vr技术论文范本十二篇

时间:2023-03-16 15:33:00

vr技术论文

vr技术论文(篇1)

模拟现实世界的方法有实物仿真、机电仿真、计算机仿真等。实物仿真事例很多,草船借箭就是用稻草人对人进行模拟;军事训练中用木头棍模拟枪械进行拼刺刀训练。计算机诞生后,计算机仿真成为模拟仿真的一个主流技术和方向,早期是模拟机仿真,后来是数字计算机仿真。随着计算机处理能力,特别是计算机图形处理和人机交互能力的大幅度提升,上世纪60年代出现了VR概念。

VR有三个典型特征:一是沉浸感,参与者可以全身心沉浸于计算机生成的三S虚拟环境中;二是交互性,参与者可以通过一些VR交互设备与虚拟环境中的对象进行交互,产生与对应真实环境中的对象进行交互的体验。现在自然交互、体感交互是非常热的研究方向。三是构想性,参与者在虚拟环境中可以激发想象,或者可以构想未来世界和历史世界。

VR技术由于其特点,适合以下几方面应用:一是各行业领域的规划决策,如城市规划,手术规划等;二是设计评价,如在装备制造领域,可以先设计构造虚拟样机,通过对虚拟样机各种性能的评价测试,对设计进行修改;三是训练体验,比如军事训练,以及对航天设备、核设备的维护,可在虚拟装备上进行维护和操作训练;四是文化娱乐等领域的应用。

VR可以从两方面改变我们的世界:一是让我们的发展变得更加科学,先在数字空间进行充分论证,然后再实际实施;二是可以使广大人民群众的生活更加精彩。举一个VR应用的实例。2015年10月,在拉斯维加斯举行的美国总统候选人答辩会上,采用VR进行实时直播,拥有VR观看设备的观众可以现场前排座位观众角度进行观看,获得身临其境的体验。这将是新闻传播发展的趋势。

VR和应用领域的关系,类似于数学和物理。先通过数学理论方法给出一个假说,然后再用物理实验方法对其进行验证。比如爱因斯坦100年前就通过理论和数学预言了引力波的存在,但到100年以后的今天,我们才真正从物理上观测到了引力波。VR应用于各领域可实现先在虚拟环境或虚拟对象上进行研究论证,然后再构造实物或进行实物操作。

目前, VR已进入“+”的发展期。一是VR进入各个行业领域,二是VR进入大众生活,特别是进入互联网应用和移动终端应用。2006年的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中就把VR列为信息领域优先支持的三个方面之一。《“十三五”国家科技创新规划》中,VR也是一个考虑重点,和大数据、云计算一样,国家会给予继续支持。

VR应用成果瞩目

VR已在许多领域取得引人瞩目的应用成果。面向制造领域,在装备设计、研发过程中,可以采用虚拟样机技术。例如波音公司上世纪90年代初期对波音777飞机中的各种管线布局设计采用VR技术,一次成功。

现在运用VR技术较多的是汽车制造业。近年来,梅赛德斯-奔驰、宝马、丰田等著名汽车公司在新车设计中采用VR技术,首先研发虚拟样车,设计人员在虚拟样车中沉浸式地体验新车性能和舒适感,进而对设计进行改进,大幅度缩短了研发周期,降低了研发成本。

航空航天也是应用VR比较早的领域。我们与中国商用飞机有限责任公司合作研发了大飞机驾驶舱的虚实结合的仪表布局和环境设计系统。驾驶员戴着头盔进行操作,测试飞机仪表布局、色度,起落时的光照是否合适,依此对设计进行调整。

VR在医疗健康领域也极具发展潜力。首先是对人体及人体器官的三维可交互展示。在国家自然科学基金的支持下,北航VR技术与系统国家重点实验室陆续研发了牙科手术模拟器、心血管介入手术模拟器以及腹腔镜手术模拟器,目前正在向产业化方向推进。民政部康复中心已经制定了建设基于VR的康复基地的规划。医疗健康领域将因VR应用而产生重大变革。

基于模拟器的腹腔镜手术与传统开放式手术不同,医生手术不是看着人体器官做,而是通过内窥镜看着屏幕来做手术。这就给虚拟手术、研发手术模拟器带来了机遇。虚拟手术中的人体器官都是通过几何、物理和生理建模得到的高度逼真的数字化器官,医生在这样的器官上进行手术操作,感觉与在真实器官上做手术一样。这样就可以通过虚拟手术模拟器对大夫进行手术培训。还可以采集个性化的病体器官数据,构建个性化病体器官模型,进行具体的手术规划和预演,从而大幅度提升手术效果,对医疗手术带来颠覆性影响。

VR与电子商务的结合,使得消费者不仅能看到商品逼真的三维图像,还可以进行首饰、服装等的试穿、试看。

数字化文化保护与利用是VR的传统应用领域。例如,通过VR技术可以再现历史文化遗产,特别是非物质文化遗产,使得参与者可以穿越时空,体验历史文化。目前,基于VR技术构建的虚拟博物馆和虚拟科技馆已经出现,如虚拟故宫、虚拟圆明园,以及中国科技馆的许多VR科普展品等。

教育领域对VR也有着巨大应用需求。目前的网络教学课件都是文字和图片,无法做实验,通过VR技术可以实现交互式物理、化学等的仿真实验,还有医学教学等各种实验。教育部现已批准建设了200多个虚拟仿真教学中心,支持这方面的发展,相信会对教学方式带来深刻影响。

VR将爆发式增长

近几年,Facebook、微软、谷歌等公司对VR产业的介入,导致VR在产业界和投资界迅速升温。

一些巨头公司通过收购或领投VR创新公司,或自身部署VR研发团队,开始抢占VR产业的制高点,特别是头戴式设备,头盔和眼镜。因为它们是VR的基础设备,是硬件平台,如果在这方面领先的话,就会像苹果手机、高端芯片一样,占领VR产业制高点。

2014年,Facebook以20亿美元收购了Oculus公司,该公司是VR头盔创业公司。头盔有两大类,一类是VR头盔,一类是增强现实AR头盔,两者技术路线不同。2015年,微软宣布推出Microsoft HoloLens全息眼镜;谷歌、阿里巴巴领投数亿美元支持Magic Leap创业公司。2015年,一项颠覆性显示技术得以突破,即光场全息显示,能使虚拟物体看起来完全与现实生活中一样。这一技术将给影视、游戏、商务、旅游和电信等行业带来全新的机会和颠覆性影响。此外,HTC也宣布与Valve联手,推出重量级头盔显示设备Vive,并于2016年4月开始发售。

vr技术论文(篇2)

虚拟现实技术(VirtualReality)简称VR技术,是当今计算机领域发展前景最好的三大技术之一[1]。DigiCapital的数据显示,VR技术的软硬件市场将有1500亿美元的盈利空间,预计未来5年复合增长率超过100%[2]。根据艾媒咨询预测,我国是较早将VR技术列入国家科技发展战略中的国家,2020年我国VR行业的市场规模预计会超过550亿元[3]。但是,伴随着VR产业的飞速发展,我国VR人才短缺的问题也随之暴露。LinkedIn的《2016全球VR人才报告》显示,我国VR产业从业人才数占据全球VR人才的2%。

一、VR产业人才需求分析

(一)VR产业链分布及人才发展现状

现阶段,我国VR相关企业大致为以下两类发展方向:一种是以智能手机厂商为代表的成熟硬件商利用自身生产优势进军VR领域;另一种是以BAT等巨头公司为代表的新型VR产业公司,在硬件之外的内容、平台等领域也有所涉足。概括而言,VR产业链大体可分为上、中、下游三个维度:上游为设备及零部件等硬件制造商,中游为行业应用软件商与内容制作商,下游为渠道服务商和平台运营商。在现有VR产业链中,相较于欧美发达国家,人才分布具有“重销售重管理,轻研发轻内容”的特性:VR从业人员密集集中在产业下游,进行渠道扩展与销售运营的工作,而上、中游的技术研发和内容创意领域则存在着大量的人才缺口,这也导致了我国的VR产业链“头轻脚重”,尚未形成良好的生态循环。

(二)VR产业对人才发展的需求分析

人才的需求自当与产业发展的布局相辅相成、协调发展,上文所述产业链环节人才发展不均问题,在人才结构上的原因是,我国相关就业人员缺少系统的学习,尚未达到技术研发和内容创意的要求标准,以至于存在从现有开发人员当中抽调人手“拼凑”团队的状况。基于以上分析,我国VR产业的蓬勃发展急需得到以下三类人才补充:高精尖技术人才、跨学科内容创作人才和复合型运营规划人才。以下将对这三类人才缺乏的原因、发展需求和方向进行逐一分析。

1.高精尖技术人才。高精尖技术研发人才的补充将为运算速度的增加、视觉体验的升级、流畅度的增强带来可能,从而打破产业技术壁垒,使VR硬件走入广大的终端用户市场,并降低内容及应用的开发成本。高精尖技术人才是VR产业尤其是软硬件设备领域大规模发展的核心力量。目前来看,VR产业虽火热,但是VR技术本身存在头盔过于厚重、画面清晰度较低、易产生晕眩感等问题,这都制约了产业本身的良性发展。因此,高精尖技术研发人员应该努力在硬件设备、图像识别、数据技术等三个方面实现技术突破,以期带来VR产业的大跨步前进,推动高精尖技术人才的业务水平进入世界领先水平。具体的人才需求方向和关键领域技术欠缺分析如下:(1)硬件设备方面,主要缺陷有三点:一是计算速度不足,想要虚拟出一个足够真实的现实景象并能够和人互动,所要求的计算芯片不是现在的智能机或者个人电脑能够实现的,不过,有一种可能的解决办法是借助于速度越来越快的网络,在云端计算,而只在私人终端上接受结果即可。二是存储容量、网络速度、电池技术问题。VR影像程序所占用的数据体积非常大,目前的带宽环境倒是没有问题,但问题在于没有合适的电池可安在移动设备上支持大量数据存储与传输,也就是说还得依赖其他固定设备。因此也就有第三点缺陷,便捷性比较差,散热,电力续航,设备本身较笨重都造成目前VR设备难以携带。(2)图像识别方面,整体技术不够成熟,图像本身不够清晰,识别正确率比较低,使得产品无法被消费者所接受。目前以图像识别技术为基础的实时三维建模技术存在图像识别误差大的问题,距离清晰、高速、逼真的图像效果还有一定差距,仍需技术人员加大研发力度。(3)数据技术方面的问题。要想在真实场景中进行图像和视频的识别会产生极大的数据量,比如人在街上行走,VR设备就需要对街景、交通标志、人脸等等各种数据进行分析识别。对这些数据的收集、清洗、存储、转化、分析等等都存在提升空间,是技术人员的重点攻关领域。想要克服以上这些VR技术的缺陷,就要有大量高精尖技术人才去研究并逐个攻破,VR技术想要从目前阶段的初级应用走向大众化普遍使用,需要尽快突破这些技术瓶颈。

