虚拟现实及其通信技术

2024-08-04

虚拟现实及其通信技术（共8篇）

1.虚拟现实及其通信技术篇一

增强现实技术及其在电子商务中的应用论文

1、增强现实技术概述

增强现实(Augmented Reality, AR)是将虚拟的信息、图像与真实场景进行贴合的技术。1992年Caudell等人首次提出AR概念，现被广泛用于为用户展示信息和提供视觉体验，以增强用户对现实环境的了解，扩展与真实环境的交互。增强现实具有三个重要特征：使用户在真实的环境中看到虚拟与真实对象的结合;实时的展示与交互;将虚拟对象精确的定位到它在真实场景中应该出现的位置。

增强现实技术的核心思想是使用户看到虚拟对象与真实对象或场景的结合，而实现结合的设备往往是屏幕，例如计算机屏幕、移动设备屏幕、头戴式显示器、投影仪等，这意味着首先需要将现实的场景通过摄像头获取并展示到屏幕上，即将屏幕转变为玻璃或镜子，然后再将虚拟对象画在与真实场景对应的屏幕上的某一位置。增强现实技术将虚拟信息与真实世界相结合，充分利用屏幕的空间延展性，在有限的屏幕中显示更多、更为丰富的内容，已应用于建筑、医疗、教育、影视、娱乐及电子商务等众多领域。

2、三维注册实现方案

在增强现实技术中，最关键也最多样的步骤是三维注册，不同的三维注册实现方案将产生不同的增强现实技术的应用。三维注册指的是通过计算机图形学的分析过程，获得三维空间中具体物体准确的坐标，然后根据获得的坐标把计算机生成的虚拟物体拼接到实景空间中去，使得真实环境和虚拟物体能够准确地无缝融合。

2.1 基于图像识别的三维注册

通过摄像头读取、识别真实对象后，再显示相关的信息与图像，例如通过识别书的封面，结合互联网搜索技术，进而展示书的出版信息、作者信息和价格等;又例如Fitnect通过识别人体，实现虚拟服装的试穿。

该方案强调的是虚拟对象与真实对象的结合，弱化了与环境的关系，因此多用于展示与真实对象相关的信息。而难点在于该方案需要强大的图像识别技术，要求硬件拥有强硬的计算能力，因此目前大部分基于该方案的增强现实软件都仅针对一个类别的物品进行识别(例如图书、人体等)。

2.2 基于标识的三维注册

通过摄像头识别一个特定的标识，进而在标识上方显示与标识对应的信息与图像，例如Tissot提供的虚拟试戴手表体验，试用者需要先在手腕处佩戴印有特殊图案的纸质手表。

该方案优点在于虚拟对象定位非常精确且稳定，特别是在展示三维图像时，虚拟对象可以随着标识的移动而改变、旋转图像，因此能够大幅度提高用户体验。而缺点在于该方案总需要用户预先准备好标识，且通常需要用户自行打印标识，这在一定程度上提高了用户的使用成本。

2.3 基于GPS定位的三维注册

如今大多数移动设备都具备GPS(Global PositioningSystem)定位功能，因此当需要展示与地理位置相关的信息和图像时，可以获得设备当前所在位置和虚拟对象所在位置，计算出相对的距离、方位，进而在屏幕上进行展示。该方案多用于基于地理位置的服务(Location Based Service，LBS)，例如展示某景点的历史信息、商家的打折信息等。

该方案的缺点在于所展示的虚拟对象也需要具有地理位置信息，此信息需要发布人员提前准备，在用户需要显示虚拟对象时再即时获取，这也意味着在地点A展示的信息，用户在地点B是无法看到的。

2.4 基于相对位置的三维注册

该方案需要利用大多数移动设备具有的陀螺仪、重力感应等传感器设备，获取设备的旋转数据。相较于其他三种方案，该方案可以不需要得到用户、真实对象以及虚拟对象的位置，而直接在屏幕上展示虚拟对象，甚至可以由用户操作来移动虚拟对象、调整大小、旋转角度。

该方案多用于展示静态的、与环境关系较小的信息或图像，例如一款玩家需要击落在空中飞翔的敌方战机的增强现实游戏;雪佛兰(Chevrolet)公司初推出一款名为雪拼季的APP，用户可以在APP中抓取虚拟的彩色雪花，当集满6款不同颜色的雪花后就有一次赢取雪佛兰科迈罗CAMARO(大黄蜂)的机会，此APP所使用的就是基于相对位置的三维注册方案。

总之，无论采用何种三维注册方案，共同的目标都是真实。为了更为真实的呈现效果，虚拟对象和真实场景需要完美的.贴合，应当处理好虚拟对象的大小、相互重叠、景深等，考虑环境对虚拟对象的光照、阴影并且减少当真实对象或移动设备移动、抖动时造成的虚拟对象变化的延迟。

3、增强现实在电子商务领域的应用

增强现实技术的最终目的是为了展示信息，因此可以广泛应用于旅游、教育、医疗、建筑、娱乐等多个领域。正因为它能实现虚拟与真实的结合，因此能够为用户提供实用的、独特的视觉感受和用户体验，这样的特性能够为传统电子商务锦上添花，提供更为真实的商品展示和购物体验。

3.1 商品试穿、试戴和试用

在网络上够买衣服、鞋帽、首饰等商品，用户往往想了解这些商品的上身效果，并且通过效果来决定衣物的尺寸，而目前的电子商务很少有提供用户在家就能试穿、试用衣物的功能，增强现实技术为这一问题带来了解决方案。正如前文所提到的，Fitnect提供了虚拟衣物的试穿功能，国内的京东网也表示将于在移动客户端实现基于增强现实的试穿功能。

在实际生活中，客户通过一些尺寸较大的等身高的镜子实现衣物的试穿，而客户家中通常不会备有等身高的屏幕，因此目前还无法达到最佳的衣物虚拟试穿的用户体验。而小物件、与用户人体无关的物件的试用，则可以通过增强现实技术轻松实现，例如前文所提到的Tissot手表的试戴，又如珠宝首饰、发型、纹身等。USPS的Priority Mail采用增强现实技术，让用户打印标识，进而可以方便地根据邮寄物品的大小选择所需要的盒子;IKEA的移动客户端IKEA Now实现了家具等装饰品和家居用品的预览。

3.2 LBS电子商务

由于有着共同的地理位置信息特性，基于GPS三维注册实现的增强现实让LBS电子商务有了新的发展方向，该方向多为一些基于增强现实的移动客户端应用，为用户在导航、购物、点评、社交、旅游等方面提供服务。Yelp是美国最大的点评网站，在它的移动客户端中提供了基于增强现实的点评展示功能。通过这款APP，用户可以直接看到某家商店所在的位置、食客对某家餐厅的评价。类似的APP还包括Layer、Nokia CityLens等等。同时LBS社交也可以基于增强现实技术而发展，甚至LBS社交信息和LBS电子商务信息可以同时展示，Wikitude便是这样一款APP，它提供了诸多的频道，通过增强现实技术展示来自各个平台的LBS信息。

3.3 商业营销

增强现实技术非常适合用来开发游戏，因此为商家们提供了一系列新的营销手段，在这一方面需要商家营销团队提供独特创意的支持。

，别克品牌为了推广新车，推出了一款增强现实游戏APP。在游戏开始时，参与者将虚拟汽车藏匿在城市的一个角落，如果其他用户发现，则可以将汽车据为己有，并在180秒内重新藏匿汽车，单次成功藏车时间最长的参与者将获得一辆真正汽车。

在20雪佛兰推出的雪拼季APP中，除了可以用一套彩色雪花换取一次抽取大黄蜂的机会外，每抓1片彩色雪花，即可根据相关优惠政策抵扣1000元购车现金，并可用于雪佛兰的所有国产车型，不同车型享有不同抵扣额度，最高可抵扣10000元购车现金，这项活动在一定程度上增加了雪佛兰汽车在当时的销量。

日本电通集团(Dentsu Group)的iButterfly是一款纯营销应用，用户可以发现并捕捉各色蝴蝶，蝴蝶身上包含商家活动、优惠券、免费试用等营销信息，从而通过游戏成功地实现了商业营销。

4、增强现实技术前景

增强现实技术已经在信息展示、商品陈列、试穿试戴、购物导航、营销推广等诸多领域得以应用，但在用户体验、处理速度等方面还有待进一步加强。由于在增强现实技术中需要对图形图像进行处理，因此，要求移动设备拥有较高的运算性能。同时，已有的增强现实技术均是将真实场景获取并呈现于屏幕上，以达到真实与虚拟的贴合，而当前大多数增强现实技术的应用都是移动应用，很多用户需要举着移动设备来感受和使用增强现实技术，这为增强现实技术的应用带来一定的局限。可以预见，随着技术的不断发展，硬件设备性能必将有极大的突破，移动设备处理图形的性能将大大优化，基于GPS的三维注册也将实现虚拟对象随着设备地理位置的变化而实时移动。

在未来，增强现实技术中的虚拟对象可以直接投影在玻璃等透明材质上，这样便减少了获取真实场景所需要的资源，例如谷歌公司开发的Google Glass智能眼镜为增强现实技术带来全新的应用和发展方向。另外，包括宝马、奔驰、丰田等多家汽车公司都已展示过他们在汽车中应用增强现实技术的雏形，未来的车窗玻璃也将作为显示屏让增强现实技术更贴近人们的生活。伴随着增强现实技术的发展和成熟，它与电子商务的结合更为紧密，将成为电子商务领域一个新的关注点和发展方向。

2.虚拟现实及其通信技术篇二

虚拟和现实是一对反义词, VR这项技术将两者联系在了一起。那么要怎么理解虚拟现实呢?Virtual Reality, 是虚拟现实的英文翻译。Virtual意思是虚拟的, Reality意思是真实。因此虚拟现实技术也被业内成为VR技术。这项技术是利用计算机仿造一种模拟环境, 使人在视、听、触感等方面得到与获得与真实环境最为近似的体验。

虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向。它主要应用计算机技术, 包括模拟、现实、接口、传感器等综合的应用, 因此, VR技术是交叉科学与前沿技术相结合的产物。

虚拟现实有3“I”特性, 具体分析如下。

第一个“I”即Immersion, 浸沉感。它是指当体验者置身于虚拟环境中时, 能犹如在真是环境中一样, 具有沉浸其中的感觉。

第二个“I”即Interactivity, 交互性。它是指身处虚拟环境下的体验者的感受不是通过应用给予的刺激而产生的被动的体验, 而是可以与系统进行互动, 进而达到改变体验内容和形式的变化。

第二个“I”即Interaction, 构想性。它是指设计者在设计虚拟环境的同时, 可以具有一定的功能性的指向。比如应用于教育或者医疗的构想性设计的侧重点将有所不同。

虚拟现实系统基本可分为以下四类。

一是桌面型虚拟现实 (窗口中的VR) 。普通百姓人家中的PC机就能实现, 这类虚拟现实系统成本较低, 功能也最简单。一些建筑类和工业制造类的软件应用了这一技术, 例如3DSMAX、REVIT、BIm技术。

二是沉浸型虚拟现实系统, 通常用于各种高端的体验游戏, 或实验体验教学活动、培训活动, 使参与者有身临其境的感觉。

三是分布式虚拟现实系统简称DVR, 它的基础是网络中的虚拟环境。即利用因特网将分布在世界各地多个用户或是多个虚拟环境连接起来, 或者多个用户共处在一个虚拟环境中, 用户利用计算机进行交流, 共享资源, 共同完成某项功能。分布式虚拟现实系统被广泛运用于如军事、教育、游戏等领域。美国联合作战仿真系统JWARS和互联网对战游戏CS就是这一系统的体现。

四是混合现实系统, 这也是今后VR发展的方向。在这种模式下, 真实环境和虚拟环境相互结合, 由于部分虚拟环境取代了真实环境, 因此, 构成复杂环境的成本将大大降低, 另一方面, 部分系统采用真实环境, 因此, 用户可以对真实物体进行操作, 达到真假难辨的效果。

2 虚拟现实涉及的关键技术

2.1 三维立体成像和传感器技术

想要使虚拟环境具有真实的效果, 使体验者产生沉浸感就需要在立体成像和传感器技术上做文章。时下, 虚拟现实设备的精度和速度都不足, 不能满足人眼的跟踪速度, 所以很多时候不能有真实的体验, 又或者产生眩晕的效果。

2.2 动态环境下的建模

任何虚拟环境模型都是以真实场景作为依托的, 只有获得了真实环境在三维立体中的数据信息, 才能逼真反映到模拟环境中, 动态环境下建模这一核心技术, 就是将真实的详细数据经过筛选之后建立虚拟环境模型的过程。

2.3 系统开发工具应用技术

任何一个系统平台的开发, 都需要有合适的开发工具。例如用3DSMAX来构建模型, 用JAVA来开发网络平台。找到了合适的场合和对象才能使事情事半功倍。分布式虚拟现实技术、集成处理平台等等虚拟现实实现技术的系统开发工具, 将有助于提高系统质量, 减轻劳动强度。

2.4 三维图像的实时刷新

VR中的三维图像必须进行“实时”的刷新, 这样才能使数据不断更新, 使体验者获得不断更新的信息量。为了这个逼真的效果, 三维图像刷新的频率至少要每秒15帧。而且图像的清晰度也是有待提高的一个方面。

2.5 系统集成技术

虚拟现实系统中包括大量的传感器设备、模型、信息, 因此, 要达到资源的充分共享, 必须使各个部分之间统一协调的工作, 这就需要解决系统与系统之间的互连和可操作性问题。

3 虚拟现实技术的发展方向

3.1 旅游

时间、金钱不充裕的现代人是否想去体会旅游的美好?身体虚弱的年长者是否想像年轻人那样去实现自己的探险梦想, 但是却力不从心?如果答案是肯定的, 那么将虚拟现实技术应用于旅游将是不二的选择。

畅游在伦敦的大街小巷, 观赏伦敦夜晚的大笨钟, 或是前往夏威夷, 近距离的体验浩瀚的大海和阳光沙滩。你有没有想过这些都能在家中完成?现在有一种装置, 叫做Oculus Rift, 通过它你可以真切的体会什么是“VR旅游”的乐趣。深入世界上人类无法探究的古迹, 复原帝王的墓穴原貌, 体验古人置身于风沙大漠的凄凉与悲壮, 驻足于神秘的金字塔地道, GOOGLE的虚拟历史服务都可以为你做到。如果你想体验荒野生存, 一款名为“The Wild Within”的应用能够让你在家中实现这个梦想。

现在的VR旅游还很不成熟, 多数集中在营销利于, 且大多采用观看旅游景点影片的形式, 这种付钱程度的所谓的VR并不能使潜在的消费者产生直观的体验。真正意义上通过虚拟现实技术实现的旅游, 在时间和地域上都可以不受限制, 当你爬山时, 不必再为从东线还是西线上山而发愁。系统会为你进行推荐。你也可以自己选择。因为金钱、时间、体力而扼杀的环游世界的愿望不再是梦想。全世界的文物不再受到地域的限制, 可以同时展示在你的面前。以往的通过VCR了解旅游景点的模式已经过时, VR技术的出现, 使旅游者瞬间置身景点之中, 前一秒在大西洋中遨游, 后一秒也许就在撒哈拉大沙漠听着驼铃声了。

显然, “VR+旅游”的模式, 将是完美的结合。这并不是说亲身旅行失去了它原有的吸引力。借助于虚拟现实技术, 人们在旅行之前就可以初步了解景点的特色和概况, 进而能够更好的安排和制定行程。

3.2 影视业

为了给观众提供更加震撼和身临其境的视听盛宴, 各大影视公司纷纷将虚拟现实技术用于电影制作、剪辑过程中。特别是在科幻片和灾难片的制作中, 大量使用了这种新技术。诸如HBO等电视台, 也于此前推出了《权力的游戏》虚拟现实内容。相信在未来, 基于虚拟现实的蓝光电影可以让你在家里体验《星际穿越》, 或是置身于《侏罗纪公园》中, 甚至是与《阿凡达》们一同作战。

3.3 太空旅行

去太空遨游现在是属于亿万富翁才能体验的专署旅行, 显然, 并非人人都可以像维京公司老板那样亲自前往太空体验宇宙的神奇。不过, 虚拟现实可以帮助普通人以较低成本实现星际体验。美国航空航天局 (NASA) 和史密森国家航空航天博物馆等机构目前都推出了基于虚拟现实的太空体验软件, 相信在未来百姓可以坐在家中体验太空漫步和进行星际穿梭。

3.4 科学研究

虚拟现实最早也是最多的用于科学研究, 以及实验室的研究项目。危险环境下的实验, 有可能造成不必要的人员和物资损失, 虚拟现实技术有了用武之地。核反应堆的实验危险程度不言而喻, 但是在实际进行实验之前为了提升操作的准确度和成功率, 模拟操作是十分必要的。虚拟现实技术的引入也可以提高在紧急情况下的应对措施的运用。

3.5 心理治疗

虚拟现实就是能逼真地模拟环境, 使使用者具有十分真实的感受, 利用虚拟现实的这一特点, 心理医生用于病人的心理咨询和医疗。很多曾在战场上参战的士兵, 出现了战后的创伤, 心理上的创伤很难痊愈, 对他们的生活带来了极大的影响。美国南加州大学开发了一款虚拟现实应用, 模拟伊拉克/阿富汗环境, 帮助退伍军人进行创伤后应激障碍治疗, 意味着虚拟现实在心理治疗等方面拥有极大的价值。、

3.6 游戏

现在联网的多人竞技类的游戏, 都采用了VR技术。游戏参与者能全身心投入在“真实”场景中, 获得前所未有的震撼感受。最近, Sony、三星等大公司开发了一系列的头盔以及模拟显示设备, 玩家戴上头盔通过听觉、视觉等多方面的体验如同置身于游戏发生的现场, 感受游戏带来的震撼效果。

头盔、眼镜、耳机等一系列的传感器设备, 将人民拉入到真实的虚拟世界。人们可以体验失重状态下的太空漫步, 可以驾驶赛车感受风的速度, 可以回到从前感受年少时的童真, 可以到地球的另一面看当地人如何生活, 可以飞到云端和鸟儿结伴, 可以深入海底和鱼儿共舞。所有科幻里、电影里、梦境中的景象都将跃入眼帘。

4 结语

虚拟现实是一个人类由单纯做梦向制造梦境不断进化的过程, 它无线延展了我们的认识和感知空间。虽然短时期内由于技术水平的制约, 我们无法清晰看到虚拟现实技术的未来, 也不能准确的预言在未来的什么时候虚拟现实产品将深入到家家户户。但是, 我们深信虚拟现实技术在生活与工作中的很多方面都将发挥巨大作用, 特别是在医学、教育和军事领域。虚拟现实技术作为新的媒介和新的平台, 将掀起一场风暴。虚拟和现实完美的统一和转换, 用现实构造虚拟, 令虚拟为现实所用, 虚拟现实技术的前景将一片光明。

参考文献

[1]方小峰.基于虚拟现实的城市规划三维仿真系统[J].计算机仿真, 2004, 24 (3) :230-234.

[2]汪成为, 高文.灵境 (虚拟现实) 技术的理论、实现及应用[M].北京:清华大学出版社, 2004.

[3]刘耀林, 孔建益, 蒋国璋, 等.虚拟现实技术的发展[J].湖北工业大学学报, 2005 (3) .

