虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

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虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)范文第1篇

5月24日，中視典數(shù)字科技有限公司了其新一代虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)軟件VRP12.0，并提出了建立虛擬現(xiàn)實(shí)生態(tài)圈的計(jì)劃?！昂侠淼纳鷳B(tài)圈應(yīng)當(dāng)由技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、應(yīng)用集成等多個(gè)環(huán)節(jié)組成。中視典希望與更多業(yè)內(nèi)廠商合作，共同將虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)做大?！敝幸暤銫EO方浩表示。

應(yīng)用日漸廣泛

隨著科技的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)幾乎在各個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都有應(yīng)用，除航天與軍事之外還包括公共安全、重工機(jī)械、礦業(yè)勘探、展館旅游、市場(chǎng)活動(dòng)以及市政設(shè)計(jì)規(guī)劃等領(lǐng)域。

記者了解到，借助以往的VRP系列軟件平臺(tái)，中視典虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育業(yè)已經(jīng)得到較成熟的應(yīng)用，在軍事、公共安全、重工機(jī)械、礦業(yè)勘探、醫(yī)療、數(shù)字娛樂(lè)、展館旅游以及市政設(shè)計(jì)規(guī)劃等領(lǐng)域已有成熟解決方案。例如，北京理工大學(xué)、北京師范大學(xué)都和中視典結(jié)成了合作關(guān)系，并在逐漸推進(jìn)虛擬數(shù)字校園的建設(shè)。另外，很多電影的拍攝過(guò)程中也用到了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

不過(guò)，相對(duì)來(lái)說(shuō)，虛擬顯示技術(shù)還處于起步階段，其產(chǎn)業(yè)鏈并不完善。記者了解到，目前中視典所做的很多項(xiàng)目，很大程度上都是和相關(guān)行業(yè)的用戶經(jīng)過(guò)反復(fù)交流，了解行業(yè)需求后再合作開(kāi)發(fā)的。如果虛擬現(xiàn)實(shí)要滲透到更多行業(yè)應(yīng)用中，就需要與更多更了解行業(yè)用戶需求的系統(tǒng)集成商、獨(dú)立軟件開(kāi)發(fā)商合作。圓桌論壇上，中視典首席戰(zhàn)略官費(fèi)廣正表示，中視典已經(jīng)做了相關(guān)規(guī)劃，將在未來(lái)幾年與更多的集成商合作，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到更多行業(yè)。

新版本更注重交互

中視典此次推出的VRP 12.0版本虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)中，更加簡(jiǎn)單易用的開(kāi)發(fā)界面和更直觀的交互方式是最大的亮點(diǎn)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)范文第2篇

Magic Leap成立于2011年，在2014年10月谷歌牽頭對(duì)它進(jìn)行了5.42億美元投資后名聲大振，在此之前大部分人甚至都沒(méi)聽(tīng)過(guò)這家公司。2016年2月Magic Leap又完成了C輪融資，金額7.94億美元，由阿里巴巴領(lǐng)投，谷歌與高通風(fēng)司參投，F(xiàn)idelity Investments、JP摩根、摩根斯坦利、T Rowe Price也投入了部分資金。

完成這輪融資后，Magic Leap的估值已達(dá)45億美元。拿到大筆的錢(qián)后的Magic Leap依然顯得很神秘，很少接受媒體采訪，沒(méi)過(guò)、甚至沒(méi)演示過(guò)任何產(chǎn)品，唯一做得只是展示了幾個(gè)DEMO視頻而已，但大家對(duì)它的期待仍然很高。不久前Magic Leap創(chuàng)始人羅尼?阿博維茨首次向外透露，Magic Leap至今已經(jīng)花了10億美元開(kāi)發(fā)原型設(shè)備，并正投資1.5億美元在佛羅里達(dá)建造生產(chǎn)線，最快會(huì)在未來(lái)18個(gè)月推出產(chǎn)品。

Magic Leap的產(chǎn)品與當(dāng)前市面上的虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品最大的不同就是采用了光場(chǎng)技術(shù)，Magic Leap官方的說(shuō)法是“數(shù)字光場(chǎng)顯示（Dynamic Digitized Lightfield Signal）技術(shù)”。其能呈現(xiàn)比 Oculus Rift 更具現(xiàn)實(shí)感的 3D 體驗(yàn)，可將虛擬圖像直接用光場(chǎng)的形式投射在人的視網(wǎng)膜上，而用戶除了能看到虛擬圖像，還能感知其位置，這種體驗(yàn)如同建立在真實(shí)世界之上，且不會(huì)產(chǎn)生任何不適感。這正好解決了目前虛擬現(xiàn)實(shí)所面臨的一些問(wèn)題。

眾所周知，傳統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實(shí)顯示技術(shù)是通過(guò)雙目視差的方法來(lái)產(chǎn)生3D景深效果，這會(huì)造成成像不逼真，無(wú)法實(shí)現(xiàn)看遠(yuǎn)處景物清晰則近景模糊、看近景清晰則遠(yuǎn)景模糊這一效果，不符合自然人眼接收?qǐng)D像的規(guī)律。長(zhǎng)時(shí)間佩戴這種技術(shù)的VR設(shè)備，沉浸感不足，會(huì)導(dǎo)致大腦產(chǎn)生混亂，從而產(chǎn)生疲勞眩暈等感覺(jué)，一些人甚至?xí)霈F(xiàn)惡心、嘔吐等不適癥狀。如果按照現(xiàn)有的虛擬實(shí)現(xiàn)成像原理這些問(wèn)題是無(wú)法得到很好解決的，這也是造成2016年虛擬現(xiàn)實(shí)先火后冷的主要原因之一。

但隨著光場(chǎng)技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)面臨的技術(shù)困境有望得到解決。這種技術(shù)可讓使用者實(shí)現(xiàn)接近真實(shí)的立體視覺(jué)，讓眼睛能以更舒適情況體驗(yàn)高清晰度、大視場(chǎng)角的虛擬實(shí)境呈現(xiàn)效果，避免了用戶在佩戴過(guò)程中產(chǎn)生頭暈、嘔吐等不適的情況，給虛擬現(xiàn)實(shí)用戶帶來(lái)更好的體驗(yàn)效果。

什么是光場(chǎng)

那么到底什么是光場(chǎng)呢？所謂光場(chǎng)，就是指光在每一個(gè)方向通過(guò)每一個(gè)點(diǎn)的光量，自由空間中某一點(diǎn)沿著一定方向的光線輻射度值，該空間所有的有向光線集就構(gòu)成了光場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)。簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，光場(chǎng)就是指定空間內(nèi)所有光線信息的總和，包括顏色、光線亮度、光線的方向、光線距離等等。光場(chǎng)技術(shù)除了可以像普通屏幕那樣顯示基本的圖像信息外，還能顯示景深信息，因此可以避免視覺(jué)系統(tǒng)的失衡和暈動(dòng)癥的產(chǎn)生。通過(guò)光場(chǎng)顯示技術(shù)，人們可以真正感受到畫(huà)面物體間的相對(duì)距離，比如看遠(yuǎn)處的物體時(shí)，近處的物體會(huì)因?yàn)檠矍蚴Ы苟：?，看近物時(shí)，遠(yuǎn)景也會(huì)被虛化，從而更接近真實(shí)的觀看體驗(yàn)。

