虚拟现实设计技术篇1
关键词：现代电子技术；景区；虚拟现实系统；设计
中图分类号：tp3文献标识码：a文章编号：1674-6708（2016）154-0169-02
作者简介：俞晓妮，工程硕士，副教授，工作单位：大连理工大学，研究方向为多媒体技术（含平面、影视、动画、网站等）
对于景区虚拟现实系统设计中，应用现代电子技术，不仅可以设计实现应急模拟演习是为了测试对突发性事件的应急能力和素质。在应急模拟推演中运用先进的虚拟的景区，还可以更好地满足使用者对三维立体化、交互的功能要求，使人可以产生身临其境的感觉。以下本篇对此进行具体分析。
1景区虚拟现实系统设计需求
景区虚拟现实系统，就是能够建立在现实的旅游景观环境基础上，采取模拟以及超现实的景观设计手段，为人们构建出一个虚拟的旅游环境，这样就可以确保网友可以身临其境的漫步在景区。能应用现代化的电子技术，实现对景区内虚拟场景进行三维的模拟，同时还可以借助一定现代电子技术手段，使旅游者可以感受到虚拟且实际的场景[1]。景区虚拟现实系统设计中，基于现代电子技术，营造虚拟旅游环境，旅游者可以通过网络平台上，运用景区虚拟现实系统，进入虚拟环境中，并能够根据旅游需要，在系统设计中，确保人们可以利用头盔、数据手套以及数据服等多种不同的虚拟交互设备，切实的感受到该景区的环境。
2基于现代电子技术的景区虚拟现实系统设计
2.1系统总体结构设计
对于该景区虚拟现实系统设计中，应用现代化电子技术，其中包括计算机图像技术、网络技术、虚拟技术，融合这3种技术，实现对该系统的设计实现。根据用户要求，对系统的功能、性能进行需求分析，并进行设计；采用模块化的设计方式进行设计与实现。在系统总体设计中，能够先去收集系统的相关信息，并将收集到的信息经系统功能模块处理之后，从而可以构建出景区虚拟现实系统，使用户可以通过该系统，虚拟体验该景区旅游情况。
2.2系统功能设计
实现景区虚拟现实系统设计中，需要系统包括四项基本功能，即数据收集、三维建模、场景构建、交互技术等。数据收集功能：可以收集与景区相关的文字、地图，以及景区的路程数据、景区美丽风景图片、景区鸟鸣、鱼虫声音，同时也包括景区的视频信息等，这是实现虚拟现实系统的开始阶段，也是促进系统质感提升的初始阶段。三维建模功能：能够采用几何模型以及图像技术，使其能够建模在一起，形成大体的景区虚拟景象。场景构建功能：可以将建好的成型以及模型，结合景区的内部设施以及外部环境，运用现代电子技术，对其进行一定的整合、优化设计。可以通过旧图像、地理参数等真实再现已经不存在的景区景观，使人们可以悠闲的徜徉在虚拟的古建筑群之间，欣赏到以前景区古建筑的原貌[2]，使旅游者可以感受到古代景区的文明景象，而对于喜欢探幽寻古的游人，可以为其带来更好的视觉享受。交互技术功能：可以实现系统用户，对景区内虚拟的物体实现操作。对于系统设计中，系统的交互不仅是设计中的关键，也可以通过阅读与互动体验的虚拟游戏方式，让旅游者可以通过景区虚拟现实系统，实现线上旅行，并且为线下旅行提供指导，对于这种新鲜的旅行互动方式，以成为当前众多荷包缩水旅游爱好者的全新选择，也为景区虚拟现实系统设计实现带来良好应用前景。
2.3系统虚拟实现过程
1）景点触发实现对于景区虚拟现实系统中，对于景区中很多的场景事件，是需要采取景点区域内的触发器实现的；在系统设计中，区域触发器就是能够触发系统中一系列事件的引擎，可以转换景区虚拟现实中的场景。还需要定义一些活动路径，包括旅游中的路线、特色活动、特色景点等[3]。对于系统设计中，其torque引擎，是由路径节点来组成的，这样旅游者可以沿着这个路径节点进行活动，当到达下一个节点之时，就可以再进行一次不同的景点体验。
2）声音的实现在系统设计中，确保系统中可以模拟出景区相关声音。可以运用audioDescription以及audioprofile定义、组织虚拟现实系统中的声音资源。用audioDescriptio来描述景区声音的大小、传输距离等相关属性；运用audioprofile来定义声音源文件以及声音描述属性。同时，在本景区虚拟现实系统设计中，所涉及的声音包括不同环境的声音、水声、鸟声、讲解升等。
3）旅游者互动体验的实现在系统设计中，可以实现用户与景区的互动。景区虚拟现实系统中，确保旅游者可以与景区内相应的事件实现基本互动，旅游者输入相关操作，系统执行相应的互动操作，满足旅游者对虚拟景区的互动需求。
2.4构建虚拟化系统人际界面
在景区虚拟现实系统设计中，有友好的操作界面，确保旅游者可以通过系统，自主漫游在景区内，并根据景区虚拟系统设计实际情况，以现有的景区场景为基础，通过相关视频、图片以及音乐数据，对虚拟现实的系统设计工作做出补充，确保该系统设计质量符合需求。基于现代电子技术，可以得到高清晰度的视频，及时收集景区的虚拟信息，运用远程方式传输到系统控制管理部分，确保景区管理人员可以根系统，可以优化景区维护工作流程，有助于提升景区虚拟现实系统设计水平。2.5系统的软件设计实现部分设计景区虚拟现实系统之中，应用现代电子技术，设计好系统的数据库信息部分，可以确保该系统数据稳定性。并且，优化设计数据采集实现阶段，能够将得到的景区相关CaD图纸数据进行整理，并可以分层导出相关平面图、建筑轮廓图、道路图等，将建造的模型加入系统功能、界面中。
3结论
综上所述，景区虚拟现实系统设计过程中，应用现代电子技术进行设计实现，不仅可以提升该系统虚拟环境的真实感，也可以提升系统虚拟景区环境运行过程中的稳定性，有助于提升系统性能，发挥积极影响，值得在实践中推广该技术。
参考文献
[1]苏会卫，李佳楠，许霞，等.增强现实技术的虚拟景区信息系统[J].华侨大学学报：自然科学版，2015，36（4）：432-436.
[2]王红崧，周海晏.基于webGiS和虚拟现实的旅游信息系统设计与实现[J].桂林理工大学学报，2014（2）：355-359.
