外文翻译
毕业设计题目：基于虚拟现实的虚拟实验
室的研究
原文1：VRML
译文1：虚拟现实
原文2：VR-LAB
译文2：虚拟现实实验室
原文1：
VRML
Durch die immer bessere Hardware ist es heute nicht mehr n?tig,für anspruchsvolle 3D-Grafiken spezielle Grafik-Workstations zu verwenden.Auf modernen PCs kann jeder durch dreidimensionale Welten fliegen.Um solche Welten zu definieren und sie über das Internet zu verbinden,wurde die Sprache VRML entwickelt. In diesem Beitrag geben wir einen überblick über die grundlegenden Konzepte der Version 2.0 von VRML.
●Geschichte von VRML
Im Frühling 1994 diskutierte auf der ersten WWW-Konferenz in Genf eine Arbeitsgruppe über Virtual Reality-Schnittstellen für das WWW.Es stellte sich heraus, da? man eine standardisierte Sprache zur Beschreibung von 3D-Szenen mit Hyperlinks brauchte. Diese Sprache erhielt in Anlehnung an HTML zuerst den Namen Virtual Reality Markup Language.Sp?ter wurde sie in Virtual Reality Modeling Language umbenannt. Die VRML-Gemeinde spricht die Abkürzung gerne …W?rml“ aus. Basierend auf der Sprache Open Inventor von Silicon Graphics (SGI) wurde unter der Federführung von Mark Pesce die Version 1.0 von VRML entworfen. Im Laufe des Jahres 1995 entstanden eine Vielzahl von VRML Browsern (u. a.WebSpace von SGI) und Netscape bot schon sehr früh eine hervorragende Erweiterung, ein sogenanntes PlugIn, für seinen Navigator an.Die virtuellen Welten, die man mit VRML 1.0 spezifizieren kann,sind zu statisch.Zwar kann man sich mit einem guten VRML-Browser flott und komfortabel durch diese Welten bewegen,aber die Interaktion ist auf das Anklicken von Hyperlinks beschr?nkt. Im August ’96,anderthalb Jahre nach der Einführung von VRML 1.0,wurde auf der SIGGraph ’96 die Version VRML 2.0 vorgestellt.Sie basiert auf der Sprache Moving Worlds von Silicon Graphics. Sie erm?glicht Animationen und sich selbst?ndig bewegende Objekte.Dazu mu?te die Sprache um Konzepte wie Zeit und Events erweitert werden.Au?erdem ist es m?glich, Programme sowohl in einer neuen Sprache namens VRMLScript oder in den Sprachen JavaScript oder Java einzubinden.
●Was ist VRML?
Die Entwickler der Sprache VRML sprechen gerne von virtueller Realit?t und virtuellen Welten.Diese Begriffe scheinen mir aber zu hoch gegriffen für das, was heute technisch machbar ist: eine grafische Simulation dreidimensionaler R?ume und Objekte mit eingeschr?nkten
Interaktionsm?glichkeiten.Die Idee von VRML besteht darin, solche R?ume über das WWW zu verbinden und mehreren Benutzern gleichzeitig zu erlauben, in diesen R?umen zu agieren.VRML soll architekturunabh?ngig und erweiterbar sein. Au?erdem soll es auch mit niedrigen übertragungsraten funktionieren. Dank HTML erscheinen Daten und Dienste des Internets im World Wide Web als ein gigantisches verwobenes Dokument, in dem der Benutzer bl?ttern kann.Mit VRML sollen die Daten und Dienste des Internets als ein riesiger Raum,ein riesiges Universum erscheinen, in dem sich der Benutzer bewegt – als der Cyberspace.
●Grundlegende Konzepte von VRML 2.0
VRML2.0 ist ein Dateiformat,mit dem man interaktive,dynamische, dreidimensionale Objekte und Szenen speziell fürs World- Wide-Web beschreiben kann.Schauen wir uns nun an,wie die in dieser Definition von VRML erw?hnten Eigenschaften in VRML realisiert wurden.
●3D Objekte
Dreidimensionale Welten bestehen aus dreidimensionalen Objekten die wiederum aus primitiveren Objekten wie Kugeln,Quadern und Kegeln zusammengesetzt wurden.Beim Zusammensetzen von Objekten k?nnen diese transformiert,d.h. z.B.vergr??ert oder verkleinert
werden.Mathematisch lassen sich solche Transformationen durch Matrizen beschreiben und die Komposition von Transformationen l??t sich dann durch Multiplikation der zugeh?rigen Matrizen ausdrücken.Dreh-und Angelpunkt einer VRML-Welt ist das Koordinatensystem.Position und Ausdehnung eines Objektes k?nnen in einem lokalen Koordinatensystem definiert werden.Das Objekt kann dann in ein anderes Koordinatensystem plaziert werden, indem man die Position, die Ausrichtung und den Ma?stab des lokalen Koordinatensystems des Objektes in dem anderen Koordinatensystem festlegt.Dieses Koordinatensystem und die in ihm enthaltenen Objekte k?nnen wiederum in ein anderes Koordinatensystem eingebettet werden.Au?er dem Plazieren und Transformieren von Objekten im Raum,bietet VRML die M?glichkeit,Eigenschaften dieser Objekte, etwa das Erscheinungsbild ihrer Oberfl?chen festzulegen.Solche Eigenschaften k?nnen Farbe,Glanz und Durchsichtigkeit der Oberfl?che oder die Verwendung einer Textur, die z.B.durch eine Grafikdatei gegeben ist, als Oberfl?che sein.Es ist sogar m?glich MPEG-Animationen als Oberfl?chen von K?rpern zu verwenden,d.
h.ein MPEG-Video kann anstatt wie üblich in einem Fenster wie auf einer Kinoleinwand angezeigt zu werden, z.B.auf die Oberfl?che einer Kugel
projiziert werden.
Abb.1 VRML 2.0 Spezifikation eines Pfeils
#VRML V2.0 utf8
DEF APP Appearance{
marterial Material{ diffuseColor 100}}
Shape{appearance USE APP geometry Cylinder{radius 1 height 5}}
Anchor{
Children
Transform{ translation 0 4 0
Children
Shape{ appearance USE APP
geometry
Cylinder { bottomRadius 2
Height 3}}}
Url"anotherWorld.wrl"}
●VRML und WWW
Was VRML von anderen Objektbeschreibungssprachen unterscheidet, ist die Existenz von Hyperlinks, d. h.durch Anklicken von Objekten kann man in andere Welten gelangen oder Dokumente wie HTML-Seiten in den WWW-Browser laden. Es ist auch m?glich,Grafikdateien, etwa für Texturen,oder Sounddateien oder andere VRML-Dateien einzubinden, indem man deren URL, d. h. die Adresse der Datei im WWW angibt.
●Interaktivit?t
Au?er auf Anklicken von Hyperlinks k?nnen VRML-Welten auf eine Reihe weiterer Ereign isse reagieren.Dazu wurden sogenannte Sensoren eingeführt.Sensoren erzeugen Ausgabe-Events a ufgrund externer Ereignisse wie Benutzeraktionen oder nach Ablauf eines
Zeitintervalls.Events k?nnen an andere Objekte geschickt werden,dazu werden die Ausgabe-Event s von Objekten mit den Eingabe-Events anderer Objekte durch sogenannte ROUTES verbunden. Ein Sphere-Sensor zum Beispiel wandelt Bewegungen der Maus in 3D-Rotationswerte um.Ein 3 D-Rotationswert besteht aus drei Zahlenwerten, die die Rotationswinkel in Richtungder drei Koo rdinatenachsen angeben. Ein solcher 3D-Rotationswert kann an ein anderes Objekt geschickt wer den, das daraufhin seine Ausrichtung im Raum entsprechend ver?ndert.Ein anderes Beispiel für
einen Sensor ist der Zeitsensor.Er kann z.B.periodisch einen Event an einen Interpolator schicke n.Ein Interpolator definiert eine abschnittsweise lineare Funktion,d.h. die Funktion ist durch Stüt zstellen gegeben und die dazwischenliegenden Funktionswerte werden linear interpoliert.Der Inter polator erh?lt also einen Eingabe-Event e vom Zeitsensor,berechnet den Funktionswert f(e) und schickt nun f(e) an einen anderen Knoten weiter.So kann ein Interpolator zum Beispiel die Posi tion eines Objekts im Raum in Abh?ngigkeit von der Zeit festlegen.Dies ist der grundlegende Mechanismusfür Animationen in VRML.
