【正文】 tics Research Center和Virtual Presence Ltd（主要從事VR職產(chǎn)品銷售）。正在開發(fā)一系列VR產(chǎn)品,主要是娛樂業(yè)方面的。正在計(jì)劃推出新型輕量顯示頭盔和功能強(qiáng)大的圖形引擎 （graphics engine）。VR多媒體集成系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)可視化以及納米技術(shù)（nanotechnology）。從矯形術(shù)到信息技術(shù)，從電子和航空工程到納米技術(shù)，以及高級顯微學(xué)等領(lǐng)域。和發(fā)達(dá)國家相比，我國VR技術(shù)還有一定的差距，但已引起政府有關(guān)部門和科學(xué)家們的高度重視。根據(jù)我國的國情，制定了開展VR技術(shù)的研究，例如，九五規(guī)劃、國家自然科學(xué)基金會、國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃等都把VR列入了研究項(xiàng)目。 在緊跟國際新技術(shù)的同時(shí)，國內(nèi)一些重點(diǎn)院校，已積極投入到了這一領(lǐng)域的研究工作。北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)系是國內(nèi)最早進(jìn)行VR研究、最有權(quán)威的單位之一，他們首先進(jìn)行了一些基礎(chǔ)知識方面的研究，并著重研究了虛擬環(huán)境中物體物理特性的表示與處理；在虛擬現(xiàn)實(shí)中的視覺接口方面開發(fā)出了部分硬件，并提出了有關(guān)算法及實(shí)現(xiàn)方法；實(shí)現(xiàn)了分布式虛擬環(huán)境網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，建立了網(wǎng)上虛擬現(xiàn)實(shí)研究論壇，可以提供實(shí)時(shí)三維動態(tài)數(shù)據(jù)庫，提供虛擬現(xiàn)實(shí)演示環(huán)境，提供用于飛行員訓(xùn)練的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，提供開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)平臺，并將要實(shí)現(xiàn)與有關(guān)單位的遠(yuǎn)程連接。中國科技開發(fā)院威海分院主要研究虛擬現(xiàn)實(shí)中視覺接口技術(shù)，完成了虛擬現(xiàn)實(shí)中的體視圖象對算法回顯及軟件接口。他們在硬件開發(fā)上己經(jīng)完成了LCD紅外立體眼鏡，并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商品化。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，向人們展示了誘人的前景，近幾年，虛擬現(xiàn)實(shí)在許多領(lǐng)域都得到了開發(fā)和應(yīng)用，現(xiàn)將其主要的應(yīng)用領(lǐng)域簡介如下：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)一出現(xiàn)，就受到各國軍界的青睞。從90年代初起，美國率先將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用于軍事領(lǐng)域，主要用于以下四個(gè)方面：虛擬戰(zhàn)場環(huán)境即通過相應(yīng)的三維戰(zhàn)場環(huán)境圖形圖像庫，包括作戰(zhàn)背景、戰(zhàn)地場景、各種武器裝備和作戰(zhàn)人員等，為使用者創(chuàng)造一種險(xiǎn)象環(huán)生、幾近真實(shí)的立體戰(zhàn)場環(huán)境。以增強(qiáng)其臨場感覺，提高訓(xùn)練質(zhì)量。進(jìn)行單兵模擬訓(xùn)練讓士兵穿上數(shù)據(jù)服，戴上頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套，通過操作傳感裝置選擇不同的戰(zhàn)場背景，輸入不同的處置方案，體味不同的作戰(zhàn)效果，進(jìn)而像參加實(shí)戰(zhàn)一樣，鍛煉和提高技術(shù)水平、快速反應(yīng)能力和心理承受力。