引論：我們為您整理了13篇vr技術論文范文，供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發您的創作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
現階段，我國影視領域運用VR虛擬技術進行拍攝和制作尚處于一個摸索與發展的過程。VR電影和VR電視，不是單純的技術升級，而是伴隨著VR虛擬技術在生活中廣泛運用，是影視領域的一次從軟件到硬件、從內容到終端的大膽嘗試，將對整個影視制作界產生積極而深遠的影響。以VR電影的制作為例。首先，VR虛擬技術的實現需要大量設備支持，機位與GoPro的數量比差不多是1∶6，甚至更多，才能全方位地進行拍攝;其次，所有的機器都必須連接同一個WiFi，才能保證同時開機進行一個片段的拍攝，否則后期畫面修補時可能會出現因畫面幀率不統一而無法合成畫面的情況。除此之外，VR電影的技術要求也十分嚴苛。拍攝過程中，盡管有超過6臺的機器，但是拍攝主體必須只對準其中的一臺，才能完整地將攝體的細節記錄下來。為了生動地表現動作場景，使其進行得更加流暢，VR電影需要在至少每秒85幀的條件下拍攝，而普通電影一般多為每秒24幀。后期制作之前，需要對前期運用VR虛擬技術拍攝的素材進行整理。由于前期通過6臺機器進行拍攝，此時的素材數量隨之發生變化，即同時輸出6條素材。對于后期制作而言，最重要的是進行畫面的縫合，需要用到像Kolor…AutopanoGiga之類的編輯軟件進行制作和修改，將其導入輸出素材中。此時，電腦會自動編輯，使6個素材的畫面在捕捉的某一點上實現聲音和畫面的同步，基本修改完成以后，我們可以在PRO等軟件上開始進一步細致的制作。
2、VR虛擬技術對影視藝術造成的影響
第一，傳統導演模式會受到VR虛擬技術的影響。過去的電影由于對沉浸式體驗要求不高，一般只需要搭建一個半景棚就可以進行正常拍攝，而在拍攝VR電影時，觀眾希望看到全方位的視頻，獲得三維的空間體驗，這種二維到三維的轉變對導演提出了極高的要求，不僅要求具備多維的制作思維，同時還要精通全景棚和露天的畫面拍攝。其次，觀眾在觀看VR電影時，可主動改變座位與電影屏幕之間的距離，觀看體驗的靈活性使觀眾更容易身臨其境，被劇情吸引。為了使觀眾能夠在自己喜歡的視角和位置觀影，導演需要作為一個引導者從電影的視角出發，抓住觀眾的視點，引導觀眾直至整個故事的結束。需要注意的是，VR電影頻繁采用非線性敘事的方法，甚至是多線性敘事，而不同的觀眾選擇的觀看視點也存在差異，這就要求導演自身能夠熟練地掌握VR虛擬技術與故事整體架構之間的結合。導演為了滿足觀眾對于主要劇情的預設，還需要增加主人公之外非主人公的故事結局，即把握故事主要劇情的同時，也要照顧故事細枝末節的發展。第二，鏡頭語言也會隨著VR虛擬技術的運用發生變化。鏡頭語言是傳統電影制作中最重要的環節，但是在VR電影中，鏡頭語言的作用逐漸淡化。傳統電影通過熒幕表現故事，鏡頭語言是其最主要的輔助工具，而在VR電影的創作過程中，VR機器的位置較為固定，并不存在慣用的推、拉、搖、移等拍攝行為，采集運動鏡頭時，VR機器會被安置在一個軌道滑板上隨著攝體的移動同步拍攝，這里就完全摒棄了傳統電影里的遠、近、中、特等鏡頭轉變，鏡頭不再是影片的最小單位，某一空間位置取而代之。第三，演員表演也會受到VR虛擬技術運用的影響。傳統的演員表演是按照場次來演出，而VR電影的表演要求是，給定演員一個特定的區域，讓演員按照空間形式演出，類似于話劇的表演形式。以VR電影全景拍攝為例，要求導演和工作人員離開現場，導演在攝影棚外用對講機對現場進行拍攝指揮。并且，傳統的錄音設備由在場的錄音挑桿人員進行錄制，而在VR電影拍攝錄音環節中，由于現場的工作人員全都退居攝影棚外，錄音完全是演員自己來錄制。演員表演的自由性使拍攝過程中容易產生一些意外事故，如忘詞、笑場，甚至還包括錄音設備損壞，所以VR電影的制作成本相對于傳統電影較高。
3、VR虛擬技術在影視藝術中的應用前景
近幾年，盡管VR虛擬技術已經成為普通大眾口中的熱門話題，但是這種“受歡迎”僅限于概念上，影視藝術中并沒有廣泛地運用VR虛擬技術，甚至國內院線都沒有正式上映過一部純VR虛擬技術制作的電影。科技是一把雙刃劍，VR虛擬技術既存在一定的優勢，也有著自身的局限。VR技術在提供給觀眾全方位觀看體驗的同時，也因設備的局限性，導致影片時長過短，多控制在20分鐘以內，并且在增加觀眾的自由選擇之后，VR影視制作難度也隨之變大，鑒于這種情況，導演在情節設置上趨于簡單化。當然，VR虛擬技術也不盡然都是缺點。現階段，VR虛擬技術在影視領域的運用主要分為VR影視體驗、影視短片及風景類電影制作三個方面。導演經常利用VR自身的技術特點，結合影視的具體需要，進行一些始于VR電影的制作，從而滿足新時期人們對于VR虛擬技術的期待。例如，空間密閉類電影，就可以借助VR虛擬技術的力量、密閉的空間、VR的多視角，營造出影片所需要的緊張、刺激氛圍。又如，未來恐怖片的制作，必然會用到VR虛擬技術，強烈的沉浸式體驗可以讓觀眾處于第一視角經歷驚悚的劇情。再如，一些強調空間感的紀錄片，如《動物世界》就可以使用VR虛擬技術，使觀眾既可以站在動物的視角學會自然知識，同時拍攝技術上的創新也會明顯增強紀錄片的教學效果。
4、結語
VR虛擬技術在影視藝術未來的發展版圖中必然會占有一席之地以及擁有光明的應用前景，但前提必須是導演能夠充分認識到VR虛擬技術的技術特征與影片自身的需求，在此基礎上，將兩者結合，從而營造出獨特的氛圍，給觀眾帶來充分的沉浸式體驗。切記不要強行運用VR技術，將VR技術作為影視的噱頭，否則影片的內涵和水平將會失去平衡，進而得不償失，只有合理地融合藝術與技術，VR虛擬技術才能更好地在影視行業中得到發展和進步。
篇2
DBMS已從早期的分散的一個個計算模型、網絡/文件服務計算模型(針對文件)發展到現在的Client/Server計算模型(針對表中的一行)。Client/Server模型是非對等的(decoupled)，客戶發出服務請求，服務器作出響應，提供服務，即所謂的"請求驅動"。DB的Client/Server系統由DBServer、客戶應用程序和網絡組成。DBServer(即后端)負責有效地管理系統的資源，主要負責數據處理、并發控制、數據安全性、數據完整性和數據的備份和恢復等。客戶應用程序(即前端)是系統中供用戶與數據進行交互的部件，主要任務是提供交互式界面完成數據的錄入、分析、檢查和顯示，向DBServer發出請求(SQL語句)并接收結果和錯誤信息。網絡和通信軟件是系統中客戶和服務器之間數據傳送的工具。
由于現在的數據庫都是開放、多用戶共享，因此維護數據庫的正確性至關重要。數據庫的完整性描述為數據庫內容的完整性約束集合，其中完整性約束指數據庫的一個狀態是否合理，這是一組謂詞。DBS檢查數據的狀態和狀態轉換，判定它們是否合理，是否應予接受。對一個數據庫操作，要判定其是否符合完整性約束，全部斷言無矛盾時才可以執行。完整性約束的形式化定義I=(O,P,A,R),其中O是完整性約束所涉及的數據對象集合，P是對象所滿足的謂詞，A是觸發檢查的條件，R是約束不滿足時的反應動作[2]
一、常見的數據完整性約束
根據分類角度不同，可將完整性約束分為如下幾類：
·域、元組、集合完整性
·立即約束和推遲(到EOT)約束
·狀態約束和狀態演變約束。
·標準和定制的數據完整性約束
實際的系統中，一般將數據完整性約束分為標準的數據完整性約束和定制的數據完整性約束。標準的數據完整性約束是DBS已經實現的內部規則，包括域完整性、實體完整性和引用完整性。
域完整性(FieldIntegrity)保證一個數據庫不包含無意義的或不合理的值，即保證表的某一列的任何值是該列域(即合法的數據集合)的成員。方法是限制列的數據類型、精度、范圍、格式和長度等。
實體完整性(EntityIntegrity)保證一個表中的每一行必須是唯一的(元組的唯一性)。為保證實體完整性，需指定一個表中的一列或一組列作為它的主鍵(PrimaryKey)。一個表中每行的主鍵必須確實含有一個值。一個表只能含有一個主鍵，如需要從其它列中除去重復的值，可以將一個或一組非主鍵列指定為一個候選鍵或唯一值鍵。
引用完整性(ReferenceIntegrity)定義了一個關系數據庫中不同的列和不同的表之間的關系(主鍵與外鍵)。要求一列或一組列中的值必須要與相關的一列或一組列中的值相匹配。從屬的一列或一組列稱之為外鍵(ForeignKey)。被引用的列或一組列稱之為父鍵，父鍵必須是一個主鍵或唯一鍵。外鍵屬于子表或明細表，父鍵屬于父表或主表。若父鍵和外鍵屬于同一表，則稱之為自引用完整性。子表某行的外鍵必須與主表的主鍵相匹配，只要依賴于某主鍵的外鍵仍存在，主表中包含該主鍵的行就不能刪除。
由于每個公司的數據庫都有自己獨特的業務規則集，所以系統必須有一種方式來實現定制的業務規則即定制的數據完整性約束。定制的數據完整性約束可由如下幾種方法實施。
一種最原始的方法是將將每一個完整性約束編入要訪問數據庫的每個應用程序中，缺點是在每個相關的數據庫應用程序中，開發者都要對相同的完整性規則進行編碼、測試和排錯。若某一規則變動，所有相關的應用程序都得改動。應用程序須向DBServer請求大量的數據，以執行該應用程序內部的數據完整性規則檢查，這將阻塞網絡。因而這是一種耗時、低性能的方法。
用戶定義的數據類型(User-definedDataType)是由標準數據類型導出的新數據類型，它比標準的數據類型更準確地限定了數據輸入的范圍。
約束(Check)用于限制列的值域，在數據類型限制的基礎上對輸入的數據進一步進行限制。通過邏輯表達式來定義列的有效值。
缺省(Default)定義了一個數值，當用戶向數據表插入數據時，若某個域未給定值，系統自動將定義在該域上的缺省作為輸入
值，保證數據庫數據的合理性。
篇3
1．vr的概念和特征
vr( virtual reality，虛擬現實)是利用計算機、電子技術、圖像技術、傳感器技術、多媒體技術、人機接口技術及仿真技術等多種科學技術發展起來的計算機領域的最新技術，是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統。虛擬技術是一門富有挑戰性的交叉技術、前沿科學和研究領域。目前虛擬技術已涉及到軍事、教育、醫學、心理學、商業、影視等領域，是21世紀的重要發展學科。
虛擬環境是利用計算機生成并控制的，因此人處在利用vr技術創建的虛擬環境之中和真實環境是沒有差別的。vr具有3個最突出的特性:沉浸性(illusion of immersion )、構想性(imagination)和交互性(interactivity )。
1)沉浸性(illusion of immersion)沉浸感是指用戶在純自然的狀態下借助交互設備和自身的感知覺系統對虛擬環境的投人程度。虛擬世界給人一種身臨其境的感覺。
2)構想性(imagination)指借助虛擬技術可以使用戶沉浸其中并獲得新的知識，從而使用戶深化概念和萌發新意。因此說vr可以啟發人創造性思維，使抽象概念具體化。
3)交互性(interactivity)人們可以通過使用專門的輸人和輸出設備(主要通過數據手套、頭盔、數據衣等)以自然地方式(如自身的語言、動作等)和虛擬世界中的對象進行交互操作和交流。
2．vr技術的優勢
vr技術與傳統的實驗實訓課比較，有以下的優勢:
(1)投資少。相對于建設實驗室或實訓基地來說虛擬實驗系統所需的投資要少得多，而利用vr技術對實驗設備的更新，只要在原有的基礎上改進和完善就可以完成。
(2)靈活性好。對于實驗實訓中難點和重點，在虛擬系統中可以反復演練，將細節放大，可以人為地進行記錄和重現。
(3)效率高。利用vr技術開展的實驗課，精確性高，突發事件發生地可能性小。
(4)消耗低。vr系統通常是以軟件的形式在計算機上運行，能耗很低，設備維修率低，出現故障也容易解決。
3虛擬現實技術在職業教育中的應用
職業教育不僅要給學生傳授文化知識，更重要的是讓學生掌握專業技術和技能，強調學生的生產實踐能力，培養學生的動手能力是職業教育的特色和重點。
(3)效率高。利用vr技術開展的實驗課，精確性高，突發事件發生地可能性小。
(4)消耗低。vr系統通常是以軟件的形式在計算機上運行，能耗很低，設備維修率低，出現故障也容易解決。
3虛擬現實技術在職業教育中的應用
職業教育不僅要給學生傳授文化知識，更重要的是讓學生掌握專業技術和技能，強調學生的生產實踐能力，培養學生的動手能力是職業教育的特色和重點。
vr技術在教學中的應用表現在以下幾個方面:
(1)虛擬實驗室。利用vr技術可以構建各種虛擬實驗室，緩解高職院校實驗教學資源不足的問題，推動實驗教學的現代化發展，可以使學生足不出戶完成實驗，卻可以獲得和真實環境下一樣的實驗體會，加深對實驗教學內容的理解。虛擬實驗室還可打破時間和空間的限制，例如學生可以進人犯罪現場，了解案發過程，這是其他的實驗方法無法比擬的。虛擬實驗既可以縮短時間，又可以獲得直觀、逼真的效果。
(2)虛擬實物。職業教學中的很多試驗設備比較昂貴，更新換代又比較快，有些儀器又比較容易壞，這就增加了教學費用。利用虛擬技術就可以為學生制作“虛擬”設備。虛擬設備逼近客觀事實，向學生揭示事物的本質。例如在機械制圖教學中，很多機械元件不方便拆卸，利用虛擬實物，老師可以通過“移植”、“借用”等教學方式就很容易讓學生看到現象和本質。
(3)模擬訓練。利用vr技術結合多媒體技術可以構建虛擬的實習環境，在這個虛擬的環境中進行駕駛、維修等職業技能訓練。在該環境中，學生可以反復練習，發現自己存在的問題，通過多次的訓練，掌握正確的操作方法。
(4)虛擬過程。用vr的方法來展現一些現實生活中無法看到的變化過程。學生通過自己的實驗來控制事物的變化過程，完成所學知識的構建。
4 vr技術在高職教育中的意義
在vr中，基于自然方式的交互作用和個別化的學習環境提高了學生的學習興趣，學生既是一個觀察者，又是一個積極的參與者。學生的各種感覺與虛擬的學習環境相互聯系和作用，這就激發了學生的學習興趣，增強了學習的效果。
在vr環境下，學習者的各個感官都在和虛擬的外部世界發生著作用，學生完全沉浸于虛擬現實創造的學習環境中。例如我們在講網絡中的數據傳輸時，可以利用vr來實現，學生可以設置數據的格式、數據流動的方向和交換的方式等，這樣學生對網絡的數據傳輸的理解會更深人。
篇4
1．1某高校安全工程專業概況
山西大同大學安全工程專業由原煤炭工業部大同煤礦學校的礦井通風與安全專科升本科而成，于2010年開始招收本科生，2013年10月被確立為山西省高等學校服務轉型綜改試驗區專項特色專業。該校安全工程專業以煤礦安全為特色，不斷拓展領域范圍，分為煤礦安全和建筑安全兩大方向，已逐漸形成了以市場需求為導向、注重產學研結合、開展多元化實踐教學、為企業培養應用型人才的辦學特色。隨著國家《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》的，該校以改革創新的精神將辦學思路轉到服務地方經濟社會發展上，轉到產教融合校企合作上，轉到培養應用型技術技能型人才上，轉到增強學生就業創業能力上，全面提高學校服務區域經濟社會發展和創新驅動發展的能力［4］。目前學校安全工程專業共有五屆畢業生，共540多人，年均就業率達90％，且主要集中在考研繼續深造、煤礦單位和建筑施工單位，這說明本專業就業的專業相關度較高，社會需求上升，具有一定的發展潛力［5］。
1．2安全工程專業實習實踐教學現狀及存在的問題
目前山西大同大學安全工程專業執行2015版人才培養方案，其課程體系采用“三平臺一環節”模塊，由通識教育平臺、學科與專業基礎教育平臺、專業選修教育平臺和實踐教學環節組成。該校安全工程專業最低學時要求為2200學時，最低學分要求為169．5學分，其中實踐教學環節學分要求為54．5學分，占比達32．15％，可見實踐教學在應用型人才培養過程中的占比較高，作用十分重要。實踐教學包括專業實驗、專業社會實踐、認識實習、生產實習、課程設計、畢業實習及畢業設計（論文）等環節。為了確切掌握目前該校安全工程專業實踐教學的效果和存在的問題，本文設計了一份調查問卷，向參加過實踐教學活動的大二、大三、大四學生發放問卷共計199份，收回有效問卷174份，問卷回收率為87％。通過對問卷數據進行統計與分析，將安全工程專業實踐教學中存在的問題歸納如下：（1）實踐教學效果亟待提高。目前，盡管安全工程專業實踐教學能正常運轉，但是實踐教學的質量管理監控較薄弱，對于目前該校的教學實習實踐教學方式和效果，仍有30人（17．24％）不太滿意，90人（51．73％）基本滿意，54人（31．03％）很滿意；有23人（13．22％）認為通過教學實習對學生自身實踐能力的提升程度不明顯，105人（60．34％）認為提升效果一般，46人（26．44％）認為提升效果明顯；學生在整個實踐教學過程中積極性不高，有126人（72．41％）認為實習流于形式，外出實習好像“工廠參觀一日游”，只能起到開闊視野的作用，對提高分析和解決現實復雜問題的能力及培養創新性思維能力等幫助不大。（2）實踐教學設施投入不足。目前該校的實驗設備只能滿足基本的演示性和驗證性實驗，綜合設計性實驗和開放性實驗很難開展［6］，且部分大型儀器設備的配套措施還有待進一步完善；目前該校安全工程專業未涉及VR教學方法，有129人（74．14％）未接觸或未體驗過VR技術，表示對此很期待；根據安全工程專業認證補充標準，該校還缺少安全監測檢測、電氣安全和防火防爆方面的實驗室［3］。（3）校外實踐教學基地領域不夠寬廣。目前該校安全工程專業校外實踐教學基地大多為煤炭行業，學生實習受限［7］。有122人（70．11％）認為學校應拓展實習基地，優化實踐活動，提高活動的參與度和挑戰性。（4）實踐教學缺乏科技創新。其原因是：有91人（52．35％）認為是學生自身參加安全科技創新活動的積極性不高，53人（30．23％）認為學校對學生需求的關注度不夠，30人（17．42％）認為缺乏老師的有效指導。
1．3畢業設計（論文）現狀及存在的問題
本文統計了該校五屆畢業生的畢業設計（論文）選題情況，根據選題內容分為煤礦一通三防類、建筑施工類、安全評價類、安全管理類、消防設施設計類和軟件應用類。該校安全工程專業的畢業設計選題類型逐年增多，基本上每年都會增加選題范圍，尤其2018年使用BIM、Pyrosim等軟件進行可視化研究的選題數量增多；煤礦一通三防類的選題比例逐年減少，建筑施工類和消防設施設計類的選題比例不太穩定，選擇安全評價和管理類的選題比例穩中有升。這與學生畢業當年的就業形勢有很大的關系。畢業設計（論文）存在的問題主要表現為：①畢業設計（論文）選題的范圍有待拓展，應結合當下社會需求的熱點問題進行研究；②學生在選題時存在避重就輕的現象，多傾向于選擇重復性課題，缺乏選擇新穎性題目；③每屆學生在畢業設計過程中都存在（且是大部分）按部就班地套用設計過程和程序的情況，學生的自主探究和思考能力無法得到鍛煉。
2解決措施
為了解決上述問題，培養應用創新型人才，使我校安全工程專業盡快順利通過工程教育專業認證，經深入學習教育教學基本理論和教育改革方法，本文從關注學生的需求、提倡教師終身學習、虛擬現實仿真實踐教學方法和基于問題學習的教學模式四個方面提出了如下具體解決措施：（1）關注學生的需求和興趣點，激發學生求知欲，處理好“魚”、“漁”、“欲”的關系［8］。“魚”指固有的基礎知識和基本技能，學生可以通過多種渠道靈活獲得；“漁”指可有效獲得知識的學習方法、策略和習慣，教師要在課堂講授過程中重點指導，并注重訓練學生的思維，尤其是批判性、創新性思維；“欲”指學生內在的學習欲望和動機，直接影響學生的積極性、主動性和學習效果，教師在教學過程中要做到引導和因材施教，留給學生思考、探索的時間和空間。（2）提倡專業教師要踐行終身學習的理念，為學生提供全方位的指導。專業教師要多聯系實習場地以開闊學生的視野，擴大畢業設計的選題范圍及就業范圍；以學科競賽和創新創業競賽為契機，結合新工科建設和安全產業發展的要求，指導學生為安全生產、防災減災、應急救援等安全保障活動提供技術、產品和服務。（3）采用虛擬現實仿真實踐教學方法［9－12］。為了進一步推進信息技術與教育的深度融合，發展“互聯網＋”教育，本文提出安全工程專業VR實踐教學方法，結合學校煤礦安全和建筑安全兩個模塊，通過VR仿真系統模擬真實的生產環境和事故現場（如煤礦安全事故、建筑施工安全事故、火災等），讓學生如身臨其境般地學習，這種教學方法既可以解決實習經費不足、實踐教學設施不全、實踐基地受限的問題，也可以滿足工程教育專業認證的要求，同時培養了學生的實踐能力、創新能力、不斷學習和適應發展的能力。（4）采用基于問題學習的教學模式。PBL教學法由美國神經病學教授Barrows于1969年在加拿大的麥克瑪斯特大學醫學院首創，以后逐漸被推廣［13］。PBL教學法是以學生為中心、教師做引導、學生自主學習的教學模式，其強調把學習設置于現實問題中，讓學生通過查閱資料、小組討論，獲得解決該問題的方法；教師通過提問和引導，不斷地激發學生去思考、探索，從而培養學生自主探究和學習的能力，達到用以促學的目的。
3安全工程專業基于虛擬仿真和問題
學習的實踐教學新模式本文綜合考慮以上四個方面的解決措施，針對安全工程專業實踐教學提出了安全工程專業基于VR＋PBL的實踐教學新模式，其具體實施路徑案例分析和效果評估如下。
3．1實施路徑
（1）在實踐教學課程進行前，指導教師根據教學大綱、學習進度和學生基礎布置相應的任務，學生根據自身興趣選題，5～6人一組，明確任務分工。（2）在實踐教學過程中，學生根據自己的任務，通過查閱文獻，到安全工程專業VR實驗平臺或現場參觀學習并收集資料，與現場指導人員交流，按照進度完成實踐教學內容。（3）實踐教學結束后，學生提交實踐成果，并對實踐教學效果進行考核評估，包括學生自評、小組成員互評和老師點評。
3．2案例分析
本文選擇山西大同大學2016級安全工程專業本科生的認識實習進行基于VR＋PBL的實踐教學探索案例分析。該年級學生已學習的專業課程有安全科學導論與原理、安全管理學、安全系統工程及安全心理學。在實習進行前，根據認識實習教學大綱要求和學生基礎，老師給出6個方面的實習題目：①煤炭生產過程中危險有害因素辨識及控制；②建筑施工企業事故類型及安全措施；③某企業的安全管理、應急救援現狀及改進措施；④某企業員工的不安全行為調查及控制；⑤某商場的消防安全現狀調查和評價；⑥某煤礦工人的職業病現狀、原因及應對措施調查。學生根據興趣自由選擇實習題目，并形成實習小組，指導老師根據學生選擇的實習題目準備相關材料并聯系實習場地，實習小組內成員共同完成調查工作和實習報告的撰寫。
3．3效果評估
篇5