Abb.2 Browserdarstellungen des Pfeils
Dynamik
Vorreiter der Kombination von Java und Java Script-Programmen mit VRML-Welten war N etscape’s Live3D,bei dem VRML 1.0 Weltenüber Netscape’s LiveConnect-Schnittstelle von Java -Applets oder JavaScript-Funktionen innerhalb einer HTML-Seite gesteuert
werden k?nnen. In VRML 2.0 wurde in die Sprache ein neues Konstrukt, der sogenannteSkriptk noten, aufgenommen.Innerhalb dieses Knotens kann Java und Java Script-Code angegeben werde n,der z.B.Events verarbeitet. Im VRML 2.0 Standard wurdenProgrammierschnittstellen (Applicatio
n Programming Interface API) festgelegt, die den Zugriff aufVRML-Objekte von Programmierspr achenaus erlauben, n?mlich das Java API und das JavaScriptAPI. Das API erm?glicht es, da?P rogramme Routes l?schen oder hinzufügen und Objekte und ihre Eigenschaften lessen oder ?nde rn k?nnen.Mit diesen Programmierm?glichkeiten sind der Phantasie nun kaum noch Grenzen ges etzt.
●VRML und dann?
Eines der ursprünglichen Entwicklungsziele von VRML bleibt auch bei VRML 2.0 ungel?st: Es gibt immer noch keinen Standard für die Interaktion mehrerer Benutzer in einer 3D-Szene.Produkte, die virtue-lle R?ume mehreren Benutzern gleichzeitig zug?nglich machen,sind al-lerdings schon auf dem Markt (Cybergate von Black Sun,CyberPassage von Sony). Des weiteren fehlt ein Bin?rformat wie etwa das QuickDra-w 3D-Metafile-Format von Apple,durch das die Menge an Daten reduzie-rt würde, die über das Netz geschickt werden müssen,wenn eine Szene geladen wird.Gerade in Mehrbenutzerwelten spielt der sogenannte Ava-tar eine gro?e Rolle. Eine Avatar ist die virtuelle Darstellung des Benutzers.Er befindet sich am Beobachtungspunkt,von dem aus der Ben-utzer die Szene sieht.Bewegtsich der Benutzer allein durch die Sze-ne,dann dient der Avatar nurdazu,Kollisionen des Benutzers mit Obje-kten der Welt festzustellen.In einer Mehrbenutzerwelt jedoch legt d-er Avatar auch fest,wieein Benutzer von anderen Benutzern gesehen wird.Standards für diese und ?hnliche Probleme werden derzeit in Arbe-itsgruppen des Ende 1996 gegründeten VRML-Konsortiums ausgearbeitet.
●Literatur
1. San Diego Super Computing Center: The VRML Repository.
https://www.doczj.com/doc/b510341801.html,/vrml/.Enth?lt Verweise auf Tutorials,
Spezifikationen,Tools und Browser im WWW
2. Diehl, S.: Java & Co.Addison-Wesley,Bonn, 1997
3. Hartman, J.;Wernecke, J.: The VRML 2.0 Handbook – Building
Moving Worlds on the Web.Addison-Wesley, 1996
4. V AG (VRML Architecture Group): The Virtual Reality Modeling
Language Specification – Version 2.0, 1996.https://www.doczj.com/doc/b510341801.html,/
VRML2.0/FINAL/
Eingegangen am 1.09.1997
Author ：Stephan Diehl
Nationality ：Germany
Originate from ：Informatik-Spektrum 20: 294–295 (1997) ? Springer-Verlag 1997
译文1：
虚拟现实建模语言
本文给出了VRML2.0的基本概念
●VRML的历史
1994年春季第一届万维网在日内瓦举行，会议上就VRML进行了讨论。原来，我们需要一个使用超链接描述3D场景的标准化语言。这种语言是类似的HTML被称为第一虚拟现实标记语言，后来更名为虚拟现实建模语言。VRML1.0是基于Silicon Graphics公司（SGI）的Open Inventor的文件格式，在马克派斯领导下设计的。1995年年内，一个VRML浏览器和网景都提供了非常出色的扩展，它是插件的领航员。该虚拟与VRML1.0中指定的世界，是静态的。虽然您可以使用的虚拟现实浏览器快速方便地通过这些世界，但交互仅限于超链接点击。1996年8月通过VRML2.0标准，它是基于移动的Silicon Graphics的世界语言。它增加了行为，能让物体自我移动。这种语言已扩大到包括诸如时间和事件的概念，也可以集成到一个新的语言Java，成为其Java3D的功能内核。
●什么是虚拟现实建模语言？
从虚拟现实和虚拟世界谈谈VRML该语言的开发。一个三维空间，以有限的相互对象的图形仿真，在今天技术上来说是可行的。虚拟现实的想法是连接在网络上，并允许多个用户同时访问。VRML的架构是独立的，可扩展的,为HTML数据和互联网服务在网上作为一个巨大的编织文件，用户可以滚动。互联网作为一个巨大的空间，用户可以通过VRML数据和服务，在其中漫游。
●基于VRML 2.0的基本概念
VRML2.0是一种文件格式，是交互式的，动态的，三维物体和场景，专门用于描述网络世界。现在，让我们考虑如何在VRML中提到的属性定义实现虚拟现实。
●三维物体
三维世界由三维物体，而后者又是由更原始的物体，如球，盖帽和圆锥细胞等构成。当装配对象转化，会增加或减少意志。这种转变可以在数学上描述矩阵和变换的组成然后，可以乘以相应的表达矩阵。一个虚拟现实世界的关键点坐标。位置和对象的范围可以定义在当地坐标系统。该对象可以被放置到另一个坐标系，位置、方向和局部坐标系中的其他对象的坐标尺度系统。这个坐标系统及其组件对象可以反过来在
另一个坐标嵌入。除配售和转化的空间物体，虚拟现实提供了这些对象的属性的可能性，以确定其表面外观。这种特性可以用在颜色，光泽、透明的表面或纹理的显示。
●VRML和万维网
VRML的描述与其他对象语言描述不同，是超链接，即存在在对象上你可以点击到达其他世界或诸如在WEB浏览器的HTML网页下载文件，如圆形文件，声音文件或其他文件，包括其网址虚拟现实。
●交互
出了点击超链接上的虚拟现实世界，还能对其他事件作出回应。这些被称为传感器介绍。传感器输出事件，由于生成如用户行为或外部事件后，经过一段时间，事件可以被发送到其他对象的对象与其他对象的输入输出事件的事件连接由所谓的路线。球传感器，用于例如，鼠标的运动转化为三位旋转值。3D旋转值由3数值，在三个坐标轴方向旋转角度。指定这种三维旋转值可以是其他对象发送，然后它的方向在房间里修改。另外一个例子，传感器是传感时间，例如，它可以定期在一个事件发送插件，该插件还收到输入活动时间从传感器的位置，计算函数值F（e）到另一个节点。在空间物体的位置定义一个时间函数，这是虚拟现实动画的基本机制。
●VRML未来
对原有的VRML的发展，用户在三维场景的相互作用在VRML2.0还悬而未决。多个用户同时访问虚拟设施的产品在市场已经出现。
作者：Stephan Diehl
国籍：Germany
出处：Informatik-Spektrum 20: 294–295 (1997) ? Springer-Verlag 1997
原文2：
VR-LAB-A Distributed Multi-User Environment For Educational
Purposres And presentations
Abstract
Distributed work is becoming a major issue for a large part of the work force and distributed collaborative research has almost become the norm. Consequently, distributed communication facilities play an important role in all future working and education scenarios.
Tele-Teaching and Tele-Learning are important new applications for remote data access. Currently mainly focussing on audio-visual communication, Tele-Education has not discovered distributed 30 virtual environments to a large extent. Howeven we firmly believe that the demand for interactive exploration of distributed 3D databases over the internet and for collaboration within virtual 3D environments will soon become one of he driving forces of future deveopments. This paper presents an architecture, called VR-Lab, which embeds a distributed VRML-System and a remote contollable,Distributed presentation environment to support Tele-Learning and education including 30 media.
