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vr技术论文文献综述

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vr技术论文文献综述

vr技术2000字论文篇二 【摘 要】VR技术是现今计算机技术领域中一项包含多种学科的一门综合科学技术,该技术已经被应用在现实中许多的领域中。 【关键词】VR技术;虚拟现实技术 1.虚拟现实技术的概念 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、用于飞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。 8.学习小结和心得 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。它不论在理论,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应用。 本论文讲述了虚拟现实技术的概念,特征,应用范围,相关的技术,涉及的设备,技术上实现的难点,各国的研究现状等。最重要的就是,我们通过对这门技术项目的学习,了解到计算机更加多方面的知识,亦同时得知了更加多与计算机之间的硬件设备知识,让我们对虚拟现实技术产生了浓厚的兴趣,日后我们会继续留意虚拟现实技术的发展状况,如有机会定必会该项技术奉献绵薄之力。 猜你喜欢: 1. 科技哲学结课论文3000字 2. 触控技术论文 3. 全息投影技术论文 4. 3d打印技术论文3000字 5. 人工智能应用技术论文 6. 网络新技术论文

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,

[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,

[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。

平台的功能

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。

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。

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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 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。

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。

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).

VR技术在游戏领域的应用                    171520332 诸陈元 前言:     1. VR技术的发展现状和技术特点 VR是Virtual Reality的简称,首次提出VR这个概念是在上世纪60年代初期,中文解释是虚拟现实,它的实现方式是通过计算机系统和传感器技术结合而生成的一个三维环境,这项技术的优势是人机交互,VR可以调动用户的听觉、视觉、触觉等感官系统,让用户有种身临其境的虚拟体验。 论VR技术在游戏领域的应用 摘要:科技界技术发展和变革是飞速发展的,近年来VR这个词一夜之间占据了科技届的头条,国内外的VR科技成果接二连三的发布,各路科技巨头也纷纷宣布进军VR市场,什么是VR?本文就VR的发现现状和使用的领域进行了分析和研究。 关键词: VR技术;发展现状;游戏应用领域正方观点:这项技术在上世界80年代后逐步成型,最早是被应用到军事领域内,最近几年依托于云计算、大数据的融合、传感器制作水平的进步、移动通讯网技术4G和5G技术的成熟,VR已经在直播、航天、游戏多个领域快速发展。VR是-项通过计算机科学、人机交互、传感科技、人工智能多个学科共同实现的集成技术,首先是通过计算机的图像处理制成逼真的视觉、听觉、嗅觉效果,来模拟成-个逼真的虚拟空间,然后在让参与者借助于一定的科技装备,来实现虚拟和现实的交互式勇,当体验者使用设备进行移动的同时,与此同时电脑会通过回传的信号进行精密的计算,快速的将制作的3D画面与设备的移动进行匹配,保证用户的临场感,要进行一套完成的VR技术需要借助于以下的技术来进行实现,具体包含如下内容CG技术、电脑仿真技术、人工智能、传感水平、显示设备、网络连接等技术才可以实现。简要的表达就是通过计算机辅助来实现的高端虚拟成像技术,让使用者借助于计算机处理的复杂性课时数据进行交互操作的平台,这对于传统的人机视窗操作来时说科技界的重大创新。 理论支撑1: 1956 年,摄影师Morton Heilig发明了Sensorama,一款集成体感装置的3D互动终端,它集成3D显示器、立体声音箱、气味发生器以及振动座椅,用户坐在上面能够体验 到6部炫酷的短片,体验非常新潮。当然,它看上去硕大无比,像是一台医疗设备,无法成为主流的娱乐设施。 理论支撑2: 1968年问世的Sword of Damocles(达摩克利斯之剑),是麻省理工学院实验室研发的头戴显示器,其设计非常复杂,组件也非常沉重,所以需要一个机械臂吊住头戴来使用。 理论支撑3: Oculus Rift复兴了虚拟现实技术,把它重新带回大众视野中。2009年,其创始人在Kickstarter上发起众筹活动,在很短时间内便获得超过10000 个支持者,备受关注。此后,第三方资金不断涌入,让Oculus Rift得以高速发展。 2014年,社交巨头Facebook宣布以20亿美元收购Oculus,Oculus Rift也在经过了数个DK版本之后,正式于今年1月开放消费者版预购、于3月在全球20多个国家及地区出货。至此,虚拟现实真正步入了消费电子市场。 从科幻到现实,从1957到现在,VR设备的发展被许多人形容为是“将梦变为现实”的过程,尽管还存在不足,还面临坎坷,我们依然有理由期待VR将有光明的未来,毕竟每项科技都是这样一路跌撞走来,渐渐成长的。反方观点: 1、连接线和空间要求是最大阻力 VR产品有很多不成熟的地方,比如价格、比如佩戴舒适性等等等等,不过最影响体验的还是现在的连接线。那Oculus Rift或者HTC VIVE来说,他们的体感很好,技术也非常优秀,但由于庞大的数据传输,导致还无法实现无线模式,另外供电也需要有线方式。 2、现有存储和显示影响体验 由于VR时代的场景是360度的,所以对存储空间的占用几乎是呈现几何性增长的,对显示、处理器等硬件的要求也非常高。现在一部PC游戏大作动辄20、30GB空间占用,到了VR时代,一部完整庞大的内容恐怕消耗的是上百GB甚至TB为单位空间占用的。 3、主机问题难以解决 既然提到了存储空间消耗的问题,就不得不说硬件的问题,在我体验过的一些VR场景当中,一些第一人称设计游戏,即便在训练房间当中而非模拟世界环境,也需要消耗大量的资源,比如一款模拟设计飞行器的游戏,要演算爆炸、飞行器、场景非常复杂,需要至少i5以上处理器以及GTX980以上级别的显卡才能流畅运行。而且场景还是受到严格控制的。 理论支撑1: RB2可以说是第一款商业虚拟现实设备,其设计与目前主流产品已经非常相似,并且配有体感追踪手套,可实现操作。然而,其经过高达50000美元起,在1984年无疑是天价。 理论支撑2: 著名游戏厂商世嘉曾计划在1993年发布基于其MD游戏机的虚拟现实头戴显示器,设备看上去非常前卫。遗憾的是,在早期非公开试玩测试中,测试者反应平淡,最终世嘉以“体验过于真实、担心玩家会受到伤害”为理由,取消了该项目。 理论支撑3: 1995 年,任天堂发布32位游戏机Virtual Boy,这是一款非常另类的游戏机,其主机是一个头戴显示器,但只能显示红黑两色。另外,碍于当时技术限制,游戏内容基本上都是2D效果,再加上较低的分 辨率和刷新率,极易使用户产生眩晕和不适感。最终,任天堂的虚拟现实游戏计划在短短不到一年时间便宣告失败。我的观点: 1、沉浸感让内容“活”起来 VR的优势之一就是具有更高的唯独,相比传统的视频内容,它具备360度全景画面,用户也就是主角可以身临其境,通过声音、全面影响感受气氛和氛围,空间感、距离感都会更有层次。 2、体感技术让产品更有说服力 如果只是表现视频内容让屏幕罩上整个面部,模拟真实眼镜的视觉环境,那么实际上也没有太大意义。最关键的地方在于利用大量传感器的体感技术逐渐成熟。 3、简易版VR让产品快速普及 这种简易版产品成为了普及VR让大众了解并且接受的重要阶段。相比其它硬件发展的过程,VR的入门门槛无疑降低了很多,只要有一部智能手机,几十块钱的预算也能让你体验VR技术的魅力,可能体验感并不好,但至少入门了。 理论支撑1: 如果游戏没有成为虚拟现实技术的主要用途,那么必定非娱乐业莫属。电影院的观众已经在享受3D电影了,但是有了类似Oculus Cinema的app,观众可以更加沉浸在电影体验里。他们可以通过VR头显设备投射出的巨大虚拟屏幕看电影,就好像在自己的个人影院里。在图像和声音效果的包围中,他们会觉得自己身临其境。 理论支撑2: VR技术在游戏领域正以日新月异的速度进行升级,众多硬件产品相继问世的同时,在软件方面也得到了Unity、Unreal Engine等引擎的支持,让开发者更为容易的接触到虚拟现实游戏。 理论支撑3: 纵观游戏的发展历程,人类对于游戏的追求始终都在向着虚拟现实的方向前进。目前,在售的虚拟现实设备中的游戏多为一些Demo,对于玩家来说可玩性并不高,但足以体验到虚拟现实技术带来的震撼、新奇感受。 案例分析: 前段时间索尼终于宣布VRPlayStaTIon虚拟现实头显将于十月与消费者见面。随着PSVR的推出,索尼将跻身Facebook、HTC和三星这些科技大牌,共同见证虚拟现实技术将如何改变人们的娱乐方式:不管是看电影、玩游戏还是与其他用户社交。 要是能(在虚拟世界里)身临其境,自己踩在松软的沙滩上,看着海水漫过脚尖,谁还会想无聊地坐在电视前看海呢?回顾发布会现场,索尼与一些视频游戏及传媒公司一起,提前展示了部分开发中的虚拟现实体验产品,Social VR是参展的其中一款游戏,玩家身处在青山环绕的虚拟沙滩上,可以和其他玩家一起踢球,也能参加舞会派对。没错,虚拟世界里也能跳舞了。这个卡通世界里还有更加刺激的体验。随后我被带到了空中,飞得很高,底下的树变得越来越小,我飞过山顶,甚至看到蓝色的海洋延伸至地平线外。当然,飞得再高,也总要落地,很快,我就开始了自由落体。这可是心跳加速的体验。现实中,我的双脚还稳稳地站在发布会现场,但看到自己垂直下落,地平线离我越来越近,我的心跳也变得越来越快。我以前没试过跳伞。但总算是在虚拟现实世界里体验过一次了。 结论: 中心句:VR技术在游戏行业还有很大的潜在发展空间。 论文结构:本文通过正反两面论述VR技术在游戏行业的发展。 总结:因此我认为VR技术将在未来成熟时打破现在的游戏模式成为领军行业。如果我们只因为在发展中遇到了一些问题而因噎废食,那么科技就不会前进和发展。马克思曾经说过这样一句话“事物的发展是前进但曲折的过程。”VR技术在发展过程中的确存在并暴露了许多问题,并且今后很有可能还会继续存在和暴露,但正因为有了这些问题的出现,技术才有进步的空间。参 考文献: 基于VR平台的室内互联式体验 李婧雯 艺海. 2020年07期 探究游戏设计中VR技术的优势与实践应用 季红芳 电脑知识与技术. 2019年33期

