虚拟现实技术调研报告
虚拟现实技术发展调研报告

虚拟现实技术发展调研报告1. 引言虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)是一种通过计算机生成的仿真环境,能够模拟现实世界或创造虚构的环境,使用户能够沉浸其中并与虚拟环境进行交互。
近年来,虚拟现实技术得到了快速发展,并在各个领域得到广泛应用,例如娱乐、教育、医疗等。
本报告旨在对虚拟现实技术的发展进行调研,探讨其现状和未来发展趋势。
2. 虚拟现实技术的研究背景虚拟现实技术的研究起源于20世纪60年代,当时主要用于军事训练和科学研究。
随着计算机性能的提升和相关技术的进步,虚拟现实技术逐渐走出实验室,应用于更广泛的领域。
如今,虚拟现实技术已经成为了一个热门的研究领域,并且在商业应用中也取得了许多突破性进展。
3. 虚拟现实技术的应用领域3.1 娱乐领域虚拟现实技术在娱乐领域有着广泛的应用。
虚拟现实游戏是其中最重要的应用之一,通过头戴设备和手柄,用户可以模拟各种场景,与虚拟环境进行互动。
此外,虚拟现实技术还被用于电影、电视和音乐等娱乐内容的创作与观赏。
3.2 教育领域虚拟现实技术为教育领域提供了新的教学手段。
通过虚拟现实设备,学生可以身临其境地参观历史遗址、观察细胞结构等,增强了学习的体验感和深度。
此外,虚拟实验室也极大地降低了实验成本和风险,提高了学生对实验的参与度。
3.3 医疗领域虚拟现实技术在医疗领域的应用越来越多。
通过虚拟现实系统,医生可以进行精确的手术操作模拟,提高手术的成功率和安全性。
另外,虚拟现实技术还被用于心理治疗,帮助患者缓解焦虑和恐惧。
4. 虚拟现实技术的发展趋势4.1 硬件设备的改进虚拟现实技术需要配备消耗大量计算资源的设备,例如高性能的计算机和显卡。
未来,随着硬件设备的不断改进,如更小、更轻、更高分辨率的头戴设备,虚拟现实技术将变得更加便携和易于使用。
4.2 人工智能的融合人工智能技术的发展将为虚拟现实技术带来新的机遇。
通过人工智能,虚拟现实系统可以根据用户行为和反馈,智能地调整虚拟环境的内容和交互方式,提供更加个性化和沉浸式的体验。
vr调研报告

vr调研报告摘要:虚拟现实(VR)技术作为一种新兴的数字媒体技术,已经在各个领域得到了广泛的应用和发展。
本报告通过市场调研、用户需求分析等手段,总结了VR技术的发展现状、应用领域、前景趋势等相关情况,并对其未来的市场前景进行了预测和分析。
一、简介VR技术是一种将数字技术、传感技术和人机交互技术融合到一起的新兴技术,其基本原理是使用计算机对一些物理现象进行模拟,再通过VR设备来实现用户对虚拟环境的感知和交互。
二、VR技术的现状分析1.市场规模增长迅速随着虚拟现实(VR)技术的不断发展与完善,VR市场规模也不断扩大。
根据国际市场研究机构IDC的数据显示,全球VR/AR、MR市场规模保持高速增长,2020年全球VR/AR、MR市场规模已经突破了500亿美元。
2.应用占比分布不均衡虽然VR技术目前在培训、游戏、科普、医疗、房地产等领域拥有着广泛的应用,但是由于技术本身的复杂性和成本问题,目前应用领域主要集中在游戏开发和培训教育等方面,并且其中以游戏开发占据了市场的半壁江山,其他领域的应用发展还需要进一步深入挖掘。
三、VR技术的市场前景分析1.未来可期的市场前景虚拟现实技术的使用场景越来越广泛,从最初的游戏开始,逐渐拓展到了医疗、房地产、汽车、教育、旅游、智能家居等多个领域,具有非常广阔的市场前景。
同时,随着技术的不断创新和成本的进一步降低,VR技术将会越来越趋向于逐渐普及化,并得到更加广泛的应用。
2.未来发展趋势未来VR技术趋势主要包括以下几个方面:(1)体验感的提高。
未来的VR技术将会更加注重用户体验的提升,比如通过更高分辨率、更低延迟等技术手段,来提升用户感知的真实度和沉浸度。
(2)多端接入的更加便捷。
