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3DS MAX虚拟现实中反光材质的实现论文
摘 要:反光材质的实现是3DS MAX虚拟现实中真实与否的重要表现。文章通过3DS MAX材质特性中对Reflection反射贴图的讨论。提供了反光材质的在3DS MAX虚拟现实中的具体解决办法。
关键词:反光材质;反射贴图;折射贴图;镜面反射;光线跟踪
大千世界中有着不同的物体类型。每种物体通过自身的纹理、表面质地体现出不同的材质特性。在虚拟现实中制作者利用三维软件表现出不同的材质类型。从而提供给观赏者最为直观的视觉感受。3DS MAX是三维设计中基于PC机最为主要的设计软件。3DS MAX功能强大、操作便捷。在制作虚拟现实中得到广泛的应用。
1 材质的简介
3DS MAX材质的实现是个较为复杂的制作过程。它通过模仿现实生活中物体表面对光源的反射与传播。实现虚拟现实中的材质特性。3DS MAX在不同的参数选择和材质贴图可以制作出不同的材质纹理、反光效果和物体质地。来表现现实生活的物体。反光材质在我们日常生活中很多见。如:镜子、钢铁、玻璃、水面等等。在3DS MAX中。反光材质的制作往往能够体现虚拟现实的真实性。
3DS MAX标准的材质编辑器可分为4个部分:菜单栏、示例窗、工作按钮和参数调节区域。其中参数调节区域又可分6个部分。分别是:Shader Basic Parameters(Shader基本参数)、Blinn Basic Parameters(效果基本参数)、Extended Parameters(扩展参数)、Super Sampling(超级采样)、Maps(贴图通道)、Dynamics Properties(动力学参数)。
2 反光材质
反光材质是3DS MAX的一种贴图方式。在3DS MAX的材质中Maps(贴图通道)下的Reflection反射贴图。反射贴图是一种重要的材质贴图。在制作反光材质中有着不可替代的地位。在3DS MAX中Reflection反射贴图有以下几种方法制作反光材质。
2.1 Bitmap贴图制作反光材质
贴图制作反光材质是最为基本的制作反光材质的方法。指的是指定一张位图作为反射贴图。主要应用于静态图像之中。是一种最为快捷的贴图方式。
运用贴图制作反光材质。首先选择3DS MAX 的材质命令面板。在调整好材质基本属性的基础上(如。钢铁需调整Shader Basic Parameters下的材质类型Metal。Blinn Basic Parameters效果基本参数下的Diffuse过渡色、Specular Level 高光度、Glossiness光泽度)。接着在材质命令面板中选择Maps(贴图通道)下的Reflection反射贴图。在反射贴图后面的None(贴图选择)中选择程序Bitmap(位图)。然后在计算机的本地磁盘中选择合适的图片制作成为相应的材质(见图1。为材质Map #51加入位图后材质出现的效果)。Reflection反射贴图的Amount(参数值)可以从0~100。当Amount为0的时候反射度最低。当Amount为100时反射度最高。
贴图方式制作反光材质是计算机在运算的过程中计算速度最快。也就是渲染时最快捷的方式。但效果不够真实。所以在动态图像或较大场面的图片中一般不适用。
2.2 Reflect/Refract(反射/折射贴图)反光材质
Reflect/Refract(反射/折射贴图)反光材质产是使物体产生表面的反射或折射效果。在材质命令面板中选择Maps(贴图通道)下选择Reflection反射贴图。在反射贴图后面的None(贴图选择)中选择程序Reflect/Refract(反射/折射贴图)。将设置指定为Reflect反射时产生反射效果。指定为Refract折射时产生折射效果。Reflect/Refract(反射/折射贴图)是由物体轴心点向6个方向拍摄6张周围的照片。然后以球形贴图的方式贴在物体表面。这叫做6面贴图。系统自动完成。在我们的日常生活中光线会无限次的发生反射或折射。在3DS MAX中折射或反射的次数可以自由决定。在Render(渲染)。控制面板中。Auto Reflect/Refract Maps项目下Rendering Iterations(渲染重复次数)值。在渲染时最大可以渲染10次。同时渲染时间也会增加10倍。
2.3 Flat Mirror(镜面反射)反光材质
镜面反射贴图是3DS MAX一种专门制作镜面效果的贴图类型。在选择3DS MAX 的材质命令面板后。在材质命令面板中选择Maps(贴图通道)下选择Reflection反射贴图。在反射贴图后面的.None(贴图选择)中选择程序Flat Mirror(镜面反射)。Reflection反射贴图的Amount(参数值)一样是可以从0~100。当Amount为0的时候反射度最低。当Amount为100时反射度最高。
Flat Mirror(镜面反射)专用于一组共面的表面产生的镜面反射效果。Flat Mirror(镜面反射)是对Reflect/Refract(反射/折射贴图)的补充。Reflect/Refract(反射/折射贴图)无法对共面表面进行计算。Flat Mirror(镜面反射)仅作用于镜面效果。是3DS MAX R2之前在没有Raytrace(光线跟踪)时对镜面作用的主要方法。
2.4 Raytrace(光线跟踪)反光材质
Raytrace(光线跟踪)是模拟真实反射效果形成的贴图方式。计算结果最接近真实的效果。也是最为花时间的一种贴图方式。选择方法和其他两种一样。只是在Reflection反射贴图后面的None(贴图选择)中选择程序Raytrace(光线跟踪)。Raytrace(光线跟踪)可以完全的反射和折射光线。带来逼真的效果同时也是渲染时间最长的。不过可以通过排除功能对场景进行优化。也可以利用Attenuation(衰减)。增加更加逼真的效果。衰减是可以控制产生光线的衰减。从而对不同远近的物体产生不同强度的折射和反射效果。
3 Refraction折射贴图
Refraction折射贴图主要用于玻璃、水等物体的虚拟现实表现。是使物体表面产生对周围物体的反射效果。在材质命令面板中选择Maps(贴图通道)中的Reflection反射贴图下面就是Refraction折射贴图。它与反射不同。Refraction折射贴图表现的是通过透明或半透明物体所看到的景象。在设置玻璃、水面等一些透明与半透明物体时常常会一起设置。值得一提的是折射贴图中的Thin Wall Refraction(薄壁折射贴图)主要表现一些较薄的透明与半透明物体的折射效果。如:透过玻璃杯的水或吸管;透过眼镜的书等等。能够表现出逼真的效果。在制作这些透明或半透明反光材质时常用到。
4 总结
反射材质是3DS MAX中材质表现较多的材质之一。通过它可以在虚拟现实中表现带有反光的物体。如水、玻璃、木地板、瓷砖等等。想要对反光材质制作出漂亮的效果。也需要对上述方法勤于练习。
参考文献:
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在现代室内设计中,由于使用的材料类型不同、需求不一,室内实际产生的实际效果也打大不相同。因此,在现代室内设计中,如何运用不同的色彩、平面、立体使得现代室内设计既可以简约,又可以保证室内材质设计效果成为当前室内设计人员最主要的设计问题。
1材料质地
