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现阶段，我国影视领域运用VR虚拟技术进行拍摄和制作尚处于一个摸索与发展的过程。VR电影和VR电视，不是单纯的技术升级，而是伴随着VR虚拟技术在生活中广泛运用，是影视领域的一次从软件到硬件、从内容到终端的大胆尝试，将对整个影视制作界产生积极而深远的影响。以VR电影的制作为例。首先，VR虚拟技术的实现需要大量设备支持，机位与GoPro的数量比差不多是1∶6，甚至更多，才能全方位地进行拍摄;其次，所有的机器都必须连接同一个WiFi，才能保证同时开机进行一个片段的拍摄，否则后期画面修补时可能会出现因画面帧率不统一而无法合成画面的情况。除此之外，VR电影的技术要求也十分严苛。拍摄过程中，尽管有超过6台的机器，但是拍摄主体必须只对准其中的一台，才能完整地将摄体的细节记录下来。为了生动地表现动作场景，使其进行得更加流畅，VR电影需要在至少每秒85帧的条件下拍摄，而普通电影一般多为每秒24帧。后期制作之前，需要对前期运用VR虚拟技术拍摄的素材进行整理。由于前期通过6台机器进行拍摄，此时的素材数量随之发生变化，即同时输出6条素材。对于后期制作而言，最重要的是进行画面的缝合，需要用到像Kolor…AutopanoGiga之类的编辑软件进行制作和修改，将其导入输出素材中。此时，电脑会自动编辑，使6个素材的画面在捕捉的某一点上实现声音和画面的同步，基本修改完成以后，我们可以在PRO等软件上开始进一步细致的制作。
2、VR虚拟技术对影视艺术造成的影响
第一，传统导演模式会受到VR虚拟技术的影响。过去的电影由于对沉浸式体验要求不高，一般只需要搭建一个半景棚就可以进行正常拍摄，而在拍摄VR电影时，观众希望看到全方位的视频，获得三维的空间体验，这种二维到三维的转变对导演提出了极高的要求，不仅要求具备多维的制作思维，同时还要精通全景棚和露天的画面拍摄。其次，观众在观看VR电影时，可主动改变座位与电影屏幕之间的距离，观看体验的灵活性使观众更容易身临其境，被剧情吸引。为了使观众能够在自己喜欢的视角和位置观影，导演需要作为一个引导者从电影的视角出发，抓住观众的视点，引导观众直至整个故事的结束。需要注意的是，VR电影频繁采用非线性叙事的方法，甚至是多线性叙事，而不同的观众选择的观看视点也存在差异，这就要求导演自身能够熟练地掌握VR虚拟技术与故事整体架构之间的结合。导演为了满足观众对于主要剧情的预设，还需要增加主人公之外非主人公的故事结局，即把握故事主要剧情的同时，也要照顾故事细枝末节的发展。第二，镜头语言也会随着VR虚拟技术的运用发生变化。镜头语言是传统电影制作中最重要的环节，但是在VR电影中，镜头语言的作用逐渐淡化。传统电影通过荧幕表现故事，镜头语言是其最主要的辅助工具，而在VR电影的创作过程中，VR机器的位置较为固定，并不存在惯用的推、拉、摇、移等拍摄行为，采集运动镜头时，VR机器会被安置在一个轨道滑板上随着摄体的移动同步拍摄，这里就完全摒弃了传统电影里的远、近、中、特等镜头转变，镜头不再是影片的最小单位，某一空间位置取而代之。第三，演员表演也会受到VR虚拟技术运用的影响。传统的演员表演是按照场次来演出，而VR电影的表演要求是，给定演员一个特定的区域，让演员按照空间形式演出，类似于话剧的表演形式。以VR电影全景拍摄为例，要求导演和工作人员离开现场，导演在摄影棚外用对讲机对现场进行拍摄指挥。并且，传统的录音设备由在场的录音挑杆人员进行录制，而在VR电影拍摄录音环节中，由于现场的工作人员全都退居摄影棚外，录音完全是演员自己来录制。演员表演的自由性使拍摄过程中容易产生一些意外事故，如忘词、笑场，甚至还包括录音设备损坏，所以VR电影的制作成本相对于传统电影较高。
3、VR虚拟技术在影视艺术中的应用前景
近几年，尽管VR虚拟技术已经成为普通大众口中的热门话题，但是这种“受欢迎”仅限于概念上，影视艺术中并没有广泛地运用VR虚拟技术，甚至国内院线都没有正式上映过一部纯VR虚拟技术制作的电影。科技是一把双刃剑，VR虚拟技术既存在一定的优势，也有着自身的局限。VR技术在提供给观众全方位观看体验的同时，也因设备的局限性，导致影片时长过短，多控制在20分钟以内，并且在增加观众的自由选择之后，VR影视制作难度也随之变大，鉴于这种情况，导演在情节设置上趋于简单化。当然，VR虚拟技术也不尽然都是缺点。现阶段，VR虚拟技术在影视领域的运用主要分为VR影视体验、影视短片及风景类电影制作三个方面。导演经常利用VR自身的技术特点，结合影视的具体需要，进行一些始于VR电影的制作，从而满足新时期人们对于VR虚拟技术的期待。例如，空间密闭类电影，就可以借助VR虚拟技术的力量、密闭的空间、VR的多视角，营造出影片所需要的紧张、刺激氛围。又如，未来恐怖片的制作，必然会用到VR虚拟技术，强烈的沉浸式体验可以让观众处于第一视角经历惊悚的剧情。再如，一些强调空间感的纪录片，如《动物世界》就可以使用VR虚拟技术，使观众既可以站在动物的视角学会自然知识，同时拍摄技术上的创新也会明显增强纪录片的教学效果。
4、结语
VR虚拟技术在影视艺术未来的发展版图中必然会占有一席之地以及拥有光明的应用前景，但前提必须是导演能够充分认识到VR虚拟技术的技术特征与影片自身的需求，在此基础上，将两者结合，从而营造出独特的氛围，给观众带来充分的沉浸式体验。切记不要强行运用VR技术，将VR技术作为影视的噱头，否则影片的内涵和水平将会失去平衡，进而得不偿失，只有合理地融合艺术与技术，VR虚拟技术才能更好地在影视行业中得到发展和进步。
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DBMS已从早期的分散的一个个计算模型、网络/文件服务计算模型(针对文件)发展到现在的Client/Server计算模型(针对表中的一行)。Client/Server模型是非对等的(decoupled)，客户发出服务请求，服务器作出响应，提供服务，即所谓的"请求驱动"。DB的Client/Server系统由DBServer、客户应用程序和网络组成。DBServer(即后端)负责有效地管理系统的资源，主要负责数据处理、并发控制、数据安全性、数据完整性和数据的备份和恢复等。客户应用程序(即前端)是系统中供用户与数据进行交互的部件，主要任务是提供交互式界面完成数据的录入、分析、检查和显示，向DBServer发出请求(SQL语句)并接收结果和错误信息。网络和通信软件是系统中客户和服务器之间数据传送的工具。
由于现在的数据库都是开放、多用户共享，因此维护数据库的正确性至关重要。数据库的完整性描述为数据库内容的完整性约束集合，其中完整性约束指数据库的一个状态是否合理，这是一组谓词。DBS检查数据的状态和状态转换，判定它们是否合理，是否应予接受。对一个数据库操作，要判定其是否符合完整性约束，全部断言无矛盾时才可以执行。完整性约束的形式化定义I=(O,P,A,R),其中O是完整性约束所涉及的数据对象集合，P是对象所满足的谓词，A是触发检查的条件，R是约束不满足时的反应动作[2]
一、常见的数据完整性约束
根据分类角度不同，可将完整性约束分为如下几类：
·域、元组、集合完整性
·立即约束和推迟(到EOT)约束
·状态约束和状态演变约束。
·标准和定制的数据完整性约束
实际的系统中，一般将数据完整性约束分为标准的数据完整性约束和定制的数据完整性约束。标准的数据完整性约束是DBS已经实现的内部规则，包括域完整性、实体完整性和引用完整性。
域完整性(FieldIntegrity)保证一个数据库不包含无意义的或不合理的值，即保证表的某一列的任何值是该列域(即合法的数据集合)的成员。方法是限制列的数据类型、精度、范围、格式和长度等。
实体完整性(EntityIntegrity)保证一个表中的每一行必须是唯一的(元组的唯一性)。为保证实体完整性，需指定一个表中的一列或一组列作为它的主键(PrimaryKey)。一个表中每行的主键必须确实含有一个值。一个表只能含有一个主键，如需要从其它列中除去重复的值，可以将一个或一组非主键列指定为一个候选键或唯一值键。
引用完整性(ReferenceIntegrity)定义了一个关系数据库中不同的列和不同的表之间的关系(主键与外键)。要求一列或一组列中的值必须要与相关的一列或一组列中的值相匹配。从属的一列或一组列称之为外键(ForeignKey)。被引用的列或一组列称之为父键，父键必须是一个主键或唯一键。外键属于子表或明细表，父键属于父表或主表。若父键和外键属于同一表，则称之为自引用完整性。子表某行的外键必须与主表的主键相匹配，只要依赖于某主键的外键仍存在，主表中包含该主键的行就不能删除。
由于每个公司的数据库都有自己独特的业务规则集，所以系统必须有一种方式来实现定制的业务规则即定制的数据完整性约束。定制的数据完整性约束可由如下几种方法实施。
一种最原始的方法是将将每一个完整性约束编入要访问数据库的每个应用程序中，缺点是在每个相关的数据库应用程序中，开发者都要对相同的完整性规则进行编码、测试和排错。若某一规则变动，所有相关的应用程序都得改动。应用程序须向DBServer请求大量的数据，以执行该应用程序内部的数据完整性规则检查，这将阻塞网络。因而这是一种耗时、低性能的方法。
用户定义的数据类型(User-definedDataType)是由标准数据类型导出的新数据类型，它比标准的数据类型更准确地限定了数据输入的范围。
约束(Check)用于限制列的值域，在数据类型限制的基础上对输入的数据进一步进行限制。通过逻辑表达式来定义列的有效值。
缺省(Default)定义了一个数值，当用户向数据表插入数据时，若某个域未给定值，系统自动将定义在该域上的缺省作为输入
值，保证数据库数据的合理性。
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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。