2.跨学科的内容创作人才。跨学科内容创作人才是填补现有产业中游空白的中坚力量。他们的工作成果能够推动硬件销量增长,使VR技术以内容为载体真正融入大众生活和企业运作。然而,这方面的人才相对比较缺乏。能够懂得VR创作的相关技术同时在内容方面擅长创新的跨学科的内容创作人才的不足是制约VR内容产品迅速做大的重要因素。现阶段,由于VR技术本身存在一定缺陷,VR设备的市场普及度不高,市场对VR的内容产品需求量也相应不大,内容产品尚处于市场的初级阶段,且没有许多优秀的内容产品。从电影与游戏两个产业看,VR电影产业虽然是一片热土,但单就目前来看很有前景的VR电影产业来说,几乎没有产生什么高质量的影片,市场前景不够明朗。而被广泛看好的游戏产业,国内消费者大都只能在VR体验厅里体验一些内容相似且制作水平低劣的恐怖片或者是高空坠落游戏等等。导致以上情况的一个关键因素就是跨学科的内容创作人才缺乏,暂时不能创作出大量杰出的作品。在VR领域进行内容创造需要对多种学科的知识进行综合,并碰撞出不一样的火花。但遗憾的是,目前VR领域这样的人才并不多见。究其原因,VR技术是一种崭新的人机交互形式,它的目标在于让人们能够沉浸在一种全新的、仿佛置身真实世界却又有更多可能性的虚拟环境之中,摆脱空间的限制。为了赋予观众把握环境走向的主动性,VR的内容采用“树状”的剧情结构。创作者需要在进行内容设置时,把观众作为推进故事的主角,使观众能够创作出独特的故事走向,同时又能使情节顺利发展下去。这就使内容推出前的制作任务非常繁重,也需要在后期进行大量内容测试,拍摄过程则较快。VR内容制作行业因此有一种比较独特的制作流程。VR影片最终需要让观众获得的并非纯粹的电影视觉,而是作为角色去参与,这就给内容创作者提出了很高的要求。这些需求方向也是跨学科的内容创作人才的培养目标。

3.复合型运营规划人才。这类人才可以以前二者的发展为基础,统筹产业发展全局,以VR为链接设计经济新业态,促使产业融合,完善产业链架构,建设产业良性生态循环圈。当前互联网+已经被广泛接受,而VR+将是互联网+未来一个重要的发展方向。由此可知,单就VR电影行业来说,VR电影内容创作要求从业者对电影的整个生产周期都能进行了解和把控,同时要熟悉新媒体创作规律,可以说这种人才是综合能力极强的交叉型人才。VR产业在近几年发展迅速,VR的应用领域已经由过去的军事、航天等重点领域,延伸到关乎大众的教育和消费各领域和行业。在经济新常态的发展驱动下,我国的VR产业需要一大批技术知识扎实、具有管理运营经验的人才参与进来,并能在各个分支行业中将VR更好地与产业进行融合和应用。复合型运营规划人才的培养是关系到整个VR产业全面发展的重要基础[4]。

二、国内外VR产业人才培养现状分析

(一)国外VR产业人才培养现状介绍

面对日益增加的VR人才需求,欧美发达国家纷纷采取了与之相配的VR人才培养行动:美国加州格斯韦尔学院率先设置了首个VR/AR(虚拟实/增强现实)本科教育培训课程,其中包含6门专业内容,如“VR/AR临场感认知”“HCI/UI开发设计”以及VR游戏开发课程、跨学科合作课程等。值得介绍的是,该项目聘请了众多VR产业领军人士作为指导专家,例如CloudPic公司执行总监RichardChaung、JauntVR公司的制作及科技主管CurtMiyashiro以及CitrixSystems公司的高级建模师FabienBourdon等。澳大利亚墨尔本的迪肯大学开设了全球首个VR/AR(虚拟现实/增强现实)的硕士课程,项目为期1年,核心课程有“移动端虚拟现实产品开发”“虚拟现实领域的人机交互设计”等。与此同时,学校的医学院和工程学院也在积极将增强现实技术运用到科学教学中,制作了大量的教学与实验课件,既增加了学生的应用能力,又储备了众多教学素材,丰富了学科内容,取得了良好效果。美国亚利桑那州的先进技术大学在过去的教学过程中曾经开设过虚拟现实技术课程,近年来日益增加的VR产业人才缺口使得该校于2016年8月宣布,再次开设虚拟现实技术相关课程,推出了“VR课程复兴计划”,并与相关企业合作,把学生的学习成果与企业的实际需求有机对接,实现了产学研用协同发展的目标。美国佛罗里达州的福赛大学作为全美游戏设计专业排名中的顶级院校,利用自身强大的游戏传媒学科背景,创设了“VR及可视化探索”的本科项目。项目时长20个月,包含原先时长为4年的全部跨学科课程,如以CSsharp和C++为代表的基础编程课程,以Unity和UE为代表的引擎使用课程,以HCI、AI数据可视化为代表的多模块学习课程,以线性代数、大学高等物理为代表的交叉学科课程。此外,学校格外强调了人文历史及文学写作等人文课程的补充,以更好地培养综合型VR技术人才,为研发具有较高内容价值和吸引力的虚拟现实产品作铺垫。学校十分注重学生动手能力的培养,由于VR/AR技术和模拟技术多半需要现场操作、通过计算机编程处理完成,按照此学校课程总监RobCatto介绍,学校首先辅导学生掌握微控制器的程序编写,然后要求他们在虚拟组装课程上设计出真正的模型,学生们再用到相关设备来制作出电路板,最后再下载自己编写的程序来驱动电脑运行。在科研方面,2016年5月,美国哥伦比亚大学教育科学学院的Daniel博士团队针对VR教育领域的领军硬件商ZSpace进行了立项研究。团队邀请哥伦比亚大学附属小学的师生作为被试对象,通过为期半年的实验和分析,探讨现有的VR教学设备及课程理念是否符合学生需求,相比传统多媒体教学,现有的美国中小学VR辅助教育是否存在着显著的统计学优势差异[5]。本课题对于美国VR教育的课程改良有着重要意义,其发展革新VR教育产业发展的决心可见一斑。

(二)国内VR产业人才培养状况介绍

VR必修/选修课陆续开设。VR技术具有极强的综合性,涉及多门现有教学系统中的一级、二级学科[6]。因此,我国高等院校大多将VR课程与本校本科生或研究生的专业课程内容进行整合,作为必修或者选修课供学生选择。例如,北京航空航天大学开设“VR技术”相关课程,哈工大计算机学院也在研究生课程中设置了“虚拟现实及应用技术”的研究方向。教育部批准建立百所虚拟仿真实验教学中心。为了加强虚拟仿真优质实验教学资源的建设与开放共享,完善虚拟仿真实验教学管理共享平台建设,优化虚拟仿真实验教学中心管理体系,2017年1月27日,教育部批准清华大学数字化制造系统虚拟仿真实验教学中心等100个虚拟仿真实验教学中心为部级虚拟仿真实验教学中心。这些中心的建立,可以提升虚拟仿真实验教学队伍教学和管理能力,提高实验教学管理信息化和支持服务信息化手段,全面提升我国高等院校在VR领域的实验教学水平。多所院校建立VR研究实验室。目前国内已有多个重点大学相继成立了虚拟现实研究实验室:山东大学通过对院系结构调整,设立人机交互与虚拟现实研究中心;四川师范大学成立可视化计算与虚拟现实四川省重点实验室;北京师范大学成立虚拟现实与可视化技术研究所;北京航空航天大学成立虚拟现实新技术国家重点实验室[7];西安交通大学成立虚拟现实与多媒体技术实验室(铁道部重点实验室)。通过以上研究实验室的建设,VR技术的研究方向和研究成果得以迅速增多和扩大。VR技术社会培训规模日益扩大。在市场上,也有许多培训机构先后开展了VR领域的相关人才培训业务,目前市场上较为大型的VR人才培训机构有VRstar、龙图教育、黑晶科技等,此外也有诸多主攻游戏制作培训的机构纷纷转型VR领域的培训,推出与VR游戏开发的相关培训内容,如Unity、Unreal等与游戏引擎有关的开发学习课程。由于VR游戏、VR房产、VR家装等行业巨大的潜在需求,相关机构大都将课程重心放在这些领域,组织相应的课程体系,寻求VR技术在新领域、新行业的大规模发展。

(三)国内外VR人才培养模式差异

国外VR产业人才培养模式具有以下特性:1.反应时间快,专业度高、系统性强。在VR教学及科学研究领域,海外高校有着教育资源丰富、团队成熟等优势。因此,相关高校可以在最短时间内对行业人才需求作出反应,开设相关系统课程,联合周边学科,打造科学的培养方案。2.与行业接轨。西方院校,尤其是西方私立院校在教授的聘请制度上较为灵活。学校在布局VR教育课程时,积极邀请行业内一线领军人士参与,在校学生得到了大量的交流沟通机会。在这样的背景下,高校所培养的VR领域人才,具有与行业接轨度高、就业适应力强等优势。3.跨学科特征明显。海外高校均高度重视跨学科平台打造,用VR技术手段连接自身优势学科。各高校从人文历史、医学生物、传媒娱乐等多维度进行学科整合,极大地提高了VR人才的整体综合素质。4.学术研究团队强大。在全线推进VR教育的同时,发达国家尤其注意学术研究的同步跟进以及硬件设备的可行性分析。这对于及时总结人才培养中的优势与不足、调整教育方案、指导相关产业升级有着重要意义。对比国内VR人才培养现状,我们可以看出,我国一直在战略上高度重视VR学科发展及相关产业人才培养,高校VR教育有着浓厚的学术色彩,偏向于理论分析;而社会机构则注重于实践,缺乏理论指导。对比国外,我国VR人才培养“校企分离”、实践操作与理论研究平行分隔的现状极大地阻碍了高校毕业生适应就业,迅速投入VR相关产业进行知识输出的步伐,同时也不利于社会从业人员掌握前沿技术动态,提高跨学科学术背景,研发更具有竞争力的VR产品。

