2017年VR虚拟现实技术在各行各业的应用及发展趋势探析报告
前言
信息产业是我国国民经济的基础性、战略性、先导性产业，对我国经济结构调整具有重要的示范意义，是稳增长、促改革的主战场。我国是全球领先的信息产业大国，以虚拟现实等产品为代表的一批市场反响好、用户体验佳的创新性产品推动了供给侧改革，成为提升消费类电子产品有效供给能力的重要手段。
虚拟现实技术起源于20世纪60年代，是指借助计算机系统及传感器技术生成三维环境，创造出一种崭新的人机交互方式，通过调动用户各种感官（视觉、听觉、触觉、嗅觉等）来享受更加真实的、身临其境的体验。随着硬件性能的提升和成本的大幅度降低，近年来虚拟现实产品获得了广泛发展，特别是2016年美国消费电子展上，虚拟现实产品成为展会的绝对主角。
在工业和信息化部电子信息司指导下，中国电子技术标准化研究院组织编写了《虚拟现实产业发展白皮书》。本白皮书全面阐述国内外虚拟现实产业发展现状、技术特点、关键技术环节和主要应用领域等，并分析未来提升空间，给出相应的政策建议。最后，列出了当前国内外已发布的部分典型虚拟现实产品。
目录
一、虚拟现实发展情况综述4
（一）我国虚拟现实产业发展情况4 （二）国际虚拟现实产业发展情况5 （三）虚拟现实标准化情况7
二、虚拟现实技术特点10
（一）技术综述10
（二）虚拟现实产业链12
（三）虚拟现实技术演进方向13
（四）虚拟现实技术瓶颈和急需解决问题16
三、关键领域应用19
（一）军事领域19
（二）游戏娱乐领域19
（三）医学领域20
（四）工业领域20
（五）教育文化领域21
四、我国虚拟现实提升空间21
（一）需提升硬件性能以支撑数据快速处理21 （二）需完善应用生态环境以拓展应用范围22 （三）需加强公共服务解决行业共性问题23
五、政策建议23
（一）提前谋划布局做好顶层设计24 （二）推进产业化和行业应用25
（三）加强文化和品牌建设27
附件：部分典型产品代表29
（一）蚁视（VR头盔）29
（二）深圳3Glasses（VR头盔和一体机）33 （三）乐相大朋（一体机）34
（四）乐视（手机VR头盔）35
（五）HTC（VR头盔）36
（六）三星（手机VR头盔）36
（七）索尼Morpheus（VR头盔）36
（八）微软HoloLens（AR头盔）36
（九）OculusRift（VR头盔）36
一、虚拟现实发展情况综述
虚拟现实技术是一种计算机仿真系统，通过对三维世界的模拟创造出一种崭新的交互系统。它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为系统仿真，并使用户沉浸到该环境中。在产业界，将虚拟现实定义为三类技术应用方式：虚拟现实（VR，Virtual Reality）、增强现实（AR，Augmented Reality）和混合现实（MR，Mixed Reality）。实际上，在学术界的划分中，混合现实技术还分为增强现实和增强虚拟环境（AVE，Augmented Virtual Environment）两类。
（一）我国虚拟现实产业发展情况
根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要》（2006～2020）的内容，虚拟现实技术属于前沿技术中信息技术部分三大技术之一。重点研究电子学、心理学、控制学、计算机图形学、数据库设计、实时分布系统和多媒体技术等多学科融合的技术，研究医学、娱乐、艺术与教育、军事及工业制造管理等多个相关领域的虚拟现实技术和系统。
我国从90年代起开始重视虚拟现实技术的研究和应用，由于技术和成本的限制，主要应用对象为军用和高档商用，适用于普通消费者的产品近年来才随着芯片、显示、人机交互技术的发展，逐步进入市场。
目前，我国虚拟现实企业主要分为两大类别。一是成熟行业依据传统软硬件或内容优势向虚拟现实领域渗透。其中智能手机及其他硬件厂商大多从硬件布局。比如，联想与蚁视合作研发的便携式设备乐檬蚁视虚拟现实眼镜；魅族与拓视科技开展合作，推出手机虚拟现实头盔。而游戏、动漫制作厂商或视频发布平台，大多从软件和内容层面切入。2015年7月，爱奇艺宣布将发布一款非商用的虚拟现实应用，目前已经和一些虚拟现实厂商做了初步适配，优酷土豆集团董事长兼CEO古永锵在首届开放生态大会上宣布将正式启动虚拟现实内容的制作。二是新型虚拟现实产业公司，包括生态型平台型公司和初创型公司。该类型企业在硬件、平台、内容、生态等领域进行一系列布局，以互联网厂商为领头羊。如腾讯、暴风科技、乐视网等。