技术论文文献综述

论文的文献综述怎么写

在平平淡淡的日常中,大家都有写论文的经历,对论文很是熟悉吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。相信许多人会觉得论文很难写吧,以下是我为大家整理的论文的文献综述怎么写,仅供参考,大家一起来看看吧。

文献综述是在确定了选题后,在对选题所涉及的研究领域的文献进行广泛阅读和理解的基础上,对该研究领域的研究现状(包括主要学术观点、前人研究成果和研究水平、争论焦点、存在的问题及可能的原因等)、新水平、新动态、新技术和新发现、发展前景等内容进行综合分析、归纳整理和评论,并提出自己的见解和研究思路而写成的一种不同于毕业论文的文体。它要求作者既要对所查阅资料的主要观点进行综合整理、陈述,还要根据自己的理解和认识,对综合整理后的文献进行比较专门的、全面的、深入的、系统的论述和相应的评价,而不仅仅是相关领域学术研究的“堆砌”。

文献综述是研究者在其提前阅读过某一主题的文献后,经过理解、整理、融会贯通,综合分析和评价而组成的一种不同于研究论文的文体。

检索和阅读文献是撰写综述的重要前提工作。一篇综述的质量如何,很大程度上取决于作者对本题相关的最新文献的掌握程度。如果没有做好文献检索和阅读工作,就去撰写综述,是决不会写出高水平的综述的。

好的文献综述,不但可以为下一步的学位论文写作奠定一个坚实的理论基础和提供某种延伸的契机,而且能表明写本综述的作者对既有研究文献的归纳分析和梳理整合的综合能力,从而有助于提高对学位论文水平的总体评价。

在《怎样做文献综述——六步走向成功》中,劳伦斯·马奇和布伦达·麦克伊沃提出了文献综述的六步模型,将文献综述的过程分为六步:选择主题、文献搜索、展开论证、文献研究、文献批评和综述撰写。

文献综述根据研究的目的不同,可分为基本文献综述和高级文献综述两种。基本文献综述是对有关研究课题的现有知识进行总结和评价,以陈述现有知识的状况;高级文献综述则是在选择研究兴趣和主题之后,对相关文献进行回顾,确立研究论题,再提出进一步的研究,从而建立一个研究项目。

相关格式

总的来说,一般都包含以下四部分:即摘要、引言、主体和参考文献。

这是因为研究性的论文注重研究的方法、结果、动态和进展。

摘要和关键词

摘要限200字以内。摘要要具有独立性和自含性,不应出现图表、冗长的公式和非公知的符号、缩略语。摘要后须给出3-5个关键词,中间应用分号“;”分隔。

引言部分

引言部分,主要是说明写作的目的,介绍有关的概念、定义以及综述的范围,扼要说明有关主题的研究现状或争论焦点,使读者对全文要叙述的问题有一个初步的轮廓。前言,要用简明扼要的文字说明写作的目的、必要性、有关概念的定义,综述的范围,阐述有关问题的现状和动态,以及对主要问题争论的焦点等。前言一般200-300字为宜,不宜超过500字。

在综述的引言(或者导言、介绍)部分要写清以下内容:

(1)首先要说明写作的目的,定义综述主题、问题和研究领域。

(2)指出有关综述主题已发表文献的总体趋势,阐述有关概念的定义。

(3)规定综述的范围、包括专题涉及的学科范围和时间范围,必须声明引用文献起止的年份,解释、分析和比较文献以及组织综述次序的准则。

(4)扼要说明有关问题的.现况或争论焦点,引出所写综述的核心主题,这是广大读者最关心而又感兴趣的,也是写作综述的主线。

主题部分

主题部分是综述的主体。其写法多样,没有固定的格式。可按文献发表的年代顺序综述,也可按不同的问题进行综述,还可按不同的观点进行比较综述,不管用哪一种格式综述,都要将所搜集到的文献资料归纳、整理及分析比较,阐明引言部分所确立综述主题的历史背景、现状和发展方向,以及对这些问题的评述,主题部分应特别注意代表性强、具有科学性和创造性的文献引用和评述。主题内容根据综述的类型可以灵活选择结构安排。

主题的层次标题应简短明了,以15字为限,不用标点符号,其层次的划分及编号一律使用阿拉伯数字分级编号法(不含引言部分),一般用两级,第三级上用圆括号()中间加数字的形式标识。

插图应精选,具有自明性,勿与文中的文字和表格重复。插图下方应注明图序和图名。

表格应精心设计,结构简洁,便于操作,并具有自明性,内容勿与正文、插图重复。表格应采用三线表,可适当加注辅助线,但不能用斜线和竖线。表格上方应注明表序和表名。

正文,是综述的重点,写法上没有固定的格式,只要能较好地表达综合的内容,作者可创造性采用诸多形式。正文主要包括论据和论证两个部分,通过提出问题、分析问题和解决问题,比较不同学者对同一问题的看法及其理论依据,进一步阐明问题的来龙去脉和作者自己的见解。当然,作者也可从问题发生的历史背景、目前现状、发展方向等提出文献的不同观点。正文部分可根据内容的多少可分为若干个小标题分别论述。小结,是对综述正文部分作扼要的总结,作者应对各种观点进行综合评价,提出自己的看法,指出存在的问题及今后发展的方向和展望。内容单纯的综述也可不写小结。

参考文献

参考文献是综述的重要组成部分。一般参考文献的多少可体现作者阅读文献的广度和深度。对综述类论文参考文献的数量不同杂志有不同的要求,一般以30条以内为宜,以3-5年内的最新文献为主。

学术论文参考文献的著录格式

1.专著:[序号]作者.书名[M].版本(第1版不著录).出版地:出版者,出版年.起止页码.

2.期刊:[序号]作者.题名[J].刊名,年,卷(期):起止页码.

3.会议论文集(或汇编):[序号]作者.题名[A].编者.论文集名[C].出版地:出版者,出版年.起止页码.

4.学位论文:[序号]作者.题名[D].学位授予地址:学位授予单位,年份.

5.专利:[序号]专利申请者.专利题名[P].专利国别(或地区):专利号,出版日期.

6.科技报告:[序号]著者.报告题名[R].编号,出版地:出版者,出版年.起止页码.

7.标准:[序号]标准编号,标准名称[S].颁布日期.

8.报纸文章:[序号]作者.题名[N].报纸名,年-月-日(版次).

9.电子文献:[序号]主要责任者.电子文献题名[电子文献及载体类型标识].电子文献的出处或可获得地址,发表或更新日期/引用日期(任选).

10.各种未定义类型的文献:[序号]主要责任者.文献题名[Z].出版地:出版者,出版年.