什么是材质,材质就是材料及质感两者的结合,不过从渲染程式方面来看,材质就是表面可视属性的结合[1]。同时对于材料的质地而言,材料的质地由于有两种形式:人工、自然。材料中使用的石材、木材等就是自然质地,瓷器、刺绣等就是人工质地,不同的质地带给人们的视觉效果不同。因此,在室内设计的过程中,材质非常的重要。
2材质在室内设计的应用
2.1材质的使用
2.1.1光滑性
在对于室内设计的过程中,室内的装饰材料中,材质光滑的种类有很多,并且这些材料在应用到室内的设计中的效果也大不相同。不过室内常使用的光滑性的材料有玻璃、金属、石材等。其中室内中使用石材可以使得室内拥有一种安心的感觉;玻璃使得室内可以充满阳光,给人一种明亮、温暖的感觉;金属性的材料则给人一种稳重、坚强的感觉。不同材质的材料给人的感觉、影响不同。因此,设计人员在室内设计的过程中,对于光滑性的材质需要全面性的考虑、选择,这样保证光滑材质的洁净、富有情调的特点,又可以保证室内空间设计的协调性。
2.1.2粗糙性
在室内设计的过程中,室内设计还需要一些粗糙性的'材质。比如:混凝土、木材等,这些粗糙性的材料在于室内设计的过程中,既可以体现出一种朴素的感觉,又可以给人一种踏实的感觉[2]。如:室内设计中使用藤材,藤材搭建的座椅,不仅使得室内的有一种淳朴的感觉,还使得室内的设计比较休闲,放松人的心情,消除室内主人工作一天的疲惫。
2.1.3硬性
在室内设计中,材质不仅有光滑、粗糙,还有软硬之分。其中硬性的材质在室内的设计中,不同的材质使得室内的环境分为不一,并且对于其他材质的衬托的感觉不一样。常见的室内使用硬性材质有:金属、地砖等,这些硬性的材料不仅具有光滑的特性,而且比较坚固,线条感明显,使得室内营造出一种科学、现代化的氛围。其中室内的玻璃的使用中,可以应用在阳台上的门、室内的酒柜,甚至一些背景墙面上,等到夜晚降临,灯光与玻璃的相互作用,室内的明亮、温馨,再或者给人一种神秘的美感。因此,对于室内硬性材质的设计中,不仅需要根据室内空间设计,还需要硬性材质的特点、优势进行设计,进而突显出硬性材质的优势。
2.1.4软性
在室内设计中,软性材质一般都是人工材质,如:手工刺绣、中国结。在室内的设计中,这些软性材质使用非常的多,其可以作为窗帘挂在窗户上,遮蔽一部分的阳光,使得室内呈现出一种朦胧的隐约美。再或者软性的材质使用在相应的桌面装饰、床上用品等,充分的体现软性材质的软、弹性的特点,衬托出硬性材质的感觉,给人一种暖暖的感觉。此外,由于在室内设计中,软性材质的重要性作用,设计人员在室内实际的设计中,不仅需要考虑到软性材质的特性,还需要考虑到室内的层次感,通过软硬两种材质之间相互的衬托,使得室内的设计富有活力。但是设计人员还需要注意相应室内设计中软性材质的选择,只有选择合适的软件材质,才能体现室内软性材质独有的特色。
2.1.5透明性
在室内设计中透明性的材质,最大的代表就是玻璃。室内采用透明性的材质,不仅使得室内的自然光可以引入,还使得室内呈现一种洁净、明亮的景象[3]。其实,除了玻璃是透明性的材质之外,室内还可以采用一些半透明的材质,如:塑料等。这些半透明的材料,虽然没有透明材料使人有一种明亮的感觉,但其给人一种独有的朦胧美,所以这样的设计使得室内也别有一番滋味。
2.2特殊空间的材质运用
在室内设计中,不同的材质营造的氛围不一样,给人的感觉也存在差异。如:娱乐场所,需要的设计更多的是活泼、个性的设计,因此,设计人员在设计的过程中,对于材质的选择可以采用一些具有朦胧美、刺激性特点的,同时还可以利用不同材质之间的设计,呈现一种层次感,使得室内的设计可以立足于现代化基础上营造一种富有神秘感的氛围,吸引消费者的眼球。另外,对于这种特殊性的室内设计,还可以采用一些暖色调的灯光、植物配置,进而使得室内充满一种温暖的氛围。再或者将一些我国古典风格加入到室内的实际中,不过这次过程中,应该选择一些深色的颜色进行室内的装饰,利用不同材质使得室内的设计可以有效的结合古今特色,给人一种古色古香,却又不失简约的感觉。还有一些特殊的室内设计中,根据相应的作用进行设计,比如:艺术馆,设计人员在设计的过程中,不仅需要大量透明新的个材质,还需要很多光滑的材质,但是在设计的过程中,为了突显艺术管的艺术气息,还可以利用一些古典艺术进行设计,使得艺术馆可以将艺术气息突显出来。另外对于医院这样的室内设计中,简单、素雅为主要的设计特点,这样给医院的患者一种洁净、舒适的感觉。
3结束语
总而言之,对于现代室内设计中材质的应用,根据相应室内的作用以及材质进行全面性的考虑,通过全面考虑,使得室内设计可以达到室内主人的要求,但是在对于一些特殊性的空间、室内的设计中,不仅需要考虑到室内的用途、材质,还需要考虑到相应的一些环境问题,进而满足特殊空间、室内设计的要求。
参考文献
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[2]蔡同玉.玻璃材质在室内设计中的应用分析[J].工程技术:引文版:00250.
[3]叶思为.装饰材料在现代室内设计中的运用与分析[J].文艺生活文艺理论,(2):61.
篮球运动中虚拟现实技术的应用论文
关于知识如何形成的观念(知识形成观),是教育领域里一个基础性的观念。近些年来,随着经济和社会日新月异的发展,随着电脑和网络等现代化信息技术的迅猛普及,随着终身教育的重要性和紧迫性日渐凸显,人们对现行学校教育的诸多弊端开始深刻反思,并追根溯源,追问到关于“人的知识究竟是如何形成的”这一基础性问题上来了。目前,关于这一问题的认识,正在不断深化。
一、知识形成观的变革
知识是如何形成的?传统的观念认为,知识是客观事物在人脑中的反映,换句话说,外在即客观的事物反映到人的大脑中,就形成了知识。这种知识形成观的内涵是:
(1)知识是客观事物的反映;
(2)知识具有绝对的客观性;
(3)知识是全社会通用的、古往今来普遍成立的,是外在于个人的存在物。由此可知,传统的知识形成观强调“反映”,强调“客观性”、“普遍性”。
事情果真是这样的吗?让我们从个体认识具体事物的过程开始做一些分析。
你看见桌上摆着一个你从未见识过的新奇的东西,你试图去认识它,这个认识过程可以划分为3个阶段。首先,你要用眼睛去察看它、用鼻子去嗅嗅它、用耳朵去听听它、用手去触摸它。总之,用你的各种感官去获取有关它的各种信息。它的各种信息从它所在的位置传递到你的视网膜、耳膜、鼻腔和皮肤,这是第一阶段,这是一个物理过程。然后,这些信息从你的各种感官传递到你的各种神经中枢,这是第二阶段,这是一个生理过程。最后,这些信息从你的各种神经中枢传递到你的大脑的某个核心部位(这个核心部位的奥秘,人类至今尚未揭开),在这里,所传入的信息被赋予“意义”,这是第三阶段。这是一个心理过程。
在第一阶段(物理过程)中,信息传递必定存在着“物理失真”,而且每个人的失真情况是不一样的,因为当时当地每个人的具体环境是不一样的;在第二阶段(生理过程)中,信息传递也必定存在着个体差异,因为每个人的生理素质是不一样的;在第三阶段(心理过程)中,信息传递的个体差异更加突出,导致对传入的信息所赋予的“意义”可能就大相径庭了。可见,在认识过程的3个阶段中都存在着个体差异。尤其是在第三阶段,个体差异起着尤为重要的作用;甚至对同一认识对象,不同的人可能赋予差别极大的“意义”。这也就是古往今来人们常说的“仁者见仁,智者见智”了。
