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虚拟化国外研究现状论文

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虚拟化国外研究现状论文

虚拟仿真技术已广泛应用于高职计算机网络课程的教学中。本文简介了虚拟仿真技术及其应用于计算机网络基础课程的优势,阐述了其在高职计算机网络基础课程的课堂教学和实验教学中的应用。

一、虚拟仿真技术的概述

虚拟仿真技术是将虚拟现实技术和系统仿真技术有机结合的一种新的实验研究技术,人类、战略性技术。借助该技术可认识和改造世界,因而它有望成为继数学推理、科学实验之后又一虚拟仿真技术以多媒体技术、虚拟现实技术、网络通信技术等信息技术为基础,构建一个与现实世界的物体和环境相同或相似的虚拟环境,如模拟器、仿真软件、数学模型、仿真实验等。其中虚拟仿真实验在我国高职院校的教学中广泛应用,已逐渐成为一种新的教学模式。

1.国内外虚拟仿真技术在教学中的应用

目前,国外虚拟仿真软件主要包括多功能电路模拟实验平台PSPICE、模拟和数字电路的.Tina Pro、用于电路描述和仿真的语言与仿真软件Circuit Maker、仿真单片机Proteus、Cisco路由器和自定义网络拓扑结构及连接的Boson NetSim。在我国,北京邮电大学的电子信息虚拟仿真实验教学中心有“开放式虚拟仿真实验教学管理平台”、Packet Trace软件、北京航天大学的分布式虚拟环境、GMDSS模拟训练实验室、导航雷达模拟训练中心等。

2.虚拟仿真技术应用于计算机基础课程的优势

通过实例操作演示非常抽象的概念,将抽象的网络概念具体化、形象化,为学生提供逼真生动的学习环境,加强老师与学生的互动,实现教与学双向互动,提高学生的学习热情和主动性。通过仿真实例的展示,为学生创造更多的实践机会,不仅可以激发学生的求知欲望,帮助学生充分吸收和掌握教学内容,更能激发他们的创造动机和创造性思维。

二、虚拟仿真技术在高职院校计算机网络基础课程的应用

1.虚拟仿真技术的应用,优化了网络课程实验教学环境

目前,很多高职院校计算机硬件设备与软件更新滞后,教师无法正常地开展实验教学,只能通过视频和文字等辅助资料来补充实际实验的不足。虚拟化技术可以有效解决上述问题,通过虚拟多种不同的计算机环境,学生可在一台计算机上完成服务器与终端机之间的切换,并能使用不同的操作系统与应用程序来开展网络实验。虚拟技术实现了改善高职计算机网络课程的实验教学中教学环境、提高教育教学实效的目标。

2.虚拟仿真技术的应用,更新了实验教学手段

高职教师们利用虚拟仿真技术实现了“一机多用”,有利于顺利开展计算机网络基础课程这一实践性较强的课程,学生可以通过精确地操作某些系统或者软件,了解其运行特征和过程,并以此进一步加深对理论知识的理解,近距离观察和分析实验现象。

3.虚拟仿真技术的应用,缓解了实训设备不足的难题

目前,在高职教育计算机网络课程的实训设备严重短缺,而虚拟仿真技术让虚拟实验室成为现实,尽管不能从根本上替代实际上的物理设备,但是学生可在虚拟机上做所有的操作实验,将理论与实践相结合,使学习更直观,教学更真实,既保证了教学质量,又促进了学生实践能力的培养。因此,虚拟仿真技术的应用,不仅解决了实验实训设备短缺的难题,又能更好地为高职教育培养更多的实用性人才助力。

三、结束语

综上所述,现阶段的高职院校计算机网络基础课程的教学中仍存在着一些问题,将虚拟仿真技术与真实实验相结合,可有效解决学校设备和场所短缺等问题,使学生通过虚拟仿真实验教学掌握网络技术,提高学生的实践能力和创新能力,提高学生的综合运用计算机网络知识解决分析实际问题的能力,为社会培养出高水平高素质的复合型网络工程专业人才。

虚拟化技术可以说是云计算时代的核心技术。就虚拟化技术而言,现在市场上对于虚拟化分的也比较细,每个细分的领域都有着不同的厂商。一、服务器虚拟化技术应用现状成熟。商业公司有:国外的VMware,微软,Citrix等;国内的方物软件,普华基础软件等。国内的公司都是用开源去做的。二、应用程序虚拟化技术应用现状非常成熟。商业公司有:国外的Citrix,微软,Graphon;国内的瑞友天翼,沟通科技,金万维等。这个领域,国内公司几乎都是采用微软RDP协议实现的。三、桌面虚拟化技术应用现状比较成熟。商业公司有:国外的Citrix,VMware等;国内方物软件,普华基础软件,创虎网络等。国内也基本都是基于微软RDP协议实现的。四、网络虚拟化技术应用现状非常成熟。商业公司有:国外的思科,CheckPoint,Junper,H3C。国内的华为、中兴、深信服等。五、存储虚拟化技术应用现状比较成熟。商业公司有:国外的IBM,EMC,HP,DHS,思科等;国内的不详,应该非常少吧。

开题报告对整个课题研究工作的顺利开展起着关键的作用,以下是我搜集整理的计算机毕业论文开题报告范文,欢迎阅读查看。

论文题目: 批量到达的云中心性能分析模型

一、选题背景

云计算是一种基于网络的计算模型。用户通过网络向提供商申请计算资源,例如申请操作系统、运行环境或者软件包等资源。其实用户被分配资源的时候,并不清楚真正的运行环境和分配的具体细节。也就是说云就是用户和计算环境之间的一层抽象。在1969年,L.Kleinrock曾说过,计算机网络还处在初步阶段,但是随着它的壮大和成长,我们就会看到与电力系统和电话系统一样的“计算服务”,将会在个人家庭和办公室全面的使用。这种基于“计算服务”的观点预测了整个计算工业在21世纪的大转型。云这种计算服务模型已经和其他基础设施服务一样按需服务。云计算己经成为继电、水、煤气和电话之后的第五个公共基础设施⑴。目前,客户已经不需要在构建和维护大型而复杂的IT基础设施方面投入太多精力和财力。取而代之的是他们只需要支付他们使用的计算服务的费用。云计算的服务模式可以分为三层:设备即服务(laaS),设备就是指硬盘、内存、服务器和网络设备等,这些都可以通过网络访问;平台即服务(PaaS),其中包括一些计算平台,比如说带有操作系统的硬件,虚拟服务器等;软件即服务(SaaS),包括软件应用以及其他相应的服务应用。云计算的定义并不唯一,其中能够较为准确描述其特征的是H.Khazad于2010年提出的,“云计算是一种新型的运算领域,物理设备,硬件平台和应用软件等共享资源通过网络服务方式为用户提供按其需求的服务。”[2]这个定义阐述了云计算的几个重要特点。

(1)大规模基础设施。以超大规模的硬件设备为底层的云计算平台具有超强的计算能力。各大全球知名的企业,如roM、亚马逊、微软等,均拥有数十万台服务器的云服务平台,而谷歌的云计算平台中服务器的数量更是超过百万台。即便是普通的私有云,一般也会购置数百甚至上千台的服务器。

(2)基于虚拟化技术。用户从云计算平台中获取的资源均经过虚拟化的。从运行端而言,用户将应用程序在云中托管运行即可,而无需了解程序运行的具体位置。从终端来讲,用户可以在任何位置通过终端设备获取所需服务。简而言之,用户始终面对的是一个云平台的使用接口,而不是有形的、固定的实体。

(3)高可靠性。云计算采用数据多副本容错技术、计算节点同构互换策略等来确保云中心的可靠性。云计算这一级别的可靠性是本地计算所无法比拟的。

(4)通用性。云计算并不会专门针对任何一个具体的应用而提供服务。事实上,一个用户可以在云计算平台中根据自己的需要去创建多个不同的应用,而一个云计算平台也可以运行多个不同用户的不同应用。

(5)易扩展性。云计算平台的规模可以根据实际需要进行收缩和扩展,从而满足平台请求大小和使用用户数目的变化。

(6)按需服务。用户所应支付的使用费用是根据其使用计算资源的多少进行计算。多使用多付费,少使用少付费,不使用不付费。这样完全可以减少闲暇时用户资源的闲置。

(7)成本低。通过采用容错技术,可以使用大规模廉价的服务器集群作为硬件基础设施建设云计算平台,这对于云计算服务提供商而言,大大降低了成本投入。对于用户而言,以少量租金换取了原本需要高昂价格投入才能获得的计算资源,并且无需考虑软硬件维护的开销,亦是十分划算。

二、研究目的和意义

现有的云中心物理机模型通常都是面向单任务的,而面向批量任务的服务模型,其性能评估和指标的变化目前正属于初步的研宄阶段,并没有成熟的模型。因此,本文采用ikT/G/m/w+t排队系统对面向批量任务的.云中心进行描述,使用嵌入式马尔可夫链法对+排队系统进行建模,从而实现了对云中心进行准确的建模和分析。

三、本文研究涉及的主要理论

排队现象是日常生活中常见的社会现象。等待公交车时需要排队、去医院看病需要排队、在食堂打饭同样需要排队等等。排队现象的出现需要两个方面同时具备,排队的个体需要得到服务并且存在服务的提供者。而所谓的排队论就是仿照这样的排队现象,先抽象成物理模型,然后进一步建立数学模型的理论体系。显然,排队论研究的是一个系统对用户提供某种服务时,系统所呈现的各种状态。在排队论中,通常将要求得到服务的人或物称为顾客,而给予服务的人员或者机构称为服务台。顾客与服务台就构成了一个排队系统。尽管排队系统种类繁多,但从决定排队系统进程的主要因素来看,它主要是由三个部分组成:顾客到达,排队过程和服务过程。