注意事项

1、搜集文献应尽量全。掌握全面、大量的文献资料是写好综述的前提,否则,随便搜集一点资料就动手撰写是不可能写出好的综述。

2、注意引用文献的代表性、可靠性和科学性。在搜集到的文献中可能出现观点雷同,有的文献在可靠性及科学性方面存在着差异,因此在引用文献时应注意选用代表性、可靠性和科学性较好的文献。

3、引用文献要忠实文献内容。由于文献综述有作者自己的评论分析,因此在撰写时应分清作者的观点和文献的内容,不能篡改文献的内容。引用文献不过多。文献综述的作者引用间接文献的现象时有所见。如果综述作者从他人引用的参考文献转引过来,这些文献在他人引用时是否恰当,有无谬误,综述作者是不知道的,所以最好不要间接转引文献。

4、参考文献不能省略。有的科研论文可以将参考文献省略,但文献综述绝对不能省略,而且应是文中引用过的,能反映主题全貌的并且是作者直接阅读过的文献资料。

5、综述篇幅不可太长。杂志编辑部对综述的字数一般都有一定数量的约定。作者在初写综述时,往往不注意这点,造成虚话、空话较多,重点不突出。综述一般不宜超过4000字。综述并不是简单的文献罗列,综述一定有作者自己的综合和归纳。有的综述只是将文献罗列,看上去像流水账,没有作者自己的综合与分析,使人看后感到重复、费解,材料与评述不协调。

6、一些作者似乎把论文的引言看成是一种形式,是可有可无的部分,将引言的写作和正文的写作相分离,只是为了给论文加一顶帽子。常见的现象是,一般化地论述研究的重要性,甚至从技术所涉及的行业在国民经济中的地位开始谈起,就像一篇领导的讲话稿。就是落脚于研究的主题,也是从宏观谈起到微观结束,停留在一般性的论述较多。显然,这样做的结果是使读者无法准确地判断“论文命题”的具体价值,缺少对当前研究状况的概括和介绍,不知道作者的研究与以往的研究工作有什么不同?因此,科技论文的引言必须交代研究工作的背景,概括性地论述所研究问题的现状。对研究现状的论述,不仅是考查作者对资料的占有程度和熟悉程度,更重要的是从资料的全面程度和新旧程度可以判断研究工作的意义和价值,以及研究结果的可信度。

7、引文罗列,缺少分析和概括。引言不仅要反映背景的广度,更重要的是要考查作者对研究背景了解的深度。一般作者对研究的问题了解不深,在介绍研究现状时往往是列出一大堆参考文献,罗列出不同研究者的不同作法和结论,缺乏作者的分析和归纳,没有概括出研究的成果和存在的问题,有的甚至将一些与本文研究没有直接关系的文献也列在其中,片面地强调资料占有的丰富性。尽管有人认为,对研究现状的介绍不同的杂志有不同的要求,但从论文写作的角度出发,引言的目的是阐述论文命题的意义,而并非是研究资料的综述,尽管综述对读者查找资料提供了方便。因此,应当用作者自己的语言概括出研究的现状,特别是存在的难点和不足,从而引出论文研究的主题。

文献综述是文献综合评述的简称,指在全面搜集、阅读大量的有关研究文献的基础上,经过归纳整理、分析鉴别,对所研究的问题(学科、专题)在一定时期内已经取得的研究成果、存在问题以及新的发展趋势等进行系统、全面的叙述和评论。“综”即收集“百家”之言,综合分析整理;“述”即结合作者的观点和实践经验对文献的观点、结论进行叙述和评论。其目的并不是将可能找到的文章列出,而是要在辨别相关资料的基础上,根据自己的论文来综合与评估这些资料。一个成功的文献综述,能够以其系统的分析评价和有根据的趋势预测,为新课题的确立提供强有力的支持和论证。

一、文献综述的作用与目的

文献综述要针对某个研究主题,就目前学术界的成果加以探究。文献综述旨在整合此研究主题的特定领域中已经被思考过与研究过的信息,并将此议题上的权威学者所作的努力进行系统地展现、归纳和评述。在决定论文研究题目之前,通常必须关注的几个问题是:研究所属的领域或者其他领域,对这个间题已经知道多少;已完成的研究有哪些;以往的建议与对策是否成功;有没有建议新的研究方向和议题。简而言之,文献综述是一切合理研究的基础。

大多数研究生并不考虑这些问题,就直接进行文献探讨,将在短时间内找到的现有文献做简略引述或归类,也不作批判。甚至与论文研究的可行性、必要性也无关。

其实回顾的目的就是想看看什么是探索性研究,所以必须主动积极地扩大研究文献的来源。也只有这样,才可能增加研究的假设与变量,以改进研究的设计。

文献综述至少可达到的基本目的有:让读者熟悉现有研究主题领域中有关研究的进展与困境;提供后续研究者的思考:未来研究是否可以找出更有意义与更显著的结果;对各种理论的立场说明,可以提出不同的概念架构;作为新假设提出与研究理念的基础,对某现象和行为进行可能的解释;识别概念间的前提假设,理解并学习他人如何界定与衡量关键概念;改进与批判现有研究的不足,推出另类研究,发掘新的研究方法与途径,验证其他相关研究。

总之,研究文献不仅可帮助确认研究主题,也可找出对研究的问题的不同见解。发表过的研究报告和学术论文就是重要的问题来源,对论文的回顾会提供宝贵的资料以及研究可行性的范例。

二、文献综述中常见的问题

文献综述可以帮助新研究者在现有知识的基础上不断创新,所以撰写此章节时,要向读者交代论文不同于先前研究之所在。它是一个新的有关此类研究主题方面的重要的学术研究。但是研究生在撰写文献综述过程中易犯以下四种错误:

1.大量罗列堆砌文章

误认为文献综述的目的是显示对其他相关研究的了解程度,结果导致很多文献综述不是以所研究的问题为中心来展开,而变成了读书心得清单。

2.轻易放弃研究批判的权利

我国高等院校多以本校学生考本校研究生者居多,因而往往出现大量引用自己导师的研究成果而不注意其他同行的研究成果的现象,学生担心学位论文答辩通不过,所以难得见到学生批判导师已有研究的不足;遇到名校名师,学生更易放弃自己批判的权利。由于大量引用他人的著作,每段话均以谁说为起始,结果使自己的论文成为他人研究有效与否的验证报告,无法说服读者相信自己的论文有重要贡献。

3.回避和放弃研究冲突另辟蹊径

对有较多学术争议的研究主题,或发现现有的研究结论互相矛盾时,有些研究生的论文就回避矛盾,进行一个自认为是创新的研究。其实将这些冲突全部放弃,就意味着放弃一大堆有价值的资料,并且这个所谓的创新,因为不跟任何现有的研究相关与比较,没有引用价值,会被后人所放弃。遇到不协调或者互相矛盾的研究发现,尽管要花费更多的时间来处理,但是不要避重就轻,甚至主动放弃。其实这些不协调或者冲突是很有价值的,应多加利用。将现有文献的冲突与矛盾加以整合是必要的,新研究比旧研究具有更好、更强的解释力,原因之一是新的研究会将过去的所得做一番整合与改善。

4.选择性地探讨文献

有些研究生不是系统化地回顾现有的研究文献,找出适合研究的问题或可预测的假设,却宣称某种研究缺乏文献,从而自认他们的研究是探索性研究。如果有选择性地探讨现有文献,则文献综述就变成了研究生主观愿望的反映,成了一种机会性的回顾。

因此一定要进行系统的、全面的文献综述,以严谨的科学设计来寻找、评估以及整合科学研究的证据,确保文献综述完整不偏。要端正学风,勇于探索和不回避冲突。分析冲突的原因、方法与结论,可以为未来的研究及论文奠定成功的。

毕业论文开题报告写作之前写好文献综述,是写好本科毕业论文的一项必要的前期工作。下面是我整理的几篇本科毕业论文文献综述范文,欢迎阅读参考。

本科毕业论文如何撰写文献综述?

一、文献综述的概念、性质和特点

文献综述就是对特定的某一领域的文献进行归纳整理而写成的一篇文章,它介于文献资料汇编和文献评述论文之间。

其特点主要包括以下三个方面:

(一)“文献”性

与一般的论文不同,文献综述以文献为文本和素材,而不是以现实中的数据和亲自调查得来的资料为素材。

它所归纳和分析的是文本中的观点和理论这样的事实,而不是外部客观世界的事实。

所以这要求围绕一定的选题范围(这一范围的选择决不是不重要的。

有些同学把文献综述的题目就定为“文献综述”,这就如同把论文的题目定为“论文”一样荒谬!),大量地搜集文献,包括各种类型,各种载体,以及各种历史时期的,经典以及非经典的文献。

巧妇难为无米之炊,文献综述要求作者在浩如烟海的各种文献里面,进行“从观点到观点”的调查研究。

(二)“综”合性

文献综述要求具有全面、综合的特点,而不是要求“片面而深刻”。

它重视的是归纳的方法,而不是演绎的方法。

它主要关注的不是某一具体的法学观点,而是这一观点在学术谱系上的位置,即在学术研究历史过程中的逻辑地位。

当然,综述的过程是一个去伪存真,去粗取精的过程,选取有代表性的观点进行高度浓缩式的阐述,而不是简单地罗列所有搜集到的文献中的观点,哪怕没有多大价值的观点。

文献首先贵“精”而不贵“多”,这主要就表现在对于文献中的观点的取舍上。

(三)阐“述”性

文献综述重视对文献的叙述或描述,概括,但并不要求对文献的理论观点给以深入的分析和评价,进行论述。

文献综述基本上不直接发表自己的学术观点,尤其不要排斥与自己观点不同的学者的文献,根本不予搜集和归纳,也就是说要有一个客观、中立的立场和角度,而不是先入为主,带着有色眼镜去搜集和概括文献资料,尽管绝对的客观是不可能达到的。