为什么对同一认识对象,认识的结果会不一致,甚至可能出现非常大的差别?皮亚杰用他的“发生认识论”作了解释。他认为,人类个体在出生时,通过遗传就已经具备了一个认知结构,个体依据这个认知结构,在成长过程中不断吸取外界信息,通过“同化”和“顺化”,把这些吸取来的信息内化为自己的东西,并用来增强和改善自己的认知结构,从一个较低水平的“平衡”上升到一个较高水平的“平衡”。这样经年累月地反复无数次,这个人就成长起来了。
由此,我们可以清楚地看到人对客观对象的认识,即知识的形成,并不是传统观念所说的那样简单和单纯。认识的过程并不是简单的反映过程,而是人与环境相互作用的过程,当然其中有反映的成分。但更含有主体建构的成分;认识的结果(知识)并不是纯粹客观的,而是依存于认识的主体,它包涵着认识主体的经历、经验等诸多主观因素在内;认识的结果(知识)也不是纯粹社会历史性的,它还包涵着表证个体特征的特殊性和情境性。它是社会历史认识和个人经验的统合。
对知识形成的这些看法就构成新的知识形成观。把新知识形成观与传统知识形成观进行对照,可以发现:两者的共同点在于都坚持“实践―认识―实践”的认识路线,坚持“存在决定意识”的唯物主义原理;而两者的区别在于传统知识形成观强调认识(知识)的.客观性和普遍性,而新知识形成观在承认认识(知识)的客观性的前提下还强调认识者在认识过程中的主体性,在承认认识(知识)的普遍性的前提下还强调不同认识者在认识过程中的个体差异以及由此导致的认识结果的个体差异。
按照新的知识形成观,我们似乎可以作出这样的结论:就总体而言,“知识”是人们通过学习,发现及感悟到的对世界认识的总和,是人类认识的结晶;就个体而言,知识是一种有组织的经验、价值观、相关信息及洞察力的动态组合,它所构成的框架可以不断地评价和吸收新的经验和信息。
这样形成的知识有3个特点。其一,知识的内涵是复杂的,既有可编码、可记录的内容,也有隐含的、难以记录的内容。可编码、可记录的内容主要是那些客观性较强的内容,而隐含的、难以记录的内容主要是一些带有个体特征的内容。其二,知识既有其内在的、稳定的结构,也有其动态的、可变的一面。而这种结构和内容的变化正是通过学习来实现的。知识的内在的、稳定的结构是由认识客体的客观性所决定的,知识的动态的、可变的一面是由于认识过程中主观因素的加入而决定的。其三,知识既有其通用性、普遍性的一面,也有其特殊的、存在于某一情境的一面。因此,知识是带有“独特性”的。人的认识的发展与他的身心素质和亲身经历密切相关。每个人的身心素质、经历和当时所处的具体环境都是不同的。因而,即使吸收了同样的信息,每个人对所吸收的信息所赋予的“意义”都是不一样的,即每个人所获得的“知识”都是“独特”的。
在传统知识形成观的影响下,人们认为获得知识的途径只有一条,那就是从学校、老师那里通过教材、教学传授得来。当然,这确实是一条重要的途径,但显然,又不是唯一的途径。还有一条更重要的途径,那就是从实践中学习,即个人通过亲身实践中有目的的深入的观察、体验,经分析、综合、判断、推理,发现事物的本质和规律从而获得知识。
实际上,社会上各种专业的从业者,如工程师、建筑师、农艺师、医师、教师、律师、会计师等等,他们在学校中学习专业只有几年时间,学到了一些书本知识,而他们一生的专业实践却有几十年时间。他们从自己的专业实践中所获得的知识比在学校中学到的书本知识要丰富得多、扎实得多、有用得多。至于政治家、社会活动家、军事家、外交家等,就更是这样了。
对于在校学生的学习,也应当通过新的视野予以变革。其要点有:
(1)学生学习知识的过程,本质上就是将正在接受的知识与自己原有知识重新组合为新知识的过程;
(2)每个学生的这种组合过程都是独具特色的、是个性化的;
(3)每个学生所表现出的新组合的独特性和新颖性就孕育着某种创新。所谓知识的重新组合,就是把原来几种知识联系起来合成为一种综合知识,或者把一种知识拆分为几个部分,然后以新的形式把这些知识重新联系起来,成为具有新特征、新功能、新内容的知识。
知识形成观发生了这样的变革,对学校教育必然会产生巨大的影响。这些影响主要表现在对课程与教学等问题的认识也随之发生了变革。
二、对学校课程的新认识
传统课程观把课程看成是“在特定的学科领域内所提倡的学程”。长期以来,人们提到“课程”,就很自然地想到诸如语文课、数学课、物理课、体育课之类。这种课程观念的特点是:
(1)课程的内容是精心挑选出来的绝对成熟了的东西,因而具有绝对的真理性;
(2)课程内容是纯粹外在于学生的知识体系,因而具有绝对的客观性;
(3)课程的内容像仓库里的货物一样是定型了的、形态不变的东西;
(4)课程的实施只是一个“照图施工”的过程,教师只需要按照预先设定的目标、计划、教案忠实地执行就可以完成任务;
(5)学生只需洗耳恭听、“虚心”接受课程内容就可以完成学习任务。总之,传统课程观把课程看作是与教学过程分离的东西,是外在于、先在于教学过程的东西,因而它必然忽视学生的经验、体验,也忽视教学过程中的具体情境。归根结底,它是一种忽视学生主体性的陈腐观念。
显然,新的知识形成观与这种传统课程观必然会发生冲突,新的知识形成观涉及到课程领域,必然呼唤新的课程观。在新的知识形成观的影响下,新的课程观便具有如下的特征:
(1)必须解除纯粹反映论的束缚,把课程看成是让学生吸纳新知识并与自己原有知识结构重新组合、建构新知识结构的过程;
(2)必须解除绝对客观性的束缚,重视学生的主观体验和已有经验在学生学习过程中的特殊作用;
(3)必须解除过分强调知识通用性、普遍性的束缚,重视学生的个体差异,真正实施因材施教。
因此,课程观念应当实行如下几个转变:
(1)从片面强调学科内容转变到既重视学科内容又重视学生的经验和体验;
(2)从强调预先的目标、计划,转变到更重视课程实施过程本身的价值;
(3)在课程实施中,从单一强调教材,转变到重视具体教学情境;
(4)从片面强调课堂讲授形式,转变到重视实践教学、重视活动课程。
由此,新知识形成观也将引导出新的课程观。新的课程观的内涵是:
(1)课程是一种在实施过程中发展着的东西,而不是外在于和先在于学生的固定存在物;
(2)课程是师生共同参与探求知识的过程;
(3)课程不仅是让学生积累知识的过程,而且是引导学生“发现”和“创新”知识的过程(当然,这里的发现、创新与科学家和学者的发现、创新是不同的);
(4)课程的目标不仅仅是停留于学生的认知发展,而应包括学生的认知、情(感)意(向)、审美、价值观等全面发展。从心理学角度来考察,传统的课程观主要依据行为主义心理学和认知心理学,主要关注并依赖学习者的认知品质和过程;而新的课程观则跳出了纯认知的范畴,强调和依赖学生的个性(情感、兴趣、态度等)的全面参与,即除了认知因素之外,学生的其他心理成分同样是课程设计与实施的重要因素。
三、对学校教学的新认识
自20世纪50年代以来,前苏联教育学家凯洛夫的教育理论不论是对我国教育的理论还是教育实践,都发生了巨大的影响。凯洛夫主编的《教育学》对“教学”所下的定义是:“教学过程一方面包括教师的活动(教),同时也包括学生的活动(学)。”受这种观念的影响,我国教育界一直到现在都是在与其相同或类似的教学观指导下组织和实施教学活动的。这种教学观可称之为“传统教学观”。
传统教学观认为,教学就是教师以预先编定的教材为工具,把知识传授给学生的活动。教师的职责是“传授”(传道、授业)和“训练”,学生的职责是“接受”和“掌握”。知识和技能好比是“水”,是预先选择和设定的,是客观的、外在的、固定不变的东西;学生好比是一个“空桶”。教师的“教”就是把知识、技能之水一点点地灌进这些空桶里去(当然也讲究灌水的方法),学生的学习过程就是等待教师把知识、技能之水装进自己的桶里来(至多是跟教师积极配合)。
