第一篇：虛擬現(xiàn)實技術(shù)在博物館中的應(yīng)用探討

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在博物館中的應(yīng)用探討

摘要：虛擬現(xiàn)實技術(shù)是利用計算機(jī)科技，將編輯好的三維數(shù)據(jù)通過各種不同的傳輸途徑呈現(xiàn)在人們面前的新興科技。博物館是征集、典藏、陳列和研究代表自然和人類文化遺產(chǎn)的實物的場所，是對公眾開放的非營利的，為社會發(fā)展提供服務(wù)，以學(xué)習(xí)、教育、娛樂為目的的永久性機(jī)構(gòu)。本文將從虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點和博物館應(yīng)用方面探析二者的結(jié)合。關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù)；博物館；技術(shù)應(yīng)用

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)（簡稱VR），又稱靈境技術(shù)，是以沉浸性、交互性和構(gòu)想性為基本特征的計算機(jī)高級人機(jī)界面。將編輯好的三維數(shù)據(jù)輸入到虛擬現(xiàn)實軟件的程序中，然后用直觀的方式將信息展現(xiàn)到人們眼前，使人們能夠沉浸在計算機(jī)生成的虛擬境界中，讓人們可視、可知、可感，甚至是可嗅。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)可跨越地域的限制，將人們無法親臨的景物呈現(xiàn)在人們的眼前，更可直觀的剖析很多無法拆卸和展示的事物。使人們更深入的了解事物的本質(zhì)和內(nèi)涵。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在我們生活的各個角落。應(yīng)用在商業(yè)上，可以縮短開發(fā)周期，減少投資費用。應(yīng)用在醫(yī)學(xué)研究上，可以數(shù)字化人體結(jié)構(gòu)，虛擬手術(shù)過程，很好的解決了人體實驗對象資源匱乏的問題。應(yīng)用在娛樂行業(yè)，虛擬滑雪場、4D電影等更是豐富了消費者的娛樂生活。

現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實技術(shù)更進(jìn)一步深入到了教育行業(yè)。虛擬校園、虛擬教學(xué)、虛擬博物館的出現(xiàn)，改善了傳統(tǒng)語言教學(xué)的略顯枯燥的教育方式。使人們更直觀、更深刻的獲取知識信息。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在博物館中的應(yīng)用

博物館是人們學(xué)習(xí)知識、參觀文物、感受文化的地方，其社會意義強(qiáng)、教育功能直接，國家重視博物館建設(shè)，主張更多的博物館向社會開放。把虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到博物館中，不僅能夠加強(qiáng)博物館的社會功能和教育功能，同時也為博物館新的運作模式提供了可實踐的方式，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)博物館隨走隨看、走不到看不見的情況。故宮文化資產(chǎn)數(shù)字化應(yīng)用研究所利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)制作了四部大型虛擬現(xiàn)實作品，利用虛擬現(xiàn)實打造的互動展示、自主選取視角等技術(shù)，讓人們感受到了虛擬現(xiàn)實博物館的奇妙。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以應(yīng)用到博物館數(shù)字技術(shù)的各個層面，它可用于館內(nèi)展品和古建筑的數(shù)字展示與數(shù)字保存、也可用于展品和古建筑的虛擬修復(fù)與文化遺產(chǎn)監(jiān)測、還可用于博物館展品隨展以及博物館之間的展覽合作。虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到博物館中意義重大，能夠在保護(hù)文化遺產(chǎn)不受損害的同時，更好的滿足觀眾和游人的參觀游覽需求。

（一）.基于文物保護(hù)目的的虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用

基于文物保護(hù)的目的，博物館內(nèi)的展品都收藏在展柜中，受到展柜空間的限制，觀眾無法近距離觀看展品細(xì)節(jié)，也看不到文物被展柜遮擋的部分，虛擬現(xiàn)實技術(shù)解決了這一難題。它將文物的信息利用計算機(jī)數(shù)據(jù)化展示，逼真的呈現(xiàn)在觀