虚拟现实设计技术篇2
关键词：虚拟化[1]；VmwarevSphere
中图分类号：tp393文献标识码：a文章编号：1009-3044（2013）07-1519-02
1前沿
虚拟化技术主要是通过对底层进行抽象，将计算机元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行，将网络的控制管理与数据的转发与交换进行有效的分离[2]。
以是否存在宿主操作系统来看，虚拟化技术主要分为原生及寄居两种架构。原生架构是指虚拟机本身不再依赖任何操作系统，或者可以认为虚拟机本身就是一个操作系统，只是这个操作系统只提供虚拟化服务。而寄居架构，则认为虚拟机是一个软件或者服务，只有在已经安装好的操作系统上才能运行。从被应用的领域来分，虚拟化又可以分为服务器虚拟化，存储虚拟化，应用虚拟化、平台虚拟化和桌面虚拟化。其中服务器虚拟化需要具备功能和技术有：多实例、隔离性、CpU虚拟化、内存虚拟化、设备与i/o虚拟化、无知觉故障恢复、负责均衡、统一管理、快速部署。
VmwarevSphere是Vmware公司推出的一套服务器虚拟化解决方案，核心组件是VmwareeSX/eSXi，可以独立安装和运行在裸机上的系统，支持硬件虚拟化，通过与vSphereClient远程连接控制，在eSXi服务器上创建多个虚拟机，并且虚拟服务器在性能与稳定性上与亚于普通的硬件服务器。
本文采用原生架构，利用VmwarevSphere套件来实现服务器虚拟化的部署。
2服务器虚拟化的设计与实现
企业传统服务器应用面临：资源利用率低、管理复杂，故障恢复慢，兼容性差，购置维护成本高等[3]。虚拟化的目的就是打破原始物理结构之间的隔断，将物理资源转变为逻辑上可直接调控管理的资源，最大限度地使用物理资源。
服务器虚拟化将系统虚拟化技术运行于服务器之上，将一台服务器虚拟成若干个服务器使用，随时随地能将服务器资源分配给最需要它们的工作负载以简化管理和提高效率，继而减少为单个工作负载峰值而储备的资源的方法。通过虚拟化技术将物理硬件和操作系统分离，使得多个具有不同操作系统的虚拟服务器可以独立运行在同一台物理服务器上，最大化的利用硬件资源，其部署框架如图1所示。
1）网络应用层：网络应用层是对企业内部提供各类服务的应用系统的集合。通过服务器虚拟化将虚拟机运行在运行有eSX/eSXi的物理服务器中，通过调整这些虚拟机的资源，从而满足应用系统的需求，对用户提供系统服务。
由于应用系统服务类型的不同，可以将应用系统归类为不同类型，通过主机层vnetwork部分连接内网不同的核心交换机，从而面向不同类别的用户提供不同类别的系统服务。
2）主机层：主机层是VmwarevSphere体系中的虚拟层，包含两个服务：基础架构和应用程序。应用服务（applicationServices）完成三个部分功能，分别是：可用性（availability）、安全性（Security）和可扩展性（Scalablity）。架构服务（infrastructureServices）包含有运算部分的vCompute、存储部分的vStorage和网络部分的vnetwork三个部分。在架构服务部分，eXS/eXSi主机负责将硬件资源虚拟化提供给上层服务。
3）网络服务层：网络服务器是服务器虚拟化的服务层。主要提供网络服务、数据备份服务、网络管理服务。服务器虚拟化框架中所有设备均通过该层中接入交换机互联；数据备份服务通过数据备份系统，利用VmwarevSphere的快照技术实现对虚拟机的网络备份，该文采用上海爱数软件有限公司公司的pX2400数据备份系统；网络管理则通过VmwarevSphere体系中vCenterServer组成，它是配置、调配和管理虚拟化it环境的中心点，是vSphere的中央总控，完成应用程序的控制调配功能。
4）存储层：存储层是服务器虚拟化的基础。物理服务器只提供eXS/eXSi主机操作系统的存储空间，而网络应用层的虚拟机均存储于存储层中的网络存储设备中。网络存储设备通过网络服务层的接入交换机和主机层互联，为主机层提供存储服务。该文中网络存储设备采用H3C公司的iX3000网络存储设备。
服务器虚拟化实施前，某企业共有24台物理服务器，每台服务器提供单一的应用系统服务；服务器虚拟化实施后，物理服务器缩减至5台，应用系统数量没有改变，配置结果如表1。其服务器虚拟化的实施步骤归纳如下：
1）在服务器硬件层面上导入虚拟层，即在iBmx3650服务器上安装配置VmwareeSXServer；
2）通过在DeLL330微机上安装VmwarevCenterClient来对服务器进行访问和综合调配；并在eSX/eSXi主机上创建虚拟机。
3）利用VmwareConverter将现有的物理服务器逐步迁移到虚拟机上。
[服务器名称＼&ip地址＼&作用＼&应用系统数量＼&CUp使用率＼&内存使用率＼&iBmX3650＼&10.1.1.10＼&eXS/eXSiserver＼&3＼&4.9%＼&73.9%＼&iBmX3650＼&10.1.1.11＼&eXS/eXSiserver＼&6＼&9%＼&95.9%＼&iBmX3650＼&10.1.1.12＼&eXS/eXSiserver＼&4＼&2%＼&4.4%＼&iBmX3650＼&10.1.1.13＼&eXS/eXSiserver＼&4＼&3.7%＼&20.4%＼&iBmX3650＼&10.1.1.14＼&eXS/eXSiserver＼&7＼&2.6%＼&34.5%＼&DeLL330＼&10.1.1.15＼&vCenterClient＼&――＼&5%＼&49.1%＼&]
其中，以ip地址为10.1.1.11eXS/eXSiserver服务器情况为例，其中虚拟机占用CpU和内存情况如图3。
通过采用服务器虚拟化技术，主要成果可以总结如下：
服务器数量由原先20多台物理服务器降为6台服务器（5台eXS/eXSiServer，1台vCenterclient），并且可以根据实际使用情况可以灵活添置服务器，整合比例约为4：1；
由于虚拟机分配不合理，资源提升的效果不明显，应将消耗资源较大的虚拟机与消耗资源较小的虚拟机分配与同一物理服务器上，后续将对此进行研究分析。
虚拟机通过模板配置，数据备份和快照技术，部署速度增加、单点故障率下降。
3结束语
本文从企业信息中心的现状和存在的问题出发，系统的研究了企业信息中心服务器虚拟化建设的可行性和可操作性。后续，将继续对虚拟机在物理服务器中的分配方法进行研究。
参考文献：
[1]张巍.企业虚拟化实战――Vmware篇[m].北京：机械工业出版社，2009.