那么,传统教学观有哪些特点呢?其一,教、学二分。也由此引出了谁是主体的长期争论。其二,“三个中心”,即:教师中心、教材中心、课堂中心。由此导致学生完全处于等待教师来灌输、塑造的被动的地位。其三,把教学等同于知识传授和技能训练,忽视学生综合能力的培养、主体素质的养成和个性的发展。其四,教师对学生的关系是单向的、居高临下的关系,教师是塑造者,学生是被塑造者。
在传统教学观的支配下,学校教学必然表现出种种弊端。对这些弊端的揭露与批判,已经有很多了,本文不拟重复。笔者在此仅对传统教学观支配下的教学环境的封闭性多说几句。因为笔者认为,教学环境的封闭性是传统教学的主要弊端之一,它对教学和学生的危害,至今尚未引起人们的重视。
康健等人对传统教学的封闭性做了很好的归纳和批判。他们指出,近代学校课程的历史局限性主要反映在4个方面。
(1)知识发展的封闭性:过于注重已有学科知识的传授;
(2)学科体系的封闭性:导致不同学科之间、理论与实际之间的被割裂;
(3)教学时间、空间的封闭性:使本应生动活泼的学习过程变成兴味索然的被动接受过程;
(4)教育目标的封闭性:使基础教育的功能单一化。
这几种封闭性叠加起来,就造成了一种严密封闭的教学环境。而这种严密封闭的环境使学校产生了极大的排斥力量,排斥那些不适应这种封闭性环境的学生,乃至把那些学生视为“差生”,并作为“废品”或“次品”,一批批地被“扔”出学校。这必然就偏离了学校教育的根本宗旨。
显然,新的知识形成观与传统教学观必然要发生冲突,也迫使我们必须探索新的教学观。新的教学观应该具有这样一些特征。其一,教学要着眼于学生的发展。其中当然包括知识和能力的发展,更应包括态度、价值观、情操、审美观念和生活品位的健康发展与个性的健康发展。其二,教和学应当合一。教学是教师和学生们通过相互交往而共同营造、共同参与的活动。教学是一个包括认识和交往实践两个方面的活动过程,是一个认识和交往实践统一的过程。其三,教师与学生的关系应当是一种新型的、双向的关系。在新教学观的指导下,教师与学生的关系既有通过教材这一中介而发生的间接关联,更应该有它们两者之间相互交往而发生的直接关联。因此,教学不应是一个纯粹的“教师教、学生学”的过程,师生关系不应是“给予”与“接受”的简单关系,更不是居高临下的塑造者对仰承恩惠的被塑造者的关系。
新的教学观认为,教学是通过教师与学生共同参与的认识活动,是学生增长知识、发展能力的活动,也是通过教师与学生之间、学生与学生之间的亲切交往,从而使学生在态度、价值观、审美观、生活品位和个性方面均能获得发展的一个教与学统一的过程。因而,“教学”在本质上是一个让学生在特定环境中,通过学习和交往,素质获得健康发展的过程。这里的素质,包含认知结构、情意结构、行为、习惯;包含知识水平、能力水平、价值观念、审美品位;包含科学精神、人文精神、创新精神。通过教学过程,促使学生自主地形成稳定的、基本的、内在的优秀品质,成长为身心健康的人,道德、情操高尚的人,掌握了一定知识、技能并善于学习、勇于创新的人,养成良好生活方式、生活态度、生活习惯的人,能融洽地进入社会并为社会作出自己特有贡献的人。
新的教学观摒弃了传统知识形成观的陈腐观念,吸取了新知识形成观的营养;认为知识不是纯粹反映的产物,不是纯粹客观性的,不是纯粹普遍性的;应当重视学生个人的经历和体验在教学中的重要作用,重视情感和意向因素对教学过程的重大影响;必须打破传统教学的封闭性,营造一种新型的开放的教学环境。这就是新教学观的核心。
四、用新知识形成观指导教学改革
新的知识形成观通过对课程观、教学观的逐步渗入,正影响着当前教学改革的方向。我们应该更自觉地遵循新的知识形成观、新课程观、新教学观展现的方向实施教学改革、组织教学活动,应当着意把握住新观念的核心内容。用新知识形成观指导现实中的教学改革,就需要根据具体情况来选择和设计改革方案,并在具体的教学改革实践中,通过以下特定的形式或方式来贯彻、落实。
提倡“情境教学” 新的教学观主张重视学生个人的经历和体验在教学中的重要作用,重视情感和意向因素对教学过程的重大影响,因而强调要营造一种情境交融的教学环境。许多教师在自己的教学实践中创造了很多很好的办法来营造这样一种教学环境。虽然具体情况各有特色,但其核心要素是一致的,即具有情境交融的特点。人们把这些行之有效的教学方式称之为“情境教学”。情境教学的特点是:教学内容形象生动,注重调动学生情感、营造学生参与氛围、引导学生自主发现。总之,把学生的认知活动与情感活动结合起来,把学习活动与师生之间、学生与学生之间交往实践活动结合起来。
重视“实践教学” 新的教学观强调重视实践教学。实践教学对学生素质的全面发展具有特殊作用。我们可以从3个方面把实践教学与课堂讲授作一比较说明。
其一,从学生“角色”的角度考察,实践教学具有单纯课堂讲授所没有的优势。在课堂讲授中,学生基本上只是个被动的接受者;而在实践教学中,学生在一定程度上是主动的探索者。因而,在实践教学的氛围中,比之课堂讲授的氛围,学生的主体精神更易于激发出来,学生的内在潜能也更易于激发出来。
其二,从教学“内容”的角度考察,实践教学也具有课堂讲授所没有的优势。在课堂讲授中,教学内容一般是某课程的基本概念、基本原理和基本素材之类,讲授方法偏重于分析、演绎;而在实践教学中,学习内容一般是综合性的,学生需要综合运用课程内容解决某个具体问题。这样,就把学生置于必须自主解决问题的情境中,使学生获得亲身体验的机会,有利于学生实现对教学内容的内化。
其三,从教学“过程”的角度考察,实践教学也具有课堂讲授所没有的优势:在课堂讲授中,只需要学生在老师的引导下积极思考(即动脑)就可,一般不要求学生动手操作;而在实践教学中,学生必须既动脑又动手。手脑并用,就给学生提供了发展自己能力尤其是创新能力的机会。
组织好“活动课程” 新的教学观特别倡导多组织和组织好“活动课程”。因为活动课程具有特殊的育人作用,主要表现在以下方面。
其一,活动课程有利于学生自主学习。学生在教学中居于何种地位,这是新教学观与传统教学观的本质区别之一。传统的学校教学以教师、教材、课堂为3个中心,使学生被迫处于一种封闭的环境中。课程是计划性的、指令性的,教学方法是批量式的、程序化的,这就使得学生在整个教学过程中失去了应有的主体性。而活动课程打破了教师、教材、课堂3个中心,把学生的主体性还给了学生,有利于学生自主地学习。
其二,活动课程有利于学生直接体验。传统教学过于强调学生对知识的接受而忽略了学生的直接体验,即注重结果而不注重过程。然而,学生只有通过对客观事物规律发现过程的亲身体验,即在学习过程中通过实践活动直接体验,才能真正理解教学内容,才能真正懂得学习的意义和价值,才能养成探索、追求真理的科学精神。
其三,活动课堂有利于学生个性养成。在人的个性中,最本质的东西是人格的独立性、自主的积极性和创造性。在当代这样一个科技、经济和社会迅速发展变化的时期,人的态度、精神、情感、价值观等,比知识、能力、技术更重要。因为知识可以通过传授而获得,然而态度、精神、情感、价值观却不可能依靠传授和训练来获得,只能在自主的实践中养成、在广泛的社会交往中形成。活动课程就提供了这样的有利条件。
总之,当代知识形成观发生的变革,有力地带动了学校课程观和教学观的变革。学校课程观和教学观的变革,又必将有力地促进学校教育的深刻变革。
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[4]夏正江.论知识的性质与教学.华东师范大学学报:教育科学版,2000(2).