眾面前。更可外接感應(yīng)終端，模擬文物形態(tài)、重量等外部特征。觀眾可通過對感應(yīng)終端的操作，實現(xiàn)對虛擬文物的旋轉(zhuǎn)、放大縮小等操作。從而實現(xiàn)了真實文物無法提供的新穎的交互式參觀模式。

（二）.基于古建筑保護(hù)與內(nèi)部展示的虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用

基于古建筑保護(hù)的目的，很多時候，觀眾只能在圍欄外或者隔著玻璃參觀古建筑內(nèi)景，受到室內(nèi)光線和參觀距離的限制，室內(nèi)陳設(shè)模糊不清，往往無法達(dá)到理想的參觀效果。虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入后，可將文物古跡用數(shù)字化形式展現(xiàn)給觀眾，故宮博物院出品的《天子的宮殿》系列大型虛擬現(xiàn)實作品可帶領(lǐng)觀眾在太和殿、中和殿、保和殿、養(yǎng)心殿和倦勤齋等實際游覽中無法進(jìn)入的著名宮殿建筑中無憂暢游，讓觀眾零距離觀賞宮殿內(nèi)部陳設(shè)和古建筑原貌，在保護(hù)文物古跡不被損傷的同時滿足了人們的求知欲。

（三）.基于文化內(nèi)涵展示的虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用 內(nèi)涵是指事物內(nèi)部包含的實質(zhì)和意義，在眾多博物館中文物古跡中蘊(yùn)涵的是中華上下五千年的歷史積淀。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以將文物古跡背后的歷史背景、宗教文化、傳統(tǒng)制作工藝等文化內(nèi)涵傳達(dá)給觀眾。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點，將這些文化內(nèi)涵形象化、具體化，并配合動畫、解說等后期效果，帶給觀眾超越視覺感受的文化體驗。

（四）.基于博物館合作的虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用 隨著我國國際地位的提升，越來越多的外國友人了解并癡迷于中國的傳統(tǒng)文化。我國各大博物館也與許多國際知名博物館建立了友好的往來關(guān)系。在共同探討研究相關(guān)文物保護(hù)知識，交換展覽展示經(jīng)驗的同時，博物館之間會定期舉辦專題性的借展展覽，以此來滿足廣大觀眾對異國文化的渴望。但是受到時間、距離以及相關(guān)條例的限制，每次參展的文物等級和數(shù)量都受到嚴(yán)格的控制，大型展品和宮殿建筑更是無法參展。虛擬現(xiàn)實技術(shù)掙脫上述種種束縛，它能將不可移動的宮殿建筑帶到展覽現(xiàn)場，也可以把宮殿建筑的建造過程和文物的制造工藝以交互式方式傳遞給觀眾。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在隨展中的應(yīng)用豐富了借展內(nèi)容，把更多的知識信息帶給觀眾，吸引了更多參觀者，更好的完成了博物館文化傳播的社會職能。

（五）.基于文物虛擬修復(fù)與數(shù)據(jù)保存的虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用

光陰荏苒，博物館中的大量文物古跡都出現(xiàn)脆化、脫色、剝落等現(xiàn)象。保護(hù)和修復(fù)這些文物古跡也是博物館日常工作的重中之重。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以數(shù)字化記錄文物古跡的現(xiàn)實狀態(tài)，跟蹤監(jiān)測受損程度，還可以制定出相應(yīng)的虛擬修復(fù)方案，預(yù)先模擬修復(fù)過程，檢驗修復(fù)技術(shù)和手段的可行性，從而避免直接人工操作帶來的不必要的文物損傷。同時，這些高精度的數(shù)據(jù)可以保持起來，以便日后開展更精密的研究工作?？偨Y(jié)：

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展前景十分樂觀，它在博物館界的應(yīng)用也會越來越廣泛，越來越深入。它能更好的發(fā)揮博物館的社會功能和教育功能，不斷為博物館的發(fā)展注入新的活力。參考文獻(xiàn)：

[1]呂曉剛.從文化遺產(chǎn)地的表象還原到內(nèi)涵表達(dá)[J].中國傳媒大學(xué)出版社，2012 [2]姜學(xué)智，李忠華.國內(nèi)外虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2004(23)