(1)顾客到达:顾客到达过程描述了顾客到达时候的规律。顾客到达的方式通常是一个一个到达的,此外还有批量到达的,也叫做集体到达。顾客既可能逐个到达也可能分批到达,同时顾客到达之间的时间间隔长度也并不唯一。但是到达总会有一定的规律的。这个到达规律指的是到达过程或到达时间的分布。顾客到达过程研究的主要内容便包括相邻顾客到达的时间间隔服从怎样的概率分布、该概率分布的参数取值如何、各到达时间间隔之间是否相互独立等。

(2)排队过程:在排队过程中,需要讨论的主要问题有两个,一个是排队的队列长度,另一个是排队的规则。排队的队列长度分为有限和无限的两种。队列长度的大小不同,讨论问题的难易和结论就不同。很多情况下,队列长度容量设为无限大来处理问题。排队规则中又包括有队列形态和等待制度两个部分。队列形态包括单队列,并联式多队列,串联式多队列以及杂乱队列这四种形态。并联式多队列就是允许在多个窗口的每一个窗口前形成一个队列。到达顾客可根据队列的长短在开始排队时选择一个队列进行排队。串联式队列顾名思义就是指多队列串行形成多个队列,顾客在一个队列接受服务后,再去下一个队列排队接受服务。杂乱队列就是指串联并联队列会杂乱无章的分布。

排队模型仿真的主要目的是寻找服务设置和服务的对象之间的最佳的配置,使得系统具有最合理的配置和最佳的服务效率。马尔可夫过程是研究排队系统的主要方法。马尔可夫过程是一种特殊的随机过程,它具有无后效性的特点,其状态空间是有限的或可数无限的。这种系统中从一个状态跳转到另一个状态的过程仅取决于当前出发时的状态,与之前的历史状态无关。马尔可夫链作为研究排队系统的重要工具有广泛的应用。但并不是所有的排队系统都可以抽象成严格意义上的马尔可夫过程,因此随着排队过程的发展,马尔可夫链也有了许多的扩展模型和再生方法使得马尔可夫链有更加广泛的应用,例如嵌入马尔可夫链、补充变量法、拟生灭过程等。本节首先介绍一下最严格意义上的马尔可夫链,按照时间来划分可以分为两类,离散时间的马尔可夫链和连续时间过程。

四、本文研究的主要内容

本文从政府的立场考虑,围绕如何成功地将REITs应用于公租房建设融资,结合国内相关形势与政策和现有的国内外经验启示,以REITs在公租房建设融资中应用的运作为主要研究对象。除绪论和结论部分,本文的主要内容集中在2至5章,共4部分内容:第一部分,研究国内外REITs的应用经验及其与保障性住房结合的成功经验,国外主要考察美国和亚洲的典型国家与地区,包括日本、新加坡和香港,国内由于经验很少,主要考察中信一凯德科技园投资基金和汇贤产业信托这两个典型的案例。第二部分,深入研究我国发展公租房REITs的必要性和可行性,其中必要性分析指出REITs是拓展公租房建设融资渠道和提高公租房建设管理效率的重要途径,可行性从经济金融环境和法规政策这两大方面进行了详细分析。第三部分,针对目前国内公租房管理现状,详细阐述了目前REITs在公租房建设融资中运作,包括REITs的基本模式和运作流程,并进一步深入研究了REITs内部参与各方的权责关系和利益分配,从而提出了代理人的选择机制和激励机制。值得指出的是,此时政府除了担任REITs补贴的支付者,更主要的,政府还是REITs投资人的代表身份,在REITs运作的不同阶段,政府以不同的身份参与REITs的内部博弈。第四部分,从政府作为监管者的角度,针对REITs在我国公租房建设融资中的应用提出了一系列政策建议,包括政府应当健全REITs和公租房相关的法律法规,并建立一套针对REITs的全方位的监管制度。

五、写作提纲

致谢5-6

中文摘要6-7

ABSTRACT7

第1章绪论10-17

1.1研究背景与意义10-11

1.1.1研究背景10-11

1.1.2研究意义11

1.2研究现状11-15

1.2.1国外研究现状11-12

1.2.2国内研究现状12-15

1.3论文内容与结构15-17

1.3.1论文主要内容15

1.3.2论文结构15-17

第2章国内外REITs的应用经验及启示17-35

2.1美国REITs的应用经验17-26

2.1.1美国的REITs及其在廉租房建设中的应用17-21

2.1.2美国REITs的运作模式21-26

2.2洲典型国家和地区REITs的应用经验26-29

2.2.1日本REITs的运作模式26-27

2.2.2新加坡REITs的运作模式27-28

2.2.3香港REITs的运作模式28-29

2.3我国REITs的应用经验29-32

2.3.1中信—凯德科技园区投资基金29-30

2.3.2汇贤产业信托30-32

2.4国内外REITs的经验比较及启示32-35

2.4.1国内外REITs的经验比较32-33

2.4.2REITs在我国公租房建设融资中应用的经验启示33-35

第3章REITs在我国公租房建设融资中应用的必要性与可行性分析35-43

3.1REITs在公租房建设融资中应用的必要性分析35-37

3.1.1REITs是拓展公租房建设融资渠道的重要途径35-36

3.1.2REITs在提高公租房建设管理效率的重要途径36-37

3.2REITs在公租房建设融资中应用的可行性分析37-43

3.2.1经济金融环境宽松,民间资本充裕37-41

3.2.2法律法规导向,政策利好不断41-43

第4章REITs在我国公租房建设融资中的运作43-64

4.1REITs在我国公租房建设融资中的基本模式43-47

4.1.1设计原则43-44

4.1.2基本形式选择44-45

4.1.3组织结构搭建45-47

4.2REITs在我国公租房建设建设融资中的运作流程47-50

4.2.1设立发行阶段47-48

4.2.2运营管理阶段48-49

4.2.3终止清盘阶段49-50

4.3REITs在我国公租房建设融资中的运作机制50-64

4.3.1REITs运作中的代理问题50-52

4.3.2代理人选择机制52-56

4.3.3代理人激励机制56-64

第5章REITs在我国公租房建设融资中应用的政策建议64-68

5.1健全法律法规体系64-66

5.1.1建全REITs的法律法规体系64-65

5.1.2完善公租房的相关法律法规65-66

5.2建立REITs的监管制度66-68

5.2.1明确政府监管主体及职责66

5.2.2建立REITs信息披露制度66-67

5.2.3引导社会公众进行监督67-68

第6章结论与展望68-70

6.1论文主要工作及结论68

6.2有待进一步研究的问题68-70

参考文献70-73

虚拟现实技术国外研究论文

虚拟现实即Virtual Reality ,简称VR,是一门崭新的综合性信息技术,下面是我为大家精心推荐的关于虚拟现实的科技论文1400字,希望能够对您有所帮助。

虚拟现实技术初探

【摘要】 本文通过定义、系统构成、特征、应用及发展前景等几个方面对虚拟现实技术做了一个的简要介绍。

【关键词】 虚拟现实 3I 应用

虚拟现实即Virtual Reality ,简称VR,这个名词始创于上个世纪八十年代,由美国发明家Jaron Lanier提出,是一门崭新的综合性信息技术,而且已经成为当今计算机科学界最振奋人心的研究课题之一。

一、什么是虚拟现实

VR是指利用多媒体计算机技术生成一个具有逼真的视觉、听觉、触觉及嗅觉等的模拟现实环境,利用人的自然技能对这一虚拟出来的现实环境进行交互体验,体验的结果(即该虚拟的现实反应)与在相应的真实现实中的体验结果相似或完全相同。

二、虚拟现实技术的系统构成

如图所示,VR的系统由以下模块构成:

1.检测模块:检测用户的操作指令,并通过传感器模块作用于虚拟环境。

2. 反馈模块:接受来自传感器模块的信息,为用户提供动感、触觉、力觉等多方面感受的实时反馈。

3. 传感器模块:一方面接受来自用户的操作指令,并将其作用于虚拟环境;另一方面将操作后产生的结果以各种反馈的形式提供给用户。

4. 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。

5. 建模模块:运用知识库、模式识别、人工智能等技术,获取现实世界组成部分的三维表示,通过音响制作实现对现实世界的声音模拟,并由此构成对应的虚拟环境。

6. 三维模块:通过三维技术实现对虚拟环境的视觉模拟。

此外,在开放式的虚拟现实系统中,还可以通过传感装置与现实世界构成反馈闭环,在用户控制下,利用虚拟环境对现实世界进行直接操作或遥控操作。

三、虚拟现实技术的特征

虚拟现实技术具有如下四个特征,即:多感知性、沉浸感、交互性、想象性。

1. 多感知性(Multi-Sensory)――所谓多感知性,是指通过多种媒体,产生视觉、听觉、触觉、力觉、和运动等的感知。理想的虚拟现实技术应该实现人所具有的一切感知功能。由于科技发展的局限性和不成熟,目前的虚拟现实技术所开发的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。

2. 沉浸感(Immersion)――又称临场感,指用户感到作为主角存在于虚拟环境中的真实程度。理想的虚拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。当用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中时,眼睛看到的、耳朵听到的、鼻子闻到的、嘴巴尝到的、还有身体触摸到的等等,都跟在现实世界里体会到的感觉是一样的。

3. 交互性(Interactivity)――指用户对虚拟环境内的物体进行操作时,对象将给用户以感觉上的反馈。例如,在虚拟环境中参加足球比赛,当用户用脚去踢虚拟环境中的足球时,会产生触觉和力的反馈。

4. 构想性(Imagination)――强调虚拟现实技术应具有广阔的可想象空间,可拓宽人类认知范围,不仅可再现真实存在的环境,也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。