三、我国VR产业人才培养的发展建议与策略

(一)我国VR产业人才培养模式建议

我国VR人才的培养体系建设尚属起步阶段,系统化和规模化的培养模式尚未形成。目前我国VR人才培养模式主要分为用人单位自主培养、自学、高校创新实验室培养及社会职业机构培养[8]。为促进VR产业的繁荣发展,实现人才多元化输出,未来我国的VR产业应建立起一套由高校、培训机构等多种方式组成的人才培养体系。1.校企合作培养。在欧美国家,校企合作的培养模式已成为VR产业输出人才的支柱模式,美国华盛顿大学的计算机专业就与微软HoloLens团队合作,开设了全球首个VR/VR相关课程。校企合作的理想形式是“政、学、企连动,产、学、研结合”,意为从企业派遣专业人员担当教师进行培训,然后学校给合作的企业安排实习的学生。这一模式对校内知识更新迭代,企业技术支持及时得到补充极为有利,将大大提高校内师生与产业应用的匹配度,加速产业发展。例如,2016年6月28日,清华大学宣布将与网易、AMD联手共建VR实验室。2.专业培训机构培养。大力扶持社会专业VR培训机构的发展,将有助于缓解我国VR产业人才“重销售轻研发”的失衡现状。同时,由于VR技术迭代快的特性,相关就业人员的定期培训也尤为重要。师资完善的培训机构为VR人才迅速提高技能提供机会,为VR人才保持自身竞争优势提供可能,也是高校培养模式的有效补充。3.高校与教育机构合作培养。在专业的高等院校和专门从事VR领域的教育培训机构之间建立长期、互利的合作共赢关系,是解决VR产业人才培养问题的有效途径。合作单位共同设立可提供实际工作或实践的培养机构,学生可以从中收获实习经验,感知产业前沿趋势,同时获得一定额度的薪资,强化学习动力。因此VR产业人才体系应当以国家和社会发展、市场的需求为基础,遵循教育规律和人才成长规律,建设如图2所示的“四维一体”的培养体系。“四维”即“个人、教育、市场、政策”,要着力构建个人的目标体系,教育的保障体系,市场的引导体系,政策的支撑体系。“一体”应该表现在学校产业一体化,一方面,院校与培训机构结合VR产业的需求开展办学,另一方面,VR产业与市场为院校与培训机构输出的人才提供就业机会。

(二)完善我国VR产业人才培养体系的对策与措施

1.加强政策扶持,人才发展统筹规划和分类指导,组织人才培养计划。逐步建立“政府引导、行业主管、企业自主、社会参与、市场化运作”的人才培训网络体系,颁布相关政策支持,鼓励职业VR教育培训机构快速发展,逐步形成一批有规模、有影响、专业性强、以市场需求为导向的培训中心;加快现有职教机构教育方向转变,加强学历教育和职业培训相结合,有针对性培训出一批应用型人才,解决行业发展燃眉之急。

2.着力创新教学模式,扩大办学渠道,建立人才培养切实可行的运行机制。以高校为渠道,进行“订单式教育”,开展“X+1”教学和“以就业为导向”的职业培训;推进高校VR课程开设,重视实践操作能力的培养,快速填补产业人才空缺;以VR产业领先企业为主导,联合职业培训院校开办VR学科专业,解决VR产业发展对技术型基础人才和高层运营规划人才的中长期需求。

3.整合政府、学校、企业各类优质资源,推动VR实验室及实训基地建设。组织高校与专业培训机构、领军企业合作,解决当前高校教学环境欠佳、产业动态匮乏等问题;推动实训基地、VR实验室建设,构筑人才实训新平台,通过对接优秀创新课题落地,并为企业提供前沿技术解决方案和人才队伍,谋求互利双赢的良性合作循环。

四、结束语

目前,整个VR行业的竞争已经从基础软硬件生产销售竞争转向内容应用创新发展的竞争,进而衍生到各类人才的竞争。我国的VR多渠道人才培养体系还很薄弱,仅有部分高校建立了VR实验室或实践基地,而少数社会培训机构也无法完全满足企事业单位对各个技术、知识层面VR人才的需求。只有不断给本领域的人才创造良好的发展环境,建立与市场需求和产业发展相适应的VR人才培养体系和教育模式,才能真正加强中国VR行业对外的竞争力[9]。突破技术瓶颈,升级内容创作,整合新业态是我国VR产业发展未来的三大重任。基于政策扶持,校企合作,鼓励实践与创业的人才培养模式,将同步于产业链上中下游一齐发力,提升人才培养速度,弥补产业短板,最终实现我国VR产业从薄弱到蓬勃的发展态势。

参考文献:

[1]中国电子信息博览会.虚拟现实产业发展趋势展望[J].中国电子商情(基础电子),2016(5):42.

[2]DigiCapital.中国VR/AR市场研究报告(2015年)[EB/OL].(2015-07-30)[2017-06-23]

[3]IiMediaResearch.2016年上半年中国虚拟现实行业研究报告[EB/OL].

[4]杨思航,何欣欣.新常态下中国经济发展格局转变与政策选择分析[J].中外企业家,2016(18):7.

[5]胡兵华,基于数据挖掘的中小学多媒体教学绩效评价研究[D].无锡:江南大学,2010.

[6]李小鲁.学科化视角下高校“形势与政策”课建设的理念与路径[J].思想理论教育导刊,2011(11):39-44.

[7]刘静.基于X3D的虚拟实验平台研究与实现[D].淄博:山东理工大学,2008.

vr技术论文(篇3)

中图分类号:G420 文献标志码:A 文章编号:1007-0125(2017)06-0214-02

动画艺术理论课程是动画专业的基础课程。但理论课程一直是艺术专业的“贫瘠地”,内容无新意,教师无方法,学生无兴趣。伴随着21世纪“互联网+”时代一次颠覆性的技术革命,动画又一个新纪元即将开始。2016年“VR”元年的到来,引发了全球虚拟现实狂潮,也引起了教育界青睐。特别是虚拟现实眼镜的开发和应用,增强现实的全真效果以及全息投影的科技应用都无疑给动画理论的学习带来了新的血液。目前,国内有些高校试图向沉浸感和体验感为主的“VR”教学新模式课堂改革,但是仍不成熟。

一、时代背景

(一)国外现状。HTC Vive中国区总裁汪丛青和索尼的添田武人去年8月份在央视《对话》节目中提到:“VR系统可以在教育方面做很多,包括让孩子理解很多难点,有人可能是通过视觉、听觉或者触觉来学习,而VR恰恰可以让人身临其境地感受这个过程,这些是以前的传统媒体设备做不到的。”另外,三星在美国做过一个关于VR教育的调查研究,有85%的老师认可VR教育,他们认为虚拟现实技术在教学方面有着巨大的潜力,能够提高学生的学习效果。国外VR教育领域,谷歌一直在尝试做Expeditions计划,将VR的沉浸感和交互性特点融入到日常的课堂教学中,并推出谷歌地球VR版,戴上Vive后,体验者能够穿越到全球各地的名胜古迹。

(二)国内现状。国内进入VR教育的公司相对VR游戏或者视频还是较少的,而且大部分做VR教育的公司都是从2016年开始起步的。对于从事VR教育的人来说,选择这个行业最关键的点还是在于VR。一方面VR可以让传统的教学方式更加生动,另一方面VR人才缺乏也是这些公司选择切入VR教育的驱动力量之一。杜颖表示,教育领域开发研究的重点是如何将现有的学科知识和VR技术有机融合在一起,而且还要把老师的教学特点考虑进去。

国内研究VR教育的还有华渔,他们是从传统教育转型切入到VR中。并推出了101VR沉浸教室,专为学校提供自主研发的VR内容以及配套硬件在内的整个解决方案。然而,“硬件不完美,内容制作要求和成本高”是VR教育面临的一大难题,如何制作出沉浸感和交互性强,同r又能把学科知识有机融合在一起的内容,是做VR教育需要面对的第一个门槛。目前,国内虽然没有高校设立VR相关的专业,但是高校已经发现VR技术的发展潜力,成立了相关的实验室。如:清华大学6月28日,与网易、AMD联手共建的VR实验室,等等。

综上所述,VR教育实质上最有价值的是内容,硬件只是一个载体和工具,随着技术的革新终究会被改进,因此优质VR内容的开发才是教育界最应该考虑也是本研究初步进行探讨的问题。

二、“VR+动画概论”教学模式改革的必要性

(一)传统动画概论教学模式存在的弊端。动画概论课程是动画专业学生必修的专业基础课程。通过对动画概论的学习,让学生更了解动画的发展历史,深入探索动画的创作过程和方法,汲取艺术大师的成功经验,为以后的动画创作寻找方法和途径。因而,动画概论教学内容的重点在于理论讲解,这也是由动画概论课程的性质决定的。正因为如此,也使得动画概论教学在沿袭以往的教学方式中存在了一些弊端:

1.传统动画概论教学内容陈旧缺乏新意。历史是时间的缩影,是不断在补充着新鲜溪水的长河;动画概论作为动画艺术中的“历史”,同样也应该不断加入新的内容和知识。众所周知,动画产生于科技的发展,数字信息化技术将人类的生活带入了又一个新的高度。动画的发展也在这个世纪中发生了颠覆性的变化,比如2013年迪士尼宣布全部解散二维动画制作部,2016年8月,宫崎骏也宣布解散吉卜力工作室二维团队。由此可见,行业巨头已经将动画特别是商业动画完全转向了以三维技术为核心的动画创作。

2.传统动画概论教学方法单一,缺少学生体验。传统的动画概论教学方法重点在于教师的讲解,学生思维的想象,只是在于单纯的说与想的过程,而这一过程主要让学生运用听觉和想象,本来就具有抽象性的知识内容,学生很难真正感受它的存在。特别是动画是一门偏重于技术性的学科,如果学生不能切身体验当时的情景,很难真正领悟到动画大师创作动画时的氛围和心境。

3.传统动画概论教学模式很难调动学生的学习积极性。传统动画概论的教学模式主要以传授的方式进行教学,即使是互动也只是教师对概念内容的提问,学生对固有教材内容的呆板背诵。尽管很多教师运用多媒体等手段尽量从形式上改变这种现象,但是,其教学填鸭式的实质始终没有变化。这就使学生的积极性很难被调动起来。