第二篇：虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用主要集中在桌面虛擬現(xiàn)實和分布式虛擬現(xiàn)實,沉浸型虛擬現(xiàn)實由于所需設(shè)備昂貴,在教學(xué)中的應(yīng)用較少。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用主要有制作三維網(wǎng)絡(luò)課件、開設(shè)網(wǎng)絡(luò)實驗課程和建構(gòu)虛擬教室。

1.制作三維網(wǎng)絡(luò)課件

在教學(xué)中,基于HTML的網(wǎng)絡(luò)課件在不斷地發(fā)展完善,但卻始終不能擺脫二維平面的約束。在課件中加入虛擬現(xiàn)實技術(shù),能掙脫這一枷鎖。將虛擬現(xiàn)實和文字、聲音、圖片、視頻等各種媒體有機(jī)結(jié)合,可以彌補(bǔ)二維平面課件的不足。如,用VRML設(shè)計各種三維的模型、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等,可以讓學(xué)生多角度地觀察和學(xué)習(xí),更好地理解學(xué)習(xí)內(nèi)容。虛擬現(xiàn)實技術(shù)還可以再現(xiàn)現(xiàn)實生活中無法觀察到的自然現(xiàn)象或事物的變化過程,為學(xué)生提供生動、逼真的感性學(xué)習(xí)材料,幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中的知識難點。如學(xué)習(xí)物理知識時,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),向?qū)W生展示原子核裂變、半導(dǎo)體導(dǎo)電等復(fù)雜的物理現(xiàn)象,供學(xué)生觀察學(xué)習(xí)。

2.開設(shè)網(wǎng)絡(luò)實驗課程

虛擬實驗在網(wǎng)絡(luò)教育中有著巨大的優(yōu)勢,它可以彌補(bǔ)遠(yuǎn)程教學(xué)條件的不足。虛擬現(xiàn)實實驗環(huán)境的開發(fā)可以真正打破空間、時間的限制,促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)實驗課程的開展。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),還可以建立各種虛擬實驗室,如物理、化學(xué)、地理、生物等實驗室,在“實驗室”里,學(xué)生可以自由地做各種實驗,獲得真實的體驗。學(xué)生還可以通過虛擬實驗驗證所學(xué)的各種理論知識,提出各種假設(shè)模型進(jìn)行虛擬,并通過虛擬系統(tǒng)觀察這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果或效果。例如,在虛擬的化學(xué)系統(tǒng)中,學(xué)生可以按照自己的假設(shè)設(shè)計某一化學(xué)反應(yīng),通過虛擬實驗,可以看到相應(yīng)的反應(yīng)現(xiàn)象。通過這種探索式的學(xué)習(xí)方式,可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3.建構(gòu)虛擬教室

目前,在網(wǎng)絡(luò)教育中,學(xué)生大部分是通過網(wǎng)絡(luò)課程來學(xué)習(xí)的。學(xué)習(xí)時,學(xué)生能在網(wǎng)頁上看到課程的相關(guān)文字材料和一些靜止的圖片。當(dāng)然,好一點的網(wǎng)絡(luò)課程,還提供了教學(xué)視頻。但是不管是文本還是視頻,師生之間都缺乏一種靈活的交互。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù),構(gòu)建虛擬教室,能使這個問題得到一定程度的解決。虛擬教室是指運用分布式虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)造的一個虛擬真實的教學(xué)環(huán)境,分布在各個不同地方的學(xué)生,可以通過網(wǎng)絡(luò)參與到虛擬課堂中。虛擬教室模擬了真實多媒體教室的整個場景,是師生共同活動的一個空間,在這里,可以完成教學(xué)、答疑等各種教學(xué)活動。借助網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),視音頻采集、處理技術(shù)以及交互代理等技術(shù),參與到課堂的各個對象可以看到彼此,學(xué)生可以看到老師的板書,聽到他的講解。教師也能看到學(xué)生的表情和動作,可以聽到學(xué)生的提問,并隨時解答。這種教學(xué)方式,可以增強(qiáng)師生之間的實時互動,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效率。

