虚拟现实技术的运用十篇

发布时间:2024-04-25 19:11:12

虚拟现实技术的运用篇1

关键词:虚拟现实技术;数字化语境;美术教育

一、美术教育引入虚拟现实技术的可行性分析

其一,虚拟现实技术的发展现状良好。科技革命加速了社会变迁,最突出的表现便是信息技术、网络技术、计算机技术等对人们生活方式及社会形态的影响。在此背景下,传统美术教育亟须改革,以更好地适应和服务时代。当下,国内外虚拟现实技术飞速发展,2016年,虚拟现实技术获得了12亿人民币的巨额资本注入,显示出极好的市场前景。并且,虚拟现实技术在国内教育的研发方面也得到了政府和市场的双重支持,多家企业正在或已将虚拟现实技术推向教育领域,清华大学、北京大学、北京航空航天大学、北京师范大学、西南交通大学、山东大学等多所高校已展开虚拟现实技术的应用研究。可以说,现阶段虚拟现实技术良好的发展势头为其在美术教育中的应用奠定了基础。其二,虚拟现实技术可增效美术教育的空间直感。美术教育具有空间直感的教育特性,②通过二维和三维空间形象的感知与体悟来培养和训练受教育者对美术形态的视觉感受与造型感觉能力。美术教育中的美术形态由线条、色彩、空间构图等组成,具有极强的造型性和视觉性,其细节的精准度决定了艺术表达的完整性。因此,各种美术教育资源的有效性与实在性就成为了美术教育优质化开展的重要环节。然而,当下的美术类纸质书籍因版面限制及印刷、储存等原因,图像部分多存在画面失真的问题。例如,张择端的《清明上河图》长5米有余,绘制千余人畜、车辆、船只等,原作疏密有致、气韵一体、栩栩如生,整体感极强,但在版面受限的纸质书籍中,该画风骨难见一二。相比之下,存储于网络的《清明上河图》高清版本虽不及原作逼真,但较之粗劣的纸质书籍版本,视觉效果堪称优良,在一定程度上提高了作品的原真视觉观感。由此可见,借助高分辨率的摄影、摄像工具,有助于实现美术类作品的高保真效果。然而,通过机械技术手段复制的艺术作品缺失了传统艺术体验的全感知和临场感,其视觉体验并非艺术家直接观察和感知的鲜活艺术体验的再现和表现,③根源在于审美距离的消失与艺术实在感的缺失。虚拟现实技术通过对美术作品及其环境的模拟超越时空和地域的限制,经由三维虚拟环境再现真实场景,使受教育者置身于沉浸式学习状态中,从而在一定程度上实现了美术教育空间直感的最大化。其三,虚拟现实技术有助于美术教育的游戏化。美术教育融审美与教育于一体,游戏是审美活动的源头之一,美术教育的游戏化也正契合了当下认知研究的新方向———“具身认知”,其着力于研究身体与认知的关联性,强调认知与身体在场、临场体验、环境嵌入等的密切关系。区别于传统美术教育单一、枯燥的教学情景和学习方式,虚拟现实技术可以将抽象的文字再现为具象的三维虚拟情景,并提供多情境启发、频繁互动、多感官参与的游戏化体验,具有高效的情感诱导和启迪功能。总之,虚拟现实技术身心一体的“具身认知”功能为美术教育的游戏化提供了可能,可实现美术教育中身体与认知的同时在场,极大地提高了认知的深刻性与丰富性,同时还可激励和启发参与者的想象力与创造力。

二、虚拟现实技术应用于美术教育的具体策略

(一)扩容和提质美术教育资源

视觉形象的优劣直接关系美术教育的成效。美术教育资源的传统载体主要为纸质书籍与电子图片,限于篇幅和设备,不具有艺术作品的临场体验感,二维平面的图像很难展示作品的真实内蕴,在课堂教学中,作品的精妙往往只能靠文字来表述,因此教学效果不佳。对此,原真美术作品可通过虚拟现实技术实现数字化,建立虚拟现实技术美术作品资源库。这样一来,作品不仅效果逼真,而且搜索高效,更为关键的是,其极具沉浸感、交互性的体验可以让受教育者真正进入对作品的欣赏中。由于教学思维的固化以及时空、地域、经济等诸多因素的限制,目前,美术作品正面临流通不畅、呈现困难的问题,传统美术教育资源更新滞后,特别是对当下美术作品的引入较少,一些优质的美术类个人展览、公共性展览、高校毕业展、竞赛作品等很难进入美术教学课堂,而这部分作品恰恰代表着当下美术创作的前沿思维,具有较强的指导和借鉴意义。因此,将这些实时的展览虚拟现实化,能够确保美术教育资源的及时更新。此外,一些优质化课程、名师讲座、学术会议等也都可以通过虚拟现实技术及时引入美术教学中。总之,在数字化语境下,针对美术学科高度重视视觉形象的特点,虚拟现实技术的运用可进一步增强其视觉呈现效果,从而实现美术教育资源的高质化扩容。

(二)打造美术创作虚拟现实技术空间

美术创作是美术教育的重要组成部分,对培养学生的艺术感知力和想象力,提高学生的美术技能等都至关重要。当下,虚拟现实技术就为美术创作开辟了新路径。虚拟现实技术美术创作空间是基于现实美术创作素材、工具、技法等的数字化而成的三维立体创作空间,对美术创作具有重要意义。其一,虚拟现实技术可为体验不同种类的美术创作提供便捷。美术的种类很多,其中的每一种类又可再分,如绘画就包括国画、油画、水彩画、素描画、版画等多个种类,涉及各种各样的工具、材料和技法,同时还要考虑学生的学习精力与经济条件等,因此,体验不同种类的美术创作具有许多实际困难。对此,虚拟现实技术美术创作空间的建立可促进不同类型美术创作间融通与借鉴的便捷化。其二,虚拟现实技术美术创作空间可预演美术创作效果,为创作方案的及时调整与修改提供可能,这对大型雕塑的创作尤为重要。对那些需要大量时间、精力和资金投入的创作来说,有必要在虚拟现实技术美术创作空间中进行预演,这样可实现创作方案的及时调整,避免浪费。其三,虚拟现实技术美术创作空间有利于提升美术创作的视觉呈现效果。在当下的视觉文化时代,针对大众的视觉需求,美术创作可在传统创作方式的基础上充分运用数字化手段,在虚拟现实技术三维立体的创作空间中不断提升美术创作的视觉呈现效果。

(三)增效美术教学实践

首先,虚拟现实技术的情境化展示方式有助于培养和提升学生的艺术想象力与创造力。创造性活动需要在一种不受外界压迫和限制的状态与环境中进行,马克思就曾说:“囿于粗鄙的实际需要的感觉只具有有限的意义。”④传统美术课堂教学呈现出单一化、模式化的特点,而虚拟现实技术可以提供立体化且极具现场感的体验,营造生动活泼的课堂氛围,丰富视、听、触等多重感受,使人沉浸其中。虚拟现实技术具有模拟立体空间、创造虚拟情境的功能,有助于提升教学效果。例如,就美术教学中的作品欣赏而言,虚拟现实技术可以展示美术作品背后的风土人情、习俗礼仪与社会背景等,这种情境化的展示可使教学过程生动形象且极具趣味,对美术作品的全感知体验也有助于学生深刻理解作品内涵,加之视觉认知是人类接受知识的主要方式,因此,这种情境式学习方式有助于学生理性和感性的双重认知,更利于提升其艺术想象力与创造力。其次,虚拟现实技术的数字交互特性有助于及时调整学生的学习状态。在传统课堂教学中,由于教师的精力和时间等有限,学生的学习状态往往得不到及时反馈,更无法获得教师的准确指导。虚拟现实技术的交互特性体现了用户与系统的有机整体性,针对上述问题,可利用计算机技术、传感器设备等实现学生与系统的有机互动、高效交流,特别是在技能训练中,虚拟现实技术可即时监控、高效指导,优化教学过程,从而为学生的学习提供即时、有效的帮助。再次,虚拟现实技术有助于完善美术教育评价。就美术技能评价而言,运用虚拟现实技术可实现美术技能评价的相对标准化,从而规避单一人工评价的偏差,实现美术技能评价的科学化。就美术教育评价而言,其包括学习态度、学习能力、情感与价值观等方面的内容,这些评价尚没有统一标准,不确定性较大,同时还涉及过程和结果的双重评价,对此,教师的单一性评价极易出现偏差,因此,实施综合评价十分必要。虚拟现实技术的交互特性就为美术教育的综合评价提供了可能,也避免了常规课堂评价容易导致的学生自尊心、积极性受挫的问题。