虛擬現實技術（Virtual Reality，VR）是20世紀90年代初崛起的一種實用技術。VR技術指借助計算機以及最新傳感器技術創造的一種嶄新的人機交互手段，其核心是建模與仿真。它是一種能夠讓現實中的人在計算機所創造的虛擬信息世界中體驗與現實世界同樣的事和物。它具有多感知性、沉浸性、交互性和構想性的基本特征。這種虛擬技術集合了計算機圖形圖像技術、現實仿真技術、多媒體技術等的多種科學技術。它能夠模擬出人的視覺、聽覺、觸覺等的感官功能。使人們在計算機所創造的虛擬世界中通過語言、動作等方式進行實時交流，可以說這種技術的發展前景是非常廣闊的，無論是生活上還是軍事上都有非常廣泛的發展前景。
2 虛擬現實技術的特征以及涉及的相關技術
2.1 虛擬現實技術的特征
（1）多感知性的特征，是指視、力、觸、運動、味、嗅等感知系統，從人類理想的虛擬現實技術的發展來說，是希望能夠完全的模擬出現實中所有的感知，如在VR營造的環境中聞到各種味道、能夠有觸碰里面事物的感覺等，如同人在現實中一樣，但因目前的技術掌握和傳感技g的限制，僅僅只能模擬出一部分。
（2）沉浸性又稱浸沒感或臨場感、存在感等，具體是指人以第一人稱存在于虛擬世界中的真實體驗。當然，以目前技術還沒有達到最理想的程度。
（3）交互性就是指人在虛擬世界中，能夠像在現實世界中一樣，可以通過對一些物體的抓取、使用等動作，感覺到所觸碰的物體的重量、形狀、色澤等一些人與物體之間的互動信息。
（4）構想性，即將所想的物件、所做的事情在虛擬世界里面呈現出來，這樣做能達到什么樣的效果，那樣做又能達到什么樣的效果，甚至還可以把在現實世界不可能存在的事和物都可以在虛擬世界中構想出來。
2.2 VR技術中涉及的相關技術-軟件
（1）立體視覺現實技術：人通過視覺所獲取到的信息是人本身所有感覺中最多的一種感官，所以虛擬現實技術中立體顯示技術占有不可或缺的重要地位。
（2）環境構建技術：在虛擬世界中，構件環境是一個重要的環節，要營造一個區域的環境，首先就要創造環境或建筑模塊，然后在這個基礎上再進行實時描繪、立體顯示，從而形成一個虛擬的區域環境。
（3）真實感實時描繪技術：要在虛擬世界中實現與現實世界相同的事物，僅靠立體顯示技術還是遠遠不夠的，虛擬世界中必須存在真實感和實時感，簡單來說就是實現一個物體的重量、質量、色澤、相對位置、遮擋關系等的技術。
（4）虛擬世界聲音的實現技術：在虛擬世界中雖然視覺是獲取信息的重要途徑之一，除了視覺還有很多感官系統可以獲取到周圍的信息。如聽覺，這種技術就是在虛擬世界中實現聲音，這樣人在虛擬世界里不僅能夠看得到也能聽得到。
2.3 VR技術涉及的相關技術-硬件
（1）輸入設備。與虛擬現實技術相關的硬件輸入設備分成兩大類：一是基于自然的交互設備，用于虛擬世界的信息輸入；另一種是三維定位跟蹤設備，主要用于輸入設備在虛擬世界中的位置進行判定，并輸送到虛擬世界當中。
虛擬世界與人實現自然交互的形式有很多，比如有數據手套、數據衣服、三維控制器、三維掃描儀等。
數據手套是一種多模式的虛擬現實硬件，通過軟件編程，可進行虛擬場景中物體的抓取、移動、旋轉等動作，也可以利用它的多模式性，用作一種控制場景漫游的工具。數據手套的出現，為虛擬現實系統提供了一種全新的交互手段，目前的產品已經能夠檢測出手指的彎曲度，并利用磁定位傳感器來精確地定位出手在三維空間中的位置。這種結合手指彎曲度測試和空間定位測試的數據手套被稱為“真實手套”，可以為用戶提供一種非常真實自然的三維交互手段。
數據衣是為了讓VR系統識別全身運動而設計的輸入裝置。數據衣對人體大約50多個不同的關節進行測量，包括膝蓋、手臂、軀干和腳。通過光電轉換、身體的運動信息被計算機識別。通過BOOM顯示器和數據手套與虛擬現實交互數據衣。
（2）輸出設備。人在虛擬世界中要體現沉浸的感覺，就必須實現現實世界中的多種感受，如視、聽、觸、力、嗅、味等感官感覺，只不過以目前的虛擬技術只實現了視覺、聽覺和觸覺罷了。
（3）VR構成設備。虛擬現實世界的構成，主要的設備就是計算機本身了，虛擬世界的所有景象都是靠一個個模型造成的，而這些模型則是由計算機制作出來的。一般計算機被劃分成四個部分：第一，高配置的個人計算機，專門用于普通的圖形配置加速卡，實現于VR技術中的桌面式特征；第二，高性能圖形工作站，就是一臺高配置的圖形處理計算機；第三，高度并行系統計算機；第四，分布式虛擬實現計算機。
3 VR技術的應用范圍
VR技術從誕生到現今已經歷了幾個年代，其應用范圍也越來越廣，如醫學方面，可以提供給醫生進行模擬手術，這樣大大提高了現實中手術成功的概率。如游戲方面，近年來游戲中的VR如朝陽一樣如火如荼的發展，游戲者在游戲中體驗著VR技術帶來的身臨其境與敵人面對面進行廝殺的。如建筑方面，運用虛擬現實技術可以將建筑的形式以真實的角度展現在投資方、設計方、施工方以及后期的物業管理和更高層次的政府，這把之前的二維平面表達方式或者動畫表現方式進行了升級，使用者可以全方位的感受建筑的空間、尺度和材質，這對非設計人員參與到設計當中很有幫助，這使得我們未來的建筑將綜合更多因素，更加合理化，還有軍事、科技、商業、建筑、生活等。
4 結語
虛擬現實技術是一個極具潛力的研究項目，是未來的重要技術之一。它在理論、軟件或者硬件的領域上都依賴著很多技術，當然其中也有較多的技術只實現了理論，硬件方面還是有待完善的。不過可以遇見，在未來，虛擬現實技術絕對會被廣泛的應用。
參考文獻：
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一、前言
VR-GIS技術是指虛擬現實技術與地理信息系統技術相結合的技術，包括與網絡地理信息系統（WebGIS ， ComGIS）相結合的技術。VR-GIS技術是上世紀90年代才開始的一種專門以地學信息科學為對象的虛擬現實技術。VR-GIS技術目前還不用數字化頭盔、手套和衣服，它運用虛擬現實建模語言（VRML）技術，可以在PC機上進行，使費用大幅降低，所以它具有被廣大用戶接受的特點。本文主要對虛擬地理信息系統（VR-GIS）的構成及特征、關鍵技術進行了分析，并研究探討了該技術在現代城市建設中的實踐應用，總結了該技術的廣闊應用前景。
二、 虛擬地理信息系統（VR-GIS）的構成及特征
VR和GIS兩個技術的連接，主要是通過虛擬現實構模語言（VRML）轉換文件格式，把GIS信息轉到VR中表示。VR-GIS方法是基于一個耦合的系統，由一個GIS模塊和VR模塊組成。VR系統的構成模型見圖1，用戶操作虛擬環境時，主要使用傳感裝置，就能得到如二維實時顯不等反饋信息。外部世界和系統使用傳感裝置可以形成反饋閉環，用戶控制時，虛擬環境與用戶的交互能夠很大地影響外部世界。VR系統由6個模塊組成，見圖2。一是反饋模塊，給用戶提供實時反饋，接收傳感器發出的模塊信息；二是檢測模塊，用戶發出操作命令后，檢測到后通過傳感器，在虛擬環境中使用；三是傳感器模塊，傳感器一方面接收到用戶的命令，然后運用到虛擬環境中；傳感器在另一方面會將操作結果反饋信息傳給用戶；四是控制模塊，控制傳感器，并且作用在現實世界、虛擬環境和用戶之間；五是建模模塊，將現實世界用三維形式表現出來，構成虛擬環境。VR技術的特征：一是交互性。是指在模擬環境中，用戶對物體的操作程度以及從環境中得到自然反饋的程度。比如，用戶在現實世界中用手直接去抓取物體時，手有觸覺，能夠感受到物體重量，視覺中的物體會跟隨手動的移動；二是存在感也稱為臨場感。是指在模擬環境中用戶存在的真實程度。模擬環境如果想要達到理想程度，就要讓用戶難以分辨環境的真假；三是自主性。是指物體在虛擬環境中按照物理定律運動的程度。比如，受到力的作用，物體會翻倒或者移動；四是多感知性。是指計算機除了一般視覺感知，還有運動、觸覺、力覺、聽覺感知，甚至是嗅覺、味覺感知等虛擬現實具有人所具備的感知才能達到理想程度。
三、虛擬地理信息系統的關鍵技術
（1）系統集成技術。因為虛擬現實包含了許多模型與感知信息，所以集成技術在系統中至關重要。它主要包括了數據的管理模型和轉換技術、同步信息技術、標定模型技術、合成與識別技術等。
（2）傳感器和立體顯示技術。傳感器和立體顯示技術主要運用在系統的交互能力上，但是目前的虛擬現實還達不到系統的需求。比如數據手套的缺點有使用不方便、低分辨率、較小作用范圍、延退大等等；有待提高虛擬現實的跟蹤范圍與跟蹤精度，三維顯示技術也需要創新。
（3）動態環境的建模技術。虛擬現實的核心是建立虛擬環境，該項建模技術主要是為了獲得真實環境的相關數據，按照應用要求，使用這些數據來建立虛擬模型使用CAD技術能夠獲取二維數據，同時也要使用非接觸式技術建立起更多環境，結合在一起使用可以提高獲取數據的效率。
（4）開發應用系統的工具。應用虛擬現實關鍵就在于找到適合的對象與場合，充分發揮出創造力與想象力。如果應用對象選擇恰當的話，能夠有效地提高效率、提高產品質量以及降低勞動的強度。開發虛擬現實的工具，要進一步研究創新。
（5）分布式VR-GIS技術。分布式VR-GIS必須運用到網絡，虛擬環境和用戶用網絡連接，多人實時進行交互也需要網絡。在虛擬現實環境中，用戶和計算機進行交互，能夠共享信息。主要模型結構分成復制式與集中式結構，而多協議模型包括了交互協議、仿真協議、動畫協議、幾何協議以及場景管理協議等。
四、現代城市建設中虛擬地理信息系統（VR-GIS）的實踐應用
虛擬地理信息系統（VR-GIS）可以模擬景觀結構、地貌構造、火山構造、地質構造以及地球構造等；也可以模擬大型的交通、城市工程結構。對三角洲演化形成的過程、沖擊平原的過程、風化地貌以及河流地貌的進行虛擬實驗。模擬試驗海氣交互、強對流天氣、雷暴雨、龍卷風天氣過程。地球系統的自然運動現象如火山爆發過程、地震的發生過程與機制、地殼運動過程都可以進行虛擬。對洪水災害和救災、學場森林火災和救災、垮壩災害、雪災、泥石流、滑坡、山崩、水土流失過程、荒漠化過程或土壤侵蝕過程進行虛擬。同時可以虛擬試驗沼澤、湖泊、學場、森林生態系統，甚至是區域、城市、養殖農業生態系統的虛擬。對城市的可持續發展、區域的改造與規劃進行虛擬。在現代數字城市系統中，虛擬地理信息系統所具有的觀察立體細節的能力，可以跳轉到不同的位置來檢驗開辟新觀察的可能性。新的建筑物或其他設施的規劃者能從他們的透視位置進行全面的立體觀察，或者能從附近的建筑物看到他們所在的地方的虛擬建筑物。城市管理者能看見各層街道、建筑物和停車場上的實際地貌，估計附近地點可以容納的建筑數目、擁塞情況、光線照射等情況。此外，他們能用GIS數據庫顯示分布的商業活動，例如學校或商店的定位、主要下水道以及無數的其他信息。緊急事件報警服務能使責任者立即獲得他們將要處理區域的三維圖像，在GIS數據庫中適當地添加事件信息，就能看見那兒出現的建筑或道路交通擁擠。
五、結語
總之，隨著計算機技術的快速發展，在眾多平臺上的相關服務都需要采用V R-GIS，VR技術在微機環境中的實現也成為了現實VR-GIS是實時有效、高度集成的可視化地形數據，系統需要管理大量數據，是復雜典型的地理數據集。VR-GTS能夠觀察到立體細節，并且能夠跳轉到開辟檢驗新觀察的功能。VR-GIS能夠顯示商業活動以及實際地貌的分布，并且數據庫可以隨時添加三維數據，這樣對于各種城市新規劃、地域新改變都能及時反應到VR-GIS中，其應用前景非常廣闊。
參考文獻
[1] 馮德俊，張獻州，張文君.虛擬現實技術在地理信息系統中的應用[J].四川測繪，2001， （02）
[2] 陳浩磊，鄒湘軍，陳燕，劉天湖.虛擬現實技術的最新發展與展望[J].中國科技論文在線，2011，（01）.