光場(chǎng)并不是Magic Leap造出來(lái)的新概念，其早在上世紀(jì)80年代就已經(jīng)開(kāi)始受到一些科研機(jī)構(gòu)的關(guān)注，并展開(kāi)了持續(xù)的研究。但由于光場(chǎng)技術(shù)涉及多個(gè)交叉學(xué)科，技術(shù)難度高，因此發(fā)展并不快。光場(chǎng)相機(jī)應(yīng)該算是近年來(lái)光場(chǎng)技術(shù)最商品化的應(yīng)用了，其中最為知名的光場(chǎng)相機(jī)廠商為L(zhǎng)ytro。

光場(chǎng)相機(jī)廠商轉(zhuǎn)型

Lytro是一家位于硅谷的科技公司，2006年創(chuàng)立，它的核心業(yè)務(wù)就是銷售光場(chǎng)相機(jī)。利用光場(chǎng)技術(shù)原理，Lytro推出的光場(chǎng)相機(jī)能夠完整地記錄光場(chǎng)信息，拍照后可以任意地調(diào)整照片焦點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)“先拍照后對(duì)焦”的效果。與普通數(shù)碼相機(jī)相比，光場(chǎng)相機(jī)拍照的時(shí)候只需要考慮構(gòu)圖即可，不需要對(duì)焦，無(wú)論拍的照片模糊與否，只要在相機(jī)的焦距范圍內(nèi)，對(duì)焦點(diǎn)可以在拍完之后隨意選擇，因?yàn)橄鄼C(jī)在拍照的時(shí)候就把焦距范圍內(nèi)所有光學(xué)信息都記錄在內(nèi)了。

此外，由于采用與數(shù)碼不同的成像技術(shù)，光場(chǎng)相機(jī)沒(méi)有數(shù)碼相機(jī)上復(fù)雜的聚焦系統(tǒng)，整體體積較小，操作也比較簡(jiǎn)單；同時(shí)由于不用選擇對(duì)焦，拍攝的速度也更快。但光場(chǎng)相機(jī)也有不足，就是由于紀(jì)錄了太多信息，照片的容量比較大。2011年6月，Lytro在獲得5000萬(wàn)美元投資后推出了第一款光場(chǎng)相機(jī)，然而照片的質(zhì)量不佳，受到了用戶和媒體的批評(píng)。2014年7月，Lytro又推出了第二代產(chǎn)品Lytro Illum。

針對(duì)前代產(chǎn)品出現(xiàn)的畫(huà)質(zhì)問(wèn)題，Lytro Illum采用4，000萬(wàn)像素鏡頭和f/2.0大光圈來(lái)提升照片質(zhì)量，同r還配備大量實(shí)體按鍵來(lái)改善相機(jī)的易用性。然而問(wèn)題依舊沒(méi)有得到很好解決，因?yàn)長(zhǎng)ytro Illum實(shí)際拍照時(shí)的有效像素有限，導(dǎo)致照片畫(huà)質(zhì)提升不高，實(shí)際效果甚至不如高端智能手機(jī)。更嚴(yán)重的是，Lytro Illum還暴露出新的問(wèn)題，由于配備了高像素、大尺寸鏡頭，成像速度非常緩慢。

而此時(shí)，相機(jī)市場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始不斷萎縮，智能手機(jī)取代數(shù)碼相機(jī)成為超級(jí)終端的趨勢(shì)十分明顯。其他曾經(jīng)涉足光場(chǎng)相機(jī)的廠商要不已銷聲匿跡，要不已放棄轉(zhuǎn)做其他項(xiàng)目，備受產(chǎn)品市場(chǎng)不佳和成本控制等問(wèn)題的Lytro也開(kāi)始尋求轉(zhuǎn)型。

當(dāng)時(shí)市場(chǎng)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)正在產(chǎn)生興趣，但視覺(jué)上的不適感一直沒(méi)有找到合適的解決辦法。對(duì)此斯坦福大學(xué)進(jìn)行了研究，他們認(rèn)為光場(chǎng)技術(shù)或許可以改善虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的這個(gè)缺陷，不久后其公開(kāi)了一臺(tái)原型機(jī)，稱該設(shè)備通過(guò)一種創(chuàng)新型疊加顯示來(lái)獲得自然光場(chǎng)，從而可有效降低VR暈動(dòng)癥的影響。

受此啟發(fā)，Lytro決定試水虛擬現(xiàn)實(shí)，2015年11月了名為L(zhǎng)ytro Immerge的VR攝像設(shè)備。Lytro Immerge外觀看起來(lái)像一個(gè)安裝在三腳架上的沙灘球，這一設(shè)備中包含數(shù)百個(gè)微小鏡頭和圖像傳感器，可以捕捉和記錄周圍的影像。但與其他VR設(shè)備不一樣的是，除了記錄色彩和光線強(qiáng)度，Lytro Immerge還會(huì)記錄光線的行進(jìn)方向，這就是Lytro賴以成名的光場(chǎng)技術(shù)，這一技術(shù)能幫助VR開(kāi)發(fā)者記錄諸如景深、光線方向等更多信息，也能夠構(gòu)建更逼真的效果。

Lytro Immerge不僅可以讓VR場(chǎng)景變得更加清晰和立體感，用戶還可以在這個(gè)VR場(chǎng)景中走動(dòng)，雖然這個(gè)由Lytro Immerge創(chuàng)造的能四處行走的VR空間大概只有一個(gè)立方米左右，但這樣的行走效果過(guò)去一般只能通過(guò)電腦生成素材，且場(chǎng)景的逼真程度很有限。Lytro希望能夠創(chuàng)建一個(gè)端到端的VR系統(tǒng)：它包含一個(gè)光場(chǎng)技術(shù)的攝像頭陣列、專用的服務(wù)器和編輯工具、存儲(chǔ)在云端的流信息、以及為已經(jīng)購(gòu)買了各種頭盔的終端用戶使用的App。

蓄勢(shì)啟動(dòng)

光場(chǎng)技術(shù)對(duì)于目前稍顯疲軟的虛擬現(xiàn)實(shí)可謂是利好，對(duì)于光場(chǎng)技術(shù)本身來(lái)說(shuō)，也終于找到了用武之地。如今國(guó)外不少公司，如Magic Leap、Lytro、NextVR、OTOY、MicroVision等都在積極推進(jìn)光場(chǎng)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程，而國(guó)內(nèi)公司在此方面也毫不放松，緊緊相隨，這其中包括蟻視科技，光場(chǎng)視覺(jué)公司等。

據(jù)推測(cè)，Magic Leap投資1.5億美元建立的生產(chǎn)線最先推出的可能是頭戴式光場(chǎng)顯示器，但最終產(chǎn)品應(yīng)該是一副眼鏡。當(dāng)戴上設(shè)備后，它會(huì)阻擋視野，硬件直接將圖像投射到視網(wǎng)膜。在半透明的眼鏡內(nèi)有一套光學(xué)系統(tǒng)，圖像通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)投射。產(chǎn)品不會(huì)傷害眼球，當(dāng)觀看時(shí)，產(chǎn)品不會(huì)強(qiáng)迫用戶盯住屏幕，而是像平時(shí)觀察世界一樣觀看。硬件持續(xù)收集信息，掃描房間中的物件，傾聽(tīng)聲音，追蹤眼球動(dòng)作，觀察手部移動(dòng)。最終虛擬環(huán)境中的對(duì)象可以理解環(huán)境，可以與真實(shí)世界互動(dòng)。