虚拟现实技术的运用篇2

关键词:虚拟现实技术;高职计算机教学;应用与发展

一、前言

现如今用人单位对于工作者计算机水平的要求不断提升,高职院校学生应不断提升自己的计算机水平,为今后的就业打好基础。学校也应该注重这方面的问题,采取各种各样的措施来促进计算机的教学。当前我国进行技术发展速度日益加快,传统的教学模式并不能够适应新时期对计算机水平的要求,因而通过虚拟现实技术来进行计算机教学是十分必要的。文章将会对此展开具体的研究与探讨。

二、虚拟技术的优势

(一)含义

首先,我们要了解何为虚拟技术。所谓的虚拟化技术是一个崭新的概念,它的意蕴是比较广泛的。在计算机网络技术不断发展的背景之下,虚拟化技术的内涵也不断增加,总体上来说就是以逻辑思维的角度对资源进行合理的分配,就是资源的分配。计算机可以比较便捷地截取相关的资源信息,进行对比优化。在具体的实践应用过程之中,计算机虚拟网化技术可以对它们进行分析,找出其共同点,然后对其资源进行应用与维护。虚拟化技术在日常生活中有着比较广泛的应用,包括平台、存储、应用、服务器等的虚拟化。

(二)优势

1.维护操作十分简单

计算机专业要想进行计算机教学,必须配备每人一台计算机。高职院校计算机教学过程之中,每一台计算机都是独立运行的,有着独立的操作系统,一般情况下不会受到外界因素的干扰。在每一台计算机之中都有着独立运行的内存软件、硬件等等,在运行过程之中借助虚拟化技术可以进行全方位的掌控与管理。当其中一台计算机出现问题之时,其他计算机可以正常运营,不会受到这台计算机的影响。这在计算机的维修与养护过程中是十分便捷的。现阶段高校计算机之中有一部分计算机是相互影响的,这给学校计算机的维修养护工作带来很大的不便。在今后的计算机教学过程之中,学校应选购这样的计算机,或者设置相应的虚拟技术来保证每一台计算机都能够独立运营,减少不必要的操作。

2.降低成本

社会对计算机人才的需求不断增加,学校要想培养高素质人才就必须不断扩大教学规模,改善计算机。但是,如果要对计算机进行改善,这势必要选购新的计算机系统,这增加了学校的支出。学校应减少不必要的资金支出,应用各种技术,减少资金投入,为其他方面的发展做好的准备。就比如说虚拟化技术,应用虚拟化技术,利用相关的教学设备可以对虚拟化网络进行安全强化,应用虚拟化技术之后所需的成本大幅降低,投入的资金减少,有利于学校研究最新的计算机教学模式。毕竟有着充足的资金支撑才能进行新的研发活动。如此看来,应用信息化技术可以帮助学校解决资金紧张的问题。同时利用虚拟化教学技术可以为学生创造出一个更加良好的学习环境。前面也提到过了,虚拟技术环境之下,计算机之间彼此没有联结,一台计算机出现问题也不会影响到其他的计算机,这有利于学生进行学习,有利于教师进行管理。

三、应用

(一)强化课堂互动

计算机教学最重要的就是进行具体的实践,为了提升学习效果,要注重学生在课堂之中的练习,发挥教师的引导作用,保障学生的主体地位。具体的实践过程之中,教师要相对效应的理论知识进行具体的讲解,学生从旁仔细聆听,掌握理论之后再进行相关的实践。教师在实践过程中进行指导,带领学生在虚拟技术营造的虚拟环境之下进行实践与操作,在虚拟条件之下进行操作并不会对计算机造成任何损害,这很大的方便了学生进行学习。以往学校计算机都会出现损坏的状况,则很大程度上打击了学生的学习兴趣,现如今不会对计算机造成任何损害,更加有利于学生进行学习。

(二)进行教学总结

不管是哪一种教学都要进行阶段性的总结与归纳,在高职院校计算机教学之中也要注重对虚拟技术的设计,这对提高教学效果有着良好的意义。在计算机教学过程之中对虚拟技术的设计要注重教学总结,总结实践经验,避免再出现相应的问题。教师在实际教学过程之中师应该注重与学生的互动,与学生共同总结,教师总结教学方面的问题,学生要总结在具体的学习过程中存在的问题,方便今后的学习。教师可以将学生划分为几个小组,进行具体的研究与探讨,互相解答存在的问题,共同进步,共同发展。在虚拟现实技术之下,让学生进一步了解相关内容,提高学习效果。

虚拟现实技术的运用篇3

【关键词】VR虚拟技术医学院校

1研究背景

自20世纪50年代起,虚拟现实技术从模糊的概念到产品落地,并运用到军事、工业、地理与规划、房地产、文化、医学等领域。2013-2015年,以oculus、Google、微软、SonY等科技巨头,陆续推出了针对普通消费者的民用级虚拟现实产品,极大的推动了整个虚拟现实行业的发展。国内市场方面,2016年被成为中国的“VR元年”。在资本的推动下,VR领域涌现出大量初创企业,并推出了大量的消费级产品,另一方面,包括阿里,腾讯、创维酷开、暴风科技等大厂也积极布局VR领域,并屡有重量级的产品推出,呈现出和海外市场截然不同的发展态势。根据VR虚拟现实技术在各个垂直领域的规模预测,其中游戏占比33.1%,医疗健康占比14.6%,工程占比13.4%,直播占比11.7%,视频娱乐占比9.1%,房地产占比7.4%,其他行业也有一定的占比,从这些数据来看,医疗健康这块占比还是比较大的,虚拟现实技术在这块的发展前景客观,需要加大力度建设好这块,服务好医学教学及运用,如图1所示。

2虚拟现实技术在医学院校中的运用

VR虚拟现实技术应用于医学教学中,是一个质的飞跃,它让我们普通老套的学习环境取而代之的是一种全新的科技与现实的结合体验,通过计算机技术实现的虚拟现实技术使我们在教学当中能够用知识和新的技能的相互结合,达到快速真实的实现教与学的相互渗透。下面我们就VR虚拟现实技术在医学院校中的教学运用做了下面几个方面的探讨:

2.1医学研究

目前,我们搞医学研究只要还是停留在传统的层面,不如查资料、看视频,结合临床的实践等,这种的过程是比较慢和老套的,借助VR虚拟现实技术,我们能够将教学研究的相关知识快速的转化成现实的技术,达到事半功倍的效果。

2.2虚拟仿真学习环境

VR虚拟现实技术能够为学生创建一个近乎真实的学习场景,例如虚拟的人体结构模型,利用仿真的人体模型,让学生能够亲身体验到人体结构的奥秘,了解人体的构造,了解人体的各个器官的功能、位置及工作过程,这种虚拟的现实技术比我们在教学中呆在教室看课本和浏览网页的兴趣大多了。利用虚拟仿真的学习环境,让抽象的教学环境人性化,让学生的学习由被动变为主动,这个普通的教学有了质的转变。

2.3虚拟仿真医学实验室

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。为贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高〔2012〕4号)精神,根据《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》,教育部决定于2013年启动开展部级虚拟仿真实验教学中心建设工作。其中医学虚拟仿真实验室是医学教学的重要内容之一。

3VR虚拟现实在医学教学中优点

VR虚拟现实技术在医学教学中倡导“做中学”的理念,遵循“实训为主,教学为辅”的原则进行设计,具备六大核心优势:

3.1多感知性

用户可在虚拟教学环境中,通过穿戴设备(VR眼镜、手套、耳机等)真实体验到除一般仿真软件所具有的视觉感知外,还能体验到听觉感知、触觉感知、运动感知令人身临其境.