3.虚拟现实及其通信技术篇三

[摘要]虚拟现实技术是在上世纪下半叶发展起来的新型信息技术，许多国家将其运用于制造工业中，体现出传统制造业技术无法比拟的先进性和优越性。本文详述虚拟现实技术的发展，并讨论其在汽车工业中设计、装配、实验等领域的运用，简要分析虚拟现实技术的发展前景。结合我国实际情况，得出该技术能促进我国汽车制造业的蓬勃发辰的结论。

[关键词]虚拟现实技术发展前景汽车工业

[中图分类号]TP391

[文献标识码]A

[文章编号]1672-5158（2013）05-0230-01 虚拟现实技术概述虚拟技术、计算机通讯技术与网络技术是信息技术最关键的三个组成部分，是21世纪科技的三大核心技术。自1962年美国Morton Heilig研制了街道虚拟器这样的早期VR技术产品以来，虚拟现实技术（Virtual Realty Technology，VRT）作为虚拟技术的重要分支，具有非凡的先进性和创造性，在近几十年内蓬勃发展，体现出了未来良好的发展前景。

VRT是在计算机图形学、计算机仿真、人机接口、多媒体以及传感器等技术的基础上发展起来的一门交叉学科.VRT利用计算机和电子技术来产生逼真的视、听、触、力等三维感觉环境，通过多通道用户界面，综合运用视觉、语音、手势等新的交互通道、设备和交互技术，以实现用户与虚拟环境中的对象的自然、并行、协作的人机交互。VRT产生的身临其境的交互式仿真充分体现了其“3I”特征，即沉浸感、交互性、想象性。这些优势都说明了虚拟现实技术在制造工业中具有巨大的应用潜力。近年来许多国家在虚拟制造领域开展了研究与应用，主要包括产品外形虚拟设计、产品布局的虚拟设计、产品的运动和动力学仿真、热加工工艺模拟、加工过程仿真、产品装配仿真、虚拟样机与产品工作性能评测、企业生产过程仿真与优化和虚拟企业的可合作性仿真与优化等方面。在产品的设计、制造、性能测试的过程中，克服了传统的文本和二维工程图纸单一且临场感较差等缺点，极大地提高了产品设计的一次性成功率，节约了时间，提高了产品竞争力，避免了开发实际产品以及实地性能检测带来的高昂的费用。

1.虚拟现实技术在汽车行业的应用

汽车工业相当发达的国家，尤其以美日德为代表，将虚拟现实技术运用于汽车的设计、制造、性能测试中，获得性能成本质量的最佳组合，保证了在汽车行业的绝对竞争力。与此同时降低了汽车设计的成本，提高了效率。

1.1虚拟设计技术

目前所采用的虚拟技术引入CAD环境，将便于模拟新产品开发过程中的一些性能，便于设计人员对产品的修改。设计人员也可以利用VRCAD系统，直接在虚拟环境中进行设计与修改。在对汽车的设计过程中，设计人员在交互环境的设计环境中，利用头盔显示器、具有反馈功能的数据手套、操纵杆、立体鼠标灯装置，将视觉、听觉、触觉与虚拟概念概念产品模型相连。在此过程中，不仅进行虚拟的合作，产生身临其境的感觉，而且可以实时地对虚拟产品设计过程进行检查、评估、实地解决设计中的决策问题，使得设计思想得到综合。在交互性的虚拟环境快速成型设备上，设计人员对虚拟设计模型的直接设计，提高了设计人员积极性与创造性。

1.2虚拟装配技术

对于汽车的零部件的设计可以通过CAD等软件得以实现，但是在现今大多数的汽车制造厂中，装配环节绝大部分都是靠实际的经验去实现，很多设计问题只有在装配的过程中才得以发现，而这往往会付出惨重的代价和昂贵的学费，也势必会使得汽车制造厂的利润下降和阻碍企业的发展。虚拟装配技术在此种『青况下应运而生。在虚拟的装配环境中，设计人员可以检查各零件之间的装配间隙和干涉，通过程序自动检测装配状态。通过相关设备辅助，实现对虚拟场景中零件的抓取、移动、装配等动作，大大地提高了设计人员的主动性、创造性。在虚拟环境中出现了装配问题，可以在计算机中更改模型并重新生成，自动更新装配图，切实有效地提高了实地的装配成功率，缩短了周期，降低了生产成本。

1.3虚拟实验技术

汽车虚拟实验就是把虚拟现实技术用于对汽车的实验研究中，通过交互改变车辆参数、道路状况、驾驶控制等实验条件和参数，虚拟真实实验，通过现代计算机分析得出运动数据，方便研究人员了解实验全过程，以及假设、验证理论的正确性。

汽车操纵稳定性是一个典型虚拟现实实验的例子。在建立虚拟系统的基础上，可以获得方向盘转角、横摆角速度、侧倾角和侧向加速度等能体现操纵稳定性的要特征参数。同时配合单移线实验的场景来动态观察车辆本身以及参数的变化。虚拟仪表的设置，让实验者更加精确的知道汽车运行中的参数的变化。在加强场景的沉浸感方面，开发了双视口的立体场景显示效果。在此实验中，综合不同工况对车辆性能进行了虚拟检验。

国内在汽车方面虚拟实验较为成功的有吉林大学的对汽车防抱制动系统（ABS）混合仿真实验。建立了用于硬件在环仿真的车辆模型、ABS液压系统模型等，并进行了硬件在环仿真实验。将ABS实际部件嵌入到软件环境中进行混合仿真，大大地扩展了软件仿真的功能。为ABS的开发和实验提供了平台。

2.虚拟现实技术的发展趋势

虚拟现实技术是上世纪80年代才兴起的一门综合性信息技术，远没有达到成熟的阶段，但是其惊人的生命力，让人们毋庸置疑在不久的将来，虚拟现实技术将渗透到信息系统的各个领域，改变人机交互方式。虚拟现实技术也大大满足了以用户为主体的要求。21世纪俨然是一个信息时代，网络与计算机已经十分普及，都已经融人了人们的生活、工作和学习中。这都必将促进虚拟现实技术的蓬勃发展。

与此同时，计算机图像压缩技术与现实技术的不断进步以及相应现实硬件的日趋完善，我们可以预测未来虚拟现实技术的发展动向，这种动向可以分为两个方向。一方面是朝着桌面级虚拟现实发展，尤其以商业领域。许多大型公司开发桌面级虚拟现实来展示教育培训以及仿真实验等。另一方面是朝着高性能沉浸式虚拟现实发展。可以用于很多高科技领域，例如航空军事训练，模拟实验等，由于某种特殊性以及追求方便和利润，择优进行仿真实验。目前国内外已经建成了许多商性能的沉浸式虚拟现实仿真系统。

3.结束语

虚拟现实技术经过几十年的发展，已经取得了长足的进步，其优越性及其顽强的适应能力都使得人们不断地发展新技术，促进虚拟现实技术的发展。21世纪是一个信息时代，知识就是力量这个真理得到了十足的验证。我国已经改革开放三十多年，整个社会正处于转型和发展的新时期，汽车行业作为我国制造业的支柱产业，其面临着诸多挑战和机遇。国际汽车市场的风雨变幻让人捉摸不透，要在竞争激烈的市场中立于不败之地，必须要依靠先进的设计、制造、实验技术，缩短设计和生产周期，降低实验成本，提高汽车产业的竞争能力和综合经济效益。虚拟现实技术就是这样一种能促使我国汽车产业发展的一项技术，其发展潜力不可估量。

参考文献

[1]县小平.虚拟现实概述与发展趋势.福建电脑，2008.3

4.教育戏剧观念及其现实意义篇四

关键词：张伯苓；教育戏剧；人格教育；精神教育

近年来，随着我国素质教育的倡行，戏剧在中小学艺术教育中的加入，以及对英美等国中小学素质教育的介绍，教育戏剧(Drama in Education)、教育剧场(Theatre in Edcation)等概念被人们越来越熟悉，戏剧在教育中的地位和作用也逐渐引起国内学者的注意和重视。但论者多把探索和借鉴的目光投向国外的教育戏剧理论和实践。其实，对戏剧的教育功能的探索与实践早在我国上个世纪初期就已轰轰烈烈，如张伯苓在南开学校倡行教育性戏剧活动；陶行知、晏阳初、卢作孚等教育家利用戏剧普及民众教育；1915年7月，当时的教育部所设立的“通俗教育研究会”，下设有小说、戏曲、讲演三股，“以研究通俗教育事项、改良社会、普及教育为宗旨”[1](《教育部公布通俗教育研究会章程》)，这些都是对戏剧的教育功能的有效探索，并给我们留下了诸多有形的参照和可贵的经验。本文试探析南开新剧运动的倡行者、南开学校校长张伯苓先生，在南开学校以育才救国为目的的教育戏剧观念及其前导性和现实意义。

一

教育戏剧的理念不以戏剧知识和表演技能的学习为目的，而是注重通过戏剧方式对学生进行一些认识社会、思考人生、选择生活及增强自身素质修养的培训，它是一种教育性质的戏剧活动，或说是戏剧方式的教育活动，目的是把戏剧活动引入教育领域，利用戏剧的情境来达到教育的目的，在此，戏剧活动成为一种教育媒介、平台。按其参加人和面向对象的不同，它有形形色色的实践形式，如儿童教育戏剧、校园教育戏剧、民众教育戏剧等。张伯苓所倡导、推行的南开戏剧活动以其参加人员、活动范围和面向的观众来看，属于校园戏剧，是教育戏剧整体概念的一个组成部分。而他对南开戏剧活动的理解和指导原则从属于他的教育目的，明确指向于学生的道德、人格、精神教育。