如美空軍用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研制的飛行訓(xùn)練模擬器，能產(chǎn)生視覺控制，能處理三維實(shí)時(shí)交互圖形，且有圖形以外的聲音和觸感，不但能以正常方式操縱和控制飛行器，還能處理虛擬現(xiàn)實(shí)中飛機(jī)以外的各種情況，如氣球的威脅、導(dǎo)彈的發(fā)射軌跡等。實(shí)施諸軍兵種聯(lián)合演習(xí)建立一個(gè)“虛擬戰(zhàn)場”，使參戰(zhàn)雙方同處其中，根據(jù)虛擬環(huán)境中的各種情況及其變化，“調(diào)兵遣將”、“斗智斗勇”，實(shí)施“真實(shí)的”對抗演習(xí)。四是進(jìn)行指揮員訓(xùn)練。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，根據(jù)偵察情報(bào)資料合成出戰(zhàn)場全景圖，讓受訓(xùn)指揮員通過傳感裝置觀察敵我兵力部署和戰(zhàn)場情況，以便判斷敵情，定下正確決心。美國海軍開發(fā)的“虛擬艦艇作戰(zhàn)指揮中心”就能逼真地摸擬與真的艦艇作戰(zhàn)指揮中心幾乎完全相似的環(huán)境，生動的視覺、聽覺和觸覺效果，使受訓(xùn)軍官沉浸于“真實(shí)的”戰(zhàn)場之上。用VR技術(shù)可以建造人體模型、電腦太空旅行、化合物分子結(jié)構(gòu)顯示等。由于形象真實(shí)，大大提高了人們的想象力、激發(fā)了受教育者的學(xué)習(xí)興趣， 學(xué)習(xí)效果十分顯著。對于許多不能失誤的高難度儀器訓(xùn)練或是需要不斷反復(fù)練習(xí)的操作訓(xùn)練，如外科手術(shù)、開飛機(jī)、滑雪、開挖土機(jī)、開拖吊機(jī)、核子潛艇操作等，利用虛擬現(xiàn)實(shí)來作為新進(jìn)人員的訓(xùn)練是一個(gè)趨勢。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在遠(yuǎn)程教學(xué)中的作用彌補(bǔ)遠(yuǎn)程教學(xué)條件的不足。在遠(yuǎn)程教學(xué)中，往往會因?yàn)閷?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)場地、教學(xué)經(jīng)費(fèi)等方面的原因，而使一些應(yīng)該開設(shè)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行。利用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，可以彌補(bǔ)這些方面的不足，學(xué)生足不出戶便可以做各種各樣的實(shí)驗(yàn)，獲得與真實(shí)實(shí)驗(yàn)一樣的體會，從而豐富感性認(rèn)識，加深對教學(xué)內(nèi)容的理解。避免真實(shí)實(shí)驗(yàn)或操作所帶來的各種危險(xiǎn)以往對于危險(xiǎn)的或?qū)θ梭w健康有危害的實(shí)驗(yàn)，一般采用電視錄像的方式來取代實(shí)驗(yàn)，學(xué)生無法直接參與實(shí)驗(yàn)，獲得感性認(rèn)識。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)．則可以免除這種顧慮。學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，可以放心地去做各種危險(xiǎn)的或危害人體的實(shí)驗(yàn)。例如，虛擬的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以避免化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的燃燒、爆炸所帶來的危險(xiǎn)；虛擬的外科手術(shù)，可避免由于學(xué)生操作失誤，而造成“病人”死亡的醫(yī)療事故；虛擬的飛機(jī)駕駛教學(xué)系統(tǒng)，可免除學(xué)員操作失誤而造成飛機(jī)墜毀的嚴(yán)重事故。徹底打破空間、時(shí)間的限制利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以徹底打破空間的限制。大到宇宙天體，小至原子粒子，學(xué)生都可以進(jìn)入這些物體的內(nèi)部進(jìn)行觀察。例如學(xué)生可以進(jìn)入虛擬發(fā)電廠內(nèi)，考察發(fā)電機(jī)的每個(gè)部件的工作情況以及每個(gè)部件之間的相互聯(lián)系，了解整個(gè)發(fā)電過程，這是電視錄像媒體和實(shí)物媒體所無法比擬的。