3.2存在感

用户作为实训主角,可在虚拟环境中,模拟真实实训操作,达到与现实操作一致的效果。

3.3超强交互性

构想性指体验者从虚拟现实环境中得到感性和理性的认识,深化对概念的理解,主踊袢⌒碌男畔,并产生新的想法,进而解决实际应用问题。

3.4自主性

建筑虚拟实训软件突破了传统仿真教学软件的脚本设计,可自主进行实训操作达到实训效果。

3.5沉浸式的操作体验

沉浸性也称临场感,指体验者感到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使体者难以分辨真假,全身心地投人到计算机创建的三维虚拟环境中,如同在现实世界中的感觉一样。

3.6新颖的表现方式

VR虚拟现实技术将虚拟仿真技术应用于教学中去,采用主流3D引擎Unity、主3D模型工具maya进行开发制作,画面精美,运行流畅。

4结语

总之VR虚拟现实技术发展飞速,为医学教育内容的匹配提供了更多的便利,相信“不同的技术叠加”必定会助力包括教育在内的更多内容资源的发展,让我们共同为建立“看得见摸得着”的知识发挥力量。

虚拟现实技术的运用篇4

关键词:虚拟现实;多媒体技术;结合;建筑景观设计

21世纪计算机技术高速发展,在各个领域均有应用。计算机技术越来越先进,带来更多的视觉感官体验[1-2]。计算机的三大网络通信分别是多媒体技术、网络技术以及虚拟现实技术(简称VR)。而现代虚拟现实的运用,可给人们带来丰富的体验,各行业内的发展可能都与该技术相关,现代多媒体技术与虚拟现实的结合也越来越密切。虚拟现实技术对建筑景观设计起了促进的作用。

1虚拟现实的发展与现状

1.1虚拟现实

虚拟现实技术兴起于20世纪,结合了计算机图形学、多媒体技术、人工智能、数字图像处理等多个信息分支的成果,是一门较为综合的科学计算信息技术。虚拟现实技术是指存在与计算机之中,虚拟的空间,但这个虚拟的空间利用了计算机技术创造了一个集视听、触觉于一体的空间虚拟环境,即虚拟的现实空间。该技术的主要功能是通过某种联系,使人与该种虚拟的环境中游历,通过机器与人的联系,实现人在虚拟的环境中达到最真实的感受[3],与该虚拟环境进行交流。虚拟现实技术是通过计算机设计生成仿真三维空间以及视、听、嗅等感官,用户借助机器,实现在真实的自然环境中的体验。当使用者移动时,计算机会进行复杂的运算,准确的传回3D世界影像,从而产生临场感。该技术旨在使人体验设想的环境,广泛应用于各大设计以及娱乐行业。

1.2景观设计中的虚拟技术

以往的景观设计通过手绘图纸实现预览,但在施工完成后,建筑物还是会存在用户不满意的地方。因此将景观设计与虚拟现实结合起来是非常有必要的。虚拟现实与景观设计的结合经历了漫长的时间,技术研发人员从最初的图形处理技术到设计专业建筑行业软件,类似于3Dmax等软件的开发和完善,使得三维的空间立体图像越来越真实,效果可以与真实的物体相比较。通过计算机的计算,给人视觉、听觉、嗅觉等感官真实的体验,可以在施工前根据用户的需求修改,对于建筑行业的发展十分有益。

1.3虚拟现实的发展情况

虚拟技术正处于高速发展的时候,各个国家均致力于它的研发与完善,并且认识到该技术的广阔发展空间,可以应用到各个领域。在虚拟现实技术方面的起步较晚,直到90年代产生了一批优秀的艺术家和艺术作品之后,数字媒体技术才在艺术领域展开应用,随后普及。建筑效果图、动画、电影、游戏等均开始使用数字媒体技术,后期更是将虚拟现实技术结合起来,给用户最佳的体验。

2VR技术的优势

2.1沉浸式—创造全新视野

沉浸是指利用虚拟现实技术将用户从以往的观测者转变为参与者,通过与仪器的联系,置身于虚拟现实的环境之中,体验计算机提供的虚拟现实空间,用户能够全身心的投入其中,并且有感官的体验,产生身临其境的感觉[4]。虚拟现实技术不仅能够给用户带来真实的体验,也改变了设计师传统的设计方式,增加了设计师的空间维度。设计师不再局限于传统的二维平面,而是利用软件设计真实的三维场景。设计师可以从任意的角度来观测自己设计的作品,这使得原来的设计师的工作难度降低。并且通过全方位的视觉体验,设计师可以轻易地发现自己的设计错误并改正。虚拟现实可以增加团队的合作,同步的完成设计,通过共同工作塑造一个建筑空间,避免团队工作的重复性,提高整体的工作效率。除此之外还可以实现设计者与用户的互动,使得设计更加的完整。

2.2交互性—形成动态体验

交互是指参与者可以操作虚拟环境中的物体,还可以从环境中获得反馈的信息,使得机器能够满足人类的要求,实现更高潜能的发展。虚拟现实可以帮助设计师在虚拟环境整改和完善其作品,建筑景观设计师,可以借助SketchUp或autoCaD等软件就能使用虚拟现实系统。在虚拟现实的环境中得到最真实的体验,使得设计者能够在设计的过程中及时改正错误的部分和设计的瑕疵。目前虚拟现实的发展较好,从三维到现在的结合感官,建筑师可通过该技术与其作品“对话”,还可有效的保证设计师思维的连续性,有效地提高了设计的整体效率。

3VR技术对于建筑景观设计的意义

在建筑行业中,三维绘图早已应用在建筑行业中,然而三维绘图仅能给人静态的视觉体验,不能实现动态的交互体验[5]。虚拟现实有效的改变了这一点,不仅实现三维画面,还有感官体验,借助仪器数字化的人机接口。通过计算机复杂的计算,将自己置身于设计的景观之中,到达最真实的体验。在建筑智能景观的设计规划中,利用虚拟现实的技术建立一个虚拟的真实环境,可以确保该设计的全方位的规范性。虚拟现实技术在未来必将大范围的应用于建筑景观设计的行业。目前世界的整体信息化水平不断提高和发展,建筑经景观设计师摒弃传统的设计方式,转而使用虚拟技术的方法。建立一个更新的思维方式和设计方法,培养更好的设计习惯,让设计师发挥更大的想象力,摆脱掉原有的设计障碍,以更开阔的视野设计更优秀的作品,利用虚拟现实的技术,使的建筑景观设计更全面。在建筑景观设计规划的过程中,利用虚拟现实技术,采用科学的预测和分析的手段,以及参与社会大众参与评选的手段,可以全面的确保整个设计的合理性、规范性、大众喜爱度等,具有较高的意义。

4结束语

虚拟现实的优势在于实现沉浸交互的设计体验,而这种体验可以帮助设计师完成更好的设计作品,使得设计变得有趣、生动、简单,对复杂的建筑物更是起了巨大的帮助作用。在进行建筑景观设计时,虚拟现实有着很大的优势,解决传统设计不能解决的问题。目前虚拟现实技术已经蔓延到各行各业中,建筑师可以借助虚拟现实技术进行建筑的设计。未来这项技术还会不断发展,研发出更优秀的软件,应用到建筑景观设计中。

作者:周文哲单位:深圳市朗程师地域规划设计有限公司

参考文献:

[1]钱婧.虚拟现实技术对建筑景观设计的时空重构[D].浙江师范大学,2012.

[2]黄智冠.多媒体介入当代景观的研究[D].华南理工大学,2010.

[3]刘艺.虚拟现实技术对于建筑景观设计应用[J].艺术科技,2015,(3):178.