1.Introduction
Distributed work, learning and discussion in combination with the use of the intemet is getting more and more important.As a result, there are many browsers used for interaction in 3D environments with more or less acceptable functionality.It seems,however, that most of these applications deal with the meeting of people in virtual environments.On top of meeting this request VR-Lab was designed to support distributed virtual conferences,presentations and education.VR-Lab consist of different media systems,including hardware and software like video cameras,projectors, Environmental control units and 3D visualization modules to support interacting people. Additionally this environment itself is capable of beeing controlled by a remote operator.
The main parts of the VR-LAB are:
●Video Media: cameras, VCR, VIC, whiteboard,video walls, slide and overhead projectors, output
from PC or workstation screen
●Audio Media: microphones, amplifiers, speakers,V AT (Video Tool) or RAT (Audio Tool)
●Network capabilities: 100 MBit ethernet
Software packages to control the environment and to establish distributed VRML visualization with MRT-VR
All systems are integrated in a VR-Lab control unit,which is remotely accessible. The VR-Lab can be used to record, transmit or distribute educational programmes even if they are live on the network-from tape,distributed conferences or shared 3D environments.Operation can be controlled by the presentor, by a service operator in the lab or via Java-Applets by a remote operator.
Integration of these systems allow distributed audio,video, 2D and 3D interaction via the intemet.In the next sections we give a short description of the VR-Lab’s base components and their f unctionality: The MRT-VR distributed VRML-Browser and the MMHS Multi-Media-Lecture Room. This is followed by the description of a sample experiment which illustrates the use of both system together in more detail.
2.Distributed VRML Browser MRT-VR
MRT-VR was developed to support distributed learning and discussion. Through the use of VRML, MRTVR is open to almost any type of application. It could be used to explain arcitectural-models as well as deliver information on molecular design. MRT-VR distributes scene changes to all participants using M-Bone- Multicast, supports even unexperienced users while moving in 3D space, represents other users by avatars,and allows, in a teaching environment, to assure that all participants see what a special user (e.g.ateacher) considers relevant. An important issue on supporting people in teaching and discussion is the ease of use. So we have taken a great effort to provide even the novice the user with maximum comfort in all stages of user interaction.Through its support of OpenGL and XGL in combination with the use of the MBP (MRT Binary Protocol for the transport of application specific data),external simulations can also use MRT-VR as a specialized display server.
In combination with other M-Bone-Tools such as VIC (video), VAT (audio) or Whiteboard (paper), MRTVR implements distributed interaction with VRML scenes. Figure 5 shows the integration of MRT-VR in the SDR-Tool, which allows to use MRT-VR in combination with other tools handling video, audio, whitoboard and text.
MRT-VR is not restricted to the visualisation of other participants through avatars or selection of objects (picking).MRT-VR also allows the modification of the scene description, including avatars, camera postions or the state of the MRT-VR viewer through external programs or other MRT-VR’s.MRT-VR even allows a modification or customization of the supported command set.
3.Design
The design of MRT-VR consists of three main parts.We distinguish between data transport, data replication and visualisation. Data transport realizes the transportation of messages by different protocols or media between MRT-VR’s. Data replication assures the consistency of scene-Databases, while the visualisation assures a fast,multi-platform,multi-quality display of the virtual environment. 3.1 Data Transport
Data-Transport is implemented as a collection of different data-transport classes. These classes realize connections between each other using different protocolls like TCX, UDP or M-Bone. The modification of the scene database is done by a set of messages, which are sent to the different MRT-VR’s using the data-transport classes. These messages encode the operations which should be executed by the different programs. To implement distributed environments, messages have to be passed to every participant, resulting in an exponential growth of messages. Even a small number of participants may cause problems when using one ore more servers.The transmission of a huge amount of data to a large number of participants thereby assuring that important packages are reliably transmitted is a highly challenging goal. By separating the messages into important and unimportant ones we can easily see that a few important messages are outnumbered by far by the unimportant ones. Important messages deal with geometric object such as locking, inserting or deleting objects. Changes of viewpoints are less important but very frequent.