(二)VR技术融入动画概论教学模式改革的优势。VR技术有着完全颠覆当下直播体验的巨大潜力,VR技术凭借其特有的优势,可以与动画概论课程内容充分融合,与学生全方位互动学习,进而调动学生的学习积极性,增强理论学习的教学成果。

1.沉浸感:学生可以将自己置身于历史的长河中,当教师讲到某个动画历史阶段时,比如沃尔特迪士尼存在的时期,学生可以在虚拟环境中置身于当时的历史背景,亲身体验迪士尼创作米老鼠的时代,就如同自己经历了创作过程一样。2.交互性:学生在虚拟的时代背景下,可以自由地走动、观看,感受不一样的视角,进而激发学生的创作欲望。3.多感知性:VR技术不仅让学生拥有不一样的听觉、视觉,更拥有味觉、嗅觉甚至是触觉等感知,试想这样的穿越时代的技术带入到动画概论的学习中,势必会大大提高学生的学习效率,拓展学生的视野,调动学生的上课积极性。

三、“VR+动画概论”教学模式改革的意义

(一)“VR+动画概论”对动画理论教学模式改革具有划时代的推动作用。学生不仅可以听授,更能够“穿越时空”,在沉浸式的环境中,感受历史的长河,体验动画大师创作动画的过程,甚至可以触摸早期的设备,诸如走马灯、西洋镜、赛璐珞、幻透镜,甚至可以在1895年法国卡布辛大街咖啡馆里欣赏卢米埃尔兄弟用“活动摄影机”播放的电影。

(二)激发学生的兴趣,提高学习动力。学生由被动的灌输学习者转变为主动的参与教学者,让学生主动学习,主动参与,充分激发学生的学习乐趣,进而提高了学生学习的动力。

(三)理论知识能够快速转化为生产力。在理论知识的引导下,让学生参与到动画历史的实践中,将纯属概念的知识实践化,不仅了解了知识的来龙去脉,更是掌握了知识的创作来源,迅速地将理论知识转化为了生产力。

四、“VR+动画概论”教学模式改革的应用方法

搜集并形成动画历史模型库,塑造虚拟历史空间,模拟仿真动画历史,形成动画概论虚拟内容。随着技术发展VR实现沉浸感和交互性是完全可行的。对于动画概论这门课来讲,需要根据课程内容建立动画历史模型,比如根据历史资料构建虚拟场景:1824年的英国伦敦,1832年的比利时,1888年的光学影戏机,甚至将重要的历史人物如约瑟夫普拉、埃米尔雷诺、詹姆斯布莱克顿等导入到VR模型库中,形成庞大的动画历史库。

五、结语

就目标的发展现状来看,VR技术的短板就在于内容。而动画概论恰恰弥补了VR技术的这一个短板,优质的内容也是教学的重点,优质的VR内容是VR教育的核心,将VR引入到课堂,推动“VR+动画概论教学”完美结合,是未来大学动画本科教育的趋势。

参考文献:

[1]陈婧.虚拟现实技术应用于职业教育中的理论研究[J].中国科技信息,2011,(12):163+178.

vr技术论文(篇4)

中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)09-11703-02

Research on Interactive Virtual Reality Ubiquitous/Pervasive Computing

WANG Hao-peng1, LIU Wang-sheng2

(1. Department of Computer, Aviation University of Air Force, Changchun 130022, China; 2. Department of Science & Research, Aviation University of Air Force, Changchun 130022, China)

Abstract: Fusion of Pervasive Computing/Ubiquitous Computing and Virtual Reality technology is an new field today. It will develop computing force of virtual space, and realize the "Pervasive" fully. The paper discussed and presented the basic definitions, features and key technologies of interactive Pervasive Computing/Ubiquitous Computing based on Virtual Reality, and explore the methods in theory.

Key words: Virtual Reality; Ubiquitous Computing/Pervasive Computing; Real Environment; Virtual Environment

1 引言

虚拟现实(Virtual Reality,简称VR),也称灵境技术,人工环境或赛博空间,最初于20世纪80年代由美国国际计算机科学院高级研究科学家Jaron Lanier提出。虚拟现实技术是利用计算机系统、多种虚拟现实专用设备和软件构成的一种虚拟环境,实现人与虚拟环境直接进行自然交互和沟通的技术。人在虚拟现实环境中可以获得与在自然环境中相同的感受,真实体验视觉、听觉、触觉及智能感知的直观、自然的效果。21世纪初,虚拟现实技术处于多元化的迅猛发展时期。一方面,借助计算机技术、网络技术、多媒体技术等得到高速发展;另一方面,与专业技术(如数字地球、虚拟机械装配、军事与航空航天、农业与专家系统、医学应用等)的融合,使虚拟现实技术得到更广泛应用。

虚拟现实技术主要体现3I特性,即沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)和想象性(Imagination)。按照模式分为沉浸式、分布式、桌面式和纯软件模式四类。虚拟现实动态感知设备主要有:三维立体眼镜(Stereo Glass)、头盔式显示器(HMD)、数据手套(Data Glove)、数据衣(Data Suit)、跟踪设备(Tracking Equipment)、空间球(Space Ball)、3D立体耳机(3D Earphone)、3D扫描仪(3D Scanner)和3D投影仪(3D Projector)等。

普适计算(Ubiquitous Computing或Pervasive Computing,简称UbiComp或PerComp)是1991年由美国Xerox PAPC实验室科学家Mark Weiser首次提出的,是指将物理空间与信息空间完全融合的一种全新计算模式。普适计算的研究主要致力于普适计算的理论建模,自然人机交互,无缝的应用迁移和上下文感知。近几年来,普适计算研究方向为多尺度的复杂空间智能空间,大规模个人数字化存储,射频标签上下文感知,智能终端载体以及自然和谐的人机交互等。

普适计算与虚拟现实技术不同。普适计算力求将信息紧密集成于物理空间中,从而增强信息在物理空间中的可用性;虚拟现实技术则致力于把人置于计算机所创造的虚拟空间中。尽管两者出发点不同,但是也有许多共同的目标和融合意义。例如,最大化人的计算能力等。因此,虚拟现实技术与普适计算的融合,即基于虚拟现实的普适计算(Virtual Reality with UbiComp,简称U-VR)将有效增强虚拟空间的计算能力和普适计算的广泛应用能力。文本将依据此研究内容讨论并给出U-VR的有效融合和实现方法。

2 U-VR论证

2.1 U-VR定义

U-VR被定义为突破虚拟环境(Virtual Environment,简称VE)的局限,增强人在真实环境(Real Environment,简称RE)中的计算能力,通过VE和RE的无缝连接,来替代纯粹的VE。简言之,U-VR是将VR融入真实环境中,成为可以无所不在地获取强大计算服务的基础设施。

2.2 U-VR特性

2.2.1 协同性(Collaborative)

U-VR的协同性是运用多种信息和资源获取用户意图。U-VR可以通过常规设备现实多用户的协作。因此,U-VR的协同性的根本是一个用户和服务交织的智能、合作空间。

2.2.2 可佩戴感知性(Attentive)

首先,在U-VR中,用户通过可佩戴设备在任何时间和地点获取针对个人的计算服务;其次,在U-VR中,用户可以通过相关接口和所关注的智能对象交互。

2.2.3 协调性(Mediated)

协调性是指U-VR可以根据用户和环境的上下文关系进行选择性的协调。协调内容则需要上下文感知技术的支撑。

3 关键技术

3.1 资源和内容共享

为运用和共享资源信息,需要解决以下几个关键的技术问题:

(1)构造公共空间并获取存在于空间中的目标信息。这一技术需要上下文感知技术和知识挖掘技术的辅助;

(2)用户意图的理解和公共空间的构件技术;

(3)基于网络的用户群、服务和资源需求的构建。

此外,要实现资源和内容共享,U-VR网格、实时VR处理、分布式资源共享和虚拟对象操控技术都是必要的支撑技术。

3.2 基于用户关注的个人信息和应用接口

3.2.1 RE和VE的无缝连接

U-VR环境中,迁移性的增强使用户通过可佩戴设备更好地享用个性化服务。而且,为使用户有效使用可佩戴设备,友好的用户界面十分重要。理论上,用户界面对于用户来说是透明的,这样才可以更好地帮助用户关注其应关注的操控。为实现U-VR感知性,必须考虑为用户提供易操作的人机接口,使用户顺利获取相关服务。上下文感知增强技术则可以使RE增强智能性和真实感。因此,RE中的智能和VE中虚拟信息的无缝连接是关键所在。

3.2.2 VRML和X3D

从与硬件无关的角度来看,X3D和VRML是基于虚拟现实的人机界面设计的重要工具。

VRML(Virtual Reality Modeling Language),即虚拟现实建模语言于1994年第一届WWW大会上由BOF小组首次提出,是无VR硬件设备和接口的前提下,利用计算机、网络进行三维场景及对象仿真造型的虚拟现实建模语言。VRML使用场景图数据结构建立3D实境,这种数据结构是以SCI(Silicon Graphics Incorporated)开发的Open Inventor 3D工具包为基础的一种数据格式,从而使VRML具有分布性、交互性、多媒体集成性和境界逼真性等优势。

X3D(Extensible 3D)是由Wed3D联盟于1998年提出的,它使用可扩展标识语言XML(Extensible Markup Language)表达对VRML几何造型和实体行为的描述能力。X3D是三维图形规范的一次重大变革。相对于VRML,X3D具有更先进的应用程序界面、优化的数据编码格式、严格的组件化结构,并且X3D的硬件无关性使其广泛应用于科学可视化、航空航天模拟、虚拟战场、多媒体增强、共享虚拟空间等领域。可见,VRML和X3D的应用和开发,为实现U-VR的用户接口提供良好的构建空间。

3.3 可协调的基础框架

为使用户和信息最大化地融合在一起,需要在普适计算和虚拟现实之间建立一个无形的“桥”,即U-VR的基础框架。这个“桥”是一个统一的标准,并针对用户和信息通过各种传感器进行交互进行有效支撑、扩展和协调,所以建立的基础框架之间必须保证相互匹配。

4 结束语

普适计算需要与之适应的全新人机交互模式,其中的可佩戴计算设备、多感知人机接口等又是虚拟现实技术的重要组成。从普适计算与虚拟现实技术的应用趋势看,两者的融合是未来计算机在人类社会中的重要体现形式,是借助计算机实现人在真实空间和虚拟空间自然交互的关键所在。

参考文献:

[1] Youngjung Suh., et al. Virtual Reality in Ubiquitous Computing Environment. International Symposium on Ubiquitous VR 2007.