（二）国际虚拟现实产业发展情况
早在20世纪90年代，就已经有3D游戏上市，虚拟现实在当时也引发了类似于当前的关注度。例如，游戏方面有Virtuality的虚拟现实游戏系统和任天堂的Vortual Boy游戏机，电影方面有《异度空间》(Lawnmower Man)、《时空悍将》(Virtuosity)和《捍卫机密》(Johnny Mnemonic)，书籍方面有《雪崩》(Snow Crash)和《桃色机密》(Disclosure)。但是，当时的虚拟现实技术没有跟上媒体不切合实际的想象。例如，3D游戏画质较差，价格高，时间延迟，设备计算能力不足等。最终，这些产品以失败告终，因为消费者对这些技术并不满意，所以第一次虚拟现实热潮就此消退。
2014年，Facebook以20亿美元收购Oculus后，类似的虚拟现实热再次袭来。在过去的两年中，虚拟现实/增强现实领域共进行了225笔风险投资，投资额达到了35亿美元。Digi-Capital数据（2015年12月）显示，过去12个月各企业在增强/虚拟现实领域的投资，其投资额已突破10亿美元。而根据CBInsights的统计，2014年全球虚拟现实公司的风险融资额高达7.75亿美元，同比增长超过100%，2015H1实现融资额2.48亿美元。与90年代的失败相比，当前计算机的运算能力足够强大，足以用于渲染虚拟现实世界。同时，手机的性能得到大幅提升。总之，当前的技术已经解决了90年代的许多局限。也正因如此，一些大型科技公司逐步参与其中。
Oculus首席科学家迈克尔阿布拉什(Michael Abrash)表示，公司仍在继续研发触觉、视觉显示、音频和追踪等方面的技术。这意味着2016年发布的虚拟现实/增强现实产品将开始解决上述问题，并且在未来三、五年里还会持续改善。目前虚拟现实行业仍处于起步阶段，供应链及配套还不成熟，但是发展前景引人想象，预计未来市场潜力巨大。按照Digi-Capital预测，虚拟现实/增强现实硬件和软件市场潜力将达到1500亿美元规模，预计未来5年复合增长率超过100%。而据游戏行业分析公司Superdata预测，到2017年底将会卖出7000万台虚拟现实头显，带来88亿美元的虚拟现实硬件盈利和61亿美元的虚拟现实软件盈利。根据Trend Force的最新预测，2016年虚拟现实的市场总价值将会接近67亿美元。到2020年，如果苹果加入，其价值可能会高达700亿元美金。从各咨询研究机构预测数据来看，虚拟现实/增强现实未来5年将实现超高速增长。
表1 国内外虚拟现实行业在发展过程中的主要区别
（三）虚拟现实标准化情况
虚拟现实产业快速健康发展需要标准和规范引导，目前标准严重缺失，整个产业链发展就像带着锁链在跳舞，这个锁链就是不适合虚拟现实的一些现有标准和规范，因为虚拟现实的一些技术要求超出了原有的一些配套行业的技术要求。
8.3.2 场景模型的构建 建立了消防车的3ds模型后，我们就可以来定义一个消防车类了。消防车类中包含车身、云梯、吊篮成员对象，这些对象通过前节介绍的3ds载入类C3DSLoader来定义。此外我们在吊篮上安置一个消防水枪来模拟喷水效果，为此用前章定义好的粒子系统类CparticleSys来定义一个水枪效果对象。为实现云梯的交互运动，增加了云梯水平旋转的变量theta，和俯仰运动的变量phi。车身的运动由变量Position来控制。其消防车类的定义如下： //注：以下代码写在文件Motor.h中 #include "gl/glut.h" #include "3DSLoader.h" #include "Particle.h" class CMotor //消防车类 { public: float Position[3]; //车位置 float theta; //云梯支架旋转角 float phi; //云梯俯仰角 //定义3ds载入对象 C3DSLoader m_3DSMotor; //车身 C3DSLoader m_3DSSupport; //云梯支架 C3DSLoader m_3DSLadder; //云梯 