总而言之，GPIB技术是IEEE488标准虚拟仪器较为早期的一个发展阶段。随着它的出现，促使着电子CAN总线控制器测量独立的单台手工操作逐步向大规模自动测试系统的方向发展。目前典型的GPIB系统它是由一台PC机、一个GPIB接口卡和若干台GPIB形式的仪器通过GPIB电缆连接而成。在标准情况下，一块GPIB接口可带多达14台仪器，电缆长度可达40米。
就目前来说，我国的GPIB技术可用计算机实现对仪器的操作和控制，替代传统的人工操作方式，可以方便地把多台仪器组合起来，形成一个自动测量系统。GPIB测量系统的结构和命令实际上很简单，这主要应用于台式仪器，适合于精确度要求高的，但不要求对计算机高速传输状况时应用。
而GPIB总线的虚拟仪器系统说白了就是以GPIB总线仪器与计算机为硬件平台组成的虚拟仪器测试系统，GHB卡将可编程仪器与计算机联系起来，通过计算机的控制去执行各项任务操作。它的硬件配置包括PC机，PCI-GPIB接口模块EP-H6280，频谱仪：AV4032，数字多用表：34401A，微波功率计：ML2430A和任意波形发生器：33250A等等。它的测试要求是要有频谱仪，33250A，微波功率计和微波信号源等。其测试框构图如下图1所示。
图1测试框构图
2.GPIB总线虚拟仪器工作原理
单就GPIB总线虚拟仪器的工作原理来说，该系统在软件的大力控制下不仅实现了以往单台虚拟仪器的测控功能，更重要的是它实现了测控系统的整个组态功能。在实际工作运行中，根据测控对象的实际需要可以进行组态选择合适的自动测控系统功能。但是需要特别说明的是，在实际中应该对不同物理量应选配相应的传感器。我们知道，系统的控者它是由PXI-8156零槽控制器和PC机担任，PXI-8156通过内置PXI总线与PXI-L6071EMultifunctionI/O相连，实施对象的模拟量或数字量采集。而实际中PXI-8156通过密封机箱内置的AT-GPIB/TNT接口连接VXI仪器的GPIBVXI/O转换口，使其间接控制VXI-4101A的多用表、计数器和I/O以及6071E等等仪器，组成高速集成虚拟仪器测控系统环境，能够对接入对象实施远程测控。PXI控制器与PC机以及与远程用户均通过Internet连接，能够实现对任意组态系统的远程操作。
3.基于LABVIEW的GPIB虚拟仪器案例设计
根据笔者的实际工作和工作经验，结合理论和实际，本文设计一种基于LABVIEW的GPIB虚拟仪器。
3.1设计案例所需组件
3.1.1GPIB总线虚拟仪器所需要的软件。用LABVIEW开发基于GPIB总线的虚拟仪器的软件包括：LABVIEW开发平台、GPIB接口卡驱动程序和仪器的LABVIEW驱动程序。在这里需要加以说明的是如果有仪器的LABVIEW驱动程序，创建虚拟仪器就更方便了。仪器的LABVIEW驱动程序负责仪器通信和控制的具体过程，系统里包含仪器编程细节。
3.1.2GPIB总线虚拟仪器所需要的硬件。GPIB接口是由8位数字并行通讯接口而组成，其数据传输速度为1mbyte/s。GPIB设备分为三部分，这三部分分别是听者、说者和控制器。在实际工作中，说者负责发出消息、数据或命令，听者负责接收消息、数据或命令，而控制器负责管理总线上的消息，并指定通讯连接和发送GPIB命令到指定的设备上。在目前使用时，有些GPIB设备在不同的时候它可以扮演不同角色，有时充当说者，有时充当听者，有时又可以作为控制器。
使用过的人都知道，GPIB接口它有一个特点，就是可以通过一个接口将多个GPIB设备连接在一起，同时完成多种不同物理量的测量。除此之外，GPIB的基地址一共有31个，在工作中我们为了获得较高的数据传输速度，连接设备一般都会超过15个，对于普通的测量这就已经足够了。
而开发基于GPIB总线的虚拟仪器，一般需要有计算机、GPIB接口卡、GPIB连接电缆和带有GPIB接口的测试仪器。测试仪器的类型及数量取决于实际的测试要求，仪器本身还要有与之配套的传感器。GPIB接口卡主要用于将仪器与计算机相连，各GPIB接口之间用GPIB连接电缆连接。
3.2实验软件编程
当下，一个完整的Labview程序由三部分组成，即前面板、代码窗口及程序图标和接口板。其中前面板主要实现程序的输入输出功能，由控制件元素和显示件元素组成；代码窗口则是用来编辑图形代码以实现对控件行为和属性的控制；图标和接口板则是用来实现子程序的调用。其中该程序最为基本的部分就是锁相放大器收发信息VI的程序代码，程序的其它部分都是建立在这两个VI的基础上的，通过编程把适当的GPIB命令通过两个VI发送给仪器或者接收仪器返回的信息。