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1．1某高校安全工程专业概况
山西大同大学安全工程专业由原煤炭工业部大同煤矿学校的矿井通风与安全专科升本科而成，于2010年开始招收本科生，2013年10月被确立为山西省高等学校服务转型综改试验区专项特色专业。该校安全工程专业以煤矿安全为特色，不断拓展领域范围，分为煤矿安全和建筑安全两大方向，已逐渐形成了以市场需求为导向、注重产学研结合、开展多元化实践教学、为企业培养应用型人才的办学特色。随着国家《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》的，该校以改革创新的精神将办学思路转到服务地方经济社会发展上，转到产教融合校企合作上，转到培养应用型技术技能型人才上，转到增强学生就业创业能力上，全面提高学校服务区域经济社会发展和创新驱动发展的能力［4］。目前学校安全工程专业共有五届毕业生，共540多人，年均就业率达90％，且主要集中在考研继续深造、煤矿单位和建筑施工单位，这说明本专业就业的专业相关度较高，社会需求上升，具有一定的发展潜力［5］。
1．2安全工程专业实习实践教学现状及存在的问题
目前山西大同大学安全工程专业执行2015版人才培养方案，其课程体系采用“三平台一环节”模块，由通识教育平台、学科与专业基础教育平台、专业选修教育平台和实践教学环节组成。该校安全工程专业最低学时要求为2200学时，最低学分要求为169．5学分，其中实践教学环节学分要求为54．5学分，占比达32．15％，可见实践教学在应用型人才培养过程中的占比较高，作用十分重要。实践教学包括专业实验、专业社会实践、认识实习、生产实习、课程设计、毕业实习及毕业设计（论文）等环节。为了确切掌握目前该校安全工程专业实践教学的效果和存在的问题，本文设计了一份调查问卷，向参加过实践教学活动的大二、大三、大四学生发放问卷共计199份，收回有效问卷174份，问卷回收率为87％。通过对问卷数据进行统计与分析，将安全工程专业实践教学中存在的问题归纳如下：（1）实践教学效果亟待提高。目前，尽管安全工程专业实践教学能正常运转，但是实践教学的质量管理监控较薄弱，对于目前该校的教学实习实践教学方式和效果，仍有30人（17．24％）不太满意，90人（51．73％）基本满意，54人（31．03％）很满意；有23人（13．22％）认为通过教学实习对学生自身实践能力的提升程度不明显，105人（60．34％）认为提升效果一般，46人（26．44％）认为提升效果明显；学生在整个实践教学过程中积极性不高，有126人（72．41％）认为实习流于形式，外出实习好像“工厂参观一日游”，只能起到开阔视野的作用，对提高分析和解决现实复杂问题的能力及培养创新性思维能力等帮助不大。（2）实践教学设施投入不足。目前该校的实验设备只能满足基本的演示性和验证性实验，综合设计性实验和开放性实验很难开展［6］，且部分大型仪器设备的配套措施还有待进一步完善；目前该校安全工程专业未涉及VR教学方法，有129人（74．14％）未接触或未体验过VR技术，表示对此很期待；根据安全工程专业认证补充标准，该校还缺少安全监测检测、电气安全和防火防爆方面的实验室［3］。（3）校外实践教学基地领域不够宽广。目前该校安全工程专业校外实践教学基地大多为煤炭行业，学生实习受限［7］。有122人（70．11％）认为学校应拓展实习基地，优化实践活动，提高活动的参与度和挑战性。（4）实践教学缺乏科技创新。其原因是：有91人（52．35％）认为是学生自身参加安全科技创新活动的积极性不高，53人（30．23％）认为学校对学生需求的关注度不够，30人（17．42％）认为缺乏老师的有效指导。
1．3毕业设计（论文）现状及存在的问题
本文统计了该校五届毕业生的毕业设计（论文）选题情况，根据选题内容分为煤矿一通三防类、建筑施工类、安全评价类、安全管理类、消防设施设计类和软件应用类。该校安全工程专业的毕业设计选题类型逐年增多，基本上每年都会增加选题范围，尤其2018年使用BIM、Pyrosim等软件进行可视化研究的选题数量增多；煤矿一通三防类的选题比例逐年减少，建筑施工类和消防设施设计类的选题比例不太稳定，选择安全评价和管理类的选题比例稳中有升。这与学生毕业当年的就业形势有很大的关系。毕业设计（论文）存在的问题主要表现为：①毕业设计（论文）选题的范围有待拓展，应结合当下社会需求的热点问题进行研究；②学生在选题时存在避重就轻的现象，多倾向于选择重复性课题，缺乏选择新颖性题目；③每届学生在毕业设计过程中都存在（且是大部分）按部就班地套用设计过程和程序的情况，学生的自主探究和思考能力无法得到锻炼。
2解决措施
为了解决上述问题，培养应用创新型人才，使我校安全工程专业尽快顺利通过工程教育专业认证，经深入学习教育教学基本理论和教育改革方法，本文从关注学生的需求、提倡教师终身学习、虚拟现实仿真实践教学方法和基于问题学习的教学模式四个方面提出了如下具体解决措施：（1）关注学生的需求和兴趣点，激发学生求知欲，处理好“鱼”、“渔”、“欲”的关系［8］。“鱼”指固有的基础知识和基本技能，学生可以通过多种渠道灵活获得；“渔”指可有效获得知识的学习方法、策略和习惯，教师要在课堂讲授过程中重点指导，并注重训练学生的思维，尤其是批判性、创新性思维；“欲”指学生内在的学习欲望和动机，直接影响学生的积极性、主动性和学习效果，教师在教学过程中要做到引导和因材施教，留给学生思考、探索的时间和空间。（2）提倡专业教师要践行终身学习的理念，为学生提供全方位的指导。专业教师要多联系实习场地以开阔学生的视野，扩大毕业设计的选题范围及就业范围；以学科竞赛和创新创业竞赛为契机，结合新工科建设和安全产业发展的要求，指导学生为安全生产、防灾减灾、应急救援等安全保障活动提供技术、产品和服务。（3）采用虚拟现实仿真实践教学方法［9－12］。为了进一步推进信息技术与教育的深度融合，发展“互联网＋”教育，本文提出安全工程专业VR实践教学方法，结合学校煤矿安全和建筑安全两个模块，通过VR仿真系统模拟真实的生产环境和事故现场（如煤矿安全事故、建筑施工安全事故、火灾等），让学生如身临其境般地学习，这种教学方法既可以解决实习经费不足、实践教学设施不全、实践基地受限的问题，也可以满足工程教育专业认证的要求，同时培养了学生的实践能力、创新能力、不断学习和适应发展的能力。（4）采用基于问题学习的教学模式。PBL教学法由美国神经病学教授Barrows于1969年在加拿大的麦克玛斯特大学医学院首创，以后逐渐被推广［13］。PBL教学法是以学生为中心、教师做引导、学生自主学习的教学模式，其强调把学习设置于现实问题中，让学生通过查阅资料、小组讨论，获得解决该问题的方法；教师通过提问和引导，不断地激发学生去思考、探索，从而培养学生自主探究和学习的能力，达到用以促学的目的。
3安全工程专业基于虚拟仿真和问题
学习的实践教学新模式本文综合考虑以上四个方面的解决措施，针对安全工程专业实践教学提出了安全工程专业基于VR＋PBL的实践教学新模式，其具体实施路径案例分析和效果评估如下。
3．1实施路径
（1）在实践教学课程进行前，指导教师根据教学大纲、学习进度和学生基础布置相应的任务，学生根据自身兴趣选题，5～6人一组，明确任务分工。（2）在实践教学过程中，学生根据自己的任务，通过查阅文献，到安全工程专业VR实验平台或现场参观学习并收集资料，与现场指导人员交流，按照进度完成实践教学内容。（3）实践教学结束后，学生提交实践成果，并对实践教学效果进行考核评估，包括学生自评、小组成员互评和老师点评。
3．2案例分析
本文选择山西大同大学2016级安全工程专业本科生的认识实习进行基于VR＋PBL的实践教学探索案例分析。该年级学生已学习的专业课程有安全科学导论与原理、安全管理学、安全系统工程及安全心理学。在实习进行前，根据认识实习教学大纲要求和学生基础，老师给出6个方面的实习题目：①煤炭生产过程中危险有害因素辨识及控制；②建筑施工企业事故类型及安全措施；③某企业的安全管理、应急救援现状及改进措施；④某企业员工的不安全行为调查及控制；⑤某商场的消防安全现状调查和评价；⑥某煤矿工人的职业病现状、原因及应对措施调查。学生根据兴趣自由选择实习题目，并形成实习小组，指导老师根据学生选择的实习题目准备相关材料并联系实习场地，实习小组内成员共同完成调查工作和实习报告的撰写。
3．3效果评估
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虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）是20世纪90年代初崛起的一种实用技术。VR技术指借助计算机以及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段，其核心是建模与仿真。它是一种能够让现实中的人在计算机所创造的虚拟信息世界中体验与现实世界同样的事和物。它具有多感知性、沉浸性、交互性和构想性的基本特征。这种虚拟技术集合了计算机图形图像技术、现实仿真技术、多媒体技术等的多种科学技术。它能够模拟出人的视觉、听觉、触觉等的感官功能。使人们在计算机所创造的虚拟世界中通过语言、动作等方式进行实时交流，可以说这种技术的发展前景是非常广阔的，无论是生活上还是军事上都有非常广泛的发展前景。
2 虚拟现实技术的特征以及涉及的相关技术
2.1 虚拟现实技术的特征
（1）多感知性的特征，是指视、力、触、运动、味、嗅等感知系统，从人类理想的虚拟现实技术的发展来说，是希望能够完全的模拟出现实中所有的感知，如在VR营造的环境中闻到各种味道、能够有触碰里面事物的感觉等，如同人在现实中一样，但因目前的技术掌握和传感技g的限制，仅仅只能模拟出一部分。
（2）沉浸性又称浸没感或临场感、存在感等，具体是指人以第一人称存在于虚拟世界中的真实体验。当然，以目前技术还没有达到最理想的程度。