Examples:
● A distributed presentation consist of a data transmission phase at the beginning followed by mostly
viewpoint changes and picking tasks for the rest of the session.
● A distributed simulation (robotic experiment) consist af a data transmission phase at the beginning
and many viewpoint changes. Packet loss during the robot movement is justifiable.
● A distributed multi-user editing environment needs a data transmission phase at the beginning and
sev-era1 object modification events while editing. Information loss is not acceptable. Updates only concern one object at a time, resulting in low data rates using secure transmission.
At this time MRT-VR uses M-Bone transmission for all package types. Ongoing work will use a CORBA-based implementation for the safe transmission of important packages and M-Bone for less important messages.
Figure 2. MRT-VR Data-Transport,with different Transport Modules
4.Data Replication
Data replication between connected MRT-VR’s is managed by the data replication mechanism. Messages control the creation of new objects and the modification or deletion of existing objects. Users joining a session at a later time, can receive the whole scene database by request. This avoids storing the complete VRML-scene on a http server for individual distribution.As an additional benefit of this approach the whole session could be easily recorded to a journal/log file.
Author ：W.Fellner,Armin Hoop
Nationality ：USA
Originate from ：Department of Computer Science,Univcrsity of Technology
译文2：
虚拟现实实验室-分布式多用户环境，为教育和演讲
摘要
分布式工作成了大部分劳动力的一大问题和分布式合作性的研究几乎成为了一种常态。因此，分布式通信设施扮演了所有未来的工作和教育方案方面的重要角色。远程教育和远程学习是重要的远程数据访问新应用。当前，主要的是在视听通讯，远程教育在很大程度上还没发现三维分布式虚拟环境。但是我们坚信，通过互联网需求分布式数据库的交互式三维勘探和三维虚拟环境内的合作将很快成为它的一个未来美好明天的动力。本文介绍的架构，称为虚拟现实实验室，这分布式VRML的嵌入式系统和远程控制，分发介绍环境，以支持远程学习和教育，包括3D媒体。
1.导言
分布式工作，学习和讨论相结合随着因特网的使用越来越重要。因此，有许多在三维环境中使用的互动功能或多或少的可以接受。然而，更多的应用程序在于处理虚拟环境中会议的人。在满足这一要求的虚拟实验室的目的是支持分布式虚拟会议，介绍和教育。虚拟实验室包括不同的媒介系统，包括硬件和摄像机等投影机软件。环境控制单元和三维可视化模块来支持互动。此外，这种环境本身能够通过远程操作被控制。
虚拟实验室的主要部分是：
●视频媒体：摄像机，录像机，电视墙，幻灯片和投影仪，个人电脑或工作站屏幕
的输出。
●音频媒体：麦克风，扩音机，扬声器，视频工具或音频工具。
●网络功能：100兆以太网
●软件包控制环境和建立分布式VRML的可视化虚拟现实。
所有系统都集成在一个虚拟现实实验室控制的单元，这是远程访问。虚拟现实实验室可使用记录，传播或分发教育方案，即使他们是生活在网络，通过磁带，分布式会议或共享的三维环境。操作可以控制的端口，由服务经营者在实验室或通过JA V A 的小程序远程操作。这些系统的集成允许分布式音频，视频，二维，三维交互通过因特网。
我们在下一个章节简短说明虚拟实验室的基础组成部分及其功能：多重渲染的分
布式虚拟现实VRML的浏览器和MMHS多媒体，演讲室。其次是说明一个样本的实验，更详细说明了利用这两种系统的结合。
2.分布式VRML浏览器的虚拟现实渲染
MRT-VR的开发是为了支持分布式学习和讨论。通过使用虚拟现实，MRT-VR使用开放的几乎任何类型的应用。MRT-VR的分布式场景变化，所有与会者使用，多媒体骨干多重传播，支持用户同时在三维空间中移动，代表其他用户的化身，并允许，在教学环境中，保证所有与会者看到相关的一个特殊的用户（如教师）。对支持人的教学和讨论的重要问题是易用性的。因此，我们必须付出大量努力，给初学者用户提供与他交互的所有阶段的舒适度。通过其支持OpebGL和Xgl的结合，随着MBP的使用，外部模拟也可以使用一个专门的多重渲染显示服务器。
3.设计
MRT-VR由三个主要部分组成。我们区分数据传输，数据复制和可视化。数据传输实现了运输不同的邮件协议或媒体通过MRT-VR。数据复制的一致性保证在场景数据库，而可视化保证一个快速，跨平台，多质量的显示器的虚拟环境。
4.数据复制
数据复制与 MRT-VR相连的是管理数据复制机制。邮件控制新对象和修改创作或删除现有的对象。用户加入会话后，可以得到整个场景数据库的请求。这避免了完整的存储VRML的关于个别分发HTTP服务器的现场。作为一个额外的这种方法的好处是整个会议可以很容易地记录到日记/日志文件。
作者：W.Fellner,Armin Hoop
国籍：USA
出处：Department of Computer Science,Univcrsity of Technology
数虎图像提供虚拟仿真实验室硬件设备搭建和内容制作整体解决 方案 虚拟现实实验室是虚拟现实技术应用研究就的重要载体。 随着虚拟实验技术的成熟，人们开始认识到虚拟实验室在教育领域的应用价值，它除了可以辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有如利用率高,易维护等诸多优点.近年来,国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。数虎图像拥有多名虚拟现实软硬件工程师，在虚拟现实实验室建设方面有着无与伦比的优越性！ 下面请跟随数虎图像一起，让我们从头开始认识虚拟现实实验室。【虚拟现实实验室系统组成】： 建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键，而要建立一个完整的虚拟现实系统，首先要做的工作是选择确实可行的虚拟现实系统解决方案。 数虎图像根据虚拟现实技术的内在含义和技术特征，并结合多年的虚拟现实实验室建设经验，最新推出的虚拟现实实验室系统提供以下组成：
虚拟现实开发平台： 一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台，一般包括两个部分，一是硬件开发平台，即高性能图像生成及处理系统，通常为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站；另一部分为软件开发平台，即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台。开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分，负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本的物理平台，同时连接和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转，与他们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此，虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少，而且至关重要。 虚拟现实显示系统： ·高性能图像生成及处理系统 ·具有沉浸感的虚拟三维显示系统 在虚拟现实应用系统中，通常有多种显示系统或设备，比如：大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示系统，
虚拟现实实训室建设方案(DOC 26页)
虚拟现实系统建设项目建议书 2015年7月