这也就是说,一篇好的文献综述不是因为具有自己的创新的观点,而是具有自己的创新的系统化的,有条理的叙述方式。

二、文献综述的写作格式和步骤

首先,开篇引言,明确所欲探讨的文献的范围或领域。

任何一门学科都有很多领域,不可能一一详细阐述,只能选取某一方面来进行探讨。

这一领域就是本科学生所欲写作论文的领域。

通常这一领域是比较狭隘的,以便于集中精力,搜集资料。

其次,明确写作的顺序。

如可以按照文献产生的时间顺序,文献之间的逻辑顺序(某学术观念或理论的定义、性质、作用、价值等),或以学者,即文献作者的重要程度顺序等。

第三,阐述学者的基本观点和理由。

这里特别需要注意不同学者观点的对比。

实际上找出观点之间的差别和对立、冲突,通常比发现不同学者之间的相同之处要更加具有学术上的重要意义,因为这可以积极地促使作者去思考问题。

这里要强调的是,不仅要对研究现状进行整理和归纳,更要对该领域问题的历史学的渊源的探究和说明。

第四,结语。

学术观点之间的谱系学线索的梳理,以及必要的该学术问题进一步观点或理论的展望。

说明已解决的问题,以及尚未解决的问题。

第五,参考文献附录。

写明主要搜集了哪些文献资料。

此外,具体形式格式,如摘要、关键词、注释等同一般论文的要求,并不因为是文献综述而有所降低。

文献综述的写作步骤,一般包括确定领域,搜集资料,归纳整理,简要分析概括,成文等几个步骤,与一般论文写作差不多(写作文献综述,可谓是论文写作的预演!)。

这里不再赘述。

三、文献综述的作用和价值

作为本科生来讲,写作文献综述主要是为了:

(一)写好自己的毕业论文。

文献综述是给自己看的,是下一步撰写论文开题报告的必需(对于学院的要求学生只能遵守,从这一点来说,文献综述同时也是学生“必须”要撰写的),不可或缺。

不了解,或不充分了解(仅仅搜集和物质性的占有文献资料是远远不够的)前人的研究进展情况,如何开始自己的写作?一切“从我做起,从现在做起”?不能写好文献综述,自然写好论文也就无从谈起。

(二)熟悉论文写作的过程,培养自己的学术素养。

文献综述表明了学术继承性的一面。

文献综述可以反映论文写作的基础,在某种程度上就决定了论文写作的质量。

评价一篇论文是否是真正的好论文,通常只需要看一下参考文献就可以大致确定了。

在现实中写作论文不一定要首先写作文献综述,通常只需要作者在脑中有一篇文献综述就可以了,未必要以书面文字的形式表述出来。

而本科毕业论文之所以要这样做,是由于这是一种正规的学术训练过程。

现在写文献综述,是为了将来直接写出高质量的论文(实际上有些大家有时甚至可以不打草稿,一篇短的文章直接一挥而就!)做的准备。

文献综述的撰写可以培养学生的搜集、归纳文献资料的能力,为将来进行学术研究打下良好的基础。

文献综述可谓是学科研究史,如某一特定领域法学史的探讨。

同学们可以通过阅读中国法学史,中国民法学史,以及诉讼法学研究的回顾与展望等文献(通常在学术期刊的年终一期都有这样的文章)来加深自己的理解。

本科毕业论文文献综述模板

随着科学技术的进步,网络时代的开始,现代企业面临着复杂多变的环境。

经济商务在物流运输的影响进行了相关的研究。

电子商务的早期形式EDI的最初想法即来自美国运输业。

我国交通运输及相关的物流行业电子商务应用较为滞后。

但近些年来电子商务与物流运输的结合有了很大的发展。

安旗和富森(2007)在《构建电子商务平台促进交通物流发展》中指出构件电子商务平台的必要性,这是符合现代信息技术革命正日益深刻地改变着社会生产和生活的现状。

并且是适应社会主义经济的需要。

李峻峰和苏小玲(2004)在《论电子商务对我国现代物流的影响及对策》中主要论述了电子商务对现代物流的影响主要表现在对现代物流理念的影响、系统结构的影响、对运输的影响,以海尔的现代物流为例,充分说明了电子商务活动对现代物流活动中所起的作用,并提出了发展现代物流的相应对策。

刘大军(2003)《浅谈物流运输管理与信息技术》中指出我国绝大多数运输企业在对信息技术的实际应用程度和应用效果方面都与欧美发达国家相差甚远。

我国物流运输企业在信息技术应用方面存在的问题严重地影响着企业业务管理能力和服务水平的进一步提高。

夏黎(2004)在《电子商务给物流业及其管理带来的变化》提出电子商务是一场商业领域的根本性革命,其自身的特点给中国企业带来的新的机遇。

但由于传统的经营渠道仍可以利用,所以电子商务的发展收到一定的限制。

要解决这个“瓶颈”就要求必须先认清电子商务的发展对物流业带来的巨大的影响。

同时从采购、配送、管理等方面分析电子商务带来的影响。

同时,我国学者周雪梅(2005)《电子商务物流模式研究》曾提出电子商务作为崭新的商务运作方式,为人类提供了一个全新的管理商业交易的方法,而且将成为潜在的经济增长动力。

并指出电子商务的优势之一就是能大大简化业务流程、降低企业运输成本。

车岩石(2007)《电子商务下物流的管理和发展研究》以电子商务作为研究背景,通过对电子商务与物流的互动作用研究,分析物流的'管理和未来发展趋势,并提出相应的对策建议。

军、黄浩(2008)《浅谈电子商务中物流的作用与发展》通过对物流、商流、

李林(2007)《秦皇岛港发展现代物流的意义和对策》明确的指出秦皇岛港发展现代物流的意义即可以提高秦港的国际竞争力,并提出国际物流型港口的运输组织方式是在集装箱的多式联运和门到门的运输基础上形成点到点的网络化物流运输,秦皇岛港能否成为国际网络化物流运输中的一个节点,很大程度上取决于港口是否具备完善的物流服务功能。

朱昆宇(2005)在《中韩海运公司电子商务系统规划》中根据目前航运市场竞争激烈的局面,以中韩海运公司的发展目标为前提并借鉴国内外实施电子商务系统的先进经验成功的对中韩海运公司的电子商务发展进行了规划。

并提出系统给公司的业务带来了优化和对组织结构的影响论述,并对公司整体的优化具有指导意义。

李秀滢和孙宏声(2004)在《铁路货运电子商务安全性研究》中阐述铁路货运电子商务系统存在的安全问题,探讨建立该系统应遵循的安全原则和安全问题的对策。

在此基础上,提出一个较大规模铁路货运站电子商务系统的安全结构模型。

同时,王桂森、李向阳、杨立东(2007)《我国电子商务发展的制约因素分析》中说论述了我国目前电子商务发展应注意的交易信息安全和网上支付问题和目前我国影响电子商务发展的制约性因素例如观念、法律环境等问题。

他们提出我国电子商务发展虽然有一些困难因素存在,但它的发展有着自己的特点。

刘明翔、谭中平(2002)《电子商务与铁路货运营销》分析了电子商务给贸物运输市场带来的深刻变化,指出铁路货运要顺应潮流,主动抓住机会,挖掘生存空间,并提出了迎接电子商务挑战的可行对策。

章雪岩、何耀琴、熊件根、杨莉、杨艺(2006)《铁路货运电子数据交换规范框架研究》在参照ebXM、Net等众多电子商务标准的基础上,结合我国题录货运实际特点,制定出铁路货运电子商务数据交换规范,对该规范的整体框架、各部分功能的典型流程的验证过程进行了研究。

并对一个典型流程进行了可行性验证。

外国学者Catherine L. Mann(2000)《Transatlantic issues in electronic commerce》提出电子商务正越来越多的影响国家和国际经济的关系,并通过叙述美国和欧洲联盟各国对电子商务在处理贸易流动、税收制度的方法及个人隐私方面的问题,强调国家在政策方面应小心应对电子商务的力量。

Hecker, Michael,Dillon, Tharam S(2008)的《Privacy Ontology Support for E-Commerce》强调电子商务的出现使交易的隐私安全问题变得越来越重要,并提供了一个电子商务中隐私的框架,使电子商务网站可以基准他们的隐私政策并实施隐

通过以上文献综述,不难发现:

随着网络经济的发展,电子商务在商业的重要性在逐渐的加重。

国内外对电子商务对社会经济影响的研究也在不断的增加。

电子商务在我国的发展以从简单的网上购物扩展到现代物流供应链中,并且电子商务和现代物流的相互作用也越来越明显,同时我们也应该注意到其在港口及集装箱物流运输中有很大的发展空间。

并且一些大的企业已经开始进行初步的计划实施。

我国大多数学者针对电子商务与物流运输的研究主要集中在电子商务与铁路物流运输方面,并对港口现代物流运输的研究也都是在整体的物流信息平台上即其研究的范围比较大。

在对具体针对电子商务与港口物流运输的运用方面没有具体的论述和展开过,只是在运输方面强调了整体物流信息平台的建立和应用。

通过上述文献,总结出电子商务在节约成本,提高效率,实现“绿色”买卖方面起到很大的作用,电子商务革新了物流的内涵,并赋予物流信息化、自动化、网络化等特点,所以电子商务有能力帮助企业提高竞争力,并且可以在各行业实施,尤其是港口物流运输业。

本文以秦皇岛港务集团的物流运输为例,分析她目前的运输状况,并将电子商务带入其企业进行分析,借鉴国内外学者的研究成果,提出电子商务对其的影响,分析港务局运用电子商务的可行性并提出秦皇岛港务集团发展电子商务现代物流的建议。

这也是本文的突破点。

毕业论文文献综述写作技巧详解

撰写文献综述通常出于某种需要,如为某学术会议的专题、从事某项科研、为某方面积累文献资料等等,所以,文献综述的选题,作者一般是明确的,不象科研课题选题那么困难。一起看看如何才能写好文献综述吧!