虚拟现实技术的运用篇5

关键词:虚拟现实;技术;商业产品;研究

中图分类号:G434文献标识码:a文章编号:1672-3791(2015)01(c)-0000-00

虚拟现实技术是美国等发达国家在八十年代末期发展起来的一门新技术,到九十年代初期,人们才开始关注虚拟现实技术,虚拟现实技术早期主要运用于电视、游戏等娱乐项目中。目前正在向工业、商业、教育和医学行业等扩展应用,在当前属于一项非常活跃的研究领域。

1虚拟现实技术的特点

通常情况下,虚拟现实技术有以下三个特点[1-2]:①沉浸性:虚拟现实技术是结合人类的感官特点和心理特点通过计算机生成三维立体图像,体验着可以戴上具有显示器的头盔和能显示数据的手套等设备,通过这些交互设备亲身体验虚拟环境,将自己融入到虚拟环境中,体验一种身临其境的感觉。②交互性:即人机交换,体验者可以通过操作电脑键盘和鼠标进行交互,也能通过传感设备进行交互,如头盔显示器、数据手套。计算机能感应到体验者的手、眼、语言的运动,来调整系统屏幕上的声音和图像。在这里,体验者同样具有高度的自主性。③多感知性:因为计算机的虚拟现实系统中具有多种感官设备和反应装置,所以,体验者通过计算机在虚拟的环境中可以感受视觉、听觉、触觉等多种感知来达到一种身临其境的逼真效果。

2国内外对虚拟现实技术的研究现况

2.1美国主要在用户界面、感知、后台软件和硬件等四个方面进行虚拟现实技术的研究。美国宇航局有一项著名的创作就是对哈勃太空望远镜的仿真,还通过虚拟现实技术建立了训练系统和空间站VR维护。2010年墨西哥和海底发生了大地震,美国科学家们利用虚拟现实分析系统,时刻关注受灾地区的情况,同时预报该地是否有断层移动的现象。美国在建筑虚拟动画方面也做了深入研究,目前已经建立了不少虚拟建筑场景。

2.2在欧洲,英国在触觉设计和应用研究方面领先于其他很多国家。2011年4月,英国威廉王子大婚。英国一家公司通过虚拟现实技术模拟了大教堂和周围建筑群,使用户仿佛身临其境。

2.3日本对虚拟现实技术的研究处于领先地位,特别是对虚拟现实游戏的研究。日本东京大学科研院主要研究远程控制方面;东京大学广濑研究室主要研究虚拟现实的可视化问题;筑波大学开发了虚拟行走原型系统。

我国对虚拟现实技术的研究相对发达国家起步晚、有一定差距。不过近几年来,在我国一些科研机构和高校中,北京航空航天大学计算机系是我国最早研究VR的单位之一,该校在2000年8月成立了实验室专门研究虚拟现实技术;浙大CaD&CG国家重点实验室研发了虚拟建筑环境的漫画系统;哈尔滨工业大学对人类的表情做出了重点研究。目前,国内很多大学生都在研究虚拟现实实景漫游,并且有些研究成果已经被应用到城市建设和规划中。

3虚拟现实技术在产品设计中的应用

3.1产品外形的设定

产品设计人员可以通过虚拟现实技术模拟出来图像确定产品的外形,并且还能从各个角度观察产品,帮助设计人员改进产品中的不足之处,从而可以进一步优化产品。

3.2产品布局检测

一些结构复杂的产品需要合理、科学的布局,设计者可以通过虚拟现实技术很直观的看到整个产品的结构,设计人员可以参照计算机上的数据选择最科学、合理的产品布局方式。同时,虚拟现实技术对设计产品整个具象进行再现[3-4],包括外形设计到内部结构都能呈现出来,通过人机交互的方式让设计人员更为直观的感受产品,方便找出设计不当的地方,从而进一步完善产品,这样一来,就能科学、高效的规划产品的布局。

3.3产品的宣传

宣传产品是销售产品的一个重要环节。虚拟现实技术能够帮人们将虚拟的事物“真实化”,为观众提供更多的感知能力,更为生动、直观的将产品展示给观众。虚拟现实技术极大的吸引了观众的眼球。

4虚拟现实技术与上海世博会

2010年5月到10月,第41界世博会在我国上海举行。虚拟现实技术在这次世博会上得到多方面的应用,主要体现在世博馆规划设计、馆内虚拟展示和网上世博会三个方面。

1.世博会虚拟规划设计

针对世博会场地和场馆的规划,设计者利用虚拟现实设计大大提高了场地规划的科学性的效率。设计中,世博局引入Citymaker系统对用地范围的实际建筑进行三维建模,将得到的现状图片、autoCaD图纸等数据资料进行叠加。对于改造方案,也利用虚拟现实技术比较选出最为合理的设计方案。

2.世博场馆内虚拟展示

上海世博会全面采用了虚拟展示系统。例如沙特360度环幕的珍宝剧院,在播放深海奇景、星级穿越等情景时,让观众身临其境、心潮澎湃,虚拟现场为观众带来了非常强烈的视觉体验。世博会石油馆也利用虚拟现实技术,石油馆的影院中播放的4D电影《石油梦想》,为观众展示了石油演变的整个过程,结合4D影片的效果和情节,设计放映厅的座椅可以前倾后仰,为观众带来动感体验,同时还能听到风声、闻到石油的气味等,使观众对影片印象深刻。

3.网上世博会

网上世博会是实体世博会的扩展和补充。网上世博会是中视典数字科技有限公司的VRp-museum系统和水晶石公司的n-city系统等共同制作完成。网上世博会通过交互的方式为场外人员介绍了世博会的大量背景,包括游线预览、场馆介绍等。

虚拟现实技术成为各个领域发展的突破手段,通过它向人们展示未来生活的片段。虚拟现实技术不仅在商业展示中给人们带来惊奇的体验,在其他建筑设计、数字化酒店、大型工程漫游和医学研究等各方面都有广泛应用。由此可见,科学技术的应用对我们生活的影响越来越大。

结束语:

作为一项新兴技术,虚拟现实技术带给人们大量的视觉体验,拉近了观者与展示产品的距离,有效节约了设计成本,其应用前景十分广阔,但仍有许多问题有待研究,只有真正找到这些问题的技术实现途径时,信息处理系统和人之间的隔阂才能完全被克服。

参考文献:

[1]赵沁平.虚拟现实中的科学技术问题[J].中国计算机学会通讯.2013,(1):12-14.

虚拟现实技术的运用篇6

关键词虚拟教学应用

中图分类号:U463.03文献标识码:a

1虚拟现实技术运用于教学领域的现实意义

如果说在上世纪虚拟现实技术基本上还是处于研究阶段,那么本世纪就是虚拟现实技术被广泛运用的世纪。随着计算机、信息、网络等相关技术的飞速发展,在一定程度上加快了虚拟现实技术的实际运用步伐,也使得该技术在教育教学领域发挥着越来越重要的作用。虚拟现实技术作为一种新兴的实用型技术正主导着教育领域的一场新的革命。

(1)虚拟现实技术开创了全新的学习场景――彻底打破了空间、时间的限制。利用虚拟现实技术,学生可以进入物体的内部进行观察,如学生可以进入虚拟的分子、原子、航天工作站等内部,观察物体内部的情况。

(2)虚拟现实技术提供了崭新的教学手段――即构建实物虚化、虚物实化的方法。通过虚拟现实、计算机、网络等技术的综合运用,可在课堂和实验室中展现在传统的教学模式中无法实现的教学过程。

(3)虚拟现实技术改变了传统的学习方式――开创了一个开放性的网上探索学习模式。

(4)虚拟现实技术丰富了课堂教学内容――展示出全方位、多角度的教学内容。

(5)虚拟现实技术节约了教学成本――开展虚拟实验,进行虚拟生产。

2虚拟现实技术在汽车专业教学中的优势

虚拟现实技术运用于汽车专业教学是该技术在教育领域的具体运用,时间不长,并且遇到的问题也不少,但并不能阻止人们对它的喜爱,无论是教育者还是受教育的一方,在对待虚拟现实技术的态度上都非常默契地保持了一致。

虚拟现实技术在汽车专业教学中有以下优势:

(1)弥补了教学条件的不足。在汽车专业教学中,由于实验设备、实验场地、教学经费等方面的原因,而使一些应该开设的教学实验无法进行。利用虚拟现实系统,可以弥补这些方面的不足,在虚拟实验室里学生可以做各种各样的实验,并获得与真实实验一样的体会,从而丰富感性认识,加深对教学内容的理解。虚拟现实技术进入教育领域将有助于解决高等院校设备不足、型号落后、难以及时更新换代的困难,必将带来教学环境的重大变革。

(2)激发学生的学习兴趣,有利于学生能力的培养。传统的教学手段在一般情况下很难激发学生的学习兴趣,因而影响课堂教学效果。虚拟现实是借助于计算机生成逼真的汽车零部件、发动机、整车实体,学习的内容不抽象,不枯燥,从而取得最佳的学习效果。虚拟的物体空间结构能培养学生的想象能力和动手能力,有助于培养具有创新意识和创新能力的人才。