一般来说,“身临其境”般的沉浸感,友好亲切的人机交互性,和发人深思的构想性是虚拟现实的三大主要特征,亦即我们常说的“3I”特性。

四、虚拟现实技术的应用

虚拟现实技术创建伊始,就承载着巨大的应用价值,它涉及科研、军事、航天、医学、教育、工程技术、影视娱乐等众多领域。典型的应用领域有:

1. 医学方面

虚拟现实技术在医学上的应用大致分为两类,一类是虚拟人体,也就是数字化人体,可用于构造人体模型,便于医生对人体构造和功能的辨识;另一类是虚拟手术系统,可用于指导高难度手术的进行。

2. 教育方面

在教育领域,虚拟现实技术具有广泛的作用和影响。基于虚拟现实技术带来的崭新的教育模式,使我们的教育理念和教育方法也在随之变革,授课内容以大量详实、生动、直观的虚拟情节出现,寓教于乐。

3. 娱乐方面

娱乐领域是虚拟现实技术的一个重要应用领域。它能够提供更为逼真的虚拟环境,借助于头盔显示器、数据服、立体声耳机、数据手套等传感装置,使人们能够享受到强烈的感官刺激,带来更好的娱乐感觉。

4.军事科研领域方面

军事和科研都是需要巨额资金投入的领域,而且难度大、危险系数高,在某种情况下,利用虚拟现实技术进行虚拟实验,既可以节省人力物力资源,打破时间和空间的限制,又可以缩短开发周期、提高生产效率、削减项目经费。

五、虚拟现实技术的发展前景

虚拟现实技术是许多相关学科领域集成、交叉的产物,它融合了人工智能、电子学、数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术、心理学等多个技术分支,大大推进了计算机科学软硬件技术的全面发展。虚拟现实技术的发展,从根本上改变了人们的工作方式和生活方式,将劳逸真正结合了起来,而且虚拟现实技术与美术、音乐等文化艺术的结合,将诞生出人类的第九大艺术,前景一片光明。而且虚拟现实技术继理论分析、科学实验之后,成为人类探索客观世界规律的又一手段和方式。

虽然虚拟现实领域的技术潜力是巨大的,应用前景也是很广阔的,但仍存在着许多尚未解决的理论问题和尚未克服的技术障碍。客观而论,目前虚拟现实技术所取得的成就,绝大部分来说,还只是扩展了计算机的接口能力,刚刚开始涉及到人的感知系统、肌肉系统与计算机的集合作用问题。只有当真正开始涉及并找到针对这些问题的技术实现途径时,人和信息处理系统间的隔阂才有可能被彻底地克服。

六、小结

综上所述,无论是现在还是将来,虚拟现实技术在各行各业都将得到不同程度的发展,并且越来越显示出广阔的应用前景。虚拟城市、虚拟战场、虚拟校园、甚至“数字地球”都会不断涌现,带给我们一种全新的视觉、身心体验。虚拟现实技术将使众多传统行业和产业发生颠覆性的变革,给我们的生产和生活带来巨大的经济效益。

参考文献

[1] 刘锦德,敬万钧. 关于虚拟现实 ― 核心概念与工作定义. 计 算机应用,1997.5

[2] 刘惠芬. 什么是虚拟现实. 父母必读

[3] 周炎勋. 虚拟现实技术综述. 计算机仿真,1996.1

[4] 曾建超,俞志和. 虚拟现实的技术及其应用. 清华大学出版 社,1996

[5] 周红军,王选科. 虚拟现实系统概述. 航空计算技术,2005(1)

[6] 谢晶妮,张茂军. 虚拟现实发展趋势展望. 计算机工程,2002 (7)

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虚拟现实(VR)是一种由计算机和电子技术创造的新世界,是一个看似真实的模拟环境,下面是我为大家精心推荐的关于虚拟现实的科技论文2500字,希望能够对您有所帮助。

直觉交互界面与虚拟现实

摘要:为了研发更高水准的直觉交互界面,有必要引入虚拟现实技术,借助具备沉浸性、交互性和想象性的人机交互环境来获得真正意义上的直觉体验。通过特定的物理器件装置,以及先进的手势识别技术,使用者不必学习专门的操作命令,就可以与计算机进行交流并获得实时的反馈,而独特的沉浸式环境更能创造出人机一体的融合感。结果表明,虚拟现实技术有效地提升了用户的体验度,大大简化了操作的复杂性,而且可以应用于从娱乐到专业制造等各种场合,是直觉交互界面的有力驱动平台。

关键词:直觉交互;人机交互;虚拟现实

中图分类号:J0-05 文献标识码:A

本文是在“人―计算机” 交互(Human-Computer Interaction)的意义上来谈论“交互”。随着计算机技术几十年来突飞猛进的发展,计算机已经完全进入了日常生活的方方面面,其影响无处不在,人机之间的互动操作问题也越发显得重要。由于计算机尚未能摆脱冯・诺依曼体系的根本制约,与人类思维模式之间的鸿沟依然如同天堑,人机交互问题的一个重要着眼点就在于如何尽量地缩小人类使用者的操作模式与计算机的操作模式之间的差别。这意味着我们仍在不断地摸索和探讨,去提供更优秀的交互界面,使人可以顺畅地、高效率地与计算机进行对话。

一直以来,交互设计思维首要强调的就是以人为本,换而言之就是让设计物适应人,而非人适应设计物。这种观点在计算机还是国防机密的年代中显得有些奢侈,人们只能痛苦地训练自己去迎合机器(例如,使用完全机器式的编程语言与计算机交谈)。在当下,相对廉价的个人计算机都可以提供可观的计算能力,因此交互界面的设计原则也就顺应了这样的思路,去尽可能地将界面做得人性化,让人用得舒服,而繁重的计算则交给计算机在幕后默默地处理。

正是在这样的大背景下,“直觉”一词吸引了大家的目光。毕竟相对于日常物件,计算机的交互界面还是太不人性了,依旧保持着冰冷的面孔。如果能将我们习以为常的动作引入与计算机的交互之中,在不知不觉中将完成与计算机的沟通,那么这样的人机界面才能称得上是以人为本。而在呈现直觉界面方面,新兴的虚拟现实技术则提供了最有价值的工具。

本文正是拟探讨直觉交互界面及其与虚拟现实技术间的关系,为了完成这样的任务,首先我们要对人机交互意义上的直觉作出一个明确的定义,它实际上与大众文化中的“直觉”概念有着相当的差别。之后我们将谈论如何将上述意义上的直觉与虚拟现实结合起来,并提供具体的案例分析来支撑我们的探讨。

一、直觉交互界面

直觉(Intuition)这个概念属于大众词汇,但实际上不同的学科对直觉都有着不同的定义。本文研究的对象是人机交互,因此将在“凭着直觉去与计算机进行交互” (interaction with computer by intuition)这个上下文中去探讨它。首先要注意到,交互是双方面的,也即人与计算机在进行着双向的互动,但直觉却是人才能拥有的,也是仅仅用来修饰人的判断与感觉的,因此直觉人机交互关心的是以人为中心的交互场景中各参与元素对人是否直觉。从人的角度考虑交互界面,这实际也就奠定了“以人为本”在理论上的基础性质。

一般而言,人们对直觉的交互有着如下诉求:它不需要经过有意识的思考便能做出。例如在翻动一页书的时候,人不需要去有意识地考虑该用多大的力气,手指该走怎样的空间路线,或有意识地等待书页翻动之后出现的非常规情况并作出反应,等等。在这个意义上,一本实体书的交互界面是直觉的。依据以上诉求,Blackler等人的研究指出,直觉是“基于已往经验的无意识的反应”[1]。这个定义强调了两个要点:基于以往经验和无意识。关于直觉往往是无意识的(下意识的)举动,这一点几乎已成共识,这里就不再展开论述。需要厘清的是“基于已往经验”这一点。

在日常生活中,人们或许并不认为直觉与已往经验之间会有什么关联。相反,许多人会认为,如果不需要经验就能进行某种操作,那么这种操作显然更符合直觉。特别地,中国传统文化中的“直觉”概念充满了反智主义的特征,直接将“直觉”与“本能”联系起来,往往意味着“不需要通过知识或经验便可以下意识地完成”。但这实际上是一种错误的观点,它不但误解了人的本能,而且未能认识到已往经验的真实存在及其影响。事实上,现代理论表明,人类绝大多数行动――简单的或复杂的――都是后天习得的,并非先天刻印于脑中。如果仅凭本能,人几乎无法完成什么人机交互操作:拿按钮这种最简单的人机界面元素来说,如果没有事先通过各种例子认识到存在按钮这种东西并且按下它之后会启动某些关联反应,使用者甚至都无法做出按下按钮的行为。或者用K.R.Popper[2]的话来说,所有行动都承载着理论――后天习得的理论。

将直觉与已往经验联系起来,这不仅揭示了直觉在人机交互中的真正面貌,而且指出了设计人机交互界面时的一条基础准则:由于不同的人有着不同的生活经验与知识水平,那么他们的已有经验也是不同的,这也就意味着每种类型的人都有着他们对“直觉交互界面”的不同衡量标准。有一个简单的例子可以说明这一点。

考虑一款在电脑上运行的收音机软件,它的作用是播放网络上的各类实时音频流(包括传统电台的在线音频流)。图 1模拟半导体收音机的调频指针窗口,从传统眼光而论这样的界面便是直觉的。然而,对于没有用过半导体收音机的新一代年轻人而言,他们由于频繁地接触电脑,反而会觉得图2的界面是直觉的,因为这样的界面使用的是为电脑用户所熟知的UI(User Interface,用户界面)元素,包括菜单、按钮、列表框和滚动条等等。