1944年南开四十周年校庆之际，张伯苓总结性提到南开学校为实现育才救国之目的，对于学生训练，特别注意体育、科学、团体组织、道德训练、培养救国力量等五点，其中针对“国人团结力薄弱，精神涣散，原因在不能合作，与无组织能力”，张伯苓意图利用一些课外活动，以锻炼学生的“团体组织”能力，其中就有“新剧”一项，并指出南开提倡新剧，“最初目的，仅在藉演剧以练习演说，改良社会，及后方作纯艺术之研究”[2](《四十年南开学校之回顾》)。这就明确了张伯苓在南开倡行戏剧的学校课外活动性质与教育戏剧性质，目的是培养将来能服务社会的新人才。这一目的使得张伯苓的教育戏剧观念指向于他所说的人格教育①、精神教育②，而非才艺教育，这主要体现在以下四个方面的有关阐述：

其一，学生在演剧过程中能获得一些深刻的人生感悟。张伯苓指出，要演好一个角色，得到观众的承认和喝彩，就要在台下精心地揣摩人物的心理和性格。“一剧中角色有工拙之殊，工者类能于出场前静坐默思，揣摩完善，迨出场时胸有成竹，故言语姿态惟妙惟肖，受人欢迎；否则，临场草草从事，何能中肯？何能致胜哉？”他根据莎士比亚世界即一舞台的观念，强调戏剧是人生的缩影，舞台上的演练，能让演者获得许多人生的体悟，是走上社会的准备。“世界者，舞台之大者也。其间之君子、小人，与夫庸愚、英杰，即其剧中之角色也。欲为其优者、良者，须有预备”，由此，演者可以体悟到，自己也是社会大舞台上的一个角色，要使自己完善，得到周围人的赞赏和承认，就要事先做仔细的准备，即所谓“欲为其优者、良者，须有预备”。如此则“诸生可为新剧中之角色，且可为学校中、世界中之角色矣”[2](《舞台、学校和世界》)。

其二，戏剧能提供许多的生活知识和为人处世的经验。由于戏剧是社会人生的精心模仿，其中包含了许多人生知识、社会经验，正如南开学生曾中毅所言：“曲之宗旨，必超拔高尚，其事理又必合社会，种因收果，得失起伏，以及一切言语、进退、止辍、节骤，编者皆能摹仿风俗，刻入人情。”[3](《说吾校演剧之益》)而且由于时代潮流的激荡，戏剧多探讨许多具有社会意义的题材，那么学生在观剧或演剧的过程中，在理解角色和故事意义的过程中，戏剧中角色所经历的人生会让演者和观者实地感悟到许多为人处事的经验，可刺激其成长与发展。所以张伯苓有言：“从戏剧里面可以得做人的经验。会演戏的人，将来在社会上必能做事。戏剧中有小丑、小生、老生等等，如果在戏剧中能扮什么象什么，将来在社会上也必能应付各种环境。”[2](《演剧与作人》)他所根据的理念就是戏剧是压缩了的精炼人生，人也是社会大舞台上的角色，扮演戏剧角色，是对人生的一种体验(在社会上做事正如演戏一般)，可以帮助他认识社会、认识人生，并在角色的扮演实践中增强自信心，获取满足感，激发创造力。

其三，演剧活动能让学生体悟团队精神，养成合作能力。张伯苓十分痛恨国人的“私”，认为这是国力衰败、民心不振的首要原因，“中国至深之病，实不在个人之没有能力，而在个人之缺乏合作精神”[4](《今后南开的新使命》)。团结与合作是张伯苓亟想通过教育来培养的品德与能力，“本校教育宗旨，系造就学生将来能通力合作，互相扶持，成为活泼勤奋、自治治人之一般人才”[4](《南开学校的教育宗旨和方法》)。前文提到南开创办新剧团、提倡新剧是被张伯苓列为培养学生组织能力和团队精神的一项手段。因为戏剧演出是一项团体活动，一部戏的演出需要来自各方面的默契合作，而且每个人必须对自己的职责清楚明白、认真完成。学生由一个角色的扮演，不但可以体会人物的情感心灵，感受故事的主题意向，渗入自己的理解和情绪并把它们表达出来，更重要的是为工作需要须学会与他人沟通，在合作时互相尊重及聆听对方，这样的演剧活动不只是训练演技，更是培养个人与他人、与社会、与环境之间的沟通能力，以便将来能更好地溶入社会、服务社会。在此过程中，可以让参与者体悟集体的智慧，培养起团队精神、合作能力。

其四，演剧活动能为学生锻练演讲能力提供一个有利的平台。张伯苓兴办教育，旨在痛矫时弊，育才救国，认为欲教育发生实效，就需注意造就的人才有转移风俗、刷新思潮、改良社会之能力，所以他积极倡导学生锻练演讲能力。他认为：“演讲目的，在练习学生说话之技术，与发表思想之能力，并可进为推选民主政治之准备。”[2](《四十年南开学校之回顾》)“振人心之利器有二：曰演说；曰报纸。……须藉此练习备将来苦口婆心，正言劝世，以振起国民新精神，以重续国家新运命耳。”[2](《拟向校风社社员演说大旨》)由此我们就可理解，张伯苓看中戏剧，除欲借此锻练学生的处世能力、组织能力、团体精神之外，还想让学生在剧场中练习演讲能力，以便将来走上社会，正言劝世，以唤醒民众，振作人心，达到改良社会的目的。张伯苓看中演剧正有这样的功效，因为戏剧是要靠演员的语言和动作来表达的艺术，一个人必须有一定的表达能力(包括语言、肢体表达、面部表情等)才能胜任，这是演员的基本素质。另外，演剧是一个集体合作的活动，演员必须有一定的交际能力。演剧活动能锻练人的表达能力和交际能力，此二者正是演讲所要具备的能力。

由此可见，张伯苓是把戏剧活动视为学校教育的一种手段，而把它引入学校教育领域、作为一个教育媒介来应用它的。他要发扬戏剧的教育功能的理念，也是与他教育家的思路是一致的，与他育才救国的目的是一致的。由于时代精神和民族现实的促发，张伯苓在学生教育上反对单纯的知识技能的传授，更注重能改良社会的干才的培养，“若仅为个人增加知识技能而办教育，则教育神圣亦不足称矣”[2](《在南开学校全体教职员会上的开会词》)。在育才实践中，他更重视对学生服务社会的能力和素质的培养，以便将来能适应转移风俗、刷新思潮、改良社会的需要。他赞成南开的校园戏剧组织，就是因为演剧活动能给学生以书本中所不能得到的精神、能力训练，他认为学生来学校念书，“不单是要从书本上得学问，并且还要有课外的活动，从这里面得来的知识学问，比书本上好得多”[2](《演剧与作人》)。所以他看中的不是戏剧能给学生的才艺方面的教育，而是戏剧在学生人格素养、公共意识、合作能力、团队精神等方面的培养，以求将来更好地服务社会，这就是他所说的“精神教育”、“人格教育”。对于造就新人才，“人格感化之功效，较课堂讲授之力，相去不可以道里计”[2](《教育者当注重人格感化》)；而“精神教育”是不可能靠知识传授的，只能是一种醍醐灌顶的体悟、潜移默化的养成，所以他提倡许多课外活动，以求达到造就具有“完全人格”、能“改造旧中国，创造新中国”的新人才的教育目的。而他认为戏剧活动即能提供这样一个平台。

他对戏剧的教育功能的这些认识也在南开学生中得到响应，他们谈论戏剧多言及戏剧的社会教化功能，以及演剧对人的精神、素质上的影响作用，如：

戏剧本为教育之一种，故宗旨宜纯，不宜邪僻。[3](铁卿《说改良戏曲》)

戏剧是人生动作和精神的表象，对于社会的感化力很大。[3](胡维宪《我对于编作剧本的意见》)

戏剧是多种艺术复合体，一方面可以增进人生的乐趣，一方面亦可以作改善社会工具。[3](陈善忱《plasticity与演剧》)

(由于戏剧摹画社会风俗人情，细致入微)学生于求学之外，又得此精深之阅历，其有助于将来处世，获益靡穷。(学校演剧使得学校声名远播)是则学生于遵校章之外，又知所以爱校誉，推此而大之，则知所以爱团体，爱社会……[3](曾中毅《说吾校演剧之益》)

张伯苓对戏剧的这一认识及其倡行新剧的思路和旨意，成为南开剧运的理论基础和指导思想，影响着南开新剧运动中师生的戏剧观念，也指导着他们的戏剧活动路向。

二

英美等国、港台地区的教育戏剧理念是把演剧的架构化解为一个个要素，融入教育的过程中，强调戏剧在实施教育过程中的特殊功能，它重戏剧活动过程中的教育功效，而非把戏剧本身作为目的，所以有“过程戏剧”(process Drama)这一概念[5]。在这一教育性质的戏剧活动中，重视的是参与者的交际、表达、情感、想象力、集体意识等素质的养成和体悟。它应用很广，形式多样，可以渗入学校课程的教学、社区的活动、儿童的游戏等。

张伯苓把对学生口才锻练、团队精神的培养置入戏剧活动的框架中，这一理念与当代的“教育戏剧”概念是十分契合的。而他把戏剧引入校园以培养学生素质的思路和实践，在当时对戏剧的教育功能认识产生了不小的影响，给当时社会上的农民戏剧、平民戏剧等教育戏剧形式以有形的参照，也对我们当代的教育戏剧(尤其是在中小学校)提供了很好的启示与借鉴。总之，他对戏剧的教育功能的阐述和实践，在我国教育戏剧理论的建构中有着前导性和启发性。

国际上教育戏剧思潮发起于二战后，蓬勃发展于上世纪六十年代的英美等地，香港地区教育戏剧的历史起始于上世纪八十年代初。而早在二十世纪一、二十年代，张伯苓对戏剧的教育功能的阐述以及他对南开戏剧活动的人格教育导向就已相当明确。在张伯苓，南开的戏剧运动是他实施育才救国方针的一个有效的媒介。