第三篇：虛擬現(xiàn)實技術(shù)在風(fēng)景園林設(shè)計中的應(yīng)用

摘要：風(fēng)景園林設(shè)計中運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以為民眾帶來極大方便，提高工作效率，還可以為風(fēng)景園林設(shè)計帶來新的發(fā)展模式。因此，本文深入探究了風(fēng)景園林設(shè)計中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的具體應(yīng)用，希望能夠為廣大的風(fēng)景園林設(shè)計人員提供一定的理論參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：風(fēng)景園林；設(shè)計；虛擬現(xiàn)實技術(shù)；研究

1風(fēng)景園林設(shè)計中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用特征

第一，全方位展現(xiàn)風(fēng)景園林的設(shè)計空間。現(xiàn)存的二維空間和三維空間的表現(xiàn)方式，只能夠向人們傳達(dá)出風(fēng)景園林空間要素中的部分訊息。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)則可以將風(fēng)景園林的整體空間精準(zhǔn)地展現(xiàn)出來，即使是極小的部分和微小的要素，也絕不會被遺漏。第二，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，進(jìn)行遠(yuǎn)程瀏覽。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，風(fēng)景園林設(shè)計師可以先在自身的計算機(jī)設(shè)備上創(chuàng)建出設(shè)計作品，然后通過vrml的方式發(fā)送給建筑施工單位，施工單位接收以后便可在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行遠(yuǎn)程作品瀏覽。第三，極大地方便了風(fēng)景園林設(shè)計師的作品設(shè)計。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，設(shè)計師能夠在每一設(shè)計階段，創(chuàng)建虛構(gòu)的風(fēng)景園林環(huán)境。并且通過漫游觀察的方式，體驗自身的作品，預(yù)先感受空間要素、尺度要素、材料要素，有利于風(fēng)景園林設(shè)計師及時發(fā)現(xiàn)作品中存在的問題和不足，并實時修改和調(diào)整。第四，方便公眾參與，實施輔助性決策。要想風(fēng)景園林的設(shè)計和建設(shè)能夠順利完成，需要設(shè)計、建設(shè)、管理及決策部門與公眾有效合作，虛擬現(xiàn)實技術(shù)就為其提供了一個極佳的合作平臺。

2風(fēng)景園林設(shè)計中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1開始階段的可操作性分析

首先，明確設(shè)計條件，實地勘察現(xiàn)場情況。了解現(xiàn)場的基地情況、氣候情況、環(huán)境情況、業(yè)主造價情況等。通過收集資料、分析資料，列出設(shè)計中可能遭遇的困難和難題。其次，將收集到的文字信息輸入到虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中進(jìn)行初步的模擬和探索，讓設(shè)計師在思維上對該場地形成總體認(rèn)識。最后，利用gis技術(shù)，根據(jù)現(xiàn)實環(huán)境進(jìn)行模擬，分析場地中的各個道路情況、樹木情況、河流情況等，為形成設(shè)計概念提供科學(xué)的判斷。在這一過程中主要利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的模型建構(gòu)技術(shù)，對現(xiàn)場情況進(jìn)行綜合分析和整體規(guī)劃。

例如，在建造園林水景時，首先，設(shè)計師就必須調(diào)查選址地的水文情況，做出相關(guān)的水文調(diào)查表。其次，設(shè)計師結(jié)合其它重要因素信息，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對其進(jìn)行綜合分析，將選址區(qū)域劃分成不同的屬性。再次，根據(jù)區(qū)域本身的特性，利用auto技術(shù)完成園林水景的平面圖設(shè)計，接著再將其導(dǎo)入到3dmax技術(shù)中，針對彎曲起伏的地形，可以對其進(jìn)行線形彎曲的水體模型。