(3)促进学生从感性认识上升到理性认识。虚拟现实技术能够为学生提供生动、逼真的学习环境。比如在讲自动变速器油液流向时,以前即使有实物也不能看到油液的流向,现在可以通过虚拟现实技术,把油液流向形象地表现出来,学生在学习的过程当中可以直观的看到,学生的理解也就从感性认识上升到理性认识了。

3虚拟现实技术在汽车专业教学中的具体运用

(1)虚拟驾驶技术是虚拟现实技术在汽车驾驶训练中的具体运用。虚拟现实技术模拟汽车驾驶的运行环境和操作效果,模拟系统的图形部分是由计算机实时形成的,在视频上看到的道路、车辆、行人、建筑物和交通标志等均是随着驾驶过程的变化而不断实时变化的,如同驾驶真车一样,有身临其境的感觉。利用虚拟现实技术的经济性、安全性及逼真性等特点,对学生进行交通、驾驶知识的训练和驾驶技能的锻炼,以代替驾驶前期的实车驾驶训练,能有效减少学生的培训时间,降低驾驶初期的危险性,并快速提高学生的驾驶技能。

(2)虚拟汽车造型是虚拟现实技术在汽车构造教学中的具体运用。通过虚拟现实技术事先建立逼真的汽车模型,教师在讲授汽车构造时,学生可以方便地从各个角度观察汽车车身与发动机的结构,随时解剖任何他想要观察的部位,对零部件进行随意放大或缩小。理论知识与实践通过虚拟现实技术实现了一体化,将大大提高学习的效率。

(3)虚拟汽车故障是虚拟现实技术在汽车故障与维修课程中的具体运用。如在学习“起动机控制电路故障排除”这部分内容时,利用虚拟现实技术创建一个逼真的起动机及其控制电路,并设置故障点,学生可以根据三维电路查找故障,采用顺藤摸瓜的方式找到相对应的故障所在,然后对故障点进行虚拟处理,起动机恢复原有的性能。通过虚拟现实技术可以对所有部件的特定部位设置故障点,通过反复练习,学生可获得丰富的维修经验。由于虚拟的故障训练系统无任何危险,学生可以任意进行探索性操作,可提高学生的创造性。

虚拟现实技术的运用篇7

服务器虚拟化技术可以将云计算物理资源转化为逻辑资源,强化资源管理的抽象化,使得各个服务器中的虚拟服务打破物理界限,将CpU、内存、磁盘、i/o等硬件转化为动态资源管理库,进而有效提高资源的使用价值。因此,本文主要探究云计算中服务器虚拟化技术,进而实现云计算服务器的资源整合与共享。

【关键词】云计算服务器虚拟化技术资源

虚拟化技术是计算机重要的支撑技术,对元计算的实际运行和操作具有非常重要的作用和意义。随着虚拟化软件技术的快速发展与应用,云计算逐渐进入人们的生活与工作中,并占有十分重要的地位。虚拟化技术可以从计算机应用程序达到硬件层,并将其虚拟化,取代真实层直接身面向上一层,并将上下两层进行融合,使得下层逐渐透明化,上一层面向虚拟层即可实现操作功能。服务器虚拟化是云计算基础平台的核心部分,通过对服务器虚拟化技术进行解析,展示了云计算服务推广所需的生产平台,对经营云服务的公司具有一定的指导作用。

1CpU虚拟化技术

1.1运行难点

在云计算服务器虚拟化技术中,CpU虚拟化技术主要是把物理CpU转化成虚拟CpU,一个物理CpU可以对一个虚拟CpU指令进行快速处理,无法实现一对多管理模式。因此,在实际运行中,操作系统可以进行一个或者是多个虚拟CpU的使用,这些虚拟CpU在整个系统运行中保持相互独立状态。在CpU虚拟技术实际使用中,操作系统必须要在虚拟环境下进行指令特权的执行,这就给CpU虚拟化的进一步发展与应用带来很大的难度。目前,操作系统主要是在X86构架的基础上完成的,因此要直接运行在云计算物理机上,具有全部底层硬件。X86构架中的Ringl0是指令层级,具有执行指令的功能,包括像CpU状态修改这样的特权指令。X86构架在实际操作中要求底层硬件要和操作系统进行分离,使得中间设置一层虚拟层,完成X86构架的虚拟化运行。但是这样会使得Ringl0始终处于虚拟层,操作系统发出的特权指令无法直接作用在底层硬件上,给特权指令的执行与操作形成巨大的阻碍。

1.2解决方案

根据上述问题,本文主要提出2个解决方案。一是全虚拟化解决方案。全虚拟化主要是在虚拟层与操作系统中通过二进制代码动态翻译技术,将操作系统中发出的特权指令直接传送到虚拟层中的虚拟机中,虚拟机对特权指令进行翻译,之后执行指令。这样不仅可以达到操作系统指令执行处理的目的,还可以进行多个操系统运行,进而实现基于X86架构的CpU的虚拟化。但是全虚拟化的运行成本较高,并在实际使用中要舍掉一定的系统性能。二是半虚拟化方案。半虚拟化恰恰相反,主要是采用修改操作系统的方式进行特权指令的执行,特权指令要进行调用数据,而虚拟平台是调用数据的接口,操作系统借助虚拟平台进行自身调整和修改。但是在半虚拟化方式使用中,虚拟平台要和操作平台保持一致,因此无法实现多个操作平台共同运行。随着CpU虚拟技术的发展,针对以上方案的优势劣势,提出一种硬件方案,在云计算处理器中设置硬件,进而强化X86架构的虚拟化功能,利用VmX虚拟机指令辅助虚拟化操作,进而实现了虚拟化平台的进一步完善与优化。

2内存虚拟化技术

2.1技术核心

内存虚拟化技术主要是强化物理机内存管理的统一性,并将这种统一管理的内存封装成虚拟内存,服务于虚拟机的运行。实现虚拟内存的关键在于物理机内存的有效管理,构建虚拟层内存地址和物理机内存地址之间的映射关系,实现双方内存访问的统一性和连续性。从这个角度上看,只有建立有效的映射关系,才能实现内存的虚拟化。虚拟内存的提出主要是利用CpU体系内存管理单元以及页表转换技术,实现内存性能的强化与提升,进而维护应用程序中虚拟内存与物理内存之间的映射关系。

2.2关键技术手段

内存虚拟化技术的操作原理具体可表现为以下两种方式:

2.2.1影子页表法

操作系统运行中可以自行维护页表,页表中具备的内存地址可以直接反映出虚拟层逻辑内存和物理内存的映射关系,也称一级映射关系,虚拟层中的页表就直接反映虚拟物理内存和物理机器内存之间的映射关系,也称二级映射关系。一级映射关系与二级映射关系具有统一的内存地址变量,在操作系统进行页表访问的过程中,会对页表的内存地质执行读写操作,一级映射关系产生变化,并通过虚拟物理地址传递到二级映射关系中,引起其中虚拟物理地址的变化,进而改变物理机机器内存地址,建立新的映射关系。

2.2.2页表写入法

这种方式主要是在操作系统内部构建逻辑内存和机器内存之间的映射关系,在操作系统进行页表访问的过程中,虚拟内存管理单元对页表地址进行操作,直接反映出机器内存与虚拟内存之间的映射关系。

3实时迁移技术

实时迁移技术主要是根据基站软切换原理,在操作系统中同时建立两条链路,虚拟机运行环境状态可以将原宿机迅速迁移到新宿机,其迁移过程具有一定的稳定性与平缓性,使得用户不易察觉。进而赋予了物理机虚拟化,实现跨异构建立硬件平台。从本质上看,实时迁移技术主要是实现数据信息拷贝和传送以及切换的速度性,利用协议的联系性,启动原宿机操作系统进行相关数据的拷贝、迁移,内存页面会把拷贝内容移至新宿机,进而完成内存传送与拷贝。

4结束语

综上所述,云计算中服务器虚拟化技术主要涉及到CpU虚拟化技术、内存虚拟化技术以及实时迁移技术等方面,在实际的运行使用中,要对虚拟服务器的综合性能进行评估,并依托服务器质量指标选择服务器实现虚拟化运行,进而满足具体运行要求。