一、什么是文献综述

文献综述是对某一方面的专题搜集大量情报资料后经综合分析而写成的一种学术论文,它是科学文献的一种。 文献综述是反映当前某一领域中某分支学科或重要专题的最新进展、学术见解和建议的它往往能反映出有关问题的新动态、新趋势、新水平、新原理和新技术等等。

二、学写综述的好处

①通过搜集文献资料过程,可进一步熟悉文献的查找方法和资料的积累方法;在查找的过程中同时也扩大了知识面;②查找文献资料、写文献综述是临床科研选题及进行临床科研的第一步,因此学习文献综述的撰写也是为今后科研活动打基础的过程;③通过综述的写作过程,能提高归纳、分析、综合能力,有利于独立工作能力和科研能力的提高;④文献综述选题范围广,题目可大可小,可难可易,可根据自己的能力和兴趣自由选题。

三、文献综述的特点

其特点首先是“综”,“综”是要求对文献资料进行综合分析、归纳整理,使材料更精练明确、更有逻辑层次;其次是“述”。 “述”就是要求对综合整理后的文献进行比较专门的、全面的、深入的、系统的论述。总之,文献综述是作者对某一方面问题的历史背景、前人工作、争论焦点、研究现状和发展前景等内容进行评论的科学性论文。

四、文献综述研究写作步骤

一般须经过选题,搜集阅读文献资料、拟定提纲(包括归纳、整理、分析)和成文四个阶段。

1.选题和搜集阅读文献

撰写文献综述通常出于某种需要,如为某学术会议的专题、从事某项科研、为某方面积累文献资料等等,所以,文献综述的选题,作者一般是明确的,不象科研课题选题那么困难。文献综述选题范围广,题目可大可小,大到一个领域、一个学科,小到一种疾病、一个方法、一个理论,可根据自己的需要而定,初次撰写文献综述,特别是实习同学所选题目宜小些,这样查阅文献的数量相对较小,撰写时易于归纳整理,否则,题目选得过大,查阅文献花费的时间太多,影响实习,而且归纳整理困难,最后写出的综述大题小作或是文不对题。

选定题目后,则要围绕题目进行搜集与文题有关的文献。关于搜集文献的有关方法,前面的有关章节已经介绍,如看专著、年鉴法、浏览法、滚雪球法、检索法等等,在此不再重复。搜集文献要求越全越好,因而最常用的方法是用检索法。搜集好与文题有关的参考文献后,就要对这些参考文献进行阅读、归纳、整理,如何从这些文献中选出具有代表性、科学性和可靠性大的单篇研究文献十分重要,从某种意义上讲,所阅读和选择的文献的质量高低,直接影响文献综述的水平。因此在阅读文献时,要写好“读书笔记”、“读书心得”和做好“文献摘录卡片”。有自己的语言写下阅读时得到的启示、体会和想法,将文献的精髓摘录下来,不仅为撰写综述时提供有用的资料,而且对于训练自己的表达能力,阅读水平都有好处,特别是将文献整理成文献摘录卡片,对撰写综述极为有利。

2.格式与写法

文献综述的格式与一般研究性论文的格式有所不同。这是因为研究性的论文注重研究的方法和结果,特别是阳性结果,而文献综述要求向读者介绍与主题有关的详细资料、动态、进展、展望以及对以上方面的评述。因此文献综述的格式相对多样,但总的来说,一般都包含以下四部分:即前言、主题、总结和参考文献。撰写文献综述时可按这四部分拟写提纲,在根据提纲进行撰写工。

前言部分,主要是说明写作的目的,介绍有关的概念及定义以及综述的范围,扼要说明有关主题的现状或争论焦点,使读者对全文要叙述的问题有一个初步的轮廓。

主题部分,是综述的主体,其写法多样,没有固定的格式。可按年代顺序综述,也可按不同的问题进行综述,还可按不同的观点进行比较综述,不管用那一种格式综述,都要将所搜集到的文献资料归纳、整理及分析比较,阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向,以及对这些问题的评述,主题部分应特别注意代表性强、具有科学性和创造性的文献引用和评述。

总结部分,与研究性论文的小结有些类似,将全文主题进行扼要总结,对所综述的主题有研究的作者,最好能提出自己的见解。

参考文献虽然放在文末,但却是文献综述的重要组成部分。因为它不仅表示对被引用文献作者的尊重及引用文献的依据,而且为读者深入探讨有关问题提供了文献查找线索。因此,应认真对待。参考文献的编排应条目清楚,查找方便,内容准确无误。关于参考文献的使用方法,录著项目及格式与研究论文相同,不再重复。

3.注意事项

由于文献综述的特点,致使它的`写作既不同于“读书笔记”“读书报告”,也不同于一般的科研论文。因此,在撰写文献综述时应注意以下几个问题:

1)搜集文献应尽量全。掌握全面、大量的文献资料是写好综述的前提,否则,随便搜集一点资料就动手撰写是不可能写出好多综述的,甚至写出的文章根本不成为综述。

2)注意引用文献的代表性、可靠性和科学性。在搜集到的文献中可能出现观点雷同,有的文献在可靠性及科学性方面存在着差异,因此在引用文献时应注意选用代表性、可靠性和科学性较好的文献。

3)引用文献要忠实文献内容。由于文献综述有作者自己的评论分析,因此在撰写时应分清作者的观点和文献的内容,不能篡改文献的内容。

4)参考文献不能省略。有的科研论文可以将参考文献省略,但文献综述绝对不能省略,而且应是文中引用过的,能反映主题全貌的并且是作者直接阅读过的文献资料。

总之,一篇好的文献综述,应有较完整的文献资料,有评论分析,并能准确地反映主题内容。

综述的格式和写法

综述一般都包括题名、著者、摘要、关键词、正文、参考文献几部分。其中正文部分又由前言、主体和总结组成。

前言 用200~300字的篇幅,提出问题,包括写作目的、意义和作用,综述问题的历史、资料来源、现状和发展动态,有关概念和定义,选择这一专题的目的和动机、应用价值和实践意义,如果属于争论性课题,要指明争论的焦点所在。

主体 主要包括论据和论证。通过提出问题、分析问题和解决问题,比较各种观点的异同点及其理论根据,从而反映作者的见解。为把问题说得明白透彻,可分为若干个小标题分述。这部分应包括历史发展、现状分析和趋向预测几个方面的内容。

①历史发展:要按时间顺序,简要说明这一课题的提出及各历史阶段的发展状况,体现各阶段的研究水平。

②现状分析:介绍国内外对本课题的研究现状及各派观点,包括作者本人的观点。将归纳、整理的科学事实和资料进行排列和必要的分析。对有创造性和发展前途的理论或假说要详细介绍,并引出论据;对有争论的问题要介绍各家观点或学说,进行比较,指问题的焦点和可能的发展趋势,并提出自己的看法。对陈旧的、过时的或已被否定的观点可从简。对一般读者熟知的问题只要提及即可。

②趋向预测:在纵横对比中肯定所综述课题的研究水平、存在问题和不同观点,提出展望性意见。这部分内容要写得客观、准确,不但要指明方向,而且要提示捷径,为有志于攀登新高峰者指明方向,搭梯铺路。主体部分没有固定的格式,有的按问题发展历史依年代顺序介绍,也有按问题的现状加以阐述的。不论采用哪种方式,都应比较各家学说及论据,阐明有关问题的历史背景、现状和发展方向。主体部分的写法有下列几种:

(1) 纵式写法 纵是历史发展纵观。 它主要围绕某一专题,按时间先后顺序或专题本身发展层次,对其历史演变、目前状况、趋向预测作纵向描述,从而勾划出某一专题的来龙去脉和发展轨迹。纵式写法要把握脉络分明,即对某一专题在各个阶段的发展动态作扼要描述,已经解决了哪些问题,取得了什么成果,还存在哪些问题,今后发展趋向如何,对这些内容要把发展层次交代清楚,文字描述要紧密衔接。撰写综述不要孤立地按时间顺序罗列事实,把它写成了大事记或编年体。纵式写法还要突出一个创字。有些专题时间跨度大,科研成果多,在描述时就要抓住具有创造性、突破性的成果作详细介绍,而对一般性、重复性的资料就从简从略。这样既突出了重点,又做到了详略得当。纵式写法适合于动态性综述。这种综述描述专题的发展动向明显,层次清楚。

(2) 横式写法 横是国际国内横览。 它就是对某一专题在国际和国内的各个方面,如各派观点、各家之言、各种方法、各自成就等加以描述和比较。通过横向对比,既可以分辨出各种观点、见解、方法、成果的优劣利弊,又可以看出国际水平、国内水平和本单位水平,从而找到了差距。横式写法适用于成就性综述。这种综述专门介绍某个方面或某个项目的新成就,如新理论、新观点、新发明、新方法、新技术、新进展等等。因为是新,所以时间跨度短,但却引起国际、国内同行关注,纷纷从事这方面研究,发表了许多论文,如能及时加以整理,写成综述向同行报道,就能起到借鉴、启示和指导的作用。

(3) 纵横结合式写法在同一篇综述中,同时采用纵式与横式写法。 例如,写历史背景采用纵式写法,写目前状况采用横式写法。通过纵、横描述,才能广泛地综合文献资料,全面系统地认识某一专题及其发展方向,作出比较可靠的趋向预测,为新的研究工作选择突破口或提供参考依据。无论是纵式、横式或是纵横结合式写法,都要求做到:一要全面系统地搜集资料,客观公正地如实反映;二要分析透彻,综合恰当;三要层次分明,条理清楚;四要语言简练,详略得当。

总结 主要是对主题部分所阐述的主要内容进行概括,重点评议,提出结论,最好是提出自己的见解,并提出赞成什么,反对什么。

参考文献 写综述应有足够的参考文献,这是撰写综述的基础。它除了表示尊重被引证者的劳动及表明文章引用资料的根据外,更重要的是使读者在深入探讨某些问题时,提供查找有关文献的线索。综述性论文是通过对各种观点的比较说明问题的,读者如有兴趣深入研究,可按参考文献查阅原文。因此,必须严肃对待。

综述的写作步骤

选定题目 选定题目对综述的写作有着举足轻重的作用。选题首先要求内容新颖,只有新颖的内容才能提炼出有磁石般吸引力的题目。选题还应选择近年来确有进展,适合我国国情,又为本专业科技人员所关注的课题,如对国外某一新技术的综合评价,以探讨在我国的实用性;

又如综述某一方法的形成和应用,以供普及和推广。选题通常有几种:一种是与作者所从事的专业密切相关的选题,对此作者有实际工作经验,有比较充分的发言权;一种是选题与作者专业关系不大,而作者掌握了一定的素材,又乐于探索的课题;还有一种是医学科学情报工作者的研究成果。

题目不要过大 ,过大的题目一定要有诸多的内容来充实,过多的内容必然要查找大量的文献,这不但增加阅读、整理过程的困难,或者无从下手,或顾此失彼;而且面面俱到的文稿也难以深入,往往流于空泛及一般化。实践证明,题目较小的综述穿透力强,易深入,特别对初学写综述者来说更以写较小题目为宜,从小范围写起,积累经验后再逐渐写较大范围的专题。此外,题目还必须与内容相称、贴切,不能小题大作或大题小作,更不能文不对题。好的题目可一目了然,看题目可知内容梗概。

查阅文献 题目确定后,需要查阅和积累有关文献资料。对初学者来说,查找文献往往不知从哪里下手,一般可首先搜集有权威性的参考书,如专著、教科书、学术论文集等,教科书叙述比较全面,提出的观点为多数人所公认;专著集中讨论某一专题的发展现状、有关问题及展望;学术论文集能反映一定时期的进展和成就,帮助作者把握住当代该领域的研究动向。其次是查找期刊及文献资料,期刊文献浩如烟海,且又分散,但里面常有重要的近期进展性资料,吸收过来,可使综述更有先进性,更具有指导意义。查找文献资料的方法有两种。一种是根据自己所选定的题目,查找内容较完善的近期(或由近到远)期刊,再按照文献后面的参考文献,去收集原始资料。这样滚雪球式的查找文献法就可收集到自己所需要的大量文献。这是比较简便易行的查阅文献法,许多初学综述写作者都是这样开始的。另一种较为省时省力的科学方法,是通过检索工具书查阅文献。常用的检索工具书有文摘和索引类期刊,它是查阅国内外文献的金钥匙,掌握这把金钥匙,就能较快地找到需要的文献。此外,在平时工作学习中,随时积累,做好读书文摘或笔记,以备用时查找,可起到拾遗补缺作用。

查找到的文献首先要浏览一下,然后再分类阅读。有时也可边搜集、边阅读,根据阅读中发现的线索再跟踪搜集、阅读。资料应通读、细读、精读,这是撰写综述的重要步骤,也是咀嚼和消化、吸收的过程。阅读中要分析文章的主要依据,领会文章的主要论点,用卡片分类摘记每篇文章的主要内容,包括技术方法、重要数据、主要结果和讨论要点,以便为写作做好准备。

加工处理 对阅读过的资料必须进行加工处理,这是写综述的必要准备过程。按照综述的主题要求,把写下的文摘卡片或笔记进行整理,分类编排,使之系列化、条理化,力争做到论点鲜明而又有确切依据,阐述层次清晰而合乎逻辑。按分类整理好的资料轮廓,再进行科学的分析。最后结合自己的实践经验,写出自己的观点与体会,这样客观资料中就融进了主观资料。

撰写成文 撰写成文前应先拟提纲,决定先写什么,后写什么,哪些应重点阐明,哪些地方融进自己的观点,哪些地方可以省略或几笔带过。重点阐述处应适当分几个小标题。拟写题纲时开始可详细一点,然后边推敲边修改。多一遍思考,就会多一分收获。

提纲拟好后,就可动笔成文。按初步形成的文章框架,逐个问题展开阐述,写作中要注意说理透彻,既有论点又有论据,下笔一定要掌握重点,并注意反映作者的观点和倾向性,但对相反观点也应简要列出。对于某些推理或假说,要考虑到医学界专家所能接受的程度,可提出自己的看法,或作为问题提出来讨论,然后阐述存在问题和展望。初稿形成后,按常规修稿方法,反复修改加工。

撰写综述要深刻理解参考文献的内涵,做到论必有据,忠于原著,让事实说话,同时要具有自己的见解。文献资料是综述的基础,查阅文献是撰写综述的关键一步,搜集文献应注意时间性,必须是近一二年的新内容,四五年前的资料一般不应过多列入。综述内容切忌面面俱到,成为浏览式的综述。综述的内容越集中、越明确、越具体越好。参考文献必须是直接阅读过的原文,不能根据某些文章摘要而引用,更不能间接引用(指阅读一篇文章中所引用的文献,并未查到原文就照搬照抄),以免对文献理解不透或曲解,造成观点、方法上的失误。

vr技术论文参考外国文献

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[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。

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

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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 isa new multi-disciplinary field of cross-over study with aspects in medicine,biomechanics,mechanics,materials science,computer graphics,computer vision,robotics,and mathematical medical virtual reality technology isprogressively becoming an essential part the medical 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 文件转换和数据准备 加尔维斯顿提供的厚度为的人类头骨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。 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。。 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格式,全彩色图像序列的按非立体观看转移到Mac上。 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