习惯半导体收音机操作的用户多半用不惯新式界面,而习惯新式界面、没使用过半导体收音机的用户却很可能对传统界面不知所以。这个例子充分说明了,在考虑直觉交互界面的时候,必须考虑用户群体的已往经验,依据不同的已往经验去断定直觉因素。并不存在唯一的、普适的、通用的直觉界面,这给了设计师以极大的挑战,但同时也是极大的创新动力。 此外,虽然直觉的定义没有直接体现对审美的考虑,但审美和直觉显然是互有关联的[3]。由于直觉使用与交互过程中唤起的先前知识有关,那么审美判断作为人类感知过程的起点之一,恰是诱发直觉的重要因素。一个富于美感的界面,可以抵消用户使用过程中的不安感和隔膜感,并在潜意识上促使和鼓励用户做出交互行为并保证交互行为的持续性和统一性。上面的例子也表明,对于传统用户,设计精美、极富质感的模拟界面有效地抵消了传统用户对电脑软件的不适感,方便他们使用,并且大大降低了潜在的学习成本。而对于年轻用户,他们也可以在自己熟悉的控件界面中运作自如,拉近了老技术(传统流媒体)与新技术间的距离。简而言之,具备良好审美特性的直觉界面具有重要的价值与意义,体现了人机交互界面的发展趋势。

二、直觉界面与虚拟现实

自上世纪70年代起,虚拟现实(Virtual Reality)技术的发展异常迅猛,从专业研究到商业应用乃至家用娱乐都可见其身影。从根本上而言,虚拟现实恰是交互界面直觉化的总趋势的一个反映,因为人机交互演进的内在逻辑在于,呈现和交互手段总在致力于让用户以更直观、更自然、更简便的操控方式去获得更丰富、更多态、更实时的数据资源。

简而言之,虚拟现实提供了一个具有沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)和想象性(Imagination)的虚拟数字富媒体环境;用户不仅可以如同设身处地一般沉浸在它所提供的丰富多彩的虚拟环境中,更可以通过各种创新的途径来与环境中的元素进行互动。沉浸性、交互性和想象性,正是虚拟现实的三个基本特征[4]:一是沉浸性,通过各种技术手段让用户产生“身临其境”的感觉,包括视觉(利用人的立体视觉原理产生虚拟的三维纵深感)、听觉(利用立体声产生虚拟物体的方位感)、触觉(通过力觉设备使用户以为在与真实的物理实体打交道)等等;二是交互性,用户可以实时地与虚拟现实系统中的各种物体进行互动操作,用户的操作不再局限于传统的键盘、鼠标或游戏杆,还包括先进的数据手套、穿着式回馈服等等;三是想象性,给用户呈现的虚拟现实场景具有超越现实场景的特殊魅力,真正做到某种意义上的“心想事成”。

从虚拟现实的上述特征可以看出,它的基本出发点就是要超越传统人机交互界面的非人性化的一面,不仅要让用户尽量溶入整个交互场景中(沉浸性),而且要让用户以更直觉的方式去操作计算机(交互性):首先,虚拟现实技术能够有效地将计算机交互界面直觉化,提供与日常场景尽量类似的界面,完全基于人类日常的视觉直觉。其次,虚拟现实技术能够有效地消除人机交互之间的阻隔,让用户能够通过日常的动作和行为与计算机交互。

从上文的概念分析可知,判定直觉程度要看与使用者本身的已知经验,而且使用情境和审美等其他因素也要考虑在内。虚拟现实技术本身提供了多种多样的方法,但具体的构建和应用也要遵循这样的准则。下一节将提供几个应用案例来说明这些,并综合讨论如何真正地利用虚拟现实技术去设计直觉交互界面。

三、应用案例及讨论

以虚拟现实技术为基础的直觉交互界面被广泛应用于各种层次、各种领域的实践应用之中,其目标用户群体不仅包括非专业人士(普通民众),也包括熟悉计算机但希望寻求更直观的交互操作方式的专业人士。对于前者,他们需要能够尽量降低学习和记忆成本、兼或附带娱乐趣味性的人机界面。而对于后者,操控感良好的直觉界面可以大大提升生产率和成品率,并推动整个生产流程的优化。

日本大阪大学人机工程实验室的伊藤雄一等人研发了ActiveCube(动态积木)[5],这个作品将直觉界面引入儿童和青少年认知学习及娱乐之中,并辅以虚拟现实或增强现实设备以提升其应用价值。每个积木都是一个边长五厘米的塑料立方体;积木里面有一块可编程集成电路,控制着一系列可选的感应器或小型设备,包括超声感应器(感知外界物体的接近)、坐标感应器(三维坐标的相对角度)、触觉感应器(最多可装两个,每个可以感应八个方向的触觉)、红外感应器、灯和电动机等。因此,每个积木实际上已经是一个独立的玩具,可以感知环境并产生相应的动态行为。更绝妙的是,这些积木还能彼此连接,连接起来的各个部分之间也可以互相通信,构成整体行为。儿童使用者不需要额外教学就可以通过直觉使用它们。这样的直觉操作界面,很好地避免了其内部的复杂结构对使用者的影响,小学低年级学生就可以独立操作。

ActiveCube的一大特色在于可以在虚拟现实场景里使用。在这种情形中,红外感应器捕捉搭建好的积木形态,并将符合此形态的虚拟物品显示出来。应用了虚拟现实技术之后,规整的积木可以任意变换成为植物、动物、日常器具等,不仅视觉效果有可观的提升,还借此允许用户进行进一步的玩耍和操控。

ActiveCube还可以在虚拟现实场景里使用。在这种情形中,红外感应器捕捉搭建好的积木形态,并将符合此形态的虚拟物品显示出来。由于ActiveCube本身只是一个简单的立方体,其六面自由连接功能限制了表面的装饰性,最后的拼装效果不一定能吸引儿童用户的兴趣。而应用了虚拟现实技术之后,古板规整的积木可以任意变换成为植物、动物、日常器具等,不仅视觉效果有可观的提升,还借此允许用户进行进一步的玩耍和操控。在上面的例子中,外表相对简陋的十字架形积木摇身一变,可成为精美的飞机,并随着积木在实际环境中的位移而在现实设备上呈现相应的飞行轨迹。

另一个实例来自于工业设计领域。当下的设计师一般都有较高的学历和较专业的计算机技能,但进行三维产品建模的时候,复杂的软件界面依然是最重要的阻碍因素,更遑论键盘加鼠标的操控方式根本就与人手的自然行为大相径庭,严重干扰了设计师的思维和创作习惯。荷兰Delft大学工业设计工程团队在这方面进行了大量研究,提出了新的解决方案,其关键就在于引入直观的手势来与计算机交互,于虚拟现实环境中完成建模工作[6-7]。

一般而言,手势比面部表情和眼动更易于捕捉和识别,又比全身姿势更易于实施(特别是在狭小空间中),因此比较受直觉界面研究者的青睐[8]409-420。但手势也分为几个细类,不一定都适合用于人机交互。Hummels指出了三类手势,第一类是从计算机角度去定义的手势,因而非常便于计算机识别,但需要使用者去刻意学习和掌握,称不上直觉。第二类与之相反,指的是人类日常生活中的手势,优点是非常直观,但计算机程序需要特别的设计才能对其进行识别。综合了以上两种类别之优点而又尽量规避其不足的第三类手势称为描述性手势,原本自身也有着应用范围过窄的缺憾,但辅以虚拟现实技术,便可以成为有效的途径以联通设计师和计算机。 为了提高描述性手势的效果,研究人员特地设计了一个虚拟现实实验环境,见图3。在此环境中,普通设计师作为被试,不受拘束地使用他们惯常的手势进行设计创作,而这些以直觉为基础挥舞出来的手势被动作感应器记录下来,最后进行统计分析。通过这样的过程,研究人员能够采集到和分析出最适合虚拟现实环境的直觉手势。最后,对设计师而言非常直觉、对计算机而言又是相当便于识别的手势方案即可得到确定。设计师在此系统中,可以像往常操作日常物体(胶泥或板材等)一样与计算机辅助设计软件进行人机对话,不仅直觉高效,而且得益于虚拟现实环境,整个设计流程形同真实体验,大大提高了设计效率。

四、结论与展望

一直以来,“以人为本”都是人机交互设计领域的核心口号之一。但本文的分析指出,这绝不能是一句抽象的口号,而必须落实到具体的应用情境之中。另一方面,近年来关于“用户体验”的声音不绝于耳[9],它本质上也是“以人为本”的精神的一种体现,但这个提法也存在着过于含糊的缺点,导致了许多不同的理论都以它为逻辑基础。实际上,只要明确了“人”(也即“用户”)的特定性,问题也就解决了。既然不同的人和不同的用户其自身情况多有差异,同样着眼于“以人为本”或“增进用户体验”的产品,也就必须随着人/用户的不同而给出不同的解决方案,提供不同的交互界面,才能在交互过程中让使用者满意。

直觉概念得到了厘清,但这显然并不意味着直觉交互设计的种种问题也就有了答案。如何让某种交互界面更少地占用使用者的逻辑意识(也即做到“无意识地或下意识地被使用”),以及如何明确地定性定量分析特定用户的已往经验,并以之支持交互界面的设计,这依然是非常复杂的问题。幸而在各领域学者的努力下,此领域已有许多成功的理论或实践得以依循。在这方面最重要的一项就是关于直觉交互中的手势问题,它旨在解决人机交互场景中用什么有效的手势去操作计算机。由于手势不受传统输入设备的限制,它天然地与虚拟现实技术结合在一起[8]409-420。此外,针对现在方兴未艾的商业以及家用娱乐虚拟现实应用,直觉交互界面也是其中的研发热点。限于研究的深度及文章篇幅,本文遗憾地未能在这些方面展开论述,希望能在后继研究中逐步展开。

最后要强调的是,随着普适计算(ubiquitous computing)这个概念在强大的计算机硬件的支持下渐渐变为现实,设计和实现各种直觉交互界面已成为人机交互的核心任务。普适计算要求计算机设备可以感知周围环境的变化并执行相应的任务,在这一过程中如果交互界面做不到直觉易用,那么其计算机人性化的核心价值也就无从体现了。由此,直觉交互界面的理论与实践必将日益凸显其无比的重要性和关键性。

[参考文献]

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[2] 波普尔.猜想与反驳:科学知识的增长[M].傅季重,纪树立,周昌忠,等,译.杭州:中国美术学院出版社,2003.