C3DSLoader m_3DSBasket; //篮子 CParticleSys m_WaterGun; //水枪效果 CMotor(); //构造函数 virtual ~CMotor(); //析构函数 void DrawMotor(); //绘制车 void Init(); //初始化 }; 车身模型，云梯模型和吊篮模型的载入以及水枪的初始化通过成员函数Init来完成，其实现形式如下： //注：以下代码写在文件Motor.cpp中 void CMotor::Init() { m_3DSMotor.Load3DSModel("3DSModel\\武警学院车身1.3DS"); m_3DSSupport.Load3DSModel("3DSModel\\云梯支架.3ds"); m_3DSLadder.Load3DSModel("3DSModel\\云梯.3ds"); m_3DSBasket.Load3DSModel("3DSModel\\吊篮.3ds"); m_WaterGun.SetPosition(0,0,0); //水枪位置 m_WaterGun.SetMode(0.5,100, 10,-0.8,1); //粒子系统模式设置 m_WaterGun.Init(PI/2,PI/3);//水枪方向 } 消防车的绘制过程在成员函数DrawMotor中来完成，其实现形式如下： //注：以下代码写在文件Motor.cpp中 void CMotor::DrawMotor()
虚拟现实的创新案例——NervGear 什么是虚拟现实技术? 虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统它利用计算机生成一种模拟环境是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。利用这种技术，可以打破现实中我们对现世观念的界限，例如，可以把一组虚拟的建筑物投射到现实中，查看它的实现可行性。又或者把磁场路径这种虚拟的东西在现实环境中展现出来，让学生们更容易去理解。 到目前2015年为止，利用虚拟现实技术的产品有哪些呢？有基于VR技术的SONY公司出品的PlayStation VR、有基于AR技术的microsoft公司出品的hollens。这两大公司各自产品所代表这两大分支最前沿技术。PlayStation VR优点可视角度广，画质靓丽，让人沉浸在虚拟的环境中，但缺点就是需要依靠手柄作为操纵杆，无法做到单凭双手的灵活操作！缺乏直接交互性。而hollens刚刚相反，强大的可操纵性，可以全凭双手或眼镜进行操作(延迟也就0.5秒左右)，而且可以把一组虚拟的画面几乎无瑕疵的投影在现实环境中，但最大的缺点(也是AR最大的缺点)是可视角度仅有20-40度左右，相当之小，使应用扩展范围大大缩小。 其实在我看来，当今的VR与AR技术也只是虚拟现实技术的半成品，真正的虚拟现实应该是人完全沉浸在虚拟的环境中，而不仅是只有视觉，还有听觉，味觉，触觉.可以说与现实世界的生活方式几乎无差别。而这种技术称呼为完全潜行技术。这种技术是利用人脑与机器相互发出的脑电波的交流，使人完全进入一个全新的世界，在这个世界你可以像现实世界一样行走、跑步、呼吸，而实现中你的手脚由于机械装置发出的脑电波暂时阻隔了手脚活动神经的传输，所以不会有任何反应，而利用这种完全潜行技术的机械装置产品称为NervGear。 NervGear的优点是利用完全潜行技术使人完全进入一个虚拟的现实世界，在这里，可以做任何你所能想象的事情，例如可以在这简单准确地画出CAD图、公司各方负责人可以随时随地聚集一齐进行开会、全新玩游戏模式、在医疗方面可以更加准确地，几乎1比1无差别地进行3D打印器官，在教学方面，一切虚拟模糊难理解的现象都可以在这个世界里完全具体地展现出来…………完全潜行技术是AR与VR优点的结合体，一来解决了可视角度的问题，二来解决了操作交互性的问题。
虚拟现实技术应用实例研究报告