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國內外研究計算機動畫在教學中的應用主要集中在多媒體教學系統中的應用，這方面的研究近年也取得了重要的成果。雖然開發成熟的多媒體輔助教學系統非常有意義也很必要，但并不是所有單位都具備多媒體教學系統的硬件條件，因此，不可能一下就開發出很完善的輔助教學系統。一個較好的途徑是先制作教學系統中需要的動態演示內容，再著手開發具體的系統，這種方式既解決了在不具備條件背景下的課程內容的動態演示問題， 又可在條件具備時提供完整的輔助教學系統。本文就是基于這樣的一個思路，通過展示設計多媒體輔助教學系統的第五章第二節的動線和導向設計的研究來進行。
展示設計第五章為展示專項設計。第一節內容是展示環境空間設計，第二節是動線和導向設計的研究。動線，即為觀眾在展示空間中參觀流動的路線，動線和導向設計必須將空間與時序相結合來研究。第一，應根據展示內容來確定參觀走向；第二，必須充分考慮原有建筑空間的局限，盡力使二者協調一致；第三，空間的經營與場地切塊、動線與平面計劃的擬定。宏觀與微觀空間的構成等設計應同步展開。動線的設計：必須根據展示主題、結構順序和功能區分等來考慮，根據展示的規模與性質，參觀動線的順序也可有可無。動線的基本形態主要由點、線和網格的設計所決定的。導向設計作為引導和區分空間關系的傳播媒介，除了圖形、色彩、信息等要素外，更要注重在環境中的實際應用。以人體工程學角度來分析，人對信息的接受主要是通過視覺，導向裝置的安置要充分考慮人的視覺感受。在導向設計時要充分考慮到相關人機學的要求，不能夠只考慮圖形、信息版式、色彩符號、情感構成而忽略了信息接受者空間的視覺尺度問題。在展示環境空間設計的構成中，信息接受者是導向設計的重要研究對象。合理的動線及導向設計是整個展示環境空間設計中人與空間互動的重要環節。
根據以上動線和導向設計的特點和要求，設定了大型博覽會、博物館和商業環境這三類典型的空間，運用3DSMax 輔助VRML 完成虛擬場景的開發與真實感繪制、聲音模擬等有關的重要技術。具體內容包括：幾何建模技術（包括B-Rep 表示法、曲面造型、粒子系統等內容），真實感實時繪制技術（包括紋理映射、環境映射、凹凸紋理、光照方程等內容），三維虛擬聲音的實現技術，實時碰撞檢測技術，基于圖像的虛擬現實技術（包括全景圖、同心拼圓、光流場等內容）。已經運用到場景表現方面的許多重要概念和原理，如LOD（Level of Detail）技術、Billboard 技術、紋理映射技術、高程圖、光照參數，等等，能夠提供一個較為真實的環境平臺。例如，在博物館空間環境中，可以根據圖紙建立起一座虛擬的博物館。要完全符合設定的各項要求，如地理位置、氣候、照明設施、人群等。有了這樣一個模型，可以先調出其平面圖紙進行動線設計的分析。為了更好地引導觀眾的行動，再加上各個動線上的視覺導示，最后把大家的不同想法輸入計算機里設定的欄目，然后計算機器渲染生成虛擬現實的圖像或影片，最后以動畫漫游隨著設定之動線游覽整個場館的方式呈現出來。每組同學拿出之前的設計說明進行比照，看有沒有可以改進之處。還可以把幾套不同的色彩體系放進去，看看不同的色彩系統所營造的不同的環境氛圍，甚至還可以模擬觀眾受導向系統設計的標示的影響度的大小、評估出入口的規模是否合適等。VR技術把教師和學生以及學生之間的互動通過計算機有效聯系起來，更直接地把教學內容深刻地傳達給學生； 學生的學習也不再是單純的接受，而是參與到獲取知識的過程之中，由被動變主動，學習效果更好。
通過3DSMax 輔助VRML作為展示空間設計動線和導向設計的研究，插值器、動畫生成、虛擬場景的創建和交互功能的實現等都發揮了不同的作用。在教學中有以下幾個特點：發揮計算機多媒體的優勢，采用恰當的表現方法，將復雜問題簡單化；激發學生積極性，打破被動接受的教學形式，變為教與學互動；具有科學性無疑是重要的原則，演示、模擬實驗符合科學性；設計及案例分析更清晰明了，影響更深刻。VR技術在很多國防和高新技術的演示和研究評估方面已經運用了多年，取得了很好的效果。隨著VR技術的發展和科技進步，在展示設計多媒體輔助教學系統的開發中，VR技術的運用也將會越來越深入和廣泛。
參考文獻
[1]黃心淵.Ideas多媒體輔助教學系統的開發[J].多媒體世界，1995（10）.
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VR虛擬現實技術具有3I特性，交互性、沉浸性和構想性。使用者可以通過虛擬現實技術，增強現實中的各種體驗，在某些特定情況下，還能突破各種局限性，讓使用者得到超越現實的更加真實的體驗。VR虛擬現實技術，包含了很多的計算機基礎應用技術，如計算機圖像顯示技術、計算機仿真技術、計算機流程處理技術等。通過這些技術，可以達到模仿使用者嗅覺、聽覺、視覺和觸覺等效果，讓使用者在虛擬環境中，能夠得到真實世界當中的體驗，而且規避到其中的一些傷害，并且能夠通過自身行動與周圍環境之間形成交互與互動，創建一種多維信息空間。除此之外，虛擬現實技術還具有超越現實的虛擬性，作為一種新型技術，它所能達到的虛擬效果絕對是最為逼真，交互性最強的，這也是他被稱為虛擬現實的原因，將虛擬照進現實。虛擬現實作為新型計算機技術，其核心當然離不開計算機，它主要也是靠計算機來生成一個可交互的虛擬環境，虛擬環境能夠產生立體效果的關鍵在于外設，與傳統鼠標鍵盤的交互方式不同，虛擬設備包括多種多樣的交互設備，里面配置有陀螺儀、速度感應計等，可以提供全方位的運動監測，用于三維空間的運動感應。其中，虛擬現實頭盔、數據衣和三維投影儀等都比較成熟，而像數據手套、三維鼠標跟運動跟蹤器等裝置主要用于虛擬現實交互。與現實中的感官體驗相比，虛擬現實技術一樣做到了視覺系統與運動感知系統的分離，不僅如此，還大大提高了分辨率、大場景的虛擬效果，并且帶有立體聲效，可以使人產生強烈的浸沒感。虛擬現實技術的應用前景十分廣闊，在文物保護、室內設計、交通模擬、虛擬現實3D游戲等領域，都有著不錯的發展，虛擬現實技術正在一步步改變我們的生活。本文就主要講一下虛擬現實在游戲中的應用。
二、虛擬現實技術在游戲中的應用
3D游戲，所追求的是一種虛擬現實的實現，一直致力于為玩家帶來最賤的感官體驗。游戲的發展從最初的簡單文字游戲，一步步到后來的大型網絡3D游戲，都是為了能給用戶帶來更好的真實性與交互性，希望能達到如客觀世界一般存在一個游戲的虛擬世界。3D游戲，即是三維游戲，3D游戲通過三維空間的原理，在游戲中運用了長、寬、高等三種度量，來達到游戲世界對客觀世界的真實還原，相對于2D平面游戲，也更加的吸引人。場景就是游戲世界各種活動所發生的場所，在游戲中起著很重要的作用，對于3D游戲開發來說，目前適合虛擬現實技術的有：冒險類、動作類、賽車類和角色扮演類。傳統的網絡游戲技術，目的是僅僅是為了滿足玩家的精神追求，更加注重游戲世界的設定，而忽視了玩家體驗，將玩家拒之于顯示器之外，玩家只能通過操作角色來體驗游戲中的各種設定，游戲體驗僅僅停留于鍵盤跟鼠標的操作，并不能真正達到一種真切的感官體驗。隨著網絡游戲時代、技術的發展，人們更加傾向于去進行帶有實際體驗的虛擬現實3D游戲，虛擬現實類游戲，占據著更多的市場，這種大大提高了玩家體驗，與傳統的3D游戲完全是不一樣的游戲，能讓玩家在其中得到感官上滿足。虛擬現實技術游戲模擬方面展現出它的優勢，玩家通過一系列的可穿戴設備，與游戲中的角色合二為一，它可以模擬任何世界上客觀存在的物質，也可以模擬人腦中抽象出來的精神物質，更加真實的體驗到游戲中的角色就是自己，自己就是游戲中的角色。虛擬現實技術在3D游戲中的應用完全的將人類智慧的結晶，科技的成果展現出來，它將虛擬現實技術的逼真性、互動性、沉浸性和構想性表現得淋漓盡致。計算機可以阻止一個虛假的圖像在墻壁前停止，但它卻很難阻止真人的行動，操作者在虛擬空間中的運動是不受限制的，可以自由出入于這個空間，這也是傳統模擬游戲與虛擬現實游戲之間存在的最大的差別，也是虛擬現實技術賦予游戲的獨特魅力。
三、虛擬現實技術前景和未來發展
虛擬現實技術現在的發展能夠將一些簡單的3D游戲進行完全的操作，但在一些大型3D網絡游戲中，仍然很難以讓玩家得到一個足夠良好的游戲體驗，所以還有很大的發展空間，讓玩家能夠真切的去體驗游戲世界當中的各種體驗，讓游戲帶給玩家更多的快樂。
VR虛擬現實技術作為一個新型技術，近年來一直備受關注，僅在2015年間就有200多家風投企業對VR行業總計投入了35億美元。這其中，很多明星、影視導演也熱衷于網絡新技術，像大家都很熟悉的林志穎，便有自己的科技公司，像黃曉明、張藝謀等藝人，也準備進入VR行業。國內一些大型企業，如聯想、小米、華為也都積極致力于VR硬件設備的開發。盡管現在VR行業看上去一片大號，但由于3D游戲主機在國內市場剛剛解禁，市場占有份額不打，限制了國內VR技術的發展，目前國內的VR技術水平與國際頂尖技術仍然存在較大的差距，仍然需要我們繼續的努力來發展VR技術。（作者單位：西華大學）
參考文獻：
[1]李勛祥.《虛擬現實技術與藝術》.武漢.武漢工業大學.