虚拟现实设计技术篇3
关键词：虚拟现实；工业设计；融合
随着计算机技术的快速发展，虚拟现实技术在工业设计领域的应用越来越广泛，它的出现颠覆了以往产品单一的表现形式，能够带给参与者“真实”的体验，成为现代工业设计领域的强大工具与重要手段。
1虚拟现实技术的概述
虚拟现实技术（VirtualReality）产生于20世纪80年代，由美国VpL公司创始人拉尼尔（JargonLanier）提出；因此，可以说美国是虚拟现实技术研究的发源地。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。［1］即利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟。［2］虚拟现实是多种技术的综合，包括实时三维计算机图形技术，广角（宽视野）立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术以及触觉/力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等。其发展史大体上可以分为四个阶段且拥有三个核心特征：沉浸感（immersion）、交互性（interactivity）、构想性（imagination）。其中，沉浸感是虚拟现实技术最重要的基本特征，参与者能够完全沉浸于虚拟的三维空间中，强调的是虚拟现实境界的逼真性；交互性是虚拟现实的实质特征，通过硬件和软件设备进行人际交互，强调的是虚拟现实系统的可操纵性；构想性是虚拟现实的最终目的之一，强调的是对人类认知范围的扩展。
2我国虚拟现实技术在工业设计中的应用及发展情况
工业设计是一种创造性的活动，以工学、美学、经济学为基础对工业产品进行设计。［3］我国作为农业大国，长期以来的工业设计发展水平并不高，在与国外企业的比较中，过度模仿抄袭、缺乏创新意识、能力不足、设计水平低等仍是我们不得不面临的问题。随着我国经济实力的发展，众多企业将虚拟现实技术引入工业设计领域中，虽然工业发展和进程与发达国家仍存在一定差异，但是我国的工业设计也有了很大的发展。目前，我国许多科研单位已将虚拟现实技术列为攻关项目，不少高校与企业也投入这一技术到开发与研究当中。21世纪将是虚拟现实技术的时代，就工业设计领域而言，其为空客airbus设计的虚拟座舱，就可以进行虚拟现实的设计；SonY公司transVision，利用虚拟现实技术可增强现实样机系统等；据悉，谷歌公司刚刚成立了虚拟现实技术部门。从整体来看，虚拟现实技术已不再是遥不可及了。
3虚拟现实技术对工业设计的影响与作用
工业设计具有一定专业性和复杂性，且涉及的领域较为广泛，传统的二维平面设计方式和模式，设计样式单一、老套，已无法满足市场需求。但是，虚拟现实技术却不同，作为运用计算机对复杂数据进行的一种可视化操作，它突破了二维平面设计的束缚，以创新的可视化模式让设计师能够轻松构建互动体验，提供直接的图形程序化接口。虚拟现实技术让产品的功能、性能和质量在三维空间中完美地呈现给用户。它颠覆了以往产品单一的表现形式，使设计者在工业设计过程中可以将灵感发挥得淋漓尽致。工业设计中虚拟现实技术的引入，使设计者在进行工业产品设计时，可以更为直观地观察到产品的效果及表现情况，以便及时发现不足、解决问题，这大大提高了设计者的设计效率；同时，在三维空间中，虚拟现实技术以视觉形式更准确地反映了设计者的思想与理念。总而言之，虚拟现实技术的引用使工业设计在思想上有了质的飞跃，它的崛起将我国工业设计推向了更远的未来，在工业设计领域具有独特的应用价值。
4虚拟现实技术与工业设计互融的发展未来
对于设计师来讲，作为高集成的计算机技术，虚拟现实不仅是一个演示媒体，更是一个设计工具。虚拟现实技术已成为现代工业设计中不可或缺的手段之一。目前，虚拟现实被写进了“十三五规划”，表明了国家层面对虚拟现实的鼓励和扶持态度，以及肯定了该行业的价值和空间。继小米、乐视、腾讯之后，阿里也表明了对虚拟现实的积极态度，VR阵营又多了一名重量级的参与者。［4］作为专业设计师，以往传统的表现形式很难让客户充分理解设计师的细节处理与良苦用心；但在未来，进入VR虚拟时代之后，我们终于可以采用一种更加直观、有趣的方式来展示产品设计的魅力了。［5］虚拟现实技术正逐渐走向成熟，这一方兴未艾的计算机技术必将产生巨大的生产力。未来我们还会需要更多类似于虚拟现实技术的高新科技，它们的崛起，需要一代又一代的设计师继续努力。
5结语
虚拟现实技术与现代工业设计互融具有十分重要的现实意义，它不仅为工业设计的发展注入了新鲜血液，还带来了崭新的设计模式，更推动了现代经济的发展。在不久的将来，虚拟现实技术必然能为工业设计创造出新的天地。
作者:张楠单位:大连工业大学
参考文献：
［2］贾晶晶.论虚拟现实艺术［J］.中国电子商务，2013.
［3］郭睿.产品设计的文化内涵和艺术表现的研究［D］.工业设计工程，2013.
虚拟现实设计技术篇4
关键词：虚拟现实；虚拟现实技术；概念设计；产品开发
中图分类号：U662.3文献标识码：a文章编号：1009-2374（2009）01-0114-02
目前国际上流行的一种“故事版情景预言法”的概念设计，就是将要开发的产品置于一定的人、时、地、事和物中进行观察、预测、想象和情景分析，其形式是以故事版的平面设计表达展示给人们。于是，产品在设计的开始便多了一份生命和灵气。然而，设计表达在信息时代已是多元化的展示形式，虚拟现实技术的应用，使设计思路和设计表达如虎添翼。让人多了一种直观的、亲切的及交互的感受，这样开发设计的产品与传统相比，大大减少了投放市场的风险性，也为企业决策人寻找商机、判断概念产品能否进一步开发生产，提供更好的依据。
一、虚拟现实与虚拟现实技术
（一）虚拟现实（VirtualReality，VR）及虚拟设计（VirtualDesign，VD）
虚拟现实（VirtualReality，VR）是利用计算机省城一种模拟环境，通过多种传感设备使用户“沉浸”到该环境中，实现用户与该环境直接进自然交互的技术。这里所谓模拟环境就是计算机生成的具有色彩的立体图形，它可以是某特定现实世界的真实体现，也可以是纯粹构想的世界。传感设备包括立体头盔、数据手套、数据衣服等穿戴于用户身上的装置和设置现实环境中的传感装置。自然交互是指用日常使用的方式对环境内的武体进行操作并得到实时立体反馈。虚拟现实是一种全新的人机交互系统，它能对介入者产生各种感官刺激，如听觉、视觉、嗅觉、触觉，给人身临其境的感觉，人能以自然的方式与计算机生成的环境进行交互操作。
虚拟设计是以“虚拟现实技术为基础，以机械产品为对象的设计手段”，借助这样的设计手段，设计人员可以通过多种传感器与多维的信息环境进行自然地交互，实现从定性和定量综合集成环境得到感性和理性的认识，从而帮助深化概念和萌发新意。
（二）虚拟现实技术
虚拟现实技术是人的想象力和电子学等相结合而产生的一项综合技术，它利用多媒体计算机仿真技术构成一种特殊环境，用户可以通过各种传感系统与这种环境进行自然的交互，从而体验比现实世界更加丰富的感受。
二、概念设计的定义及内涵
pahl和Beitz在《engineeringDesign》一书中提出“概念设计”这一名词以来，人们对概念设计进行了十几年的研究。他们将其定义为：在确定任务之后，通过抽象化，拟定功能结构，寻求适当的作用原理极其组合等，确定出基本求解途径，得到求解方案，这部分设计工作叫做概念设计。
国内的学者也对概念设计进行了大量的研究，其中邓家|在《产品概念设计》一书中将“产品概念设计”定义为“由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的，可组织的，有目标的设计活动，它表现为一个由粗到精、由模糊到清楚、由抽象到具体、不断进化的过程。”
在几十年的时间里，人们对概念设计的研究日益增加、不断深入，使概念设计的内涵更加广泛和深刻。主要体现在:根据产品生命周期各个阶段的要求进行市场需求分析、功能分析、功能的工作原理、动作行为的构思、行为载体的选择和方案的组成的等。可见，确定方案是概念设计的最终结果，产品生命周期全过程的满足才是概念设计的关键。设计方法上更加全面融合各种方法，寻求综合最优方案，同时使设计更具创造性。
概念设计是对产品或部件的构思，目的是捕捉产品的基本形状。这个阶段，产品的形状和精确尺寸尚未确定，设计人员有一定变更自由，所以尽可能考察设计方案，以便选出生产成本最低、创意良好的方案。利用传统的计算机辅助设计，往往多是二维交互工具，缺乏三维或者多维的功能，但是产品却是三维的部件，这样必然导致人机交互效率低。现行的计算机辅助设计系统要求定义零件的尺寸，而在产品的概念设计阶段这样的尺寸可能无法精确得到或者根本没必要精确定义，这样必然影响设计效率和周期。传统的计算机辅助设计需要两类人员配合，即产品的设计人员和电脑绘图员，产品设计人员有关产品的概念信息通过草图或者口述的方法传达给电脑人员，这样导致信息的丢失或者绘图者的曲解，而如果设计者本人直接参与电脑辅助设计建模的话，由于现行的电脑辅助设计系统的操作复杂和交互能力若，大大分散了设计者的精力，限制了思路。为了克服这样的限制，充分发挥设计人员的创造性，人们开始把虚拟现实技术引入计算机辅助设计系统进行概念设计，将虚拟现实技术和概念设计有效结合，利用丰富直观的交互手段，在虚拟环境中进行概念设计，从而节省产品精确描绘和尺寸定义的时间，这就是基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计，即虚拟概念设计。
三、虚拟概念设计的研究方向和应用前景
（一）概念设计中应注意的两个问题
1.虚拟现实环境下的概念可视化。概念可视化是指设计师透过画面或者模型，将市场的需求转换成可视化的具体形态。概念设计是否能符合目标用户的要求，“眼见为实”的图面或者模型是最具有说服力的。