虚拟现实技术应用实例研究报告 1引言 虚拟现实(V irtua l Rea lity. 简称VR)是一种多通道的新型人机交互接口, 人们能够经过视觉、听觉、触觉和加速度感等多种感觉通道感知计算机模拟的虚拟世界, 也能够经过移动、语音、表情、手势及视线等最自然的方式和虚拟世界交互, 从而产生身临其境的体验。虚拟现实技术是计算机技术、传感器技术、人机交互技术、人工智能技术等多种技术的综合发展, 当前已经在军事、医学、教育、娱乐、制造业、工程训练等各个方面得到应用, 它被认为是当前及将来影响人们生活的重要技术之一。 2虚拟现实的应用 虚拟现实技术是帮助人们解决实际问题或给人们提供传递信息、思想和情感的一种有效方法。近年来, 随着计算机技术、交互技术和人工智能等相关技术的快速发展, 虚拟现实技术取得了巨大的进步, 以此为基础的实际应用也得到了很快的发展和提高。虚拟现实技术适合应用于使用计算机仿真技术或计算机模拟技术的场合, 特别是需要在三维空间中表现仿真模拟的过程或结果且需要实时的直接交互时, 虚拟现实技术具有很大的优势。最初, 虚拟技术是美国航空航天局与军事部门为了模拟训练而开发的, 当前虚拟现实技术已经被运用到教育、医疗卫生、工程制造、航空航天、军事仿真、科学研究等各个领域中。 3. 1教育与培训
近年来, 虚拟环境技术的发展吸引了教育界和工业界的目光。虚拟现实能够用来表示深奥的概念、复杂的技术和实验等, 也能够模拟操作环境和工作流程等。 3. 1. 1教育 当前, VR已成为一种大人和小孩都喜欢的一种教学方式, 它的沉浸感和多种方式的交互性让人们觉得十分有趣。经过VR的交互环境、再现能力及一对一的实践, 能够提高学生们的记忆力和学习兴趣;具有真实的可视化能力, 很适于表示难以理解的抽象概念;经过模拟化学、物理等实验, 学生们不需要冒着真实实验中可能存在的安全问题的风险, 就能够很好的学习到相应的知识。比如, 针对在学习微分代数和微分几何时经常遇到的困难, 瑞典皇家理工学院的研究人员开发了共享的虚拟环境CyberM a th, 能够以一种很愉快的方式来表现复杂的数学概念。在实际条件不允许的情况下, 虚拟现实给我们真实地体验某种现实的能力。对于地球科学和环境科学来说, 实验室练习、野外观察和野外旅行是基本课程, 可是由于距离、时间、花费、安全的限制或者真实环境的高度复杂性等原因, 野外练习和旅行可能不能够进行。针对这种情况, 佛罗里达大学的V. Ram asunda ram 等开发了一个环境的虚拟野外实验室, 用来研究野外环境的属性, 并刺激了学生的高层次认知技巧。 3. 1. 2培训 与传统的培训方法相比, 基于VR的培训系统, 在没有真正地安装设备的情况下, 学员能够接受生产过程和方法的培训, 充分的感
关键字：成功案例、R520 G6、R630 G6、SF640、VMWare 厦门湖里区政府VT项目 项目背景 政府作为国家行政机构，承担着大量的公众事务的管理和服务职能，其信息化建设是社会的需要。我国已经把信息化作为非常重要的战略提出来。我国信息化的工作首先从电子政务入手，带动其他领域信息化的工作。而电子政务就是建立电子政务的平台，通过电子政务更好地提高政府管理水平，更好地为公众服务。可以说政府信息化是社会信息化的基础。 从世界范围来看，推进政府部门办公网络化、自动化、电子化，全面信息共享已是大势所趋。联合国经济社会事务部把推进发展中国家政府信息化作为今后的工作重点，希望通过信息技术的应用改进政府组织，重组公共管理，最终实现办公自动化和信息资源的共享。 电子政务是完善现代政府管理，适应政府职能转变的一项管理措施，是政府运作管理机制的范式转变。政府管理作为上层建筑，必须服务于时代的社会经济基础。新经济形势要求政府必须削减旧经济时期膨胀起来的许多不必要的权力，把政府包揽的社会事务大部分还给社会，由社会组织自行管理。这样，政府部门就可以把握全局，进行宏观管理，有利于大幅节约政府管理成本，转变政府作风，防止腐败现象。这是进一步协调社会矛盾的重要渠道，是现代社会发展的重要标志。 由于政府信息化是社会信息化的基础，电子政务的主要目的是推进政府部门办公自动化、网络化、电子化，全面信息共享等工作进程，从而营造运用信息及通信技术打破行政机关的组织界限的电子化虚拟机关，实现广泛范围意义的政府机关间及政府与社会各界之间经由各种电子化渠道进行相互沟通，并依据人们的需求、人们可以使用的形式、人们要求的时间及地点，提供人们各种不同的针对个性的服务选择。电子政务加快政府职能的转变，扩大对外交往的渠道，密切政府与人民群众的联系，提高政府工作效率。 政府信息中心建设对服务器和存储系统有着严格的要求。首先要有超强的计算能力和事务处理能力，可以承受长时间、大用户量的并发访问，快速处理大容量的数据存储，高效完成数据库的各种录入、查询、更改、报表生成等操作；其次，服务器系统的可靠性、可用性、易用易管理对于用户也是极为重要的。如果系统出现故障，造成服务的中断，或者重要资料的丢失，会给用户造成无法挽回的损失。所以，用户在选择服务器-存储系统时一定要考虑高可用的系统方案。