[2] Yoosoo Oh, Woontack Woo. How to build a Context-aware Architecture for Ubiquitous VR. International Symposium on Ubiquitous VR 2007.

[3] Sanem Kabaday, Christine Julien. A Local Data Abstraction and Communication Paradigm for Pervasive Computing. IEEE 2007, Proceedings of the Fifth Annual IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications.

[4] Jayfus T. Doswell. Instruction Through The Ages: Building Pervasive Virtual Instructors for Life Long Learning. IEEE 2006, Proceedings of the Sixth International Conference on Advanced Learning Technologies.

vr技术论文(篇5)

扎克伯格表示:“VR技术进入大众市场至少还需10年。”不过扎克伯格认为,VR技术实际上离大众消费市场仍然还有很长一段距离。他进一步指出,VR技术要进入大众市场至少还需10年时间。

有业内人士称,VR就是下一个浪潮。

当然,目前已经开售的Oculus Rift、HTC Vive等VR设备都属于高端VR平台,价格并不亲民,而且适配工作也还有待完善,这将普及产生很大的阻碍。不过好在市面上仍然有相对于廉价的VR设备,比如三星Gear VR以及谷歌纸盒眼镜Cardboard,填补了低中端市场空档。将来VR设备随着越来越多科技加入,VR设备的性能会不断提升。

Steve Ranger还表示:“再给十年时间,你将会使用VR设备向上司或者父母汇报近况了,而不是在使用电话。”相信那时,不管是VR设备的价格还是性能都已在我们的承受范围内了。

VR技术前景十分广阔 但前期应用仍以游戏和电影为主。

早前多位业内人士称,2016年将是虚拟现实技术革命的元年,而且虚拟现实技术将改变我们学习和娱乐的方式,我们子女能够更直观的接受知识,因为他们能够通过虚拟显示技术“亲眼”看到古希腊,目睹四大文明的发展。当然至于娱乐方面就更加的多样性了,比如获得更真实的更震撼的游戏或者是观影体验。

扎克伯格称,虚拟现实不会像某些人担心的那样,让人们变得孤立,预示着人类文明的终结,实际上是一种社交途径。而且虚拟现实将成为最社交化的平台。同时,他还希望可以用360VR视频记录下女儿学走第一步的场景。

据公开资料统计,截止到2016年3月,国内发生的VR投资事件有6起,其中有5起直接或间接涉及到VR内容。资本的动态似乎已经说明VR内容会火。

指挥家VR的创始人曾子辕曾表示,未来的VR内容形势会往两端发展:一个是线下的重体验端,比如The Void的线下体验馆,而且VR内容天生适合线下;另一个是移动端,方便携带,轻度体验,而VR Story就是其中一种,同时也是一种大娱乐的方向,比如相对低端的三星Gear VR。

但同时VR技术也有可能会遭受到指责。因为VR是一种沉浸式体验,用户不能像使用耳机那样将视线投向别处,而是一种只能沉浸完全看不到外界的体验方式。

vr技术论文(篇6)

doi:10.19311/j.cnki.16723198.2017.12.079

0前言

随着我国科技的飞速发展,现代化教育技术的不断提升,VR技术对教学的影响也越来越大。对于物理教学来讲,VR技术的出现,改变了传统物理教学模式下的课堂,提高了教学质量,使抽象化的概念、理论可以更加直观、形象,以便学生理解。

1VR技术的概述

VR,又称虚拟现实技术,是将传感技术、人机交互技术、人工智能等相互融合,它用计算机生成逼真的三维感觉,参与者戴上技术装置,便可以对虚拟世界进行体验和交互。实际上,VR原理最早提出于二十世纪六十年代,在二十世纪九十年代向商业化发展但未能成功,而今天全球再次掀起了VR商业化的热潮。三星、谷歌也加入其中,其VR产品好评如潮,与此同时VR技术在教育领域的应用也成为大家关注的焦点。

2传统物理教学模式利弊

物理学是一门以实验为基础的学科,观察和实验是物理学研究的基本方法,从观察中发现问题,对观察所获得的感性材料进行一系列的科学抽象,从现象深入到本质,从感性上升到理性,最后形成物理理论。

传统物理教学的优势在于,教师传授的内容都经过了精心准备,且对教学目的和任务都有着深入的研究,其次,在传统讲授过程中,教师将口头语言,肢体语言及板书语言相结合,使学生对所传授的内容有了深刻的理解与记忆,增进了师生之间的相互交流。再者,教师在教授的过程中需要对所教授的内容进行提炼,设计出简单明了的板书,有助于学生更好的掌握知识,鉴于物理学科理论性较强的特殊性,教师需要利用板书对具体的公式进行推导演算,以增强对物理理论知识的学习。

传统物理教学的劣势在于,教学模式单一,难以将所有的物理实验现象立体直观的呈现,且难以理解物理现象中所蕴含的物理本质,降低学生对物理课堂的兴趣,长此以往,不仅影响学生的学习质量,还降低课堂教学效率。其次,由于教师的口音,板书,教授方式以及对教学内容理解的差异,都会对教学的效果存在一定的影响。

3VR技术对物理教学的影响

VR技术应用于教师为主导的教学活动中,能够使教学信息更加标准化,教学过程更加生动、有趣,教学效率进一步提高;在以学生为主导的学习中,可以支撑学生积极的开展学习活动,帮助学生成为学习活动的主体,支持学生对学习内容和过程进行反思与调控。

3.1VR技术在物理教师主导的教学中的影响

3.1.1使物理教学信息的传递更加标准化

经过精心设计的VR教学内容,可以实现许多优秀的教师丰富教学经验的整合,使VR技术可以克服由于教师水平参差不齐所带来的物理教学信息不一致,使学生都可以接收到标准的、优化的物理教学信息。不同教师在讲授相同的物理知识时,有的偏重于实践性,有的偏重理论性,因此导致了物理课堂存在一定的差异,使得学生的感受也相差甚远。使用VR技术进行教学时,由于需要精心的教学设计,教学内容规范、标准,对于规范物理教育教学,进而实现标准化教学是非常有益的。

3.1.2使物理教学活动更加生动有趣

使用VR技术进行物理教学活动能充分发挥其临境性,交互性,想象性的特点,通够生动的画面,真实的感觉来展现语言和文字这样的媒介无法描述的事物的复杂变化过程,同时VR技术可以将过去在讲台上难以呈现的物理实验仪器、实验过程等清晰地展现在眼前,学生可以自己动手进行操作实验,更加彻底地了解实验的每一个仪器,每一个过程,生动直观,有利于提高物理课堂的教学质量。

3.1.3提供感性的材料,加深感知度

许多教学媒体都可以为学生提供各种感性材料,其中VR技术的效果更为显著,它的虚拟和重现功能,能够在学生面前呈现出丰富、真实的感性材料,帮助学生在感觉与思维之间架起一座桥梁,解决学生由直观思维到形象思维以及形象思维到抽象思维的过渡问题。例如:在教授物理知识中,由于物理自身具有抽象,难以理解的特点,教师讲起来比较枯燥,学生学起来也不轻松,从而影响了他们对于物理这门学科的学习。VR技术的使用为这一问题开启了一条充满想象力和饶有兴趣的蹊径。

3.1.4提高物理教学效率

经过精心设计与制作,VR技术可以提高单位时间里教师教授的物理教学内容,可以在较短的时间内,为学生交互大量的学习信息,并调动学生的各种感官,使学生接受和理解起来更加容易,从而得到更好的教学效果。同时也节省了在传统物理教学模式下,教师需要板书,绘画的时间,大大提高物理课堂单位时间内的利用率。

3.1.5促进教师的作用发生变化

基金项目:

本文受华中师范大学教学研究项目《经管类课程教学研究方式创新及优化研究》(编号201543)的资助。

脱出来,从而拥有更充裕的时间用于对学生接受知识情况的了解以及物理学教育教学方法的研究,使教师在物理教学中变得更加主动和积极,更好的刺激学生进行学习。科技的发展对教师也提出了新的教育教学观念,运用现代化的技术,改革传统教学模式,要求教师必须具有一定的计算机软、硬件知识,掌握VR教材的制作方法,从而促使教师不断学习,拓宽知识面,丰富教学内容,用教学手段的更新来带动和促进物理教学思想、教学内容体系的改革,以满足当下对物理教学的要求。

3.2VR技术在学生主导的物理学习中的作用

3.2.1激发学习兴趣,提高学习积极性,主动性

VR技术在物理教学中能够通过语言文字,图像,动画,实物等,利用生动真实的画面全方位立体的与虚拟幻境进行交互,使学生得到更多的感官刺激,最大限度地唤起学生对物理学习的“内驱力”激发学生对物理学习的兴趣,调动学生的求知欲,促使学生积极主动参与其中,对具体情境进行猜想,假设,实验等,以培养学生的学习兴趣,营造良好的学习氛围。

3.2.2促进“猜想”和“探究”学习活动,有利于创新思维的培养

利用VR教学技术可以创设问题情景,让同学们进行猜想,激发学生的学习动机,VR技术作为一种“认知工具”,学生可以利用它对物理实验进行“猜想”,和“探究”等学习活动,针对问题,提出假设,设计实验,进行验证,得出结论,总结,从而培养学生的解决问题能力和创造能力。同时可以利用虚?M现实系统的共享性,所有的学生都可以使用资源,提高学习兴趣,增强学生的自主学习能力和操作能力。

3.2.3提高学生的学习质量和学习兴趣

通过VR丰富多样的形式呈现的物理教学信息,使学生更快、更好的学习。VR教学技术在学生为主导的学习过程中发挥着重要的作用,VR的合理使用以及精心设计使学生的学习质量和学习效率得到了明显的提高。

3.2.4提供了有效交互性

vr技术论文(篇7)