2.虚拟现实环境下的人机交互界面。想实现人机互动，必须解决一系列技术问题，形成和谐的人机环境。虚拟现实就是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境，具体地说，就是采用计算机技术为核心的现代高科技省城逼真的视听触觉一体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、互相影响，从而产生“沉浸”于等同真环境的感受和体验。
（二）虚拟现实技术在概念设计中的前景
在虚拟现实环境下，进行产品的概念设计是虚拟现实技术的基本内容。在电脑虚拟现实提供的良好的可视化条件下，对电脑辅助设计建立的三维模型在几何、功能、加工与装配等方面进行交互性的修改，利用虚拟现实给用户提供诸如视听触觉等各种感知交互手段，最大限度地方便用户的操作，从而减轻用户的负担、提高整个系统的工作效率。相关人员可以对原型的各方面包括视觉效果、部件间比率进行评价。针对不同用户的爱好要求，在不同的虚拟环境中，亲自体验修改模型；选择产品的可选部件，观察设计和修改过程。
概念设计是设计过程的初步阶段，它的目的是获得做够多的有关产品式样和形状的信息，同时它又是设计过程中的重要阶段，因为产品成本的60%～70%是由这个阶段决定的。面对日益加剧的产品市场竞争的挑战，可以预见，基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计必有长足发展，最终将与现有计算机辅助设计系统实现无缝集成。激烈的全球市场竞争，各国投入大量的资金对虚拟现实技术及其在工业设计领域中的应用进行深入研究。将研究的成果及时转化为生产力，这是产品迅速占领市场的关键。
参考文献
[1]周洪玉，王慧君，周岩．虚拟现实及应用的研究[J]．哈尔滨理工大学学报，2005，(5)．
[2]薄瑞峰，李戈．虚拟现实技术在计算机辅助概念设计中的应用[J]．华北工学院学报，2004，(10)．
虚拟现实设计技术篇5
论文摘要：文章在介绍虚拟现实技术等相关概念的基础上，探讨虚拟技术的在产品概念设计中的应用，这项技术的使用让设计思路和设计表达更上一个全新的台阶，在产品的开发过程中，保证产品开发的一次性成功。
目前国际上流行的一种“故事版情景预言法”的概念设计，就是将要开发的产品置于一定的人、时、地、事和物中进行观察、预测、想象和情景分析，其形式是以故事版的平面设计表达展示给人们。于是，产品在设计的开始便多了一份生命和灵气。然而，设计表达在信息时代已是多元化的展示形式，虚拟现实技术的应用，使设计思路和设计表达如虎添翼。让人多了一种直观的、亲切的及交互的感受，这样开发设计的产品与传统相比，大大减少了投放市场的风险性，也为企业决策人寻找商机、判断概念产品能否进一步开发生产，提供更好的依据。
一、虚拟现实与虚拟现实技术
（一）虚拟现实（virtualreality，vr）及虚拟设计（virtualdesign，vd）
虚拟现实（virtualreality，vr）是利用计算机省城一种模拟环境，通过多种传感设备使用户“沉浸”到该环境中，实现用户与该环境直接进自然交互的技术。这里所谓模拟环境就是计算机生成的具有色彩的立体图形，它可以是某特定现实世界的真实体现，也可以是纯粹构想的世界。www.133229.com传感设备包括立体头盔、数据手套、数据衣服等穿戴于用户身上的装置和设置现实环境中的传感装置。自然交互是指用日常使用的方式对环境内的武体进行操作并得到实时立体反馈。虚拟现实是一种全新的人机交互系统，它能对介入者产生各种感官刺激，如听觉、视觉、嗅觉、触觉，给人身临其境的感觉，人能以自然的方式与计算机生成的环境进行交互操作。
虚拟设计是以“虚拟现实技术为基础，以机械产品为对象的设计手段”，借助这样的设计手段，设计人员可以通过多种传感器与多维的信息环境进行自然地交互，实现从定性和定量综合集成环境得到感性和理性的认识，从而帮助深化概念和萌发新意。
（二）虚拟现实技术
虚拟现实技术是人的想象力和电子学等相结合而产生的一项综合技术，它利用多媒体计算机仿真技术构成一种特殊环境，用户可以通过各种传感系统与这种环境进行自然的交互，从而体验比现实世界更加丰富的感受。
二、概念设计的定义及内涵
pahl和beitz在《engineeringdesign》一书中提出“概念设计”这一名词以来，人们对概念设计进行了十几年的研究。他们将其定义为：在确定任务之后，通过抽象化，拟定功能结构，寻求适当的作用原理极其组合等，确定出基本求解途径，得到求解方案，这部分设计工作叫做概念设计。
国内的学者也对概念设计进行了大量的研究，其中邓家褆在《产品概念设计》一书中将“产品概念设计”定义为“由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的，可组织的，有目标的设计活动，它表现为一个由粗到精、由模糊到清楚、由抽象到具体、不断进化的过程。”
在几十年的时间里，人们对概念设计的研究日益增加、不断深入，使概念设计的内涵更加广泛和深刻。主要体现在:根据产品生命周期各个阶段的要求进行市场需求分析、功能分析、功能的工作原理、动作行为的构思、行为载体的选择和方案的组成的等。可见，确定方案是概念设计的最终结果，产品生命周期全过程的满足才是概念设计的关键。设计方法上更加全面融合各种方法，寻求综合最优方案，同时使设计更具创造性。
概念设计是对产品或部件的构思，目的是捕捉产品的基本形状。这个阶段，产品的形状和精确尺寸尚未确定，设计人员有一定变更自由，所以尽可能考察设计方案，以便选出生产成本最低、创意良好的方案。利用传统的计算机辅助设计，往往多是二维交互工具，缺乏三维或者多维的功能，但是产品却是三维的部件，这样必然导致人机交互效率低。现行的计算机辅助设计系统要求定义零件的尺寸，而在产品的概念设计阶段这样的尺寸可能无法精确得到或者根本没必要精确定义，这样必然影响设计效率和周期。传统的计算机辅助设计需要两类人员配合，即产品的设计人员和电脑绘图员，产品设计人员有关产品的概念信息通过草图或者口述的方法传达给电脑人员，这样导致信息的丢失或者绘图者的曲解，而如果设计者本人直接参与电脑辅助设计建模的话，由于现行的电脑辅助设计系统的操作复杂和交互能力若，大大分散了设计者的精力，限制了思路。为了克服这样的限制，充分发挥设计人员的创造性，人们开始把虚拟现实技术引入计算机辅助设计系统进行概念设计，将虚拟现实技术和概念设计有效结合，利用丰富直观的交互手段，在虚拟环境中进行概念设计，从而节省产品精确描绘和尺寸定义的时间，这就是基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计，即虚拟概念设计。
三、虚拟概念设计的研究方向和应用前景
（一）概念设计中应注意的两个问题
1.虚拟现实环境下的概念可视化。概念可视化是指设计师透过画面或者模型，将市场的需求转换成可视化的具体形态。概念设计是否能符合目标用户的要求，“眼见为实”的图面或者模型是最具有说服力的。
2.虚拟现实环境下的人机交互界面。想实现人机互动，必须解决一系列技术问题，形成和谐的人机环境。虚拟现实就是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境，具体地说，就是采用计算机技术为核心的现代高科技省城逼真的视听触觉一体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、互相影响，从而产生“沉浸”于等同真环境的感受和体验。
（二）虚拟现实技术在概念设计中的前景
在虚拟现实环境下，进行产品的概念设计是虚拟现实技术的基本内容。在电脑虚拟现实提供的良好的可视化条件下，对电脑辅助设计建立的三维模型在几何、功能、加工与装配等方面进行交互性的修改，利用虚拟现实给用户提供诸如视听触觉等各种感知交互手段，最大限度地方便用户的操作，从而减轻用户的负担、提高整个系统的工作效率。相关人员可以对原型的各方面包括视觉效果、部件间比率进行评价。针对不同用户的爱好要求，在不同的虚拟环境中，亲自体验修改模型；选择产品的可选部件，观察设计和修改过程。
概念设计是设计过程的初步阶段，它的目的是获得做够多的有关产品式样和形状的信息，同时它又是设计过程中的重要阶段，因为产品成本的60%～70%是由这个阶段决定的。面对日益加剧的产品市场竞争的挑战，可以预见，基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计必有长足发展，最终将与现有计算机辅助设计系统实现无缝集成。激烈的全球市场竞争，各国投入大量的资金对虚拟现实技术及其在工业设计领域中的应用进行深入研究。将研究的成果及时转化为生产力，这是产品迅速占领市场的关键。
参考文献
[1]周洪玉，王慧君，周岩．虚拟现实及应用的研究[j]．哈尔滨理工大学学报，2005，(5)．
[2]薄瑞峰，李戈．虚拟现实技术在计算机辅助概念设计中的应用[j]．华北工学院学报，2004，(10)．
虚拟现实设计技术篇6
关键词：虚拟现实技术；建筑设计
abstract:theintroductionofvirtualrealitytechnologywillbedesignedtomitigatelarge-scalelaborintensity,shortenthedesigncycle,improvedesignquality,savinginvestment.inthispaper,thecharacteristicsofvirtualrealitytechnology,describesvirtualrealitytechnologyinarchitecturaldesignplayedanimportantrole.