[3] Naumann A,Hurtienne J,Israel J H,et al.Intuitive use of user interfaces: defining a vague concept[M]∥HARRIS D.Engineering Psychology and Cognitive Ergonomics.Berlin:Springer-Verlag,2007:128-136.

[4] Alonso M A G,Gutierrez M A,Vexo F,et al.Stepping Into Virtual Reality[M].New York: Springer-Verlag New York Inc,2008.

[5] Watanabe R,Itoh Y,Kawai M,et al.Implementation of ActiveCube as an intuitive 3D computer interface[M]∥Butz A,Olivier P.Smart Graphics. Berlin: Springer,2004:43-53.

[6] Hummels C,Overbeeke C J. Kinaesthesia in synaesthesia:the expressive power of gestures in design[C]∥Design and semantics of form and movement.Eindhoven:Eindhoven University of Technology,2006:34-41.

[7] Hummels C,Smets G,Overbeeke K.An Intuitive T-wo-handed Gestural Interface for Computer Supported Product Design: International Gesture Workshop[C].Bielefeld:Springer Verlag,1998.

[8] Nielsen M,Strring M,Moeslund T B,et al.A procedure for developing intuitive and ergonomic gesture interfaces for HCI[M]∥Gamurri A,Volpe G.Gesture-Based Communication in Human-Computer Interaction.Berlin:Springer,2004:409-420.

[9] Garrett J J.The elements of user experience[M].Berkeley,CA:New Riders,2002.

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虚拟现实研究论文

虚拟现实即Virtual Reality ,简称VR,是一门崭新的综合性信息技术,下面是我为大家精心推荐的关于虚拟现实的科技论文1400字,希望能够对您有所帮助。

虚拟现实技术初探

【摘要】 本文通过定义、系统构成、特征、应用及发展前景等几个方面对虚拟现实技术做了一个的简要介绍。

【关键词】 虚拟现实 3I 应用

虚拟现实即Virtual Reality ,简称VR,这个名词始创于上个世纪八十年代,由美国发明家Jaron Lanier提出,是一门崭新的综合性信息技术,而且已经成为当今计算机科学界最振奋人心的研究课题之一。

一、什么是虚拟现实

VR是指利用多媒体计算机技术生成一个具有逼真的视觉、听觉、触觉及嗅觉等的模拟现实环境,利用人的自然技能对这一虚拟出来的现实环境进行交互体验,体验的结果(即该虚拟的现实反应)与在相应的真实现实中的体验结果相似或完全相同。

二、虚拟现实技术的系统构成

如图所示,VR的系统由以下模块构成:

1.检测模块:检测用户的操作指令,并通过传感器模块作用于虚拟环境。

2. 反馈模块:接受来自传感器模块的信息,为用户提供动感、触觉、力觉等多方面感受的实时反馈。

3. 传感器模块:一方面接受来自用户的操作指令,并将其作用于虚拟环境;另一方面将操作后产生的结果以各种反馈的形式提供给用户。

4. 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。

5. 建模模块:运用知识库、模式识别、人工智能等技术,获取现实世界组成部分的三维表示,通过音响制作实现对现实世界的声音模拟,并由此构成对应的虚拟环境。

6. 三维模块:通过三维技术实现对虚拟环境的视觉模拟。

此外,在开放式的虚拟现实系统中,还可以通过传感装置与现实世界构成反馈闭环,在用户控制下,利用虚拟环境对现实世界进行直接操作或遥控操作。

三、虚拟现实技术的特征

虚拟现实技术具有如下四个特征,即:多感知性、沉浸感、交互性、想象性。

1. 多感知性(Multi-Sensory)――所谓多感知性,是指通过多种媒体,产生视觉、听觉、触觉、力觉、和运动等的感知。理想的虚拟现实技术应该实现人所具有的一切感知功能。由于科技发展的局限性和不成熟,目前的虚拟现实技术所开发的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。

2. 沉浸感(Immersion)――又称临场感,指用户感到作为主角存在于虚拟环境中的真实程度。理想的虚拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。当用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中时,眼睛看到的、耳朵听到的、鼻子闻到的、嘴巴尝到的、还有身体触摸到的等等,都跟在现实世界里体会到的感觉是一样的。

3. 交互性(Interactivity)――指用户对虚拟环境内的物体进行操作时,对象将给用户以感觉上的反馈。例如,在虚拟环境中参加足球比赛,当用户用脚去踢虚拟环境中的足球时,会产生触觉和力的反馈。

4. 构想性(Imagination)――强调虚拟现实技术应具有广阔的可想象空间,可拓宽人类认知范围,不仅可再现真实存在的环境,也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。

一般来说,“身临其境”般的沉浸感,友好亲切的人机交互性,和发人深思的构想性是虚拟现实的三大主要特征,亦即我们常说的“3I”特性。

四、虚拟现实技术的应用

虚拟现实技术创建伊始,就承载着巨大的应用价值,它涉及科研、军事、航天、医学、教育、工程技术、影视娱乐等众多领域。典型的应用领域有:

1. 医学方面

虚拟现实技术在医学上的应用大致分为两类,一类是虚拟人体,也就是数字化人体,可用于构造人体模型,便于医生对人体构造和功能的辨识;另一类是虚拟手术系统,可用于指导高难度手术的进行。

2. 教育方面

在教育领域,虚拟现实技术具有广泛的作用和影响。基于虚拟现实技术带来的崭新的教育模式,使我们的教育理念和教育方法也在随之变革,授课内容以大量详实、生动、直观的虚拟情节出现,寓教于乐。

3. 娱乐方面

娱乐领域是虚拟现实技术的一个重要应用领域。它能够提供更为逼真的虚拟环境,借助于头盔显示器、数据服、立体声耳机、数据手套等传感装置,使人们能够享受到强烈的感官刺激,带来更好的娱乐感觉。

4.军事科研领域方面

军事和科研都是需要巨额资金投入的领域,而且难度大、危险系数高,在某种情况下,利用虚拟现实技术进行虚拟实验,既可以节省人力物力资源,打破时间和空间的限制,又可以缩短开发周期、提高生产效率、削减项目经费。

五、虚拟现实技术的发展前景

虚拟现实技术是许多相关学科领域集成、交叉的产物,它融合了人工智能、电子学、数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术、心理学等多个技术分支,大大推进了计算机科学软硬件技术的全面发展。虚拟现实技术的发展,从根本上改变了人们的工作方式和生活方式,将劳逸真正结合了起来,而且虚拟现实技术与美术、音乐等文化艺术的结合,将诞生出人类的第九大艺术,前景一片光明。而且虚拟现实技术继理论分析、科学实验之后,成为人类探索客观世界规律的又一手段和方式。

虽然虚拟现实领域的技术潜力是巨大的,应用前景也是很广阔的,但仍存在着许多尚未解决的理论问题和尚未克服的技术障碍。客观而论,目前虚拟现实技术所取得的成就,绝大部分来说,还只是扩展了计算机的接口能力,刚刚开始涉及到人的感知系统、肌肉系统与计算机的集合作用问题。只有当真正开始涉及并找到针对这些问题的技术实现途径时,人和信息处理系统间的隔阂才有可能被彻底地克服。

六、小结

综上所述,无论是现在还是将来,虚拟现实技术在各行各业都将得到不同程度的发展,并且越来越显示出广阔的应用前景。虚拟城市、虚拟战场、虚拟校园、甚至“数字地球”都会不断涌现,带给我们一种全新的视觉、身心体验。虚拟现实技术将使众多传统行业和产业发生颠覆性的变革,给我们的生产和生活带来巨大的经济效益。

参考文献

[1] 刘锦德,敬万钧. 关于虚拟现实 ― 核心概念与工作定义. 计 算机应用,1997.5

[2] 刘惠芬. 什么是虚拟现实. 父母必读

[3] 周炎勋. 虚拟现实技术综述. 计算机仿真,1996.1

[4] 曾建超,俞志和. 虚拟现实的技术及其应用. 清华大学出版 社,1996

[5] 周红军,王选科. 虚拟现实系统概述. 航空计算技术,2005(1)

[6] 谢晶妮,张茂军. 虚拟现实发展趋势展望. 计算机工程,2002 (7)

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摘 要

由于无人值守变电站越来越多,这对电力管理部门在技术和管理上都带来了新的挑战。无人值守变电站的自动化、智能化的程度越来越高,各种在线监控系统也越来越多,对于信息化管理的要求也更高。因此亟待需要一个统一监控平台将电气设备、环境、图像、各种报警装置全方位直观展现,以便管理操作人员能快速、直观、便捷的查看到所需的实时或历史数据。本项目即是针对以上所列出的无人值守变电站运行管理的新挑战,通过基于虚拟现实(VR)技术的变电站远程统一智能监控平台的应用研究,来提高无人值守变电站的运行管理水平。

【关键词】虚拟现实 电力 智能 监控平台

1 引言

随着电力自动化技术的快速发展,越来越多的常规变电站改造为无人值守变电站,无人值守变电站的电压等级和范围越来越广,成为未来发展的必然趋势。在常规变电站改造为无人值守变电站以后,它实现了变电站运行的自动化、精度化,确保了对变电站事故的处理效率和准确性,进一步保障了 系统安全 ,减少了人员的误操作,减少了大量的运行值班人员,提高了劳动生产率,降低了成本,带动了企业科技进步。