1虚拟现实技术及现代环境艺术设计概述
1.1虚拟现实技术概述
虚拟现实技术简称VR技术,是现代化科学技术应用发展实施之后形成的一种新型技术,在其技术的应用形成中,借助电脑模拟产生三度空间折叠的虚拟世界,能够在视觉、听觉以及触觉上进行感官模拟,让其使用者,能够如临其境一般的感受到其技术应用带来的冲击。按照虚拟现实技术在现代化社会发展中的技术应用表现来看,其整体的技术应用和现代化三维立体整合技术相关,也就是在三维立体整合技术应用实施中,将整体的技术应用控制和现实技术应用结合,保障在现实技术应用结合处理中,能够为整体技术应用控制性能转化奠定基础。从虚拟现实技术应用的技术表现形式来看,其整体技术应用中的表现形式共分为以下几点:一是对于显示技术的应用,主要是建立在三维立体展现技术实施之上,将三维立体化技术展示作为整个技术应用实施中的关键性技术展现。二是对于声音技术的应用展示,借助虚拟现实技术应用,能够按照声音的特性化分析进行对应的信号传达转变。三是对于语音技术及感官技术的应用,整个技术应用中采用的是自然语言,将自然语言和技术应用结合,从而发挥出其技术应用中的整体性技术控制能力,实现技术应用的智能化发展[1]。
1.2现代环境艺术设计概述
现代环境艺术设计指的是按照现代环境设计工作开展需求,将整个环境设计中的要素明确,并且借助现代环境艺术设计中的技术处理,对环境设计进行科学化分析。同时在环境艺术设计规划分析中,还将空间装饰、造型构造和色彩装饰等都作为整个环境艺术设计中的关键性技术进行规划,以这种技术的应用规划实现了整体环境设计工作的科学性转变。按照我国现代化社会经济建设发展中对于现代环境艺术设计的定义来看,其整体艺术设计的内涵主要指的是按照环境整合中的需求,将区域性环境设计要点明确,保障在整个区域性环境设计要点的整合处理中,能够为整体的景观设计奠定基础。因此,现代环境艺术设计也可以被称之为景观艺术设计。其对应艺术设计中需要按照具体的居住需求进行景观的选择与设置,这样才能满足整个环境内的居住生活应用需求。随着我国环境艺术设计工作开展需求越来越多,为了将整体的环境艺术设计能力提升,已经在高校学生教育工作开展中,将现代环境艺术设计作为一门专门的课程和学生教育结合,力求通过环境艺术设计工作的开展整合,提升其整体艺术设计能力[2]。
在我国现代化经济建设发展速度逐渐提升背景下,针对于现代环境艺术设计工作开展也越来越重视,在完善整体环境艺术设计工作开展的同时,应该按照现代环境艺术设计工作开展中的整合需求,将整体的环境艺术设计技术应用能力提升,借助虚拟现实技术进行现代环境艺术设计工作开展就是对现代环境艺术设计工作开展提出的一项新型技术应用。借助虚拟现实技术应用中的三维立体展示技术,能够将整个技术应用中的环境设计工作开展实践好,保障了其整体技术应用的科学性提升。同时按照虚拟现实技术应用中对于现代环境艺术设计的模型构建分析,能够将整体设计中的科学性展现,这对于现代环境艺术设计工作开展而言是非常重要的一项技术应用。另外在我国现代化城市化建设发展进程逐渐转变提升背景下,针对于现代环境艺术设计工作开展也提出了新的要求,而借助虚拟现实技术应用是转变和提升现代环境艺术设计工作开展的一项关键性因素,因此必须要注重对二者技术应用的整合控制[3]。
随着现代化科学技术的不断发展,虚拟现实技术和现代环境艺术设计工作开展的前景也在不断的转变,在两者技术应用控制的科学化转变下,实现了环境艺术设计与虚拟现实技术应用的科学性控制能力提升。就我国现代化虚拟现实技术的应用发展来看,其整体技术应用发展已经实现了是可视化及智能化发展,在其技术应用发展下,能够将现代环境艺术设计实现三维立体技术设计转化,保障了整个环境艺术设计的科学性发展效果提升,同时也满足了整个环境艺术设计工作开展的技术应用科学性转化能力提升。这对于未来环境艺术设计工作开展的科学化转变而言是非常重要的一项技术转变,为了提升整体的环境艺术设计能力转化需要按照具体的技术应用进行二者技术实施的整合发展,这样才能促进两者技术应用的双向化发展[7]。
结语
综上所述,在现代环境艺术设计中,为了将整体的环境艺术设计能力提升,已经将虚拟现实技术与具体的环境艺术设计结合,在虚拟现实技术的应用下,实现了现代环境艺术设计的科学化转变。并且在其技术的应用辅助下,全面的提升了现代艺术环境设计工作开展的实践性能力提升。随着未来科技的发展,现代环境艺术设计与虚拟现实技术的应用前景发展也将逐渐实现科学化发展整合,最为直接的一项技术应用就是在VR技术应用下,实现现代环境艺术设计的可视化管理,达到其整体艺术设计能力提升目的,为现代环境艺术发展的科学性转变奠定基础。
参考文献
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[7]杨砚楷.浅谈虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用[J].美术教育研究,,25(2):76-76
3.1直观性效果展现有所提升
在虚拟现实技术应用和现代环境艺术设计工作开展的结合中,能够借助三维立体展示技术,将整个技术应用中的现代环境艺术设计工作开展体现出来,并且能够对整个环境艺术设计中的要素进行科学的分析。对应的环境艺术设计管理者,在进行环境艺术设计工作开展实施中,将对应的环境艺术设计效果图,按照其设计中的要素控制,将对应的参数及数据录入到虚拟现实技术系统处理中,这样借助虚拟现实技术,就能够直观的展示出其技术应用控制的艺术设计效果,保障了整个环境艺术设计的科学性能力提升。按照这种技术应用展示,对应的环境艺术设计管理者,能够在虚拟现实技术应用辅助下,及时的将整体技术应用控制中的技术处理要点控制明确,实现了整体技术应用的直观性表达。对于现代环境艺术设计的科学化转变具有重要性研究意义,对应的环境艺术设计管理者,应该注重对其设计中的艺术应用分析,这样才能提升整体的环境艺术设计能力[4]。
3.2艺术设计准确性有所提升
现代环境艺术设计工作开展中,其对应的艺术设计资金投入计算是较为重要的一项管理工作,只有保障在整个环境艺术设计工作处理中,能够按照现代环境艺术设计工作开展中的整合,将对应艺术设计工作开展中的要点控制明确,这样才能满足现代环境艺术设计工作开展的科学性转变。借助虚拟现实技术能够实现其整个技术应用中的技术实践转化,并且保障在整个技术应用控制中,能够为现代环境艺术设计工作开展能力提升奠定基础。作为现代环境艺术设计管理者,及时的按照环境艺术设计工作开展中的需求,将对应的艺术设计参数录入到虚拟现实技术处理系统中,在其系统技术应用控制处理中能够将整个环境艺术设计中涉及到的成本进行细化,保障了整个环境艺术设计工作处理的科学性转化,对于现代环境艺术设计成本控制工作的处理是非常重要的一项管控技术[5]。
3.3艺术设计配景展示能力提升
现代环境艺术设计工作开展中,其对应的环境艺术设计对景观的配置是较为重要的一项管理工作,只有保障了整个环境艺术设计中的景观配置科学,这样才能满足现代环境艺术设计的科学性运转能力提升。借助虚拟现实技术应用,能够将整个环境艺术设计中的景观配置进行充分性化,保障每一处景观设计配置都能够复合现代环境艺术设计工作开展需求。同时在虚拟现实技术应用控制下,也能够对整个环境艺术设计工作处理中的景观与配景处理,对于不同区域内的景观配置采用不同的配置方案,提升景观配置的舒适性,这样才能保障整体的景观配置满足环境艺术设计工作开展需求。例如,按照虚拟现实技术应用,将其整体技术应用中的景观配置进行细化分析,并且出具不同的景观配置方案,供景观艺术设计管理者选择,实现了整体的景观配置展示能力提升。
3.4设计交互性有所提升
虚拟现实技术应用中最为重要的一项技术应用就是技术应用的交互性,按照其技术应用交互性处理,将现代环境艺术设计工作开展和具体的技术应用交互结合,保障在技术交互处理中,能够为整个景观设计中的直觉性感官体验奠定基础。以虚拟现实技术设计为主的现代环境艺术设计,在其设计技术的实施中,能够让设计者借助虚拟现实技术进行感官技术应用控制,保障在整体的感官技术应用控制处理中,能够为整体技术应用控制的科学性奠定基础。同时还能够在现代环境艺术设计工作开展中,借助虚拟现实技术应用,让用户进行感官体验,在用户感官体验过程中,就能够按照具体的景观设计工作处理,进行对应的景观技术应用科学化发展,实现了整体环境艺术设计能力提升,满足了用户的景观设计需求[6]。
虚拟现实技术在建筑设计中的应用论文
摘要:虚拟现实技术是一项综合性建筑设计方法,减轻设计人员劳动强度,缩短设计周期,提高设计质量,节省投资。设计者设计的建筑物与工程单位可在万维网上相互沟通交流。
关键词:虚拟现实 建筑设计 计算机辅助设计 建筑物
1 前言
计算机技术用于建筑设计已有多年,计算机辅助设计(CAD) ,主要是帮助设计者把设计、计算、画图、数据存储和处理等繁重工作交给计算机完成,而设计者把主要精力用于创造性构思。计算机产生的设计结果,可通过图形设备向设计者展示,并可模拟,允许设计者作出修改。虚拟现实(简称VR) 技术能创造身临其境的感觉。
虚拟现实也称虚拟环境或虚拟真实环境,是迅速发展的一项综合性计算机、图形交互技术,它集成了计算机图形学、多媒体、人工智能、多传感器、网络并行处理,利用计算机生成的三维空间形象实现的目标合成技术,通过视、听、触觉,以图表及动画方式呈现,让观看者“眼见为明”。它改变了传统的计算机辅助设计被动静态的信息传递方式。它的特性包括:
(1) 交互性(interactive) ;
(2) 想像性(imagination) ;
(3)沉浸性(immersion)。
虚拟现实就建筑视觉模拟的可行性而言,应用领域可包括:建筑物模拟、室内设计模拟、城市景观模拟、施工过程模拟、物理环境模拟、防灾模拟、历史性建筑模拟等。在建筑设计中既要进行空间形象思维,又要考虑到以用户的感受为核心,是一连串的创新过程,包括规划、设计、建设施工、维护等。巨大的成本和不可逆的执行程序,不能出现过多的差错,虚拟现实是一种可以创造和体现虚拟世界的计算机系统,虚拟世界是整体虚拟环境或给定仿真的对象的全体,充分利用计算机辅助设计和虚拟现实,可减轻设计人员的劳动强度,缩短设计周期,提高设计质量,节省投资。虚拟现实技术在建筑设计中应用广泛。