（3）交互性就是指人在虚拟世界中，能够像在现实世界中一样，可以通过对一些物体的抓取、使用等动作，感觉到所触碰的物体的重量、形状、色泽等一些人与物体之间的互动信息。
（4）构想性，即将所想的物件、所做的事情在虚拟世界里面呈现出来，这样做能达到什么样的效果，那样做又能达到什么样的效果，甚至还可以把在现实世界不可能存在的事和物都可以在虚拟世界中构想出来。
2.2 VR技术中涉及的相关技术-软件
（1）立体视觉现实技术：人通过视觉所获取到的信息是人本身所有感觉中最多的一种感官，所以虚拟现实技术中立体显示技术占有不可或缺的重要地位。
（2）环境构建技术：在虚拟世界中，构件环境是一个重要的环节，要营造一个区域的环境，首先就要创造环境或建筑模块，然后在这个基础上再进行实时描绘、立体显示，从而形成一个虚拟的区域环境。
（3）真实感实时描绘技术：要在虚拟世界中实现与现实世界相同的事物，仅靠立体显示技术还是远远不够的，虚拟世界中必须存在真实感和实时感，简单来说就是实现一个物体的重量、质量、色泽、相对位置、遮挡关系等的技术。
（4）虚拟世界声音的实现技术：在虚拟世界中虽然视觉是获取信息的重要途径之一，除了视觉还有很多感官系统可以获取到周围的信息。如听觉，这种技术就是在虚拟世界中实现声音，这样人在虚拟世界里不仅能够看得到也能听得到。
2.3 VR技术涉及的相关技术-硬件
（1）输入设备。与虚拟现实技术相关的硬件输入设备分成两大类：一是基于自然的交互设备，用于虚拟世界的信息输入；另一种是三维定位跟踪设备，主要用于输入设备在虚拟世界中的位置进行判定，并输送到虚拟世界当中。
虚拟世界与人实现自然交互的形式有很多，比如有数据手套、数据衣服、三维控制器、三维扫描仪等。
数据手套是一种多模式的虚拟现实硬件，通过软件编程，可进行虚拟场景中物体的抓取、移动、旋转等动作，也可以利用它的多模式性，用作一种控制场景漫游的工具。数据手套的出现，为虚拟现实系统提供了一种全新的交互手段，目前的产品已经能够检测出手指的弯曲度，并利用磁定位传感器来精确地定位出手在三维空间中的位置。这种结合手指弯曲度测试和空间定位测试的数据手套被称为“真实手套”，可以为用户提供一种非常真实自然的三维交互手段。
数据衣是为了让VR系统识别全身运动而设计的输入装置。数据衣对人体大约50多个不同的关节进行测量，包括膝盖、手臂、躯干和脚。通过光电转换、身体的运动信息被计算机识别。通过BOOM显示器和数据手套与虚拟现实交互数据衣。
（2）输出设备。人在虚拟世界中要体现沉浸的感觉，就必须实现现实世界中的多种感受，如视、听、触、力、嗅、味等感官感觉，只不过以目前的虚拟技术只实现了视觉、听觉和触觉罢了。
（3）VR构成设备。虚拟现实世界的构成，主要的设备就是计算机本身了，虚拟世界的所有景象都是靠一个个模型造成的，而这些模型则是由计算机制作出来的。一般计算机被划分成四个部分：第一，高配置的个人计算机，专门用于普通的图形配置加速卡，实现于VR技术中的桌面式特征；第二，高性能图形工作站，就是一台高配置的图形处理计算机；第三，高度并行系统计算机；第四，分布式虚拟实现计算机。
3 VR技术的应用范围
VR技术从诞生到现今已经历了几个年代，其应用范围也越来越广，如医学方面，可以提供给医生进行模拟手术，这样大大提高了现实中手术成功的概率。如游戏方面，近年来游戏中的VR如朝阳一样如火如荼的发展，游戏者在游戏中体验着VR技术带来的身临其境与敌人面对面进行厮杀的。如建筑方面，运用虚拟现实技术可以将建筑的形式以真实的角度展现在投资方、设计方、施工方以及后期的物业管理和更高层次的政府，这把之前的二维平面表达方式或者动画表现方式进行了升级，使用者可以全方位的感受建筑的空间、尺度和材质，这对非设计人员参与到设计当中很有帮助，这使得我们未来的建筑将综合更多因素，更加合理化，还有军事、科技、商业、建筑、生活等。
4 结语
虚拟现实技术是一个极具潜力的研究项目，是未来的重要技术之一。它在理论、软件或者硬件的领域上都依赖着很多技术，当然其中也有较多的技术只实现了理论，硬件方面还是有待完善的。不过可以遇见，在未来，虚拟现实技术绝对会被广泛的应用。
参考文献：
篇6
一、前言
VR-GIS技术是指虚拟现实技术与地理信息系统技术相结合的技术，包括与网络地理信息系统（WebGIS ， ComGIS）相结合的技术。VR-GIS技术是上世纪90年代才开始的一种专门以地学信息科学为对象的虚拟现实技术。VR-GIS技术目前还不用数字化头盔、手套和衣服，它运用虚拟现实建模语言（VRML）技术，可以在PC机上进行，使费用大幅降低，所以它具有被广大用户接受的特点。本文主要对虚拟地理信息系统（VR-GIS）的构成及特征、关键技术进行了分析，并研究探讨了该技术在现代城市建设中的实践应用，总结了该技术的广阔应用前景。
二、 虚拟地理信息系统（VR-GIS）的构成及特征
VR和GIS两个技术的连接，主要是通过虚拟现实构模语言（VRML）转换文件格式，把GIS信息转到VR中表示。VR-GIS方法是基于一个耦合的系统，由一个GIS模块和VR模块组成。VR系统的构成模型见图1，用户操作虚拟环境时，主要使用传感装置，就能得到如二维实时显不等反馈信息。外部世界和系统使用传感装置可以形成反馈闭环，用户控制时，虚拟环境与用户的交互能够很大地影响外部世界。VR系统由6个模块组成，见图2。一是反馈模块，给用户提供实时反馈，接收传感器发出的模块信息；二是检测模块，用户发出操作命令后，检测到后通过传感器，在虚拟环境中使用；三是传感器模块，传感器一方面接收到用户的命令，然后运用到虚拟环境中；传感器在另一方面会将操作结果反馈信息传给用户；四是控制模块，控制传感器，并且作用在现实世界、虚拟环境和用户之间；五是建模模块，将现实世界用三维形式表现出来，构成虚拟环境。VR技术的特征：一是交互性。是指在模拟环境中，用户对物体的操作程度以及从环境中得到自然反馈的程度。比如，用户在现实世界中用手直接去抓取物体时，手有触觉，能够感受到物体重量，视觉中的物体会跟随手动的移动；二是存在感也称为临场感。是指在模拟环境中用户存在的真实程度。模拟环境如果想要达到理想程度，就要让用户难以分辨环境的真假；三是自主性。是指物体在虚拟环境中按照物理定律运动的程度。比如，受到力的作用，物体会翻倒或者移动；四是多感知性。是指计算机除了一般视觉感知，还有运动、触觉、力觉、听觉感知，甚至是嗅觉、味觉感知等虚拟现实具有人所具备的感知才能达到理想程度。
三、虚拟地理信息系统的关键技术
（1）系统集成技术。因为虚拟现实包含了许多模型与感知信息，所以集成技术在系统中至关重要。它主要包括了数据的管理模型和转换技术、同步信息技术、标定模型技术、合成与识别技术等。
（2）传感器和立体显示技术。传感器和立体显示技术主要运用在系统的交互能力上，但是目前的虚拟现实还达不到系统的需求。比如数据手套的缺点有使用不方便、低分辨率、较小作用范围、延退大等等；有待提高虚拟现实的跟踪范围与跟踪精度，三维显示技术也需要创新。
（3）动态环境的建模技术。虚拟现实的核心是建立虚拟环境，该项建模技术主要是为了获得真实环境的相关数据，按照应用要求，使用这些数据来建立虚拟模型使用CAD技术能够获取二维数据，同时也要使用非接触式技术建立起更多环境，结合在一起使用可以提高获取数据的效率。
（4）开发应用系统的工具。应用虚拟现实关键就在于找到适合的对象与场合，充分发挥出创造力与想象力。如果应用对象选择恰当的话，能够有效地提高效率、提高产品质量以及降低劳动的强度。开发虚拟现实的工具，要进一步研究创新。
（5）分布式VR-GIS技术。分布式VR-GIS必须运用到网络，虚拟环境和用户用网络连接，多人实时进行交互也需要网络。在虚拟现实环境中，用户和计算机进行交互，能够共享信息。主要模型结构分成复制式与集中式结构，而多协议模型包括了交互协议、仿真协议、动画协议、几何协议以及场景管理协议等。
四、现代城市建设中虚拟地理信息系统（VR-GIS）的实践应用
虚拟地理信息系统（VR-GIS）可以模拟景观结构、地貌构造、火山构造、地质构造以及地球构造等；也可以模拟大型的交通、城市工程结构。对三角洲演化形成的过程、冲击平原的过程、风化地貌以及河流地貌的进行虚拟实验。模拟试验海气交互、强对流天气、雷暴雨、龙卷风天气过程。地球系统的自然运动现象如火山爆发过程、地震的发生过程与机制、地壳运动过程都可以进行虚拟。对洪水灾害和救灾、学场森林火灾和救灾、垮坝灾害、雪灾、泥石流、滑坡、山崩、水土流失过程、荒漠化过程或土壤侵蚀过程进行虚拟。同时可以虚拟试验沼泽、湖泊、学场、森林生态系统，甚至是区域、城市、养殖农业生态系统的虚拟。对城市的可持续发展、区域的改造与规划进行虚拟。在现代数字城市系统中，虚拟地理信息系统所具有的观察立体细节的能力，可以跳转到不同的位置来检验开辟新观察的可能性。新的建筑物或其他设施的规划者能从他们的透视位置进行全面的立体观察，或者能从附近的建筑物看到他们所在的地方的虚拟建筑物。城市管理者能看见各层街道、建筑物和停车场上的实际地貌，估计附近地点可以容纳的建筑数目、拥塞情况、光线照射等情况。此外，他们能用GIS数据库显示分布的商业活动，例如学校或商店的定位、主要下水道以及无数的其他信息。紧急事件报警服务能使责任者立即获得他们将要处理区域的三维图像，在GIS数据库中适当地添加事件信息，就能看见那儿出现的建筑或道路交通拥挤。
五、结语
总之，随着计算机技术的快速发展，在众多平台上的相关服务都需要采用V R-GIS，VR技术在微机环境中的实现也成为了现实VR-GIS是实时有效、高度集成的可视化地形数据，系统需要管理大量数据，是复杂典型的地理数据集。VR-GTS能够观察到立体细节，并且能够跳转到开辟检验新观察的功能。VR-GIS能够显示商业活动以及实际地貌的分布，并且数据库可以随时添加三维数据，这样对于各种城市新规划、地域新改变都能及时反应到VR-GIS中，其应用前景非常广阔。
参考文献
[1] 冯德俊，张献州，张文君.虚拟现实技术在地理信息系统中的应用[J].四川测绘，2001， （02）
[2] 陈浩磊，邹湘军，陈燕，刘天湖.虚拟现实技术的最新发展与展望[J].中国科技论文在线，2011，（01）.