keywords:virtualrealitytechnology;architecturaldesign
随着社会的进步，建筑的艺术内涵和其实用性一样，越来越受到人们的重视。一个建筑师如何将自己的设计意图更形象，更直观地展示在专家、公众面前以供评赏呢？虚拟现实技术的发展提供了这样的机会。
一、什么是虚拟现实技术
虚拟现实技术（vr），也称“灵境技术”、“临境技术”、“幻真技术”，是模拟人类视觉、听觉、力觉、触觉等感知行为的高度逼真的人机交互技术。www.133229.com它具有沉浸感、交互性、构想性。它可以把抽象、复杂的计算机数据空间表示为直观的、用户熟悉的实物。
利用这种计算机生成的交互式三维环境，不仅使参与者能够感到景物或模型十分逼真地存在，而且能对参与者的运动和操作做出实时准确的响应。
二、虚拟现实技术在建筑设计中的应用
（一）在城市规划设计中的应用
城市的规划具有非常的超前性和可延续性，所以在其中引入虚拟现实技术是非常明智的举措。随着世博会的召开，世界各国所有大中小型展区均使用虚拟现实技术进行展示，也提升了虚拟现实技术在城市规划中应用的广泛度。在数字城市的制作中，我们可以提前数年预计到以后可能发生的各种状况，比如一个楼层的高低对周围光照的影响，可以在虚拟现实中通过实时光照来表现出阴影的范围，从而进行整体的城市规划。
（二）在建筑装饰设计中的应用
建筑装饰在设计和施工阶段可能出现无法预期的问题，而工期延误或者成本增加。而在虚拟世界中，我们可以提前模拟出需要的效果，从而在功能性上，房屋空间比例尺寸上，消防安全性上色彩上，材质上，以及采光效果上提前预知会发生的问题，只要前面花少量时间对最终效果进行推敲，就可以非常直观的给施工人员和客户一个满意的交代。
（三）在设计成果展示中的应用
建造建筑并不是投资方的主要目的，其主要目的是由一座成功的建筑达成最大化的商业目的。虚拟现实系统以其独有的“沉浸感”给消费者带来全新的感受，不失为一个展示建筑美观度和功能的最佳手段。
二、虚拟现实技术的现实意义
（一）项目的技术论证
建筑行业与其他行业有着很大的不同，一座建筑的落成对社会的影响，人民的生命安全，都起到非常重要的作用。在当今众多大型建筑场馆的设计工作和施工过程中，我们要面临巨大的经济压力。前期设计出现的任何一个问题，都可能在将来的施工过程中出现巨大失误。在竣工之后，建筑的功能性，安全性，环保型方面也需要时间进行考察。所以我们一定要在前期以三维成像技术来展示最终效果，才可能在最低的成本压力下把安全系数提到最高，同时也节省了人力物力，达到很好的先前期论证效果。
（二）改善建筑设计
建筑设计是一项非常具有科学性、严肃性的过程，它需要在建筑设计的过程中，不断地进行技术论证及可行性的分析，对以往设计做出更好的改变，以避免建筑在建造过程中或者使用过程中出现由于设计而出现的问题。虚拟现实系统就可以为我们的建筑师门提供这样的机会。采用虚拟现实系统，建筑师可以将其作为一个建筑性能评价的工具，在其中来发现建筑设计出现的缺陷，同时可以采用系统模拟出不同的解决问题的方案，在极低成本下，完善建筑项目的设计。
（三）节省投资和运行费用
采用虚拟现实技术进行先期技术成果的演示和论证有助发现设计中多余的措施和各专业不协调的部分，及时修正以节省投资和运行费用。同时，演示论证也可发现设计中可能导致无法满足要求的设计不当之处，避免了建筑物建造完成后的返工。
四、结语
虚拟现实技术在建筑设计中的应用，有着不可估量的应用前景。借助虚拟现实技术，能够极大的丰富建筑师的设计方法，增强设计师的创新能力。信息时代的建筑师，除了需要了解已有的建筑技术和设计方法外，更要善于从计算机应用中吸取一些先进的方法。只有不断更新观念，不断掌握新技术，才能赢得未来。
参考文献：
[1]贾滨.进入数字化时代的建筑学仁j3科技情报开发与经济,2006,6
虚拟现实设计技术篇7
真正意义上的产品数字化样机是将CaiD、CaD、Cam三者联系在一起。由于CaD/Cam作为产品设计和制造的核心模块，其数字化样机研究已经比较成熟。而作为产品设计的前期阶段CaiD环节，还存在着大量的CaiD和CaD工作流程混淆、流程中断等现实问题需要思考、解决。现有典型的工业设计流程一般开始于创意，通常先用手绘草图来表达设计概念，再通过三维造型渲染输出静态的效果图来进行设计方案评估。在二维图纸很难充分交流设计思想的情况下，实物模型仍然是将设计思想物化的唯一途径。因此，在概念设计完成后，可以用油泥或合成材料制作小比例的物理模型，用于对概念设计的评估。在完成对小比例的物理模型的评估和修改后，用三维扫描仪对油泥模型进行扫描，并利用逆向工程软件进行数据处理，最后完成三维数据。随着产品设计过程的深入，为了从外观、功能、结构等各方面最终确认是否符合设计效果，需要建立多种相应的物理样机，有时还需要制作全尺寸的样车模型用于评估和验证。当通过评估和验证后发现设计缺陷时，则又需要返回前一阶段，对设计数据进行修改，并再次通过物理样机进行验证。在实际工作中，这样一个过程可能会反复进行，直至最终设计结束。
2VR技术对产品工业设计的影响
典型的工业设计过程通常都是基于物理样机，在设计和试制过程中难以避免地会陷入反复试错的设计循环之中，这就将直接导致人力、物力的浪费和开发周期的延长。如果利用虚拟现实技术则可以减少设计过程中物理模型的数量，通过应用虚拟现实技术使产品设计的各个阶段实现可视化，可以对产品的造型、材料、人机工程、装配、检修过程、模拟仿真、加工工艺性能等进行预测及交互式的评价和优化。由于它灵活的特性，则可对其进行实时修改和评估，使设计师、工程师、市场营销人员、业主或其他参与者之间的交流更顺畅，从而简化设计流程，提高设计效率，给产品设计带来全新的理念和方式。
2.1工业设计方案展示与评估