2 展示建筑物的整个信息
现阶段的二维、三维的表达方式,只能传递建筑物部分属性的信息,并且只能提供单一尺度的建筑物信息,使用虚拟现实技术可展示一栋活生生的虚拟建筑物,使人产生身临其境之感,设计不仅仅是设计者的事,住户、管理部门都可起到辅助决策的作用。
3 远距离浏览
设计者设计的建筑物与工程单位可以相互沟通交流,通过万维网达到远距离浏览,也可以以计算机语言开发与虚拟现实造型语言整合,虚拟现实用于Internet 网中提高其普遍性与实用性。
4 实时多方案比较
在建筑设计过程中,一般都会对设计的建筑物提出不同的设计方案,对未来建筑物的形象做多种设想,在虚拟的建筑三维空间中,可以实时地切换不同的方案,在同一个观察点或同一个观察序列中感受不同的建筑外观,这样,有助于比较不同的建筑方案的特点与不足,以便进一步进行决策。事实上,利用虚拟现实技术不但能够对不同方案进行比较,而且可以对某个特定的局部作修改,并实时地与修改前的方案进行分析比较。
5 专用的人机接口交互
人机接口是使用者与计算机沟通的桥梁,它是代表使用者意图的转换及计算机程序的执行,良好的人机接口的建立,可减少使用者对系统的学习时间和增强系统的`使用效率。在虚拟现实技术建筑设计中,必须有特定的人机接口模式:
(1) 使用者模式。使用者直接进入虚拟现实中,进行观测与互动操作,以第一人称的观测方式,进行虚拟现实的沉浸观察,隐藏的接口,只有在使用时才出现;
(2) 代理者模式。在虚拟现实中,常因沉浸环境与现实环境的感性差距,而造成空间迷失现象,以至于使用者无法掌握虚拟现实中的状态,以空间代理者的虚拟环境信息的提供,以第一和第二人称的观察方式,进行虚拟环境中的观测;
(3) 监控模式。使用者以第三人称的方式,监控虚拟现实中所有的现实状态,并进行虚拟物的监视与控制,而接口的产生与虚拟现实的种类并无绝对的关系;
(4) 浸入操作模式。将控制虚拟现实物的接口,置于虚拟现实中,以进行仿真式的操作模拟,使用者以
第一人称的操作方式,对虚拟物进行控制。从系统整合的观点来分析建筑设计,系统的接口连结不当,影响设计质量和施工程序。
虚拟现实系统基本上有两种:模型式和图像式。以模型式虚拟现实,以虚拟现实造型语言(简称VRML) 为主要描述语言,使得建筑设计可用计算机进行三维建模,利用效果图和三维施工图与资料库,并利用虚拟现实技术连结到资料库作为实时模拟操作。虚拟现实造型语言,可用来在万维网(3W) 中定义与更多信息相关联的三维世界的布局和内容,使之能够在一个交互的三维空间中很容易地被表达出来。当虚拟现实造型语言浏览器启动后,它会将虚拟现实造型语言中的信息解释成虚拟现实造型语言空间中的建筑物的几何形体的描述,一旦VRML 空间被用户的浏览器解释,它将提供实时显示,一秒钟可以显示多次,这样,用户的机器上将会有一个活动的场景。
6 应用实例
荷兰的虚拟现实技术起步较快,Eindoven 大学的Calibre研究院已用虚拟现实技术进行设计和咨询,他们开发的软件包由一组类CAD 的函数组成,称为CAAD 软件,为建筑结构的创建、修改和可视化提供了工具包, 它支持Auto CADDXF 文件的输入输出,而且能够用于虚拟环境中增加动画和对象的动态行为。已用该系统模型化了一座小城市,具体目标是在河中小岛上设计一栋博物馆。这座城市由好几百栋建筑物组成,坐落在河边斜坡上,可以俯瞰小岛。首先,数字化该城市的地图,创建基本的Auto CAD 模型;其次,按真实三维位置安排每栋建筑物,同时也考虑山坡的轮廓;再次,加上建筑细节,如门框和窗框设计,以便标准地表现该城市的美学特征。该应用实例让人们领略了该领域和他们所取得的成果。
在美国洛杉矶和费城的虚拟建筑三维模拟系统被认为是全球最成功的虚拟建筑模拟系统之一。各国对虚拟现实技术都在研究和应用,我国也一样,在虚拟世界建筑方面,都已制作和展示了复杂的虚拟世界模型。虚拟现实技术所涉领域十分广泛,技术潜力巨大,在建筑设计中应用前景广阔,但软硬件投资巨大,可重复性低,如计算机辅助设计/ 制造数据库/ 计算机辅助工程,多媒体/ 台式视频,图形艺术,形象/动画制作,科学可视化,实时模拟等的硬件价格很高。
7 结语
总之,虚拟现实技术在建筑设计中的应用随着网络的发达及计算机软硬件的进展,应用层面会更广,成长幅度会更大。网络传输的便捷与快速处理,利用计算机科技来呈现建筑设计成果,已成为新的趋势,而且技术日新月异。
[论文关键词]虚拟现实技术 虚拟实验室
[论文摘要]在教学中运用虚拟现实技术不但能有效的提高教学效果,激发学生的学习兴趣,而且还能提升教学过程中的科技含量。阐述虚拟现实技术在教学中的重要作用,重点探讨在各基础学科中虚拟现实技术的运用。
一、引言
随着计算机技术的飞速发展,虚拟现实技术已经从前沿的航天、军事领域开始进入教育领域,并涉及高等教育的各个学科。计算机变成实验台,软件变成仪器,网络变成实验室的虚拟现实技术能形象生动地表现各个学科的教学内容, 有效地营造随技术发展的教学环境,提高教学质量。
二、虚拟现实技术概述
虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及显示技术,生成三维的虚拟环境,介入者利用键盘、鼠标等输入设备,或者带上头盔、数据手套等传感设备进入虚拟环境,在虚拟环境中进行实时交互,并且能够感知和操作虚拟环境中的各种对象,获得身临其境的感受和体验。
虚拟现实技术具有沉浸感、交互性和想象力三个基本特征。在具体的教学实验中,学生可以作为主角存在于虚拟环境中,对虚拟环境内的物体进行操作并从环境中得到自然的反馈,而且当学生沉浸在多维信息空间中时,能够主动地获取知识,寻求解答,形成新的概念。
虚拟现实技术以其诸多的优点决定了它在教育领域中的重要作用。
一是避免真实实验或操作所带来的各种危险并降低真实实验的实验用品损耗;
二是在虚拟实验中可以获得与真实实验一样的学习效果,还可根据实验教学发展需求“引入”新设备,不断对新设备进行扩展。三是彻底打破空间与时间的限制。总之,虚拟现实技术结合多媒体技术和计算机网络,能提高实验效果与效率,充分发挥教学优势。
三、虚拟实验室的实现
虚拟实验室是由虚拟现实技术生成的.一类适于进行虚拟实验的实验系统,包括相应实验室环境、有关的实验仪器设备、实验对象以及实验信息资源等。在虚拟实验室中,学生能够在计算机建立的三维的模拟实验场景中从不同的视角观察一个实验对象,通过鼠标的选择或者拖曳操作便可完成与虚拟实验对象之间的交互。
(一)仿真实验
虚拟实验室实际上就是数字化的仿真技术在实验教学中的应用,一个真正的虚拟实验教学系统的前台是多媒体或是虚拟化的环境,后台是实时仿真的过程。
目前的仿真软件很多,如EASY-T、VT-LINK3.3、SPW、Cadance、Mentor、MatLab、Protel、LabView、OpenGL、MultiGen等。在构建虚拟实验时,应根据具体需求,选择合适的开发工具。如何将计算机仿真技术与虚拟化的仪器或多媒体环境有机的结合起来是虚拟实验室建立的关键和核心技术。
(二)支持技术
目前国内外对虚拟实验室的开发大致采用以下几种方法 :
1.使用JAVA+VRML进行开发。Java目前已经成为跨平台应用软件开发的一种规范,主要讨论对象行为。VRML 是一种虚拟现实建模语言,着重于虚拟场景中对象的特征。采用JAVA+VRML混合编程是实现较复杂动态场景控制等高级交互功能的有效方法。但基于VRML虚拟现实的虚拟实验在制作上较复杂,客户端需要有大量的专业的设备(如头盔、触觉手套等),附加成本较高,并且运行VRML对客户端计算机的性能要求也很高。 "
2.使用ActiveX控件进行开发。ActiveX技术是Microsoft为适应网络发展的需要而将OLE技术在Internet上的重定义。在虚拟实验室的开发过程中,代码复用性对于持续开发过程尤为重要。可以利用VB、VC++、Delphi、Builder等任何一种支持COM规范的开发工具来进行ActiveX控件的开发。由于ActiveX控件只能运行在基于Microsoft Windows的操作系统,因而移植性和通用性较差。
3.使用QuickTime VR进行开发。QuickTime VR(简称QTVR)是新一代的、基于静态图像处理的实景建模的虚拟现实技术。QTVR可以应用照片、录像或数字图像等离散数据来创建虚拟环境,完成三维空间及三维物体的造型,并实现全方位观察。具有更高的真实感、更丰富的图像和更鲜明的细节特征。QTVR制作简单、周期较短、可控性也很强,对开发一些简单的网络实验教学软件的难度不大。
4.使用FLASH进行开发。FLASH是一种基于矢量的图形系统,具有短小精悍、任意缩放、兼容性良好、嵌入ActionScript脚本功能等特点。而且Flash中的工作组功能极为强大,包含一套新的工作流程,可自动更新Flash网站的数据驱动,从而大大节约了开发者的时间。因此,FlashActionScript是网上教学虚拟实验室开发的最佳平台。
(三)功能模块设计
无论建设哪个学科的虚拟实验系统,从功能模块上均可划分为三个部分。
1.网络服务。用户可通过网络注册个人信息并经过验证后登录虚拟实验系统。登录该系统后学生可自主选择将要进行的实验,并根据实际需要获得相关的指导。
2.仿真实验。采用计算机仿真技术来构建实验模型,设计出用于测试的虚拟仪器设备、实验线路或回路、实验元器件或构件库、判别实验效果的评价标准等。用户选择相关的仿真实验以后,根据提示进行相关的操作,观察实验现象并记录实验结果。
3.数据库。为虚拟实验系统提供相关的数据服务。维护虚拟实验系统的数据信息及用户的相关权限,为仿真实验提供支持。
四、结束语
如何将虚拟现实技术很好地运用于教学中是目前教育领域发展的一个新热点。虚拟现实技术在教学中具有广阔的应用和发展前景。虚拟实验的普及能更好的提高教学效率,优化教学过程,达到更好的教学效果。
参考文献:
[1]许又泉、谭敏生、邓轶华,网络虚拟实验室及其实现方法研究[J].邵阳学院学报(自然科学版),20XX(03).