而虚拟仪器实验程序框包括两大模块，分别为仪器设置模块和数据处理模块，仪器设置模块主要负责仪器测量时各种参数的设定，同时也具有显示测量当前值的功能；数据处理模块主要负责测量数据的实时显示、测量数据以文本文件形式存储到指定的文件中。
3.3得出结论和总结
参考文献
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这份报告站在全球市场的角度上详细分析了虚拟现实市场的趋势、发展动力和在未来有可能会遇到的挑战。另外，它还对2015-2020年间虚拟现实技术的市场规模进行了预测。这份报告的选题角度包含了技术、设备、原件、程序和地域等。
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关键词虚拟现实400米障碍建模训练仿真
虚拟现实技术是一种新兴的人机交互形式，可以创建虚拟世界，仿造自然世界，用户可以从各种感官上产生亲临真实情况的体验。上世纪90年代初期，虚拟现实技术已大量应用于作战指挥、训练模拟、武器试验等。400米障碍训练是军人常态化基础体能训练的科目，但是训练过程中往往出现的伤病情况较多。基于虚拟现实技术仿真模拟障碍训练，可以对训练进行科学的指导和教学，在系统中实现模拟人类专家的决策，让参训学员在虚拟环境中身临其境的训练，有效地避免无谓的伤病，提高训练效果。
一、系统组成
虚拟现实系统，需要满足用户与虚拟世界的自然交互，仅靠一台计算机是无法完成的，对于虚拟世界的身体感觉也不是仅仅靠键盘和鼠标就能够达到的。参训人员在虚拟训练场上运动时，需要三维的训练环境、虚拟的声音以及抓、拉、爬、攀等动作的触感和力感的体验，还需要智能化仪器的支撑，可以说各种硬件设备是实现虚拟现实系统的基础。
整个仿真模拟系统由两种生成模式去实现，一种是由参训人员配备一系列数字化装备采集数据，计算机建模，经由高性能计算机处理输出到视觉通道、听觉通道、力觉通道反馈给训练人员，体验如真实般的训练场景。另一种，则是由建模技术，对训练环境、个人训练情况和预演的训练技术动作建模，生成虚拟的训练画面，从而帮助参训人员全面了解自身训练情况和需要改进的技术动作，以及改进方案。
二、系统功能
（一）训练情况再现。动作重现是仿真系统中的重要功能，以其三维式可以让用户观看到模拟人能够在虚拟训练场上逼真的、较精确再现自身的训练动作。是对自身的一种直观认识，同时也可以形象化地帮助参训人员掌握动作要领和技术动作，同时减少了训练伤病。
（二）训练技术动作预演。创新技术动作和预演未知情况在提高训练效果上有很大的作用。通过障碍物的技术动作的改进和创新是提高训练成绩的一大重要途径，但是创新的动作的实际应用可能会导致运动员出现伤病，通过虚拟现实技术仿真模拟可以避免这样的伤病出现。
（三）训练教学。教员可以利用模拟仿真训练对新学员进行教学，录入教员对于障碍训练的语音和文字讲解，配合虚拟训练画面，可以使新学员直观的印象，掌握技术动作要领，达到了训练前“热身”的作用。
（四）训练效果图示分析。形象直观的虚拟画面可以给参训人员直观的映像，分析对比参训人员的训练动作和标准的模拟动作，给予相同的视点，同步对比每一个通过障碍物的动作，让参训人员更快捷的找出自身痼癖动作和缺陷动作。量化分析速度、位移等数据，并使其与“标准”数据进行对比，找出差异，对于改进参训人员的技术动作会有较好的指导意义。
三、基于虚拟现实技术的仿真模型建立
（一）虚拟障碍训练可视化建模。模型是对现实世界或虚拟世界中各种事物或现象的一种抽象化的表现方法。400米障碍训练环境的建立是虚拟训练仿真的基础。障碍训练环境模型是对障碍训练环境采用物理、数学等表示方法进行表示的模型，提供训练环境的基础数据和动态数据。包括障碍训练场地貌几何建模，障碍训练场地物几何建模，参训人员行为建模等。
四、训练分析图示
（一）数据图示分析。数据的分析是一个重要的环节，是对于训练人员训练效果的直接反馈，可以采用柱状坐标图来很好地完成。主要从模拟训练与模拟标准训练作对比，让训练人员找到差异，改进自身训练动作。举出一个简单例子，通过录入标准的数据对虚拟训练数据的对比分析，可以得出误差，集合虚拟训练画面和标准训练画面，让参训人员直观找到自己技术动作存在问题，然后解决技术动作缺陷，提高训练成绩。