VR技术在游戏领域的应用                    171520332 诸陈元 前言:     1. VR技术的发展现状和技术特点 VR是Virtual Reality的简称,首次提出VR这个概念是在上世纪60年代初期,中文解释是虚拟现实,它的实现方式是通过计算机系统和传感器技术结合而生成的一个三维环境,这项技术的优势是人机交互,VR可以调动用户的听觉、视觉、触觉等感官系统,让用户有种身临其境的虚拟体验。 论VR技术在游戏领域的应用 摘要:科技界技术发展和变革是飞速发展的,近年来VR这个词一夜之间占据了科技届的头条,国内外的VR科技成果接二连三的发布,各路科技巨头也纷纷宣布进军VR市场,什么是VR?本文就VR的发现现状和使用的领域进行了分析和研究。 关键词: VR技术;发展现状;游戏应用领域正方观点:这项技术在上世界80年代后逐步成型,最早是被应用到军事领域内,最近几年依托于云计算、大数据的融合、传感器制作水平的进步、移动通讯网技术4G和5G技术的成熟,VR已经在直播、航天、游戏多个领域快速发展。VR是-项通过计算机科学、人机交互、传感科技、人工智能多个学科共同实现的集成技术,首先是通过计算机的图像处理制成逼真的视觉、听觉、嗅觉效果,来模拟成-个逼真的虚拟空间,然后在让参与者借助于一定的科技装备,来实现虚拟和现实的交互式勇,当体验者使用设备进行移动的同时,与此同时电脑会通过回传的信号进行精密的计算,快速的将制作的3D画面与设备的移动进行匹配,保证用户的临场感,要进行一套完成的VR技术需要借助于以下的技术来进行实现,具体包含如下内容CG技术、电脑仿真技术、人工智能、传感水平、显示设备、网络连接等技术才可以实现。简要的表达就是通过计算机辅助来实现的高端虚拟成像技术,让使用者借助于计算机处理的复杂性课时数据进行交互操作的平台,这对于传统的人机视窗操作来时说科技界的重大创新。 理论支撑1: 1956 年,摄影师Morton Heilig发明了Sensorama,一款集成体感装置的3D互动终端,它集成3D显示器、立体声音箱、气味发生器以及振动座椅,用户坐在上面能够体验 到6部炫酷的短片,体验非常新潮。当然,它看上去硕大无比,像是一台医疗设备,无法成为主流的娱乐设施。 理论支撑2: 1968年问世的Sword of Damocles(达摩克利斯之剑),是麻省理工学院实验室研发的头戴显示器,其设计非常复杂,组件也非常沉重,所以需要一个机械臂吊住头戴来使用。 理论支撑3: Oculus Rift复兴了虚拟现实技术,把它重新带回大众视野中。2009年,其创始人在Kickstarter上发起众筹活动,在很短时间内便获得超过10000 个支持者,备受关注。此后,第三方资金不断涌入,让Oculus Rift得以高速发展。 2014年,社交巨头Facebook宣布以20亿美元收购Oculus,Oculus Rift也在经过了数个DK版本之后,正式于今年1月开放消费者版预购、于3月在全球20多个国家及地区出货。至此,虚拟现实真正步入了消费电子市场。 从科幻到现实,从1957到现在,VR设备的发展被许多人形容为是“将梦变为现实”的过程,尽管还存在不足,还面临坎坷,我们依然有理由期待VR将有光明的未来,毕竟每项科技都是这样一路跌撞走来,渐渐成长的。反方观点: 1、连接线和空间要求是最大阻力 VR产品有很多不成熟的地方,比如价格、比如佩戴舒适性等等等等,不过最影响体验的还是现在的连接线。那Oculus Rift或者HTC VIVE来说,他们的体感很好,技术也非常优秀,但由于庞大的数据传输,导致还无法实现无线模式,另外供电也需要有线方式。 2、现有存储和显示影响体验 由于VR时代的场景是360度的,所以对存储空间的占用几乎是呈现几何性增长的,对显示、处理器等硬件的要求也非常高。现在一部PC游戏大作动辄20、30GB空间占用,到了VR时代,一部完整庞大的内容恐怕消耗的是上百GB甚至TB为单位空间占用的。 3、主机问题难以解决 既然提到了存储空间消耗的问题,就不得不说硬件的问题,在我体验过的一些VR场景当中,一些第一人称设计游戏,即便在训练房间当中而非模拟世界环境,也需要消耗大量的资源,比如一款模拟设计飞行器的游戏,要演算爆炸、飞行器、场景非常复杂,需要至少i5以上处理器以及GTX980以上级别的显卡才能流畅运行。而且场景还是受到严格控制的。 理论支撑1: RB2可以说是第一款商业虚拟现实设备,其设计与目前主流产品已经非常相似,并且配有体感追踪手套,可实现操作。然而,其经过高达50000美元起,在1984年无疑是天价。 理论支撑2: 著名游戏厂商世嘉曾计划在1993年发布基于其MD游戏机的虚拟现实头戴显示器,设备看上去非常前卫。遗憾的是,在早期非公开试玩测试中,测试者反应平淡,最终世嘉以“体验过于真实、担心玩家会受到伤害”为理由,取消了该项目。 理论支撑3: 1995 年,任天堂发布32位游戏机Virtual Boy,这是一款非常另类的游戏机,其主机是一个头戴显示器,但只能显示红黑两色。另外,碍于当时技术限制,游戏内容基本上都是2D效果,再加上较低的分 辨率和刷新率,极易使用户产生眩晕和不适感。最终,任天堂的虚拟现实游戏计划在短短不到一年时间便宣告失败。我的观点: 1、沉浸感让内容“活”起来 VR的优势之一就是具有更高的唯独,相比传统的视频内容,它具备360度全景画面,用户也就是主角可以身临其境,通过声音、全面影响感受气氛和氛围,空间感、距离感都会更有层次。 2、体感技术让产品更有说服力 如果只是表现视频内容让屏幕罩上整个面部,模拟真实眼镜的视觉环境,那么实际上也没有太大意义。最关键的地方在于利用大量传感器的体感技术逐渐成熟。 3、简易版VR让产品快速普及 这种简易版产品成为了普及VR让大众了解并且接受的重要阶段。相比其它硬件发展的过程,VR的入门门槛无疑降低了很多,只要有一部智能手机,几十块钱的预算也能让你体验VR技术的魅力,可能体验感并不好,但至少入门了。 理论支撑1: 如果游戏没有成为虚拟现实技术的主要用途,那么必定非娱乐业莫属。电影院的观众已经在享受3D电影了,但是有了类似Oculus Cinema的app,观众可以更加沉浸在电影体验里。他们可以通过VR头显设备投射出的巨大虚拟屏幕看电影,就好像在自己的个人影院里。在图像和声音效果的包围中,他们会觉得自己身临其境。 理论支撑2: VR技术在游戏领域正以日新月异的速度进行升级,众多硬件产品相继问世的同时,在软件方面也得到了Unity、Unreal Engine等引擎的支持,让开发者更为容易的接触到虚拟现实游戏。 理论支撑3: 纵观游戏的发展历程,人类对于游戏的追求始终都在向着虚拟现实的方向前进。目前,在售的虚拟现实设备中的游戏多为一些Demo,对于玩家来说可玩性并不高,但足以体验到虚拟现实技术带来的震撼、新奇感受。 案例分析: 前段时间索尼终于宣布VRPlayStaTIon虚拟现实头显将于十月与消费者见面。随着PSVR的推出,索尼将跻身Facebook、HTC和三星这些科技大牌,共同见证虚拟现实技术将如何改变人们的娱乐方式:不管是看电影、玩游戏还是与其他用户社交。 要是能(在虚拟世界里)身临其境,自己踩在松软的沙滩上,看着海水漫过脚尖,谁还会想无聊地坐在电视前看海呢?回顾发布会现场,索尼与一些视频游戏及传媒公司一起,提前展示了部分开发中的虚拟现实体验产品,Social VR是参展的其中一款游戏,玩家身处在青山环绕的虚拟沙滩上,可以和其他玩家一起踢球,也能参加舞会派对。没错,虚拟世界里也能跳舞了。这个卡通世界里还有更加刺激的体验。随后我被带到了空中,飞得很高,底下的树变得越来越小,我飞过山顶,甚至看到蓝色的海洋延伸至地平线外。当然,飞得再高,也总要落地,很快,我就开始了自由落体。这可是心跳加速的体验。现实中,我的双脚还稳稳地站在发布会现场,但看到自己垂直下落,地平线离我越来越近,我的心跳也变得越来越快。我以前没试过跳伞。但总算是在虚拟现实世界里体验过一次了。 结论: 中心句:VR技术在游戏行业还有很大的潜在发展空间。 论文结构:本文通过正反两面论述VR技术在游戏行业的发展。 总结:因此我认为VR技术将在未来成熟时打破现在的游戏模式成为领军行业。如果我们只因为在发展中遇到了一些问题而因噎废食,那么科技就不会前进和发展。马克思曾经说过这样一句话“事物的发展是前进但曲折的过程。”VR技术在发展过程中的确存在并暴露了许多问题,并且今后很有可能还会继续存在和暴露,但正因为有了这些问题的出现,技术才有进步的空间。参 考文献: 基于VR平台的室内互联式体验 李婧雯 艺海. 2020年07期 探究游戏设计中VR技术的优势与实践应用 季红芳 电脑知识与技术. 2019年33期