当然，由于南开戏剧活动的校园活动性质，它只是学校实施教书育才、提高学生素质能力的一个课外活动，所以它没有吸纳民众参与戏剧活动，也没有走出校园，面向民众普及教育的实践。但它所倡导的戏剧方式的社会教育理念在当时确起到了范导作用，而且它对当时的戏剧方式社会教育思潮也起到了很好的宣传和有形的参照作用。放眼当时教育界，张伯苓把戏剧视为培育人才、改良社会的一种方式的理念应是较早的。在它之后，许多教育家践行着这一理念，把戏剧作为手段实施其平民教育、乡村教育、农民教育等形形色色的社会教育。陶行知把戏剧作为教育民众的有力和有效手段。三十年代，他在南京晓庄师范建立晓庄剧社，推行农民戏剧。此后，谷剑尘在江苏无锡省立教育学院开展农民戏剧运动，阎哲吾在山东济南进行农民戏剧教育运动，李一非在河北通县民众教育馆进行民众戏剧探索。卢作孚二、三十年代在四川的泸州、成都、北碚主持通俗教育馆或民众教育馆，也以戏剧、讲演、音乐等为手段进行教育，以启迪市民智识，涵养其性灵。三十年代，晏阳初倡导、促成的河北定县农民戏剧实践，也是以戏剧为媒介，以推行其平民教育思想。这些教育家们都是看到了戏剧在社会教育中的有力、有效作用，视戏剧为最民众、最有力的教育手段，目的是传播知识，唤醒民众，振起人心，使他们在戏剧活动中领悟并追求人生的更高境界，启发民众斗志，最终达到改造社会的目标。在晏阳初倡导的定县农民戏剧实验中，东不落岗村农民建起自己的剧场，上有对联曰：“利用农闲传播社会教育，推广戏剧唤起民族精神。” 就很好地说明了戏剧在实施社会教育活动中的性质，以及教育家选择戏剧方式的社会教育的目的。

这些戏剧方式的社会教育实践有着明显的南开剧运“改良社会”宗旨的精神，是对张伯苓戏剧方式育人方针在社会教育实践上的具体实施和真正推广。这些社会教育的实践与南开剧运宗旨的精神是一致的，都是指向改良社会，振兴国运。由此，我们可以看到南开剧运社会教育意识的先导作用，以及其戏剧活动在社会教育方面的实验性质。

现在，南开剧运所焕发的光彩早已消歇，但张伯苓先生所阐发的教育戏剧观念仍启发着我们有关戏剧的许多思考。我们今天应如何发展戏剧，利用戏剧，使它成为实施社会教育的有利、有效媒介？戏剧如何走出实验的舞台，走入社会，走近民众？如何在当代的传播媒介中发挥戏剧的教育功能？南开剧运重视戏剧形式在培养人们生活能力、团体意识、合作精神等方面的利用，以及改良社会的宗旨，使我们看到了戏剧艺术形式在教书育人过程中的功能。我国近年已经在中小学的艺术课程中设置戏剧知识和以戏剧形式的知识传授，说明有识之士也看到了戏剧在教育上的功能，如教育部制订的《学生艺术能力发展水平参照表》中就指出了要利用戏剧方式锻练学生的团队合作能力：“在舞蹈和戏剧游戏中，学会人与人之间的合作。”[6]那么，张伯苓先生以演剧活动培养学生组织能力和团队精神的理论和实践经验就值得我们今天很好地总结和借鉴，以作为我们今天发展戏剧、利用戏剧的有效参照。

注释：

①张伯苓《德智体三育并进而不偏废》中言：“教育一事非独学生读书习字而已，尤要在造成完全人格，三育并进而不偏废。”见崔国良编《张伯苓教育论著选》，人民教育出版社1997年版，第8页。

②曾中毅《说吾校演剧之益》中言：“此固吾学生数百人期年所乐遇之大好机会，校长张伯苓先生所乐道之精神教育也。” 夏家善等编《南开话剧运动史料》，南开大学1984年版，第11页。

参考文献：

[1]舒新城．中国近代教育史资料(下册)［Z］．北京：人民教育出版社，1981．812．

[2]崔国良．张伯苓教育论著选[C]．北京：人民教育出版社，1997．308，17~18，26，155，307，34，88，26，108．

[3]夏家善等．南开话剧运动史料[Z]．天津：南开大学出版社，1984．10，13，20，22，10~11．

[4]王文俊等．张伯苓教育言论选集(Z)．天津：南开大学出版社，1984．155，3．

[5]舒志义．论戏剧的教育与教学功能[J]．戏剧艺术，1999年，(3)：17—25．

5.虚拟建设的由来及其内涵分析篇五

1、虚拟建设由来及其应用

Virtual Construction（VC），可称为虚拟建设，或虚拟建造，本文对此不加区分，统称为虚拟建设。虚拟建设来源于两大方面：

1.1 来源于以虚拟现实（VR）等为核心的现代计算机技术在建筑业的应用虚拟现实技术起源于美国，是包括图形/图像处理、人体器官位置跟踪、音响处理、交互传感、网络通讯及建模技术在内的综合性极强的高新信息技术，“它为人机交互对话提供了更直接的真实的三维界面，并能在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境，使用户具有身临其境的沉浸感”[1].虚拟现实技术在军事、工程建设等领域得到了广泛的应用，我国 863 高新技术计划将 VR 技术列为关键技术进行研究，此后 VR 技术在我国得以发展。以下是建筑业应用 VR 技术取得的一些成果：

Graphisoft 公司开发了以“虚拟建筑”为核心的 Archi CAD 软件，对设计项目的三维计算机模型可视、可编辑、可定义。Ahmed F.Waly 等人利用虚拟现实建模技术（VR modeling techniques）和面向对象的 CAD 技术开发了集成虚拟计划工具——虚拟建设环境（VCE），该工具可以经济而逼真地模拟主要施工过程，并可检验各种行动方案[2].二滩电站的展示部分采用了虚拟现实技术，用户可以轻松浏览二滩环境及大坝的任意一个部位[2].国内在对施工过程中结构的仿真和可视化计算方面取得了一些成果，可以模拟各种施工过程[3].上海正大广场工程是我国首次将虚拟现实技术应用于建筑工程的项目。

技术层面的虚拟建设可以在下列方面得到应用：（1）规划设计阶段：采用计算机信息通讯、计算机图形学、图像处理、人机界面、计算机模拟仿真、虚拟现实等多种技术，可以逼真地展现建成后的项目是否与周围环境匹配，以优化规划方案；建立三维虚拟场景，使建筑、结构、设备设计协同进行；通过改变视点和光源设计、修改材质等，方便设计师和顾客沟通和评价处于设计阶段的各种方案；借助于 VR 浏览器虚拟巡游建筑物各组成部分，从而提高设计效果和设计质量；检验建筑设计的可施工性等。（2）施工阶段：通过虚拟仿真在施工前对施工全过程或关键过程进行模拟施工，以验证施工方案的可行性或优化施工方案；对重要结构进行计算机模拟试验以分析影响项目的安全因素，达到控制质量和施工安全的目的；可视化施

工计划进度和实际形象进度等。这些应用都将大大提高建设项目的实施效果和管理效率。

1.2 由虚拟企业引申而来

虚拟企业又称为虚拟组织、虚拟公司等，本文对此不加区分。

“虚拟企业”一词由肯尼斯。普瑞斯等人于 1991 年在向美国国会提交的一份报告中首先提出。“虚拟企业可以视为一些相互独立的业务过程或企业等多个伙伴组成的暂时性联盟，每一个伙伴各自在诸如设计、制造、销售等领域为联盟贡献出自己的核心能力，并相互联合起来实现技能共享和成本分担，以把握快速变化的市场机遇。”[4]自此以后，关于虚拟企业的理论研究成为管理科学中一个研究前沿和热点，并已经在实际中得到广泛应用[5].虚拟建设的概念由虚拟企业引申而来，是虚拟企业理论在工程项目管理中的具体应用。美国发明者协会于 1996 年首先提出了虚拟建设的概念。

国内外在这一方面的研究成果如下：（1）欧美发达国家近年来的研究主要集中在如何增强建设项目全寿命周期中各组织间的沟通和合作问题上[7]，即研究如何利用 3-D CAD、4-D CAD、VR 等计算机技术将建设项目管理的各项职能进行集成。主要研究项目有：OSCON 项目、ATLAS 项目、SPACE 项目、CAVALCADE 项目、WISPER 项目、OSMOS 项目、DIVERCITY 项目，不少项目已有成果报道等。

（2）目前国内的研究成果有：徐友全做了题为《虚拟建设模式（Virtual Construction）的研究》的博士，论文从虚拟企业理论出发研究了虚拟建设模式的思想、组织、方法和手段。论文研究的主要创新点是：虚拟建设模式的思想；虚拟建设模式的组织设计原则；虚拟建设模式的组织模型、组建步骤及协调中心的组织和任务；虚拟建设模式信息系统（PIS/NT）的概念和功能[5].何清华在《虚拟组织在建筑业中的应用——虚拟建设》一文中总结出虚拟组织必须具备的特点，然后提出将虚拟组织应用于建筑业的可行性及挑战性；最后提出虚拟建设的组织模式、特点及对建筑业所带来的意义。彭勇在《虚拟建设——新型的工程项目管理组织模式》中分析了虚拟建设产生的背景，提出了虚拟建设的概念和内涵，并概述了虚拟建设实施过程中信息分类的方法等。、虚拟建设内涵