NextVR目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了光場(chǎng)攝像技術(shù)，配備了光場(chǎng)技術(shù)的鏡頭，可以同時(shí)捕捉到整個(gè)背景的光場(chǎng)，拍攝的圖像可以隨意改變焦點(diǎn)，移動(dòng)視角，相當(dāng)于捕捉了某個(gè)瞬間的全部影像。而這意味著，當(dāng)我們?cè)谶@種鏡頭拍攝的影片中移動(dòng)時(shí)，圖像也會(huì)隨之變化，感受起來(lái)就像在一個(gè)真實(shí)的世界中行走。這大大提高了虛擬現(xiàn)實(shí)的浸入體驗(yàn)，并且不管在哪個(gè)角度，這種體驗(yàn)都不會(huì)失真。

OTOY是一家專注于光場(chǎng)數(shù)據(jù)渲染與壓縮的公司。由于VR畫(huà)面需要后期進(jìn)行大量圖形渲染，而光場(chǎng)技術(shù)恰好可以將真實(shí)拍攝和虛擬構(gòu)造的3D信息進(jìn)行數(shù)字化保存，因此可以通過(guò)后期處理，讓VR電影和VR游戲達(dá)到最逼真的效果。不過(guò)想得到優(yōu)秀的渲染畫(huà)面，同樣要付出代價(jià)，撇開(kāi)光場(chǎng)設(shè)備的價(jià)格不說(shuō)，光是拍攝文件的大小已經(jīng)讓現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)帶寬吃不消了。龐大數(shù)據(jù)量導(dǎo)致存儲(chǔ)和傳輸出現(xiàn)困難，不利于光場(chǎng)技術(shù)的有效普及。不過(guò)OTOY公司宣稱，通過(guò)他們的復(fù)雜算法壓縮后，僅僅需要1.5Mb/s的速度就可以對(duì)單個(gè)演員的光場(chǎng)信息進(jìn)行傳輸，就連智能手機(jī)也完全能勝任這項(xiàng)艱巨的任務(wù)。

國(guó)內(nèi)方面，蟻視科技早在2012年就光場(chǎng)相關(guān)技術(shù)申請(qǐng)了國(guó)際專利。蟻視科技的創(chuàng)始人覃政表示：光場(chǎng)顯示技術(shù)，通俗一點(diǎn)說(shuō)就是它能同時(shí)呈現(xiàn)多個(gè)顯示平面。目前蟻視的光場(chǎng)顯示技術(shù)已經(jīng)能同時(shí)顯示10個(gè)平面，因而能夠顯示出具有連續(xù)體積感的實(shí)體，在空氣中產(chǎn)生全息的效果。蟻視的光場(chǎng)眼鏡，有一個(gè)明確的要點(diǎn)，就是圖像的顯示效果一定要真實(shí)逼真。透過(guò)眼鏡看到的虛擬場(chǎng)景和真實(shí)場(chǎng)景，都是由計(jì)算機(jī)處理過(guò)的，因此看起來(lái)效果是一樣的。而傳統(tǒng)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)或透過(guò)式顯示技術(shù)，顯示出來(lái)的虛擬圖像，一般都是半透明地浮在空中的，而且亮度極高。利用蟻視的光場(chǎng)顯示技術(shù)，就有可能顯示出亮度跟自然物體一樣的虛擬物體，因而真正能做到分不清真實(shí)和虛擬。

前不久，光場(chǎng)視覺(jué)公司剛剛了光場(chǎng)眼鏡這一品牌LOGO，不過(guò)產(chǎn)品并未亮相。光場(chǎng)視覺(jué)CTO王一中表示這款產(chǎn)品目前還在進(jìn)行最后的完善中，預(yù)計(jì)明年春節(jié)后將會(huì)推出開(kāi)發(fā)者版本。這款光場(chǎng)眼鏡能夠達(dá)到視網(wǎng)膜級(jí)清晰度、無(wú)色散、不失真、最高可達(dá)150°+的全視野VR沉浸感和AR真實(shí)感，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)VR/AR模式切換，即是VR又是AR，重量方面最低可以做到80克左右，可適合長(zhǎng)時(shí)間佩戴。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)范文第3篇

[關(guān)鍵詞]虛擬技術(shù) 參與性 互動(dòng)性 廣告效果

[中圖分類號(hào)]TP391.9 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1009-5349（2016）12-0064-02

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和媒介數(shù)目的增加，廣告的形式和數(shù)量也在急劇增加，鋪天蓋地的廣告充斥在人們生活的方方面面，但受眾對(duì)廣告的厭煩情緒卻在日益增加。同時(shí)，由于各類廣告之間的相互干擾和競(jìng)爭(zhēng)，傳統(tǒng)媒體的廣告效益不斷下降，廣告主亟需尋求新的廣告形式，運(yùn)用新技術(shù)手段增加廣告的趣味性和互動(dòng)性，吸引受眾參與其中，能夠滿足其需求的虛擬現(xiàn)實(shí)廣告日益頻繁地出現(xiàn)在受眾眼前。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）一詞最早是在20世紀(jì)80年代初提出的，其自誕生之后就被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，并取得了極大的成功，在90年代開(kāi)始逐漸引起人們的關(guān)注。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)依托計(jì)算機(jī)技術(shù)，并且融合多種相關(guān)科學(xué)技術(shù)，生成一種數(shù)字化的環(huán)境，這種數(shù)字化的環(huán)境在一定范圍內(nèi)與真實(shí)環(huán)境的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)等方面的體驗(yàn)高度相似，人們還可以通過(guò)顯示器、傳感頭盔、數(shù)據(jù)手套等專業(yè)的設(shè)備進(jìn)入虛擬空間，與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所產(chǎn)生的效應(yīng)上的事件或?qū)嶓w進(jìn)行互動(dòng)，讓人沉浸其中，并產(chǎn)生與之相互作用的親臨感和參與感，甚至還能夠讓人們?nèi)ピL問(wèn)現(xiàn)實(shí)世界中無(wú)法訪問(wèn)的對(duì)象或地點(diǎn)。

1994年，美國(guó)科學(xué)家Burdea和Coiffet提出了虛擬現(xiàn)實(shí)的三個(gè)基本特征，即交互性、沉浸感和想象性，又稱為3I，Interaction、Immersion、Imagination。由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域有所不同，所以3I的偏重也各有不同。

（一）交互性

指受眾對(duì)虛擬對(duì)象的實(shí)時(shí)操作程度和從虛擬環(huán)境中得到反饋的自然程度，這決定著受眾能否更好地參與其中。

（二）沉浸感

即臨場(chǎng)感，指受眾作為主角存在于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所創(chuàng)造的虛擬環(huán)境中的真實(shí)程度，受眾在其心理上和生理上都難以分辨虛擬環(huán)境的真假，處于虛擬環(huán)境中就如同處于真實(shí)環(huán)境中一般。

（三）想象性

指虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為受眾創(chuàng)造了巨大的可想象空間，可以擴(kuò)寬受眾的認(rèn)知領(lǐng)域、再現(xiàn)真實(shí)的環(huán)境，也可以使受眾通過(guò)邏輯判斷、聯(lián)想等方式，隨意地想象和勾勒現(xiàn)實(shí)世界中并不存在的環(huán)境。

如今，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在軍事、醫(yī)學(xué)、考古、農(nóng)業(yè)、航空航天航海、建筑設(shè)計(jì)、城市規(guī)劃、工業(yè)制造、文化藝術(shù)、房地產(chǎn)、娛樂(lè)業(yè)等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的人機(jī)交互模式。尤其是在游戲方面，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)豐富的感覺(jué)能力和三維顯示使其成為理想的視頻游戲工具，游戲玩家可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)得到更加強(qiáng)烈的感官刺激和更加逼真的游戲體驗(yàn)。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在廣告中的應(yīng)用形式