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VR技术在游戏领域的应用                    171520332 诸陈元 前言:     1. VR技术的发展现状和技术特点 VR是Virtual Reality的简称,首次提出VR这个概念是在上世纪60年代初期,中文解释是虚拟现实,它的实现方式是通过计算机系统和传感器技术结合而生成的一个三维环境,这项技术的优势是人机交互,VR可以调动用户的听觉、视觉、触觉等感官系统,让用户有种身临其境的虚拟体验。 论VR技术在游戏领域的应用 摘要:科技界技术发展和变革是飞速发展的,近年来VR这个词一夜之间占据了科技届的头条,国内外的VR科技成果接二连三的发布,各路科技巨头也纷纷宣布进军VR市场,什么是VR?本文就VR的发现现状和使用的领域进行了分析和研究。 关键词: VR技术;发展现状;游戏应用领域正方观点:这项技术在上世界80年代后逐步成型,最早是被应用到军事领域内,最近几年依托于云计算、大数据的融合、传感器制作水平的进步、移动通讯网技术4G和5G技术的成熟,VR已经在直播、航天、游戏多个领域快速发展。VR是-项通过计算机科学、人机交互、传感科技、人工智能多个学科共同实现的集成技术,首先是通过计算机的图像处理制成逼真的视觉、听觉、嗅觉效果,来模拟成-个逼真的虚拟空间,然后在让参与者借助于一定的科技装备,来实现虚拟和现实的交互式勇,当体验者使用设备进行移动的同时,与此同时电脑会通过回传的信号进行精密的计算,快速的将制作的3D画面与设备的移动进行匹配,保证用户的临场感,要进行一套完成的VR技术需要借助于以下的技术来进行实现,具体包含如下内容CG技术、电脑仿真技术、人工智能、传感水平、显示设备、网络连接等技术才可以实现。简要的表达就是通过计算机辅助来实现的高端虚拟成像技术,让使用者借助于计算机处理的复杂性课时数据进行交互操作的平台,这对于传统的人机视窗操作来时说科技界的重大创新。 理论支撑1: 1956 年,摄影师Morton Heilig发明了Sensorama,一款集成体感装置的3D互动终端,它集成3D显示器、立体声音箱、气味发生器以及振动座椅,用户坐在上面能够体验 到6部炫酷的短片,体验非常新潮。当然,它看上去硕大无比,像是一台医疗设备,无法成为主流的娱乐设施。 理论支撑2: 1968年问世的Sword of Damocles(达摩克利斯之剑),是麻省理工学院实验室研发的头戴显示器,其设计非常复杂,组件也非常沉重,所以需要一个机械臂吊住头戴来使用。 理论支撑3: Oculus Rift复兴了虚拟现实技术,把它重新带回大众视野中。2009年,其创始人在Kickstarter上发起众筹活动,在很短时间内便获得超过10000 个支持者,备受关注。此后,第三方资金不断涌入,让Oculus Rift得以高速发展。 2014年,社交巨头Facebook宣布以20亿美元收购Oculus,Oculus Rift也在经过了数个DK版本之后,正式于今年1月开放消费者版预购、于3月在全球20多个国家及地区出货。至此,虚拟现实真正步入了消费电子市场。 从科幻到现实,从1957到现在,VR设备的发展被许多人形容为是“将梦变为现实”的过程,尽管还存在不足,还面临坎坷,我们依然有理由期待VR将有光明的未来,毕竟每项科技都是这样一路跌撞走来,渐渐成长的。反方观点: 1、连接线和空间要求是最大阻力 VR产品有很多不成熟的地方,比如价格、比如佩戴舒适性等等等等,不过最影响体验的还是现在的连接线。那Oculus Rift或者HTC VIVE来说,他们的体感很好,技术也非常优秀,但由于庞大的数据传输,导致还无法实现无线模式,另外供电也需要有线方式。 2、现有存储和显示影响体验 由于VR时代的场景是360度的,所以对存储空间的占用几乎是呈现几何性增长的,对显示、处理器等硬件的要求也非常高。现在一部PC游戏大作动辄20、30GB空间占用,到了VR时代,一部完整庞大的内容恐怕消耗的是上百GB甚至TB为单位空间占用的。 3、主机问题难以解决 既然提到了存储空间消耗的问题,就不得不说硬件的问题,在我体验过的一些VR场景当中,一些第一人称设计游戏,即便在训练房间当中而非模拟世界环境,也需要消耗大量的资源,比如一款模拟设计飞行器的游戏,要演算爆炸、飞行器、场景非常复杂,需要至少i5以上处理器以及GTX980以上级别的显卡才能流畅运行。而且场景还是受到严格控制的。 理论支撑1: RB2可以说是第一款商业虚拟现实设备,其设计与目前主流产品已经非常相似,并且配有体感追踪手套,可实现操作。然而,其经过高达50000美元起,在1984年无疑是天价。 理论支撑2: 著名游戏厂商世嘉曾计划在1993年发布基于其MD游戏机的虚拟现实头戴显示器,设备看上去非常前卫。遗憾的是,在早期非公开试玩测试中,测试者反应平淡,最终世嘉以“体验过于真实、担心玩家会受到伤害”为理由,取消了该项目。 理论支撑3: 1995 年,任天堂发布32位游戏机Virtual Boy,这是一款非常另类的游戏机,其主机是一个头戴显示器,但只能显示红黑两色。另外,碍于当时技术限制,游戏内容基本上都是2D效果,再加上较低的分 辨率和刷新率,极易使用户产生眩晕和不适感。最终,任天堂的虚拟现实游戏计划在短短不到一年时间便宣告失败。我的观点: 1、沉浸感让内容“活”起来 VR的优势之一就是具有更高的唯独,相比传统的视频内容,它具备360度全景画面,用户也就是主角可以身临其境,通过声音、全面影响感受气氛和氛围,空间感、距离感都会更有层次。 2、体感技术让产品更有说服力 如果只是表现视频内容让屏幕罩上整个面部,模拟真实眼镜的视觉环境,那么实际上也没有太大意义。最关键的地方在于利用大量传感器的体感技术逐渐成熟。 3、简易版VR让产品快速普及 这种简易版产品成为了普及VR让大众了解并且接受的重要阶段。相比其它硬件发展的过程,VR的入门门槛无疑降低了很多,只要有一部智能手机,几十块钱的预算也能让你体验VR技术的魅力,可能体验感并不好,但至少入门了。 理论支撑1: 如果游戏没有成为虚拟现实技术的主要用途,那么必定非娱乐业莫属。电影院的观众已经在享受3D电影了,但是有了类似Oculus Cinema的app,观众可以更加沉浸在电影体验里。他们可以通过VR头显设备投射出的巨大虚拟屏幕看电影,就好像在自己的个人影院里。在图像和声音效果的包围中,他们会觉得自己身临其境。 理论支撑2: VR技术在游戏领域正以日新月异的速度进行升级,众多硬件产品相继问世的同时,在软件方面也得到了Unity、Unreal Engine等引擎的支持,让开发者更为容易的接触到虚拟现实游戏。 理论支撑3: 纵观游戏的发展历程,人类对于游戏的追求始终都在向着虚拟现实的方向前进。目前,在售的虚拟现实设备中的游戏多为一些Demo,对于玩家来说可玩性并不高,但足以体验到虚拟现实技术带来的震撼、新奇感受。 案例分析: 前段时间索尼终于宣布VRPlayStaTIon虚拟现实头显将于十月与消费者见面。随着PSVR的推出,索尼将跻身Facebook、HTC和三星这些科技大牌,共同见证虚拟现实技术将如何改变人们的娱乐方式:不管是看电影、玩游戏还是与其他用户社交。 要是能(在虚拟世界里)身临其境,自己踩在松软的沙滩上,看着海水漫过脚尖,谁还会想无聊地坐在电视前看海呢?回顾发布会现场,索尼与一些视频游戏及传媒公司一起,提前展示了部分开发中的虚拟现实体验产品,Social VR是参展的其中一款游戏,玩家身处在青山环绕的虚拟沙滩上,可以和其他玩家一起踢球,也能参加舞会派对。没错,虚拟世界里也能跳舞了。这个卡通世界里还有更加刺激的体验。随后我被带到了空中,飞得很高,底下的树变得越来越小,我飞过山顶,甚至看到蓝色的海洋延伸至地平线外。当然,飞得再高,也总要落地,很快,我就开始了自由落体。这可是心跳加速的体验。现实中,我的双脚还稳稳地站在发布会现场,但看到自己垂直下落,地平线离我越来越近,我的心跳也变得越来越快。我以前没试过跳伞。但总算是在虚拟现实世界里体验过一次了。 结论: 中心句:VR技术在游戏行业还有很大的潜在发展空间。 论文结构:本文通过正反两面论述VR技术在游戏行业的发展。 总结:因此我认为VR技术将在未来成熟时打破现在的游戏模式成为领军行业。如果我们只因为在发展中遇到了一些问题而因噎废食,那么科技就不会前进和发展。马克思曾经说过这样一句话“事物的发展是前进但曲折的过程。”VR技术在发展过程中的确存在并暴露了许多问题,并且今后很有可能还会继续存在和暴露,但正因为有了这些问题的出现,技术才有进步的空间。参 考文献: 基于VR平台的室内互联式体验 李婧雯 艺海. 2020年07期 探究游戏设计中VR技术的优势与实践应用 季红芳 电脑知识与技术. 2019年33期

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

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

[5] Watanabe R,Itoh Y,Kawai M,et of ActiveCube as an intuitive 3D computer interface[M]∥Butz A,Olivier 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 :Eindhoven University of Technology,2006:34-41.

[7] Hummels C,Smets G,Overbeeke 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 procedure for developing intuitive and ergonomic gesture interfaces for HCI[M]∥Gamurri A,Volpe Communication in Human-Computer :Springer,2004:409-420.

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

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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。

平台的功能

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。

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。

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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 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。

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。

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).

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