[2]陳浩磊，鄒湘軍，陳燕（1），陳燕（2），劉天湖.虛擬現實技術的最新發展與展望[J].中國科技論文在線。2011，6（1）：1-14
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隨著全球商業環境日趨復雜，跨國公司能否在未來的市場選擇最恰當的戰略方式，贏得先機，顯得迫在眉睫。盡管核心能力理論近來在戰略管理研究中廣泛運用，但由于來自企業外部競爭環境的不斷變化，企業獲取持續競爭優勢的基本模式已經為持續地獲取一系列暫時競爭優勢所取代。這樣的環境下，企業的競爭優勢很快地被不斷更迭的技術創新所侵蝕。在這種背景下，動態能力理論作為該理論的繼承，逐步形成并獲得快速發展。本文以韓國三星公司為例，用動態能力理論分析其發展過程中所使用的一系列戰略，以期為其他跨國公司的戰略選擇找到合適的出路。
二、動態能力理論綜述
動態能力理論強調企業在動態變化的環境中探索其內外的競爭能力。它分析了一個企業在日新月異的環境中如何發揮企業自身的優勢來應對環境的變化和挑戰。Teece認為，動態能力就是感知并抓住機會的能力。在進一步研究的基礎上，Teece、Pisano和Shuen認為，動態能力是企業整合、構建和重組，使其適應快速變化環境的能力。Luo認為動態能力由擁有能力、使用、分配能力和通過學習更新和獲得新的能力組成。焦豪等在動態能力的綜述中強調，在中國獨特背景下，動態能力可以由環境洞察能力、變革更新能力、技術柔性能力、組織柔性能力四個方面組成。即企業以提供自身的利益價值來滿足顧客需求，并洞察周遭環境，在變革更新動力的作用下做出快速的應對措施，通過技術柔性能力和組織柔性能力，配置與整合其價值鏈，最終取得企業所需要的資源和知識。近年來，動態能力的研究有了許多新的延伸，它涉及企業從感知機遇，到抓住機遇，一直到管理和面對新挑戰的全過程。首先是感知和發現潛在的機遇和威脅，即商業環境中新的機會和挑戰。再者是充分利用企業的資源和競爭優勢獲取機遇，對抗困難。最后通過一系列的戰略方法來保持其競爭優勢，達成企業的戰略目標。JantunenA.等人通過調查200多家制造型企業和服務性組織，分析并發現了跨國公司動態能力與其國際化績效的關系，從而提出動態能力是企業競爭優勢的潛在來源。
三、跨國公司動態能力理論中影響戰略選擇的因素
1.對市場的認知跨國公司的動態能力和對市場的認知有密切聯系，從而影響到了它的戰略及其戰略的實施。對機會的感知是與市場消費群體的文化密切相關的。對不同文化的認識可以導致對市場截然不同的判斷和結論，從而決定了不同的戰略。對市場的認知是一個知識的獲取和全球學習的過程。跨國公司的市場戰略包括進入戰略、價格戰略、公司的管理結構以及聯盟，兼并等，沒有對市場和消費者特性深入的認知就不可能制定有效的價格戰略。而聯盟、兼并的過程涉及新興市場的國家政策、企業文化等因素，成功的聯盟和兼并只有在掌握了充分的市場信息的基礎上才能完成。
2.對環境的認知跨國公司動態能力是對環境的認識、調整和改變的能力。改變一個企業的產品結構、周期和生產布局是困難的決定。將開發的產品直接銷售到各個市場是跨國公司開發市場常用的手法。但是由于不同市場的勞動力成本和支付能力存在較大差異，跨國公司不可能長期依賴全球化的產品。只有認識到這一點，改變其產品和市場戰略，才能把握住機會，在不同市場的拓展中獲得成功。
四、案例研究：韓國三星公司的戰略選擇
1.三星的戰略選擇
（1）多元化戰略和拷版戰略
1998年亞洲金融危機以前，三星公司將業務從米面磨坊拓展到電子、金融、機械、化學等多個領域，所采納的就是多元化戰略。美國學者Ansoff最早對多元化經營戰略定義，并在《哈佛商業評論》發表的論文《多元化戰略》中正式提出。1959年，E.Penrose多元化定義為企業既生產現有產品，又開發新產品，這些產品與原有產品在生產和營銷中有很大的不同，包括了各種最終產品的增加，垂直一體化程度的增加，以及企業運營的生產領域數目的增加。1970年，Wrigley在博士論文《分部制與多元化中》提出以企業最主要產品的年銷售額與企業的年銷售總額之比即專業化率對多元化進行分類。當時的三星公司主要關注相關產品型，同時引入了一部分的不相關產品，極大地豐富了其銷售的市場份額，獲取了一定的利潤。與此同時，三星公司的另一個戰略也同步進行，即拷版戰略，它是指一個企業所生產的產品技術、設計和零部件完全依賴外界的供給，該企業就像另一家企業的一個生產車間，只是依樣畫葫蘆地進行組裝而已。三星公司1969年進入家電和電子產業，當時的家電和電子產品市場，尤其是電視機迅速普及，而彩色電視機也已經成為炙手可熱的產品。然而，由于三星電子在成立之初并不掌握最起碼的電子技術，而那些掌握彩色電視機技術的外國公司不愿轉讓最先進的核心技術，只提供黑白電視機成套散件和組裝技術，因此三星電子選定的第一項產品是已經進入衰退階段且利潤率不高的12英寸黑白電視機。由于低收入發展中國家依然存在對這種低檔產品有需求的細分市場，加上韓國三星員工求知的文化氛圍，在較短時間內就把技術學到手并以低成本進行生產，這讓初出茅廬的三星電子公司受益不少。這一戰略體現了當時條件下的市場、產品和技術的合適匹配。
（2）品牌戰略和模仿戰略
1997年，亞洲金融危機波及韓國，眾多韓國公司艱難度日，三星公司業務全面告急。此時，三星集團及時啟動“新經營”運動，拋棄以往一貫的二流產品形象轉而專注高端市場。在美國，三星公司果斷全面停止和世界上最大的連鎖企業沃爾瑪的合作，轉而和Sears等迎合高層次消費者的專賣店合作，以提高品牌在美國和全球市場的形象，并確立三星獨創的設計風格。走向國際的三星公司認真汲取其他公司高端產品的技術，在品牌戰略得到肯定后，開始走模仿戰略。根據自己所處的品牌地位以及現有的技術含量，在模仿的同時對產品的設計作出改進，使自己的產品與其他企業的同類產品有所不同，更適合大環境下某些特定市場的需要。20世紀初，三星在智能手機市場上不停地追擊各個電子手機大牌。現在，它的市場份額甚至把蘋果甩在了后面。以GalaxyS4為例，這些手機都擁有較大的顯示屏和令人印象深刻的新功能。而這些成就歸功于三星的模仿戰略。作為一個典型的快速反應的模仿者，雖然三星公司曾因模仿蘋果的設計而遭到蘋果，但之后三星公司加快設計生產，根據市場反應大力推廣成功的產品。之后，三星公司不再只提供便宜版的類蘋果版手機，大屏手機、不同的功能、成功的營銷以及消費者青睞的體驗使其占據市場的很大份額。
（3）合作戰略和技術戰略
1998年金融危機的教訓，使得三星公司牢記曾經吃過的虧。從多元化戰略和拷版戰略升級為品牌戰略和模仿戰略，三星公司逐步地把握電子行業的核心技術。在此之外，三星公司也逐步拓展其他技術領域，比如VR技術。VR又叫虛擬現實，是綜合利用計算機圖形系統和各種現實及控制等接口設備，在計算機上生成的、可交互的三維環境中提供沉浸感覺的技術，把虛擬世界呈現在人們眼前。三星能自給自足的包括芯片、顯示器、鏡頭、頭顯外殼與電池模組以及其他半導體。這些硬件優勢與三星公司多年來在技術上狠抓不放，虛心求教，努力創新的原則息息相關。但僅僅有技術支撐還不夠，還需要有軟件的配套。這時，三星公司就著眼于合作戰略。OculusVR是一家專門開發虛擬現實技術和產品的初創公司，擁有較高的軟件技術。在兩家公司的合作中，Oculus仍生產它的虛擬現實頭盔產品專注于游戲類應用，因此它也非常需要三星的高像素密度的OLED顯示屏。所以，Oculus允許三星使用其移動軟件開發工具并協助開發用戶界面。對于三星公司而言，它想盡快進入虛擬現實市場，但它不想像Oculus和索尼那樣花大量的時間和資金，因此允許Oculus使用其下一代OLED顯示屏。這種雙贏的技術合作，不但為三星公司提供了更多的技術領域和市場份額，也將它的品牌又一次拔高了一層。
2.動態能力理論下三星公司的戰略分析
（1）學習并涉足其他行業
三星原本作為一家經營魚干、蔬菜、面粉和砂糖的小公司，卻因戰爭受到重挫，損失了近一半的財產。由于當時的韓國生活用品主要依賴進口，三星的原材料供應也亮起了紅燈，促使其轉向生產領域，因此其目標也調整為服務全國。在這樣的大背景下，三星公司開始擺脫起初的小產業，慢慢拓展到其他領域。1953年三星創立砂糖生產公司。1954年建立自產自銷的羊毛公司。1969年正式成立三星電子公司為未來韓國的電子行業打下基礎。之后又建立了韓國自己的化工廠。逐步地，韓國哪里原材料稀缺，三星公司就傾力向世界其他知名公司學習并建立相關產業，服務全國。三星公司以恢復韓國經濟為目標，從原本的小公司變成涉足多個領域的韓國巨頭公司，從原本的原材料生產到后來的日用產品生產，它采納的正是多元化戰略和拷版戰略。而這些戰略的選擇和實施，也正是因為當時韓國動蕩的社會環境。
（2）模仿并推動品牌國際化
動態能力真正能提升企業價值的重點在于復制與模仿。復制至少能為企業產生兩種戰略價值流，一是支撐在地理區域和產品線擴張方面的能力；二是這種復制還體現了企業內部學習與不斷提升的基礎。曾經的三星公司總是掛上低廉的代名詞，在三星公司走上高端國際化品牌之路后，開始孜孜不倦地追求設計、技術等核心競爭力，而模仿就是它的敲門磚。以手機為例，2006年三星的Samsung'sX830就是典型的MP3造型。這個設計想法就是來自于當時流行在外的MP3。以MP3的外形和功能作為基點，再配上電話的功能推出了這款產品，目的就是讓消費者能擁有當時最流行的手機。2008年，三星推出了SamsungCleo這款小巧玲瓏的翻蓋手機，配上新穎的全鍵盤模式，讓這款手機風靡一時。一年后，同樣的翻蓋手機配上橫屏翻蓋，這樣大膽而新奇的創意博得了許多求新人士的喜好……三星不斷地在模仿中追求卓越，在模仿中追求創新，在創新后追求更新，使自己的品牌和技術永遠先人一步。2011年，三星用自己全新的創意和5.3英寸的屏幕征服了整個手機界。這一次，三星公司用自己的設計和創意占領了市場，開始和蘋果多爭一杯羹。
（3）唯技術優先，謀互補合作
在三星普通電子產品市場飽和后，三星公司開始謀求其他出路以轉型難以突破的現狀。VR作為三星公司新的關注點之一，在經歷了幾年的技術研究后，三星的VR硬件和技術得到質的飛躍。但是對于這樣一個大型跨國公司而言，VR畢竟是一個新的方向，有很多的不確定性，它不可能將其他產品的利潤拿來再重新大量投資VR的研發。所以，對于VR軟件的技術缺失，三星公司選擇了互補合作的戰略模式。這樣的情況下，三星公司既可以緊緊抓住VR硬件核心技術，不落入外人手中，又可以對自己有利的伙伴進行挑選和匹配，形成一個組合，打下各大巨頭互相爭奪的VR市場。另外，在合作的過程中，三星公司可以向不同公司討教他們或缺的相關VR技術，并應用于未來新的VR產品研發上，不斷適應多變的市場，從中獲利。
