹部外科手术模拟。这个虚拟的环境包括虚拟的手术台与手术灯，虚拟的外科工具，虚拟的人体模型与器官等。使用者可以对虚拟的人体模型进行手术。但该系统有待进一步改进，如需提高环境的真实感，增加网络功能，使其能同时培训多个使用者，或可在外地专家的指导下工作等。

外科医生在真正动手术之前，通过虚拟现实技术的帮助，能在显示器上重复地模拟手术，移动人体内的器官，寻找最佳手术方案并提高熟练度。另外，在远距离遥控外科手术，复杂手术的计划安排，手术过程的信息指导，手术后果预测及改善残疾人生活状况，乃至新药研制等方面，虚拟现实技术都能发挥十分重要的作用。

3.7 地理

应用虚拟现实技术，将三维地面模型、正射影像和城市街道、建筑物及市政设施的三维立体模型融合在一起，再现城市建筑及街区景观，用户在显示屏上可以很直观地看到生动逼真的城市街道景观，可以进行诸如查询、量测、漫游、飞行浏览等一系列操作，满足数字城市技术由二维GIS向三维虚拟现实的可视化发展需要，为城建规划、社区服务、物业管理、消防安全、旅游交通等提供可视化空间地理信息服务。

结束语

虚拟现实技术是门新兴的科学技术，是许多相关学科领域交叉，集成的产物，它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支。由于其有诸多的优势，它的应用前景是很广阔的，必将会成为２ｌ新世纪重要发展的技术之一。随着科技的不断进步，它将越来越受到人们的关注和推崇。

参考文献：

[1] 百度百科，虚拟现实技术.[2] 刘露，熠熠发光的虚拟现实技术，《百科知识》.[3] 刘贤梅、李勤、司国海，虚拟现实技术及其应,大庆石油学院学报，2002(6).[4] 王梅艳，虚拟现实技术的历史与未来，中国现代教育装备，2007(1).