在传统的工业设计中，设计师主要用平面的手绘图或者不同角度的三维效果图来表达设计思想、展示设计成果。而基于虚拟现实技术的工业设计则打破了传统的设计模式，在沉浸式的虚拟现实环境下，交互展示设计方案，更关注用户的体验感，而非产品本身。在进行设计评估时，在虚拟环境中利用专业设备（3D眼镜、头盔显示器、交互式手柄、数据手套等）进行交互，从而获得逼真的体验感。全尺寸的车辆外观、内装及司机室的三维立体影像能实时地显示，甚至还可以邀请专家和业主一起参与到设计中来，通过手持控制终端激发预设的参数命令对车辆的造型、色彩、装饰风格等进行直观的选择与搭配，亲自体验产品的最终效果，并对模型提出修改意见，实时观察设计和修改过程。
2.2人机工程分析
产品的舒适性、可操作性是评价设计的重要指标。以往，对于产品的人机工程分析往往是参照相关标准来进行，再结合物理样机进行评估。而在虚拟人机工程系统中，通过产品的三维数据和内置的人体模型数据集成，可以实时进行司乘人员的可视性、可达性、空间适应性、特定姿态的舒适性分析等。同时也可针对人体动作疲劳度的分析来校核并优化设计方案，及时发现设计方案中人机工效方面的不足，避免了设计方案在人机工效方面的“硬伤”。降低返工所带来的时间上和成本上增加的风险，缩短设计周期，使交付评审的设计方案更为准确，更具说服力，并给予设计方案理论以及数据方面的支撑，各种评估参数也可以输出成分析报告，并可以根据模型的修改实时更新。
2.3虚拟装配
在虚拟装配系统中，工作人员可以在虚拟环境下通过专用设备（立体显示系统、头盔显示器、跟踪定位器、三维鼠标、数据服、反馈数据手套）直观地实现人与虚拟产品的交互操作，对设计的机构进行装配检验，实现产品的虚拟装配和调试，并检查可能存在的干涉问题和其他不合理问题。
2.4虚拟试验及制造
车辆交付使用之前，都要进行试验，传统的产品开发模式下，产品的各种性能实验是通过样机和物理模型来实现的。随着VR技术在轨道交通行业的应用，物理试验模型已逐步被数字模型代替，基于数字模型，不仅可以对车辆的造型、结构关系等进行验证和评价，还可以在虚拟场景中，结合分析软件对数字样机进行分析计算，并实时将验证结果展现出来。设计人员即可及时进行调整，而不必等到列车在行驶试验进程中出现问题时再进行设计修改。虚拟现实技术还能模拟产品的制造过程，即产品虚拟制造。就是利用计算机仿真技术、信息处理技术对产品制造活动进行仿真，它不消耗现实资源和能量，过程是虚拟过程，生产的产品也是虚拟产品。虚拟制造过程包括材料热加工工艺模拟、加工过程仿真、板材成型模拟、模具制造仿真等。它是应用软件或虚拟数控技术对加工工艺及模具成型过程进行仿真，按照设计精度等的要求，通过模拟加工，选择最佳的刀具路径和加工参数。通过产品的虚拟制造，对产品性能和可制造性进行预测和评价，可以在生产之前发现潜在的工艺问题，进而采取相应的措施，从而缩短产品的设计与制造周期，降低产品的开发成本。
3基于VR技术的工业设计流程
相比现有的工业设计流程，引入虚拟现实技术后，带来的改善主要在以下三个方面：
1）在产品方案设计阶段，应用虚拟现实技术可以实现逼真的、交互式的设计界面，用户可以直接绘制可视化的产品数据模型。
2）在方案评估及验证时，虚拟数字样机让用户可以交互、协同地评审、分析和测试产品数据模型。
3）可以实现虚拟装配与虚拟制造。VR技术的应用实现了新产品开发技术的一个巨大飞跃，三维交互的设计方式给设计师提供一个更直观、更自由的工作环境。虚拟现实技术可以极大地弥补现有的CaD—Rp产品开发流程的不足。基于VR技术的设计流程可以由现有的串行向并行的设计方式转变。
4应用VR技术的优势
1）增强工业设计手段：利用VR技术向产品开发决策者、市场营销人员、工程师及客户逼真地进行工业设计方案展示，将未来产品三维立体真实地呈现出来，让参与者身临其境的在车内外漫游，还能实时改变造型、颜色、材质，满足不同业主的个性化需求。
2）提高产品设计质量：在产品设计阶段，利用VR技术模拟产品开发全过程，预测产品性能，产品的可制造性、可维护性和可拆卸性等，从而提高产品设计的一次成功率。
3）降低样车试制成本：利用VR技术的逼真展示、人机交互、虚拟装配、事故模拟及虚拟实验等技术进行设计评估，减少物理样机的试制成本。利于有效组织生产制造，缩短产品开发周期、降低成本，提升设计质量与生产效率。
4）利于售后检修维护：利用VR技术真实展现设备的维修过程，制作虚拟样机电子检修维护手册，包括维修性设计分析、维修性演示验证、维修过程核查、维修训练实施等，以一种新型的方式让操作员工更直观地学习了解针对具体装配维修的检测维修方式。
5结束语
虚拟现实设计技术篇8
abstract：thispapertakesGuizhouprovincesurveyingandmappinggeographicinformationapplicationresultsandmapmuseumasanexample，introducesthedesignandimplementationofvirtualexhibitionhallbasedonwebusing3DmaXandaway3Dtechnology.theexhibitionhallcanrealizevirtualroaming，hotlinks，voicebroadcast，backgroundmanagementandotherfunctions.theresultsshowthattheonlinevirtualexhibitionhallisnotonlywithrichcontent，smoothandconvenientoperation，beautifulstyle，butalsowithfriendlyinteractiveandrealisticvirtual.