虛擬技術(shù)還可以突破時(shí)間的限制，一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過程，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以在很短的時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)給學(xué)生觀察。例如，生物中的孟德爾遺傳定律，用果蠅做實(shí)驗(yàn)往往要幾個(gè)月的時(shí)間，而虛擬技術(shù)在一堂課內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)。虛擬歷史人物可以用VR系統(tǒng)塑造偉人、名人、教師、學(xué)生、醫(yī)生等各種人物形象，創(chuàng)設(shè)一個(gè)人性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，使遠(yuǎn)教學(xué)生能夠在自然、親切的氣氛中進(jìn)行學(xué)習(xí)。例如，在虛擬的課堂學(xué)習(xí)氣氛中，遠(yuǎn)教學(xué)生可以與虛報(bào)的教師、學(xué)生一起交流、討論，共同探討學(xué)習(xí)中的各種問題，進(jìn)行協(xié)作化學(xué)習(xí)。例如，在思想品德課教學(xué)中，學(xué)生可以與虛擬的歷史人物如岳飛、楊家將、孫中山等一起座談、交流，通過先進(jìn)人物的言行來感化學(xué)生，從而達(dá)到思想品德教育的目的。再如，在外語教學(xué)中，可以通過計(jì)算機(jī)虛擬學(xué)生到國外旅游的情境，讓學(xué)生與人交談，達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生口語的目的。技能訓(xùn)練虛擬現(xiàn)實(shí)的沉浸性和交互性，使學(xué)生能夠在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演一個(gè)角色，全身心地投入到學(xué)習(xí)環(huán)境中去，這非常有利于學(xué)生的技能訓(xùn)練。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以做各種各樣的技能訓(xùn)練。例如軍事作戰(zhàn)技能、外科手術(shù)技能、教學(xué)技能、體育技能、汽車駕駛技能、果樹栽培技能、電器維修技能等各種職業(yè)技能的訓(xùn)練。由于這些虛擬的訓(xùn)練系統(tǒng)無任何危險(xiǎn)，學(xué)生可以不厭其煩地反復(fù)練習(xí)，直至掌握操作技能為止。例如：在虛擬的飛機(jī)駕駛訓(xùn)練系統(tǒng)中，學(xué)員可以反復(fù)操作控制設(shè)備，學(xué)習(xí)在各種天氣情況下駕駛飛機(jī)起飛、降落，通過反復(fù)訓(xùn)練，達(dá)到熟練掌握駕駛技術(shù)的目的。工程很大程度上依賴于圖形工具，以便直觀地顯示各種產(chǎn)品，目前CAD/CAM已經(jīng)成為機(jī)械、建筑 等領(lǐng)域必不可少的軟件工具。VRML使工程人員能通過Internet/Intranet 按協(xié)作方式進(jìn)行三維模型的設(shè)計(jì)、交流和發(fā)布，進(jìn)一步提高生產(chǎn)率并削減成本。隨著電子商務(wù)的日益普及，Internet對各個(gè)公司和商家具有特別的吸引力。VRML有可能大幅度改善顧客購買商品的經(jīng)歷。顧客可以訪問虛擬世界中的商店，在那里挑選商品，然后通過Internet辦理付款手續(xù)，商店則及時(shí)把商品送到顧客手中。在不動產(chǎn)、移動不便大型貴重產(chǎn)品的業(yè)務(wù)推廣與銷售，它可使得客戶在購買前先看產(chǎn)品的外貌與內(nèi)在，甚至于在虛擬世界中使用這產(chǎn)品，對房屋、土地、鍋爐、大型機(jī)具、家具、醫(yī)療材、健身器材、設(shè)計(jì)公司等方面都很有幫助。娛樂是VR的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域。VR為我們提供了一個(gè)功能十分強(qiáng)大的在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)造各種環(huán)境 的平臺，它能提供更好的多人之間的交互，提供更加逼真的虛擬環(huán)境，從而使人們能夠享受其中的樂趣，帶來更好的娛樂感覺。VRML目前正朝著實(shí)時(shí)通信、大規(guī)模用戶交互的方向發(fā)展。