未来VR技术将会更加注重多端接入的便捷性,比如可以通过手机、电视等多种平台来实现VR应用的体验。
(3)人机交互方法的创新。
未来VR技术将会更加注重人机交互方法的多样性,通过手势识别、语音识别等技术手段来实现更为方便的操作和交互。
vr调研报告

vr调研报告VR调研报告随着科技的不断进步,虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术在近年来得到了快速发展,并已经在多个领域得到了应用。
本次调研旨在分析VR技术的最新应用情况,并评估其在未来的可行性与潜力。
首先,我们调研了VR技术在游戏行业中的应用情况。
目前,VR游戏已经成为游戏行业的一个重要发展方向。
通过戴上VR设备,玩家可以沉浸式地体验游戏。
例如,一些VR游戏能够模拟真实的赛车、射击、体育等场景,增强玩家的沉浸感。
此外,还有一些VR游戏可以提供教育、培训等功能,如动物园游戏可以帮助儿童学习动物知识。
总的来说,VR技术在游戏行业中有着广阔的应用前景。
其次,我们对VR技术在教育和培训领域的应用情况进行了调研。
越来越多的学校和企业开始采用VR技术,用于教学和培训。
通过VR技术,学生和员工可以在虚拟场景中进行实践操作或进行沉浸式学习,从而提高学习效果和培训效果。
例如,医学领域的培训可以使用VR技术模拟手术操作,以提高医生的技术水平。
此外,VR技术还能够创造出无法在现实中实现的场景,如太空漫步、历史重现等,进一步丰富了教育和培训的内容和方式。
最后,我们也调研了VR技术在旅游、房地产和健康医疗等领域的应用情况。
在旅游行业,VR技术可以提供虚拟旅游体验,使人们可以在家中或办公室中感受到旅行的乐趣。
在房地产行业,VR技术可以用于虚拟房屋展示,方便客户进行远程选房。
在健康医疗领域,VR技术可以用于康复治疗和心理疗法,帮助患者更好地恢复身体和心理健康。
综上所述,VR技术已经在多个领域得到了广泛应用,并具有巨大的发展潜力。
随着VR设备的不断更新和性能的提升,VR技术未来有望更好地满足人们的需求,并为各行各业带来更多的创新和发展机遇。
因此,我们建议各行业都积极关注并探索VR技术的应用,以便在技术发展中保持竞争优势。
虚拟技术调研报告

虚拟技术调研报告虚拟技术调研报告一、引言随着科技的发展,虚拟技术在各个领域得到了广泛的应用。
虚拟技术是一种通过计算机生成的虚拟环境,用户可以在其中进行与现实世界相似的体验和交互。
本次调研主要对虚拟技术的应用领域以及发展趋势进行了调查分析。
二、应用领域1. 教育领域:虚拟技术可以为学生提供更加直观、丰富的学习体验,包括虚拟实验室、虚拟校园等。
同时,通过虚拟技术,学生可以参观远距离的景点、世界名胜。
2. 医疗领域:虚拟技术可以在手术前进行虚拟模拟,帮助医生熟悉手术操作过程。
同时,虚拟技术还可以提供远程诊断、远程手术等服务,解决地理位置带来的限制。
3. 娱乐领域:虚拟现实游戏呈现给玩家更加真实的游戏体验,让玩家沉浸其中。
虚拟现实游戏市场前景广阔,吸引了众多投资者的目光。
4. 建筑领域:通过虚拟技术,建筑师可以在计算机上对建筑结构进行模拟和优化,提高建筑设计的效率和准确性。
同时,虚拟技术还可以用于展示房屋销售模型、房屋装修模拟等诸多用途。
5. 汽车行业:汽车制造商可以使用虚拟技术模拟汽车设计、制造和测试过程,提高汽车的安全性和可靠性。
另外,虚拟驾驶模拟器可以用于驾驶培训和评估。
6. 军事领域:虚拟技术可以用于作战模拟、军事训练、战场情报分析等方面,提高作战效果和军事人员的素质。
三、发展趋势1. 视觉逼真性提升:随着计算机图形技术的发展,虚拟技术的视觉效果越来越逼真,用户感受更为真实和沉浸。
2. 硬件设备改进:随着硬件设备的改进,如头戴式显示器、3D摄像头等,用户对虚拟技术的体验也越来越好。
3. 交互方式创新:虚拟技术的交互方式不再局限于键盘鼠标,还有手势、语音等创新的交互方式,使用户体验更加自然和方便。