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国内外研究计算机动画在教学中的应用主要集中在多媒体教学系统中的应用，这方面的研究近年也取得了重要的成果。虽然开发成熟的多媒体辅助教学系统非常有意义也很必要，但并不是所有单位都具备多媒体教学系统的硬件条件，因此，不可能一下就开发出很完善的辅助教学系统。一个较好的途径是先制作教学系统中需要的动态演示内容，再着手开发具体的系统，这种方式既解决了在不具备条件背景下的课程内容的动态演示问题， 又可在条件具备时提供完整的辅助教学系统。本文就是基于这样的一个思路，通过展示设计多媒体辅助教学系统的第五章第二节的动线和导向设计的研究来进行。
展示设计第五章为展示专项设计。第一节内容是展示环境空间设计，第二节是动线和导向设计的研究。动线，即为观众在展示空间中参观流动的路线，动线和导向设计必须将空间与时序相结合来研究。第一，应根据展示内容来确定参观走向；第二，必须充分考虑原有建筑空间的局限，尽力使二者协调一致；第三，空间的经营与场地切块、动线与平面计划的拟定。宏观与微观空间的构成等设计应同步展开。动线的设计：必须根据展示主题、结构顺序和功能区分等来考虑，根据展示的规模与性质，参观动线的顺序也可有可无。动线的基本形态主要由点、线和网格的设计所决定的。导向设计作为引导和区分空间关系的传播媒介，除了图形、色彩、信息等要素外，更要注重在环境中的实际应用。以人体工程学角度来分析，人对信息的接受主要是通过视觉，导向装置的安置要充分考虑人的视觉感受。在导向设计时要充分考虑到相关人机学的要求，不能够只考虑图形、信息版式、色彩符号、情感构成而忽略了信息接受者空间的视觉尺度问题。在展示环境空间设计的构成中，信息接受者是导向设计的重要研究对象。合理的动线及导向设计是整个展示环境空间设计中人与空间互动的重要环节。
根据以上动线和导向设计的特点和要求，设定了大型博览会、博物馆和商业环境这三类典型的空间，运用3DSMax 辅助VRML 完成虚拟场景的开发与真实感绘制、声音模拟等有关的重要技术。具体内容包括：几何建模技术（包括B-Rep 表示法、曲面造型、粒子系统等内容），真实感实时绘制技术（包括纹理映射、环境映射、凹凸纹理、光照方程等内容），三维虚拟声音的实现技术，实时碰撞检测技术，基于图像的虚拟现实技术（包括全景图、同心拼圆、光流场等内容）。已经运用到场景表现方面的许多重要概念和原理，如LOD（Level of Detail）技术、Billboard 技术、纹理映射技术、高程图、光照参数，等等，能够提供一个较为真实的环境平台。例如，在博物馆空间环境中，可以根据图纸建立起一座虚拟的博物馆。要完全符合设定的各项要求，如地理位置、气候、照明设施、人群等。有了这样一个模型，可以先调出其平面图纸进行动线设计的分析。为了更好地引导观众的行动，再加上各个动线上的视觉导示，最后把大家的不同想法输入计算机里设定的栏目，然后计算机器渲染生成虚拟现实的图像或影片，最后以动画漫游随着设定之动线游览整个场馆的方式呈现出来。每组同学拿出之前的设计说明进行比照，看有没有可以改进之处。还可以把几套不同的色彩体系放进去，看看不同的色彩系统所营造的不同的环境氛围，甚至还可以模拟观众受导向系统设计的标示的影响度的大小、评估出入口的规模是否合适等。VR技术把教师和学生以及学生之间的互动通过计算机有效联系起来，更直接地把教学内容深刻地传达给学生； 学生的学习也不再是单纯的接受，而是参与到获取知识的过程之中，由被动变主动，学习效果更好。
通过3DSMax 辅助VRML作为展示空间设计动线和导向设计的研究，插值器、动画生成、虚拟场景的创建和交互功能的实现等都发挥了不同的作用。在教学中有以下几个特点：发挥计算机多媒体的优势，采用恰当的表现方法，将复杂问题简单化；激发学生积极性，打破被动接受的教学形式，变为教与学互动；具有科学性无疑是重要的原则，演示、模拟实验符合科学性；设计及案例分析更清晰明了，影响更深刻。VR技术在很多国防和高新技术的演示和研究评估方面已经运用了多年，取得了很好的效果。随着VR技术的发展和科技进步，在展示设计多媒体辅助教学系统的开发中，VR技术的运用也将会越来越深入和广泛。
参考文献
[1]黄心渊.Ideas多媒体辅助教学系统的开发[J].多媒体世界，1995（10）.
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VR虚拟现实技术具有3I特性，交互性、沉浸性和构想性。使用者可以通过虚拟现实技术，增强现实中的各种体验，在某些特定情况下，还能突破各种局限性，让使用者得到超越现实的更加真实的体验。VR虚拟现实技术，包含了很多的计算机基础应用技术，如计算机图像显示技术、计算机仿真技术、计算机流程处理技术等。通过这些技术，可以达到模仿使用者嗅觉、听觉、视觉和触觉等效果，让使用者在虚拟环境中，能够得到真实世界当中的体验，而且规避到其中的一些伤害，并且能够通过自身行动与周围环境之间形成交互与互动，创建一种多维信息空间。除此之外，虚拟现实技术还具有超越现实的虚拟性，作为一种新型技术，它所能达到的虚拟效果绝对是最为逼真，交互性最强的，这也是他被称为虚拟现实的原因，将虚拟照进现实。虚拟现实作为新型计算机技术，其核心当然离不开计算机，它主要也是靠计算机来生成一个可交互的虚拟环境，虚拟环境能够产生立体效果的关键在于外设，与传统鼠标键盘的交互方式不同，虚拟设备包括多种多样的交互设备，里面配置有陀螺仪、速度感应计等，可以提供全方位的运动监测，用于三维空间的运动感应。其中，虚拟现实头盔、数据衣和三维投影仪等都比较成熟，而像数据手套、三维鼠标跟运动跟踪器等装置主要用于虚拟现实交互。与现实中的感官体验相比，虚拟现实技术一样做到了视觉系统与运动感知系统的分离，不仅如此，还大大提高了分辨率、大场景的虚拟效果，并且带有立体声效，可以使人产生强烈的浸没感。虚拟现实技术的应用前景十分广阔，在文物保护、室内设计、交通模拟、虚拟现实3D游戏等领域，都有着不错的发展，虚拟现实技术正在一步步改变我们的生活。本文就主要讲一下虚拟现实在游戏中的应用。
二、虚拟现实技术在游戏中的应用
3D游戏，所追求的是一种虚拟现实的实现，一直致力于为玩家带来最贱的感官体验。游戏的发展从最初的简单文字游戏，一步步到后来的大型网络3D游戏，都是为了能给用户带来更好的真实性与交互性，希望能达到如客观世界一般存在一个游戏的虚拟世界。3D游戏，即是三维游戏，3D游戏通过三维空间的原理，在游戏中运用了长、宽、高等三种度量，来达到游戏世界对客观世界的真实还原，相对于2D平面游戏，也更加的吸引人。场景就是游戏世界各种活动所发生的场所，在游戏中起着很重要的作用，对于3D游戏开发来说，目前适合虚拟现实技术的有：冒险类、动作类、赛车类和角色扮演类。传统的网络游戏技术，目的是仅仅是为了满足玩家的精神追求，更加注重游戏世界的设定，而忽视了玩家体验，将玩家拒之于显示器之外，玩家只能通过操作角色来体验游戏中的各种设定，游戏体验仅仅停留于键盘跟鼠标的操作，并不能真正达到一种真切的感官体验。随着网络游戏时代、技术的发展，人们更加倾向于去进行带有实际体验的虚拟现实3D游戏，虚拟现实类游戏，占据着更多的市场，这种大大提高了玩家体验，与传统的3D游戏完全是不一样的游戏，能让玩家在其中得到感官上满足。虚拟现实技术游戏模拟方面展现出它的优势，玩家通过一系列的可穿戴设备，与游戏中的角色合二为一，它可以模拟任何世界上客观存在的物质，也可以模拟人脑中抽象出来的精神物质，更加真实的体验到游戏中的角色就是自己，自己就是游戏中的角色。虚拟现实技术在3D游戏中的应用完全的将人类智慧的结晶，科技的成果展现出来，它将虚拟现实技术的逼真性、互动性、沉浸性和构想性表现得淋漓尽致。计算机可以阻止一个虚假的图像在墙壁前停止，但它却很难阻止真人的行动，操作者在虚拟空间中的运动是不受限制的，可以自由出入于这个空间，这也是传统模拟游戏与虚拟现实游戏之间存在的最大的差别，也是虚拟现实技术赋予游戏的独特魅力。
三、虚拟现实技术前景和未来发展
虚拟现实技术现在的发展能够将一些简单的3D游戏进行完全的操作，但在一些大型3D网络游戏中，仍然很难以让玩家得到一个足够良好的游戏体验，所以还有很大的发展空间，让玩家能够真切的去体验游戏世界当中的各种体验，让游戏带给玩家更多的快乐。
VR虚拟现实技术作为一个新型技术，近年来一直备受关注，仅在2015年间就有200多家风投企业对VR行业总计投入了35亿美元。这其中，很多明星、影视导演也热衷于网络新技术，像大家都很熟悉的林志颖，便有自己的科技公司，像黄晓明、张艺谋等艺人，也准备进入VR行业。国内一些大型企业，如联想、小米、华为也都积极致力于VR硬件设备的开发。尽管现在VR行业看上去一片大号，但由于3D游戏主机在国内市场刚刚解禁，市场占有份额不打，限制了国内VR技术的发展，目前国内的VR技术水平与国际顶尖技术仍然存在较大的差距，仍然需要我们继续的努力来发展VR技术。（作者单位：西华大学）
参考文献：
[1]李勋祥.《虚拟现实技术与艺术》.武汉.武汉工业大学.