Microsoft公司預(yù)估，未來大部分的個(gè)人電腦游戲都是在Windows上，而且都是虛擬現(xiàn)實(shí)的游戲?，F(xiàn)在已有許多虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境電腦游戲。例如毀滅戰(zhàn)士（DOOM）、天旋地轉(zhuǎn)（Descent）等。對于股市行情顯示、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、人機(jī)界面、物體理論模擬、車禍現(xiàn)場重現(xiàn)等許多題目，都可以把數(shù)據(jù)與理論訴諸于三度空間的虛擬顯示來表現(xiàn)。 虛擬現(xiàn)實(shí)具有最高的效率，隨著技術(shù)的不斷完善，成本的逐步下降以后的市場展望是相當(dāng)樂觀的。第三章：項(xiàng)目背景近幾年隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，學(xué)校為了展示自身風(fēng)采,越來越重視宣傳,需要一種更為直接的方式宣傳自己。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于學(xué)校,就是虛擬校園,能夠全方位地展示學(xué)校的各種軟硬件環(huán)境。一個(gè)先進(jìn)高校整個(gè)系統(tǒng)里面，最薄弱的環(huán)節(jié)就是校園的電子化信息建設(shè)，雖然在整體或者局部實(shí)現(xiàn)自動化，但是對校園信息整體上沒有一個(gè)立體化、形象化的展示，只能通過基礎(chǔ)文字性的網(wǎng)頁，加上幾張照片，算是對學(xué)校的一個(gè)展示，這樣不但給學(xué)校自身形象建設(shè)上拖后腿，另一方面也不利于新生和家長對校園環(huán)境有一個(gè)快速全面的了解，從而去花大量的時(shí)間和力氣去徒步丈量。而虛擬校園也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育培訓(xùn)中最早的具體應(yīng)用，它由淺至深有三個(gè)應(yīng)用層面，分別適應(yīng)學(xué)校不同程度的需求：簡單的虛擬我們的校園環(huán)境供游客瀏覽,基于教學(xué)、教務(wù)、校園生活，功能相對完整的三維可視化虛擬校園，以學(xué)員為中心，加入一系列人性化的功能，以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為遠(yuǎn)程教育基礎(chǔ)平臺，虛擬遠(yuǎn)程教育、虛擬現(xiàn)實(shí)可為高校擴(kuò)大招生后設(shè)置的分校和遠(yuǎn)程教育教學(xué)點(diǎn)提供可移動的電子教學(xué)場所，通過交互式遠(yuǎn)程教學(xué)的課程目錄和網(wǎng)站，由局域網(wǎng)工具作校園網(wǎng)站的鏈接，可對各個(gè)終端提供開放性的、遠(yuǎn)距離的持續(xù)教育，還可為社會提供新技術(shù)和高等職業(yè)培訓(xùn)的機(jī)會，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。傳統(tǒng)的虛擬校園都是建立在二維平面地圖和影像地圖的基礎(chǔ)上，已經(jīng)不能滿足學(xué)校對外招生宣傳、校園導(dǎo)航、信息化管理的多元化功能需求。利用最新的計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，產(chǎn)生了最先進(jìn)的三維虛擬校園技術(shù)，三維比二維平面更直觀形象，更逼近校園的實(shí)景，三維虛擬校園還具有智能化的POI查詢定位功能和管理后臺標(biāo)注功能，是虛擬校園建設(shè)的革命性突破。對于當(dāng)代的大學(xué)生，是社會群體中一個(gè)非常龐大的集體，根據(jù)2013中國統(tǒng)計(jì)年鑒統(tǒng)計(jì)我國在校大學(xué)生（本科以上包含本科）人數(shù)多達(dá)3000萬，市場前景非常廣闊。而“VR虛擬校園”這一網(wǎng)絡(luò)客戶端產(chǎn)品，正是針對這樣的一個(gè)群體——基于對大學(xué)校園的介紹，集成校園導(dǎo)航、校容校貌展示、招生宣傳、校園信息化管理的新一代三維虛擬校園系統(tǒng),以先進(jìn)的三維虛擬校園技術(shù)構(gòu)建學(xué)校主體框架，通過網(wǎng)絡(luò)客戶端形式安裝于用戶的計(jì)算機(jī)中，利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)更新和共享信息進(jìn)行維護(hù)。