但是无人值守的模式无论是在技术上还是管理上都对原有的模式带来了新的挑战。无人变电站的电压等级各站有所不同,设备型号复杂,对于管理运行人员熟悉设备的运行、维护和操作的要求高。并且无人值守变电站的自动化、智能化的程度越来越高,各种在线监控系统也越来越多,对于信息化管理的要求也更高。因此亟待需要将不同监控系统按照设备的真实场景进行统一、整合、分析,电气设备、环境、图像、各种报警装置能全方位直观展现,以便管理操作人员能快速、直观、便捷的查看到所需的实时或历史数据。

2 项目内容

本项目即是针对以上所列出的无人值守变电站运行管理的新挑战,通过基于虚拟现实(VR)技术的变电站远程统一智能监控平台(以下简称“平台”)的应用研究,来提高无人值守变电站的运行管理水平,如图1所示。

2.1 平台的功能

2.1.1 真实三维再现变电站场景

直观再现变电站的建筑、主控室、开关室及环境场景; 直观显示电气一次部分以及电气部分的实际连接;直观显示开关柜的位置、外观 ; 直观显示辅控设备的现场安装位置。

2.1.2 集中展示设备工况

3D实景中沉浸、快速、便捷地查看任意电气设备的相关数据、数值、图像,并可进行历史变化趋势的对应分析、判断。

与Scada系统融合――实时展示电气设备的Scada遥测、遥信数据,并统计开关跳闸次数、变压器调档次数及瓦斯保护动作次数;

与图像监测系统融合――实时显示现场监测图像;

与在线测温系统融合――实时显示在线温度;

与现场巡检系统融合――展示设备巡检历史记录。

2.1.3 自动灵活查看实时图像

双击场景中的设备,图像设备自动进行转向、对焦,颠覆传统人工查找摄像机、转动云台、聚焦等一系列繁琐动作;无需查找图像设备,可快速、便捷、准确地进行对应设备的远程外观察看、拍照、热红外成像测温、热红外拍照等一系列动作,并智能生成人性化的记录、 报告 等。

2.1.4 设备异常告警

整个三维场景中,每个设备模型会随着实时采集来的数据,智能判断设备工作状态是否正常;对于出现异常的,三维场景会自动将设备渲染成告警模式并定位,不断提示操作人员及时排除故障;解警后,可在设备数据面板中查看历史告警记录。

2.1.5 远程巡视

设定所需巡检的设备点以及关注的数据量、视频图像外观、热红外成像等必要的巡检信息,系统自动生成巡检路径;巡视人员通过平台随机或定时进行远程巡检,当进入已设定的巡检设备点时,系统将相关的设备相关在线监测数据,进行集中展示;对实时巡检的结果、过去时间短的变化趋势等进行正常与否进行巡视、判定,形成远程综合分析巡检结果记录,如图2所示。

2.2 基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台的特点

2.2.1 直观逼真

虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化、操作以及实时交互的环境。本平台中将通过三维模型忠实逼真地再现了安阳市北郊变电站场景,产生了沉浸式的交互环境。

2.2.2 统一管理

基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台可融合各种平台系统,展示其相应数据或图像,如Scada电气数据(遥信、遥测数据)、在线测温数据、辅助监控系统的视频图像等。

2.2.3 智能监控

基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台融合数字视频监控、RFID无线识别、智能门禁、智能报警等多种监控方式:

整个三维场景中,每个设备模型会随着实时采集来的数据,智能判断设备工作状态是否正常。对于出现异常的,三维场景会自动将设备渲染成告警模式并定位,不断提示操作人员及时排除故障;

所有的图像、安防、消防、周界、门禁、温湿度、各种传感设备、三维一次电气设备及其附件的各种属性、数据、动作、变化规律,均可以作为告警条件,进行告警及组合告警触发。

2.2.4 智能远程巡检

优化目前传统的现场巡检模式,通过在该平台上设定巡检路线、巡检设备、巡检数据量、设备外观等不同巡检内容,巡视人员在定时或随机通过该平台上进行远程巡检,当进入巡检设备点时,系统将相关的设备相关在线监测数据,进行集中展示,并对实时巡检的结果、过去时间短的变化趋势等进行正常与否进行巡视、判定,形成综合分析结果记录,能远程、高效进行电气设备多系统、跨平台巡测,减少现场巡检频次,形成和现场巡检的高度互补、统一。

3 技术实现 3.1 3D建模技术

三维建模软件为3dMax,它是Autodesk公司开发的基于PC系统的三维动画渲染和制作软件,它功能强大,扩展性好。它适合制作建筑模型、物体动画模型以及人物动画模型等,可利用系统自带的材质库,或自制的贴图,来达到逼真的效果。

3DMax还可以将模型文件导出多种格式的文件,可用于 Java3D开发的引擎平台加载,如obj文件、3ds文件、mdl文件和smd文件等。

本平台引擎所适用的模型有obj、3ds和ms3d。基本场景静止模型采用obj文件格式;刀闸开合、门开合的动画采用3ds格式;漫游人物动画采用ms3d格式。

3.2 平台引擎技术

由于本平台采用B/S架构,所以平台引擎选择用Java3D 来实现VR技术。Java 3D是Java语言在三维图形领域的扩展,是一组应用编程接口(API)。客户端只需要使用标准的Java虚拟机就可以浏览,因此具有不需要安装插件的优点。而且Java3D是基于Internet的软件开发平台,它能将图形功能与Internet很好地集成在一起,因此它非常适用于开发基于网络的VR系统。

本平台算法有如下创新点:

(1)创新采用双视野模式展示变电站复杂场景中的人物/眼睛视野模式;更加直观,沉浸地再现变电站复杂真实场景,实现变电站复杂场景及电气设备、屏柜等多视角三维展。

(2)针对三维变电站场景地形的复杂性,改进传统2D启发式搜索A*算法,大幅度提升变电站复杂三维场景自动寻径的消耗时间。

(3)改进了三维变电站复杂场景中地面高低的检测算法,创新地增加了多维射线,来检测路面的高度信息,提高检验的精确性。

(4)根据变电站场景的复杂性、电气设备的布局复杂以及空间局限性,改进传统的AABB碰撞检测算法,采用动态AABB碰撞检测算法,大幅度提高碰撞检测的准确性。

(5)在变电站三维复杂场景中人物平滑移动,摒弃传统的BSP树,采用椭球体算法并添加滑动公式,实现碰撞后的平滑移动及电力巡检人物碰撞后的椭球体滑动处理。

3.3 系统接口技术

本平台与 其它 所需展示的系统接口程序采用Web Service模式。它是基于网络的、分布式的模块化组件,它执行特定的任务,遵守具体的技术规范,这些规范使得Web Service能与其他兼容的组件进行互操作。Web Services 利用 SOAP(简单对象访问协议)和 XML(Extensible Markup Language可扩展标记语言 )对这些模型在通讯方面作了进一步的扩展以消除特殊对象模型的障碍。XML是用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言,提供统一的 方法 来描述和交换独立于应用程序或供应商的结构化数据,可以用来标记数据、定义数据类型,是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言,非常适合 Web 传输。

本平台的一大功能是可以展示不同系统的实时参数,不同的系统有不同的编程方式,而且像Scada系统,数据量大,且实时性要求很高,接口程序需要设计的灵活、高效,扩展性好。

与Scada系统接口:Scada系统中有所有电力设备所有遥测、遥信数据,本平台需要快速、便捷的从如此庞大的数据量中检索出所需的数据是个难点

与变电站辅控系统接口:本平台需要从辅控系统中要快速便捷地检索出实时图像、及智能报警信号,而图像的文件一般比较大,快速流畅地在3D平台中展示是个难点。

预留与其它系统的接口:因为本平台可以融合其它多种系统平台的数据,所以要求它在扩展性上做到有足够的冗余设计。

4 结论

基于虚拟现实(VR)技术的统一监控平台三维系统采用先进的软硬件技术,在系统功能方面立足电力变电站智能化管理和安全运行的实际情况,解决了传统管理中很多人工难以解决的问题,同时面向变电站整体模块,克服过去各系统数据条块分割、人工关联的弊端,从变电站实际指挥、运行诊断、检修操作等实际使用的角度出发,实现变电运行设备数据准确及时的采集,电气设备、各种监控装置等真实位置场景及实时状态进行直观、立体、逼真的集中再现及变电站三维巡视的漫游、数据记录、外观记录、巡视分析报告录入等数据的直观、统一再现。规范了业务流程的管理,减少了人工和材料损耗,实现了信息数据及分析的自动生成,实现了变电运行的智能及集中化管理。

参考文献

[1]陈卓等.基于虚拟现实的变电站培训仿真巡视功能研究 [J].现代计算机(下半月版),2010(09).

[2]张照彦等.虚拟现实在变电站仿真中的应用 [J].计算机仿真,2008,25(2).