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一、研究目的
信息技術的發展不斷給新聞業帶來新的挑戰和發展空間，在移動互聯網時代，傳統媒體面臨著數字化轉型，付費墻、移動終端App，數據新聞等新聞生產和消費應運而生。起源于20世紀50年代的虛擬現實技術近年來得到迅速發展，被廣泛應用于軍事訓練、醫學、工業、教育、藝術、旅游等領域。最近兩年，新聞業開始嘗試將虛擬現實技術融入新聞生產，由此產生的一種新的新聞樣式即虛擬現實新聞正日益引發關注。當VR技術被運用于體育新聞領域，產生“VR+體育新聞”的傳媒文化產品便可以稱為虛擬現實體育新聞。
本研究主要從體育賽事直播和體育新聞報道等兩個角度出發分析相關典型案例，虛擬現實技術應用于體育新聞業的現狀、前景和挑戰進行了討論，為“互聯網+”背景下傳統新聞媒體的數字化轉型提供理論參照。
二、研究對象與方法
（一）研究對象
本研究以2015-2016賽季的美國職業籃球聯賽（NBA）常規賽揭幕戰的VR直播、《紐約時報》NYT VR移動客戶端等虛擬現實新聞作品作為研究對象，在現狀分析的基礎上探析虛擬現實技術在應用于體育新聞時所面臨的挑戰與機遇。
（二）研究方法
論文的研究過程中運用了文獻資料法和調查法。調研了相關文獻，論證了虛擬現實新的概念、特征及發展歷史；調查了大量有關虛擬現實技術在體育新聞領域應用案例。
三、研究結果與分析
通過對目前虛擬現實體育新聞作品進行案例分析，可以看出虛擬現實體育新聞的引用主要集中在體育賽事直播和體育新聞報道等兩個方面。
（一）虛擬現實技術在體育賽事直播中的應用分析
體育賽事具有場面激烈、畫面感強的特點，因此體育賽事最先受到了VR技術的關注。利用VR的立體效果，可以讓觀眾在任何地方以實景的方式觀看足球、籃球、游泳等眾多競技類體育比賽項目。
目前，虛擬現實體育賽事直播已經在NBA、拳擊等賽事上應用。2015-2016賽季的NBA常規賽揭幕戰（對陣雙方為金州勇士隊和新奧爾良鵜鶘隊）即采用了VR技g進行直播，這是美國主流體育聯賽首次使用該技術直播比賽。NBA與特納體育和NextVR合作，以NextVR的虛擬現實平臺為基礎，捕捉賽場上的各種信息，虛擬現實攝像機所模擬的虛擬視角的位置在中場附近，向使用虛擬現實設備的觀眾提供180度的觀看視角。用戶從三星智能手機Oculus應用商店下載NextVR App，戴上虛擬現實頭盔能如同身在比賽現場那樣觀看比賽。
國內的基于VR技術的體育賽事直播同樣方興未艾。2015年11月，CKF中國功夫爭霸賽國際戰隊三番賽首站與暴風影音旗下的暴風魔鏡合作，以360°全景呈現的方式進行全程錄播。此外，樂視已經旗下首款 VR 產品――樂視 Cool1，未來也極有可能介入到體育賽事的VR直播中。
可以說，基于VR技術的體育賽事直播即將成為一門有著巨大機會的生意。中國體育產業規模預計在2025年之前擴大至現在的五倍，達到7800億美元，虛擬現實體育賽事直播也將出現巨大的商業機會。從以上案例分析可以看出，虛擬現實在新聞生產中的應用形式廣泛。
（二）虛擬現實技術在體育新聞報道中的應用分析
很多重大體育新聞事件，人們希望在重大的新聞現場得到真人身臨其境的感受。比如奧運會開幕式、世界杯足球賽決賽等。采用虛擬現實與體育新聞直播相結合，將使體育新聞的時效性更強，使體育新聞事件更具有現場感。此外，虛擬現實新聞直播還能省略節目制作、播出的許多環節，同時也保證了現場信息傳播的真實性和可信性，使信息在傳播過程中最大程度地減少了損耗，還原體育事件以本來的面目，以原生態的面貌呈現在觀眾面前。
《紐約時報》于2015年推出一款名為NYT VR的虛擬現實APP，成為新聞業歷史上對虛擬現實新聞直播的首次嘗試。以《紐約時報》的《行走紐約（Walking New York）》視頻為例，受眾可以從天空中直升機的視角俯視紐約全城，這些都是大多數受眾不曾有過的體驗。其他新聞媒體的嘗試還包括：《經濟學人》用VR技術讓一座被IS恐怖組織破壞的伊拉克博物館“重現人間”；BBC研發部使用360度全景視頻報道突發事件。在國內方面，VR內容制作企業蘭亭數字和新華社合作為深圳滑坡事件做的VR直播也取得不錯的反響，不到24小時的點擊量是64萬人次。
發展虛擬現實體育新聞報道已經成為新聞業不斷創新的必然趨勢。當新聞從“抓取一切”走向“深潛”，VR技術突破傳統新聞的篇幅限制，囊括幾乎所有細節。未來的虛擬現實新聞會提高清晰程度，加強復現能力，擴大信息含量，通過將技術優化融入新聞實踐中去，將新聞價值的表現力和感染力提升一個層次。
四、結論與建議
虛擬現實技術作為一種迅速發展的新興數字技術，其互動性，沉浸性和在場感使人們能夠沉浸在虛擬環境，獲得身臨其境的體驗。虛擬現實已被廣泛應用于航空、醫學、教育、旅游等多個領域。近年來，運用虛擬現實制作體育直播和體育新聞的潛力逐漸引起新聞界重視。很多專家指出，體育事件現場直播在今天乃至今后傳媒格局中都將占據一個不可替代的位置，虛擬現實體育新聞甚至將成為重要的媒介入口并將帶領媒體進入下一個時代。但是，通過分析上述典型案例可以發現，虛擬現實體育新聞在內容質量、技術限制、制作與使用成本和倫理標準上仍存在著很大的發展空間。
內容質量：體育新聞價值不可忽視。在目前的虛擬現實新聞的實踐中存在技術創新掩蓋新聞價值的現象。由于重大新聞事件十分有限，后期制作的耗時耗力，新聞選擇傾向于清晰度高、接近性的內容，造成新聞價值的時新性、重要性、顯著性不足。因此，隨著VR技術日漸成熟和普及，如何讓體育新聞價值借助新技術更好地體現出來而不是被新技術掩蓋或者挾持，是業界必須重視的問題，也是數字新聞獲得流量、成功轉型的關鍵。
技術限制：用戶體驗需要加強。虛擬現實體育新聞希望給用戶帶來親臨重大體育賽事現場的體驗，但是在現有的技術水平下，真實感的副作用是部分用戶的不適，其中最突出的是使用過程中的移動眩暈感。此外，可穿戴式設備產生的熱量和對頸椎的壓迫導致用戶無法進行長時間觀看體育賽事，阻礙了VR技術在體育新聞直播方面的發展[7]。
制作與使用成本：應用仍需普及。使用虛擬現實技術制作體育新聞需要整體設計構思、大量的技術投入，耗時長、成本高昂。基于較高的技術和成本要求，目前虛擬現實技術多應用于時效性弱的調查性新聞報道或者重要事件的直播，然而時效性和現場感極強的體育事件為虛擬現實體育新聞提出了更高的要求。
倫理問題：倫理標準急需制定。虛擬現實技術提供了新的新聞敘事模式，也帶來了人們的憂慮――虛擬現實是不是對新聞真實性的挑戰和破壞。虛擬現實新聞雖名為“虛擬”，但與一般的文字新聞、圖片新聞沒有本質上的區別。不可否認虛擬現實技術對新聞真實性提出了進一步的要求，傳統的新聞倫理已經不能完全適合于虛擬現實新聞。因此，業界需要在實踐中對虛擬現實新聞的制作規范形成共識。
參考文獻：
[1] Burdea G C， Coiffet P. Virtual reality Technology [M].John Wiley & Sons，2003.
[2] 杜江，杜偉庭.“VR+新聞”：虛擬現實報道的嘗試[J].青年記者.2016，06：23-24.
篇11
從識別、感知、認知，到做決策、反饋，人工智能在過去五年有非常大的進步。博弈的例子有AlphaGO，感知的例子有微軟小冰，決策的例子有Google Gmail的自動回復。
我在30多年前就做人工智能，可惜，無論對弈、語音識別、自然語言理解都沒有生逢其時。因為當時機器不夠快，數據不夠多，算法不夠先進。但是今天，它們夠先進了。
機器學習最重要的一個突破是深度學習。深度學習，就是用非常大的神經元，用巨量的數據充進去訓練。它可以在識別、分類或者預測方面，遠遠超過任何過去的算法。這個學習的算法特別適合巨大的數據量。
什么情況才能用人工智能？人工智能不是萬能的，但滿足以下條件，人工智能絕對可以做出特別有價值的產品：千萬級別的海量數據；頂尖的科學家；非常清晰領域的邊界；非常好的標注；非常多的計算量。
很多人說人工智能好遙遠。其實不是，百度、淘寶、滴滴的背后都是一個人工智能引擎。一些過去認為比較遙遠的，如圖像識別、語音識別的比賽，機器已經超越人了。
人工智能的應用領域
一個創業公司的用戶達到了千萬級別的時候，肯定需要人工智能引擎。因為系統需要做一些判斷和推薦：推薦什么商品給用戶，該放什么樣的廣告。所以，做人工智能創業的，最好是已經有互聯網數據的公司。
當然，還有很多公司是沒有互聯網數據的，這些公司也能創造價值。
哪些領域會最先呢？一定是數據最大、最快能產生價值的領域。如金融領域：銀行、保險、券商、智能投庫、AI量化基金，是最快能產生價值的。
哪些是對人類最有意義的？一定是醫療領域。癌癥的檢測、切片，基因個性化的治療。
最大的一個領域應該是無人駕駛。當電動車、共享經濟、無人駕駛三件事情同時發生的時候，人類經濟會產生最大的提升和改變。以后我們出去打車，應該是隨叫隨到，人都不需要買車了，停車場也不需要了，路上的車也變少了，空氣也變好了，這些都是一些會發生的很好的“副作用”。
最厲害的AI公司將是Google。當Google搜索里面的引擎被提煉出來成為一個Google大腦的時候，用在互聯網領域就變成了Gmail的自動回復，變成了Google的搜索和廣告；用在汽車領域就是GoogleCar；用在人的健康領域就成了GoogleHealth；用在圍棋上就是AlphaGO。
百度大腦也是一個類似的項目。每個偉大的互聯網公司都應該考慮：擁有大數據是不是也應該像Google一樣，用更多的深度學習創造商業價值？
中國有特殊機會
當你要做人工智能的時候，我有幾個建議：要有特別大的數據，最好是閉環的，只有你有，別人沒有；要買很多機器，尤其考慮GPU；要有經驗豐富的深度學習專家；最后要把年輕人訓練起來。
為什么特別提到訓練年輕人呢？因為一個優秀的數學和計算機專業畢業生，培訓6個月就可以做人工智能工程師了。
因此，最領先的人工智能國家，當然是技術最領先的、論文最領先的、應用最領先的，而且也是年輕人最上進、最努力、最勤奮的國家。
中國有一些很特殊的機會。中國教育特別重視優秀的理工、數學底子，世界上的人工智能論文43%都是中國人寫的。中國傳統企業比美國落后，但這表示人工智能注入進去就會產生很大價值。在座每一個潛在的獨角獸公司和快到獨角獸的公司，如美圖、知乎、BRPK，都在快速的招人工智能專家，幫他們提升價值。美國領先的公司，無論是Google、坦斯福羅，還是微軟、CNTK、Facebook，在中國都很難本土化，這都是中國公司的機會。