参考文献

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作者简介

王倩(1980-),女,天津市人。硕士学位。现为天津职业大学的电子信息学院讲师。主要研究方向为教育技术学、网络安全、数据挖掘、高性能计算。

虚拟现实技术的运用篇8

在计算机技术当中应用虚拟化技术,需要能够支持可虚拟化的机器,保证机器为虚拟化提供发展环境。系统管理程序是当前平台硬件与系统管理程序的抽象化体现,具有隐性含义[1]。基于一定角度分析,该管理系统被称之为是具体操作系统,即主机操作系统。管理系统的上一层结构是客户操作系统,即所谓的虚拟机。不同的虚拟机与主机系统之间存在一定区别,表现出相互隔离的关系。

二、计算机技术中虚拟化工作的运行方式

2.1桥接模式

桥接模式是虚拟化技术的一种表现形式,此种方式主要是利用虚拟化软件在局域网基础之上构建一个全新的虚拟服务器,保证为计算机用户提供健全的网络服务体系,并将虚拟机当做主机系统进行操作应用,与其他计算机硬件设备相连接。在同一网络中,分配相应的网络地址、子网掩护以及网关内容,确保每一项内容与实际运行并无差异,实现虚拟主机与主机的正常网络访问。

2.2网络地址转换模式

运用网络地址转换模式,可实现自动访问局域网络。采用此种工作方式,其根本目的在于虚拟技术接入到互联网当中较为快捷,不需要进行额外的配置与具体操作,在宿主机能够正常访问网络的基础之上,达到访问互联网的目的。在这一方面,虚拟机则更像是一台真实的计算机,通过DHCp获取网络参数[2]。

2.3主机模式

在计算机网络环境下,想要实现特定环境下对真实与虚拟环境进行分析,运用主机模式较为快捷。运用此种方式,在保证主机与虚拟机有效隔离的同时,还能够控制虚拟机的网络访问。在主机模式下,虚拟系统只能够基于主机系统的基础之上进行网络访问,基于DHCp服务器确定动态分配。

三、计算机技术中虚拟化技术的运用措施

3.1构建虚拟应用开发环境

虚拟应用开发环境的构建,是虚拟化技术在计算机技术当中运用的前提条件。良好的虚拟应用开发环境,对提升在计算机技术当中的应用效用至关重要。虚拟应用的开发条件,需摒弃传统的观念。因此,计算机操作人员可基础虚拟化技术的研究下,在一定范围内构建小规模的开发环境,为虚拟化技术的应用效果提供前提保障。

3.2对异构资源进行整合

虚拟化技术在当前计算机技术当中的应用,其中存在的主要问题是硬件不同品牌以及不同供货商所能够提供的硬件设备与资源不匹配,产生严重的功耗损耗。因此,对于上述问题,需要充分运用虚拟化技术,将异构资源进行整合,在降低成本的同时,为计算机用户提供良好以及统一的系统环境,实现协调性发展。

3.3提升系统安全性

虚拟化技术在计算机技术当中的运用,其根本的阻碍因素是系统缺乏安全的环境,知识虚拟化技术安全问题得不到保障。对此方面的内容,计算机技术人员需要尽最大努力,提升系统安全性因素。可采取建立Vmm,通过专业化手段为虚拟化技术在计算机技术中的运用提供安全可靠的数据平台,基于安全角度提升系统实效性[3]。总之,提升系统的安全性不但为用户提供了良好并安全的发展环境,还能够推动虚拟化技术水平的健全与完善。上述三种方法,是基于计算机技术以及虚拟化技术的角度进行分析,提出具体建议。虚拟化技术在计算机技术当中的应用,涉及的内容以及涵盖范围较为广泛,还需相关学者进一步研究,为虚拟化技术提供良好的发展环境。

四、结论

虚拟现实技术的运用篇9

关键词:服务器;虚拟化技术;资源管理

服务器虚拟化技术的应用为服务器资源管理中带来了诸多优势,比如说提高业务连续性、提升资源利用效率等,也正是因为这些优势使得该技术开始得到it领域研究人员的积极认可,并逐步成为信息化领域服务器技术发展中的必然趋势。通过在服务器资源管理应用虚拟技术,首先能够提升服务器物理资源的利用效率,同时提供了更加高效的保证业务连续性的方法,有效降低服务器的总体运营成本。利用该项技术能够把服务器资源包含硬件资源和软件资源科学的分配到若干个虚拟机上,针对不同的应用实现底层计算资源的虚拟化支持,同时在另外一个方面虚拟技术使得同一企业级服务器同时独立的运行不同的操作系统成为了可能,利用服务器虚拟化技术有效解决了当前物理服务器的CpU以及内存资源利用较低的问题。

1服务器虚拟化技术概述

伴随着全球信息化改造节奏的不断加快,Virtualizationtechnolegy(虚拟化技术)开始得到了互联网研究人士的关注,它已经开始在it信息化建设中的许多方面得到了广泛的应用。随着这些年的发展,Virtualization技术已经十分成熟,从最初时期的纯软件虚拟化,之后又经历了纯硬件的时期,到现在已经已经形成了软件与硬件相互结合的虚拟化技术。而如果采用当前的虚拟化技术,在一台具备虚拟技术的服务器上完全能够实现几十台甚至更多的虚拟机的运行,这样能够在很大程度上提升服务器硬件资源的利用率,鉴于虚拟机技术这一方面的优势,该技术已经成为了互联网研究人员的宠儿。服务器虚拟化技术,较为简单的说也就是在一个电脑上或者说一个主机上面,通过安装虚拟机管理软件来运行多台主机,而在主机操作系统内部运行的操作系统可以具备不同的操作系统,而使用同一个主机的硬件资源。在应用过程中虚拟软件为每台虚拟机虚拟出它运行所需的硬件资源,而不是直接运行在真实的物理资源上,比如虚拟机所需的CpU、内存、硬盘等资源,都是通过服务器虚拟化层以虚拟硬件的方式呈现给虚拟机使用,在进行通信过程中可以采用特定的工具来完成硬件数据的访问,这一工具可以是虚拟化监控器(Virtualmachinemonitor,Vmm),在进行虚拟机的运行过程中,对于操作体验方面同实际的物理机是一样的,实际运行过程中跟虚拟化前的物理机是完全一致的,上层操作系统是无法感知到运行在虚拟硬件还是物理硬件上。虚拟化技术最初的出现在上一世纪的六十年代中由国外的学者克里斯托弗提出,之后该概念被更多的人采用,iBm是对于虚拟技术进行最早的研究,并进行实际应用的厂家,最开始进行生成过程中主要采用mit来完成开发的CtSS虚拟化产品。但是在最初时期,人们进行虚拟化技术研究主要注重于对于硬件资源的高效利用,主要原因在于在计算机研发的最初时期,硬件的成本较高,而对于硬件资源的高效利用在一定程度上能够为企业节省资金投入。而虚拟化的研究过程最终随着硬件资源价格的不断降低而一度终止,直到上一世纪的八十年代中,虚拟化技术的应用点开始有所改变,人们开始把虚拟化技术应用于高端服务之中,在进入新世纪之后,计算机应用开始有了快速的发展,而服务器的性能要求也在不断提升,同时数据信息量以及业务的不断扩展,研究人员发现利用虚拟化技术提升硬件资源利用在很大程度上能够降低服务器的需求。在这一时期虚拟化技术有了快速的发展。就目前而言虚拟化技术被应用在许多领域,同时该技术也在不断的趋于成熟。

2服务器虚拟化基本概念

在服务器管理中,服务器虚拟化是一种在现有硬件平台上,采用虚拟技术构建虚拟计算资源,实现传统物理服务器计算功能的技术。实际上,计算机虚拟化技术在服务器管理中的应用就是虚拟服务器技术。在服务器管理中,虚拟化技术的作用包括:1)整合资源:可以通过整合若干台硬件设备,得到一台足以高性能的逻辑设备,用以满足特殊客户端的性能要求;2)拆分资源:通过拆分资源利用率低,闲置的硬件设备,得到若干个逻辑设备,并将其转让给客户端使用,起到优化配置硬件资源的作用;3)迁移资源:在不影响逻辑设备运行状态的情况下,可以实现闲置资源在逻辑设备之间的动态迁移,甚至还能将其迁移至远程计算机中。所以,以虚拟化技术为跳板,虚拟服务器在服务器管理中具有如下优势:第一,充分发挥软、硬件资源的效用。在虚拟服务器的支撑下,无论有应用系统有多少个,都可以在同一台服务器上运行。另外,通过整合、拆分、迁移硬件资源之后,能够大大增强原硬件设备的性能,因为可用资源已经被科学地分配到了每一个虚拟机上。第二,控制成本,简化管理。虚拟服务器缩短了部署、安装、维护工作的流程,节省了一些不必要的开销,有效控制了扩建机房、购置新服务器、散热处理方面的成本。第三,降低了系统维护的难度。虚拟服务器在进行升级和更新的状态下也能提供应用服务,如此高效的运作状态一方面提供了理想的软件调试环境,另一方面有效地控制了测试成本。第四,保证了系统的安全。在虚拟服务器中,各子系统之间互不干扰彼此的运作,并且能在系统出现故障时,及时恢复已丢失和损坏的数据。