西安曲江数字科技有限公司https://www.doczj.com/doc/a12899308.html, 虚拟现实在各行应用六则（三） 一、虚拟现实的计算机技术：计算机体系结构 虚拟现实对计算机系统的要求，只包括了视觉显示对计算机系统的要求。位姿传感器的数据处理，一般不在主计算机上进行，而是由专用的电子设备完成。听觉显示，力觉触觉显示，研究工作和实际应用还较少，对其计算要求的认识还较少。听觉显示和力觉触觉显示的计算，往往由专用计算机完成。所以，当前的虚拟现实计算机，主要完成视觉显示的计算任务。 帧频和延迟时间的要求 VR要求高帧频和快速响应，这是由于其内在的交互性质。 要求的帧频和延迟一般取决于环境特性。只有慢速运动物体的较静的环境，可以用帧频每秒8至10，和0.1秒延迟。如果环境有高速运动的物体，则要求高帧频（>60Hz）和短延迟。所有情况下，若帧频低于每秒8帧，则失去三维环境的生动感，若延迟大于0.1秒，则很难操作环境。因此，帧频必须大于8到10帧/秒,总延迟必须小于0.1秒。 帧频概念来自动图像技术。在动图像显示中，每一帧实际上是静止照片。如果新照片快速接替旧照片，就产生连续运动的幻觉。修改率是在屏幕上的显示改变的速率。为符合基本的动图像技术，理想的修改率是每秒20帧（新图像）。 对计算机硬件，帧频有几个含义。它们大致分类为：图形的帧频，计算的帧频，数据存取的帧频。为了维持在VR中的临场和沉浸感，图形帧频是关键的。这些帧频可能是独立的，图像场景可能变化，而没有来自用户视点运动的计算和数据存取。这时，图形的帧频大于计算的帧频和数据存取的帧频。经验表明，图形帧频率应尽可能高，低于每秒10帧的帧频严重降低临场的幻觉。如果图形显示依靠计算和数据存取，则计算和数据存取帧频必须为8到10帧/秒，维持用户看到时间演化的幻觉。 如果应用允许交互控制，也要求快速响应。已知，长响应时间（滞后时间，延迟时间）严重降低用户性能。延迟时间是从用户的动作开始（如用户转动头部），经过位姿传感器感知用户位姿，把位姿信号传送给计算机，计算机计算新的显示场景，把新的场景传送给视觉显示设备，直到视觉显示设备显示出新的场景为止。这些延迟在计算机系统中来自很多因素，如数据存取时间、计算时间、绘制时间以及输入设备数据处理时间。类似帧频的情况，延迟的来源分成：数据存取、计算、图形。虽然延迟与帧频有关，但它们不同。系统可能有高帧频，但有较大的延迟时间，显示的图像和提供的计算结果是几帧以前的。研究表明，多于几毫秒的延迟会影响用户性能，而多于0.1秒的延迟有严重影响。 计算能力和场景复杂性 虚拟现实仿真的计算问题，是一种时间受限的计算。这是因为显示的帧频必须大于8到10帧/秒。于是，在0.1秒内，必须完成一次场景的计算。如果一个显示的场景中有10,000个三角形（或多边形），这个数量就反映了场景复杂性。这样，在每秒进行的10次计算中，就应该计算100,000个三角形（或多边形）。这表示了计算能力。 若要求更加逼真的仿真效果，就要增加场景复杂性。显示的场景中有更多的三角形（或多边形），显示的效果就更逼真。这就要求更强的计算能力，每秒计算更多的三角形（或多边形）。反之，如果只能使用能力有限的指定的计算机，则限定了计算能力，也就限定了场景复杂性。每个场景，只能用较少的三角形（或多边形），产生较粗糙的显示。这种考虑就是，计算能力和场景复杂性的折衷。 下面几节将介绍用于VR的各类计算机。对这些计算机，主要的技术指标就是其计算能力，也就是每秒计算的三角形（或多边形）的数目。应该注意，是否加纹理，是否反走样，采用哪一种明暗模型，都会影响到计算能力。加入这些复杂的功能，就会增加计算复杂性，从而减少每秒计算的三角形（或多边形）的数目。 下图表示，波音747-400飞机的两种复杂性不同的三维模型。（a）中的模型有520个顶点，406个多边形。（b）中的模型有7694个顶点，7556个多边形。效果图说明了明显的逼真度差别。 北京搜维尔国际贸易有限公司 地址：北京市海淀区上地七街1号汇众科技大厦819、821室（100085） E-mail：sale@https://www.doczj.com/doc/a12899308.html, 电话：0086-10-82772136 62986566 网址：https://www.doczj.com/doc/a12899308.html, https://www.doczj.com/doc/a12899308.html,