VR时代,信息生产和传播方式发生了剧烈变化。本文将以《德梅因纪事报》推出的《丰收的变化》以及财新传媒的VR作品为例,分析VR给新闻媒体带来的突破和挑战。

一、 新闻媒体对VR的应用

虚拟现实这一概念在20世纪80年代由杰伦・拉尼尔正式提出,但是其实践可以追溯到20世纪20年代“林克机”在飞行培训领域的应用。由于早期硬件技术不成熟,VR技术一直没有被应用于新闻报道。

然而,人类对于虚拟现实的探索从未止步,不断克服硬件设备上的技术难题,并逐渐获得资本的注意。2014年,Facebook斥资20亿美元收购沉浸式虚拟现实技术的领军公司Oculus VR。随后,谷歌、索尼、三星等公司也纷纷进入VR领域。在国内,百度视频线上线下结合推广VR频道,阿里巴巴在2016年2月投资VR研发企业Magic Leap并成立本公司的VR实验室,腾讯也公布了Tencent VR SDK及开发者支持计划。资本的注入也促进了近几年VR技术的飞速发展,使VR技术进入大众消费市场并成为新闻报道工具成为可能。

美国传媒巨头甘内特集团旗下的《德梅因纪事报》率先利用虚拟现实游戏打造了首个解释型新闻项目《丰收的变化》,开启立体新闻实验,为新闻报道与VR相结合提供了典范。随后,《纽约时报》的《无家可归》、ABC的《发自叙利亚》、PBS的《埃博拉爆发》、Vice杂志的《纽约百万人大游行》、《人民日报》的9・3阅兵VR全景视频、财新网的《山村里的幼儿园》等作品都展现了国内外新闻媒体在新闻报道中对VR的探索。

早期VR报道的主要方式为“新闻+纪录片”,以全景视频式的纪录片呈现,通过360度全景摄像机等设备记录新闻现场,形成沉浸式新闻的效果,报道内容多为难民危机、疫情、地震、游行等大型事件报道。

除此之外,在即时新闻报道中也对VR技术进行了尝试。2016年两会报道期间,央视、人民日报社、新华社、光明网、中青网、澎湃新闻、新浪新闻、网易新闻等媒体和网站都采用了VR技术,体现了新闻媒体对VR即时新闻报道的尝试努力。

二、VR技术为新闻媒体开拓了新的角度

VR作为新闻报道的辅助技术,为报道方式提供了新的工具和角度,但更重要的是,VR改变了新闻报道的生产方式和传播维度。

(一)新关系:主动参与+沉浸的用户体验

长期以来,传统媒体已经形成固化的新闻样式,受众处于被动接受信息的状态,很难参与。但是VR在新闻媒体上的深度应用促使传统的新闻报道样式从第三人称的“原画复现”向第一人称的“沉浸+参与”转变。从学理上看,这一专项也符合由“客观新闻学”向“对话新闻学”的演进趋向。②读者不再是信息的被动接受者,而是在沉浸式的阅读体验中主动获取信息和处理信息,并产生自身的思考,参与性更强。读者的沉浸式体验也更易使其与被报道对象产生共情,加深对报道内容的理解和互动。通过VR技术,新闻报道与读者的关系前所未有地紧密起来,从根本上改变了二者之间的关系。

财新传媒推出的中国首部VR纪录片《山村里的幼儿园》着眼于云南农村的留守儿童问题。为了让观众身临其境地感受留守儿童的居住环境和生存状况,摄制组利用声音引导视觉注意力。如影片中一个小孩子从观众后面跑出来,声音团队会根据小孩子的位置从后往前收声,让观众主动跟着声音变换视角,寻找信息,完成浸入式的体验。

在VR新闻报道中,读者不仅是在阅读新闻报道,同时也是在对信息进行主动选择,虚拟现实与新闻融合最大的意义便在于改变了人们对于获取新闻方式的既有认知。③

(二)新方式:多种技术手段融合的深度呈现

与传统的新闻报道相比,VR新闻报道能够实现对细节的深度捕捉,全景式地呈现报道对象,将360度范围内的环境信息一一展现,提升了报道的深度和广度。

以《丰收的变化》为例,构想项目主体的12个报道视频以360度全景视频呈现,细节甚至具体到草垛旁的蝇虫和空中的飞鸟,使观众在环视视频中获得丰富的视觉信息,更能增强沉浸效果,使其像被报道对象一样观察周围的生活环境,并思考美国农业存在的问题。而这种对细节的全面捕捉是以往新闻报道所难以呈现的,多种技术手段融合,将新闻报道的深度无限增加,使固定报道篇幅内的信息线索无限丰富,拓展了受众接收的维度。

VR技术开拓了新闻报道的观察视角,并且通过多种新媒体手段的融合应用,增强了报道内容的丰富程度和灵活的表现性。

(三)新方向:冲破传统媒体外延的行业发展

VR技术与新闻融合,传统的信息表现方式被打破,新技术冲破传统媒体的外延,为新闻媒体带来新的发展契机,也是新闻机构转型突围的新方向。

2015年,NextVRcFOX体育合作直播的美国高尔夫球公开赛已经显示了VR在赛事直播领域的力量,现场5个VR摄像头同时作业,大大满足了球迷全方位观看比赛的需求,其观赛效果甚至超过了现场观赛。VR技术使大型事件直播摆脱了电视平台的束缚,并且创造了与新兴移动端直播平台合作的可能。

此外,新闻报道与游戏相结合也将成为“VR+新闻”的新趋势。《丰收的变化》利用VR技术,完善了游戏元素的融入效果,按照游戏规则构建基本框架,通过虚拟农场实景和添加游戏元素,激发读者的阅读兴趣,并主动探索隐藏在游戏设置中的报道细节。这种与游戏相结合的报道方式,使受众的阅读体验更为轻松,帮助受众理解报道的内容,扩展信息传递的范围。

可以说虚拟现实集中体现了传媒艺术的科技属性:在创作上走向机械化、电子化、数字化的无损与自由复制创作;在传播上走向非实物化的模拟/虚拟内容传播;在接受上走向人的审美感知方式的重新整合。④

三、 新闻媒体面临的挑战

2016年1月12日,路透研究所与牛津大学的研究报告显示,2016年媒介机构将更多的注意力放在360度全景视频、直播视频以及沉浸式报道上,并且将在奥运会和美国大选中发挥很大作用。繁荣背后,我们更需要注意仍然存在许多必须解决的问题。

(一) 制作成本

新闻报道讲求时效性,但是VR制作周期较长,限制了新闻报道的类型。

《丰收的变化》拍摄时间为3天,而编辑历时3个月,花费约2万美元,除了记者和摄影师,还需要道达尔电影360公司的4位员工帮助制作360度视频和镜头编辑工作,拍摄及编辑的成本令许多新闻媒体望而却步。

此外,目前市面上专业的VR设备造价较高,距离大众普及仍有一段距离,而简化的VR设备又无法达到预想的观看效果,因此改良VR技术,降低VR新闻报道的生产和收看成本势在必行。

(二)技术限制

VR展现的是全景,因此在相对较小的空间内拍摄容易产生画面相似、信息单一的问题,选题类型在很大程度上受到拍摄技术的制约。财新传媒制作的春运VR专题《离聚》中,因为对失踪孩子的母亲张秀红的拍摄主要在七八平方米的出租屋内,受到光线和场景的影响,尽管机位变化,但是仍有场景单一的问题。并且由于VR技术的操作难度较高,报道中需要摄像、三维场景、构建模型、后期编辑、交互制作、特效制作、界面设计、测试等多种细分工作,要求制作人员具有相应的专业技术背景,传统媒体人较难独立完成。

(三) 人体适应

作为一项新兴的科技,在与新闻媒体相结合之前必须解决其本身尚未成熟的最大技术问题――人体适应性,即用户眩晕的问题。造成眩晕的主要原因包括画面质量问题导致的眩晕、环境模拟产生的眩晕以及VR硬件延迟造成的延迟眩晕。进一步提高VR技术的人体适应性,对于VR新闻报道的大众传播至关重要。

总结

从传播理论上,VR技术印证了麦克卢汉媒介理论的经典论断――“任何媒介都不外乎是人感觉能力的扩展或延伸”。⑤VR技术为新闻报道拓展了新的视角和表现形式,将主导权交到受众手中,改变了新闻报道的话语权结构。在VR技术的影响下,未来的新闻报道必须重视受众的要求,从受众角度出发进行媒体融合,丰富信息呈现方式。

注释:

① 陈莹.VR让沉浸式新闻成为可能[N].中国出版传媒商报,2016-7-5.

② 史安斌、张耀钟.虚拟/增强现实技术的兴起与传统新闻业的转向[J].新闻记者,2016(01).

③ 俞哲F、姜日鑫、彭兰.《丰收的变化》:新闻报道中虚拟现实的新运用[J].新闻界,2015(09).

vr技术论文(篇8)

【智库评论】

vr技术论文(篇9)

A:强氧科技发展有限公司CEO钱怀宇

Q:VR是最近非常热门的话题,无论是传统媒体还是新媒体都非常关注VR,经常听到各种VR公司获得风投的新闻,有个说法2016是VR元年,也有人说VR市场目前有很多的泡沫,强氧作为最早进入这个市场耕耘的企业,如何看待VR市场的当前状况和发展前景?

A:从全球看,2016年从年初的CES到近期的GMGC、GMIC,VR技术一直是最大的亮点,VR也已经成为全球技术圈炙手可热的话题。Oculus Rift消费版套装年初开始预售,价格昂贵,但销售却相当的火爆,可以看出大众对VR的期待。有机构预测,2016年全球VR软硬件的产值将达67亿美元,2020年将增长到700亿美元,行业将迎来爆发式增长。

在国内,自2015年国家实施“创新驱动战略”以来,参与到虚拟现实领域的企业大幅增加,VR行业呈现出了欣欣向荣的发展景象。业内人士表示,2015年国内虚拟现实行业市场规模约为15.4亿元,预计2016年将达到56.6亿元,2020年市场规模预计将超过550亿元。VR的市场发展潜力是巨大的、是不可估量的。强氧作为最早进入这个市场耕耘的企业,⒒极把握这一机遇,创新科技,提升VR产业整体水平。

Q:VR影像容纳了更多的视觉信息,改变了传统视频观看的方式,其创作、后期、传输、播放全链路上应该会有很多与传统视频不同的地方,终端应用也会有很多不同之处,强氧在技术、产品和应用方面都有哪些解决方案?这些解决方案都有哪些市场优势?