（二）重心轨迹分析。人体重心对于研究运动起着很重要的作用，尤其是跳跃动作，故在400米障碍中正确分析重心轨迹误差可以帮助提高训练成绩。400米障碍训练中起跳点的正确选择是决定成功通过障碍物的关键因素，也是提高成绩的重要途径，重心轨迹的分析可以帮助学员判断自己的起跳点是否正确。同时重心轨迹分析也可以帮助学员准确发力，在合理支配体能上也起到了很大的作用。身体平衡也是保证训练成绩的一个重要因素，重心轨迹误差分析可以推断出学员的平衡能力，从而教员可以根据情况制定出相应的平衡训练手段方法。
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【摘要】执行海上测控任务期间，为确保测控通信设备的稳定可靠，海上测控通信系统的训练模式仍是采取以口头演练为主，辅以仿真训练的模式，已不能适应当前高密度海上测控训练的要求，通过信息化手段引进基于虚拟现实训练模式，实现海上测控通信系统训练模式的转换具有重要意义。
关键词训练模式；虚拟现实；测控通信系统
0引言
高密度海上测控任务要求测控通信系统设备必须稳定可靠，这就给传统的测控通信训练模式带来挑战，以往测控通信系统训练模式采取以理论训练和实操训练相结合的方式进行，并采取仿真训练等手段为辅助手段，这些训练模式取得了良好效果，培养了大量的海上测控通信人才。随着信息化技术的发展和虚拟现实技术的应用，在越来越多的领域采取虚拟训练的模式开展训练，其具有训练成本低、安全性高、不受时空限制且训练效果好等特点，通过训练模式转变的研究，将有效推动通信系统训练效益。
1海上测控通信系统训练模式综述
海上测控通信系统训练模式包括个人自学、承师带徒、厂所培训、授课讲课、联调演练及网络化训练等模式，为海上测控通信系统人才培养、能力提升作出了重要贡献。
1.1个人自学
个人自学是根据个人训练的实际情况，依据年初制定的个人年度训练计划开展专业训练的方式，其具有针对性强、效果有限的特点，侧重于对设备基本信息、基本操作、基本流程、基本原理的掌握。
1.2承师带徒
承师带徒是为岗位人员指定本专业技术骨干开展专业知识培训，包括理论授课、实操演示等，主要通过“以老带新、互帮互学”等方式开展训练，其具有指导性强、重点突出等特点，侧重于基本操作、基本原理的学习和掌握。
1.3厂所培训
厂所培训主要结合新设备研制、改造、联合课题研究、厂所代职等工作进行，厂所培训能够使岗位人员对设备的总体知识、设备性能、设备原理等进行深层次的学习和研究，对提升岗位人员执掌设备能力和科研试验能力具有重要作用。
1.4授课讲课
授课讲课可分为新学员汇报讲课、外训人员汇报讲课、岗位专家授课、外请专家授课等。通过授课讲课既可检查人员知识掌握情况。又可使岗位人员学习了解当前新技术、新研究、新应用等，为岗位人员提供岗位训练和科研创新动力。
1.5联调演练
联调演练是为了熟悉任务流程、检验参试设备工作状态和技术性能，验证软硬件的可靠性、协调性，确保测控通信设备间的接口正确、可靠，可培养岗位人员严谨的试验作风、熟练掌握操作流程和任务工作流程，锻炼指挥员的组织指挥和协同能力，是一种综合性的训练方式。
1.6网络化训练
1.7计算机模拟训练
2虚拟现实仿真模拟训练模式的概念
2.1虚拟现实系统的基本概念
虚拟现实（VitualReality，VR），又称“灵境技术”，是综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络等技术，模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能，使人沉浸在计算机生成的虚拟环境中，通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互，创建一种适人化的多维信息空间。
2.2虚拟现实系统的基本特征
虚拟现实系统的最大优势是能够充分发挥在由计算机和人构成的系统中人的主观能动性，即把人的感知能力、认知能力和心理状态在计算机系统中得到体现，人与系统交互采用完全自然的方式。其基本特征可通过“灵境技术三角形”加以描述，即“3个I（Immersion（沉浸）-Interaction（交互）-Imagination（构想））”。
2.3虚拟现实系统的基本构成