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最開(kāi)始應(yīng)用在廣告中是在各種體育賽事的轉(zhuǎn)播中，但是由于它的投放形式不甚明顯，很難被受眾所發(fā)現(xiàn)，因而并不具備交互性和參與感。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，其廣告中的應(yīng)用形式和數(shù)量不斷增加，且日益具有交互性。

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)廣告中的應(yīng)用

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)廣告發(fā)展蓬勃，呈現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景?；ヂ?lián)網(wǎng)作為一個(gè)新興的媒體，與傳統(tǒng)媒體相比具有雙向互動(dòng)傳播的特點(diǎn)，因而互聯(lián)網(wǎng)廣告與傳統(tǒng)媒體廣告相比最大的特點(diǎn)就是其互動(dòng)性。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)下，不僅可以讓受眾根據(jù)自己的興趣和需求來(lái)點(diǎn)擊廣告頁(yè)面，而且可以針對(duì)受眾的需求制作和不同的廣告信息，吸引受眾進(jìn)行在線交易。

2015年，優(yōu)衣庫(kù)為解決網(wǎng)購(gòu)衣服的合身問(wèn)題，推出了3D試衣間，消費(fèi)者在輸入自己的性別、身高等個(gè)人信息后，可以生成一個(gè)和自己體型相似的模特，然后可以通過(guò)點(diǎn)擊模特的各個(gè)部位，就可以“試穿”不同款式的衣服。優(yōu)衣庫(kù)的這一虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使受眾在接受信息之后能夠參與其中，更好地了解品牌和產(chǎn)品。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在移動(dòng)媒體廣告中的應(yīng)用

4G時(shí)代的到來(lái)使以手機(jī)為代表的移動(dòng)多媒體日益普及，也出現(xiàn)了交互頁(yè)面設(shè)計(jì)、APP和專門(mén)針對(duì)移動(dòng)終端客戶端的相關(guān)游戲、廣告設(shè)計(jì)等基于移動(dòng)多媒體的商業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的加入則使得移動(dòng)多媒體的廣告更加具有互動(dòng)性和參與感。

2016年，阿里巴巴為大家?guī)?lái)了一種新的購(gòu)物理念――淘寶buy+。buy+是一款強(qiáng)大的科技產(chǎn)品，也是一種全新的購(gòu)物方式，其利用強(qiáng)大的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，100%還原真實(shí)場(chǎng)景，捕捉用戶的動(dòng)作并觸發(fā)虛擬環(huán)境的反饋，突破時(shí)間和空間的限制，使衣物試穿、家居體驗(yàn)、生活用品使用等在受眾眼前實(shí)現(xiàn)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，buy+就是讓現(xiàn)實(shí)中的人和虛擬中的人和物進(jìn)行交互，將現(xiàn)實(shí)世界中的場(chǎng)景虛擬化，成為一個(gè)可互動(dòng)的商品來(lái)提升受眾的參與感。

（三）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在線下廣告中的應(yīng)用

線下的虛擬現(xiàn)實(shí)廣告是指一些采用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的廣告裝置，這種裝置帶有更多的即時(shí)性和交互性，能夠給人們帶來(lái)巨大的視覺(jué)享受，那些酷似真實(shí)的人物和場(chǎng)景，吸引著廣大受眾的注意力。現(xiàn)在這種廣告形式很受歡迎，被應(yīng)用在地鐵站、公交站、大型商場(chǎng)、步行街等人流量大的地方，取得了良好的廣告效果。

近日，百事公司在倫敦的一個(gè)公交站牌邊上安裝了一塊采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的大屏幕，人們可以從這塊屏幕上看到迎面而來(lái)的飛碟、從下水道竄出來(lái)的怪物觸手，以及一只休閑散步的老虎等奇特景象。這一廣告牌推出后一下吸引了受眾的興趣，人們紛紛在此自拍，與此合影，甚至都不愿離開(kāi)。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)廣告的影響

廣告為取得更好的傳播效果，往往采用最新的科技成果。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的廣告順應(yīng)了信息化社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)和時(shí)代潮流，是現(xiàn)代科技與藝術(shù)的完美結(jié)合。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅將受眾對(duì)廣告的參與性、互動(dòng)性發(fā)揮到了最大，而且還為廣告增添了新的文化內(nèi)涵。

（一）使廣告信息得到更加有效的傳播

現(xiàn)代傳統(tǒng)的廣告大多都是單向告知式的，不注重與受眾的互動(dòng)，就如同櫥窗廣告一般，以展示為主，不能達(dá)到很好的廣告信息傳播效果。為了使廣告在海量的信息中得到更多受眾的主動(dòng)關(guān)注，需要在廣告中融入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、交互藝術(shù)等新興的科技手段，激發(fā)受眾主動(dòng)接觸、參與廣告的好奇心。虛擬現(xiàn)實(shí)的廣告有效地把握和巧妙地利用了受眾的好奇心理，使受眾能夠在不同的時(shí)間或地點(diǎn)參與到廣告的互動(dòng)中來(lái)，加強(qiáng)了與受眾的交流互動(dòng)，變被動(dòng)為主動(dòng)，讓受眾以體驗(yàn)的方式來(lái)接受并記憶廣告信息，更加有效地傳播廣告信息。

（二）使受眾更加主動(dòng)地參與到廣告中

雖然傳統(tǒng)大眾媒體廣告的覆蓋面比較廣，但廣告形式以單向式的告知為主，受眾被動(dòng)地接受廣告信息，缺乏主動(dòng)關(guān)注和參與的興趣。一則廣告要想使廣告信息得到更加廣泛的傳播，就要找到受眾的興趣點(diǎn)和痛點(diǎn)，進(jìn)而抓住受眾的心，使受眾能夠全身心地投入廣告之中并與廣告產(chǎn)生情感共鳴。虛擬現(xiàn)實(shí)廣告以參與互動(dòng)為核心，極大地提升了廣告的互動(dòng)表現(xiàn)力，激發(fā)了受眾對(duì)廣告及品牌的好奇心，讓受眾主動(dòng)與廣告進(jìn)行積極地參與互動(dòng)，使其在與廣告所傳達(dá)的信息產(chǎn)生情感共鳴的過(guò)程中主動(dòng)接受廣告信息，由“心動(dòng)”變?yōu)椤靶袆?dòng)”。

（三）使廣告在受眾中的投放更加精準(zhǔn)

傳統(tǒng)大眾媒體廣告主要投放于電視、廣播、雜志、網(wǎng)絡(luò)等常見(jiàn)的大眾媒體上，面向的也是某一群體的受眾，其內(nèi)容和形式具有明顯的大眾性，缺乏對(duì)單一受眾的針對(duì)性，雖然廣告的受眾面比較廣，但并非所有人都是廣告的目標(biāo)消費(fèi)者，受眾感覺(jué)廣告信息與自身需求無(wú)關(guān)，因而缺少關(guān)注廣告的興趣和動(dòng)機(jī)。虛擬現(xiàn)實(shí)廣告通過(guò)受眾與廣告的參與互動(dòng)，可以精準(zhǔn)地識(shí)別個(gè)體受眾的興趣點(diǎn)和關(guān)注點(diǎn)，根據(jù)單個(gè)受眾的需求、興趣取向等設(shè)計(jì)有針對(duì)性的廣告形式和內(nèi)容，有目的性、有節(jié)奏地進(jìn)行廣告投放，并且通過(guò)受眾的實(shí)時(shí)反饋調(diào)整廣告內(nèi)容，以適當(dāng)?shù)?、充滿個(gè)性化的內(nèi)容觸動(dòng)受眾的神經(jīng)，建立品牌與受眾之間的緊密聯(lián)系。