摘要:为了顺应虚拟现实在教育领域的必然发展趋势,提出了基于HTC Vive的教学软件开发,而开发过程的核心就是交互技术的实现,通过对交互设备的分析,从输入设备和输出设备两个方面来进行交互技术的详细研究,并通过交互技术在教学软件开发中提供的理论和技术支持来阐述虚拟现实环境下教学软件开发的必要性与科学性
关键词:虚拟现实;反馈;交互;用户界面;教学软件
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-304428-0086-03
Abstract: In order to conform to the inevitable trend of the development of virtual reality in the field of education, the development of teaching software Based on Vive is put forward, realizing interactive technology is the core of the development process. By analysis of interactive devices, a detailed study of the interactive technology from two aspects of input and output devices is commissioned, and with the support of theory and technology of interactive technology in teaching software development, expounding the necessity and scientificalness of the development of teaching software in virtual reality environment.
Key words: virtual reality; feedback; interaction; user interface; teaching software
虛拟现实的出现使得教育手段更加完善,教学环境逐步趋于虚拟化,教学与虚拟现实的结合为教育教学开辟了新的领域,教学方法也更加具备科学性和真实性。如今虚拟现实的迅速发展,无疑将开启一种新的教学模式——身临其境的教学模式,相比传统实验室教学更
具备安全性,相比传统的情景式教学更具备情境性。HTC Vive教学软件的开发核心是真实的交互体验,交互技术的实现对于教学效果的体现是成正比的。HTC Vive是基于PC端的,所以交互技术是从输入和输出设备两方面来体现。
1 VR中的输入输出设备
一个完整的虚拟现实教学软件系统包括五个部分:虚拟学习场景、计算机、VR教学软件、输入设备和输出设备。所以教学中的交互必须在这几个部分中实现,虚拟头显的操作基本已经脱离鼠标和键盘的操作,依靠的是手柄、游戏杆或遥控器等媒介来实现,我们与虚拟世界的连接点在于头显中的视屏和手柄设备,也就是输入设备和输出设备,对于计算机和虚拟世界并没有直接联系,VR软件作为一个媒介连接电脑与设备,所以交互技术最终要实现在输入与输出设备上,输入设备的交互实现主要是通过对设备的触摸、移动和按压等,输出设备的交互实现主要体现在声音反馈和震动反馈等。因此,交互技术的开发主要围绕这两个部分来展开。一个完整的虚拟现实学习系统如下图:
1.1 输出设备
交互最终的效果体现在对使用者五官的刺激上,基于输出设备的交互方式大多通过听觉来实现,目前为止,只有极少数的虚拟现实设备能够实现对嗅觉与特殊触觉的刺激。这种基于输出设备交互技术在教学中的较为简单的体现就是声音与震动的反馈。
1.1.1 声音反馈
HTC Vive交互中声音的反馈来自于电脑的声卡的输出功能,外接耳机与音响就是将声卡的输出功能具体化,声音反馈本质上就是一种交互,是人作用于虚拟世界后产生的效果以声音的形式展现出来。这种交互形式相对简单,也是我们平时最为常见的一种交互形式。
1.1.2 震动反馈
震动反馈看似复杂,但是对于程序的编写人员来说实现却相当容易,引入VRTK工具包就可通过简单的设置震动的Strength(强度)、duration(持续时间)以及pulseInterval(震动间隔)来调节震动反馈的效果,强度的范围一般为0-3999,所以在不同的场景中,震动的反馈方式可以实现多样化,以呈现出更逼近真实的体验。这种震动反馈也只是简单的触觉体验,而对于在特殊场景下产生的特殊触觉却依旧无法实现。这种震动反馈可应用于教学开发中的直接传递给学习者的一种实质性提示。
1.2 输入设备
传统的基于移动端或PC端的教学软件交互主要是通过键鼠和屏幕操作来实现,而HTC Vive依赖于输入设备的交互形式主要是通过对输入设备的触摸和按压等,并且HTC Vive虚拟现实设备可通过一种激光定位的形式将捕捉到的动作转换为数据录入电脑,然后通过分析数据将动作在虚拟世界中再现从而实现一种交互,这种交互技术在x-box和一些电视一体游戏机中也有过一定的体现。
输入设备是教学软件中交互技术的主要载体,基于HTC Vive的输入设备主要包括激光定位器,头戴显示器和手柄,手柄作为虚拟现实交互的主要媒介也是交互技术开发的重中之重。
虚拟现实促使教学模式发生改变,交互技术的支持突破了传统的教师掌握课堂模式,学生主动进行学习,有利于创新思维和能力的开发。几种友好的UI界面和立体展示的接近真实的学习环境很大程度上提升了学生学习兴趣,进而提高学习效率。endprint
2.1 激光定位技术
HTC Vive虚拟现实设备中自带有激光定位器,通过定位器我们可以直接实现场景内外漫游的同步,用户可以很容易实现两种漫游模式,站立式与房间模式,但 HTC Vive激光定位器的内部设计较为复杂,在-间,加利福尼亚大学戴维斯分校的一名虚拟现实研究人员Oliver Kreylos详细的分析了HTC Vive的激光定位器,这篇分析涉及了定位器的更新频率与延迟、跟踪抖动、惯性定位推算、漂移校正以及准确度等几个方面,这对于Vive开发人员可以说是非常好的一件事,尽量降低不必要的误差,提高准确率,实现高效率、高精确度、高仿真的交互。这种室内动作和定位的技术对于虚拟实验室这类区域性教学软件的.开发有着突破性的价值。
实验室教学活动的重要组成部分,亲身实验的效果远比单纯的理论教学更有说服力,并且能够产生更好的学习效果。但是教学实验的时间、空间问题矛盾较为突出。昂贵的设备和实验材料经费是主要矛盾,而基于HTC Vive的虚拟现实实验很好地避免了这个问题,时间不限,足不出户便可实验。同时生物和化学方面的实验危险性也是极其突出的矛盾,而交互技术支持下的虚拟现实实验将没有任何危险性,但是又与现实实验有接近同样的体验。
2.2 手柄交互技术
在教学手段方面,相对传统基于移动和PC端的教学软件开发而言,交互技术的加入使得互动式的启发教学尤为明显,尤其体现在对手柄的操作。身临其境、自主控制的人机交互,视觉、听觉、触觉的生动展示提供了生动活泼的直观形象思维材料,形成知识点,将原本平面化的事物展示在眼前。