虚拟现实系统一般分为桌面式、大屏幕式和头盔式，按照系统构成划分可分为检测模块（检测用户的操作命令，并通过传感器模块作用于虚拟环境）、反馈模块（接受来自传感器模块的信息，为用户提供实时反馈）、传感器模块（接受来自用户的操作命令将其作用于虚拟环境，并将操作后产生的结果以相应的反馈形式提供给用户）、控制模块（对传感器进行控制，使其对用户、虚拟环境和现实世界产生作用）、3D模型库（现实世界各组成部分的三维表示，并由此构成对应的虚拟环境）及建模模块（获取现实世界各组成部分的三维数据，并建立他们的三维模型）。
2.4虚拟现实训练模式特点
与传统的训练模式相比较，使用虚拟现实的训练模式主要有以下特点：
（1）提高训练环境的逼真度。通过虚拟现实的模拟训练系统，设立与任务实战、设备故障等相一致的训练环境，使参训人员处于逼真的环境下开展训练，可避免因设备安全隐患而降低训练难度和标准的情况发生。
（3）大大减少了装备的损耗。由于海上环境复杂，设备动用频繁极易造成设备故障损坏，从而增加海上测控任务风险。在实际施训中，可通过模拟训练提高训练的逼真度，在确保训练效益的前提下，降低设备损坏。
3测控通信系统虚拟现实训练模式建设
虚拟现实仿真训练模式是引领未来测控通信系统训练的先进训练模式，对于提高测控通信系统训练效益具有重要意义，虚拟现实仿真训练模式主要包括以下软硬件保障、训练内容和方式、训练制度保障等方面内容。
3.1软硬件建设
通过专业VR建模软件如OpenGL、Pro/E、Vega、Creator等建立环境模型，可结合VisualC++构建的平台营造虚拟环境；运用多种方法来保证三维场景的动态显示；利用模板匹配、人工神经网络等技术实现运动的识别来交互；为保证环境的真实性，还需要使用I-Collide、PAPID、V-Clip等算法进行实时的碰撞检测。
通过软件和硬件将通信系统设备、接口、环境等通过计算机进行模拟仿真，增强通信环境的“逼真度”，为基于虚拟现实的训练模式提供场景、环境、反馈等支撑，实现了基于虚拟现实的软硬件支撑。
3.2训练内容方式
（1）单人通信设备模拟训练。基于VR的模拟训练系统最初应用于单人操作维护装备，对于单人通信设备模拟操作训练具有得天独厚的优势，可通过三维图形生成系统生成逼真的涌浪、船摇、风浪等各种设备操作条件，与合成的三维空间声音的效果一同，完成单人通信模拟训练系统的训练，如天线跟踪的飞车现象等。通过单人通信设备模拟训练实现单人在各种气象条件和环境下，逼真模拟操作设备训练。
（2）开展指挥人员模拟训练。根据应急状态下和常态化任务状态下，综合甲板、机房等各种环境下的通信状态、场景，让指挥员通过传感器装置观察设备状态及处置现状，以便于逼真模拟与真实环境完全相似的环境，生动的视觉、听觉和触觉效果，使受训指挥员“沉浸”在“真实的”试验任务环境中，开展任务指挥及应急处置指挥，锻炼指挥员的心理素质和指挥能力。
（3）通过网络开展异地同环境演练。通信系统最大特点是点多、线长、面广，一个设备故障可能涉及到多个方向、多个测站，只有通过协同指挥、协同操作才能彻底排除故障，因此运用虚拟现实技术分布式交互仿真并结合现代网络通信技术，通过模拟训练中心设置在不同测量站（船站）的指挥员的模拟系统终端，实现不同地域、相同环境的模拟训练，各测站之间的通信系统可通过局域网和广域网实现互联互通，并在此基础上开展联合演练，排除设备故障、组织基地间的通信设备应急处置联合训练。
3.3训练模式发展趋势
随着计算机信息技术尤其是网络技术的迅猛发展，未来基于虚拟现实技术的模拟训练模式将呈现新的发展。
（1）着眼复杂环境，构建多维虚拟试验任务环境，提高训练效益。在实际任务过程中，海上通信环境呈现陆、海、空、天、电等多维发展的趋势，需要在复杂多变的环境中保持通信信息畅通，应着重加强复杂环境下的多维训练。
（3）与心理训练紧密结合。通过将虚拟现实模拟训练与心理训练紧密结合后，进一步训练人员的心理承受能力和恢复能力，对于应急情况下的组织指挥、应急操作均有重要意义。
4结束语
创新信息化条件下训练模式，既是深化训练改革的核心，目前基于虚拟现实的模拟训练仍然处于蓬勃发展的阶段，尚未成规模、成体制，相应的硬件建设、软件建设、制度建设等仍处于研究和探索阶段，但其广阔的应用前景和巨大的发展潜力引导研究引向深入，为测控通信系统的训练模式改革创新提供技术支撑。
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前言
伴随着科学技术的不断发展，人类社会步入了崭新的世纪，经济的全球化和社会的信息化，促使市场竞争日益激烈，制造企业为了在竞争中求得生存和发展，必须以最快的上市速度，最好的质量，最低的成本和最优的服务，满足不同顾客的需求。这就要求企业生产活动必须具有高度的柔性，对市场需求的变化做出快速反应，虚拟现实技术由此产生。