[2]陈浩磊，邹湘军，陈燕（1），陈燕（2），刘天湖.虚拟现实技术的最新发展与展望[J].中国科技论文在线。2011，6（1）：1-14
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随着全球商业环境日趋复杂，跨国公司能否在未来的市场选择最恰当的战略方式，赢得先机，显得迫在眉睫。尽管核心能力理论近来在战略管理研究中广泛运用，但由于来自企业外部竞争环境的不断变化，企业获取持续竞争优势的基本模式已经为持续地获取一系列暂时竞争优势所取代。这样的环境下，企业的竞争优势很快地被不断更迭的技术创新所侵蚀。在这种背景下，动态能力理论作为该理论的继承，逐步形成并获得快速发展。本文以韩国三星公司为例，用动态能力理论分析其发展过程中所使用的一系列战略，以期为其他跨国公司的战略选择找到合适的出路。
二、动态能力理论综述
动态能力理论强调企业在动态变化的环境中探索其内外的竞争能力。它分析了一个企业在日新月异的环境中如何发挥企业自身的优势来应对环境的变化和挑战。Teece认为，动态能力就是感知并抓住机会的能力。在进一步研究的基础上，Teece、Pisano和Shuen认为，动态能力是企业整合、构建和重组，使其适应快速变化环境的能力。Luo认为动态能力由拥有能力、使用、分配能力和通过学习更新和获得新的能力组成。焦豪等在动态能力的综述中强调，在中国独特背景下，动态能力可以由环境洞察能力、变革更新能力、技术柔性能力、组织柔性能力四个方面组成。即企业以提供自身的利益价值来满足顾客需求，并洞察周遭环境，在变革更新动力的作用下做出快速的应对措施，通过技术柔性能力和组织柔性能力，配置与整合其价值链，最终取得企业所需要的资源和知识。近年来，动态能力的研究有了许多新的延伸，它涉及企业从感知机遇，到抓住机遇，一直到管理和面对新挑战的全过程。首先是感知和发现潜在的机遇和威胁，即商业环境中新的机会和挑战。再者是充分利用企业的资源和竞争优势获取机遇，对抗困难。最后通过一系列的战略方法来保持其竞争优势，达成企业的战略目标。JantunenA.等人通过调查200多家制造型企业和服务性组织，分析并发现了跨国公司动态能力与其国际化绩效的关系，从而提出动态能力是企业竞争优势的潜在来源。
三、跨国公司动态能力理论中影响战略选择的因素
1.对市场的认知跨国公司的动态能力和对市场的认知有密切联系，从而影响到了它的战略及其战略的实施。对机会的感知是与市场消费群体的文化密切相关的。对不同文化的认识可以导致对市场截然不同的判断和结论，从而决定了不同的战略。对市场的认知是一个知识的获取和全球学习的过程。跨国公司的市场战略包括进入战略、价格战略、公司的管理结构以及联盟，兼并等，没有对市场和消费者特性深入的认知就不可能制定有效的价格战略。而联盟、兼并的过程涉及新兴市场的国家政策、企业文化等因素，成功的联盟和兼并只有在掌握了充分的市场信息的基础上才能完成。
2.对环境的认知跨国公司动态能力是对环境的认识、调整和改变的能力。改变一个企业的产品结构、周期和生产布局是困难的决定。将开发的产品直接销售到各个市场是跨国公司开发市场常用的手法。但是由于不同市场的劳动力成本和支付能力存在较大差异，跨国公司不可能长期依赖全球化的产品。只有认识到这一点，改变其产品和市场战略，才能把握住机会，在不同市场的拓展中获得成功。
四、案例研究：韩国三星公司的战略选择
1.三星的战略选择
（1）多元化战略和拷版战略
1998年亚洲金融危机以前，三星公司将业务从米面磨坊拓展到电子、金融、机械、化学等多个领域，所采纳的就是多元化战略。美国学者Ansoff最早对多元化经营战略定义，并在《哈佛商业评论》发表的论文《多元化战略》中正式提出。1959年，E.Penrose多元化定义为企业既生产现有产品，又开发新产品，这些产品与原有产品在生产和营销中有很大的不同，包括了各种最终产品的增加，垂直一体化程度的增加，以及企业运营的生产领域数目的增加。1970年，Wrigley在博士论文《分部制与多元化中》提出以企业最主要产品的年销售额与企业的年销售总额之比即专业化率对多元化进行分类。当时的三星公司主要关注相关产品型，同时引入了一部分的不相关产品，极大地丰富了其销售的市场份额，获取了一定的利润。与此同时，三星公司的另一个战略也同步进行，即拷版战略，它是指一个企业所生产的产品技术、设计和零部件完全依赖外界的供给，该企业就像另一家企业的一个生产车间，只是依样画葫芦地进行组装而已。三星公司1969年进入家电和电子产业，当时的家电和电子产品市场，尤其是电视机迅速普及，而彩色电视机也已经成为炙手可热的产品。然而，由于三星电子在成立之初并不掌握最起码的电子技术，而那些掌握彩色电视机技术的外国公司不愿转让最先进的核心技术，只提供黑白电视机成套散件和组装技术，因此三星电子选定的第一项产品是已经进入衰退阶段且利润率不高的12英寸黑白电视机。由于低收入发展中国家依然存在对这种低档产品有需求的细分市场，加上韩国三星员工求知的文化氛围，在较短时间内就把技术学到手并以低成本进行生产，这让初出茅庐的三星电子公司受益不少。这一战略体现了当时条件下的市场、产品和技术的合适匹配。
（2）品牌战略和模仿战略
1997年，亚洲金融危机波及韩国，众多韩国公司艰难度日，三星公司业务全面告急。此时，三星集团及时启动“新经营”运动，抛弃以往一贯的二流产品形象转而专注高端市场。在美国，三星公司果断全面停止和世界上最大的连锁企业沃尔玛的合作，转而和Sears等迎合高层次消费者的专卖店合作，以提高品牌在美国和全球市场的形象，并确立三星独创的设计风格。走向国际的三星公司认真汲取其他公司高端产品的技术，在品牌战略得到肯定后，开始走模仿战略。根据自己所处的品牌地位以及现有的技术含量，在模仿的同时对产品的设计作出改进，使自己的产品与其他企业的同类产品有所不同，更适合大环境下某些特定市场的需要。20世纪初，三星在智能手机市场上不停地追击各个电子手机大牌。现在，它的市场份额甚至把苹果甩在了后面。以GalaxyS4为例，这些手机都拥有较大的显示屏和令人印象深刻的新功能。而这些成就归功于三星的模仿战略。作为一个典型的快速反应的模仿者，虽然三星公司曾因模仿苹果的设计而遭到苹果，但之后三星公司加快设计生产，根据市场反应大力推广成功的产品。之后，三星公司不再只提供便宜版的类苹果版手机，大屏手机、不同的功能、成功的营销以及消费者青睐的体验使其占据市场的很大份额。
（3）合作战略和技术战略
1998年金融危机的教训，使得三星公司牢记曾经吃过的亏。从多元化战略和拷版战略升级为品牌战略和模仿战略，三星公司逐步地把握电子行业的核心技术。在此之外，三星公司也逐步拓展其他技术领域，比如VR技术。VR又叫虚拟现实，是综合利用计算机图形系统和各种现实及控制等接口设备，在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术，把虚拟世界呈现在人们眼前。三星能自给自足的包括芯片、显示器、镜头、头显外壳与电池模组以及其他半导体。这些硬件优势与三星公司多年来在技术上狠抓不放，虚心求教，努力创新的原则息息相关。但仅仅有技术支撑还不够，还需要有软件的配套。这时，三星公司就着眼于合作战略。OculusVR是一家专门开发虚拟现实技术和产品的初创公司，拥有较高的软件技术。在两家公司的合作中，Oculus仍生产它的虚拟现实头盔产品专注于游戏类应用，因此它也非常需要三星的高像素密度的OLED显示屏。所以，Oculus允许三星使用其移动软件开发工具并协助开发用户界面。对于三星公司而言，它想尽快进入虚拟现实市场，但它不想像Oculus和索尼那样花大量的时间和资金，因此允许Oculus使用其下一代OLED显示屏。这种双赢的技术合作，不但为三星公司提供了更多的技术领域和市场份额，也将它的品牌又一次拔高了一层。
2.动态能力理论下三星公司的战略分析
（1）学习并涉足其他行业
三星原本作为一家经营鱼干、蔬菜、面粉和砂糖的小公司，却因战争受到重挫，损失了近一半的财产。由于当时的韩国生活用品主要依赖进口，三星的原材料供应也亮起了红灯，促使其转向生产领域，因此其目标也调整为服务全国。在这样的大背景下，三星公司开始摆脱起初的小产业，慢慢拓展到其他领域。1953年三星创立砂糖生产公司。1954年建立自产自销的羊毛公司。1969年正式成立三星电子公司为未来韩国的电子行业打下基础。之后又建立了韩国自己的化工厂。逐步地，韩国哪里原材料稀缺，三星公司就倾力向世界其他知名公司学习并建立相关产业，服务全国。三星公司以恢复韩国经济为目标，从原本的小公司变成涉足多个领域的韩国巨头公司，从原本的原材料生产到后来的日用产品生产，它采纳的正是多元化战略和拷版战略。而这些战略的选择和实施，也正是因为当时韩国动荡的社会环境。
（2）模仿并推动品牌国际化
动态能力真正能提升企业价值的重点在于复制与模仿。复制至少能为企业产生两种战略价值流，一是支撑在地理区域和产品线扩张方面的能力；二是这种复制还体现了企业内部学习与不断提升的基础。曾经的三星公司总是挂上低廉的代名词，在三星公司走上高端国际化品牌之路后，开始孜孜不倦地追求设计、技术等核心竞争力，而模仿就是它的敲门砖。以手机为例，2006年三星的Samsung'sX830就是典型的MP3造型。这个设计想法就是来自于当时流行在外的MP3。以MP3的外形和功能作为基点，再配上电话的功能推出了这款产品，目的就是让消费者能拥有当时最流行的手机。2008年，三星推出了SamsungCleo这款小巧玲珑的翻盖手机，配上新颖的全键盘模式，让这款手机风靡一时。一年后，同样的翻盖手机配上横屏翻盖，这样大胆而新奇的创意博得了许多求新人士的喜好……三星不断地在模仿中追求卓越，在模仿中追求创新，在创新后追求更新，使自己的品牌和技术永远先人一步。2011年，三星用自己全新的创意和5.3英寸的屏幕征服了整个手机界。这一次，三星公司用自己的设计和创意占领了市场，开始和苹果多争一杯羹。
（3）唯技术优先，谋互补合作
在三星普通电子产品市场饱和后，三星公司开始谋求其他出路以转型难以突破的现状。VR作为三星公司新的关注点之一，在经历了几年的技术研究后，三星的VR硬件和技术得到质的飞跃。但是对于这样一个大型跨国公司而言，VR毕竟是一个新的方向，有很多的不确定性，它不可能将其他产品的利润拿来再重新大量投资VR的研发。所以，对于VR软件的技术缺失，三星公司选择了互补合作的战略模式。这样的情况下，三星公司既可以紧紧抓住VR硬件核心技术，不落入外人手中，又可以对自己有利的伙伴进行挑选和匹配，形成一个组合，打下各大巨头互相争夺的VR市场。另外，在合作的过程中，三星公司可以向不同公司讨教他们或缺的相关VR技术，并应用于未来新的VR产品研发上，不断适应多变的市场，从中获利。