4. 应用领域扩展:虚拟技术的应用领域将不断扩展,涉及更多行业和领域,如农业、商业等。
5. 与现实融合:虚拟技术将与现实世界更加融合,形成混合现实技术,使得用户既可以体验虚拟世界,又能与现实世界相互交流。
vr调查报告

vr调查报告一、背景介绍虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术作为一种新兴的数字技术,近年来得到了广泛的关注和追捧。
它可以为用户提供一种身临其境的交互体验,让人们可以在虚拟现实中探索、互动、创造、学习、沉浸。
而针对VR技术应用的真实情况,我们展开了一次深入的调研,旨在探究VR技术的应用现状以及未来发展趋势。
二、调研内容本次调研采用问卷调查和实地观察相结合的方式,针对VR技术在教育、娱乐、医疗等领域的应用进行了调研。
我们共收集到有效问卷200份,以及在北京、上海等大城市的各种VR应用场馆、VR企业进行实地观察,收集了大量的原始数据。
三、调研结果1. VR在教育领域的应用经过我们的调研,发现VR技术在学科教育、职业培训、科研学习等方面都有着很大的应用潜力。
学生可以身临其境地参观博物馆、历史名胜、地理环境等,让传统的书本知识得到生动形象呈现;医学类、建筑类、化工类等职业技能培训也可以通过VR技术的应用让学生更深入、更真切地学习相关技能。
同时,VR技术也能帮助科研工作者进行科研数据的可视化展示和实验环境的模拟。
2. VR在娱乐领域的应用VR技术在游戏、电影、演出等娱乐领域的应用早已被大家所熟知。
除了这些传统领域的应用之外,我们还观察到了VR在运动健身、休闲娱乐等方面的创新应用。
VR健身可以让用户在沉浸式的环境中完成运动项目,提高运动效益。
在VR体验馆、VR乐园等休闲场所,用户可以体验各种刺激、有趣、科幻的虚拟场景,获得身临其境的娱乐感受。
3. VR在医疗领域的应用VR技术的应用还可以在医疗康复、心理治疗等方面得到应用。
例如,VR康复可以帮助患者身临其境地参与康复活动,更加便捷、有效。
同时,VR心理治疗可以帮助人们在虚拟世界中解决心理问题,获得心理疏导和情感宣泄的帮助。
四、未来发展趋势根据我们的调研结果以及行业专家的预测,VR技术在未来有望向更多领域延伸应用。
包括大规模应用于工业设计、建筑设计等领域,以及智慧城市、智能交通等社会领域。
vr调研报告

vr调研报告VR调研报告一、调研目的近年来,虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术得到了快速的发展和广泛的应用。
为了解VR技术在市场上的发展现状和潜力,我们进行了相关的调研。
本次调研的目的是深入了解VR技术的应用领域、市场规模、发展趋势以及消费者对VR产品的需求和意见,从而为相关企业的投资决策提供参考依据。
二、调研方法通过文献研究、网络调查和实地访谈相结合的方式进行调研。
通过收集大量的市场数据和消费者意见,以及与企业代表和专家学者的深入交流,为本次调研提供了充分的数据和信息基础。
三、调研结果1. VR技术应用领域广泛,主要包括游戏、娱乐、培训、教育、医疗、房地产等。
其中,游戏和娱乐是最主要的应用领域,占据了VR市场的大部分份额。
2. VR市场规模庞大且呈现快速增长趋势。
根据调研数据显示,2019年中国VR市场规模预计达到1000亿元,预计未来几年内将保持高速增长。
3. VR技术存在领域差异。
对于不同的应用领域,VR技术的要求也有所不同。
例如,在游戏和娱乐领域,对图像和声音的还原度要求较高,而在医疗和培训领域,则对交互性和模拟性要求较高。
4. 消费者对VR产品存在需求但价格敏感。
虚拟现实技术具有创新性和体验感,消费者对VR产品的兴趣持续增长。
然而,由于价格较高且内容相对较少,消费者对VR产品的购买意愿还有待提高。
5. VR技术发展还面临一些挑战。
技术成熟度不高、内容不丰富、价格较高以及用户体验等问题,都是制约VR技术普及和发展的主要因素。