（四）使受眾對(duì)廣告有更加真實(shí)的體驗(yàn)

虛擬現(xiàn)實(shí)廣告區(qū)別于傳統(tǒng)大眾媒體廣告最大的特征就是體驗(yàn)性，這也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的核心。其能夠綜合地調(diào)動(dòng)受眾的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)等多種感官，利用多樣化的媒介，為受眾創(chuàng)造出愈加逼真和美輪美奐的虛擬環(huán)境，使受眾產(chǎn)生真切而又強(qiáng)烈的情感體驗(yàn)，給予受眾“親臨”的感受，將受眾的自我感受與廣告內(nèi)容相融合，使其在直觀、全面地了解產(chǎn)品之后加深對(duì)產(chǎn)品及品牌的認(rèn)知，迅速地作出消費(fèi)行為。受眾通過(guò)對(duì)產(chǎn)品功能的虛擬體驗(yàn)?zāi)軌蚋尤妗⒅庇^地加深對(duì)品牌的認(rèn)知，體味廣告的深刻內(nèi)涵，感受到品牌所傳達(dá)的價(jià)值觀，在獲得廣告信息的同時(shí)也得到更加真實(shí)的視覺(jué)及情感體驗(yàn)。

（五）使商業(yè)廣告更具娛樂(lè)性和藝術(shù)性

虛擬現(xiàn)實(shí)廣告的娛樂(lè)性基于其游戲性?；?dòng)性的游戲是虛擬現(xiàn)實(shí)廣告一個(gè)重要的載體，有趣、好玩、富有創(chuàng)造力的游戲可以激發(fā)受眾對(duì)廣告的主動(dòng)關(guān)注和參與，進(jìn)而促使其積極地了解產(chǎn)品及品牌的相關(guān)信息，與品牌產(chǎn)生直接的情感共鳴。如同游戲一般的虛擬現(xiàn)實(shí)廣告融合了音樂(lè)、動(dòng)畫(huà)、影視等多種傳統(tǒng)或現(xiàn)代的藝術(shù)形式，使受眾擺脫現(xiàn)實(shí)生活中的種種限制和束縛，釋放自我、尋找快樂(lè)，受眾不僅不會(huì)對(duì)廣告信息產(chǎn)生抵觸和厭煩情緒，反而能夠全身心地融入其中，在與游戲互動(dòng)的過(guò)程中不斷加深對(duì)品牌的印象，在娛樂(lè)的同時(shí)得到愉悅的心靈體驗(yàn)。

四、結(jié)語(yǔ)

當(dāng)今社會(huì)，廣告充斥在我們生活的每一個(gè)角落，一些傳統(tǒng)的“侵入式廣告”正在嚴(yán)重地影響著人們的正常生活，引起人們對(duì)廣告的厭煩情緒。廣告需要采用更加新穎、更具互動(dòng)性和參與性的形式來(lái)吸引受眾的注意力并使其主動(dòng)參與其中。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與廣告的融合，讓受眾通過(guò)與廣告投放終端的實(shí)時(shí)互動(dòng)，給予其更加真實(shí)的用戶體驗(yàn)，使得廣告主能夠更好地展現(xiàn)其產(chǎn)品，使產(chǎn)品及其品牌在被受眾選擇時(shí)能夠被直觀地了解和接受，增加其產(chǎn)品的影響力。隨著科技的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)廣告將以越來(lái)越多樣的形式出現(xiàn)在我們的生活之中，以其全新的受眾體驗(yàn)、高度的參與互動(dòng)、巨大的市場(chǎng)影響引發(fā)廣告業(yè)的新變革。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]路玲娟.交互廣告設(shè)計(jì)研究[J].美術(shù)教育研究，2011（12）.

[3]譚旭紅.廣告設(shè)計(jì)之互動(dòng)創(chuàng)意[J].藝術(shù)與設(shè)計(jì)，2007（02）.

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)范文第4篇

關(guān)鍵詞：虛擬技術(shù)；交換

1引言

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality），又稱靈境技術(shù)，它集計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感與測(cè)量技術(shù)、仿真技術(shù)、微電子技術(shù)于一體。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有3個(gè)基本特征：沉浸感，交互性，構(gòu)想。其中沉浸感是指用戶完全沉浸在通過(guò)計(jì)算機(jī)所創(chuàng)建的虛擬環(huán)境中；交互性是指用戶使用交互輸入設(shè)備來(lái)操縱虛擬物體，以改變虛擬世界；構(gòu)想是指用戶利用VR系統(tǒng)可以從定性和定量綜合集成的環(huán)境中得到感性和理性的認(rèn)識(shí)，從而深化概念和萌發(fā)新意。他們之間的關(guān)系如圖1所示

圖1

本文將以可以自由調(diào)節(jié)方向的臺(tái)燈作為實(shí)例，對(duì)碰撞檢測(cè)器進(jìn)行詳盡的分析。

2虛擬現(xiàn)實(shí)中交互功能的觸動(dòng)檢測(cè)器

2.1虛擬場(chǎng)景實(shí)例介紹

現(xiàn)實(shí)生活中，人在完成某一操作前，總是先確定對(duì)象存在的位置，然后再施加作用。因此，虛擬對(duì)象給用戶的“物理存在感”是虛擬環(huán)境真實(shí)效果重要體現(xiàn)，在進(jìn)行交互操作時(shí)，這種效果往往比虛擬物體外觀的真實(shí)性給用戶的感受更強(qiáng)烈。

在VRML中的虛擬世界和用戶之間的交互是通過(guò)一系列檢測(cè)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)這些檢測(cè)器節(jié)點(diǎn)，使瀏覽器感知用戶的各種操作，這樣用戶就可以和VRML虛擬世界中的三維對(duì)象進(jìn)行直接交互。觸動(dòng)檢測(cè)器是用來(lái)檢測(cè)用戶的觸動(dòng)動(dòng)作的，其中包括TouchSensor節(jié)點(diǎn)，PlaneSensor節(jié)點(diǎn)，CylinderSensor節(jié)點(diǎn)和SphereSensor節(jié)點(diǎn)。

在下面展示的場(chǎng)景中，用戶對(duì)臺(tái)燈的操作（平移、旋轉(zhuǎn)、材質(zhì)等的實(shí)時(shí)修改）是交互性最充分的體現(xiàn)。當(dāng)用戶在場(chǎng)景中用鼠標(biāo)點(diǎn)擊燈泡時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡會(huì)變明亮，照亮場(chǎng)景一定的區(qū)域，并且燈罩部分也會(huì)變得透明。當(dāng)對(duì)著燈柱部分按住鼠標(biāo)左鍵進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈罩部分以及連接其的燈桿都隨之沿任意方向旋轉(zhuǎn)，而使用鼠標(biāo)點(diǎn)擊臺(tái)燈底座旋轉(zhuǎn)時(shí)，整個(gè)臺(tái)燈都跟隨鼠標(biāo)移動(dòng)方向圍繞Y軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，這些交互行為都是使用了觸動(dòng)傳感器來(lái)檢測(cè)用戶的觸動(dòng)動(dòng)作的。其中每當(dāng)我們接觸這些可交互的部位并觸發(fā)它動(dòng)作時(shí)，都會(huì)有相應(yīng)的聲音發(fā)出，給人以真實(shí)的聽(tīng)覺(jué)感受。