篇10
一、研究目的
信息技术的发展不断给新闻业带来新的挑战和发展空间，在移动互联网时代，传统媒体面临着数字化转型，付费墙、移动终端App，数据新闻等新闻生产和消费应运而生。起源于20世纪50年代的虚拟现实技术近年来得到迅速发展，被广泛应用于军事训练、医学、工业、教育、艺术、旅游等领域。最近两年，新闻业开始尝试将虚拟现实技术融入新闻生产，由此产生的一种新的新闻样式即虚拟现实新闻正日益引发关注。当VR技术被运用于体育新闻领域，产生“VR+体育新闻”的传媒文化产品便可以称为虚拟现实体育新闻。
本研究主要从体育赛事直播和体育新闻报道等两个角度出发分析相关典型案例，虚拟现实技术应用于体育新闻业的现状、前景和挑战进行了讨论，为“互联网+”背景下传统新闻媒体的数字化转型提供理论参照。
二、研究对象与方法
（一）研究对象
本研究以2015-2016赛季的美国职业篮球联赛（NBA）常规赛揭幕战的VR直播、《纽约时报》NYT VR移动客户端等虚拟现实新闻作品作为研究对象，在现状分析的基础上探析虚拟现实技术在应用于体育新闻时所面临的挑战与机遇。
（二）研究方法
论文的研究过程中运用了文献资料法和调查法。调研了相关文献，论证了虚拟现实新的概念、特征及发展历史；调查了大量有关虚拟现实技术在体育新闻领域应用案例。
三、研究结果与分析
通过对目前虚拟现实体育新闻作品进行案例分析，可以看出虚拟现实体育新闻的引用主要集中在体育赛事直播和体育新闻报道等两个方面。
（一）虚拟现实技术在体育赛事直播中的应用分析
体育赛事具有场面激烈、画面感强的特点，因此体育赛事最先受到了VR技术的关注。利用VR的立体效果，可以让观众在任何地方以实景的方式观看足球、篮球、游泳等众多竞技类体育比赛项目。
目前，虚拟现实体育赛事直播已经在NBA、拳击等赛事上应用。2015-2016赛季的NBA常规赛揭幕战（对阵双方为金州勇士队和新奥尔良鹈鹕队）即采用了VR技g进行直播，这是美国主流体育联赛首次使用该技术直播比赛。NBA与特纳体育和NextVR合作，以NextVR的虚拟现实平台为基础，捕捉赛场上的各种信息，虚拟现实摄像机所模拟的虚拟视角的位置在中场附近，向使用虚拟现实设备的观众提供180度的观看视角。用户从三星智能手机Oculus应用商店下载NextVR App，戴上虚拟现实头盔能如同身在比赛现场那样观看比赛。
国内的基于VR技术的体育赛事直播同样方兴未艾。2015年11月，CKF中国功夫争霸赛国际战队三番赛首站与暴风影音旗下的暴风魔镜合作，以360°全景呈现的方式进行全程录播。此外，乐视已经旗下首款 VR 产品――乐视 Cool1，未来也极有可能介入到体育赛事的VR直播中。
可以说，基于VR技术的体育赛事直播即将成为一门有着巨大机会的生意。中国体育产业规模预计在2025年之前扩大至现在的五倍，达到7800亿美元，虚拟现实体育赛事直播也将出现巨大的商业机会。从以上案例分析可以看出，虚拟现实在新闻生产中的应用形式广泛。
（二）虚拟现实技术在体育新闻报道中的应用分析
很多重大体育新闻事件，人们希望在重大的新闻现场得到真人身临其境的感受。比如奥运会开幕式、世界杯足球赛决赛等。采用虚拟现实与体育新闻直播相结合，将使体育新闻的时效性更强，使体育新闻事件更具有现场感。此外，虚拟现实新闻直播还能省略节目制作、播出的许多环节，同时也保证了现场信息传播的真实性和可信性，使信息在传播过程中最大程度地减少了损耗，还原体育事件以本来的面目，以原生态的面貌呈现在观众面前。
《纽约时报》于2015年推出一款名为NYT VR的虚拟现实APP，成为新闻业历史上对虚拟现实新闻直播的首次尝试。以《纽约时报》的《行走纽约（Walking New York）》视频为例，受众可以从天空中直升机的视角俯视纽约全城，这些都是大多数受众不曾有过的体验。其他新闻媒体的尝试还包括：《经济学人》用VR技术让一座被IS恐怖组织破坏的伊拉克博物馆“重现人间”；BBC研发部使用360度全景视频报道突发事件。在国内方面，VR内容制作企业兰亭数字和新华社合作为深圳滑坡事件做的VR直播也取得不错的反响，不到24小时的点击量是64万人次。
发展虚拟现实体育新闻报道已经成为新闻业不断创新的必然趋势。当新闻从“抓取一切”走向“深潜”，VR技术突破传统新闻的篇幅限制，囊括几乎所有细节。未来的虚拟现实新闻会提高清晰程度，加强复现能力，扩大信息含量，通过将技术优化融入新闻实践中去，将新闻价值的表现力和感染力提升一个层次。
四、结论与建议
虚拟现实技术作为一种迅速发展的新兴数字技术，其互动性，沉浸性和在场感使人们能够沉浸在虚拟环境，获得身临其境的体验。虚拟现实已被广泛应用于航空、医学、教育、旅游等多个领域。近年来，运用虚拟现实制作体育直播和体育新闻的潜力逐渐引起新闻界重视。很多专家指出，体育事件现场直播在今天乃至今后传媒格局中都将占据一个不可替代的位置，虚拟现实体育新闻甚至将成为重要的媒介入口并将带领媒体进入下一个时代。但是，通过分析上述典型案例可以发现，虚拟现实体育新闻在内容质量、技术限制、制作与使用成本和伦理标准上仍存在着很大的发展空间。
内容质量：体育新闻价值不可忽视。在目前的虚拟现实新闻的实践中存在技术创新掩盖新闻价值的现象。由于重大新闻事件十分有限，后期制作的耗时耗力，新闻选择倾向于清晰度高、接近性的内容，造成新闻价值的时新性、重要性、显著性不足。因此，随着VR技术日渐成熟和普及，如何让体育新闻价值借助新技术更好地体现出来而不是被新技术掩盖或者挟持，是业界必须重视的问题，也是数字新闻获得流量、成功转型的关键。
技术限制：用户体验需要加强。虚拟现实体育新闻希望给用户带来亲临重大体育赛事现场的体验，但是在现有的技术水平下，真实感的副作用是部分用户的不适，其中最突出的是使用过程中的移动眩晕感。此外，可穿戴式设备产生的热量和对颈椎的压迫导致用户无法进行长时间观看体育赛事，阻碍了VR技术在体育新闻直播方面的发展[7]。
制作与使用成本：应用仍需普及。使用虚拟现实技术制作体育新闻需要整体设计构思、大量的技术投入，耗时长、成本高昂。基于较高的技术和成本要求，目前虚拟现实技术多应用于时效性弱的调查性新闻报道或者重要事件的直播，然而时效性和现场感极强的体育事件为虚拟现实体育新闻提出了更高的要求。
伦理问题：伦理标准急需制定。虚拟现实技术提供了新的新闻叙事模式，也带来了人们的忧虑――虚拟现实是不是对新闻真实性的挑战和破坏。虚拟现实新闻虽名为“虚拟”，但与一般的文字新闻、图片新闻没有本质上的区别。不可否认虚拟现实技术对新闻真实性提出了进一步的要求，传统的新闻伦理已经不能完全适合于虚拟现实新闻。因此，业界需要在实践中对虚拟现实新闻的制作规范形成共识。
参考文献：
[1] Burdea G C， Coiffet P. Virtual reality Technology [M].John Wiley & Sons，2003.
[2] 杜江，杜伟庭.“VR+新闻”：虚拟现实报道的尝试[J].青年记者.2016，06：23-24.
篇11
从识别、感知、认知，到做决策、反馈，人工智能在过去五年有非常大的进步。博弈的例子有AlphaGO，感知的例子有微软小冰，决策的例子有Google Gmail的自动回复。
我在30多年前就做人工智能，可惜，无论对弈、语音识别、自然语言理解都没有生逢其时。因为当时机器不够快，数据不够多，算法不够先进。但是今天，它们够先进了。
机器学习最重要的一个突破是深度学习。深度学习，就是用非常大的神经元，用巨量的数据充进去训练。它可以在识别、分类或者预测方面，远远超过任何过去的算法。这个学习的算法特别适合巨大的数据量。
什么情况才能用人工智能？人工智能不是万能的，但满足以下条件，人工智能绝对可以做出特别有价值的产品：千万级别的海量数据；顶尖的科学家；非常清晰领域的边界；非常好的标注；非常多的计算量。
很多人说人工智能好遥远。其实不是，百度、淘宝、滴滴的背后都是一个人工智能引擎。一些过去认为比较遥远的，如图像识别、语音识别的比赛，机器已经超越人了。
人工智能的应用领域
一个创业公司的用户达到了千万级别的时候，肯定需要人工智能引擎。因为系统需要做一些判断和推荐：推荐什么商品给用户，该放什么样的广告。所以，做人工智能创业的，最好是已经有互联网数据的公司。
当然，还有很多公司是没有互联网数据的，这些公司也能创造价值。
哪些领域会最先呢？一定是数据最大、最快能产生价值的领域。如金融领域：银行、保险、券商、智能投库、AI量化基金，是最快能产生价值的。
哪些是对人类最有意义的？一定是医疗领域。癌症的检测、切片，基因个性化的治疗。
最大的一个领域应该是无人驾驶。当电动车、共享经济、无人驾驶三件事情同时发生的时候，人类经济会产生最大的提升和改变。以后我们出去打车，应该是随叫随到，人都不需要买车了，停车场也不需要了，路上的车也变少了，空气也变好了，这些都是一些会发生的很好的“副作用”。
最厉害的AI公司将是Google。当Google搜索里面的引擎被提炼出来成为一个Google大脑的时候，用在互联网领域就变成了Gmail的自动回复，变成了Google的搜索和广告；用在汽车领域就是GoogleCar；用在人的健康领域就成了GoogleHealth；用在围棋上就是AlphaGO。
百度大脑也是一个类似的项目。每个伟大的互联网公司都应该考虑：拥有大数据是不是也应该像Google一样，用更多的深度学习创造商业价值？
中国有特殊机会
当你要做人工智能的时候，我有几个建议：要有特别大的数据，最好是闭环的，只有你有，别人没有；要买很多机器，尤其考虑GPU；要有经验丰富的深度学习专家；最后要把年轻人训练起来。
为什么特别提到训练年轻人呢？因为一个优秀的数学和计算机专业毕业生，培训6个月就可以做人工智能工程师了。
因此，最领先的人工智能国家，当然是技术最领先的、论文最领先的、应用最领先的，而且也是年轻人最上进、最努力、最勤奋的国家。
中国有一些很特殊的机会。中国教育特别重视优秀的理工、数学底子，世界上的人工智能论文43%都是中国人写的。中国传统企业比美国落后，但这表示人工智能注入进去就会产生很大价值。在座每一个潜在的独角兽公司和快到独角兽的公司，如美图、知乎、BRPK，都在快速的招人工智能专家，帮他们提升价值。美国领先的公司，无论是Google、坦斯福罗，还是微软、CNTK、Facebook，在中国都很难本土化，这都是中国公司的机会。