2.2概念設(shè)計階段中的概念設(shè)計分析

設(shè)計師在通過現(xiàn)實虛擬技術(shù)建構(gòu)模型以后，就可擺脫二維圖紙的制約性。設(shè)計師可以沉浸和漫游在自身構(gòu)建的虛擬環(huán)境中，從而全方位地研究和分析相關(guān)情況，獲得感官信息。在多重感官信息的刺激性，設(shè)計師的思維處于活動狀態(tài)，就能夠不斷地對場地形成設(shè)計概念。如果此時設(shè)計師的思維形成的是不穩(wěn)定的圖形信息，那么將其輸入到虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，就可以實時地修改和調(diào)整相關(guān)設(shè)計元素，讓設(shè)計師抓住一瞬即逝的設(shè)計靈感，有利于設(shè)計師篩選和深化各種設(shè)計概念。對于計算機(jī)三維造型經(jīng)驗豐富的設(shè)計師來說，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，還有利于通過計算機(jī)的視覺體驗，產(chǎn)生新的設(shè)計思想，形成新的圖像情景。

2.3設(shè)計發(fā)展階段的主體構(gòu)思工作

一方面，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，設(shè)計師可以準(zhǔn)確地刻畫場景，實時成為三維圖像。通過改變場景中的各項特征、造型，刺激設(shè)計師的感官和創(chuàng)作思維。另一方面。風(fēng)景園林設(shè)計內(nèi)容具有復(fù)雜性和多維復(fù)合性。設(shè)計師在進(jìn)行方案設(shè)計時，不僅要考慮物體造型本身，還要對周圍的文化因素、社會因素、自然因素、空間因素等緊密結(jié)合，從空間環(huán)境和社會環(huán)境的大背景下，進(jìn)行風(fēng)景園林的設(shè)計。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的交互功能，有利于設(shè)計師實時控制場景，為其提供更有效的交互平臺，方便設(shè)計師及時調(diào)整和更換園林中的要素模型，通過比較與審查，使設(shè)計出來的方案更加合理。

例如，在建設(shè)某城市展覽館時，將選址定于體育場北邊，緊靠繁華路口的坡地邊，并且市政府要求展覽館的高度不得高于20m。在設(shè)計方案時，設(shè)計師首先摘選出來模擬該區(qū)域的重要建筑物。其次，將設(shè)計好的方案置入到虛構(gòu)場景中進(jìn)行模擬。再次，根據(jù)建設(shè)進(jìn)度，將設(shè)計師設(shè)計好的2個方案再次置入虛擬場景中進(jìn)行模擬和調(diào)整。最后，把多個設(shè)計方案整合在一個場景中進(jìn)行比較。最終經(jīng)過方案比較，確定采用方案二進(jìn)行展覽館的建設(shè)。

3結(jié)語

風(fēng)景園林設(shè)計中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的具體應(yīng)用主要表現(xiàn)在模型的建構(gòu)、三維圖像的實時生成以及交流和互動的方便性3方面。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)廣泛應(yīng)用到風(fēng)景園林設(shè)計中，將是未來設(shè)計行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

第四篇：虛擬現(xiàn)實技術(shù)在船舶制造中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實在船舶制造中的應(yīng)用

曼恒數(shù)字為南通航運職業(yè)學(xué)院建設(shè)了一套船舶建造仿真實訓(xùn)系統(tǒng)，通過動畫、聲音以及特有的三維模擬方式，為用戶營造一個真實的環(huán)境，把船舶建造的場景和工藝流程等逼真地呈現(xiàn)出來。

船舶工業(yè)是一項勞動密集型、技術(shù)密集型和資金密集型的產(chǎn)業(yè)。船舶產(chǎn)品是一個巨大的復(fù)雜系統(tǒng)，而且大多是少量或單件生產(chǎn)的產(chǎn)品，每艘船舶都由數(shù)以千計甚至上萬件的零部件和中間產(chǎn)品。

怎樣將這些復(fù)雜的船舶建造過程通過形象而逼真的方式表現(xiàn)出來，讓學(xué)生能輕而易舉的掌握船舶知識，并印象深刻呢？

虛擬現(xiàn)實船舶建造仿真實訓(xùn)系統(tǒng)通過對船廠廠區(qū)及設(shè)施、船舶內(nèi)部結(jié)構(gòu)和布置、船體建造常規(guī)工藝流程進(jìn)行逼真的3D可視化虛擬展示。通過人機(jī)互動形式，與虛擬環(huán)境中的船體模型進(jìn)行交互操作，完成鋼材預(yù)處理、鋼材切割、鋼材彎曲成型等。同時，該系統(tǒng)還提供了船體裝配功能，通過模擬真實的裝配方式，幫助學(xué)生了解船體裝配流程船體構(gòu)造。