3服务器虚拟化应用的必要性

随着企业信息化服务开展速度的不断加快,许多不同的信息管理系统,而对于企业管理而言,对于各种不同结构的系统,采用之前数据管理技术开始不能够满足应用需求,在系统的服务器方面开始需要解决更多的问题。1)系统管理软件平台数量不断证件,服务器需求不断增加。2)服务器硬件资源利用利率较低。由于资源利用率较低,同时相关应用服务数据需求的提升相关直接形成了巨大的矛盾,对于提升硬件服务器资源利用服务器数量随着应用系统的增加而大量增加,而且相当一部分应用服务器的利用率很低。3)在进行服务器管理过程中没有完成双机系统,使得灾难恢复难以实现。信息软件平台会由于硬件故障或者病毒破坏或者由于人为误操作等原因,会使得应用软件平台服务器产生数据丢失的问题。数据备份系统首先应当保证的就是数据的基本安全,但是为了能够满足系统具备应用的连续性的需求,就要系统能够实现双机系统支撑。然而就当前而言,双机系统在应用过程中主要集中于核心应用,在其他方面还有待进一步的改善。4)对于以往的服务器系统,在进行调整或者升级过程较为复杂,由于没有双机运行机制,难以完成自动升级过程。而在必须系统升级过程中,就会在一定程度上,影响用户的使用。针对上面所提出的对于当期服务器系统的各方面的管理问题,都可以通过对虚拟服务器技术的采用,从而在服务器管理系统的硬件平台上安装虚拟CpU、内存、硬盘等来完成基本的操作系统硬件操作需求,完成一个类似于双机运行的操作环境,这样就能够在一定程度上实现服务器的优化管理、保证业务运行的不间断性。

4Vmware服务器分析

1)Vmware虚拟化基本技术介绍首先对于当前应用较为广泛的Vmware的特性主要分为以下几个方面:一个物理主机上能够利用虚拟技术按照多个虚拟服务器,而在实际的应用过程中,各个逻辑服务器能够同时运行,同时在操作过程中表现方面完全跟物理服务器一致;在进行虚拟机设置按照过程中,相关直接的虚拟机是相互隔离的,同时虚拟机在硬件主机中主要以文件夹的形式存在于硬盘中,而其这类文件夹能够被直接拷贝,存储到其他位置;在系统内部的虚拟机对于主机而言是独立存在的,能够在配置不同的服务器上运行;是一个应用十分广泛的虚拟机管理软件,该软件资源管理的具体内容包含有如下几个部分。2)Vmware服务器虚拟化方案介绍在现在服务器管理技术中,要完成服务器资源的更好的整合,Vmware所采用的具体办法是利用一部分是服务器当成虚拟服务器管理平台主机,同时在该主机服务器上配置好VSpheres核心组件eSix50软件的裸机,最终完成更多了虚拟机(Vm)的安装,同时在能够提升物理服务器的业务处理能力,另外一方面也要保证安装好的每一个虚拟服务器能够在性能和结构上与之前单机服务器运行时差异不大,这样能够保证系统的使用与操作的延展性能。对于安装的虚拟机对于操作系统的选择可以有多种选择,比如说windows或者Linux操作系统;同时安装所需要的应用软件,便能够在本机物理服务器中完成各种不同业务办理整合任务.通过虚拟化集群建设的搭建,可以实现物理服务器中所包含的每一个虚拟机完成统一管理任务同时完成系统内资源的动态监控。vCenter进行虚拟化集群建设的主要应用软件,它的存在能够保证当前虚拟机的运行环境稳定性以及应用可靠性,在进行该软件配置过程中需要以虚拟机(VmwarevCenterappliance)的形式来完成vCenter的具体配置,与此同时还需要一台物理服务器单独当成vSphere开发套件中的vCenter服务器。该物理服务器能够为it环境完成一种集中管理形式,进而提升虚拟机服务器系统的易用性,同时提升资源利用率,另外一方面采用了分布式的业务管理形式也能够保证各个方面数据的安全可靠性。与此同时对于虚拟机的不断使用,能够扩大虚拟化集群的应用规模,从而能够更多的提供软件应用。服务器虚拟化方案这里主要是把安装Vmwarevsphere5的多路物理服务器作为核心机构,图3中采用了2台服务器,在这里对其具体的连接方法进行说明。Vmwaretools保证虚拟机正常稳定运行的重要组件,而根据安装的虚拟机的操作系统的不同,要具有不同的Vmwaretools,一方面能够提升虚拟机系统的具体显示效果,改善鼠标与键盘的具体操作效果,能够为虚拟机提供更好性能的虚拟网卡,也可以直接完成eSX服务器的关机、重启等基本操作指令;在进行虚拟配置过程中,对于Vmwaretools的主要工具的安装也具有很大的必要性,3)成本优势据不完全统计,在完成了虚拟架构整合之后,使得服务器的硬件资源的利用率从以往的最高的百分之二十提升了三到四倍,采用了虚拟化技术之后,在很大程度上降低了对传统服务器的规模需求,主要原因在于当前应用的一台物理服务器能够直接通过虚拟技术虚拟出20台满足不同应用需求的具有不同配置的虚拟机,充分提升了系统的应用资源服务器,节省了整体系统运行资金成本。4)安全性分析Vmware主要通过Vmotion、vSphereHa、vSphereFaulttolerance(Ft容错)以及VmwareDistributedResourceScheduler(DRS)来确认虚拟系统能够稳定安全运行;首先要确认系统能够保证虚拟机可以在不停机的情况下从一台物理机转移出来并转移到另外一个物理主机上面,进而能够尽可能的减少由于设备服务器停机给网络系统造成的应用影响,vSphereHa基于Vmotion技术原来的功能性虚拟应用软件工具,它可以完成集群中所有的eSXServer,在对eSX物理服务器进行实时监测过程中,倘若监测到系统故障后,能够自动重启在该虚拟机集群中故障影响的虚拟机,来保障系统的基本运行。vSphereFaulttolerance(Ft容错)的实现主要过程是首先选取同一个虚拟机集群中的两天物理服务器,把同一个虚拟器应用服务运行在两台物理机中,当其中一个出现故障时,能够实现实时切换,最终保证系统实现零宕机;同时也能够避免数据损失情况的发生,确保系统业务服务的安全性与稳定性。VmwareDistributedResourceScheduler(DRS)持续性监控服务器资源的使用情况,对业务的级别进行优先级评估,按照优先级为应用程序进行动态资源分配,实现负载平衡。

虚拟现实技术的运用篇10

关键词:沉浸式传播;虚拟现实艺术;设计策略;分析

引言

沉浸式传播是该技术表现出的基本特征,该技术的艺术设计主要是指设计人员进行相应的技术作品创造,为体验者塑造全新的世界。其不仅是指对真实环境的改变,其也涉及到虚拟世界中的历史、法则、物种甚至时间的重新规划与改变。但要实现这一点,脱离不开媒介的输入与输出的支持,相关媒介正是实现虚拟与现实世界连接的重要桥梁。而根据体验者在虚拟世界中的沉浸程度的区别,其对于相关媒介的认知程度也会出现差异,即当体验者的沉浸程度较高,则会出现忽略媒介存在的情况发生。