集成的虚拟建设要点如下：（1）工程项目是虚拟建设的对象和载体，项目建设通过一系列相互关联的过程来实现，这些过程组合在一起形成一条产品供应链；同时，项目建设过程也是一个价值增值过程，因此也形成一条价值链，链上的每一环对应着实现价值增值的一项或数项能力。图中价值链上的圆圈即表示工程项目建设过程中环环相扣的过程，同时也表示实施项目所需的设计、施工等能力。（2）由于科技进步、社会分工细化、市场竞争加剧等原因，绝大多数企业不具备项目建设所需的全部专业能力，即只是上述供应链中的一环或几环（如我国鲜有具备设计＋施工能力的企业），如果没有供应链中上、下游企业的协作（分包商可以看作是总包商的协作单位），根本无法完成工程项目建设的全部任务。而从市场需求看，顾客对企业能力提出了越来越高的要求，越来越多的顾客要求企业能提供形成建筑产品的全过程服务。因此，为满足顾客需求，这些企业唯有跨越组织界限，在具有不同核心能力的企业间开展合作，以“虚拟组织”形式来整合和利用外部资源，从而扩展自己满足顾客需求的能力，进行组织管理层面的虚拟建设。图中核心企业可称为头脑企业，是智力、知识密集型企业，其技术先进，管理科学，在供应链中占据核心位置；伙伴企业可称为躯干企业，处于供应链中的其他位置，但能以自己的专业特长为项目实施全过程贡献力量，是供应链中不可缺少的环节。（3）虚拟建设成员可以组成项目联营体，也可以形成总分包关系，基于合同契约进行合作。为了取得组织管理的成功，应综合运用各种现代管理技术：如战略联盟、并行工程、企业流程再造、优化方法、供应链管理、电子商务等，并利用可视化、VR 等 IT 技术对建设项目管理的各项职能进行集成，增强建设项目全寿命周期中各组织间的沟通和合作，达到高效进行项目管理的目的。（4）对于具体工程项目实施，应借助于计算机技术进行计算机辅助设计、建模，设计方案优化，可视化设计、施工效果，施工过程模拟，施工方案可实施性检验等，即要进行技术层面的虚拟建设。这一层面的虚拟建设建立在现代各项科学技术基础之上，如：计算机模拟仿真技术，CAD 技术，VR 技术，网络技术，数据库技术，多媒体技术，各种现代设计、施工技术，以及各种集成技术等。、发展建议

目前我国建筑业企业实施虚拟建设的状况是：初步涉及技术层面的虚拟建设，已有应用成果报道；组织管理层面的虚拟建设处于理论研究的初始阶段，未见应用成果报道。形成这一局面的原因是：（1）理论研究重视不够；（2）与其他行业相比较，建筑业利用现代科技成果的步伐缓慢，技术层面的虚拟建设急需大力推广；

（3）组织管理层面的虚拟建设涉及管理、经营理念，需要增强建设项目全寿命周期中各组织间的沟通和合作，相对较难实施。

针对上述情况，虚拟建设的实现可以从技术层面入手，进而过渡到组织管理层面，最终实现技术和管理的集成。短时期内，我国建筑业企业应从技术层面入手，加大现代科技特别是计算机技术在工程项目建设中的应用，推进工业化和信息化；同时在企业发展方面，着力发展培养核心能力，特别是要学习、借鉴先进生产和管理的思想方法，不断提高管理水平。这是企业发展的必由之路，也是实现虚拟建设的关键所在。

参考文献

[1] 梁民、刘珍平、张培仁等。虚拟现实在水坝系统中的实现。计算机应用，1999，19（8）。

[2] Ahmed F.Waly，Wslid Y.Thabet.A Virtual Construction Environment for preconstruction planning.Automation in Construction，2002（12）： 139-154.[3] 袁向荣、高勇利、卜建清。结构工程及虚拟现实技术。石家庄铁道学院学报，2000，13（3）。

[4] 陈剑、冯蔚东著。虚拟企业构建与管理。北京：清华大学出版社，2002（13）。

[5] 陈剑、冯蔚东著。虚拟企业构建与管理。北京：清华大学出版社，2002（9）。

[6] 彭勇、邢文。虚拟建设——新型工程项目管理组织模式。建筑管理现代化，2001（2）。

[7] Anthony D.Songer，James E.Diekmann，Khaled-Al Rasheed，Benjamin Hays.Construction scheduling using 3-D CAD and walk-thru.Construction Innovation，2001（1）。

6.课堂交往现实偏误及其矫正论文篇六

[摘要]课堂交往是师生在教学情境中相互交流信息、思想和情感的人际沟通活动，是实现学生发展的重要途径。但在当今现实的课堂交往中，却存在着诸多偏误，导致课堂交往的变异，并阻碍学生的多方面发展。为此，有必要做出多方面努力，改进课堂交往过程，从而最大限度地促进学生发展。

[关键词]课堂教学；交往；变异性交往

课堂教学就是师生在课堂情境中，以教学资料如文本、话题等为中介，彼此交流信息、思想和情感，并产生相互影响的一种特殊交往形式，是师生在多边多向的人际关系网络中展开的交往过程。

一、课堂交往是学生发展的重要途径

课堂交往的核心目标是实现学生的发展，而这也是衡量教学质量和水平的基本标准。课堂交往对于促进学生发展具有重要的价值。

（一）促进学生合理认知结构的形成

在课堂交往过程中，通过师生、生生之间的沟通交流和合作探索，建立师生合作学习的共同体，可以促使师生之间相互了解彼此的见解，相互启发和借鉴，集智取长，多渠道地激活学生的知识结构，使学生头脑中不同性质的知识纵横相连，具有特定功能的知识组块之间灵活转换，为学生实现新知识的内化和新的认知结构的形成提供积极支持。而且，在课堂交往过程中，在合作学习和研讨的氛围中，学生可以不断反思自己的思维过程，打破自身习惯的思维定势，积极吸取他人的合理意见，合理调节和控制对概念和规则等的使用，优化信息加工过程，提高认知活动的效率。

（二）促进学生的道德发展

在课堂交往过程中所形成的教育情境，作为一种隐性课程，对学生的道德发展产生着重要的潜移默化的影响。师生之间、学生之间不同形态的人际关系以及交往运作本身，都属潜在课程的要素，它们与正式的课程内容一起，对学生道德品性、态度和价值观的形成发挥着不可低估的作用。教师通过尊重和保护学生的自由与权利，满足他们的需要、兴趣和爱好，可以有效促使学生更好地了解人际交往中彼此的权利和责任，做到尊重他人，体谅他人，关心他人，接受他人善意的批评，放弃人际交往中的消极心态，形成正确的交往态度和有效的人际沟通技巧。

（三）促进学生健康心理和健全人格的形成

课堂交往过程的展开，有助于促使学生形成适应生活变化和社会竞争的健康心理，促使学生正确地面对学习和生活中的各种现实问题，对周围的事物和环境做出客观准确的评价，并与现实环境保持良好的协调关系。通过课堂交往，学生还可获得安全、归宿、爱、自我实现等精神需要的满足。课堂交往过程还能有效促使学生形成独立性、意志性、务实性、创新性等现代人格，发展学生的社会责任感。教师积极的人格影响以及交往内容和方式的合理建构，将有助于学生形成明确的主体自觉意识、独立自主能力、永不言败的坚强意志品质、严谨务实的作风和敢于创新的勇气等。

二、课堂交往的现实偏误及其对学生发展的阻碍

课堂交往对于促进学生发展具有重要价值。然而，其价值的实现是建立在课堂交往合理展开的基础之上的。应该看到，在当前的课堂教学实践中，尚存在着诸多现实的.交往偏误，影响着课堂交往的有效展开，阻碍和限制学生的多方面发展。

（一）浓郁的管理主义色彩

管理主义的盛行使课堂交往发生了本质性变异，它使本来应该让师生充分、深入、自由地展开交往活动的课堂变成了限制和束缚交往的场所，使本应是教学主体间双向沟通、平等对话的交往活动演变为教师的单向说教和“独白”。在这种变异性交往中，教师扮演着“法官”“裁判”的角色，以居高临下的姿态、命令的口吻向学生提出不容置疑的硬性要求，以训诫、警告、惩罚等手段限制学生的课堂行为；而作为课堂交往主体的学生虽然“在场”，却处于失语、虚化和悬置状态，他们缺乏对交往对象、内容、形式等进行自主选择的权利，不能充分自由地发表自己的见解，展现自身的潜能和才华。

（二）师生间互识的缺失

交往是主体间由相互认识、相互理解走向共同理解的过程，互识是交往的基础。而在现实的课堂交往中，交往主体间的相互认识和理解，尤其是教师对学生的认识和理解，往往存在着诸多缺失。主要表现为：一是对学生的认知能力缺乏准确的把握，过高或过低估计学生的发展水平；二是对学生的情感和需要缺乏了解，不善于用学生的眼睛去观察，用学生的心灵去感受，用学生的情绪去体验；三是对学生的课堂行为和个性差异存在误解，如一些教师习惯于把课堂上爱说爱动的学生认定为“有意调皮捣蛋”“存心破坏课堂秩序”，但对学生此类行为的真正原因却知之甚少。

课堂交往中的理解偏误不仅会妨碍师生间的有效交流和真诚对话，而且也对学生发展产生严重的消极影响。

（三）交往类型的单一和偏狭

在当今现实的课堂交往中，从交往主体状况来看，在班级授课制条件下，师班交往这种“点―面”式交往，自然地成为交往的主导类型， [1] 而“点―点”式的师个交往发生的频次则明显偏低，生生交往等交往类型更是微乎其微，学生小组也没有真正成为具有实质性交往价值的功能实体。师生“点―点”式交往的缺乏，阻隔着他们相互之间的深入理解以及彼此间真诚的“敞开”和“接纳”，生生交往、师组交往的缺乏，则使课堂本身所蕴含的丰富的教育资源不能得到充分发掘，使课堂中客观存在的多种社会关系不能作为真正的教育力量促进学生的发展。从交往的内容来看，围绕知识传授和技能训练而展开的认知性交往占据着核心地位，情感性交往等则处于边缘化位置。而祛除情感成分的课堂交往，显然很难使交往主体进入知、情、意整体性投入和人格精神整体性际遇的交往状态的。