該系統(tǒng)的建成，為虛擬教學(xué)和培訓(xùn)提供了重要的教學(xué)工具，虛擬環(huán)境使他們脫離了現(xiàn)實培訓(xùn)中的風(fēng)險和制約，并能從這種培訓(xùn)中獲得感性知識和實際經(jīng)驗，達(dá)到提高培訓(xùn)對象各種技能和學(xué)習(xí)知識的目的。

第五篇：虛擬現(xiàn)實技術(shù)在安全工程中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在安全工程中的應(yīng)用

也就是說，在系統(tǒng)中，人們的目的是使計算機(jī)及其他傳感器組成的信息處理系統(tǒng)去盡量“滿足”人的需要，而不是強(qiáng)迫人去“湊合”那些不很親切的計算機(jī)系統(tǒng)。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在安全工程中應(yīng)用的領(lǐng)域

綜合虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點，筆者認(rèn)為安全工程在以下方面可充分應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)：

科學(xué)

研究、實驗及計算機(jī)模擬結(jié)果的真實化再現(xiàn)

安全科學(xué)的研究成果需要用直觀的形式表示出來，使用技術(shù)與多媒體及可視化技術(shù)相結(jié)合，可以創(chuàng)造一種虛擬的真實環(huán)境，可以將孤單的研究公式、計算數(shù)值用完全真實的立體效果表示出來，并且好范文版權(quán)所有人們可以交互式地控制這種表示結(jié)果，可以通過動態(tài)改變參數(shù)（這種改變不一定要由人輸入數(shù)據(jù)，而可以由人操縱某種設(shè)備，如數(shù)據(jù)手套等進(jìn)行近乎自然的交互方式）來觀察計算結(jié)果。

安全性能設(shè)計

任何社會產(chǎn)品（也包括安全產(chǎn)品）都應(yīng)該有其自身的安全性。而人們在產(chǎn)品未生產(chǎn)出前，是無法真實感受其安全性的，而技術(shù)可以預(yù)先為其提供一種虛擬的真實產(chǎn)品模型，讓設(shè)計者和使用者在產(chǎn)品付諸生產(chǎn)之前就能親身感受到該產(chǎn)品的安全性能，從而為設(shè)計者提供改進(jìn)的依據(jù)。

救災(zāi)指揮決策

發(fā)生事故時，救災(zāi)指揮者一方面需要準(zhǔn)確掌握事故現(xiàn)場的情況，另一方面要了解事故可能的發(fā)展趨勢，甚至有時需要進(jìn)行遠(yuǎn)程指揮（如主要事故處理專家一時無法到達(dá)事故現(xiàn)場），這時可以應(yīng)用技術(shù)與其它模擬技術(shù)相結(jié)合的方式來完成。此外，還可以利用技術(shù)來模擬未發(fā)生的事故，進(jìn)行對人員的訓(xùn)練工作。）日常安全教育與避災(zāi)訓(xùn)練

可以針對某些事故及一定區(qū)域建造事故模擬和訓(xùn)練的系統(tǒng)，讓人們在真實的環(huán)境中接受事故預(yù)防的教育及事故搶險人員的操作訓(xùn)練，從而提高人們對事故的感知度及搶險人員的技術(shù)操作水平和戰(zhàn)斗力。

安全工程虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

由于安全工程涉及范圍廣泛，所以對不同領(lǐng)域的安全工程系統(tǒng)的側(cè)重面就可能有所不同。本文以大空間建筑火災(zāi)系統(tǒng)為例進(jìn)行介紹。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)和中國礦業(yè)大學(xué)合作，針對大空間建筑火災(zāi)的特點，建立了大空間建筑火災(zāi)系統(tǒng)。這是國內(nèi)目前安全領(lǐng)域所建立的唯一系統(tǒng)。建筑火災(zāi)的系統(tǒng)主要有兩個方面，一是要考慮建筑物本身的結(jié)構(gòu)模型的真實性；二是火災(zāi)模擬的真實性。本文論述的大空間建筑火災(zāi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括兩個模型、兩個接口及一套外圍設(shè)備，即：