关键词：web3D技术；虚拟展馆；away3D；贵州；互联网
Keywords：web3Dtechnology；virtualexhibitionhall；away3D；Guizhou；internet
中图分类号：tp391.9文献标识码：a文章编号：1006-4311（2017）06-0092-03
0引言
在互联网+时代，借助互联网思维，结合新技术与互联网深度融合，是传统领域发展的新趋势。web3D技术是随着互联网与虚拟现实（VirtualReality）发展而产生的，其目的是在互联网上建立三维的虚拟世界，让人们更加清晰明了地了解真实的物体。目前，web3D技术在电子商务、教育、娱乐、虚拟社区等领域获得了广泛的应用。虚拟展馆就是在互联网平台上的，利用VR技术构建的数字化展览馆，是互联网新技术与传统会展领域的新融合。它是一种三维互动体验方式，不仅突破了时空限制，节约了建造成本，还可以发挥无限的想象创意，使观众能够随时随地在网络平台上感受展馆及展品，用仿真互动的方式体验“身临其境，畅游无限”的精彩。
2015年，家测绘地理信息局决定在8-11月期间举办全国地理信息应用成果和地图网上展览。展出方式就是基于互联网建设“1+1+31+n”网上展馆集群。贵州省作为31个地方展馆中的一员，将以展示贵州省“十二五”期间测绘地理信息服务大局、服务社会、服务民生为主线，建设基于互联网的虚拟互动展馆。本文以贵州省展馆为例，研究利用3DmaX技术、away3D技术、数据库技术及VR技术，设计并实现网上虚拟展馆的方法。
1系统设计
按照国家测绘地理信息局的要求，网上展览应按照“总体规划、分建部署、各自运维、集中展示”的原则进行建设。地方展馆应按照国家要求进行建设，建设完成后在用户认证与注册的地方统一调用国家总展馆接口。
1.1展馆结构设计
根据贵州省“十二五”期间测绘行业成果档案资料，结合贵州特色，贵州展馆将按照四个分展厅进行设计，包括“经天纬地映贵州”、“应用惠泽美丽贵州”、“地图上的多彩贵州”、“云上贵州”等四个展厅，每个展厅又根据实际资料情况分类成n个展台。
1.2总体架构
贵州展馆由展示层、应用层、业务层、服务层、数据层，以及安全保障运行环境、技术接口等构成“五层、两支撑”的构架，如图1所示。
①展示层。展示层由展馆门户网站，以及多个展示厅组成，展示资源通过展示层实现集中展现，访问用户通过展示层实现统一的访问入口。
②应用层。应用层包括用户Ui体验、多媒体交互、虚拟现实、多维影像、虚拟人物解说、三维模型体验、360度虚拟漫游等功能组件。
③业务层。业务层是为实现应用层各种应用功能的搭建和运行提供支撑技术及服务，包括内容管理、目录管理、数据管理、特效制作、用户管理、展品管理等。
④服务层。服务层是为分布式架构下展馆提供统一用户认证、展览资源统一认证等基础服务，以保证用户信息、展品信息、编码信息的全局一致性。
⑤数据层。数据层是通过定义展览资源的数据模型，实现数据的组织、存储和管理，为支撑层和应用层提供数据服务。主要包括文本、图片、音视频、应用系统、其它资料等。
⑥技术接口规范。技术接口规范建设是网上展览建设的基础性工作，是网上展览实现安全可靠运行的前提条件。
⑦安全保障与运行环境。建成网上展览部署在各承建单位的互联网接入环境中，其符合国家信息安全等级保护（二级）标准要求。
1.3关键技术
①3DmaX技术。
3Dmax技术以其强大的功能和易操作性风靡世界，广泛应用于游戏、动画、建筑、室内设计、影视、虚拟现实等领域。使用3Dmax软件制作虚拟展品，例如无人机、地理信息应急监测车、测量机器人、雷鸟ii轻型直升飞机等测绘先进设备，根据设备照片，搭建逼真的立体三维模型，并将其信息存储在数据库中。再基于实体展馆的架构和展馆特色，利用3Dmax技术制作虚拟场景和动画漫游，创建室内外效果图，构建虚拟展览馆展示框架。
②away3D技术。
away3D是在adobeFlash或Flex平台下用actionScript3.0写的一个开源的，强大且实时的3D引擎，具有快速、高效、api清楚等优点，可以运行在安装有adobeFlashplayer插件的浏览器中，因此，利用该技术搭建展示平台，普通用户几乎可以不用重新安装任何插件就可以轻松快捷的浏览。
2虚拟展馆的实现
2.1展馆制作流程
贵州展馆的制作流程将按照以下步骤进行，在向各协办单位征求意见和需求调研的基础上，初步确定建设思路，收集相关资料，经过归类和整理精心挑选展品，确定展馆结构，构建展馆内外场景，最后搭建门户网站和虚拟漫游系统，审核后上线。
①资料收集与整理。
向省内所有测绘地理信息甲级资质单位、高校、测绘行业协会收集相关测绘地理信息成果展示品，总量达15G左右。按照展厅-展台-展品的构架进行整理，展品包括图片、视频、全景以及虚拟展品等，每一个展品都配有文字详细介绍，每一个展厅都配有语音导航。
②展馆结构及展品内容设计。
设计展馆的整体布局、外景及内部形状，包括展馆框架图、展馆外景图、展品分布图、展品摆放位置分布图、各个展厅装饰风格效果、光线及渲染效果等，以契合四个展厅的风格。
③虚拟漫游及门户网站建设。
展馆设计制作完成之后，将制作用户虚拟漫游的效果，包括展馆三维虚拟场景的加载及展厅场景间的切换。场景间切换方法主要有手动点击、鼠标拖动、导航地图、菜单目录多种方式，还可实现用户的交互过程。最后，通过门户网站。
④后台运维管理系统建设。
考虑到这个平台将来需要更新和维护，开发了一个后台运维管理系统，包括图文管理、图标管理、音频管理、视频管理、场景管理、模型管理、用户管理等，可以增加、编辑、删除、管理等操作。
2.2展馆功能实现
展馆的功能主要包括展厅漫游、场景切换、导航地图、展品浏览、热点链接、语音介绍、用户留言、后台管理等内容。用户可以通过虚拟漫游的方式浏览，也可以根据导航地图快速定位浏览，每一个展品都是一个热点链接，点击可以打开该展品的详细介绍，还可以进行用户留言。管理员可以通过后台运维管理系统进行展馆的管理。
3结束语
2015年10月27日，贵州省测绘地理信息应用成果和地图展览正式开通上线，获得了优秀展馆奖。它依托直观、生动的虚拟展示方式，为社会公众在短时间内全面认识和了解贵州测绘与地理信息事业的发展成果搭建了一个充满趣味性与科学性的网上展台，将成橐桓龅乩硇畔⒂τ贸晒线上交流和宣传的永久性平台。它内容丰富全面，操作流畅便捷，风格美观且富有贵州本地特色，在正式上线后，获得了省内外领导、专家及群众的一致认同和好评。
本文以贵州省测绘地理信息应用成果和地图展览馆为例，介绍了基于web3D技术的虚拟展览馆设计与实现方法，试验证明，web虚拟技术用于展览馆建设是可取的，不仅节约建设成本，还可以给用户带来前所未有的体验感。然而，展馆在加载速度、交互互动、制作效率等方面还存在欠缺，这些问题都将在后续的研究和工作中展开。
参考文献：
[1]马海霞，王恒炜，杨博超，杨城.基于web3D技术的甘肃省农业科学院虚拟展馆设计及实现[J].甘肃农业科技，2013（10）：19-22.