一、项目提出背景 （一)、随着我国经济水平的持续稳步发展，人们的生活水平不提高，生活内容也在日新月异的快速变化，人们开始更多的参与到舆论当中。在当今社会人们对资讯需求越来越高，电视、网络、报纸、杂志已经成为人们生活必不可少的资讯来源，各种媒体已经成为社会舆论的主导。而政府各职能部门如何能够与媒体进行良好互动，如何及时掌控信息，如何正确反馈和传达信息，让媒体积极引导社会舆论，促使政府各职能部门对社会进行合理的高效的管控，这已经成为当今所有职能部门所面临的重要课题。建设和应用媒体沟通情景模拟教学系统，已成为提高领导干部应对媒体能力的重要手段。 (二)、当今社会各类危机事件频发，如自然灾害中的洪涝灾害、雪灾与冰灾、火灾和旱灾，城市大火、重大工程事故、群体事件、重大犯罪事件等。当危机发生时，如何能在第一时间协调各职能部门，迅速有效地进行处理，最大限度的减少危机带来的损失与影响，这将是新时期、新形势下领导干部面对的重要课题。 (三)、传统教学方式与手段落后，老师授课难有激情，已经无法满足当前干部培养的教学需求，呆板、无味的教条式教学模式，学生听课索然无味，使得当前的干部教学水平不进反退，教学效果差。这些因素迫使党的干部教育事业必须走出一条创新之路，形势迫在眉睫。 二、项目概述 情景模拟教学实训系统，是为了培养领导干部应对突发事件能力和和直面媒体的能力而建设的，极具实践性和可操作性，从模拟案例的构思、角色的分配、场景的设计到模拟演练，再现了现实工作的场景，对在实际中如何运用科学的决策和灵活的技巧快速有效地处置群体性突发事件起到很好的训练效果，达到理论教学与能力培训的有机统一，可激发学员的学习兴趣，充分调动学员的学习积极性，通过情景模拟演练，使学员的主体作用得到充分发挥，学员之间的互动交流比较深入。
虚拟现实虚拟导游实训实验室建设方案 导游专业仿真实验室又被称之为：旅游教学-导游培训系统。应用虚拟现实系统平台，可以将客户提供的旅游景点虚拟数据全部集成到播放平台，利用虚拟现实培训平台，导游人员、旅游管理人员不用花费大量时间、精力，就可以通过旅游实训系统平台随意浏览旅游景点，通过文字、图片、影片介绍，学习景区、景点、景观的历史、文化知识，为日后社会实践做好准备。 一、软件部分 （一）模拟导游实训平台软件，3套 系统以满足旅游教学为目的，采用是计算机虚拟现实技术、仿真技术、项目管理技术和智能控制技术，以实现指定区间内的原貌再现，人机实时交互操作。系统人机界面友好，采用多级中文菜单，能对三维场景和三维数字模型进行科学有效、方便快捷的管理、维护和更新。主要特点如下： （1）采用虚拟现实技术（vr）实现对景点的指定区间进行整体仿真，系统（不依赖于硬件实现）可实现三通道环幕投影系统的边缘融合和几何校正（包含曲面矫正）功能(画面上几乎看不出融合区),可以让操作者在虚拟现实环境内自行漫游。软件运行速度应大于每秒30帧。 （2）互动方式：可通过简洁操作对场景的进程进行实时有效的控制。 （3）自主漫游功能：通过鼠标，键盘，手柄的简单结合，或触摸屏可以方便灵活的实现前进、后退、左转、右转、左平移、右平移、上升、下降、仰视、俯视、跳跃等一系列视点操作，并可自定义运动速度。可以在固定路线和自由游离中实时切换相机焦距，并具备焦距切换快捷键。 （4）录制、重播、自动漫游浏览功能：能够对“从任意点开始至任意点结束的自主漫游（如第4条）方式”进行录像、重播（含在此处随即插入的解说录音）。能够从任意点开始，沿预先设定好的路径进行自动浏览，并可随时选择突出自动漫游模式，视点停留在该处进行自主漫游，并可预先设置多条自动浏览路线。 （5）配音、解说：①允许在特定景点处配解说。使用方可以在系统完成并交付使用后按教学需要另行录制解说词，并由使用人自行选择是否播放解说词。②在进行自主漫游时，解说词的播放速度不受漫游速度的影响。③允许在任意点进行自主漫游时配音并重复播放录音。 ④配乐方面，使用方可以在系统完成并交付使用后按教学需要另行配乐，并由使用人自行选择是否播放配乐。⑤在自动漫游浏览时，可以控制是否播放解说和配乐。⑥系统完成并交付使用后，使用方可以按教学需要自行转换成录制其它语种的解说词，并由使用人自行选择是否播放解说词及所播放的解说词的语种。 （6）二维导航图和视点切换：可以随时进入整个景区的二维全景图，在二维全景图上，除了实时表示当前观察点所在位置外，可以方便的通过鼠标点击景点标志或在对话框内输入特定景点名称的方式，使系统自动切换至该指定处，实现快速位置定位。 （7）支持高性能物理引擎系统,以增加教学过程的互动性和师生的创造性:可实时计算场景中，物体与场景之间，物体与角色之间、物体与物体之间的运动交互和动力学特性。 （8）支持景点骨骼动画：为了让虚拟的教学环境更加逼真，更生动，在场景中可以表现骨骼动画（人物动画、汽车、动物触发动画如天空飞行的飞鸟）。 （9）支持各种特效：包括hdr、泛光、运动模糊、景深，非聂耳水面，模拟霓虹灯，雾效、太阳炫光、太阳光晕、体积光、实时环境反射、花草树木随风摆动、群鸟飞行动画、雨雪模拟等。
自从计算机被发明以来，在传统的信息处理环境中一直是以计算机为主体的，是“人围着机器〔计算机) 转”的。例如，在传统的仿真和建模环境中，虽然主观上一直在强调要发挥人的主动作用，但由于在客观上计算机只能在处理数字化的信息时才发挥出强大的威力。人不得不大“凑合”当时的计算机所能提供的技术条件. 人和机器的关系是不甚和谐的。 为了从“机器是主体”改变到“人是主体” ，从“人围着机器转”改变到要让“机器围着人转” .必须首先克服一系列的技术“瓶颈”。以仿真和建模为例. 这些“瓶颈”技术包括:如何实现参与仿真和建模的人的感知能力、认知能力和心理状况在仿真环境中的反应，如何表达和处理定性知识等。归根结底是如何把计算机只善于处理数字化的单调信息改变为计算机也善于处理人所能感受到的、在思维过程中所接触到的. 除了数字化信息之外的其他各种表现形式的多维信息。 为了达到以上所说的目标，我们必须首先回答一个前提性的问题，即“人的思维过程是可以认识的吗” ，如果答案是否定的，又如何能设计出这种多维信息的智能计算机和信息处理系统呢？ 我国著名科学家钱学森同志曾写道:“我们认为人的思维过程是可以理解的。不但如此，而又具有具体的研究途径，即通过四门科学:人工智能、认知科学、神经生理学〔神经解剖学〕和心理学。这个研究范围要比逻辑学广得多，它包括了人的全部思维，包括逻辑思维和形象思维。为了使计算机不仅仅成为人进行逻辑思维的有力工具，而目也是人进行形象思维的帮手. 首先要求计算机应能适应于人所惯用的信息获取形式和思维过程. 例如:人并不是仅仅靠听和看文字（或数字）材料获取信息的. 而是通过他与所处环境的交互作用，利用人本身对所接触事物的感知和认知能力，以全方位的方式获取各式各样表现形式的信息。
虚拟现实系统建设 项目建议书 2015年7月 目录 一、项目提出背景 (2) 二、项目概述 (3) 三、建设内容 (4) 四、建设行业标准 (4) 五、建设要求 (5) 六、总体设计思路 (6) 七、情景模拟实训系统功能可行性分析 (6) 八、详细系统设计 (9) 8.1 应急管理情景模拟教学实训系统 (9) 8.1.1 分组讨论系统 (10) 8.1.2 教学显示系统 (10) 8.1.3 讨论发言系统 (10) 8.1.4 中央控制系统...................... 错误!未定义书签。 8.1.5 视音频切换系统 (10) 8.1.6 摄像系统 (10) 8.1.7 情景模拟教学系统.................. 错误!未定义书签。 8.1.8 流媒体平台........................ 错误!未定义书签。 8.1.9 扩声系统 (11) 其他设备 (11) 8.2 媒体沟通情景模拟教学实训系统 (12) 8.2.1 教学显示系统 (14) 8.2.2 讨论发言系统 (14) 6.2.3 中央控制系统 (14) 8.2.4 视音频切换系统 (14)
8.2.5 摄像系统 (14) 8.2.6 情景模拟教学系统.................. 错误!未定义书签。 8.2.7 扩声系统.......................... 错误!未定义书签。 8.2.8 灯光系统.......................... 错误!未定义书签。 8.2.9 其他设备.......................... 错误!未定义书签。 8.3 远程视频会议系统 (15) 8.3.1 丰富的显示手段 (16) 1920×1080的全高清视频效果 (16) 高清的数据内容显示 (16) 无损数字大屏显示 (17) 8.3.2 课件录制及历史资料点播............ 错误!未定义书签。 8.3.3 所见即所得的系统控制方式 (17) 8.3.4 全方位云台及周边设备的控制 (18) 8.4 数字化智能会议系统 (18) 8.4.1 设计特点 (18) 主要功能 (18) 九、参考效果图 (20) 一、项目提出背景 （一)、随着我国经济水平的持续稳步发展，人们的生活水平不提高，生活内容也在日新月异的快速变化，人们开始更多的参与到舆论当中。在当今社会人们对资讯需求越来越高，电视、网络、报纸、杂志已经成为人们生活必不可少的资讯来源，各种媒体已经成为社会舆论的主导。而政府各职能部门如何能够与媒体进行良好互动，如何及时掌控信息，如何正确反馈和传达信息，让媒体积极引导社会舆论，促使政府各职能部门对社会进行合理的高效的管控，这已经成为当今所有职能部门所面临的重要课题。建设和应用媒体沟通情景模拟教学系统，已成为提高领导干部应对媒体能力的重要手段。 (二)、当今社会各类危机事件频发，如自然灾害中的洪涝灾害、雪灾与冰灾、火灾和旱灾，城市大火、重大工程事故、群体事件、重大犯罪事件等。当危机发