2.2各檢測(cè)器的使用實(shí)現(xiàn)

2.2.1球面檢測(cè)器

場(chǎng)景中，燈泡的轉(zhuǎn)軸部分是用球體造型創(chuàng)建的實(shí)體，對(duì)該實(shí)體設(shè)置了SphereSensor節(jié)點(diǎn)，當(dāng)鼠標(biāo)點(diǎn)擊該實(shí)體的兄弟部分時(shí)，能將用戶動(dòng)作轉(zhuǎn)換為繞該實(shí)體旋轉(zhuǎn)。球面檢測(cè)器將二維的拖動(dòng)解釋為三維空間中繞局部原點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)。若在該節(jié)點(diǎn)的兄弟幾何體處按下鼠標(biāo)，瀏覽器會(huì)以點(diǎn)擊鼠標(biāo)的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離為半徑作一個(gè)想象中的球，隨后拖動(dòng)將解釋為旋轉(zhuǎn)球體。

2.2.2圓柱檢測(cè)器

在該場(chǎng)景中，對(duì)燈座設(shè)定了CylinderSensor節(jié)點(diǎn)，使得整個(gè)造型都跟隨著鼠標(biāo)的移動(dòng)而圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)。該節(jié)點(diǎn)是把二維的拖曳輸入（如拖曳鼠標(biāo)）轉(zhuǎn)變?yōu)槿S空間中沿Y軸的旋轉(zhuǎn)。根據(jù)用戶點(diǎn)擊的位置（相當(dāng)于傳感器的Y軸），CylinderSensor節(jié)點(diǎn)可以有兩種相關(guān)行為，即像一個(gè)圓柱或像磁碟繞Y軸旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)用戶移動(dòng)鼠標(biāo)至可感知幾何體并按下鍵時(shí)，瀏覽器產(chǎn)生一個(gè)繞監(jiān)控器局部坐標(biāo)系統(tǒng)Y軸的虛擬圓柱，這個(gè)圓柱的底和側(cè)面大小比例有diskAngle確定?？梢园裠iskAngle看作是一個(gè)在虛擬圓柱內(nèi)部的圓錐的頂角，圓錐的底面圓盤(pán)即為圓柱的頂面。

如果用戶點(diǎn)擊圓柱的頂或底面，拖曳動(dòng)作就會(huì)被解釋為和旋轉(zhuǎn)一個(gè)平面圓盤(pán)一樣。如果用戶點(diǎn)擊圓柱的側(cè)面部分，拖曳動(dòng)作就會(huì)被解釋為旋轉(zhuǎn)這個(gè)圓柱。如果想設(shè)定旋轉(zhuǎn)范圍，可以通過(guò)設(shè)置minAngle和maxAngle的值把旋轉(zhuǎn)限制在某一特定范圍內(nèi)即可。當(dāng)圓柱體檢測(cè)器處于激活狀態(tài)時(shí)，其他定點(diǎn)設(shè)備傳感器不會(huì)作任何事件。

2.2.3接觸傳感器與時(shí)間傳感器

在該場(chǎng)景中，燈泡部分是由Sphere節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建的球體幾何造型，并設(shè)定了其表面材質(zhì)域的域值，使其表面對(duì)環(huán)境具有反射的性質(zhì)。在燈泡部分的交互是使用了接觸傳感器，當(dāng)點(diǎn)擊燈泡部位時(shí)會(huì)有兩種材質(zhì)效果的變化，即明暗變化。這是通過(guò)TouchSensor節(jié)點(diǎn)將兩種材質(zhì)效果綁定在一起，前一效果是瀏覽器默認(rèn)的，要將它改變到另一效果則要通過(guò)TouchSensor將它激活，這樣當(dāng)鼠標(biāo)點(diǎn)擊燈泡時(shí)就會(huì)產(chǎn)生我們所看到的場(chǎng)景效果了。而代碼中的TimeSensor節(jié)點(diǎn)是向標(biāo)量插補(bǔ)器（ScalarInterpolator）節(jié)點(diǎn)輸出時(shí)間，根據(jù)該插補(bǔ)器指定的一系列透明度關(guān)鍵值，控制材質(zhì)節(jié)點(diǎn)中的特定域值，使燈罩的透明度在不同時(shí)刻發(fā)生改變，這樣就顯得更加真實(shí)。

2.2.4聲音節(jié)點(diǎn)的使用

在該場(chǎng)景中我們通過(guò)交互動(dòng)作，發(fā)現(xiàn)每進(jìn)行一步行為都會(huì)有聲音的發(fā)出，這是運(yùn)用了Sound節(jié)點(diǎn)，在場(chǎng)景中生成了一個(gè)聲音發(fā)射器，以球面或橢圓的模式播放出聲音，從而達(dá)到聽(tīng)覺(jué)的效果。在節(jié)點(diǎn)中設(shè)定聲音可聽(tīng)的最大最小范圍，即在不同的范圍內(nèi)移動(dòng)，聲音在音量上發(fā)生變化并且聲音的傳播范圍也有改變。

3 總結(jié)

虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的碰撞檢測(cè)是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的關(guān)鍵問(wèn)題,在虛擬場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)有效的碰撞檢測(cè)也是當(dāng)今虛擬現(xiàn)實(shí)研究的一個(gè)重點(diǎn)和熱點(diǎn)。碰撞檢測(cè)應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛,特別是在各種仿真模擬試驗(yàn)中,起十分重要的作用。而精確的結(jié)果往往需要引入碰撞檢測(cè)算法，加速連續(xù)碰撞檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的碰撞，同時(shí)在解決交互問(wèn)題時(shí)可以將JAVA語(yǔ)言的應(yīng)用與VRML相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)更好的交互控制。

參考文獻(xiàn)：

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)范文第5篇

關(guān)鍵詞： 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)； 虛擬教學(xué)系統(tǒng)； 感知； 交互； 沉浸

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2016）12-72-03

Research on the design of virtual teaching system based on virtual reality technology

Yang Xuchao

Abstract： The educational characteristics of virtual reality include multi-perception， interactivity， immersion and imagination. To design the virtual reality system， the advanced education idea should be taken as the guidance， a virtual perceptive teaching system should be built by giving full play to the virtual reality technology， to design the virtualized scene， classroom， experiment， roles and situation， and the student should be allowed as a role to experience the virtualized natural phenomena and process of things evolution， so as to support student learning， exploration and discovery.