虚拟现实设计技术篇9
在艺术设计领域中计算机技术发挥的作用非常大，在环境艺术设计中虚拟现实技术就是通过运用计算机技术所实施的形式，虚拟现实技术是通过构建虚拟的世界，并以自然生物行为为原型见习设计，这样就可以将虚拟和现实进行有效的交互，这就是虚拟现实技术。虚拟现实技术的特征比较多，具有感知性、交互性、构想性等特点，就因为虚拟现实技术具有这些特点，才能有效满足环境设计的需求，并保障虚拟现实技术子环境艺术设计中能够融合应用，发挥实际作用。
虚拟现实技术的应用特点
1.虚拟现实技术具有交互性特点
在环境艺术设计中虚拟现实技术可以有效将其艺术作品的含义展现出来，通过虚拟的环境有数字话手段来传递相关信息内容，从而完成接收信息、认知信息以及反馈信息等过程。而且利用虚拟现实技术营造出的虚拟环境相对比较真实化，也更加具有特点，虚拟现实技术通过利用计算机图形来构建三维数字模型，并且虚拟现实场景也内嵌其中，这样可以有效的调动用户的视觉、听觉以及触觉，让其感受到真实的交互体验，如果用户在虚拟的空间内，碰触虚拟物品时，会感受到其物品的重量，并且用户在拿物品时，物品也会跟着手一起移动，给人一直非常真实的感觉。
2.虚拟现实技术具有艺术性特点
对于环境艺术设计来说运用虚拟现实技术来表达作品对其技术的要求是非常高的，而且对图像处理工艺的要求是非常高的，而虚拟现实技术有效的利用了Flash技术、全景图片和3D虚拟建模等形式进行相关工作，它能让展现出的图像更加高清、更加逼真并具有艺术性特点，并且用户可以有效的通过观察图像就可以良好的了解项目的结构，也能对其工艺和材质特征进行有效了解，而且也能有效将虚拟展示的效果展现出来。
3.虚拟现实技术具有多感知性特点
在环境艺术设计中利用虚拟现实技术，虚拟现实技术具有非常齐全的听觉、触觉视觉等感知设备，运用这技术不仅能给客户视觉冲击，也能给用户带来不同的触觉感受和听觉体验，甚至也能让用户产生味觉感知和嗅觉感知等多种不同的感知，所以虚拟现实技术也具备
定的多感知性特点，能够给更多的用户带来不一样的体验。
环境艺术设计中虚拟现实技术的融合应用
1.虚拟现实技术能够有效弥补环境艺术设计的缺点
在进行环境艺术设计时，很容易会受到不同因素的影响而阻碍工作的实施，包括场地问题、经费问题等，这样严重影响了环境艺术设计工作的正常实施。而通过应用虚拟现实技术可以有效将以上问题解决，虚拟现实技术是通过模拟不同场景的技术，具有良好的技术特点，虚拟现实技术可以有效弥补环境艺术设计的缺点，保障环境艺术设计工作良好进行。
2.虚拟现实技术能够有效避免操作上的错误，减少危险事件发生
在实际环境艺术设计工作中，很容易出现因不同因而阻碍工作正常进行，也会出现不可预料的危险事件，这样会给工作人员带来严重的安全隐患，而为了保障人们的生命安全，在工作中往往工作人员不会直接参与到现实情境当中，这样也导致工作人员无法亲身进行体验和感受。而在环境艺术设计中应用虚拟现实技术人们可以借助其模拟环境的特点，让人们在虚拟条件下亲身参与到情境当中，工作人员用过在虚拟环境下进行工作，不仅有效的避免的危险问题，也能保障工作的顺利进行，提升整体工作效率。
3.在环境艺术设计中应用虚拟现实技术可以有效打破时间和空间的限制
虚拟现实技术也具备超空间、超时间的技术特点，它能够有效将环境艺术设计中的空间和时间的限制良好打破，通过模拟不同的场景，能够有效将宇宙天体、渺小的尘埃通过虚拟技术表达出来，环境艺术设计人员就可以有效的利用这一点设计不同的空间和场景，给用户不同的视觉、听觉、触觉等体验，有效打破固有的空间和视觉，让用户感受到不同的体验。
4.在环境艺术设计中应用虚拟现实技术能够模拟不同现实事物
在环境艺术设计中，由于受到各种不同条件的限制和阻碍，环境艺术设计无法全部运用真实的环境和材料等来进行试验和操作，这给环境艺术设计工作带来很多的阻碍，而虚拟现实技术的出现，有效的模拟出环境艺术所需要的真实场景，从而达到全方面的试验和操作等工作。虚拟现实技术可以有效的模拟各种事物，包括人物、植物、动物、环境等，这样可以给设计者提供一个个性化的环境，从而促进设计者进行有效的工作。
虚拟现实设计技术篇10
一、虚拟现实技术概述
虚拟现实技术综合了多种现代科学技术，具有以下几个特征：
首先是浸入性，可以构造出一种非常逼真的环境，给体验者带来一种身临其境之感。这是因为虚拟技术抓住了体验者的感受，一是从感官层面，二是从心理层面，将平面图像变成三维空间，要求体验者戴上头盔、手套，避免外界环境的干扰；其次是交互性，人机交互是信息时代的新技术，虚拟现实技术就为人机交互提供了有利支持，它使人与机器之间的交流更加自然。同样要求体验者戴上特制的头盔和手套，在这些“装备”的支持下获得外界数据，反过来计算机也可以根据人们的指示调整图像，做出语言反应或者是身体运动反应，总之人机交互技术使机器变得更加灵活、人性化；最后是多感知性，虚拟现实技术在应用过程中会设施一整套的感官装置，同时刺激人的视觉、听觉以及触觉，这也是体验者会感觉“身临其境”重要原因[1]。
将虚拟现实技术应用于环境艺术设计中，可以使环境艺术中的画面感更强，因为其会同时刺激人们的多种感官，很多时候会比真实环境更有吸引力。而且在感受整个环境的过程中注意力可以更集中，将自己欣赏到的画面印在脑海中。同时，应用虚拟技术可以大大减少设计费用，一些逼真的场景可以不必花人力、物力、财力去建设，只要在计算机中进行设计和模拟，就可以创建出这样的场景，节省时间、节约成本，并且达到理想的设计效果。
二、虚拟现实技术在环境艺术设计中的具体应用
（一）对环境艺术设计进行补充
环境艺术设计是一种综合性较强的艺术，对场地、经费以及其他条件都有较高要求，如果某个条件没有达到要求，效果就会大打折扣。虚拟现实技术的出现和应用就弥补了这种缺陷，其对外在环境的要求不高，可以根据实际情况灵活调整设计方案，对实际环境中缺乏的多种场景进行模拟，达到理想的设计效果。
（二）使环境艺术设计、体验更加安全
环境艺术设计工作非常繁杂，任何一个细节有漏洞都会影响整体效果，而在对现实环境进行布置、调整的时候，不可避免的会出现一些危险。对于参与者来说更是如此，想要获取一些真实感受就必须参加现实情境，这些情境中也蕴含着很多危险，例如过山车、蹦极等。将虚拟现实技术应用于环境艺术设计中就可以解决这一问题，无论是设计者还是参与这都是在虚拟环境中进行，不会产生任何危险，与此同时却可以获得逼真的现实体验，这也是该项技术被广泛应用的重要原因[2]。
（三）不存在时间、空间限制
虚拟现实技术在应用过程中可以完全不受到时间和空间的限制，能够根据人们的需要对任何场景进行模拟。从空间上来说，从宇宙、天体到到微小的尘埃、粒子，从时间上来说，可以模拟几亿年前、现在以及未来。例如，人们在对恐龙时代进行研究时，由于年代过于久远，已经无法再现当时的情景，但是通过虚拟现实技术就可以实现对恐龙时代的模拟，包括大环境、各种恐龙等。人们可以置身其中，与恐龙进行零距离接触，帮助人们获取神奇、逼真的体验，也为学者们进一步研究恐龙时代提供依据。
（四）虚拟技术与现实环境的有效结合
环境艺术设计最直接的目标就是为人们再现一些场景，要求同时具有艺术性和真实性，显然完全应用现实环境来操作是不现实的。当然如果没有现实环境做支持，虚拟技术的优势也无法完全发挥出来，在应用该项技术的过程中，需要将现实环境与虚拟现实技术充分结合起来，实现“虚拟”与“现实”的完美融合。例如，可以在现实环境中对动物、植物和人进行模拟，实现人与环境的自然交流与融合。例如，西安天幕广场就是将虚拟现实技术与现实环境融合起来的成功实例，设计过程中利用了广场本身宽广的大环境，应用虚拟技术以后，为观众呈现出了一个大型天幕，非常唯美，人们站在天幕之下，仿佛畅游在浩瀚的星空中，具有非常强的震撼力，带给人们难忘的体验[3]。