《VRML虚拟现实技术在数字校园系统中应用研究》文献综述 摘要：教育部在一系列相关的文件中，多次涉及到了数字校园，阐明了数字校园的地位和作用。虚拟数字校园模拟真实世界，提供了一个生动的校园空间。将虚拟现实技术应用在数字校园系统的开发，有助于大学自身的宣传和信息的高度集中、配置和互动。它在数字校园的应用，可以大大提高校园展示效果，也能够体现校园个性方面的优势，对校园今后的推广及展示带来非常大的帮助 关键词：虚拟现实；数字校园；基本概况 前言 教育部在一系列相关的文件中，多次涉及到了虚拟校园，阐明了虚拟校园的地位和作用。建设虚拟三维数字校园可以比较直观的了解校园的各个区域，在这个三维的校园里，空间次序的视觉理解和感知变得非常容易，使浏览者对校园环境产生身临其境的感觉[1]，其中的教学楼、实验楼、图书馆、宿舍楼、食堂、道路及绿化地带和种植的植物，都栩栩如生的呈现在我们的眼前，三维虚拟校园模拟真实世界，提供了一个生动的校园空间。三维虚拟校园可直接嵌入到大学的网站，直接通过网络浏览器察看，其丰富的、人性化的信息查询等功能，有效提高大学的美誉度，有助于大学自身的宣传和信息的高度集中、配置和互动。三维虚拟校园的直观特性，可以优化领导管理，对于校园信息管理、校园规划、建设等能够全局掌控。 一、虚拟现实技术的发展状况的研究 虚拟现实（Virtual Reality）技术是20世纪90年代初崛起的一种实用技术，它由计算机硬件、软件以及各种传感器构成三维信息的虚拟环境，可以真实地模拟现实中能实现的物理上的、功能上的事物和环境[2]。在虚拟现实环境中可以直接与虚拟现实场景中的事物交互，产生身临其境的感受，从而使人在虚拟空间中得到与自然世界同样的感受。该技术的兴起，为科学及工程领域大规模的数据及信息提供了新的描述方法。虚拟现实技术大量应用于建筑设计及其相关领域，该技术提供了“虚拟建筑”这种新型的设计、研究及交流的工具手段[3]。 在虚拟现实的发展过程中总结出虚拟现实系统应具有以下四个特征：（1）多感知性。指除一般计算机所具有的视觉感知外，还有听觉感知、触觉感知、运动感知、甚至还包括味觉、嗅觉、感知等。理想的虚拟现实应该具有一切人所具有的感知功能。（2）存在感。指用户感动作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难辨真假的程度。（3）交互性。指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。（4）自主性。指虚拟环境中物体依据现实世界物理运动定律动作的程度[4]。 虚拟现实技术自诞生以来，其应用一直受到科学界、工程界的重视，并不断取得进展，虚拟现实蕴藏的技术内涵与艺术魅力不断地激发着人们丰富的想象思维和创造的热情。从本质上讲，虚拟现实技术就是一种先进的人机交互技术[5]，其追求的技术目标就是尽量使用户与电脑虚拟环境进行自然式的交互。因此，虚拟现实技术为我们架起了一座人与数字世界沟通的桥梁。 二、虚拟现实技术在数字校园系统的应用解析 目前，数字校园存在有2个定义，并分别带来不同的研究与实践。一种定义是从信息、网络和媒体技术发展角度，数字校园被理解为一个以计算机和网络为平台的、远程教学为主的信息主体；另一个事从因特网、虚拟现实技术、网络虚
5G+VR创新实验室建设方案 （2020年）
目录 一、背景分析 (2) 二、指导思想 (3) 三、课程设置 (4) 四、环境建设 (8) 五、设备配置 (12)
一、背景分析 随着时代的进步、科技的发展，国家对教育越来越重视，教育信息化也已成为中国教育行业的发展趋势，教育部在2018年2月份出台的《2018年教育信息化和网络安全工作要点》中，明确将虚拟现实技术列入教育信息化的年度重点工作任务，并明确要求全国高校、中小学、职教等深入推进信息技术与高等教育教学深度融合，推动大数据、虚拟现实、人工智能等新技术在教育教学中的深入应用。其中，列入高教司责任的工作任务为，深入推进信息技术与高等教育教学深度融合，加快网络优质教育资源建设与应用。加快推进示范性虚拟仿真实验教学项目建设，项目运营平台上线运行。 目前国内中小学的VR+STEAM教育主要体现在编程类、媒体制作类软件的应用，多以综合实践课程、信息技术课程、通用技术课程为主。在应试教育为主流的环境下，创新性教育还受到众多家长和教师的重视，我国学生的创新能力还有待提高。创新实验室旨在提高中小学生的创新能力，提出将创新实验室作为培养学生创新能力的载体，期望通过创新性实验室方法的采用和创新型实验环境的构建达到培养创新型人才的目的。 结合国内外已建成的创新型实验室，中小学创新实验室可分为以下几种形态：数字化实验室、校本创新实验室、科学工坊、科技馆、气象站环保检测站等科普设施。今后实验室将日渐向以数字化、网络化、健康化及人性化为基准，同时兼具简单适用、经济大方、互联互通等可操作性要素方向发展。 为了有效实现学生的培养目标，激发学生的创新意识，加强学生的创新思维，提高学生的创新技能，提高教师的创新素养；为了提高学校自身的现代化管理水平，丰富教学方法和手段，提高工作效率；为了响应《2018年教育信息化和网
基于虚拟现实技术的教育解决方案的研制与开发 科技项目可行性报告
目录 一、项目提出的目的及意义………………………………………… 二、与项目相关的国内外发展概况及市场需求分析……………… 三、主要攻关内容及技术路线（技术可行性分析）……………… 四、该项目的技术创新点…………………………………………… 五、现有工作基础和条件…………………………………………… 六、申请的基础条件（包括主要研究成果）……………………… 七、进度安排和实施方案（包括运行机制）……………………… 八、预期成果和考核目标…………………………………………… 九、推广及应用前景………………………………………………… 十、经费概算及来源…………………………………………………十一、结论……………………………………………………………附件---虚拟现实沉浸技术实验室条件建设需求……………………
一、项目提出的目的及意义 互联网、虚拟现实和人工智能被喻为改变人类认知世界的三大信息技术。 互联网从少被社会广泛认知，到今天对社会生活的全面颠覆与渗透不过二十余年。如今互联网+已为国家战略。当互联网在我们生活中掀起一个又一个骇浪时，虚拟现实正悄然从幕后走向前台。今天虚拟现实正演绎着当年互联网对人类生活，从无足轻重到全面颠覆的革命性过程。科技以虚拟现实给人类生活再创造出一次惊喜己为期不远。虚拟现实技术与教育： “虚拟现实”（Virtual Reality，英文缩写VR）技术，利用计算机硬件+软件资源+传感器的一种集成技术，构成实时三维图形生成的技术、仿真技术、多传感交互技术以及显示技术等，生成实时的、具有三维信息的人工虚拟环境，演练者（操作人员）根据需要通过多种交互设备（如头盔、数据手套和刚性外骨架衣服等）来驾驭该环境，以及用于操纵环境中的对象，如在真实世界中一样地与该环境中的人和事物进行行为和思想等的实时交流，并产生逼真的身临其境感。虚拟现实技术不是相关技术的简单组合，而是一种创新性的综合，并且在思想方式上有质的飞跃。 虚拟现实技术对教育产生不可估量的作用，主要理由如下： 1.虚拟现实技术创建全新的教育环境 人们普遍认为，虚拟现实技术将使21世纪的教育发生质的变化。虚假现实技术支持下的教育之所以会发生质的变化，是因为虚拟教育环境拥有现实教育培训环境无可比拟的优势。所谓虚拟教育环境，是指由虚拟现实技术生成的一类适于进行虚拟现实技术生成的一类适于进行虚拟教育的人工环境，它可以是某一现实世界的基础或设施的真实实现，也可以是虚拟构想成的世界。在21世纪，可能兴办起依托虚拟现实技术的各种新型的学校教育，如基础教育、军事教育、各类培训教育，许多学员在虚拟环境中接受各种教育体验与训练。由虚拟现实技术所支撑的教育系统将使得人员可以在虚拟环境中方便地取得感性知识和实际经验。与现实教育基地或设施相比，在虚拟现实技术支持下的虚拟教育环境大致有如下特征和优势： 1.1仿真性 学生通过虚拟设施训练，与在现实教学基地里同样方便。这是因为虚拟环境无论对于现实的环境或是对于想象的环境，都是虚拟的但又是逼真的。理想的虚拟环境应该达到使受训者难以分辩真假的程度（例如可视场景应随着视点的变化而变化），甚至比真
高校虚拟现实系统建设项目建议书
目录 一、项目提出背景 (5) 二、项目概述 (5) 三、建设内容 (6) 四、建设行业标准 (6) 五、建设要求 (7) 六、总体设计思路 (9) 七、情景模拟实训系统功能可行性分析 (9) 八、详细系统设计 (11) 8.1 应急管理情景模拟教学实训系统 (11) 8.1.1 分组讨论系统 (12) 8.1.2 教学显示系统 (12) 8.1.3 讨论发言系统 (12) 8.1.4 中央控制系统 (12) 8.1.5 视音频切换系统 (13) 8.1.6 摄像系统 (13) 8.1.7 情景模拟教学系统 (13) 8.1.8 流媒体平台 (13) 8.1.9 扩声系统 (14) 8.1.10 其他设备 (14) 8.2 媒体沟通情景模拟教学实训系统 (14) 8.2.1 教学显示系统 (16) 8.2.2 讨论发言系统 (16) 6.2.3 中央控制系统 (16) 8.2.4 视音频切换系统 (16) 8.2.5 摄像系统 (16) 8.2.6 情景模拟教学系统 (16)
8.2.7 扩声系统 (17) 8.2.8 灯光系统 (17) 8.2.9 其他设备 (17) 8.3 远程视频会议系统 (18) 8.3.1 丰富的显示手段 (19) 8.3.1.1 1920×1080的全高清视频效果 (19) 8.3.1.2 高清的数据内容显示 (20) 8.3.1.3 无损数字大屏显示 (21) 8.3.2 课件录制及历史资料点播 (22) 8.3.3 所见即所得的系统控制方式 (23) 8.3.4 全方位云台及周边设备的控制 (23) 8.4 数字化智能会议系统 (23) 8.4.1 设计特点 (23) 8.4.1.1 主要功能 (24) 九、参考效果图 (26)
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/b510341801.html, 基于BIM的结构虚拟实验室建设探索 作者：刘灿 来源：《科技视界》2017年第10期 【摘要】文章介绍了BIM和VR技术的概念，阐述了BIM、VR及有限元的关系，讨论 了结构虚拟实验室在科研及教学工作上的优势及未来发展趋势，为结构虚拟实验室的建设方向提供了崭新思路。 【关键词】BIM；VR；有限元；结构虚拟实验室 【Abstract】This paper introduces the concept of BIM and VR technology，expounds the relationship between BIM，VR and finite element， discusses the advantages and future development trend of structural virtual laboratory in scientific research and teaching work，providing new ideas for the construction of structural virtual laboratory. 【Key words】BIM；VR；Finite element；Structural Virtual Laboratory 1 BIM技术概述 1.1 BIM概念 BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，是继CAD技术后建筑行业又一项重要的发明。不同于传统的CAD或3D建模技术，BIM是一个集成了建筑物从设计、施工到完建后运营、维修保养、直至回收处理的全寿命周期信息的三维模型数据库。项目各阶段信息相辅相成，对项目任意数据进行修改，会引起与其相关联的其他信息的变化。 1.2 BIM研究与应用现状 目前国内外关于BIM的研究主要集中在三个方面： 1）信息技术类研究，主要体现在完善BIM软件系统； 2）理论指导类研究，主要体现在完善BIM相关技术标准并以学术形式公开研究成果； 3）实际工程类研究，主要是关于BIM技术如何在工程项目中实现的研究。 BIM技术在国外发达国家应用较广泛，涉及规划、设计、施工、运营各个阶段，但是国内仅少数发达地区应用BIM技术，如上海中心大厦、河北奥体中心、上海世博会德国馆、天津港国际邮轮码头等，且应用主要集中在设计和施工方面，远远没有实现在全寿命周期的应用。我国BIM发展的主要问题在于没有完善的标准以及软件系统。