Key words： virtual reality technology； virtual teaching system； perception； interaction； immersion

0 引言

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality簡(jiǎn)稱VR）是近年來(lái)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。

1965年，有“VR之父”之稱的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)創(chuàng)始人Ivan Sutherland，曾在IFIP會(huì)議上做了題為“The Ultimate Display”的報(bào)告，第一次提出了虛擬現(xiàn)實(shí)的概念[1]。這一提法對(duì)“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)”來(lái)說(shuō)，具有里程碑的意義。

1989年，美國(guó)的VPL公司宣布完成虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)RB-2（Reality Built for2），VPL公司的創(chuàng)始人Jaron Lanier正式提出了“虛擬現(xiàn)實(shí)”一詞，從此進(jìn)入虛擬現(xiàn)實(shí)階段[7]。

從上世紀(jì)90年代至今，“VR”進(jìn)入全面發(fā)展階段，并開(kāi)始在各領(lǐng)域綻放異彩，從而，逐漸走向?qū)嶋H應(yīng)用[6]。近年來(lái)，VR技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。VR應(yīng)用到教育領(lǐng)域中，既是虛擬現(xiàn)實(shí)自身發(fā)展的需要，也是教育發(fā)展的需要。

虛擬現(xiàn)實(shí)教育特性歸納為四重性即：多感知性、交互性、沉浸性以及構(gòu)想性[4]。

VR的教育應(yīng)用價(jià)值是，可以建立虛擬的學(xué)習(xí)課堂，把相應(yīng)知識(shí)進(jìn)行情景化設(shè)計(jì)，形象直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前，允許學(xué)生以角色的身份，“身臨其境”地去體驗(yàn)類真實(shí)生活中無(wú)法觀察到的自然現(xiàn)象、或事物的變化過(guò)程。學(xué)生沉浸在這樣的虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境中，通過(guò)多層次的感知，獲得類似真實(shí)的體驗(yàn)效果，全方位地獲取信息，主動(dòng)自然地對(duì)知識(shí)進(jìn)行認(rèn)知和建構(gòu)，在沉浸于探索活動(dòng)之時(shí)，跳一跳，摘到果子。

1 虛擬教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

教育是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，作為一個(gè)結(jié)構(gòu)完整的虛擬教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，教育性是根本屬性、此外還必須兼顧知識(shí)性、計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)特性、科學(xué)性與藝術(shù)性等方面。因此，虛擬教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須遵循以下原則。

⑴ 運(yùn)用先進(jìn)教育學(xué)習(xí)理論作指導(dǎo)的設(shè)計(jì)原則

在教育理論體系中，學(xué)習(xí)理論經(jīng)歷了由行為主義到認(rèn)知主義、認(rèn)知主義到建構(gòu)主義、又由建構(gòu)主義到情境認(rèn)知與情境學(xué)習(xí)理論的演變和發(fā)展過(guò)程。這些學(xué)習(xí)理論都在不同的時(shí)期指導(dǎo)了CAI寫(xiě)作，并成為CAI發(fā)展不可或缺的重要推手。

本研究課題其本質(zhì)是教育性，核心是教育創(chuàng)新。因此，虛擬教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須要有教育學(xué)習(xí)理論做指導(dǎo)，否則系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也就成了無(wú)源之水，無(wú)本之木，系統(tǒng)也就缺少了教育的屬性。

通過(guò)對(duì)教育學(xué)習(xí)理論的分析，吸取其中對(duì)課件寫(xiě)作有益的經(jīng)驗(yàn)，指導(dǎo)課件寫(xiě)作實(shí)踐，可以使虛擬教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更符合教育規(guī)律。

⑵ 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)的原則

交互性是VR在教學(xué)上最有價(jià)值的應(yīng)用。對(duì)于一個(gè)好的虛擬教學(xué)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，人機(jī)交互設(shè)計(jì)很關(guān)鍵，虛擬現(xiàn)實(shí)教育的多感知性、沉浸性以及構(gòu)想性就是要通過(guò)人機(jī)的有效交互產(chǎn)生效果，學(xué)生的參與、學(xué)生的“角色”扮演，學(xué)生的體驗(yàn)都必須獲得交互性的支持。

在進(jìn)行虛擬教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮界面的可視化、一致性、簡(jiǎn)潔性、易用性、直觀性、可控性和及時(shí)響應(yīng)等原則，充分考慮到要適應(yīng)學(xué)生的心理與情感需要；要適應(yīng)學(xué)生的生理特征、行為特征等，把系統(tǒng)的交互設(shè)計(jì)看作是教學(xué)設(shè)計(jì)的最重要內(nèi)容之一。

⑶ 虛擬現(xiàn)實(shí)四重性原則

基于VR建構(gòu)的教學(xué)系統(tǒng)，在于通過(guò)感官刺激，使學(xué)生沉浸于虛擬教學(xué)系統(tǒng)中，體驗(yàn)逼真的情境教學(xué)并主動(dòng)動(dòng)腦動(dòng)手參與交互，以達(dá)到高效學(xué)習(xí)和提高技能。

⑷ 功能模塊化，提高復(fù)用性原則

系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)，考慮學(xué)生的個(gè)性化需求，允許定制學(xué)生適合的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

2 虛擬教學(xué)系統(tǒng)的指導(dǎo)思想

在教育的理論體系中，行為主義學(xué)習(xí)理論、認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論、情景認(rèn)知理論、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論以及遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)的交互理論都曾不同程度地指導(dǎo)著CAI寫(xiě)作。

⑴ 行為主義把學(xué)習(xí)看做是由刺激與反應(yīng)（即“S―R”）形成的聯(lián)接。曾指導(dǎo)了早期的CAI寫(xiě)作；另外，程序教學(xué)的小步子策略至今仍深刻地影響著CAI寫(xiě)作。

⑵ 認(rèn)知主義對(duì)CAI的啟示是：要以學(xué)生為本，從學(xué)生的內(nèi)外因素兩個(gè)方面來(lái)創(chuàng)設(shè)課件情境，外因提供刺激，驅(qū)動(dòng)內(nèi)因去認(rèn)知知識(shí)，課件情境的設(shè)計(jì)就必須考慮學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，必須要將知識(shí)性與趣味性相結(jié)合，以激發(fā)其好奇心和發(fā)現(xiàn)欲，誘發(fā)其質(zhì)疑、猜想和認(rèn)知、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

⑶ 建構(gòu)主義理論強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、社會(huì)性和情境性。因而，“情境”、“協(xié)作”、“會(huì)話”、“意義建構(gòu)”構(gòu)成了建構(gòu)主義的四大要素。對(duì)CAI的啟示是： 學(xué)習(xí)要在一定的情境中，通過(guò)協(xié)作活動(dòng)和會(huì)話交流而建構(gòu)意義。

⑷ 情境認(rèn)知與學(xué)習(xí)理論更加強(qiáng)調(diào)情境對(duì)于學(xué)習(xí)的重要性。認(rèn)為知識(shí)具有情境性，學(xué)習(xí)是基于社會(huì)情境的一種活動(dòng)，知識(shí)的意義不能脫離具體的情境產(chǎn)生[8]。因而要通過(guò)設(shè)置真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境（基于工作崗位的、基于知識(shí)內(nèi)涵的）、或借助計(jì)算機(jī)信息技術(shù)設(shè)計(jì)的虛擬情境，來(lái)提高學(xué)習(xí)的有效性，并保證知識(shí)向真實(shí)情境的遷移。

可見(jiàn)，VR的教育應(yīng)用與教育學(xué)習(xí)理念的精華是相一致的；設(shè)計(jì)適合學(xué)生學(xué)習(xí)的虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)場(chǎng)景、創(chuàng)建情境化教學(xué)平臺(tái)，是虛擬教學(xué)系統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)的主要形式。教學(xué)設(shè)計(jì)要強(qiáng)調(diào)參與者的交互性與沉浸感，以有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，進(jìn)行更好的知識(shí)建構(gòu)。

3 系統(tǒng)教學(xué)功能的虛擬設(shè)計(jì)

⑴ 虛擬課堂的設(shè)計(jì)

對(duì)課堂場(chǎng)景的虛擬設(shè)計(jì)，使教學(xué)脫離傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)場(chǎng)所，突破了時(shí)空的限制，學(xué)生可以自由自在地在虛擬課堂中學(xué)習(xí)，猶如沉浸在真實(shí)課堂一樣，讓教學(xué)變得輕松而實(shí)效。