1.虚拟现实的内涵和特点
虚拟现实是实际制造过程在计算机上的本质实现，即采用计算机仿真与虚拟现实技术，在计算机上群组协同工作，实现产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验以及企业各级过程的管理与控制等产品制造的本质过程，以增强制造过程各级的决策与控制能力。虚拟现实虽然不是实际的制造，但却实现实际制造的本质过程，是一种通过计算机虚拟现实来模拟和预估产品功能、性能及可加工性等各方面可能存在的问题，提高人们的预测和决策水平，使得制造技术走出主要依赖于经验的狭小天地，发展到了全方位预报的新阶段。与实际制造相比较，虚拟现实的主要特点是：
2.虚拟现实技术在机械设计与制造中应用
（1）虚拟产品概念设计。概念设计（ConceptualDesign）是创造性思维的一种体现，概念产品是一种理想化的物质形式。概念设计是指对产品起始的设计构思，目的是为了捕捉产品的基本形态。概念设计是产品设计过程中的重要阶段，因为产品成本的60%～70%是概念设计决定的。虚拟概念设计使用虚拟现实技术，为设计者提供基于语言识别和手势跟踪的输入方式，设计者可随时、方便地在三维虚拟环境中操纵产品及零件并改变或修改产品的各种形态建模，并可以在三维空间中对设计对象进行观察和操作，其目的是获得足够多的有关产品式样和形状的信息，从而达到满意的效果。虚拟现实技术在产品概念设计中的应用，使设计师的设计思路和设计表达更加清晰、形象、逼真，让人更多了一种直观的、亲切的交互的感受。这样的开发设计大大减少了投放市场的风险性，保证产品开发一次性成功。设计时可以针对不同用户及爱好者的需求，在不同的虚拟环境中，让他们亲自体验修改模型的感受，充分感受了自己所喜爱的产品在虚拟环境中的“真实”情况。
（2）虚拟设计。虚拟设计（VirtualDesign）就是设计人员设计一个虚拟的产品，来分析、研究、检查所设计的产品是否满足设计要求，有问题及时修改，使产品设计更为完善，或者说虚拟现实技术用于产品的开发设计。虚拟设计涉及到许多的学科和专业技术，属于多学科交互技术，在工程设计上，目前提出两种基于虚拟现实的工程设计方法。一种是利用现有的CAD系统产生模型，再将其转换成虚拟现实软件支持的格式，然后将模型输入到虚拟现实软件的环境中，完成虚拟产品的设计，用户充分利用各种增强的效果设备，如头盔显示器等产生临境感。另一种是VR-CAD系统，将虚拟现实技术引入CAD环境，这种设计环境中的对象不仅具有外形，而且还有重量、材料特性、表面硬度以及一些内在的物理性能、功能作用等信息。对象之间相互作用时能反映出对象内部结构状态等随外部输入的实时改变。设计者直接在虚拟环境中参与设计，采用虚拟设计可以对产品的外形设计、产品的布局设计、产品的运动和动力仿真设计，避免可能出现的干涉和其它不合理问题;同时可以检查运动构件工作时的运动协调关系。
4.结束语
现在，虚拟现实技术在工业领域中获得较为成熟的运用，但仍是初级阶段。可以预见得到，虚拟现实技术将逐渐应用到设计制作的各个环节中，为设计制造业的蓬勃发展提供无限动力。
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一、前言
二、虚拟产品设计的研究现状
1.以虚拟原型为中心的研究
虚拟原型是产品设计的一个重要方面，将产品概念形象化和具象化，是一个或多个维度上对产品的一种近似的和有限的表现形式。一个维度的原型侧重于表达产品的某一个属性，如产品外观的外观造型原型等。多个维度上的原型用于表达产品的多个属性，如材料、内部功能和结构等。
目前虚拟样机技术在我国刚处于发展期，还不成熟，需要建立一个完备的虚拟样机评价体系以评估产品全生命周期中的各项指标和综合管理。既然虚拟样机用于引导产品从思想到样机的设计，那么这其中肯定有设计师不断更新的想法和用户及时的反馈所造成的各种设计变量因素，如何使这个过程可逆化就成为了好设计的实现和良好互动的关键。虚拟样机的制作将和反求工程完美的结合，创造更灵活的平台。
2.以虚拟评价体验、人机交互为中心的研究
用户体验与评价是产品设计重要的一环，虚拟现实技术也将视角移向这个新领域。以虚拟评价体验、人机交互为中心的研究将产品设计与用户体验有机的结合起来，两者之间有效的互动。主要通过人机交互界面实现这一理念。