A:我们的解决方案有很多,根据不同的应用场景去设计不同的解决方案。比如VR视频直播方案,VR节目内容快速制作方案,以及各种视频拍摄等等。

在国内,我们在VR方面有很多技术都是独有的,像直播实时调色、实时图文信息、多机位切换导播等。

VR影像与传统影像虽然在很多方面有不同,但有一点是相通的,而且是非常重要的一点,“为受众服务,让受众有更好的体验”。比如黄小琥的演唱会,无论是看传统视频的,还是看vR视频的,还是看现场的,都是黄小琥的fans,如何做到他们的标准就是我们的目的,因此所有视频的技术对我而言没有差别,只看如何满足受众,没有必要强行贴上VR的标签。

Q:VR视频直播和传统的视频直播在技术和转播的手法上有什么不同吗?强氧这次展出了从2目到9目多种类的第三代Argus直播摄像机,这些不同的VR摄像机都适合什么样的VR直播应用呢?

A:VR视频和传统视频,其实不仅仅是直播,最大的区别我认为是导播原则不同。VR视频不存在强制视觉,只存在优先视域,所以传统的剪辑、导播切换的规则无法直接套用。其次,VR也不存在取景,只存在“机位”的概念,因此摄像机的位置也与传统的不同。

vr技术论文(篇10)

目前各大高校的办学规模均在逐步扩大,多个校区并存的现象已成为现实,加之各个校区地理位置又较远,原有的教学资源就显然不能满足教学的需要,尤其是实验课存在的问题更为突出。教育部《关子全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中指出要充分利用现代信息技术开发虚拟工厂、虚拟实验。因此将vr技术和职业教育结合起来就成为必要。vr技术进人高职院校能有效地营造教学环境和实验环境,提高学生掌握知识技能的能力。本文阐述vr技术在高职教育中的应用。

1.vr的概念和特征

vr( virtual reality,虚拟现实)是利用计算机、电子技术、图像技术、传感器技术、多媒体技术、人机接口技术及仿真技术等多种科学技术发展起来的计算机领域的最新技术,是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。虚拟技术是一门富有挑战性的交叉技术、前沿科学和研究领域。目前虚拟技术已涉及到军事、教育、医学、心理学、商业、影视等领域,是21世纪的重要发展学科。

虚拟环境是利用计算机生成并控制的,因此人处在利用vr技术创建的虚拟环境之中和真实环境是没有差别的。vr具有3个最突出的特性:沉浸性(illusion of immersion )、构想性(imagination)和交互性(interactivity )。

1)沉浸性(illusion of immersion)沉浸感是指用户在纯自然的状态下借助交互设备和自身的感知觉系统对虚拟环境的投人程度。虚拟世界给人一种身临其境的感觉。

2)构想性(imagination)指借助虚拟技术可以使用户沉浸其中并获得新的知识,从而使用户深化概念和萌发新意。因此说vr可以启发人创造性思维,使抽象概念具体化。

3)交互性(interactivity)人们可以通过使用专门的输人和输出设备(主要通过数据手套、头盔、数据衣等)以自然地方式(如自身的语言、动作等)和虚拟世界中的对象进行交互操作和交流。

2.vr技术的优势

vr技术与传统的实验实训课比较,有以下的优势:

(1)投资少。相对于建设实验室或实训基地来说虚拟实验系统所需的投资要少得多,而利用vr技术对实验设备的更新,只要在原有的基础上改进和完善就可以完成。

(2)灵活性好。对于实验实训中难点和重点,在虚拟系统中可以反复演练,将细节放大,可以人为地进行记录和重现。

(3)效率高。利用vr技术开展的实验课,精确性高,突发事件发生地可能性小。

(4)消耗低。vr系统通常是以软件的形式在计算机上运行,能耗很低,设备维修率低,出现故障也容易解决。

3虚拟现实技术在职业教育中的应用

职业教育不仅要给学生传授文化知识,更重要的是让学生掌握专业技术和技能,强调学生的生产实践能力,培养学生的动手能力是职业教育的特色和重点。

(3)效率高。利用vr技术开展的实验课,精确性高,突发事件发生地可能性小。

(4)消耗低。vr系统通常是以软件的形式在计算机上运行,能耗很低,设备维修率低,出现故障也容易解决。

3虚拟现实技术在职业教育中的应用

职业教育不仅要给学生传授文化知识,更重要的是让学生掌握专业技术和技能,强调学生的生产实践能力,培养学生的动手能力是职业教育的特色和重点。

vr技术在教学中的应用表现在以下几个方面:

(1)虚拟实验室。利用vr技术可以构建各种虚拟实验室,缓解高职院校实验教学资源不足的问题,推动实验教学的现代化发展,可以使学生足不出户完成实验,却可以获得和真实环境下一样的实验体会,加深对实验教学内容的理解。虚拟实验室还可打破时间和空间的限制,例如学生可以进人犯罪现场,了解案发过程,这是其他的实验方法无法比拟的。虚拟实验既可以缩短时间,又可以获得直观、逼真的效果。

(2)虚拟实物。职业教学中的很多试验设备比较昂贵,更新换代又比较快,有些仪器又比较容易坏,这就增加了教学费用。利用虚拟技术就可以为学生制作“虚拟”设备。虚拟设备逼近客观事实,向学生揭示事物的本质。例如在机械制图教学中,很多机械元件不方便拆卸,利用虚拟实物,老师可以通过“移植”、“借用”等教学方式就很容易让学生看到现象和本质。

(3)模拟训练。利用vr技术结合多媒体技术可以构建虚拟的实习环境,在这个虚拟的环境中进行驾驶、维修等职业技能训练。在该环境中,学生可以反复练习,发现自己存在的问题,通过多次的训练,掌握正确的操作方法。

(4)虚拟过程。用vr的方法来展现一些现实生活中无法看到的变化过程。学生通过自己的实验来控制事物的变化过程,完成所学知识的构建。

4 vr技术在高职教育中的意义

在vr中,基于自然方式的交互作用和个别化的学习环境提高了学生的学习兴趣,学生既是一个观察者,又是一个积极的参与者。学生的各种感觉与虚拟的学习环境相互联系和作用,这就激发了学生的学习兴趣,增强了学习的效果。

在vr环境下,学习者的各个感官都在和虚拟的外部世界发生着作用,学生完全沉浸于虚拟现实创造的学习环境中。例如我们在讲网络中的数据传输时,可以利用vr来实现,学生可以设置数据的格式、数据流动的方向和交换的方式等,这样学生对网络的数据传输的理解会更深人。

vr技术论文(篇11)

中图分类号:G4

文献标识码:A

doi:10.19311/ki.16723198.2017.12.079

0前言

随着我国科技的飞速发展,现代化教育技术的不断提升,VR技术对教学的影响也越来越大。对于物理教学来讲,VR技术的出现,改变了传统物理教学模式下的课堂,提高了教学质量,使抽象化的概念、理论可以更加直观、形象,以便学生理解。

1VR技术的概述

VR,又称虚拟现实技术,是将传感技术、人机交互技术、人工智能等相互融合,它用计算机生成逼真的三维感觉,参与者戴上技术装置,便可以对虚拟世界进行体验和交互。实际上,VR原理最早提出于二十世纪六十年代,在二十世纪九十年代向商业化发展但未能成功,而今天全球再次掀起了VR商业化的热潮。三星、谷歌也加入其中,其VR产品好评如潮,与此同时VR技术在教育领域的应用也成为大家关注的焦点。

2传统物理教学模式利弊

物理学是一门以实验为基础的学科,观察和实验是物理学研究的基本方法,从观察中发现问题,对观察所获得的感性材料进行一系列的科学抽象,从现象深入到本质,从感性上升到理性,最后形成物理理论。

传统物理教学的优势在于,教师传授的内容都经过了精心准备,且对教学目的和任务都有着深入的研究,其次,在传统讲授过程中,教师将口头语言,肢体语言及板书语言相结合,使学生对所传授的内容有了深刻的理解与记忆,增进了师生之间的相互交流。再者,教师在教授的过程中需要对所教授的内容进行提炼,设计出简单明了的板书,有助于学生更好的掌握知识,鉴于物理学科理论性较强的特殊性,教师需要利用板书对具体的公式进行推导演算,以增强对物理理论知识的学习。

传统物理教学的劣势在于,教学模式单一,难以将所有的物理实验现象立体直观的呈现,且难以理解物理现象中所蕴含的物理本质,降低学生对物理课堂的兴趣,长此以往,不仅影响学生的学习质量,还降低课堂教学效率。其次,由于教师的口音,板书,教授方式以及对教学内容理解的差异,都会对教学的效果存在一定的影响。

3VR技术对物理教学的影响

VR技术应用于教师为主导的教学活动中,能够使教学信息更加标准化,教学过程更加生动、有趣,教学效率进一步提高;在以学生为主导的学习中,可以支撑学生积极的开展学习活动,帮助学生成为学习活动的主体,支持学生对学习内容和过程进行反思与调控。

3.1VR技术在物理教师主导的教学中的影响

3.1.1使物理教学信息的传递更加标准化

经过精心设计的VR教学内容,可以实现许多优秀的教师丰富教学经验的整合,使VR技术可以克服由于教师水平参差不齐所带来的物理教学信息不一致,使学生都可以接收到标准的、优化的物理教学信息。不同教师在讲授相同的物理知识时,有的偏重于实践性,有的偏重理论性,因此导致了物理课堂存在一定的差异,使得学生的感受也相差甚远。使用VR技术进行教学时,由于需要精心的教学设计,教学内容规范、标准,对于规范物理教育教学,进而实现标准化教学是非常有益的。

3.1.2使物理教学活动更加生动有趣

使用VR技术进行物理教学活动能充分发挥其临境性,交互性,想象性的特点,通够生动的画面,真实的感觉来展现语言和文字这样的媒介无法描述的事物的复杂变化过程,同时VR技术可以将过去在讲台上难以呈现的物理实验仪器、实验过程等清晰地展现在眼前,学生可以自己动手进行操作实验,更加彻底地了解实验的每一个仪器,每一个过程,生动直观,有利于提高物理课堂的教学质量。

3.1.3提供感性的材料,加深感知度

许多教学媒体都可以为学生提供各种感性材料,其中VR技术的效果更为显著,它的虚拟和重现功能,能够在学生面前呈现出丰富、真实的感性材料,帮助学生在感觉与思维之间架起一座桥梁,解决学生由直观思维到形象思维以及形象思维到抽象思维的过渡问题。例如:在教授物理知识中,由于物理自身具有抽象,难以理解的特点,教师讲起来比较枯燥,学生学起来也不轻松,从而影响了他们对于物理这门学科的学习。VR技术的使用为这一问题开启了一条充满想象力和饶有兴趣的蹊径。