四、调研建议1. 加强技术研发,提升用户体验。
VR技术的研发是企业发展的核心竞争力,需要加大力度投入技术研发,提升VR产品的图像、声音和交互性能,提高用户体验。
2. 拓宽应用领域,丰富内容资源。
除了游戏和娱乐领域,VR 技术可以应用于更多领域,例如教育、医疗、培训等。
企业需要积极拓展应用场景,丰富VR内容资源,满足不同领域的需求。
3. 降低产品价格,提高性价比。
vr调研报告

vr调研报告VR调研报告一、概述虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)是一种模拟现实环境的计算机技术,通过头戴显示器等设备将用户沉浸到虚拟环境中,使用户能够与虚拟环境进行交互。
VR技术在游戏、娱乐、教育、医疗等领域具有广泛的应用前景。
本文通过对社会调查、专家访谈以及相关文献资料的分析,对VR技术的现状和未来进行探讨和总结。
二、市场现状根据调查显示,VR技术目前在游戏和娱乐行业的应用较为广泛,游戏用户对VR游戏的体验反馈较好,对VR游戏的需求也在不断增加。
此外,VR技术还在教育、医疗等领域有着广阔的应用空间。
VR技术的发展吸引了一些大型科技公司的关注,如Facebook的Oculus Rift、索尼的PlayStation VR等。
三、技术挑战尽管VR技术有着广泛的应用前景,但仍然面临一些技术挑战。
首先,VR设备仍然比较笨重,使用不便。
其次,VR设备的价格较高,普通用户难以承受。
此外,VR应用的内容缺乏多样性,用户容易产生审美疲劳。
同时,VR技术的高带宽需求也给网络基础设施提出了挑战。
四、应用前景虽然VR技术面临诸多挑战,但其应用前景依然广阔。
在游戏和娱乐领域,VR技术可以带来更为真实的游戏体验,大大增强用户的参与感。
在教育领域,VR技术可以通过模拟各种场景,提供生动直观的教学内容,使学习过程更加生动有趣。
在医疗领域,VR技术可以用于手术模拟、病人治疗等方面,提高医生的技能和治疗效果。
此外,VR技术还可以应用于旅游、房地产、艺术等领域。
五、发展前景专家认为,VR技术在未来几年内有望得到进一步的发展。
首先,随着技术的发展,VR设备将变得更加轻便、便携,用户体验将得到显著改善。
其次,VR技术的价格也将逐渐下降,普通用户可以更容易地购买和使用VR设备。
此外,随着内容的丰富和多样化,用户对VR的需求也将进一步增加。
专家建议,各个领域应加大对VR技术的研究和应用,推动VR技术的发展。
六、结论综上所述,VR技术是一种具有广阔应用前景的新兴技术。
vr行业调研报告

VR行业调研报告一、引言 VR(Virtual Reality,虚拟现实)技术作为一种新兴的技术手段,正在迅速崛起,引起了广泛的关注。
本次调研报告旨在对VR行业进行调研分析,探讨其现状、发展趋势以及未来的机遇与挑战。
二、市场概况 1. VR行业的定义 VR是一种通过计算机技术,利用专门的设备创造出一种全新的虚拟环境,并通过身临其境的感觉使用户沉浸其中的技术。
2. VR行业的发展历程自20世纪90年代开始,VR技术逐渐发展,经历了从最初的设备笨重、成本高昂,应用范围狭窄的阶段,到现在技术更加成熟、设备更加便携、应用领域更加广泛的阶段。
3. VR行业的市场规模根据统计数据显示,全球VR市场规模正在逐年扩大,预计到2025年,全球VR行业市场规模将达到几百亿美元。
三、VR行业的应用领域 1. 游戏娱乐领域 VR技术为游戏娱乐行业带来了全新的体验,用户可以在虚拟环境中进行身临其境的游戏,加强了游戏的沉浸感和参与感。
2. 教育培训领域 VR技术可以为教育培训提供更加丰富多样的教学资源和场景,提高学习者的参与度和学习效果。
3. 医疗保健领域 VR技术在医疗保健领域的应用越来越广泛,可以用于手术模拟、康复训练等方面,提高医疗技术水平和治疗效果。