国外化学研究现状论文

国内外研究现状写法技巧如下:

第一写国内外研究现状的时候首先需要具备的是研究国内的现状,需要举出一系列的数据,同时这些数据必须是来源于正规的数据平台,这样的平台国家已经很多,比如中国知网是一个全国比较大家的数据库大家可以在这里查找,这个方法大家要记住。

第二大家写国外研究的时候,需要明白的是国外的整体情况,需要了解具体国家的整体数据,同时对这个国家的文化要有了解,这样才可以引述正确。这些资料可以各大国际知名网站查找,美国的很多大学网站对外开放一部分,可以去那里研究一下。

数据的来源需要注明,这点十分重要,同时在做国内外研究现状对比的时候要明晰的说明的整体对比和结论,要写明国内外相互的关系,相互的优势和劣势,以及未来的发展方向等一系列问题,这样才是一篇完整的论文。

介绍:

研究学位的时候,尤其是大学生,都需要研究一些具体的课题和具体的研究方向,这样的研究难度都很大,大学生都需要面临这样的课题,同时还要写一篇针对性的论文,这样才可以大学毕业,合格的研究性论文,并不是很好写,需要很多技巧。

很多论文的提出大多是要有国内外研究现状这个内容,这样的情况下写论文的难度是很高的,严格的教育才可以出人才,严谨的学习才可以做好事业,所以论文的难度正是大学生和研究生以及其他人员需要挑战的事情。

外国化学趣味化的研究现状:文章从心理学角度分析了化学实验趣味化的思路,提出实验趣味化教学实施建议。新课程理念的核心是以学生为本,让学生参与新课程,培养学生的科学素养。要在新课改的前提下体现新的教学理念。

摘 要:我国第八次新课程改革实施当下,化学教育改革正面临着来自教育界、论坛等形形色色的争论,众说纷纭。有一点,化学学科必不可少的实验教学,也就意味着,在新课改背景下高中的化学实验趣味化必然成为一种趋势衍化到教师的教学工作和学生的学习工作中去。本文就新课改下高中化学实验趣味化做个人观点论述,希望广大读者给出宝贵的意见和建议。关键词:新课改;高中化学;实验趣味化一、 国内外化学趣味化实验现状在众多理科学科学习过程中,化学学科学习有其一定的特点,它不像数学学科计算复杂,没有物理学科学习要求回环灵活,因为,化学是一门以实验为基础的自然科学,化学学习者接触时间久了就会自然而然地发现,化学是一门很有趣的学科,尤其是在新课改背景下趣味性实验课程的实施对于化学学习来说,更是锦上添花。这里我们来提及一下微型化学,微型化学实验成为了国内外近20年进展较快的一种化学实验形式,化学实验微型化体现国际化趋势。它逐渐跟随素质教育的开展研究型课程,渐渐使化学实验更好地培养学生的创新意识和创新能力。美国、德国等国家已逐步在中学化学实验中审定和推广了微型化学实验仪器。二、 趣味化要绿色化绿色化学秉承社会主义社会可持续发展的需要作为现代化学科学的新发展和重要特点出现在化学领域的研究行列当中,全世界都很关注绿色化学的研究和绿色化学的教育。那么,趣味性化学的开展实施也应该加进去一条就是,在素质教育实现化学实验教学,通过课堂实验培养学生的创新、探索能力的情况下,化学学习和化学趣味性实验应该以绿色化学的实施理念为前提。因此,将化学实验趣味化,还要同时秉承绿色化学的实验理念,并且遵照实行。三、 趣味性实验实施建议1. 课前考虑(1)充分利用实验现象吸引学生眼球,比如氧化还原反应中,酸与铁的震荡实验,这里典型的说到酸与铁的震荡实验,原因是学生在观察到铁丝表面有气泡生成,后来气泡消失,再后来生成气泡的周而复始实验震荡现象,与“酸与金属反应生成氢气”相矛盾或者相冲突。这里教师引导学生独立思考,激发学生的化学学习兴趣,课堂启发学生的化学学习思维的方式还有很多,趣味性化学实验现象对学生来说是一种视觉盛宴,从学生的学习兴趣激发学生的求知欲和满足他们的好奇心。(2)利用新颖的实验装置来吸引学生,日常化学实验中,学生运用到的是传统的实验装置,使学生对化学有距离感,敬而远之。其实,化学课本翻开第一页前言就能看到,编者告诉我们,生活中处处有化学,化学无处不在,教师可以尝试教学生利用生活日用品或废旧品来设置制作实验装置,唤醒孩子的好奇心,这样做不仅方便,节约资源,还消除了学生与实验装置之间的陌生感,让学生感觉化学学习更贴近生活,结合生活经验来进行化学实验,从而走向生活,培养学生的化学实验学习兴趣,调动学生化学学习的积极性。(3)在化学实验中制造兴趣点,也就是根据孩子天生贪玩儿的天性来满足他们的求知欲。打个比方,三价铁离子的显色实验,将通有氯气的导管伸入氯化亚铁和硫氰酸钾溶液中,让学生观察其颜色变化,激发学生兴趣点,这里学生会发现化学是一门很有趣的学科。再比如说碘的歧化反应,在烧杯中注入1mL浓氨水,加2g碘片进去,45min后会看到有黑色的六氨合三碘化氮细小晶体生成。加水,经搅动后倒入锥形瓶,使黑色粉末均匀地分布在水中,然后小心地洒在地上,使其干燥。干燥以后,用脚踩上去,会有轻微的爆炸声出现,随着脚步的移动,爆炸声持续,所谓进退两难。2. 问题设计(1)提出中心问题,也就是在化学实验中提出的问题要有针对性,有目的性,尤其是关键问题的提出,或者要依附于前者。(2)教师提出的问题不能太死板,一个问题的提出应该有它的艺术性,这样更易于学生接受,结合新的和旧的知识点,问题要突出新旧知识点的结合所在,也就是精华问题。(3)化学问题的提出不能有很浓的感情所在,而更多的是趣味性问题的提出,这样更能吸引学生眼球,为后期的教学工作做很重要的铺垫,在教学过程中让学生能很快进入教学课堂。3. 内容设计(1)简单明了的实验设计内容能让学生很快进入实验状态,让学生消除对实验难度的困扰,更有利于趣味性实验的顺利进行。(2)内容环节摄入,也就是说先设置有趣简单的内容将学生引进去,勾住学生的思维,从而步步紧逼,激发学生的探究精神。四、 总结化学在我们的生活中随处可见,翻开中学化学课本前言部分编者就告诉我们:生活中处处有化学,化学无处不在。事实上,我们衣、食、住、行中每一分每一秒甚至每一处都在接触化学,从柴米油盐酱醋茶是什么成分组成,到开车出门汽车尾气的组成原因或成分都可能是一组简单的化学反应,把生活和课堂结合起来,让化学源于生活而走向生活,是化学学习最简单有用的技巧。

虚拟现实对人的异化研究论文

导语:虚拟现实技术带给人们实际生活中难以触碰的体验,它把梦境搬到了现实,它把现实装扮成梦境。下面是虚拟与现实高考满分作文800字议论文,欢迎参考。

【16年浙江卷真题再现】

作文题:

阅读下面的材料,根据要求写一篇不少于800字的文章。(60分)

网上购物,视频聊天,线上娱乐,已成为当下很多人生活中不可或缺的一部分。

业内人士指出,不远的将来,我们只需在家里安装VR(虚拟现实)设备,便可以足不出户地穿梭于各个虚拟场景;时而在商店的衣帽间里试穿新衣,时而在诊室里与医生面对面交流,时而在足球场上观看比赛,时而化身为新闻事件的“现场目击者”……

当虚拟世界中的“虚拟”越来越成为现实世界中的“现实”时,是选择拥抱这个新世界,还是刻意远离,或者与它保持适当距离?

对材料提出的问题,你有怎样的思考?写一篇不少于800字的论述类文章。

【满分佳作】

科技的新秀,人文的毒酒

浙江一考生

“人生永远追逐着幻光,但谁把幻光看成幻光,谁便沉入无尽的苦海。”近九十年前,著名诗人臧克家在他的高考作文卷上,寥寥数笔勾勒了这样的'文字。物换星移,沧海桑田,科技新秀创造了VR时代,一副眼镜便可以带给人们无限的幻光,然而我们真的可以毫无顾忌地拥抱它吗?我想答案或许是否定的。

人类于旧状况总是心平气和,而对于较新的机遇,却那么求全责备。记得计算机问世时,无数电影巨子、金融大鳄都发出相似的声音:“没有一个家庭想在家里安装计算机”,而现在的我们回首不禁捧腹;记得有人在中国宣传互联网时,几乎所有政府机关、企事单位都看准这是个不折不扣的,然而正是这个“”成就了马云和他的帝国。而现在,当另一项颠覆性科技成果摆在我们面前,历史是不是在重演?

“科技的不朽荣誉,在于它通过对人类心灵的作用,克服了人们在自己面前和在自然界面前的不安全感。”爱因斯坦如是说。虚拟现实技术带给人们实际生活中难以触碰的体验,它把梦境搬到了现实,它把现实装扮成梦境。置身其中,我们便是上帝,我们可以创造一个很好地投影我们的愿望的世界:站在屋里就能对战魔兽,坐在沙发就能环游地球。李白讲过“为君槌碎黄鹤楼”,而现在,就算我炸掉天河又有何不妥?这种超现实的诱惑力和帝王一般的控制权令人无法抗拒。

然而,正如曹雪芹在《红楼梦》里写道的那样,“假作真时真亦假,无为有处有还无”,任何事物的辩证性都不容忽视,现实就是铁证。在计算机刚刚闯入中国时,多少孩子被那个屏幕牢牢地桎梏;在互联网产业风生水起之时,互联网泡沫让多少企业灰飞烟灭,而电信的猖獗,亦是托附于移动互联网基站这个“帮凶”;而现代技术带来的“群氓效应”等问题,甚至关系到人类道德建设。天下的午餐不免费,科技在带给我们空前的财富、无上的便利的同时,亦带走了人们温润如玉的品性和山崩鹿兴的理性。

《吕氏春秋》有言:“凡智之贵也,贵知化也。”古之圣人,安不忘危,存不忘亡,治不忘乱。今之众人,在沐浴虚拟现实技术的春风时,必须先知先觉:会不会有人尤其是孩子会像《盗梦空间》里的梅尔一样沉醉于梦境不能自拔?会不会有人利用该技术迷惑大众,实施犯罪?虚拟现实技术对社会秩序和人类价值观的冲击,不仅留待监管部门思考,更需要我们普通大众的深思。