优选（VR虚拟现实）基于虚拟现实的虚拟实验 室外文翻译
外文翻译 毕业设计题目：基于虚拟现实的虚拟实验 室的研究 原文1：VRML 译文1：虚拟现实 原文2：VR-LAB 译文2：虚拟现实实验室
原文1： VRML Durch die immer bessere Hardware ist es heute nicht mehr n?tig,für anspruchsvolle 3D-Grafiken spezielle Grafik-Workstations zu verwenden.Auf modernen PCs kann jeder durch dreidimensionale Welten fliegen.Um solche Welten zu definieren und sie über das Internet zu verbinden,wurde die Sprache VRML entwickelt. In diesem Beitrag geben wir einen überblick über die grundlegenden Konzepte der Version 2.0 von VRML. Geschichte von VRML Im Frühling 1994 diskutierte auf der ersten WWW-Konferenz in Genf eine Arbeitsgruppe über Virtual Reality-Schnittstellen für das WWW.Es stellte sich heraus, da? man eine standardisierte Sprache zur Beschreibung von 3D-Szenen mit Hyperlinks brauchte. Diese Sprache erhielt in Anlehnung an HTML zuerst den Namen Virtual Reality Markup Language.Sp?ter wurde sie in Virtual Reality Modeling Language umbenannt. Die VRML-Gemeinde spricht die Abkürzung gerne …W?rml“ aus. Basie rend auf der Sprache Open Inventor von Silicon Graphics (SGI) wurde unter der Federführung von Mark Pesce die Version 1.0 von VRML entworfen. Im Laufe des Jahres 1995 entstanden eine Vielzahl von VRML Browsern (u. a.WebSpace von SGI) und Netscape bot schon sehr früh eine hervorragende Erweiterung, ein sogenanntes PlugIn, für seinen Navigator an.Die virtuellen Welten, die man mit VRML 1.0 spezifizieren kann,sind zu statisch.Zwar kann man sich mit einem guten VRML-Browser flott und komfortabel durch diese Wel ten bewegen,aber die Interaktion ist auf das Anklicken von Hyperlinks beschr?nkt. Im August ’96,anderthalb Jahre nach der Einführung von VRML 1.0,wurde auf der
2017年VR虚拟现实实验室项目 解 决 方 案
随着虚拟实验技术的成熟，人们开始认识到虚拟实验室在教育领域的应用价值，它除了可以辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有如利用率高,易维护等诸多优点.近年来,国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。**拥有多名虚拟现实软硬件工程师，在虚拟现实实验室建设方面有着无与伦比的优越性！ 下面请跟随**一起，让我们从头开始认识虚拟现实实验室。 【虚拟现实实验室系统组成】： 建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键，而要建立一个完整的虚拟现实系统，首先要做的工作是选择确实可行的虚拟现实系统解决方案。 **根据虚拟现实技术的内在含义和技术特征，并结合多年的虚拟现实实验室建设经验，最新推出的虚拟现实实验室系统提供以下组成：
虚拟现实开发平台： 一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台，一般包括两个部分，一是硬件开发平台，即高性能图像生成及处理系统，通常为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站；另一部分为软件开发平台，即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台。开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分，负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本的物理平台，同时连接和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转，与他们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此，虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少，而且至关重要。 虚拟现实显示系统：
·高性能图像生成及处理系统 ·具有沉浸感的虚拟三维显示系统 在虚拟现实应用系统中，通常有多种显示系统或设备，比如：大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示系统，而虚拟三维投影显示系统则是目前应用最为广泛的系统，因为虚拟现实技术要求应用系统具备沉浸性，而在这些所有的显示系统或设备中，虚拟三维投影显示系统是最能满足这项功能要求的系统，因此，该种系统也最受广大专业仿真用户的欢迎。虚拟三维投影显示系统是目前国际上普遍采用的虚拟现实和视景仿真实现手段和方式，也是一种最典型、最实用、最高级别的投入型虚拟现实显示系统。这些高度逼真三维显示系统的高度临场感和高度参与性最终使参与者真正实现与虚拟空间的信息交流与现实构想。
3D导游VR虚拟现实实验室 解 决 方 案
目录 一、概述 (4) 1.1 系统分析 (4) 1.1.1 总体目标 (4) 1.1.2 现状分析 (4) 1.1.3 需求分析 (6) 1.1.4 3D导游实验室特色 (7) 1.1.5 3D导游实验室设计原则 (8) 二、布局图 (10) 三、效果图 (11) 四、3D导游软件系统方案 (12) 4.1 备课系统 (13) 4.1.1 素材库编辑器 (13) 4.1.2 板书编辑器 (29) 4.2 教学系统 (35) 4.2.1 教案编辑器 (35) 4.2.2 教案播放 (40) 4.3系统设置 (48) 五、实验室设备清单 (50) 1 项目建设范围 (50) 1.1三通道立体环幕系统 (50) 1.2 软件系统 (57)
1.3 虚拟景点库 (59) 2 导游实验室组成预算： (61)
一、概述 1.1 系统分析 1.1.1 总体目标 为了提升旅游教学的质量，提高学生理论与实践的结合能力，通过集成环境艺术和建筑艺术、虚拟现实技术、三维显示技术、数据库技术、网络技术等先进科技手段，建设一个先进的、可视化直观的、满足旅游高水平教学要求的应用环境，它将全方位采用目前在技术上比较先进的CECE2009数字化教学体验系统，满足旅游学院的深层次发展。 第一，通过系统的体验式模拟教学，学生可以轻松掌握导游业务、酒店业务、旅行社业务的流程与操作技能，使理论教学与实践教学能不断结合，教学中带着实训，全面培养学生的综合素质。 第二，利用系统的素材库，师生可以积累和掌握大量的旅游资讯和数据用于行业分析，有利于师生参与课外科研创新活动，提高学生的理论水平和理论应用能力； 第三，通过CECE2009，可以建立旅游管理学科优势职院的共享平台，促进课程体系建设、人才培养模式、教学内容和教学方法等方面的深化改革，真正实现从注重知识传授向更加重视能力和经营素质培养的转变，逐步实现教学职院共享机制稳定化、常规化、普及化。 1.1.2 现状分析
校企共建——虚拟现实技术实验室建设方案 一、虚拟现实技术实验室（） 虚拟现实（）,也称虚拟实境，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统，它利用计算机技术生成一个逼真的、具有视、听、触等多种感知的虚拟环境，用户通过使用各种交互设备，同虚拟环境中的实体相互作用，使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真和信息交流，是一种先进的数字化人机接口技术。 与传统的模拟技术相比，虚拟现实技术的主要特征是：操作者能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟现实环境中，与之产生互动，进行交流。通过参与者与虚拟仿真环境的相互作用，并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力，帮助启发参与者的思维，以全方位地获取虚拟环境所蕴涵的各种空间信息和逻辑信息。 沉浸/临场感和实时交互性是虚拟现实的实质性特征，对时空环境的现实构想（即启发思维，获取信息的过程）是虚拟现实的最终目的。 虚拟现实技术的先进特性使得该项技术应用于各行各业的模拟仿真研究中，并切实有效地指导了生产实践。自从虚拟现实技术诞生以来，它已经在军事模拟、先进制造、城市规划/地理信息系统、医学生物等领域中发挥了巨大的经济、军事和社会效益。虚拟现实技术在不远的将来就会像当年的计算机一样应用于社会生产实践的各个领域，它与网络、多媒体将并称为21世纪最具应用前景的三大技术。