4. 建筑设计领域 VR技术可以为建筑设计人员提供虚拟的设计环境,使其能够更加直观地感受到建筑物的形态和空间结构,提高设计效率和质量。
四、VR行业的发展趋势 1. 技术不断进步随着科技的不断发展,VR技术也在不断改进,设备变得更加轻便、图像质量更高,用户体验得到了显著提升。
2. 应用领域的拓展随着VR技术的成熟和应用场景的不断拓展,VR已经不仅仅局限于游戏娱乐领域,还涉及到教育、医疗、旅游等多个领域,未来的应用前景广阔。
3. 行业合作与创新 VR行业需要各方的合作与创新,比如与硬件厂商、软件开发商、内容提供商等合作,共同推动VR技术的发展和应用。
五、VR行业的机遇与挑战 1. 机遇 VR行业的市场潜力巨大,未来发展空间广阔,可以为各行各业带来新的商机和发展机会。
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虚拟现实技术调研报告1.概述1.1 虚拟现实技术简介虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术,它利用计算机生成一种模拟环境,是一种多源信息融合交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真,可借助传感头盔、数据手套等专业设备,让用户进入虚拟空间,实时感知和操作虚拟世界中的各种对象,从而通过视觉、触觉和听觉等获得身临其境的真实感受。
虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向,是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术和网络技术等多种技术的融合,是一门富有挑战性的交叉技术。
1.2 国内外发展状况虚拟现实技术在美国的研究现状。
美国是虚拟现实技术的发源地,对于虚拟现实技术的研究最早是在20 世纪40 年代。
到了现在,已经建立了空间站、航空、卫星维护的VR 训练系统,也建立了可供全国使用的VR 教育系统;乔治梅森大学研制出了一套在动态虚拟环境中的流体实时仿真系统;波音公司利用了虚拟现实技术在真实的环境上叠加了虚拟环境,让工件的加工过程得到有效的简化。
传感器技术和图形图像处理技术是上述虚拟现实项目的主要技术,从目前来看,时间的实时性和空间的动态性是虚拟现实技术的主要焦点。
我国对于虚拟现实技术的研究和国外一些发达国家还存在相当大的一段距离,但随着计算机系统工程以及计算机图形学等技术的发展速度越来越快,国内许多高校和研究机构也都在积极的进行虚拟现实技术的研究以及应用,并取得了不错的成果:北京航空航天大学建立了一种分布式虚拟环境,可以提供虚拟现实演示环境、实施三维动态数据库、用于飞行员训练的虚拟现实系统以及虚拟现实应用系统的开发平台等等,并对虚拟环境中物体物理特性的表示和处理着重进行了研究,并在虚拟显示的视觉接口硬件方面进行开发,并提出了相关的算法和实现方法。
清华大学国家光盘程研究中心采用了QuickTime 技术实现了大全景VR 制布达拉宫;哈尔品工业大学计算机系成功解决了表情和唇动合成的技术问题等。
2.虚拟现实技术的原理与关键技术2.1 虚拟现实技术原理(1)显示原理:由于人们的两只眼睛的位置不同,人在看周围的事物得到的图像也略有不同,这些图像在人脑中融合就形成了一个周围事物的整体景象,这个景象也包括距离远近的信息。
根据这一原理,在VR 系统中采用了双目立体视觉特点,系统采用单个显示器,但用户带上特殊的眼镜后,一只眼睛只能看到奇数帧图像,另一只眼睛只能看到偶数帧图像,奇、偶帧之间的不同也就是视差就产生了立体感。
(2)声音原理:在水平方向上,人们靠声音的相位差及强度的差别来确定声音的方向,因为声音到达两只耳朵的时间或距离有所不同。
常见的立体声效果就是靠左右耳听到在不同位置录制的不同声音来实现的,所以会有一种方向感。
现实生活里,当头部转动时,听到的声音的方向就会改变。