三、矫正课堂交往偏误，增强课堂交往的发展功能

要克服当今课堂交往中的诸多偏误和障碍，矫正变异性课堂交往，增强课堂交往的发展功能，必须从多方面作出努力。

（一）建立人性化的课堂规范和课堂言语环境

在以学生为出发点和最终归宿、以发展学生主体性和健全学生人格为目的的教学价值观的基础上，建立人性化的课堂规范和课堂交往的言语环境，对于矫正现实的课堂交往偏误具有重要意义。以学生为本的人性化的课堂规范的建立，既可以从制度上保证课堂交往的有序进行，又有助于师生之间相互尊重、平等协作的伙伴关系的形成。特别需要指出的是：这样的课堂规范应是在充分考虑学生的意愿和需要，在师生对话协商、形成共识的基础上，拟定并为师生双方共同遵守的行为框架。正因为如此，这种规范能够从一种外在要求内化于交往者的意识之中，转变为交往者的内在自觉。它不再是束缚交往主体意志的力量，而是交往者主体性充分发挥并使交往获得成功的条件。课堂交往实践已经证明：真正在交往过程中能够发挥重要作用的课堂规范，往往正是这种内化于师生意识之中的规范。

课堂交往的言语环境应走出狭隘的“认知主义”框框，实现认识性与情感性的有机统一。这意味着作为课堂交往中介的言语表达，应当既符合真理性的要求，同时也符合真诚性的要求；意味着不仅仅是那些传输知识信息的概念语言、逻辑语言和科学语言受到重视。而且，那些有助于确立交往主体间平等关系的语言，那些有助于交往主体传情达意的语言，那些有助于增进彼此相互理解和信赖的语言也同样受到重视，从而使知识信息与情感、意志等非认知成分共同融入课堂交往之中，形成知情交融的交往模式。此外，在课堂言语环境的建设中，还应当摈弃单纯的“讲―听”式架构，实现“教师讲―学生听”与“教师听―学生讲”的相互交替和补充，实现课堂交往中话语权的双边性和多边性。（二）推进教学组织形式和教学方法改革，实行弹性化和多样化教学

针对当前班级授课制存在着限制师生、生生之间进行充分深入交往的弊端，为了更好地便于师生交往以及生生交往、师组交往的展开，有必要在控制班级规模、推进小班化教学的同时，实现教学组织形式、教学方法以及课堂座位编排方式的弹性化和多样化。在教学组织形式上，应适当地引入小组学习、分组讨论、个别指导等，以作为班级教学形式的必要补充；在教学方法上，要根据不同的教学内容和目标，采取多样化的方法和手段，把讲授、研讨、问答、演示、情境表演以及学生模拟执教等有机结合起来，鼓励每个学生采取适合自身特点的个性化学习方式，使学生不仅拥有在教师面前自由表达、自主沟通的权利，而且拥有对教学内容和学习方式自主选择的权利。在对学生的评价中，要提倡结论的多样性和获得结论的思维方式与认知过程的多样性。教师还要能够全面评估自己的价值体系和经验系统，意识到它们的欠缺和局限，在必要时能够搁置自己的价值体系和经验系统，站在学生的角度和立场来思考问题，达到与学生心灵的相通和共感。

在课堂座位编排方式上，要积极创造有利于师生、生生充分交往和有利于活跃交往气氛的课堂空间布局结构。在传统的“秧田型”座位编排之外，应适当采用“圆桌型”“马蹄型”“扇面型”“蜂窝型”“分组型”等多种类型的座位编排方式，以促使全体学生都能获得充分的交往机会，增强学生参与课堂交往的主动性、积极性和多维性。

（三）通过教师教育改革和教师自我交往反思等途径提升教师的交往素养

在当今时代，教师在课堂教学中扮演的角色正经历着深刻的变化。“教师的职责现在已经越来越少地传递知识，而越来越多地激励思考；除了他的正式职能外，他将越来越成为一位顾问，一位交换意见的参加者，一位帮助发现矛盾论点而不是拿出现成真理的人。他必须集中更多的时间和精力去从事那些有效果和有创造力的活动：互相影响、讨论、激励、了解、鼓舞。”[2] 这种角色变化决定了教师的交往素养已成为影响教学成败的重要因素，决定了教师交往素养的提升是矫正课堂交往偏误的必然要求。

教师的交往素养是一种综合素质，包括开放宽容的心态、良好的言语和情感表达能力、倾听能力、沟通能力、人际知觉能力、交往技巧、角色扮演能力、创设良好交往情境的能力以及良好的个性品质等。教师交往素养的提升可以通过两条途径实现：一是在教师的职前培养、入职教育和职后培训中，将课堂交往意识和能力的培养，作为教师专业发展的重要内容，纳入教师教育的范畴。当前，这些方面尚未引起足够重视，因而在教师教育中适当地引入教育社会心理学、人际关系学等内容是应当且必要的。二是在教师的教学实践中，通过教师的自我交往反思，对自身的交往方式、状态、结果等进行审视、监控和合理性分析，并在此过程中不断调整和完善课堂交往行

为，以使自身的交往素养得以有效提高。

[ 参考文献 ]

［1］吴全华.现代教育交往的缺失、阻隔和重建［J］.教育研究，（9）：16.

7.浅谈虚拟现实技术及其发展应用篇七

1 虚拟现实技术

1.1 定义

虚拟现实技术是一种模拟人在自然环境中的视觉, 听觉, 触觉等行为的高度逼真的人机交互技术, 是利用人类感知能力和操作能力的新方法。它使计算机从一种只用键盘, 鼠标进行操作的设备变成了人处于计算机生成的环境中, 通过感官、语言、手势等比较“自然”的方式进行“交互, 对话”的系统和环境, 即虚拟现实环境[1,2]。操作者可在其中自由地运动, 随意观察周围的景物并与之交互操作。虚拟现实的定义, 可以简单理解为:利用计算机生成的, 能给人多种感官刺激, 并能通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的人机交互系统[3]。计算机生成的虚拟环境是能给人提供多种感觉的感官刺激的环境, 能让人有“沉浸”的感觉, 虚拟现实通常由视觉、听觉和触觉构成。虚拟现实系统又是一种高级的人机交互系统, 因此人机交互是虚拟现实的核心[4]。

1.2 虚拟现实技术的特点[5]

沉浸性:也可理解为“身临其境””, 让用户感到自身存在于模拟环境中的真实程度, 当用户全身心投入到计算机创建的三维虚拟环境中, 感觉一切都是真实的。

交互性:指从模拟环境得到反馈的自然程度, 以及模拟环境内物体的可操作程度。例如用户用手去抓虚拟环境中的物体, 这时手就会有真的抓物体的感觉, 并且物体会随着手的移动而移动。

构想性:在虚拟现实技术中, 人与虚拟环境的交互作用, 在本质上意味着它不是预成性的, 而是生成性的, 它具有一定的想象空间。

由于沉浸性、交互性和构想性三个特性的英文单词的第一个字母均为I, 所以这三个特性又通常被统称为3I特性[1,3]。

1.3 虚拟现实技术的分类

按照虚拟现实系统功能和实现方式的不同, 可以把各种类型的虚拟现实技术划分四类:

1) 桌面虚拟现实。桌面虚拟现实最大特点是缺乏真实的现实体验, 但是成本也相对较低, 因而, 应用比较广泛。常见桌面虚拟现实技术有:基于静态图像的虚拟现实Quick Time VR、虚拟现实造型语言VRML、桌面三维虚拟现实、MUD等。

2) 沉浸的虚拟现实。常见的沉浸式系统有:基于头盔式显示器的系统、投影式虚拟现实系统、远程存在系统。

3) 增强现实性的虚拟现实。典型的实例是战机飞行员的平视显示器, 它可以将仪表读数和武器瞄准数据投射到安装在飞行员面前的穿透式屏幕上, 它可以使飞行员不必低头读座舱中仪表的数据, 从而可集中精力盯着敌人的飞机或导航偏差。

4) 分布式虚拟现实。目前最典型的分布式虚拟现实系统是SIMNET, SIMNET由坦克仿真器通过网络连接而成, 用于部队的联合训练。[10]。

2 虚拟现实系统的主要硬件技术

虚拟现实硬件设备为特殊输入和演示设备, 以至于影响各种操作和指令, 且提供反馈信息, 实现真正生动的交互效果。虚拟现实硬件设备都包括三维空间跟踪定位器, 多通道环幕 (立体) 投影系统, 三维空间交互球, 数据手套等等。

虚拟现实生成设备:是一台或多台高性能计算机, 是带有图形加速器和多条图形输出流水线的高性能图形计算机[13]。

虚拟现实感知设备:感知设备是指将虚拟世界各类感知模型转变为人能接受的多通道刺激信号的设备。然而, 相对成熟的感知信息和生产和检测技术仅有视觉、听觉和力觉三种通道。

虚拟现实跟踪设备:跟踪设备用于跟踪并检测位置和方位, 实现虚拟现实系统中人机交互操作。

基于自然方式的人机交互设备:应用手势、体势、眼神以及自然语言的人机交互设备, 常见的有数据手套、数据衣服、眼球跟踪器及语音综合识别装置[8]。

3 虚拟现实的应用领域[9]