随着虚拟现实技术的成熟，人们开始认识到虚拟现实在教育领域的应用价值，它除了可以辅助高校的科研工作，在实验教学方面也具有利用率高，易维护等诸多优点。近年来，国内的许多重点高校都根据自身科研和教学的需求建立了虚拟现实技术实验室。 二、虚拟现实技术实验室的使用 利用虚拟现实技术，以数字化信息为基础，对学校的教学、科研、管理和生活服务等所有信息资源进行全面的数字化，最终实现教育的信息化，提高学校的办学水平和管理水平。 虚拟现实技术实验室主要从事虚拟现实技术、可视化技术、计算机网络、图形系统工具、图像信息处理、分布式系统和人工智能等领域的科学研究和技术开发。 1、院校教学科研。 建设教学、科研、技术人员结构合理的虚拟仿真实验教学团队，形成一支教育理念先进，学术水平高，教学科研能力强，实践经验丰富，勇于创新的虚拟仿真实验教学和管理队伍。 虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。虚拟仿真实验教学建设工作坚持“科学规划、共享资源、突出重点、提高效益、持续发展”的指导思想，以全面提高高校学生创新精神和实践能力为
虚拟仿真虚拟现实实验室解决方案
数虎图像提供虚拟仿真实验室硬件设备搭建和内容制作整体解 决方案 虚拟现实实验室是虚拟现实技术应用研究就的重要载体。 随着虚拟实验技术的成熟，人们开始认识到虚拟实验室在教育领域的应用价值，它除了能够辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有如利用率高,易维护等诸多优点.近年来,国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。数虎图像拥有多名虚拟现实软硬件工程师，在虚拟现实实验室建设方面有着无与伦比的优越性！ 下面请跟随数虎图像一起，让我们从头开始认识虚拟现实实验室。 【虚拟现实实验室系统组成】： 建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键，而要建立一个完整的虚拟现实系统，首先要做的工作是选择确实可行的虚拟现实系统解决方案。 数虎图像根据虚拟现实技术的内在含义和技术特征，并结合多年的虚拟现实实验室建设经验，最新推出的虚拟现实实验室系统提供以下组成：
虚拟现实开发平台： 一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台，一般包括两个部分，一是硬件开发平台，即高性能图像生成及处理系统，一般为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站；另一部分为软件开发平台，即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台。开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分，负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本的物理平台，同时连接和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转，与她们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此，虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少，而且至关重要。 虚拟现实显示系统： ·高性能图像生成及处理系统 ·具有沉浸感的虚拟三维显示系统 在虚拟现实应用系统中，一般有多种显示系统或设备，比如：大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示
校企共建——虚拟现实技术实验室建设方案1、虚拟现实技术实验室（The virtual reality laboratory） 虚拟现实（VR-Virtual Reality）,也称虚拟实境，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统，它利用计算机技术生成一个逼真的、具有视、听、触等多种感知的虚拟环境， 用户通过使用各种交互设备，同虚拟环境中的实体相互作用，使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真和信息交流，是一种先进的数字化人机接口技术。 与传统的模拟技术相比，虚拟现实技术的主要特征是：操作者能够真正进入一个由计 算机生成的交互式三维虚拟现实环境中，与之产生互动，进行交流。通过参与者与虚拟仿 真环境的相互作用，并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力，帮助启发参与者的思维，以全方位地获取虚拟环境所蕴涵的各种空间信息和逻辑信息。 沉浸/临场感和实时交互性是虚拟现实的实质性特征，对时空环境的现实构想（即启发思维，获取信息的过程）是虚拟现实的最终目的。 虚拟现实技术的先进特性使得该项技术应用于各行各业的模拟仿真研究中，并切实有效地指导了生产实践。自从虚拟现实技术诞生以来，它已经在军事模拟、先进制造、城市规划/地理信息系统、医学生物等领域中发挥了巨大的经济、军事和社会效益。虚拟现实技 术在不远的将来就会像当年的计算机一样应用于社会生产实践的各个领域，它与网络、多媒体将并称为21世纪最具应用前景的三大技术。
随着虚拟现实技术的成熟，人们开始认识到虚拟现实在教育领域的应用价值，它除了 可以辅助高校的科研工作，在实验教学方面也具有利用率高，易维护等诸多优点。近年来，国内的许多重点高校都根据自身科研和教学的需求建立了虚拟现实技术实验室。 2、虚拟现实技术实验室的使用 利用虚拟现实技术，以数字化信息为基础，对学校的教学、科研、管理和生活服务等 所有信息资源进行全面的数字化，最终实现教育的信息化，提高学校的办学水平和管理水平。 虚拟现实技术实验室主要从事虚拟现实技术、可视化技术、计算机网络、图形系统工具、图像信息处理、分布式系统和人工智能等领域的科学研究和技术开发。 1、院校教学科研。 建设教学、科研、技术人员结构合理的虚拟仿真实验教学团队，形成一支教育理念先 进，学术水平高，教学科研能力强，实践经验丰富，勇于创新的虚拟仿真实验教学和管理队伍。 虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学
虚拟现实实验报告(DOC 30页)
实验一造型定位和旋转、缩放 一、实验内容： 1.熟悉VrmlPad编辑器的安装和使用 2.熟悉Cortonaplayer浏览器的安装和使用 3.掌握虚拟造型的基本操作。 二、实验环境： 1.硬件环境 计算机一台 2.软件环境 WindowsXP操作系统、VrmlPad编辑器和Cortonaplayer浏览器三、实验步骤： 完成第四章例4-1 代码： Shape { appearance Appearance { material Material { diffuseColor 0.9 0.1 0.05 } } geometry Sphere { radius 0.85 } } Shape { appearance Appearance { material Material {
实验二三维立体造型的设计与实现（需交实验报告） 一、实验内容 1.熟悉各种立体造型的设计 2.学会利用各种不同的立体造型组合实现复杂的造型 二、实验环境 1.硬件环境 计算机一台 2.软件环境 WindowsXP操作系统、VrmlPad编辑器和Cortonaplayer浏览器 三、实验步骤： 1.制作一个烟囱的立体造型，首先以原点为中心生成一个半径为 1、高度为2的圆柱体，然后以（0，0，1.5）为坐标变换节点的 新原点生成一个底面半径为2，高度为1的圆锥体。 2.建立一个带刻度的钟表造型：首先生成钟表面box造型，然后 在钟表面上利用球体sphere造型生成各个刻度，利用圆柱体 cylinder造型生成时针、分针等造型。其中利用Transform 坐标变换节点对各个造型进行平移、缩放以及旋转操作。 3.设计一个文本造型。 4、完成书中第四章的例4-2 、4-3和4-4。 1)4-2 代码： Transform { translation -2 0 0
VR虚拟现实实验室项目 解 决 方 案
随着虚拟实验技术的成熟，人们开始认识到虚拟实验室在教育领域的应用价值，它除了可以辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有如利用率高,易维护等诸多优点.近年来,国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。数虎图像拥有多名虚拟现实软硬件工程师，在虚拟现实实验室建设方面有着无与伦比的优越性！ 下面请跟随数虎图像一起，让我们从头开始认识虚拟现实实验室。【虚拟现实实验室系统组成】： 建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键，而要建立一个完整的虚拟现实系统，首先要做的工作是选择确实可行的虚拟现实系统解决方案。 数虎图像根据虚拟现实技术的内在含义和技术特征，并结合多年的虚拟现实实验室建设经验，最新推出的虚拟现实实验室系统提供以下组成： 虚拟现实开发平台： 一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台，一般包括两个部分，一是硬件开发平台，即高性能图像生成及处理系统，通常为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站；
另一部分为软件开发平台，即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台。开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分，负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本的物理平台，同时连接和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转，与他们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此，虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少，而且至关重要。虚拟现实显示系统： ·高性能图像生成及处理系统 ·具有沉浸感的虚拟三维显示系统 在虚拟现实应用系统中，通常有多种显示系统或设备，比如：大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示系统，而虚拟三维投影显示系统则是目前应用最为广泛的系统，因为虚拟现实技术要求应用系统具备沉浸性，而在这些所有的显示系统或设备中，虚拟三维投影显示系统是最能满足这项功能要求的系统，因此，该种系统也最受广大专业仿真用户的欢迎。虚拟三维投影显示系统是目前国际上普遍采用的虚拟现实和视景仿真实现手段和方式，也是一种最典型、最实用、最高级别的投入型虚拟现实显示系统。这些高度逼真三维显示系统的高度临场感和高度参与性最终使参与者真正实现与虚拟空间的信息交流与现实构想。