3.1.4提高物理教学效率

经过精心设计与制作,VR技术可以提高单位时间里教师教授的物理教学内容,可以在较短的时间内,为学生交互大量的学习信息,并调动学生的各种感官,使学生接受和理解起来更加容易,从而得到更好的教学效果。同时也节省了在传统物理教学模式下,教师需要板书,绘画的时间,大大提高物理课堂单位时间内的利用率。

3.1.5促进教师的作用发生变化

基金项目:

本文受华中师范大学教学研究项目《经管类课程教学研究方式创新及优化研究》(编号201543)的资助。

脱出来,从而拥有更充裕的时间用于对学生接受知识情况的了解以及物理学教育教学方法的研究,使教师在物理教学中变得更加主动和积极,更好的刺激学生进行学习。科技的发展对教师也提出了新的教育教学观念,运用现代化的技术,改革传统教学模式,要求教师必须具有一定的计算机软、硬件知识,掌握VR教材的制作方法,从而促使教师不断学习,拓宽知识面,丰富教学内容,用教学手段的更新来带动和促进物理教学思想、教学内容体系的改革,以满足当下对物理教学的要求。

3.2VR技术在学生主导的物理学习中的作用

3.2.1激发学习兴趣,提高学习积极性,主动性

VR技术在物理教学中能够通过语言文字,图像,动画,实物等,利用生动真实的画面全方位立体的与虚拟幻境进行交互,使学生得到更多的感官刺激,最大限度地唤起学生对物理学习的“内驱力”激发学生对物理学习的兴趣,调动学生的求知欲,促使学生积极主动参与其中,对具体情境进行猜想,假设,实验等,以培养学生的学习兴趣,营造良好的学习氛围。

3.2.2促进“猜想”和“探究”学习活动,有利于创新思维的培养

利用VR教学技术可以创设问题情景,让同学们进行猜想,激发学生的学习动机,VR技术作为一种“认知工具”,学生可以利用它对物理实验进行“猜想”,和“探究”等学习活动,针对问题,提出假设,设计实验,进行验证,得出结论,总结,从而培养学生的解决问题能力和创造能力。同时可以利用虚M现实系统的共享性,所有的学生都可以使用资源,提高学习兴趣,增强学生的自主学习能力和操作能力。

3.2.3提高学生的学习质量和学习兴趣

通过VR丰富多样的形式呈现的物理教学信息,使学生更快、更好的学习。VR教学技术在学生为主导的学习过程中发挥着重要的作用,VR的合理使用以及精心设计使学生的学习质量和学习效率得到了明显的提高。

3.2.4提供了有效交互性

VR教学技术既实现了学习资源的交互性,又实现了教学系统的交互性。学习资源的交互性是指教学媒体能够直接与学生相互作用,VR的应用可以充分调动学习者的参与程度,使学生与学习环境之间进行有效的交互,促进学生的认知过程,提高VR教育教学的效果。

3.2.5有利于个别化教学

VR技术中的学习资源成了个别化学习的保证,不论何时何地,只要学生需要学习,便可以提供教学。学生可以在自己方便的时间和地点进行学习。与传统的教学方式相比,节约了时间,提高了学习效率。

参考文献

[1]刘新.浅谈新媒体对高校物理教育教学模式的影响[J].科教文汇,2013,(01):7374.

[2]陈伟山.新时代背景下新媒体对高校物理教育教学模式的影响[J].佳木斯职业学院学报,2016,(09):268269.

vr技术论文(篇12)

中图分类号:TP37 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)28-0153-02

1 数字媒体技术专业VR虚拟现实方向建设背景

1.1 VR虚拟现实技术国内外发展背景及现状

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》明确指出:提升新兴产业支撑作用,支持新一代信息技术、新能源汽车、生物技术、绿色低碳、高端装备与材料、数字创意等领域的产业发展壮大。大力推进先进半导体、机器人、增材制造、智能系统、新一代航空装备、空间技术综合服务系统、智能交通、精准医疗、高效储能与分布式能源系统、智能材料、高效节能环保、虚拟现实与互动影视等新兴前沿领域创新和产业化,形成一批新增长点。

2016年1月高盛的全球虚拟现实报告中指出,基于标准预期,到2025年,全球虚拟现实市场营收将达到800亿美元(其中硬件450亿,软件350亿);乐观预期下,2025年甚至将达到1820亿美元。由此看出,全球VR产业具有强势发展劲头,市场对其预期也是越来越高。

2015年中国虚拟现实市场的规模已经达到了15.8亿元,尚且属于起步阶段。2016年将迎来VR爆发之年。赛迪顾问预计2016年中国虚拟现实市场将达到68.2亿元,增长率达331.6%;到2020年,市场进入成熟期。

1.2 VR虚拟现实技术服务当地经济产业的背景及现状

在江西省委“发展升级、小康提速、绿色崛起、实干兴赣”十六字方针的指导下,通过前期发展来看,南昌市在虚拟现实产业所需的硬件制造产业关联的光学设备、精密仪器制造等方面具有明显优势。2015年,南昌成为全国首批国家小微企业创业创新基地示范城市,创业创新平台加快发展搭建。2016年6月,中国(南昌)虚拟现实VR产业基地启动。

2 对VR虚拟现实相关企业的调研分析

经过连续两个月时间的调研,总调研了VR虚拟现实技术相关企业共20家,其中调研地区分布为江西省4家、北京市4家、上海市3家、广东省3家、江苏省2家、河南省2家、陕西省1家、四川省1家;其中东部地区12家占60%,中西部地区共有8家占40%;其中岗位群情况VR虚拟现实技术数字三维设计研占50%、VR硬件与软件开发占30%,VR市场分析及管理占20%;人才需求排名VR数字三维设计师占35%,VR数字平面图形设计师占30%,交互设计师占15%。

3 VR虚拟现实的人才培养模式

3.1 应用型人才培养方向

数字媒体技术是新兴的本科专业,属于我校新申报本科专业,根据调研及论证,结合我校特点,我校提出了针对来自江西省内的主体生源,坚持需求导向,抓住新产业、新业态和新技术发展机遇,将学科专业体系紧密对接产业链、创新链。结合江西省特别是南昌地区支柱性经济产业发展需求,以整车集成关键技术、醇氢动力技术、红外成像技术、LED推广应用技术、BIM技术、VR技术、ERP财务业务一体化技术、人才测评技术以及景区旅游商品开发技术为重点,每个专业落实“几项技术、几手绝活”,着力培养为江西社会经济发展所需的特色人才这一目标。

根据学校这一重点发展目标,数字媒体技术专业重点发展VR虚拟现实方向,面向虚拟现实行业,掌握互动媒体设计制作方法、VR虚拟现实技术等基本理论、基本知识,具备计算机多媒体技术、数字化图形图像处理技能,理论到位、技术技能系统实在的高素质应用型人才。形成了计算机多媒体技术、数字化图形图像处理、互动媒体设计制作方法、VR虚拟现实技术技能这一实践教学路径。

3.2 课程体系设置

为掌握计算机多媒体技术技能,开设了先导基础理论课程《数字媒体技术导论》、进阶课程《计算机多媒体技术》、综合实训课程《新媒体交互界面技术》;为掌握数字化图形图像处理这一技术技能,开设先导课程《数字动画基本原理》、技术技能课程模块《动画素描造型基础 》、《数字图形图像处理》;为掌握互动媒体设计制作方法,开设先导基础理论课程《数字媒体技术导论》、技术技能模块实践课程《数据库原理及应用》、《数字音视频非线性编辑》、《新媒体交互界面技术》、《人机交互技术与开发》、《互动多媒体系统设计》;为掌握VR虚拟现实技术技能,开设《面向对象程序设计》、《游戏程序开发基础》、《虚拟现实与流媒体技术》、《商业多媒体制作》模块化实践课程。实践课程安排模块化既有进阶性,又能各自一体化,使得学生掌握“几项技能,几手绝活”。

面向上述人才培养目标,设计的数字媒体技术专业核心课程体系的结构和内容如图1所示。

课程体系采用矩阵式的结构,其特色是以专业课程群为知识结构单元,组织形式层次分明。在课程体系结构上分为思想政治课程群、身心健康课程群、理论知识课程群、技术技能课程群、综合实践课程群、素质拓展课程群几个模块,培养学生的专业基础知识和技术技能。课程体系注重宽厚的专业基础知识培养,以此实现“理论到位”的人才培养目标。在多种类型课程之间,设计了双维方式课程:《数字动画基本原理》、《影视编导基础》、《新媒体交互界面技术》、《虚拟现实与流媒体技术。》根据人才培养目标要求培养技术技能型人才,设置典型工作任务课程:《构成基础》、《数字图形图像处理》、《数字音视频非线性编辑》、《三维造型与建模》、《数字三维动画技术》、《新媒体交互界面技术》、《计算机多媒体技术》、《虚拟现实与流媒体技术》、《影视特效与合成》、《商业多媒体制作》。校企联盟课程有《数字图形图像处理》、《数字音视频非线性编辑》、《三维造型与建模》、《新媒体交互界面技术》、《虚拟现实与流媒体技术》、《商业多媒体制作》实现建立校校、校企、校地、校所以及国际合作的协同育人新机制,努力创建拔尖创新人才培养目标。在课程体系结构上,水平方向自左向右是以VR虚拟现实数字内容创建技术、计VR虚拟技术交互与集成为专业方向的循序渐进的课程群模块。学生在学习了专业基础课程和专业核心技术技能课程之后,过渡到专业方向课程,从而兼顾人才培养的共性和个性,实现“技术技能实在”的人才培养目标。

参考文献:

[1] 陈超良. 刍议VR虚拟现实技术[J]. 电子技术与软件工程, 2016(16).

[2] 张拯. 基于虚拟现实技术和智能机器人的变电站巡检功能研究[J]. 电脑编程技巧与维护, 2016(16).

[3] 郭晓红. 将虚拟现实技术用于微机原理实验教学[J]. 山西电子技术, 2016(4).

[4] 2016年《计算机科学》“Web智能与虚拟现实技术”专辑征文[J]. 计算机科学, 2016(8).

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