基于各种评价体系研究发现，缺乏将用户信息合理量化的内容，这是用户体验的重要核心，同时还要兼顾其中感性因素。人机工程仿真系统的人性化合理化是用户信息提取的重点。
3.以虚拟产品设计方法流程、开发体系为中心的研究
整个虚拟产品设计流程还有待智能化，仿真技术的深化成熟也是贯穿始终的一个问题，能让设计师和用户更投入地沉浸是关键。高额的技术成本也是一个短板。目前的虚拟现实技术仍然是面向某种特定领域，缺乏全面的系统的理论架构。
4.以过程管理为中心的研究
将虚拟现实技术应用于产品设计中的过程管理和展示环节，是一个全新的体系架构，突破了传统的设计思路。使得设计师和企业管理者更全面更灵活的掌握设计过程。为产品宣传与营销提供了逼真的虚拟现实展示方式。
综合过程管理体系的研究发现，此类系统缺乏针对设计师的设计思路的方面，由于管理功能的全新虚拟化，就造成与其他方面的脱节。因此需要将其与产品设计流程更好的衔接。目前的建模和虚拟展示软件之间存在一定差异，一般虚拟软件不具有复杂建模的功能，数据转化也面临一些问题，两者之间不能快速有效地同步。要想实现复杂产品的完整真实的展示，必须有一个系统平台，可以包括建模和展示两种功能的集成，使资源共享。
5.以基于网络环境为中心的设计研究
同样，对于以基于网络环境为中心的虚拟设计缺乏完整系统的理论依据指导。需要更规范地完善此类平台，使异构数据传输无障碍化、异地设计师沟通灵活化、企业管理系统化。
三、虚拟产品设计的发展新趋势
1.产品设计方法的转变与改善
2.设计成本与开发周期的节约
通过研究表明，基于虚拟现实技术的新产品开发与设计有效地节约了成本缩短了周期，为企业的新产品推广和市场扩张策略等提供了可靠地保障。直接或间接的促进了工业产品的淘汰更新速度，适应了工业社会的发展趋势。
3.用户体验与销售模式的转变
虚拟现实技术的研究还将用户作为一个重要的元素融入设计流程中，基于此项技术，设计师可以与使用者达到前所未有的互动，为用户提供多方位的使用感受。也同时将销售模式带入了一个崭新的时代。
4.展望与总结
由于我国虚拟现实技术与同时期发达国家相比还有一定差距，不免存在以下问题，也是今后开展研究需要努力解决的：首先是虚拟现实技术的成本过高，其在产品设计中的应用受到质疑与限制；其次是如何能够在新技术引入的前期做到传统模式与新模式之间的沟通与磨合；最后，当虚拟现实技术成熟到一定程度之后，我们将面临怎样一个高效、虚拟的设计模式，从设计师的设计方式到用户的体验方式甚至人们的生活方式都会发生颠覆性的改变，到时会出现新的一系列问题，比如已经露出端倪的，人们之间的沟通日渐冷漠，过于迅速的产品换代等。
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虚拟现实技术（VR）是一种以计算机技术为核心，借助传感头盔、数据手套等设备，让用户在虚拟生成的三维动态环境中发生实体行为的仿真性技术。这种技术的诞生突破了原来以视觉、听觉为主的感知系统，用户可以产生触觉、味觉等感觉通道。它所涉及的核心技术，主要包括人工智能、计算机传感技术、人机接口技术、计算机图形学、实时计算机模拟技术等。自20世纪90年代此项技术成型以来，已广泛的应用于医学、考古、工业、军事、建筑、教育、农业等方面，是各国家高新技术研究水平的体现。
21世纪以来，随着影视艺术不断在制作技术层面的提升，虚拟现实技术在电影产业的应用日益宽泛。就目前影业的发展趋势来看，西方电影的发展已至瓶颈，模式的成型与好剧本的稀缺导致了好莱坞等电影集团难以找到出口。20世纪80年代佳片涌出的时代已经久远，因此虚拟技术的应用被认为是西方电影产业又一个时期转变核心因素。很多人也认为，虚拟现实技术的应用给电影带来了新的观影体验，新的电影时代即将到来。
1虚拟现实技术在电影艺术中的应用
虚拟现实技术在电影艺术中的技术应用方式是利用多台摄影机，包括虚拟摄影机在拥有360°全景画面和漫游不同场景的新媒介下来讲述故事。近年，随着VR技术的成熟与影视人的呼吁，多部VR短片成功制作，如《Henry》《Lost》《二重奏》等。《Lost》短片拥有很强烈的游戏感，通过一些明显的视觉元素将观众指引到故事的动作中心，而且观影的方式也十分新奇，不仅可以站着看，还可以坐着、趴着看，当你固定了你的视角以后，随着你凝视的视角，影片动作的进行仿佛真的迷失了一般。《二重奏》是由迪斯尼推出的一部标准的360°全景电影，影片讲述的是一对青梅竹马的伙伴一起成长、经历、陪伴的故事，影片中有一只小狗，而小狗是两人交汇在一起的关键元素。观众可以在观影过程中选择男孩、女孩不同的成长视角，最后通过小狗的牵引完成故事的结局。而故事的导演格兰基恩说：“通过拥抱新的技术，我发现自己又重新燃起了对动画的热爱”。确实，虚拟现实技术在电影短片的制作应用已经成型。