人工智能时代的投资蓝图
创新工场在人工智能时代的投资蓝图包括以下几个方面。
大数据公司。谁有大数据，我们就可以做人工智能。
R别。语音、手势、人脸等识别会有很大的突破，但是自然语言的理解，即语义方面的突破，可能还需要5-10年。
传感器。传感器现在很贵， Google做辆车要几十万美元，但我深信三年以后价格就会降下来。所以，我们更愿意投资那些现在看起来很贵，但一旦量产价格就会降下来的公司。
家庭机器人。家庭机器人长的像人的，恐怕还需要近十年的时间。但是，一些智能音箱、工业商业的应用，可以快速发展起来。
无人驾驶。无人驾驶一定是先开始辅助人驾驶，然后人来辅助机器，最后才能达到全天候的驾驶。
我们投资的人工智能项目，比较著名的是FACE++，还有地平线机器人、小鱼在家、金融界的人工智能第四范式，以及玉石科技的无人车，它已经开始在园区里面上路测试了，连驾驶盘都没有，所以完全是无人驾驶的工作。
我们深信，十年以后回顾人类历史，人工智能不只是一个创业的机会，也绝不仅是一个移动互联网之后最好的创业机会，而会被认为是人类有史以来最好的创业、创新机会，对人类有潜在的巨大改变，对人类生活有最大提升的一种技术。（本文摘自李开复12月6日在WISE-2016独角兽大会上的演讲，有删改，标题为编者所加，未经本人确认。）
一周视点
李开新
360手机执行副总裁2017年不折腾
作为初创企业和新品牌，稳和好要比高和快更重要。天道酬勤，只要不折腾，有正确的方向和明确的定位，企业总归会成功的。
12月5日，360手机新掌门李开新接受媒体采访时表示，2017年的思路是稳健运营，不折腾，不去做一夜暴富的梦，认认真真专心做手机。
古永锵
优酷创始人、阿里文娱战略投资主席融合、链接是未来关键
用两个词来形容我看到的未来：融合和链接。抢用户、圈地这种逻辑在新的十年越来越难，但如何使融合和链接产生增值是企业需要考虑的关键。
12月6日，古永锵在WISE-2016独角兽大会演讲中说，未来是融合的时代，也是全球互联网的时代。文化娱乐将是一个重要风口，产生很多创业机会。
唐沐
篇12
VR技术就是虚拟现实技术，它是一种能够让现实中的人在计算机所创造的虚拟信息世界中体验与现实世界同样的事和物。它所具有多感知性、沉浸性、交互性和构想性的基本特征。这种虚拟技术集合了计算机图形图像技术、现实仿真技术、多媒体技术等等的多种科学技术。它能够模拟出人的视觉，听觉，触觉等的感官功能。使人在计算机所创造的虚拟世界中通过语言、动作等等的方式进行实时交流，可以说这种技术的发展前景是非常的广阔的。
2.虚拟现实技术的特征介绍
①多感知性的特征，是指视、力、触、运动、味、嗅等感知系统，从人类理想的虚拟现实技术的发展来说，是希望能够给完全的模拟出现实中所有的感知，但因目前的技术掌握和传感技术的限制，仅仅只能模拟出以上视、力、触、运动、味、嗅等感知系统的。
②沉浸性又称浸没感或临场感，存在感等，具体是指人以第一人称存在在虚拟世界中的真实体验。当然，以目前技术还没有达到最理想的程度。
③交互性就是指人在虚拟世界中，能够像在现实当中一样，可以通过对一些物体的抓取、使用等动作，感觉到所触碰的物体的重量，形状，色泽等一些人与物体之间的互动信息。
④构想性，即在虚拟的世界里面，将所想的物件所做的事情在虚拟世界呈现出来，这样做能达到什么样的效果，那样做又能达到什么样的效果，甚至还可以把在现实世界不可能存在的事和物都可以在虚拟世界中构想出来。
3. VR技术的应用范围
VR技术由诞生到现今已经历了几个年代，其应用范围也越来越广，如医学方面，可以提供给医生进行模拟手术，这样大大提供了现实中手术的成功几率，还有军事，科技，商业，建筑，娱乐，生活等等。
4. VR技术中涉及的相关技术
①立体视觉现实技术：人通过视觉所获取到的信息是人本身所有感觉中最多的一种感官，所以虚拟现实技术中立体显示技术占有不可或缺的重要地位。
②环境构建技术：在虚拟世界中，构件环境是一个重要的环节，要营造一个区域的环境，首先就要创造环境或建筑模块，然后在这个基础上再进行实时描绘、立体显示，从而形成一个虚拟的区域环境。
③真实感实时描绘技术：要在虚拟世界中实现与现实世界相同的事物，仅靠立体显示技术还是远远不够的，虚拟世界中必须存在真实感和实时感，简单来说就是实现一个物体的重量，质量，色泽，相对位置，遮挡关系等的技术。
④虚拟世界声音的实现技术：在虚拟世界中虽然视觉是获取信息的重要途径之一，除了视觉还有很多感官系统可以获取到周围的信息。如听觉，这种技术就是在虚拟世界中实现声音，这样人在虚拟世界里不仅能够看得到也能听得到。
5. VR技术中所涉及的硬件设备
①输入设备
与虚拟现实技术相关的硬件输入设备分成两大类：一是基于自然的交互设备，用于虚拟世界的信息输入；另一种是三维定位跟踪设备，主要用于输入设备在虚拟世界中的位置进行判定，并输送到虚拟世界当中。
虚拟世界与人实现自然交互的形式有很多，例如有数据手套，数据衣服，三维控制器，三维扫描仪等。
数据手套是一种多模式的虚拟现实硬件，通过软件编程，可进行虚拟场景中物体的抓取、移动、旋转等动作，也可以利用它的多模式性，用作一种控制场景漫游的工具。数据手套的出现，为虚拟现实系统提供了一种全新的交互手段，目前的产品已经能够检测手指的弯曲，并利用磁定位传感器来精确地定位出手在三维空间中的位置。这种结合手指弯曲度测试和空间定位测试的数据手套被称为“真实手套”，可以为用户提供一种非常真实自然的三维交互手段。
数据衣是为了让VR系统识别全身运动而设计的输入装置。数据衣对人体大约50多个不同的关节进行测量，包括膝盖、手臂、躯干和脚。通过光电转换，身体的运动信息被计算机识别。通过BOOM显示器和数据手套与虚拟现实交互数据衣。
②输出设备
人在虚拟世界中要体现沉浸的感觉，就必须实现现实世界中的多种感受，如是视、听、触、力、嗅、味等感官感觉，只不过以目前的虚拟技术只实现了视觉，听觉和触觉罢了。
③VR构成设备
虚拟现实世界的构成，主要的设备就是计算机本身了，虚拟世界的所有景象都是靠一个个模型造成的，而这些模型则是由计算机制作出来的。一般计算机被划分成四个部分，第一：高配置的个人计算机，专门用于普通的图形配置加速卡，实现于VR技术中的桌面式特征；第二：高性能图形工作站，就是一台高配置的图形处理计算机；第三：高度并行系统计算机；第四：分布式虚拟实现计算机等四个分类。
6. VR技术上的难点探讨
随着计算机的不断发展，人与计算机的互动性得到了非常好的提现。而这种技术则成为了VR技术建立的主要手段。但是实时现实始终一直阻挡这VR技术前进的一大难点之一，即时在理论上能够分析得到高度逼真、实时漫游的虚拟世界，但至少以目前的状况来说还达不到理论上的要求。这种理论性的技术是需要强大的硬件配置要求支撑的，比如说速度极快的图形工作计算机和三维图形加速卡等等设备，但以目前的设备来看即时最快的图形处理计算机也不能达到十分逼真的同事又是实时互动的虚拟世界。根本的原因就在于，因为引入了人与虚拟世界的互动，需要即时生成新的动态模型时，就不能达到实时的效果了，所以就不得不降低图形模块的清晰度来减少处理的时间，这样直接导致了虚拟世界的逼真在某程度上的减少，这就是所谓的景物复杂度的问题了。
图形模块的生成是虚拟世界中的重要瓶颈，虚拟世界的重要特性随着人的位置、方向的不断变更状态下感受虚拟世界的动态特性，简单来说，就是你移动一下位置和方向后所看到的即时生成的图形模块景象。有两种指标可以衡量用户沉浸在虚拟世界中的效果和程度。其一就是之前所说的动态特性；其二就是互动的延迟特性。自然动态图形的形成的帧数是30帧，至少也不能低于10帧，否则整体画面就会出现严重的不连续和调动的感觉。互动延迟是影响用户的另一个重要指标，如人在飞机上飞行时，位置的变换和方向的控制，这时系统应当即时产生相对的图形画面，期间的时间延迟应不大于0.1秒，最多也不能大于1/4秒。否则在长期的工作中，人会容易产生疲劳、烦躁或者恶心的感觉，严重地影响了“真实”的感觉。以上两种指标都以来计算机图形处理的速度。对于动态的模块图形生成而言，每帧的图形生成时间在30～50毫秒之间为较好；而对于互动性的延迟，除互动式输入及其处理时间外，其图形的生成速度也是重要的因素。而以上所叙述的因素都与图形处理的硬件组成有直接的相互关系，除此之外还有赖于应用技术的因素，如虚拟场景的复杂程度和图形模块生成所需的真实感等等。
7. VR技术在各国的研究情况
①VR技术在美国的研究现状
美国是虚拟现实技术研究的发源地，虚拟现实技术的诞生可以追溯到上世纪40年代。最初研究的虚拟现实技术只是用于美国军方对飞行驾驶员和宇航员的模拟训练。然而，随着冷战结束后美国军费大大的削减，虚拟现实技术就逐渐转为民用，目前美国在该领域的基础研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面。
上个世纪80年代，美国宇航局及美国国防部组织了一系列有关虚拟现实技术的研究，并取得了令人瞩目的研究成果，美国宇航局Ames实验室致力于一个叫“虚拟行星探索”的实验计划。现在美国宇航局已经建立了航空、卫星维护的模拟训练系统，空间站的模拟训练系统，并且已经建立了可供全国使用的模拟教育系统。北卡罗来纳大学的计算机专业就是进行虚拟显示技术研究最早最著名的大学。他们主要研究分子建模、航空驾驶、外科手术仿真、建筑仿真等。乔治梅森大学研制出一套在动态虚拟环境中的流体实时仿真系统。施乐公司研究中心在模拟现实技术领域中主要从事利用VRT建立未来办公室的研究，并努力设计一项基于模拟现实技术使得数据存取更容易的窗口系统。波音公司的波音777运输机采用全无纸化设计，利用所开发的虚拟现实系统将虚拟环境叠加于真实环境之上，把虚拟的模板显示在正在加工的工件上，工人根据此模板控制待加工尺寸，从而简化加工过程。
图形图像处理技术和传感器技术是以上VR项目的主要技术。就目前看，空间的动态性和时间的实时性是这项技术的最主要焦点。
②VR技术在欧洲的研究现状
在欧洲，英国在VR开发的某些方面，特别是在分布并行处理、辅助设备（包括触觉反馈）设计和应用研究方面。在欧洲来说是领先的。英国Bristol公司发现，VR应用的交点应集中在整体综合技术上，他们在软件和硬件的某些领域处于领先地位。英国ARRL公司关于远地呈现的研究实验，主要包括VR重构问题。他们的产品还包括建筑和科学可视化计算。
欧洲其它一些较发达的国家如：荷兰、德国、瑞典等也积极进行了VR的研究与应用。