但目前在VR 系统中,声音的方向与用户头部的运动无关。
(3)感觉反馈原理:在一个VR 系统中,人可以看到一个杯子,可以设法去抓住它,但无法有抓杯子的感觉,只会穿过杯子表面。
解决这一问题的常用装置是在手套内层安装一些可以振动的触点来模拟触觉。
(4)语音原理:在VR 系统中,语音的输入输出也很重要。
这就要求虚拟环境能听懂人的语言,并能与人实时交互。
而让计算机识别人的语音是相当困难的,因为语音信号和自然语言信号有其“多边性”和复杂性。
使用人的自然语言作为计算机输入目前有两个问题,首先是效率问题,为便于计算机理解,输入的语音可能会相当啰嗦。
其次是正确性问题,计算机理解语音的方法是对比匹配,而没有人的智能。
下图2.1所示的虚拟现实技术原理图,人在物理交互空间通过传感器集成等设备与由计算机硬件和VR 引擎产生的虚拟环境交互。
图2.1 虚拟现实技术原理图计算机硬件+VR 引擎渲染 显示物理交互空间 传感器、设备 传感器集成虚拟现实技术的基本特征包括3个最突出的特征:交互性、沉浸性和想象性。
它是由美国科学家Burdea G.和Philippe Coiffet在1993年世界电子年会上提出的。
基于VR虚拟现实的沉浸性、交互性的特点,以及网络传输速率的制约,如何实时逼真的动态环境是虚拟现实系统能否实现的保证。
以下介绍的技术正确实施是虚拟现实系统设计实现的关键技术。
(1)VR渲染技术。
典型的渲染技术是Nvidia 推出了MRS多重分辨率着色渲染技术,采用将整体渲染画面分区域模式,按照从中央到两边采用不同的分辨率方法,降低GPU 渲染压力。
国内某公司研发的焦点渲染(Foveated rendering)技术,主要针对多重分辨率着色渲染技术渲染区域划分较为粗糙,采用眼球追踪技术使之精细化。
(2)VR屏显技术。
VR显示屏幕主要包括OLED、LCD 两种类型,其中OLED 采用有源阵列有机发光能够做到低余晖,不过在每个像素间存在分割网格的问题;LCD 采用背投光源显示,每个像素都被动发光,相对较为容易产生严重余晖现象。
(3)VR定位技术。
VR 沉浸式体验主要来自于立体化显示和精准的定位技术,使得用户产生的自身身体运动融入VR 虚拟环境中,主要定位技术有:红外定位、激光定位、可见光定位、低功耗蓝牙定位等。
虚拟现实技术是在当今社会经济、文化以及科学信息技术水平不断提升的必然产物,属于新型计算机技术手段。
虚拟现实技术正不断发展,它广泛地应用于军事、建筑、工业仿真、考古、医学、文化教育、农业和计算机技术等方面,改变了传统的人机交换模式。
3.1教育领域的应用VR 技术已改变了传统教育模式,由督促教学的被动学习模式转变为学习者通过自身与信息环境的相互作用获取知识、技能的主动学习模式。
3.1.1 虚拟现实技术教育应用的优势学习动虚拟现实技术的沉浸感、交互性、想象性的特征有效的克服了传统的枯燥教学环境限制。
其优势包括两个方面:一是激发学习动机,增强学习体验。
二是实现情景学习,促进知识迁移。
学习动机不仅受学习者个体内部因素影响受学习环境等外部因素影响。
虚拟现实技术可创造逼真的场景,提供动态的高交互设置,学习者在其显示出较高的学习动机和参与度。
无论是虚拟仿校园、模拟飞行空间,还是数字博物馆,虚拟现实术都能将学习者置身于解决真实问题的情境中。
另外,在虚拟现实学习中的角色扮演可以激发学习者的创造力和想象力。
传统教学仅仅是给学习者灌输知识,脱离具体真实的情境,导致学生知识迁移能力不足。
虚拟现实技术支持情境学习的发生。
虚拟现实技术能够提供丰富的感知线索以及多通道( 如听觉、视觉、触觉等) 的反馈,帮助学习者将虚拟情境的所学迁移到真实生活中,满足情境学习的需要。
3.1.2 虚拟现实技术教育应用的进展(1)学习环境的创设。
在虚拟仿真环境中,学生做他们在真实世界中无法做到的事,比如他们可以触碰按钮从而改变虚拟森林环境四季的变化等。
虚拟现实技术为师生创设了直观的学习环境,便于学生理解和应用知识,便于教师及时调整教学方法。