在电影长片中，虚拟现实技术也作为影片的重要元素出现在多部影片当中，如《黑客帝国》《阿凡达》《钢铁侠》《夏日大作战》等。《阿凡达》中很多场景突出了“连接”技术，而这项技术就是虚拟现实技术。而在最新的《钢铁侠3》中，制作方花费大量资金对虚拟现实技术进行应用，影片有一个桥段是托尼和佩珀在托尼的实验室观看能量云，观众在影院观影时可以通过佩戴专业设备跟随主角视角进入到能量云里，欣赏这新世界的美妙。由此看来，虚拟现实技术在长片电影中的应用可以是其他游乐项目及主客观视角的展现，带来独特的交互式观影效果。
2虚拟现实技术在电影艺术中的缺陷
虚拟现实的出现也带来了新的问题，你要怎样来观看故事？导演需要怎样来讲故事？那又要如何将表达的故事展现出来？这是VR技术必须要解决的核心难题。虽然很多公司都渴望利用VR新技术，但很多公司从捕捉素材开始，要如何在现有的三维的显示世界里表现360°的世界就是一个致命的难点，更何况要让此项技术来讲述一个精彩的故事，并把人们的情感联系带入其中，更是难上加难。
VR电影的产生是一种全新的影视艺术形式，它是电影与游戏的混合体，并且影片的生产制作从场景、拍摄开始，到演员的表演和剪辑方式都需要重新设计。VR科技公司尽最大的努力吸引电影制作者进入到VR电影的开发中来，而现实是由于现有的虚拟现实技术硬件的短板。就现有的影片反馈来看，视觉效果的提升举步维艰，多数影片利用的是配合视觉特效工具与CG技术来达到VR的程度，很多电影制作专业人士则期待VR技术进步以后再投入到新电影产业当中。
3对于虚拟现实技术的发展与展望
就现有的VR技术手段，在长片电影中的应用还只局限于某个情景或元素的展现，完整的VR长片的制作并不现实。电影属于创作艺术，观者完整的观影需要有节奏、剧情与未知的结局，这都需要创作者主观的牵引，如果影片完全由观众自主掌控，各种新的问题将随之而来。
电影艺术的发展历程是二维影像――三维立体――四维立体――全景沉浸式观影。全景沉浸式的观影方式必然如同任何科学技术的发展规律一样，由于自身的短板缺陷，注定其只是一个过渡性模式。2015年，美国的MagicLeap公司表示“直接利用MagicLeap技术”实现拜托虚拟现实，必须借助设备而达到增强现实的功能，并且不使用任何的合成技术。这种技术是利用特殊的透镜――光子广场芯片，把数字内容投射在观者的透镜上，彻底解决传感设备带来的有限视角与延时问题，如果研发成功，将如同人平时佩戴的眼镜一般轻便。笔者认为，这项技术将是VR技术的出口，而这项技术的突破也将改变全景沉浸式观影的方式。
[1]赵沁平.虚拟现实综述[J].中国科学，2008（08）.
中图分类号：G726文献标识码：A
一、引言
二、虚拟现实技术应用于远程教育的主要优势
我国的远程教育经历了三个发展阶段：一是主要依靠邮政通讯手段进行函授教育；二是利用广播和电视开展广播电视教育；三是以信息为基础开展的现代远程教育。特别是20世纪90年代以来，随着计算机网络为代表的远程传输技术和移动计算技术的发展，随着多媒体、虚拟现实等新型媒体技术的发展和应用，现代远程教育成功突破了传统面授教育的局限，提供了一种突破时空界限、资源共享、交互沉浸式的学习环境。其中，虚拟现实技术发挥着重要的作用。
“虚拟现实技术”是一种利用计算机为用户生成模拟人物和场景的技术，该模拟的人物和场景非常相似于所对应的现实世界人物和场景，使用户能够得到一种类似真实世界所能给与的感受和体验。所以又称为虚拟现实技术可以虚拟出“一个真实的世界”。虚拟现实技术同时还具有鲜明的特色―3I特性：“沉浸（Immersion）”“交互（Interaction）”和“想象（Imagination）”。虚拟现实技术首先追求的是能够达到沉浸的“真实”体验，能够提供有效的人机“交互”，能够为用户提供一种甚至超越现实意境的“想象”空间。
三、虚拟现实技术在远程教育领域的主要应用模式
前一个时期，我国远程教育技术大多还是基于网页的远程教育平台，依靠文字和平面动画提供在线的教育服务。由于教育者和学习者的时空相对分离而无法提供身临其境的学习环境，也由于教育内容更多属于单向的线性播放模式而无法提供人机交互环境，还由于只是通过视频进行演示教学而无法提供真实的实验教学环境，大大降低了学习的主动性，已无法激起学生的学习兴趣和积极性。现代远程教育的发展趋势是网络化、智能化、虚拟化。虚拟现实技术因其特有的多感知性、浸没感、交互性和想象性等特点，在远程教育中具有强大优势和潜力。