⑵ 虛擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)和建立虛擬實(shí)驗(yàn)室，是一種高效而且新穎的實(shí)驗(yàn)方式，不僅可以避免實(shí)驗(yàn)自身存在的安全隱患，而且可以節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本，不用顧慮實(shí)驗(yàn)條件、環(huán)境和時(shí)空上的限制，學(xué)生可以隨時(shí)隨地地完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

⑶ 技能訓(xùn)練功能模塊的設(shè)計(jì)

VR的沉浸性和交互性，允許學(xué)生以角色的身份參與到虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中，去嘗試和體驗(yàn)情境學(xué)習(xí)活動(dòng)，這非常有利于學(xué)生的技能訓(xùn)練。例如汽車維修的虛擬技能訓(xùn)練、電器維修技能訓(xùn)練等職業(yè)技能的訓(xùn)練，學(xué)生可以不厭其煩地反復(fù)練習(xí)，直至掌握操作技能為止。

⑷ 虛擬情境設(shè)計(jì)

應(yīng)該說(shuō)，最理想的學(xué)習(xí)是發(fā)生在真實(shí)情境下的學(xué)習(xí)，但客觀地說(shuō)，真實(shí)情境的學(xué)習(xí)條件可遇而不可求。因而，對(duì)情境進(jìn)行虛擬設(shè)計(jì)就是現(xiàn)實(shí)的選擇了。

在虛擬教學(xué)系統(tǒng)中，創(chuàng)設(shè)與現(xiàn)實(shí)情境相類似的高度逼真的虛擬學(xué)習(xí)情境，代替書(shū)本描述或代替抽象語(yǔ)言的描述，使教學(xué)的過(guò)程與現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題解決過(guò)程相類似，有利于刺激學(xué)生的感知、沉浸與構(gòu)想，從而使得學(xué)習(xí)有效發(fā)生。

⑸ 虛擬角色的設(shè)計(jì)

虛擬角色支持學(xué)生成為學(xué)習(xí)活動(dòng)的“角色扮演者”，學(xué)習(xí)的過(guò)程則是角色參與的活動(dòng)過(guò)程。教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)應(yīng)營(yíng)造一個(gè)利于“角色”主動(dòng)探索的學(xué)習(xí)共同體和實(shí)踐共同體，支撐知識(shí)的社會(huì)協(xié)作性建構(gòu)。角色扮演者在虛擬的情境中，可以身臨其境的體驗(yàn)情境化的教學(xué)。可以自由地、主動(dòng)地與虛擬對(duì)象進(jìn)行交互，通過(guò)協(xié)作活動(dòng)和會(huì)話交流而建構(gòu)意義，符合建構(gòu)主義理論的學(xué)習(xí)理念。

4 虛擬教學(xué)系統(tǒng)的教學(xué)策略設(shè)計(jì)

4.1 案例學(xué)習(xí)策略的設(shè)計(jì)

案例教學(xué)，既是針對(duì)一個(gè)真實(shí)事件的再現(xiàn)與思考，也是對(duì)這一典型事例的反思與探討。案例制作的原則有以下。

⑴ 案例設(shè)計(jì)要突出主題、把握主線，要保持案例真實(shí)性、典型性、完整性、趣味性原則，闡明事件發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、背景，注意處理好事件中的一些戲劇性的突變，使得案例直觀明了、富有懸念，能有效地反映出事件發(fā)生的特定教育背景，并能給予啟示。

⑵ 感知性、沉浸性原則，可以使學(xué)生親身體驗(yàn)和感悟現(xiàn)實(shí)中的真實(shí)問(wèn)題。

⑶ 案例設(shè)計(jì)應(yīng)能提出關(guān)鍵問(wèn)題，且能提出有效的解決辦法、及提供對(duì)這種解決問(wèn)題方法的評(píng)價(jià)，以便為新的決策提供參照點(diǎn)。

案例教學(xué)是開(kāi)啟學(xué)生思維大門(mén)的鑰匙，也是發(fā)展技能的重要渠道。好的案例無(wú)疑可促使學(xué)生更快地適應(yīng)工作情景的挑戰(zhàn)。有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。

4.2 情境學(xué)習(xí)策略設(shè)計(jì)

情境化是虛擬現(xiàn)實(shí)特性在教學(xué)上的最有價(jià)值的又一體現(xiàn)。

在逼真情境認(rèn)知環(huán)境下的虛擬教學(xué)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過(guò)程，也被稱為情境性教學(xué)，通常通過(guò)借助“VR”技術(shù)進(jìn)行虛擬學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

情境的模擬或基于真實(shí)工作崗位、或基于知識(shí)的本質(zhì)內(nèi)涵要求，是學(xué)生獲取知識(shí)，理解知識(shí)并基于一定的社會(huì)文化情境建構(gòu)意義的最佳環(huán)境。

4.3 協(xié)作學(xué)習(xí)策略設(shè)計(jì)

“協(xié)作”是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的要素之一?！皡f(xié)作學(xué)習(xí)”可以使得學(xué)生在一定的情境中，通過(guò)協(xié)作活動(dòng)和會(huì)話交流活動(dòng)中而建構(gòu)意義。因而對(duì)教學(xué)具有獨(dú)特的應(yīng)用意義。

合作、交互、角色參與、信息共享和活動(dòng)共享是實(shí)現(xiàn)“協(xié)作學(xué)習(xí)”的重要渠道。因此，在虛擬學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)中，必須提供以上活動(dòng)的機(jī)制，提供在線的網(wǎng)絡(luò)對(duì)話、學(xué)習(xí)論壇、共享白板及電子郵件、留言板等交互方式。

4.4 自主學(xué)習(xí)策略設(shè)計(jì)

自主學(xué)習(xí)（autonomous learning）指學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)的監(jiān)控、評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)結(jié)果的過(guò)程。自主學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性和學(xué)習(xí)能動(dòng)性，教師則是教學(xué)活動(dòng)的組織者、參與者和指導(dǎo)者。

基于VR的網(wǎng)絡(luò)教育創(chuàng)設(shè)的是一個(gè)開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生可以在虛擬世界中自由翱翔，最大程度的發(fā)揮學(xué)習(xí)者的自主性，通過(guò)自己的探究活動(dòng)和與其他學(xué)習(xí)者的協(xié)作學(xué)習(xí)來(lái)建構(gòu)知識(shí)。

4.5 探索學(xué)習(xí)策略設(shè)計(jì)

利用VR技術(shù)可以對(duì)各種教學(xué)內(nèi)容的假設(shè)對(duì)象進(jìn)行虛擬構(gòu)建，所呈現(xiàn)的結(jié)果應(yīng)能直觀生動(dòng)地揭示規(guī)律，或給予的啟示。例如，在化學(xué)虛擬試驗(yàn)中，學(xué)生可根據(jù)假設(shè)，進(jìn)行不同分子的組合，通過(guò)對(duì)虛擬的結(jié)果進(jìn)行探索式的研究，很有可能得出新的發(fā)現(xiàn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和能力。

5 結(jié)束語(yǔ)

利用VR技術(shù)，可以對(duì)學(xué)習(xí)場(chǎng)景、角色、情境等進(jìn)行虛擬設(shè)計(jì)，結(jié)合各種有效的學(xué)習(xí)策略，有力地支持學(xué)生學(xué)習(xí)、探索和發(fā)現(xiàn)。

虛擬教學(xué)系統(tǒng)雖然是教學(xué)的輔助工具，但為教育提供了一種全新的思想方法和教育手段，它將促使教育形態(tài)、教育環(huán)境、教學(xué)過(guò)程的基本要素及相互關(guān)系發(fā)生重大變革。

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