2016年最新虚拟现实VR 技术在各行业应用案例分析目录 3.1企业概况 (2) 3.2.Converse3D虚拟现实引擎 (2) 1、核心引擎 (3) 2、引擎特色 (4) 3、虚拟社区系统 (7) 4、系列工具软件 (7) 3.3Converse3D引擎行业应用实例 (11) 1、体育类游戏 (11) 2、解放军总后勤部虚拟档案室 . 11 3、数字油田三维仿真和消防演练系统 (12) 4、天津鑫茂城商业地产项目 (13) 5、数字城市三维虚拟仿真数字城市决策系统 (13) 6、文物古迹——良渚古城遗迹复原 (14) 7、中国海洋石油三维辅助决策系统 (15) 8、web3d多人在线交互社区 (16)
9、虚拟校园社区系统 (17) 10、虚拟商城(B2C) (17) 11、天津工业大学 (18) 12、深圳富士康工业集团 (19) 13、河北电力公司 (19) 3.1企业概况 北京中天灏景网络科技有限公司是一家专门致力于三维网络游戏和虚拟现实软件研发的高新技术企业，公司自主研发了Converse3D虚拟现实引擎系统，同时获得了Converse3D 虚拟现实引擎著作权登记证书，并将该引擎应用于多款三维游戏和虚拟现实系列软件，均取得了很好的经济效益和社会效益。 Converse3D虚拟现实引擎的问世打破了国外同类软件 独霸市场的格局，给中国的虚拟现实技术领域注入了强大的生命力。产品一经推出即被业界给与很高的评价，对游戏和虚拟现实展示良好的兼容是其他单纯的游戏引擎或虚拟现实引擎所做不到的，二者在功能上互为补充，相得益彰。
目前公司以软件开发、软件销售、项目制作、技术输出、虚拟现实内容提供为主营业务，迅速构建起了庞大的全国代理分销网络渠道和服务体系，使我们的产品和服务能最快速最优质的到达终端消费者。 我们为不同需求的用户提供了各种解决方案。既满足了一般客户的需求，又适应了特殊化需求。我们提供软件定制化定向开发，这是其他公司所不能提供的服务，在多变的市场环境下，这些都构成了我们的核心竞争力。 公司依附于强大的技术实力和完善的研发、销售、客服体系，在三维游戏和虚拟现实领域确立了其不可动摇的地位。我们在上海等各城市都有分支机构，依赖于我们强大的机构体系，相信我们的服务将做的更好。 Converse意为“颠覆”，我们是充满激情和创意的年轻人，相信我们能不断的颠覆传统，改革创新，时刻走在时代的最前列。 3.2.Converse3D虚拟现实引擎
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/a12899308.html, 《VR—虚拟现实世界》课程案例 作者：胡洁玲 来源：《课程教育研究·学法教法研究》2018年第28期 一、课程定位与价值 STEAM是科学（Science）、技（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Arts）和数学（Mathematics）五门学科的总称，多学科的交叉融合。STEAM教育并不是科学、技术、工程、艺术和数学教育的叠加，而是要将五门学科内容结合形成一个有机整体，从而可以更好地培养学生的新精神与践能力[1]。目前，国内比较多的是如何进行STEAM创新能力的培养，包括从各个学科进行展开分析，国内外现状开展课程的情况，如何打破课程之间的界限等方面展开。但是在初中阶段，因为学校内基础设备的限制，有时候不具备相应的全部器材，有些课程的开发具有局限性，很难进一步继续探究。而课外社会实践的延伸非常好的可以让学生利用课内知识进行课外的延伸，更加注重了学生的主动实践和个体发展。也更加体现了STEAM课程真正提高学生能力和核心素养这一最终目的。