基于构建主义学习理论,学生在已有虚拟环境中,通过探究建构知识,例如“怪物卡车”学习项目,学生想要到达星球表面,必须先学习了解星球的特征和车辆工程学知识。
这种基于活动的方法其实是非常有效。
“第二人生”( Second Life) 是早期典型的基于Web 3D 技术的多用户虚拟环境。
研究表明,“第二人生”的学习环境使用基于项目的方法能够有效促进学科的发展和交流。
使用创造体验式教学设计,让学生有机会开展社会实践项目,能够正向增强他们的学习体验。
VRChat 是当前国际上最流行的虚拟现实应用软件,加拿大不列颠哥伦比亚大学利用VRChat 开展远程与沉浸式教学,在一定程度实现了虚拟现实技术与教育的结合。
(2)技能实训。
虚拟实训是利用网络技术、多媒体技术、仿真技术等基于虚拟实训系统的一种新的模拟实训方式。
飞行模拟器训练是虚拟现实技术在职业技能实训中的应用。
飞行员在“真实”的飞行环境中进行训练,视觉、听觉、触觉有“真实”的感受,有助于提高飞行技能。
除职业技能培训外,虚拟实验也是当下虚拟现实技术在教育中的应用热点。
在模拟性试验中,学习者利用化学药品、天平、祛码等实验工具,操作类型多样的化学实验,近距离地观察燃烧、爆炸等化学现象。
(3)语言学习。
传统的语言学习仅仅是掌握一门语言的语法和单词,以英语学习为例大部分学生的笔试往往能够取得很好成绩,但在口语表达方面十分欠缺,这都是由于缺少实际的语言环境。
虚拟现实技术可以为学习者提供所需的语言环境,在虚拟现实创设的游戏场景中学习语言。
研究结果证明了虚拟现实环境提升了学生的表达能力,尤其是日常生活中容易害羞的学生。
3.2生物医学领域的应用在医学界,虚拟现实技术主要是用于虚拟解剖、虚拟实验室和虚拟手术等方面。
虚拟现实技术在医学的应用促进了医学的发展,具有很好的前景。
随着计算机技术的进一步发展,可以预期,在未来几年虚拟现实技术将会成为数字医学最主要的应用工具之一。
以下介绍了虚拟现实技术在医学各方面的应用。
(1)数字人。
数字人是生命科学与信息科学的结合的一个新的研究领域,即通过信息技术、计算机技术,将人体结构数字化,经过三维重建和虚拟现实技术的处理,得到可以看的见的、能够调控的虚拟仿真人体模型。
在虚拟解剖方面,德国在20世纪90 年代初用人体切片重构为数字人,逼真地重现了人体解剖现场,而无须担心成本、伦理等问题。
(2)虚拟手术系统。
利用计算机技术来模拟、指导医学手术所涉及的各种过程,在时间段上包括了术前、术中、术后;在实现目的上有手术计划制定,手术排练演习,手术教学,手术技能训练,术中引导手术、远程手术、术后康复等。
虚拟手术系统可协助建立手术方案,帮助医生合理、定量地定制手术方案。
另外,可以预演手术的整个过程以便事先发现手术中可能出现的问题,使医生能够依靠术前获得的医学影像信息,建立三维模型,在计算机建立的虚拟环境中设计手术过程、切口部位、角度,提高手术的成功率。
(3)远程手术。
利用虚拟现实技术,通过远程控制操作设备与远距离医院建立起远程医疗系统,医生只需对虚拟患者进行手术,并通过因特网将其动作传递到远端的手术机器人,由机器人对患者进行手术。
比如日本研制出的远程控制血管缝合机器人,它可以实现直径1mm血管的远程操作缝合手术。
(4)虚拟实验室。
许多医学教育中的实验、临床相关实验以及药学实验都可以在虚拟实验室中进行。
例如,一种药品从研制成功到投入应用,要经过大量实验室或临床试验,而利用虚拟药学实验不仅可以加快测试过程,降低成本,还可以避免药物可能对人体造成的损害。
美国北卡罗来纳大学研制的应用技术进行复杂分子合成实验,研究人员在境界中控制药物分子模型,通过所模拟分子的分子力反馈测试出把该药物分子安放在其他分子的结合基上的最佳方向,即所谓的“分子人位”。
利用计算机生成的分子模型,把所有相关类型的药物连接在一起,并将其锁定在病原体上,从而解除病原体的致病能力。