人工智能時代的投資藍圖
創新工場在人工智能時代的投資藍圖包括以下幾個方面。
大數據公司。誰有大數據，我們就可以做人工智能。
R別。語音、手勢、人臉等識別會有很大的突破，但是自然語言的理解，即語義方面的突破，可能還需要5-10年。
傳感器。傳感器現在很貴， Google做輛車要幾十萬美元，但我深信三年以后價格就會降下來。所以，我們更愿意投資那些現在看起來很貴，但一旦量產價格就會降下來的公司。
家庭機器人。家庭機器人長的像人的，恐怕還需要近十年的時間。但是，一些智能音箱、工業商業的應用，可以快速發展起來。
無人駕駛。無人駕駛一定是先開始輔助人駕駛，然后人來輔助機器，最后才能達到全天候的駕駛。
我們投資的人工智能項目，比較著名的是FACE++，還有地平線機器人、小魚在家、金融界的人工智能第四范式，以及玉石科技的無人車，它已經開始在園區里面上路測試了，連駕駛盤都沒有，所以完全是無人駕駛的工作。
我們深信，十年以后回顧人類歷史，人工智能不只是一個創業的機會，也絕不僅是一個移動互聯網之后最好的創業機會，而會被認為是人類有史以來最好的創業、創新機會，對人類有潛在的巨大改變，對人類生活有最大提升的一種技術。（本文摘自李開復12月6日在WISE-2016獨角獸大會上的演講，有刪改，標題為編者所加，未經本人確認。）
一周視點
李開新
360手機執行副總裁2017年不折騰
作為初創企業和新品牌，穩和好要比高和快更重要。天道酬勤，只要不折騰，有正確的方向和明確的定位，企業總歸會成功的。
12月5日，360手機新掌門李開新接受媒體采訪時表示，2017年的思路是穩健運營，不折騰，不去做一夜暴富的夢，認認真真專心做手機。
古永鏘
優酷創始人、阿里文娛戰略投資主席融合、鏈接是未來關鍵
用兩個詞來形容我看到的未來：融合和鏈接。搶用戶、圈地這種邏輯在新的十年越來越難，但如何使融合和鏈接產生增值是企業需要考慮的關鍵。
12月6日，古永鏘在WISE-2016獨角獸大會演講中說，未來是融合的時代，也是全球互聯網的時代。文化娛樂將是一個重要風口，產生很多創業機會。
唐沐
篇12
VR技術就是虛擬現實技術，它是一種能夠讓現實中的人在計算機所創造的虛擬信息世界中體驗與現實世界同樣的事和物。它所具有多感知性、沉浸性、交互性和構想性的基本特征。這種虛擬技術集合了計算機圖形圖像技術、現實仿真技術、多媒體技術等等的多種科學技術。它能夠模擬出人的視覺，聽覺，觸覺等的感官功能。使人在計算機所創造的虛擬世界中通過語言、動作等等的方式進行實時交流，可以說這種技術的發展前景是非常的廣闊的。
2.虛擬現實技術的特征介紹
①多感知性的特征，是指視、力、觸、運動、味、嗅等感知系統，從人類理想的虛擬現實技術的發展來說，是希望能夠給完全的模擬出現實中所有的感知，但因目前的技術掌握和傳感技術的限制，僅僅只能模擬出以上視、力、觸、運動、味、嗅等感知系統的。
②沉浸性又稱浸沒感或臨場感，存在感等，具體是指人以第一人稱存在在虛擬世界中的真實體驗。當然，以目前技術還沒有達到最理想的程度。
③交互性就是指人在虛擬世界中，能夠像在現實當中一樣，可以通過對一些物體的抓取、使用等動作，感覺到所觸碰的物體的重量，形狀，色澤等一些人與物體之間的互動信息。
④構想性，即在虛擬的世界里面，將所想的物件所做的事情在虛擬世界呈現出來，這樣做能達到什么樣的效果，那樣做又能達到什么樣的效果，甚至還可以把在現實世界不可能存在的事和物都可以在虛擬世界中構想出來。
3. VR技術的應用范圍
VR技術由誕生到現今已經歷了幾個年代，其應用范圍也越來越廣，如醫學方面，可以提供給醫生進行模擬手術，這樣大大提供了現實中手術的成功幾率，還有軍事，科技，商業，建筑，娛樂，生活等等。
4. VR技術中涉及的相關技術
①立體視覺現實技術：人通過視覺所獲取到的信息是人本身所有感覺中最多的一種感官，所以虛擬現實技術中立體顯示技術占有不可或缺的重要地位。
②環境構建技術：在虛擬世界中，構件環境是一個重要的環節，要營造一個區域的環境，首先就要創造環境或建筑模塊，然后在這個基礎上再進行實時描繪、立體顯示，從而形成一個虛擬的區域環境。
③真實感實時描繪技術：要在虛擬世界中實現與現實世界相同的事物，僅靠立體顯示技術還是遠遠不夠的，虛擬世界中必須存在真實感和實時感，簡單來說就是實現一個物體的重量，質量，色澤，相對位置，遮擋關系等的技術。
④虛擬世界聲音的實現技術：在虛擬世界中雖然視覺是獲取信息的重要途徑之一，除了視覺還有很多感官系統可以獲取到周圍的信息。如聽覺，這種技術就是在虛擬世界中實現聲音，這樣人在虛擬世界里不僅能夠看得到也能聽得到。
5. VR技術中所涉及的硬件設備
①輸入設備
與虛擬現實技術相關的硬件輸入設備分成兩大類：一是基于自然的交互設備，用于虛擬世界的信息輸入；另一種是三維定位跟蹤設備，主要用于輸入設備在虛擬世界中的位置進行判定，并輸送到虛擬世界當中。
虛擬世界與人實現自然交互的形式有很多，例如有數據手套，數據衣服，三維控制器，三維掃描儀等。
數據手套是一種多模式的虛擬現實硬件，通過軟件編程，可進行虛擬場景中物體的抓取、移動、旋轉等動作，也可以利用它的多模式性，用作一種控制場景漫游的工具。數據手套的出現，為虛擬現實系統提供了一種全新的交互手段，目前的產品已經能夠檢測手指的彎曲，并利用磁定位傳感器來精確地定位出手在三維空間中的位置。這種結合手指彎曲度測試和空間定位測試的數據手套被稱為“真實手套”，可以為用戶提供一種非常真實自然的三維交互手段。
數據衣是為了讓VR系統識別全身運動而設計的輸入裝置。數據衣對人體大約50多個不同的關節進行測量，包括膝蓋、手臂、軀干和腳。通過光電轉換，身體的運動信息被計算機識別。通過BOOM顯示器和數據手套與虛擬現實交互數據衣。
②輸出設備
人在虛擬世界中要體現沉浸的感覺，就必須實現現實世界中的多種感受，如是視、聽、觸、力、嗅、味等感官感覺，只不過以目前的虛擬技術只實現了視覺，聽覺和觸覺罷了。
③VR構成設備
虛擬現實世界的構成，主要的設備就是計算機本身了，虛擬世界的所有景象都是靠一個個模型造成的，而這些模型則是由計算機制作出來的。一般計算機被劃分成四個部分，第一：高配置的個人計算機，專門用于普通的圖形配置加速卡，實現于VR技術中的桌面式特征；第二：高性能圖形工作站，就是一臺高配置的圖形處理計算機；第三：高度并行系統計算機；第四：分布式虛擬實現計算機等四個分類。
6. VR技術上的難點探討
隨著計算機的不斷發展，人與計算機的互動性得到了非常好的提現。而這種技術則成為了VR技術建立的主要手段。但是實時現實始終一直阻擋這VR技術前進的一大難點之一，即時在理論上能夠分析得到高度逼真、實時漫游的虛擬世界，但至少以目前的狀況來說還達不到理論上的要求。這種理論性的技術是需要強大的硬件配置要求支撐的，比如說速度極快的圖形工作計算機和三維圖形加速卡等等設備，但以目前的設備來看即時最快的圖形處理計算機也不能達到十分逼真的同事又是實時互動的虛擬世界。根本的原因就在于，因為引入了人與虛擬世界的互動，需要即時生成新的動態模型時，就不能達到實時的效果了，所以就不得不降低圖形模塊的清晰度來減少處理的時間，這樣直接導致了虛擬世界的逼真在某程度上的減少，這就是所謂的景物復雜度的問題了。
圖形模塊的生成是虛擬世界中的重要瓶頸，虛擬世界的重要特性隨著人的位置、方向的不斷變更狀態下感受虛擬世界的動態特性，簡單來說，就是你移動一下位置和方向后所看到的即時生成的圖形模塊景象。有兩種指標可以衡量用戶沉浸在虛擬世界中的效果和程度。其一就是之前所說的動態特性；其二就是互動的延遲特性。自然動態圖形的形成的幀數是30幀，至少也不能低于10幀，否則整體畫面就會出現嚴重的不連續和調動的感覺。互動延遲是影響用戶的另一個重要指標，如人在飛機上飛行時，位置的變換和方向的控制，這時系統應當即時產生相對的圖形畫面，期間的時間延遲應不大于0.1秒，最多也不能大于1/4秒。否則在長期的工作中，人會容易產生疲勞、煩躁或者惡心的感覺，嚴重地影響了“真實”的感覺。以上兩種指標都以來計算機圖形處理的速度。對于動態的模塊圖形生成而言，每幀的圖形生成時間在30～50毫秒之間為較好；而對于互動性的延遲，除互動式輸入及其處理時間外，其圖形的生成速度也是重要的因素。而以上所敘述的因素都與圖形處理的硬件組成有直接的相互關系，除此之外還有賴于應用技術的因素，如虛擬場景的復雜程度和圖形模塊生成所需的真實感等等。
7. VR技術在各國的研究情況
①VR技術在美國的研究現狀
美國是虛擬現實技術研究的發源地，虛擬現實技術的誕生可以追溯到上世紀40年代。最初研究的虛擬現實技術只是用于美國軍方對飛行駕駛員和宇航員的模擬訓練。然而，隨著冷戰結束后美國軍費大大的削減，虛擬現實技術就逐漸轉為民用，目前美國在該領域的基礎研究主要集中在感知、用戶界面、后臺軟件和硬件四個方面。
上個世紀80年代，美國宇航局及美國國防部組織了一系列有關虛擬現實技術的研究，并取得了令人矚目的研究成果，美國宇航局Ames實驗室致力于一個叫“虛擬行星探索”的實驗計劃。現在美國宇航局已經建立了航空、衛星維護的模擬訓練系統，空間站的模擬訓練系統，并且已經建立了可供全國使用的模擬教育系統。北卡羅來納大學的計算機專業就是進行虛擬顯示技術研究最早最著名的大學。他們主要研究分子建模、航空駕駛、外科手術仿真、建筑仿真等。喬治梅森大學研制出一套在動態虛擬環境中的流體實時仿真系統。施樂公司研究中心在模擬現實技術領域中主要從事利用VRT建立未來辦公室的研究，并努力設計一項基于模擬現實技術使得數據存取更容易的窗口系統。波音公司的波音777運輸機采用全無紙化設計，利用所開發的虛擬現實系統將虛擬環境疊加于真實環境之上，把虛擬的模板顯示在正在加工的工件上，工人根據此模板控制待加工尺寸，從而簡化加工過程。
圖形圖像處理技術和傳感器技術是以上VR項目的主要技術。就目前看，空間的動態性和時間的實時性是這項技術的最主要焦點。
②VR技術在歐洲的研究現狀
在歐洲，英國在VR開發的某些方面，特別是在分布并行處理、輔助設備（包括觸覺反饋）設計和應用研究方面。在歐洲來說是領先的。英國Bristol公司發現，VR應用的交點應集中在整體綜合技術上，他們在軟件和硬件的某些領域處于領先地位。英國ARRL公司關于遠地呈現的研究實驗，主要包括VR重構問題。他們的產品還包括建筑和科學可視化計算。
歐洲其它一些較發達的國家如：荷蘭、德國、瑞典等也積極進行了VR的研究與應用。