“祸兮福所倚,福兮祸所伏。”这是老子说的。科技的新秀,人文的毒酒,我们区别对待她。

【名师点评】

全文结构正反对比,逐层深入,层层剖析,可谓精妙。具体而言,本文有以下亮点:

1.辩证分析,有思想。文章是一篇颇具思想的好文章,无论是从开篇的导入,还是中间的议论分析,亦或是结尾的深入剖析,读来都令人感到深入内心。文章引用的名言也是非常精妙、有思想的,看得出考生的积累广泛、阅读写作基本功扎实。

2.观点明,善比较。文章观点明晰,作为一篇时评类作文,本文开篇即点出作者观点。由此在下文层层展开,将虚拟现实技术与人们熟悉的计算机、互联网技术相比较,引用计算机、互联网技术的史实与现实发展,来分析虚拟现实技术的利与弊。

3.多引用,过渡巧。过渡自然。在每段的开头,均引用或化用名言,使得论述流畅自然,同时使各段的论述更有说服力。

成功公式:辩证分析 文采斐然。

关于虚拟现实的科技论文1500字篇二 医学虚拟现实技术研究 【摘要】医学虚拟现实技术(MedicalVirtual Reality Technology),作为一门新兴学科目前正在逐步形成之中,它是集医学,生物力学,机械学,材料学,计算机图形学,计算机视觉,数学分析,机械力学机器人等多学科为一体的新型交叉研究领域。而医学虚拟现实技术是一种悄然进入医疗教育领域的全新技术策略,它势将为未来医疗技术的发展提供了更为广泛的前景。 【关键词】数据过滤;数据转换;虚拟视觉环境显示;立体影像 Abstract:Medical Virtual Reality Technology(Medical Virtual RealityTechnology),as an emerging discipline is now being gradually developed.It isa new multi-disciplinary field of cross-over study with aspects in medicine,biomechanics,mechanics,materials science,computer graphics,computer vision,robotics,and mathematical analysis.The medical virtual reality technology isprogressively becoming an essential part the medical field.It is an importantfield that will lead to the discovery of new medical technology. Keywords:data filtering;data conversion;VIVED;stereo image 1.虚拟视觉环境显示(Virtual Visual Environment Display-VIVED) 由美国宇航局约翰逊宇航中心(JSC)等部门,使用虚拟现实技术为人们提供了一个别出心裁的医学教育策略。它集成了所有囊括人类颅骨和心脏的虚拟现实技术,为人们提供了与其他多媒体(音频、视频等)的交互能力[1]。 2.虚拟手术(Virtual Surgery) 作为医学虚拟现实技术领域正在发展起来的一个研究方向,其目的是利用各种医学影像数据,采用虚拟现实技术,在计算机中建立一个摸拟环境,医生借助虚拟环境中信息进行手术计划制定,手术演练,手术教学,手术技能训练,术中引导手术,术后康复等工作,虚拟手术充分体现虚拟现实作为计算机图形学在医学治疗过程的作用。 3.硬件 一台由Silicon Graphics公司生产的Reality Engine计算机,被用来打开计算轴向体层摄影术(CAT/CT)和磁共振成像切片,放入三维容积图像和可产生身体"飞行"观察效果的电影中。在具有16M内存的Macintosh IICX计算机上观看最终的3D图像。之所以先择Mac是因为它的性价比和音像都优于同类PC,另外它在北美各学校系统被广泛使用,可以说它是桌面多媒体的领跑者,并且有各种各样的软件和硬件支持它。而VR电影可以存储在硬盘上,或转移到CD上,并通过红蓝眼镜观看。它也可以使用虚拟现实头戴式显示器(HMD)或双目全方位显示器(臂架系统)查看。最终图像可以存储在CD-ROM或激光视盘上。 4.软件 4.1 文件转换和数据准备 加尔维斯顿提供的厚度为1.5mm的人类头骨CAT/CT切片和心脏的MRI的切片被用于创建3D图像。在对头骨的CT扫描过程中要经过一个泡沫带,因此会有一些无用数据被生成。颅骨扫描的结果是生成一个数据集,其中有超过120片通过颅骨,60片通过下颌骨(下巴),而心脏的MRI扫描可导出200片的数据集。将医学分会创建的数据文件,送至IGOAL公司(集成显卡,操作和分析实验室)。在那里进行扫描和筛选,去除无关数据,且尽可能不丢失任何重要信息。IGOAL公司开发出一种名为“Ctimager”的工具,用于阈值计算,从而把切片中不需要的噪声和无关数据去掉。 4.2 数据过滤和体数据转换为多边形数据 使用被IGOAL称为“dispfly”的开发工具,在稍后可将转换大量的数据直接由计算机显示出来。此工具用于多个过滤算法准备CT和磁共振成像数据转换为多边形的窗体。解剖模型是基于移动的多维数据集算法生成的。滤波处理通常包括阈值化的数据,以消除大部分噪声的。一个低通滤波器被用于最小化,将产生一个不规则的表面凹凸不平,当输入到算法中的高频噪声。这个过程产生相对平滑的表面,其近似扫描样品,并减少产生的噪声的多边形数量。一个独特的过滤器对心脏数据仅平滑扫描之间的数据创建,是不需要其他的过滤[2]。由于心脏和颅骨有大量的数据集切片,几种模式被建立,其中每一个代表一个少量切片。一个网格算法,“meshit”,后来发展到提高显示性能。这种算法转换成高效条状的三角形的原始集合。平均超过100三角形组成每个三角形条带。。 4.3 产生立体图像 建成模型后,立体声序列被渲染。IGOAL公司开发了一种名为OOM(面向对象操纵器)工具,用来把经过渲染的每一帧存储到磁盘上,这些图像用红色和蓝色的色彩分离为代表的立体图像。一旦这些序列被记录到磁盘上,数据的格式就被转换成Macintosh.pict格式,全彩色图像序列的按非立体观看转移到Mac上。 4.4 立体影像及多媒体 对Mac图像进行编辑,以产生所希望的效果,如数字化的尸体覆盖或插入文本描述什么正在被观看。使用Apple的QuickTime扩展,图像被转换为QuickTime电影动画在Mac上。 5.结论 CT扫描头骨的医疗图像,由Macintosh计算机通过处理头盔显示器或臂式系统的信息,最终生成高质量VR图像。目前科学家正试图用磁共振的成像数据生成了一个心脏VR模型。 初步结果显示,可以使用这种类型的成像数据开发出高分辨率模型。而为了保持高质量VR成像目标,大量的数据是用帧序列来描述的,由此会产生一些问题。为了缓解这个问题,科学家们正在探讨替代的硬件和软件解决方案。 另一个问题是该技术针对HMD的显示系统。为保持一个高品质的虚拟现实体验,液晶显示器对分辨率没有要求。在CRT显示器在多种教育平台上都可以满足分辨率的要求,但是成本过高。外科手术模拟可能成为例程,尤其是在制定综复杂和罕见的手术方案时。 6.在VIVED的应用和研究现状 当前的研究,强调创建一个高分辨率的人体虚拟现实模拟器用于教育目的的重要性。而应用这项技术必须充分理解其复杂的三维关系,如在下面的领域:解剖学教育,各类机械设备,生化,病理学研究,外科医生,模拟整形外科和利用内窥镜培训外科医生等。 7.其他应用程序 随着医学虚拟现实技术的发展,新的教育解决方案和策略如雨后春笋般不断出台。如北卡罗莱纳大学教堂山分校利用超声波,MRI和X射线创建的动态影像放射治疗的“预测”模型。达特茅斯医学院创造出人脸和下肢的数学模型,用于研究外科手术的效果评估。绿叶医疗系统在帕洛阿尔托开发出“EVAL”和“手套健谈”系统,作为实现“评估和演示”系统。使用传感器做衬里的数据手套和数据西装获取更大的使用范围,对运动损伤和残疾病人进行行之有效的损伤程度度量。“手套健谈”是帮助病人康复的数据手套的手语装置,让人无需发声(中风或脑性麻痹患者),仅使用计算机能够理解的手势。而使用头盔显示器使得需要康复的病人可以重新学习,如开关门,行走,点或转身的行为[3]。 8.结语 将CT扫描的头骨医学图像在Macintosh电脑上使用一个头盔显示器或臂架系统便可生成高质量的VR图像。目前科学家们正在开发根据磁共振成像数据生成心脏的VR模型。初步的研究结果表明,高分辨率模型可以使用这种方法的成像数据技术来实现。要想维持高质量虚拟现实的目标成像,必须适当调整“飞穿”的帧序列的数据量。而其它文明拟定的硬件和软件解决方案也正是为了探索缓解这一问题。再有就是该技术是针对HMD的显示系统技术。因为在各种医学教育平台中,LCD显示屏不涉及维持高质量的虚拟现实问题,而要实现高分辨率CRT显示器的成本又太高。 参考文献 [1]"NASA TECHNOLOGY TRANSFER Commercial Applications of Aerospace Technology",National Aeronautics and Space Administration,Technology Applications. [2]Porter,Stephen,"Virtual Reality",Computer Graphics World,(March,1992),42-54. [3]Sprague,Laurie A.,Bell,Brad,Sullivan,Tim,and Voss,Mark,"Virtural Reality In Medical Education and Assessment",Technology 2003,December 1993. 通讯作者:娄岩。 看了“关于虚拟现实的科技论文1500字”的人还看: 1. 大学科技论文2000字 2. vr技术论文2000字 3. vr虚拟现实技术论文 4. 计算机仿真技术论文范文 5. 虚拟与现实作文800字

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