瑞典的DIVE分布式虚拟交互环境，是一个基于Unix的，不同节点上的多个进程可以在同一世界中工作的异质分布式系统。
荷兰海牙TNO研究所的物理电子实验室（TNO- PEL）开发的训练和模拟系统，通过改进人机界面来改善现有模拟系统，以使用户完全介入模拟环境。
德国在VR的应用方面取得了出乎意料的成果。在改造传统产业方面，一是用于产品设计、降低成本，避免新产品开发的风险；二是产品演示，吸引客户争取定单；三是用于培训，在新生产设备投入使用前用虚拟工厂来提高工人的操作水平。2008年10月27-29日在法国举行的ACM Symposi- um on Virtual Reality Software and Technoogy大会，整体上促进了虚拟现实技术的深入发展。
③VR技术在日本的研究现状
日本的虚拟现实技术的发展在世界相关领域的研究中同样具有举足轻重的地位，它在建立大规模VR知识库和虚拟现实的游戏方面作出了很大的成就。
在东京技术学院精密和智能实验室研究了一个用于建立三维模型的人性化界面，称为SpmAR NEC公司开发了一种虚拟现实系统，用代用手来处理CAD中的三维形体模型。通过数据手套把对模型的处理与操作者的手联系起来；日本国际工业和商业部产品科学研究院开发了一种采用x、Y记录器的受力反馈装置；东京大学的高级科学研究中心的研究重点主要集中在远程控制方面，他们最近的研究项目是可以使用户控制远程摄像系统和一个模拟人手的随动机械人手臂的主从系统；东京大学广濑研究室重点研究虚拟现实的可视化问题。他们正在开发一种虚拟全息系统，用于克服当前显示和交互作用技术的局限性；日本奈良尖端技术研究生院大学教授千原国宏领导的研究小组于2004年开发出一种嗅觉模拟器，只要把虚拟空间里的水果放到鼻尖上一闻，装置就会在鼻尖处放出水果的香味，这是虚拟现实技术在嗅觉研究领域的一项突破。
④国内虚拟现实技术研究现状
在我国虚拟现实技术的研究和一些发达国家相比还有很大的一段距离，随着计算机图形学、计算机系统工程等技术的高速发展，虚拟现实技术已经得到了相当的重视，引起我国各界人士的兴趣和关注，研究与应用VR，建立虚拟环境、虚拟场景模型分布式VR系统的开发正朝着深度和广度发展。国家科委国防科工委部已将虚拟现实技术的研究列为重点攻关项目，国内许多研究机构和高校也都在进行虚拟现实的研究和应用并取得了一些不错的研究成果。
北京航空航天大学计算机系也是国内最早进行VR研究、最有权威的单位之一，其虚拟实现与可视化新技术研究室集成了分布式虚拟环境，可以提供实时三维动态数据库、虚拟现实演示环境、用行员训练的虚拟现实系统、虚拟现实应用系统的开发平台等，并在以下方面取得进展：着重研究了虚拟环境中物体物理特性的表示与处理；在虚拟现实中的视觉接口方面开发出部分硬件，并提出有关算法及实现方法。
清华大学国家光盘工程研究中心所作的“布达拉宫”，采用了QuickTime技术，实现大全景VR制；浙江大学CAD&CG国家重点实验室开发了一套桌面型虚拟建筑环境实时漫游系统；哈尔滨工业大学计算机系已经成功地合成了人的高级行为中的特定人脸图像，解决了表情的合成和唇动合成技术问题，并正在研究人说话时手势和头势的动作、语音和语调的同步等。
篇13
传统的课堂教学模式对人类的发展贡献巨大，而随着信息技术的快速发展，信息量成几何倍数增加，以课堂教学为主的知识传播途径，已经无法满足信息时代对教育的要求。高校的各个学科如理工科（包括网络、通信、汽车等专业）、医学，包括生物、化学、天文等都需要大量的动手实践，但目前高校的专业实验室一方面实体投入巨大，另一方面存在应用效率不高，设备陈旧，与最新技术脱钩等问题。
虚拟现实技术这几年的飞速发展在科技与教育等领域都引起了极大关注。将虚拟现实运用到教育领域可达到传统方式无法提供的逼真、沉浸式的体验。虚拟现实技术引入课堂教学已成为时代所需，因此多学科虚拟实验平台的设计和实现有着广泛的应用前景和巨大的价值。
1 虚拟实验平台介绍
虚拟现实技术整合了多门前沿技术，如图形学、智能感知、网络技术、图像识别等，将高速计算的数字信息转化为人体能感知的图像、视频、音频、触感等形式，并对人体的行为作出实时交互。虚拟实验平台是由虚拟现实技术和传统实验相结合产生和发展出来的新型实验模式。本平台致力于将不同技术、不同学科的学习和实验环境综合在一起，集合成统一的实验平台。
2 设计思路及系统功能分析
2.1 设计思路
本虚拟实验平台突破传统教学模式，以实际的校园建筑物、布局、教学及生活环境为蓝本，通过3D建模将校园完整的在虚拟环境中展现，并将多学科实验室灵活的安排在虚拟校园中，可通过漫游方式到达，也可通过菜单选择方式进入。这种技术开发的虚拟漫游给人一种身临其境、逼真的效果。
2.2 系统架构设计
本系统主要包括VR模式选择、漫游模式、课堂的动态更换、实验内容等。具体功能结构如图1所示。
2.3 系统技术平台架构
虚拟环境采用3D Max建模，设计系统采用Unity 3D。
Unity 3D系统可对数量庞大的模型、光照进行实时处理及动态渲染。Unity同时对C#，JS，BO等开发语言有良好的支持。展示平台分为数据模型、数据库、Unity 3D服务、开发接口和表现层5层结构。Unity 3D：系统的运行逻辑。包括VR相机控制、碰撞检测、动作触发、蓝牙连接、多平台控制等。
2.4 功能描述
2.4.1 本系统两个主要功能
（1）校园漫游功能：为学校提供极佳的展示平台，可进行如招生宣传、校貌展示等。本平台虚拟了现实校园的全部场景，访问者通过佩戴虚拟设备即可实现校园中的自动漫游和手动漫游，以及转动头部进行环视，访问者还可通过蓝牙手柄进行移动和跳跃等动作。
（2）虚拟实验室。本系统设计了两种版本：PC版、移动版。PC版通过PC鼠标、键盘进行控制；移动版通过虚拟眼镜、蓝牙手柄等虚拟现实硬件设备使得用户能够和虚拟场景进行交互。
2.4.2 功能特点
（1）提高教学效果：本平台不仅可以给学生展示实验对象的复杂结构、工作原理，还可以在具体的情境中通过主动的学习获得知识，大大的提高了教学效果。
（2）教学手段突破传统：利用虚拟现实技术创造出教学环境和教具，并让学生置身其中，使其产生真实的感觉，就像在真正的世界一印
（3）互动：访问者能通过设备在虚拟场景产生动作，如前进后退，摆动头部进行环境的观看或走近虚拟零件设备进行细节观察。后期将通过手持设备以及摄像头的动作捕捉，识别人体的行为，进行相应，即可进行全面的操作。
（4）虚拟校园漫游：是数字校园建设的重要组成部分，它的研究和创建对以后数字校园的建设有重要的现实意义。同时也提高了校园管理的效率和科学化水平新生在入学前就可以全面的了解校园的布局，交互式的查询，可以了解校园的所有信息，为尽快的适应学习生活提供方便。
2.4.3 系统实现价值
（1）节约成本。很多实践性的课程因为没有相应设备或者场地受限以及型号不一致，而导致不能执行。虚拟实验平台上，老师和学生带上虚拟眼镜，就可做各种想要的实验，学习到与真实操作一样的知识。而且，很多情况下会比真实世界中学到更多东西，因为可以不断的试错，而不用担心设备损坏或物料损失。在保证教学效果前提下，极大地降低了学校投入成本。
（2）风险降低。实际环境中很多操作也许会有各类的危险性，而采用虚拟实验平台进行操作，学生即使做这些危险地实践操作也不会产生危险。比如：虚拟汽车驾驶教学系统，可避免实际驾驶过程操作失误造成的汽车的严重事故。
（3）突破时空、想象的局限。利用虚拟实验平台，可突破时空限制。如：传统教学只能在固定时间，固定地点进行学习，现在可以24小时，通过网络远程学习都不是问题。传统教学一些抽象或无法表达的概念，比如大到星球天体，小到电子夸克，现在都能通过虚拟实验进行学习。
3 系统实现
3.1 总体环境构建
（1）学校的3D建模：使用AutoCAD平面构建后，使用3D MAX建模，再导入Unity整合，如图2所示。
（2）地形系统：增加草地、高山、森林、平地等丰富的地形结构，让环境更真实。
3.2 漫游功能实现
（1）摄像头模式：系统提供了两种摄像头模式：VR模式与普通模式。可通过主菜单上的VR Mode 按钮进行选择，如图3所示。
普通模式即正常单摄像头显示屏幕上的内容。VR模式是通过两个摄像头的结合来模拟人左右眼所看到的不同影像，从而达到逼真的3D效果。下面是激活VR模式时的部分代码：
（2）自动漫游模式：将VR的两个摄像头进行整体自动循迹移动。
（3）手动漫游模式：移动端模式：用户可以佩戴VR眼镜，通过头部转动改变视角，使用蓝牙手柄控制运动方向、返回上级菜单、确定等动作。
PC端模式：用户通过键盘的W、S、A、D按键控制前进后退，Alt按键、Ctrl按键与鼠标配合调节视角。下面为部分代码：
（4）蓝牙手柄的连接控制：蓝牙手柄采用暴风生产的手柄，有六向摇杆、返回键、确认键、开关机/菜单键等，可满足一定需求。手柄主要作用是在手机上通过VR模式进行观看时，实现与虚拟环境的互动。下面是蓝牙设备连接时的部分代码：
3.3 多学科实验室搭建
本系统搭建了天文学实验室、化学实验室、汽车实验室等。
（1）虚拟汽车实验室（VR模式）说明：教室与学生可在虚拟汽车实验室中进行对汽车进行维修、组装，如图4所示。
（2）虚拟天文实验室。在天文实验室里，太系，设置地球月球的自传公转，学生可以近距离探究宇宙星体，如图5所示。
（3）虚拟化学实验室。在虚拟化学实验室里面学生可以进行化学试剂的调配、观察物质的分解与化合。
3.4 与测试
本系统通过Unity了安卓版应用程序，APP名为“掌上课堂”。通过了华为、小米、魅族等手机的测试，只要是安卓4.0以上版本，屏幕4.7寸以上，均能运行，如图6所示。
手柄和虚拟眼镜目前支持暴风魔镜系列和谷歌Cardboard眼镜。其他设备还待后期测试。
4 结语
本系统将虚拟现实作为一种新兴的教学媒体应用到校园信息化和教育教学中，带给我们崭新的教育思维，具有非常高的现实意义和科学性：首先，基于校园的教学、生活虚拟校园环境供浏览，可提高学校知名度和认知度；其次，在此基础上搭建多学科虚拟实验平台，可提高教学水平，并为学校的实践教学和远程教学点提供可移动的电子教学场所，创造更大的经济效益与社会效益。
参考文献
[1]刘辉，曾松.计算机类课程虚实结合的实验室构建[J].计算机教育，2011（20）.
[2]王元娟.基于高校虚拟实验室发展若干问题的建议[J].科技信息，2009（7）：130.
[3]Grigore C・Burdea，[法]Philippe Coiffet.虚拟现实技术[M].魏迎梅译.北京：电子工业出版社，2005.