3.1 旅游景观中的应用

通过3D互动技术还原现实中的旅游景区, 而从在网上构建一个3D虚拟景区。游客可以通过建立个性化的3D虚拟化身, 在3D的景区环境中直接试玩旅游景点, 身临其境的查看拟真的景点信息, 足不出户的体验千姿百态的风景胜迹以及景点背后的传奇故事[4]。

3.2 医学中的应用

在医学领域, 虚拟现实技术和现代医学的飞速发展以及两者之间的融合使得虚拟现实技术已开始对生物医学领域产生重大影响.在此领域, 虚拟现实应用大致上有两类:一类是虚拟人体, 也就是数字化人体, 这样的人体模型, 使医生更容易了解人体的构造和功能.另一类是虚拟手术系统, 可用于指导手术的进行。

3.3 艺术教育中的应用[9]

作为显示传输信息的媒体, 虚拟现实在未来艺术领域所具有的潜在应用能力也是不可低估的。VR所具有的临场参与感与交互能力可以将静态的艺术 (如油画、雕刻等) 转化为动态的, 可以使观赏者更好地欣赏作者的思想艺术。另外, VR提高了艺术表现能力, 通过动作捕捉系统采集演员的舞蹈动作和表情, 在电脑辅助编排下可以预演演出效果, 提高编排效率。

对艺术的潜在应用价值同样适用于教育行业, 如在解释一些复杂的系统抽象的概念如量子物理等方面, VR是非常有力的工具, 如“虚拟的物理实验室”, 用于解释某些物理概念, 如位置与速度, 力量与位移等[9]。

3.4 生物力学方面的应用

生物力学仿真就是应用力学原理和方法并结合虚拟现实技术, 实现对生物体中的力学原理进行虚拟分析与仿真研究。利用虚拟仿真技术研究和表现生物力学, 不但可以提高运动物体的真实感, 满足运动生物力学专家的计算要求, 还可以大大节约研发成本, 降低数据分析难度, 提高研发效率。这一技术现已广泛应用于外科医学、运动医学、康复医学、人体工学、创伤与防护学等领域。

3.5 工业仿真中的应用[9]

当今世界工业的发展非常迅速, 已经发生了翻天覆地的变化, 现阶段的工业发展不再是大规模的人海战术, 需要的是先进的科学技术, 特别是虚拟现实技术的应用正对工业发展进行着一场前所未有的革命。虚拟现实技术目前已经被世界上一些大型企业广泛地应用到工业的各个环节, 对提高企业开发效率, 加强数据采集、分析、处理能力, 减少决策失误, 降低风险起到了重要的作用[5,6]。

3.6 扩增实境中的应用

扩增实境是虚拟现实最具实用价值的应用之一。它在真实环境的基础上把虚拟环境叠加进去, 使二者有机结合, 产生虚实难辩、亦幻亦真的感觉。例如:当人进入到一商店购某物时, 即可在显示设备上显示此物的价格、性能及各种参数等。

4 结论

虚拟现实 (VR) 技术是20世纪90年代以来兴起的一种新型信息技术, 它集多媒体、网络技术、传感技术等多种先进技术为一体, 是当今前景最好的计算机技术之一。21世纪的计算机是VR计算机, VR是放大智慧的新工具, 是亿万美元的产业。随着计算机技术的发展, 虚拟现实技术将被广泛应用于城市规划、医学领域、娱乐与艺术文化、卫星与航天工业、室内设计领域、地产开发领域、农村开发管理、虚拟工业仿真领域、应急处理预演、文物古迹还原、产品展示机展览展示、教育学、地址文化研究等各个领域。

摘要：虚拟现实技术是一种模拟人在自然环境中的视觉, 听觉, 触觉等行为的高度逼真的人机交互技术, 是利用人类感知能力和操作能力的新方法。该文首先简要阐述虚拟现实技术的概念及其特点。其次介绍了虚拟现实技术的分类及其主要技术构成, 并概括了虚拟现实技术在城市规划、旅游景观、医学、艺术教育、生物力学、工业仿真等方面的技术应用, 最后对虚拟现实技术的发展及应用进行了总结展望。

8.虚拟现实及其通信技术篇八

关键词：虚拟样机;印花机械;应用;研究

经济全球化背景下，世界各国经济政治文化联系日益紧密，市场竞争越来越激烈。从整体上来看，印刷机械不断朝向高质量、高速度、高精度、多功能、多色组和自动化控制等方面更迅速发展。以当前处于国际领先水平的德国海德堡等企业为例，他们的企业发展道路与成功经验非常值得我们借鉴。当前，他们已经基本实现了产品设计的数字化、满足客户需求的个性化、零部件通用化、品种多样化、生产管理现代化，而这些特点正是我国企业正在追寻的目标。企业要想实现生存与发展，就必须要采用标准化的管理及生产方法，从而减少资源浪费、降低成本、缩短周期、提升质量。我们必须要重新审视印刷机械的总体发展思路，只有拥有具有竞争力的核心技术才能够促进企业的跨越式发展。

1.虚拟样机概述

自上世纪八十年代以来，随着计算机技术的迅速发展，一项名为计算机辅助工程技术应运而生。在机械工程当中，虚拟样机技术又称为机械动态仿真技术。工程师首先在计算机上建立虚拟样机的模型，然后对改模型进行多种动态性能的分析，最后再结合实际情况对所涉及的样机加以改进，最后再利用数字化的形式将传统的实物样机予以替代。从某种程度上来说，通过虚拟样机技术的应用，极大的简化了机械产品的设计、研发过程，有效提升了产品开发周期并有效控制研发成本，尤其是在产品质量及性能上均能够获得大幅提升。随着虚拟样机的进一步发展，此技术收到了广大工业发达国家、科研机构及企业的广泛重视，并将虚拟技术引入并应用于各自的产品开发当中，取得了良好的经济效益。

据国际行业权威人士分析，机械工程领域产品内采用虚拟样机技术的试验研究方法，将取代传统的机械系统实物实验研究法，计算机数字化仿真技术将在未来的一段时间内迅速发展并深入应用到工业生产当中。虚拟样机技术研究范围主要在机械系统运动学与动力学上，其关键内容在于如何采用计算机对机械系统的运动学与力学进行分析，并确定出系统内各构建运动所需的作用力、反作用力等。对此，本文将虚拟样机技术在实际工程中的具体应用做出简要分析，进一步探求虚拟样机技术在印刷机械行业中的使用方法及应用效果。

2.虚拟样机技术在印刷机械行业中的关键技术

2.1研究内容

2.1.1选用虚拟样机技术软件

同传统的CAD/CAE/CAM相比，虚拟样机技术与其技术最大的差别在于前者是面向产品零部件的分析、设计、制造与生产，主要目的在如何提高零部件性能及质量，而虚拟样机技术关键在于如何以提升整体产品质量与性能、降低产品制造的成本为目的，是系统化的分析、设计与制造。就目前而言，美国ADAMS、德国SIMPACK、比利时DADS、韩国RECUEDVN已经能够基本实现数字化样机软件分析。另外，鉴于印刷机械行业本身是一种集机电、气、声、光电与一体的复杂机械系统，引入如何准确找到适应印刷机械特点的运动学、动力学特征分析与仿真软件非常重要，从而进行充分的调研并在此基础上做出准确选择。

2.1.2原型机选择

随着科学技术的不断进步，印刷机械逐渐呈现出多功能、多色组、自动化、模块化、标准化、高速度、高精度的发展趋势。当前，在国外先进急性上稳定因素可达每小时16000～19000张，因此我们在对原型机进行选型时也要注重选择能够明显提升转速的机型，这样一来，一些高速机型所需的结构如前规预定位、滚筒、递纸等结构将成为优先选择且具有改进空间的机构;其次在色组上，国外四色已经达到普及，五色、六色、八色数量相当多，因此我们在选型时要摒弃传统的选择单色机的观念，从而在整体上促进产品的升级换代;在多功能方面，国外基本实现专色印刷、UV上光、双面上色等能够满足消费者个性化的特色;模块化方面国外多色机组在生产运行当中基本实现标准化生产，用户处组装之后可直接投入使用。从上述几个方面都可以看出，我们在选择原型机的过程中必须要具备产品向标准化发展的思路，因为只有这样，我们才能够促进我国印刷制造行业的整体进步，并解决印刷机行业中当前所面对的一系列问题。

2.1.3其他

在原型机数字化建模、功能虚拟样机实现、数字物理样机实现、虚拟样机的虚拟测试与实际效果评估、软件的二次开发、印刷机开发平台的建设上都需要我们加大研究力度，对印刷机械行业做出具体分析并将虚拟样机技术应用到其中去。

2.2关键问题

2.2.1确定影响整机性能的原理性因素

影响整机性能的原理因素主要包括以下几个方面，分别为机构的动力学分析、机构的运动学分析、高速状态下柔性冲击对纸张传递准确性的影响程度、高速化对制造、印刷精度的影响、在运行当中印刷机所产生的震动情况。

2.2.2科学选择高速化解决方案

对高速化解决方案加以解决要充分考虑以下几个问题，分别为影响印速的因素分析、机器关键机构的模拟分析、多色机的开发、无轴传动的应用、触纸传递系统研究等新型机构设计问题。

2.2.3搭建模块化的产品设计开发体系

要想建立模块化的产品设计及开发体系必须要对以下问题充分考虑，其中主要有如何达成适应用户需求的多功能配置方案、满足个性化需求的产品设计标准化、印刷机械模块化的设计研究、产品研发的通用化、系列化等问题。

3.结语

虚拟样机技术作为一门刚刚发展起来的技术，在国外发达工业国家得到了成功实践，为我国制造业水平的提升提供了有效参考。当前，我国已经有很多行业逐步实施虚拟样机的技术，尤其是在印刷行业中，虚拟样机技术的应用已经得到了有效体现，相信在不久的未来，我国印刷机制造水平将会逐步赶超国际先进水平。

参考文献：