瑞典的DIVE分布式虛擬交互環境，是一個基于Unix的，不同節點上的多個進程可以在同一世界中工作的異質分布式系統。
荷蘭海牙TNO研究所的物理電子實驗室（TNO- PEL）開發的訓練和模擬系統，通過改進人機界面來改善現有模擬系統，以使用戶完全介入模擬環境。
德國在VR的應用方面取得了出乎意料的成果。在改造傳統產業方面，一是用于產品設計、降低成本，避免新產品開發的風險；二是產品演示，吸引客戶爭取定單；三是用于培訓，在新生產設備投入使用前用虛擬工廠來提高工人的操作水平。2008年10月27-29日在法國舉行的ACM Symposi- um on Virtual Reality Software and Technoogy大會，整體上促進了虛擬現實技術的深入發展。
③VR技術在日本的研究現狀
日本的虛擬現實技術的發展在世界相關領域的研究中同樣具有舉足輕重的地位，它在建立大規模VR知識庫和虛擬現實的游戲方面作出了很大的成就。
在東京技術學院精密和智能實驗室研究了一個用于建立三維模型的人性化界面，稱為SpmAR NEC公司開發了一種虛擬現實系統，用代用手來處理CAD中的三維形體模型。通過數據手套把對模型的處理與操作者的手聯系起來；日本國際工業和商業部產品科學研究院開發了一種采用x、Y記錄器的受力反饋裝置；東京大學的高級科學研究中心的研究重點主要集中在遠程控制方面，他們最近的研究項目是可以使用戶控制遠程攝像系統和一個模擬人手的隨動機械人手臂的主從系統；東京大學廣瀨研究室重點研究虛擬現實的可視化問題。他們正在開發一種虛擬全息系統，用于克服當前顯示和交互作用技術的局限性；日本奈良尖端技術研究生院大學教授千原國宏領導的研究小組于2004年開發出一種嗅覺模擬器，只要把虛擬空間里的水果放到鼻尖上一聞，裝置就會在鼻尖處放出水果的香味，這是虛擬現實技術在嗅覺研究領域的一項突破。
④國內虛擬現實技術研究現狀
在我國虛擬現實技術的研究和一些發達國家相比還有很大的一段距離，隨著計算機圖形學、計算機系統工程等技術的高速發展，虛擬現實技術已經得到了相當的重視，引起我國各界人士的興趣和關注，研究與應用VR，建立虛擬環境、虛擬場景模型分布式VR系統的開發正朝著深度和廣度發展。國家科委國防科工委部已將虛擬現實技術的研究列為重點攻關項目，國內許多研究機構和高校也都在進行虛擬現實的研究和應用并取得了一些不錯的研究成果。
北京航空航天大學計算機系也是國內最早進行VR研究、最有權威的單位之一，其虛擬實現與可視化新技術研究室集成了分布式虛擬環境，可以提供實時三維動態數據庫、虛擬現實演示環境、用行員訓練的虛擬現實系統、虛擬現實應用系統的開發平臺等，并在以下方面取得進展：著重研究了虛擬環境中物體物理特性的表示與處理；在虛擬現實中的視覺接口方面開發出部分硬件，并提出有關算法及實現方法。
清華大學國家光盤工程研究中心所作的“布達拉宮”，采用了QuickTime技術，實現大全景VR制；浙江大學CAD&CG國家重點實驗室開發了一套桌面型虛擬建筑環境實時漫游系統；哈爾濱工業大學計算機系已經成功地合成了人的高級行為中的特定人臉圖像，解決了表情的合成和唇動合成技術問題，并正在研究人說話時手勢和頭勢的動作、語音和語調的同步等。
篇13
傳統的課堂教學模式對人類的發展貢獻巨大，而隨著信息技術的快速發展，信息量成幾何倍數增加，以課堂教學為主的知識傳播途徑，已經無法滿足信息時代對教育的要求。高校的各個學科如理工科（包括網絡、通信、汽車等專業）、醫學，包括生物、化學、天文等都需要大量的動手實踐，但目前高校的專業實驗室一方面實體投入巨大，另一方面存在應用效率不高，設備陳舊，與最新技術脫鉤等問題。
虛擬現實技術這幾年的飛速發展在科技與教育等領域都引起了極大關注。將虛擬現實運用到教育領域可達到傳統方式無法提供的逼真、沉浸式的體驗。虛擬現實技術引入課堂教學已成為時代所需，因此多學科虛擬實驗平臺的設計和實現有著廣泛的應用前景和巨大的價值。
1 虛擬實驗平臺介紹
虛擬現實技術整合了多門前沿技術，如圖形學、智能感知、網絡技術、圖像識別等，將高速計算的數字信息轉化為人體能感知的圖像、視頻、音頻、觸感等形式，并對人體的行為作出實時交互。虛擬實驗平臺是由虛擬現實技術和傳統實驗相結合產生和發展出來的新型實驗模式。本平臺致力于將不同技術、不同學科的學習和實驗環境綜合在一起，集合成統一的實驗平臺。
2 設計思路及系統功能分析
2.1 設計思路
本虛擬實驗平臺突破傳統教學模式，以實際的校園建筑物、布局、教學及生活環境為藍本，通過3D建模將校園完整的在虛擬環境中展現，并將多學科實驗室靈活的安排在虛擬校園中，可通過漫游方式到達，也可通過菜單選擇方式進入。這種技術開發的虛擬漫游給人一種身臨其境、逼真的效果。
2.2 系統架構設計
本系統主要包括VR模式選擇、漫游模式、課堂的動態更換、實驗內容等。具體功能結構如圖1所示。
2.3 系統技術平臺架構
虛擬環境采用3D Max建模，設計系統采用Unity 3D。
Unity 3D系統可對數量龐大的模型、光照進行實時處理及動態渲染。Unity同時對C#，JS，BO等開發語言有良好的支持。展示平臺分為數據模型、數據庫、Unity 3D服務、開發接口和表現層5層結構。Unity 3D：系統的運行邏輯。包括VR相機控制、碰撞檢測、動作觸發、藍牙連接、多平臺控制等。
2.4 功能描述
2.4.1 本系統兩個主要功能
（1）校園漫游功能：為學校提供極佳的展示平臺，可進行如招生宣傳、校貌展示等。本平臺虛擬了現實校園的全部場景，訪問者通過佩戴虛擬設備即可實現校園中的自動漫游和手動漫游，以及轉動頭部進行環視，訪問者還可通過藍牙手柄進行移動和跳躍等動作。
（2）虛擬實驗室。本系統設計了兩種版本：PC版、移動版。PC版通過PC鼠標、鍵盤進行控制；移動版通過虛擬眼鏡、藍牙手柄等虛擬現實硬件設備使得用戶能夠和虛擬場景進行交互。
2.4.2 功能特點
（1）提高教學效果：本平臺不僅可以給學生展示實驗對象的復雜結構、工作原理，還可以在具體的情境中通過主動的學習獲得知識，大大的提高了教學效果。
（2）教學手段突破傳統：利用虛擬現實技術創造出教學環境和教具，并讓學生置身其中，使其產生真實的感覺，就像在真正的世界一印
（3）互動：訪問者能通過設備在虛擬場景產生動作，如前進后退，擺動頭部進行環境的觀看或走近虛擬零件設備進行細節觀察。后期將通過手持設備以及攝像頭的動作捕捉，識別人體的行為，進行相應，即可進行全面的操作。
（4）虛擬校園漫游：是數字校園建設的重要組成部分，它的研究和創建對以后數字校園的建設有重要的現實意義。同時也提高了校園管理的效率和科學化水平新生在入學前就可以全面的了解校園的布局，交互式的查詢，可以了解校園的所有信息，為盡快的適應學習生活提供方便。
2.4.3 系統實現價值
（1）節約成本。很多實踐性的課程因為沒有相應設備或者場地受限以及型號不一致，而導致不能執行。虛擬實驗平臺上，老師和學生帶上虛擬眼鏡，就可做各種想要的實驗，學習到與真實操作一樣的知識。而且，很多情況下會比真實世界中學到更多東西，因為可以不斷的試錯，而不用擔心設備損壞或物料損失。在保證教學效果前提下，極大地降低了學校投入成本。
（2）風險降低。實際環境中很多操作也許會有各類的危險性，而采用虛擬實驗平臺進行操作，學生即使做這些危險地實踐操作也不會產生危險。比如：虛擬汽車駕駛教學系統，可避免實際駕駛過程操作失誤造成的汽車的嚴重事故。
（3）突破時空、想象的局限。利用虛擬實驗平臺，可突破時空限制。如：傳統教學只能在固定時間，固定地點進行學習，現在可以24小時，通過網絡遠程學習都不是問題。傳統教學一些抽象或無法表達的概念，比如大到星球天體，小到電子夸克，現在都能通過虛擬實驗進行學習。
3 系統實現
3.1 總體環境構建
（1）學校的3D建模：使用AutoCAD平面構建后，使用3D MAX建模，再導入Unity整合，如圖2所示。
（2）地形系統：增加草地、高山、森林、平地等豐富的地形結構，讓環境更真實。
3.2 漫游功能實現
（1）攝像頭模式：系統提供了兩種攝像頭模式：VR模式與普通模式。可通過主菜單上的VR Mode 按鈕進行選擇，如圖3所示。
普通模式即正常單攝像頭顯示屏幕上的內容。VR模式是通過兩個攝像頭的結合來模擬人左右眼所看到的不同影像，從而達到逼真的3D效果。下面是激活VR模式時的部分代碼：
（2）自動漫游模式：將VR的兩個攝像頭進行整體自動循跡移動。
（3）手動漫游模式：移動端模式：用戶可以佩戴VR眼鏡，通過頭部轉動改變視角，使用藍牙手柄控制運動方向、返回上級菜單、確定等動作。
PC端模式：用戶通過鍵盤的W、S、A、D按鍵控制前進后退，Alt按鍵、Ctrl按鍵與鼠標配合調節視角。下面為部分代碼：
（4）藍牙手柄的連接控制：藍牙手柄采用暴風生產的手柄，有六向搖桿、返回鍵、確認鍵、開關機/菜單鍵等，可滿足一定需求。手柄主要作用是在手機上通過VR模式進行觀看時，實現與虛擬環境的互動。下面是藍牙設備連接時的部分代碼：
3.3 多學科實驗室搭建
本系統搭建了天文學實驗室、化學實驗室、汽車實驗室等。
（1）虛擬汽車實驗室（VR模式）說明：教室與學生可在虛擬汽車實驗室中進行對汽車進行維修、組裝，如圖4所示。
（2）虛擬天文實驗室。在天文實驗室里，太系，設置地球月球的自傳公轉，學生可以近距離探究宇宙星體，如圖5所示。
（3）虛擬化學實驗室。在虛擬化學實驗室里面學生可以進行化學試劑的調配、觀察物質的分解與化合。
3.4 與測試
本系統通過Unity了安卓版應用程序，APP名為“掌上課堂”。通過了華為、小米、魅族等手機的測試，只要是安卓4.0以上版本，屏幕4.7寸以上，均能運行，如圖6所示。
手柄和虛擬眼鏡目前支持暴風魔鏡系列和谷歌Cardboard眼鏡。其他設備還待后期測試。
4 結語
本系統將虛擬現實作為一種新興的教學媒體應用到校園信息化和教育教學中，帶給我們嶄新的教育思維，具有非常高的現實意義和科學性：首先，基于校園的教學、生活虛擬校園環境供瀏覽，可提高學校知名度和認知度；其次，在此基礎上搭建多學科虛擬實驗平臺，可提高教學水平，并為學校的實踐教學和遠程教學點提供可移動的電子教學場所，創造更大的經濟效益與社會效益。
參考文獻
[1]劉輝，曾松.計算機類課程虛實結合的實驗室構建[J].計算機教育，2011（20）.
[2]王元娟.基于高校虛擬實驗室發展若干問題的建議[J].科技信息，2009（7）：130.
[3]Grigore C?Burdea，[法]Philippe Coiffet.虛擬現實技術[M].魏迎梅譯.北京：電子工業出版社，2005.