我将在这个课程中以学生感兴趣的VR技术为例，尝试利用课堂教学和课外社会实践相互结合，以实现新的突破，可以更好的培养学生的能力和科学素养。而这种课程开展方式也可以借鉴应用于其他需要更多社会资源支持的课程开发。 二、课程纲要 本课程主要从“课堂内”和“课堂外”两条维度展开STEAM课程，以达到课堂内外相结合，更多的利用社会资源，把教育的目的和对学生的素养培养最大化。本次课程以VR技术为例，对STEAM课程在初中可以更有效更可行性的展开做出新的尝试。 （一）学情分析 “中小学整合性STEM教学设计原则”中提到的整合性STEM教学的主要目标必须包含数学和（或）科学内容，并关注各学科间的联系[2]。八年级的学生已经在七上的时候学习了凸透 镜的成像原理，在八上也学习了视觉的产生过程，但是对于利用已学的知识来解释未知事物的能力却比较弱，还不能把课堂内的知识转化为一种服务于生活的能力。青少年对于VR技术这样的新事物具有充分的好奇心，容易调动起学习的积极性和探索意识，也可以以这节课为契机，激发学生对新的科技事物的观察和思考。对于初步接触STEAM课程的学生而言，可以在老师的带领下把科学和技术结合起来，可以应用多种学科的只是共同来探究尝试科技前沿技术。假期间，学生利用暑期社会实践小组去嘉兴市科技馆实地感受VR眼镜和技术的实际运用，感受了海底世界，消防灭火等操作，弥补了课堂上器材上的局限性。 （二）课程目标
虚拟现实初探 设计者：李瑞玲 单位：广州市番禺区石北中学 案例名称：虚拟现实初探 适应范围（标明年级和模块）:高二多媒体技术应用（选修2） 课时：1课时 一、教学内容分析 本节教材为上海科技教育出版社《多媒体技术应用》第四章第二节，以制作校园全景图为例，通过两个任务：校园场景全景制作和评选最佳作品，让学生在活动中感受虚拟现实，学习虚拟现实的基本知识及简单虚拟现实作品的制作方法。 教学重点：1、理解什么是虚拟现实及虚拟现实技术。 2、拍摄和制作全景图作品。 教学难点：全景图照片的拍摄。 二、教学对象分析 在电影、电视和游戏中，学生接触过虚拟现实，但是对虚拟现实的认识比较模糊，通过学习虚拟现实的基本知识，使学生更好地理解虚拟现实。高二年级学生经过必修模块的学习，具备一定的计算机操作能力，初步形成协作探究能力。 三、教学目标 1、知识与技能 （1）了解虚拟现实的含义、基本特征及其应用前景。 （2）掌握全景图照片素材的拍摄技巧。 （3）掌握用Ulead COOL 360制作简单虚拟现实作品的方法。 2、过程与方法 学会从需求出发，选择合适的设备和软件拍摄和制作全景图，并根据全景图的创作过程和结果进行自评与互评。 3、情感态度与价值观 使学生初步感受虚拟现实技术的魅力和文化内涵，激发学生的学习兴趣，引发对科学技术的求知欲。 四、教学策略 发挥学生的主体性，让学生亲自尝试全景图照片的拍摄，以此突破本节的难点。结合专题学习网站，学习过程以自主探索为主，学习者之间进行交流、合作。教师以一种“导演”的身份参与、指导学生的学习过程，让学生主动地获取新知。 五、教学媒体选择 1、硬件环境——多媒体网络教室，数码相机，三角架 2、软件资源——全景图制作软件（Ulead COOL 360），“虚拟现实初探——全景图制作”专题学习网站，模块包括：引言、任务、资源、作品上传、作品评价、学习指引、讨论社区六、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动
VR样板间：虚拟现实颠覆您对购房的 所有概念 VR地产营销：自主研发交互式虚拟现实样板间 好莱坞电影天马行空曾经幻想的以前，在这些年以倍速实现在我们眼前，上一个十年我们并不知道生活真的会被彻底智能化。VR从概念走向技术走向你的身边，就是这么快。 虚拟这两个字这几年我们已经听的多了，真正重要的具有划时代的，是其能提供的真实细腻的感官体验。借助相应的设备（VR眼镜），使人产生超乎想象身临其境的感受。其原理是综合利用了仿真、计算机图形学、人工智能、多传感器和各种现实及控制等接口设备，在计算机上生成可交互三维环境，从而实现用户提供及时、没有限制地超越现实的虚拟沉浸环境。让使用者如同身临其境一般，以第一视角观察三维空间内的事物。 VR技术将向人类打开另一个充满想象的世界。 这项技术它已经在工程、科学技术、文化、医学、娱乐等领域得