虚拟现实技术本身也在发展之中，基于虚拟现实技术的应用也在实践探索之中。从目前情况看，虚拟现实技术在远程教育中的主要应用可以分为两个层面：一是简单应用，基本上是在教室教学资料中运用虚拟现实技术制作课件，将抽象问题和复杂问题直观化、可视化。例如医学教育中的人体结构和各类生命循环系统功能演示等。二是高级应用，所谓高级是用虚拟现实技术专门制作特殊功能的系统，并在远程教育平台上使用。这类高级的虚拟现实应用主要包括三个方面：
一是虚拟训练场和虚拟实验室。专门提供规模较大的分布式专业训练和实验环境。例如军事训练环境，运用军事仿真技术、虚拟现实技术和分布计算技术，构建真实的军事对抗训练环境，这已经是成功的应用模式了。同样，在一般的学科专业教学中，可以通过建构虚拟实验室，使得许多现实的实验室功能可以虚拟化。
二是虚拟教室和学习环境。这类应用主要是提供虚拟的数字校园，在网络化的数字校园里有着许多不同授课内容的“教室”，有着虚拟化的校园、图书馆和学科专业网站，甚至有着同类学员的学习“社区”。
三是虚拟创新设计环境。现代教育提倡的创新学习，随着虚拟现实技术的运用也逐渐成为了可能。利用虚拟现实技术可以建立实际动手设计环境，学生可以开展近乎真实的创新设计。如服装设计、艺术设计和科技产品设计。如果再能够利用产学研结合的机制，这样的设计环境将会是非常有意义的。
总之，运用虚拟现实技术人们可以虚拟出一个真实的校园环境或者构建一个虚拟的学习环境，经过实时渲染的分布式虚拟现实环境将会让学生在虚拟现实空间中学习的感受就如同在3D游戏中一样，他们可以实时地进行三维交互、实时地参与教学活动、与教师进行沟通。
（一）动态环境建模技术
一般说环境建模比对象个体建模复杂，而动态的环境建模更具有挑战。动态环境建模目的是获取实际环境的三维数据，并根据应用的需要，利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。
（二）实时三维图形生成技术
目前三维图形技术尽管已经较为成熟，但是如何实现“实时”生成仍然是挑战。
（三）立体显示技术
目前虚拟现实的交互能力主要依赖于立体显示和传感器技术。但现有的虚拟现实还远远不能满足需要，虚拟现实设备的跟踪精度和跟踪范围也有待提高。
（四）系统开发工具和运行平台
虚拟现实应用的开发比较复杂，效率和质量保证也很困难，网络化的运行平台也很难满足广域网环境。目前还必须重点研究虚拟现实的有效开发工具和高效分布式运行平台。
（五）系统集成技术
集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别和合成技术等等。由于虚拟现实中包括大量的感知信息和模型，因此系统的集成也非常复杂。
五、Y语
虚拟现实技术是多种技术的共同运用，借助了网络技术、多媒体技术、模拟现实、多感知和自然技能；使用计算机图形学与仿真技术结合模拟真实的环境；使用传感器技术将模拟的环境与人的感知相连接，实现包括视觉感知还有触觉、听觉、力觉、味觉和嗅觉等感知的模拟。使用户能够使用自然技能包括用户自身的眼睛转动、手部动作或者其他的行为动作，通过计算机识别这些动作并实时地反馈到人的五官，完成用户与虚拟空间的互动。[1]虚拟现实技术中所需要研究的是利用计算机图形学技术来建立实时的三维视觉效果，运用虚拟现实来增强科学技术领域的研究和开发，建立对虚拟世界的观察界面。
一虚拟现实技术
1什么是虚拟现实技术
2虚拟现实技术的特征
3虚拟技术的分类
4关键技术
二虚拟现实在室内设计的运用
三总结
综上所述，虚拟现实技术各个方面的研究还有很大的空间。比如我们提到的室内设计上的运用，有其显著的优势。虚拟现实所具有的特征决定了它本身独特的作用，它在技术上的运用包括医学技术、房产开发项目、娱乐游戏、军事航天演习、建筑规划等。但是虚拟现实技术还是一项新兴产业，它对软件、硬件的要求比较高，需要专业的技术人员对其开发和开拓。[4]坚信虚拟现实技术在未来的很多领域上都会有技术上的重大突破。并在我们的生活和学习中能发挥重要的作用。
作者:蒋小汀吴美玲单位:沈阳建筑大学
参考文献:
[1]李敏.韩丰.虚拟现实技术综述[TP].软件导刊；2010.(6):142-144