建筑物真實感三維立體模型系統(tǒng)；

火災(zāi)煙氣及火焰模型系統(tǒng)；

三維模型運動及控制接口；

外圍設(shè)備與兩個模型的接口；

虛擬現(xiàn)實外圍設(shè)備系統(tǒng)；

各部分關(guān)系，如圖所示：

圖大空間公用建筑火災(zāi)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

使用者通過外圍設(shè)備系統(tǒng)經(jīng)由主計算機(jī)系統(tǒng)使用外圍設(shè)備，例如：計算機(jī)鼠標(biāo)、數(shù)據(jù)手套等操作設(shè)備，通過三維模型運動控制接口程序控制建筑物及火災(zāi)的運動。建筑物模型及火災(zāi)模型本身由專用三維處理程序建立，具有真實三維立體感。經(jīng)過控制運動的兩個模型，通過外圍設(shè)備與模型接口程序，將結(jié)果顯示輸出到外圍設(shè)備，例如：計算機(jī)顯示器、立體眼睛等。操作者可以根據(jù)這一循環(huán)的結(jié)果，決定下一個循環(huán)的操作過程。從而經(jīng)過不停地循環(huán)，達(dá)到真實模擬和實時控制的操作環(huán)境。

用戶可以使用鼠標(biāo)，控制人員在建筑物中漫游，例如：按動鼠標(biāo)左鍵，然后移動鼠標(biāo)可以沿各個方向運動；按動鼠標(biāo)右鍵，左右移動鼠標(biāo)，可以實現(xiàn)建筑物的左右旋轉(zhuǎn)用上下光標(biāo)鍵，可以上下移動建筑物。用戶也可以使用數(shù)據(jù)手套拾取滅火器并對其進(jìn)行開啟操作，以實現(xiàn)滅火的操作；可以用大拇指按動模擬人對滅火器開關(guān)的操作，從而使人感覺到似乎是在真實地操作滅火器。而用戶若通過立體眼睛觀察時所得到的三維模型為具有極強(qiáng)的深度感的三維物體，即兩個有前后距離的物體，看起來其間有一段真實的距離前邊的物體似乎是在計算機(jī)屏幕外邊。

系統(tǒng)軟件支撐環(huán)境和硬件設(shè)備的選擇

系統(tǒng)軟件支撐環(huán)境選擇是建立真實感模型及控制的關(guān)鍵。選擇時，要考慮程序的使用范圍。硬件設(shè)備的選擇應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟(jì)條件來決定。

模型的建立，可采用專用的軟件系統(tǒng)，例如：×、等，然后再使用專用的轉(zhuǎn)換軟件轉(zhuǎn)換到所使用的三維開發(fā)環(huán)境中；還可以直接用三維開發(fā)環(huán)境進(jìn)行開發(fā)，例如：、×及虛擬現(xiàn)實專用軟件開發(fā)系統(tǒng)等。本系統(tǒng)采用開發(fā)語言，調(diào)用三維立體圖形接口建立模型。是公司開發(fā)的三維圖形繪制接口，它可以運行在多種系統(tǒng)中，因而具有應(yīng)用范圍廣泛的特點。

選擇計算機(jī)主系統(tǒng)時，應(yīng)考慮系統(tǒng)的運行速度、顯示卡的性能等指標(biāo)。專業(yè)的系統(tǒng)可以采用專用的工作站。本系統(tǒng)采用機(jī)系統(tǒng)，系統(tǒng)為Ⅱ，內(nèi)存為，顯示卡采用，顯示內(nèi)存為。所采用的輸入設(shè)備應(yīng)考慮人員操作的方便及功能的多樣性。如果只要完成基本的漫游功能，則