到了广泛应用。目前，虚拟现实技术正从专业领域向大众领域转换，也许你会好奇，在被称为VR元年的2016年，它会以什么形式率先进入你的生活？作为一件价值不菲的游戏装备？作为家中新的豪华影 院？但您先不必花费现今仍然高企的价格购买设备只为一尝新鲜，VR 技术将率先以服务的身份来到您的身边——带您体验您未来的?家?。 VR技术在地产营销的应用场景 VR技术与房地产的结合乍听似乎很奇异，但实际上在现实领域的应用上，VR在国外首先介入的是样板房。VR技术融入地产营销，奇象VR自主研发交互式虚拟现实样板房是利用VR技术，再根据真实样板房的比例及设计制作而成的场景，它的核心是虚拟现实技术，载体是虚拟现实眼镜，只要戴上眼镜，就仿佛走进了?真实样板房?一样，可以进入房间虚拟体验户型。对于地产项目而言，再无需等到样板间房及园林景观示范区的落成。购房者只要戴上虚拟现实头盔，便能?走入?几年后才能落成的建筑主体内外和景观全景。 近些年来，人们对房地产的需求量越来越大，随着我国房地产行业的发展，竞争也趋向白热化，而如何在众多项目中脱颖而出，让客
虚拟现实——让生活更逼真 肖沪卫 （上海科学技术情报研究所 200031）摘要：人会做梦，会幻想，虚拟现实技术却能使梦想成真。未驾驶过飞机，也能知道驾机飞行的感觉；没有当过宇航员，却能体会到太空飞行中失重的滋味；虽不是潜水员，但能感受到深沉大海的孤寂和观看到神奇眩目的景观……虚拟现实技术所带来的身临其境的神奇效应正渗透到各行各业，成为近年来国际科技界关注的一个热点。它是建立在计算机图形学、人机接口技术、传感技术和人工智能等学科基础上的综合性极强的高新信息技术，在军事、医学、设计、艺术、娱乐等多个领域都得到了广泛的应用，被认为是21世纪大有发展前途的科学技术领域。本文如诗如画般全方位展现了虚拟现实技术的概念与应用前景。 未驾驶过飞机，也能知道驾机飞行的感觉；没有当过宇航员，却能体会到太空飞行中失重的滋味；虽不是潜水员，但能感受到深沉大海的孤寂和观看到神奇眩目的景观……虚拟现实技术所带来的身临其境的神奇效应正渗透到各行各业，成为近年来国际科技界关注的一个热点。它是建立在计算机图形学、人机接口技术、传感技术和人工智能等学科基础上的综合性极强的高新信息技术，在军事、医学、设计、艺术、娱乐等多个领域都得到了广泛的应用，被认为是21世纪大有发展前途的科学技术领域。 1 虚拟现实探秘 虚拟现实是从英文Virtual reality 一词翻译过来的，Virtual 就是虚假的意思，Reality 就是真实的意思，合并起来就是虚拟现实，也就是说本来没有的事物和环境，通过各种技术
虚拟出来，让你感觉到就如真实的一样。 关于虚拟现实的提法，历来多有争议。国外有人反对“Virtual Reality"这个词，称它太玄乎；国内也有人认为虚拟现实的译法不佳，而主张翻译为“灵境”，这给人一种空灵缥缈的感觉，颇有一些韵味。另外也有一些译法如实时环境、虚拟空间、人造现实、仿真技术等等。但在科学界，大多数人仍主张直译为虚拟现实，以求准确和符合现代语法。 1.1 什么是虚拟现实？ 人在现实世界中是通过眼睛、耳朵、手指等器官来实现视觉、听觉、触觉等功能的，人们可以通过视觉观察到色彩斑斓的外部环境，通过听觉感知丰富多彩的音响世界，通过触觉了解物体的形状和特性。 一个世纪以来,我们已经有一种虚拟现实——电话,或者说是声音的虚拟现实。对此,我们早就习以为常。但当19世纪,电话初次展现在人们面前时,这也是一种全新的世界。无论人们相隔多远,一个电话线就能把两个人联系起来,这难道不让人惊奇么？在人类历史上,这也是开天辟地头一遭。 20世纪20年代,诞生了电视，这种以声音和影像并茂的虚拟现实，打开了人类视觉空间，使人们足不出户，遍览天下大事。 然而这些远非真正意义上的虚拟现实。真正的虚拟现实在技术思想上有着质的飞跃,它直接将我们投入到虚拟的三维空间中去，与交互的环境融为一体。在这个虚拟的世界里，我们能够自由的运动，观看风景，就和真实的世界一样，我们有着足够的自主性，我们甚至可以捡起一块石头攻击敌人。 于是，我们可以认为：虚拟现实是人们利用计算机生成一个逼真的三维虚拟环境，将模拟环境、视景系统和仿真系统合三为一，并利用人机交互设备，把操作者与计算机生成的三维虚拟环境连结在一起。操作者通过人机交互设备，以自然的方式（如头