一、虚拟现实技术中的沉浸内容

(一)生理沉浸

体验者在虚拟现实技术下完成的影片观看过程中,虽然心理上了解该影片的内容并不真实,但是依旧在生理条件下做出惊慌、害怕甚至闪躲的状态。该技术主要是实现了对真实空间的高强度压缩,让体验者从真实的环境中走向虚拟环境中的感受。而随着技术应用媒介的逐渐升级,体验者的沉浸感受也被不断强化,例如现代电影中的2D、3D、4D等不同的分类就是指观影沉浸感的不同,而这类沉浸感受被统称为生理沉浸。生理沉浸主要是指运用虚拟现实技术就体验者的感官能力进行扩大与延伸,并随着程度加深而实现媒介忽略,尽可能地降低对真实世界的感受。

(二)心理沉浸

心理沉浸较之生理沉浸更早地实现了发展,其主要是指在不具备高效率媒介的情况下,通过优秀的故事作为载体来应当体验者进行故事想象,从而实现体验者的沉浸感受,例如戏剧作品的演绎等。心理沉浸的实现属于体验者在认知层面上的沉浸。要实现高水平的心理沉浸,一定不能脱离优秀的内容作为支撑。但是运用媒介来强化生理沉浸也能实现体验者心理沉浸状态的提升。但是,虚拟现实技术本身是不能直接就体验者的心理沉浸进行塑造的,其主要是承担了实现媒介的作用,是心理沉浸实现的重要辅助手段。总体而言,虚拟现实技术中的沉浸内容主要可通过进行表现。

二、该技术的生理沉浸式传播技术的应用分析

(一)静止状态下的输出技术应用

该技术在视觉效果方面的表达时,主要是通过进行分别两台摄影机的架设来实现。其主要是模拟人眼的左右视觉进行相应的画面拍摄,最后将相关的画面赋予人眼,以此来实现在视觉感知方面保证体验者的沉浸实现。例如HtCVive头盔就是在该技术下实现的。而该技术在听觉塑造方面,主要是对人耳听声进行模拟,即人耳主要是通过声音到达的时间差异来进行声音的方位以及声音的距离判断。而该技术设计中主要是控制声音在左右耳机中的发出时间差来进行模仿,保证体验者在获取声音时保证声音的三维特征体现,当前的部门电子游戏已经实现了该技术的运用。正是通过对视觉与听觉的模拟实现,体验者能在这过程中实现生理沉浸,但这并不是该技术的全部应用表现,其还包含了在该技术支持下实现的触觉模拟。这主要通过具有数据输出能力的手套或者服装等来实现,Skinterface设备就是通过对体验者的触感能力进行模拟而实现的对虚拟世界中物体的触感感受。该技术的应用对于提高体验者的生理沉浸感受意义重大,但该技术在当前依旧处于研发阶段。此外,设计工作者也可通过加入满足视觉心理的相关刺激物信息来实现生理沉浸。即设计者在进行虚拟环境塑造时,至少应当创设一个满足体验者心理需求的刺激物,同时用该刺激物信息作为视觉信息平台建立的核心,实现体验过程中对体验者注意力的吸引,也有利于设计者的思想与信息在视觉交的前提下向用户进行传递。

(二)运动状态下的输出技术应用

运动状态下的输出技术应用主要是指体验者在运动状态下实现对虚拟世界的感知,但是其与静止状态下的感知存在差异,其建立在由生活经验而形成的心理预期基础上。该技术的应用在当前已经实现了较大突破,例如HtCVive头盔在应用中就能有效地实现现实与虚拟世界的行走同步,并完全满足了心理预期层面上的身高与步长。这样能有效地使体验者在运动状态之中实现最大程度地沉浸体验,其也实现了空间约束的有效突破。而针对运动状态中的身体交互等复杂运动,该技术的应用主要是通过抽象按钮的触发来实现的。例如在该技术支持下实现的格斗游戏就是通过按键的方式来模拟相关的角色运动,而这过程中势必会存在与现实操作的差异,当前的技术优化发展就应当致力于将这种差异情况进行缩小。

三、实现该技术的艺术设计水平优化的相关策略

(一)注重虚拟视点设计的合理性

在现实世界中,视点即人眼的位置,而在虚拟世界中,视点则主要是指体验者的观察点,即为虚拟视点。例如,在就Unity游戏进行制作时,设计者在虚拟场景中会进行摄像机的安放,而这个摄像机就是主要的观察点,而该摄像机主要承担着将虚拟场景向体验者进行传递的作用。而由于体验者本身具有的生活体验会根据其所处的位置以及姿势来进行视点的判断,只有将虚拟视点与体验者的经验视点进行重合,才能进一步提高真实感。但是在虚拟技术应用时,设计者也可根据实际需求与想法进行全新的视点创造,比如模拟动物、昆虫的视点进行视点设计,而这些独特视点的创造能进一步吸引体验者的参与。体验者在利用相关的虚拟设备进行体验时能获得最大程度的视觉沉浸,但要想获得预期视觉信号的接受就离不开真实环境中的体验者的位置与姿势。例如,体验者在真实环境中的姿势为垂直站立,则体验者的预期视觉为眼睛到地面的距离为自己的身高。所以,设计者如果不能就虚拟视点进行合理的设计,导致视觉信号不能与体验者的预期视觉相匹配,则其将造成体验者的实际沉浸感受受到影响。例如,设计者在模拟昆虫视点进行设计时,应当从昆虫接近地面的视点进行考虑,这就造成与体验者的真实感受存在的矛盾,这就需要设计者在虚拟体验的过程中能够使体验者的身体穿透虚拟世界的地面。同时,为保证体验者的真实感进一步提升,设计者还应当根据不同的视点特征进行专门化的体验者动作或体验平台的设计,让体验者从生理感受的角度对相关视点进行接收。例如当体验者以鱼的视觉进行体验时,可将体验平台设计为符合人体曲线的平图2台,让体验者以伏地的姿态参与到视觉体验之中。以(图2)为错误的虚拟视点的设计。

(二)加强身体惯性与运动的匹配设计

身体的惯性主要是由人体的前庭系统与视觉系统的刺激来共同完成的,其都会通过各自系统进行运动状态辨别,并将相应的运动状态信息传递到大脑。当两者信息一致时,人体则会出现正常的运动体验。但是当两种信息存在差别,则会导致人体出现眩晕感,常见的晕车现象就是这两种信息体现的矛盾。而虚拟与现实世界中的运动状态不一致主要是指现实运动而虚拟静止或者现实静止而虚拟运动,在当前的艺术设计中大多数都会存在第二种情况的问题。但是在现实世界中进行相应的动力设备的搭建就可避免这种矛盾的出现,实现身体惯性与虚拟运动的相互匹配。例如,mmone虚拟现实座椅就在设计中实现了身体惯性与运动的匹配。当体验者参与到游戏中时,座椅能根据虚拟世界中的运动状态进行自动的调整与运动,根据体验者的视觉系统进行相匹配的身体惯性提供,在避免晕眩状态的同时提高体验者的真实感受。

(三)保证虚拟与现实世界中的动作一致

在当前,虚拟与现实世界的动作并不能很好地实现统一,这主要是由于输入与输出媒介的实际工作效率存在差异,导致体验者的动作节奏难以实现匹配。而传统的触屏、鼠标等输入媒介的运用就能为实现运动节奏匹配提供帮助。设计者应当尽可能地保证运动状态的一致性,例如在进行虚拟的射击游戏设计时,体验者在真实的环境中进行扳机扣动应当同时更新到虚拟角色的动作中,这就是从实现虚拟与现实世界中的设备控件一致的方式实现的。而在当前的许多游戏主机设置中也都很好地实现了体验者与虚拟角色的良好交互,例如,wii主机中存在的手柄具有较高的空间位置感知能力,在利用该主机完成高尔夫游戏时能通过动作与角色进行高度统一的运动。其主要是通过短暂精确的手柄振动来进行动作传递的,实现体验者与虚拟角色运动之间的高度统一。

结语

虚拟现实技术在当前已经实现了较大的发展突破,其所表达的沉浸式传播的特征主要表现在生理沉浸方面,该沉浸传播的功能实现,脱离不开准确的动作捕捉的输入以及人体感官技术的支撑。要实现该技术的艺术设计工作的突破,相关设计工作者应当就该技术中涉及的沉浸式方式进行分析,并加强对该技术的生理沉浸技术的研究,此外还要在这基础上积极实现艺术设计水平提升。只有这样,才能促进我国虚拟现实技术应用水平的发展。

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