手柄是教学中实现交互的最重要设备,如通过菜单按钮、touchPad、系统按钮、扳机键和侧面的手柄按钮等。首先通过手柄实现交互的最简单方式就是触碰,不需要任何按键,如在一些虚拟世界中,我们需要将手柄做成教学软件中需要的模型,那么触碰就是必不可少的交互方式,以Unity游戏引擎开发为例,这种交互技术的实现与传统的教学软件开发中Trigger(触发器)的实现原理一致,在手柄模型接触到物体、停留在物体中和离开物体时,分别调用Unity内置的OnTriggerEnter、OnTriggerStay和OnTriggerExit函数并在函数内实现相应的功能即可,这种交互技术在由电脑屏幕操作到虚拟现实操作转变过程中其本质原理是不变的,只是在展示给用户的使用形式上发生了改变,所以相对于开发人员来说,由普通的2D和3D电脑手机游戏转向虚拟头显游戏开发过程中,这种交互技术是最容易理解和掌握的。
再者就是HTC Vive虚拟现实教学软件开发不同于传统教学软件开发的交互技术,总体来说可以归结为一种UI的交互,在Stream平台中,成型的基于HTC Vive的教學软件已经越来越多,但是交互技术可以说是万变不离其宗,其中一部分是通过手柄下方的Trigger扳机键来实现虚拟环境中按钮的打开与关闭,这方面与传统的Unity开发按钮的使用原理也不尽相同,但是大部分项目使用的是最为常用的交互技术——射线交互,用户在使用手柄过程中可在虚拟环境中的手柄上端发射出一条激光指针,通过指针与另一端的UI进行交互,这种交互技术主要是通过引用VRTK中的SimplePointer来实现,通过动态的设置射线接触UI的过程中UI产生的颜色和形式的变化来实现交互,这种交互技术脱离了传统媒介的交互模式,充分地展现了虚拟学习场景中独具时代感的交互模式,在虚拟学习场景中实现了未来康宁玻璃式的交互方式,并且充分展示了手柄的独特与灵活之处,所以这种射线交互技术得到了最为广泛的使用。同时另一种射线交互Bezzier Pointer,也就是我们常说的贝塞尔曲线,通过简单的接触TouchPad就可以在虚拟学习场景中实现瞬移,TouchPad就相当于整个虚拟学习场景地面,通过手在TouchPad上滑动取点,就可在虚拟学习场景中选择对应的瞬移终点,这种交互技术将虚拟世界复杂的不规则曲线运动变得规则,同时又解决了虚拟现实项目运行所需的空间限制问题,仅需站立模式就可实现房间模式所能实现的效果,将Bezzier曲线巧妙地应用于虚拟教学中,可以说这种交互技术实现了一举多得的效果。
最后一种利用手柄实现的交互技术我们称之为手柄菜单,简单的手柄菜单就是在虚拟手柄上方添加一个UI,可通过编写手柄按键来实现UI的隐藏与显示;稍微复杂的手柄菜单也就是RadiaMenu(环形菜单),通过将RadiaMenu 预制体绑定到对应的控制器下,并设计环形菜单的图案与点击事件来完成编写,用户可通过滑动触摸TouchPad来选择对应的环形菜单按钮从而实现交互。这种手柄菜单也是目前Vive开发中较为常用的一种交互技术。
2.3 头显凝视技术
学习者在学习过程中,交互形式多种多样,而最为简单的一种方式就是用眼睛观看,这种技术在以往任何形式的教学软件中都未曾实现,但是基于HTC Vive的虚拟现实教学软件却可以实现,这种交互技术叫做凝视,凝视反映出头显在作为一种输出设备的同时,也可作为一种输入设备。
SteamVR_GazeTracker(凝视)是一种在没有手柄等输入设备的情况下,可以通过眼睛盯着某个物体看来实现的一种视点交互。我们只需要将辅组类添加到我们想要凝视的物体上,比如菜单等,就可以实现凝视的功能,这是不依靠其他设备,直接通过头显实现的一种交互技术。
凝视的原理实际上是从头盔的位置发出一条射线判断是否与物体相交来做选中或者交互的。而且因为凝视的精确度不高,所以没有做直接与物体相交,而是在物体的位置创建了一个平面,通过射线与平面相交的交点的位置与物体的距离来大概判断的。这个距离值是可以调的,主要是对Gaze In Cutoff和Gaze Out Cutoff两个参数设置来调整是否选中的距离。
头戴显示器交互的实现直接决定虚拟教学的沉浸程度。就角色层面而言,交互技术支持下的操作具备很强的沉浸性和交互性,比如虚拟驾校学习软件出现使得学生在虚拟环境中完全扮演一个学徒的角色,全身心的投入环境中,体验着只有真实驾校才可能有的体验,这对后面真实的学习起着一种过渡作用,角色化的学习更有利于对技能的掌握。
3 结束语
随着虚拟现实技术和开发引擎的不断发展,目前尚未成熟的基于HTC Vive虚拟现实设备的交互技术的开发也会逐步完善。这使得虚拟现实新领域的探索成为了未来教育发展的一种必然趋势,HTC Vive这类沉浸式头戴显示器的开发程度也会逐渐提升,更多的基于HTC Vive的交互技术将被开发出来,更多种的交互方式将被应用在教育教学之中,跟随时代的步伐,掌握最前沿的开发技术,已成为信息时代的需要,更是未来教育发展的需要。
参考文献:
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室内空间中的材质设计及其美学探析论文
室内设计的主要构成元素是材质,材质本身便具有天然的美感,它是室内设计的载体。每一种材料都具有天然的质感。它们给人以鲜明的视觉感受和触觉感受。好的室内设计可以让人心情舒畅,生活愉悦。室内空间的材质设计主要从功能和心理两个方面去考虑。设计的主体要“以人为本”。因此,我们从材料的本质出发,对现有的常见设计材料和设计方法进行了研究。对空间材料设计的“美”进行深入的分析。
0 前言
无论是动态的还是静态的,宁静的或者热烈的,简约的或是繁琐的。种类繁多的建筑每天在我们生活中都会出现。作为一个巨大的实体,它向我们传递着热情奔放又或者是宁静致远的意义。而这种缥缈的情感传递便是众多材质共同作用的结果。因此,对室内空间中的材质设计及其美学分析有着鲜明的现实意义。
1 材料及材质的概述
1.1 材料的定义
材料是人们从自然中通过特殊的提炼手段经过人工合成的物质。它是相当于一块还没有的雕刻的璞玉,介于人工提炼的原料和加工成品之间的物质。就现在的社会发展和市场需要,我们大致把材料划分为两个方面,一方面是建筑材料,一方面是室内装饰材料。
(1)建筑材料。建筑材料是建筑工程中必不可少的元素,它是构成建筑骨架的“基石”。充斥在建筑实体中的每一个部分。建筑材料从功能可分为两大类,一类是结构材料,一类是饰面材料。随着新型工业的不断发展,和人们思想境界的不断提高,这种界定已经不再那么清楚,在某些特定的场景下结构材料可以充当建筑材料使用。突破了规定界限,具有双重的建筑功能。(2)室内装饰材料。从字里行间中我们简单地了解到,所谓的室内装饰材料,目的便是对建筑室内进行装饰。而丰富的饰面材料极大地增加了室内的美感。在此期间,不仅使室内的功能逐步完善,还满足了人们享受生活的欲望。我们不得不承认“材料是塑造视觉形体的物质媒介”
1.2 材料的性质
材料自身具有较高的自然美,它本身蕴含着潜在的物理价值。我们对材料进行剖析研究,经过大量的实验我们总结出了材料本身具有的性质。而材料的性质简单的我们可以划分成两方面,一方面是材料的物质性。一方面是材料的人文性。
(1)材料的物质性。所谓的材料物质性其实就是材料在物理及化学方面的规范种类。在化学方面,根据材料的有机成分和生产过程可以分为纯天然材料和人工合成材料。在物理方面,我们普遍把常见的装饰材料分为两种,一种是金属性材料,一种是非金属性材料而金属性的材料我们常见的又可以分为无色金属(即黑色金属)和有色金属。[1](2)材料的人文性。材料的人文性我认为,通常是建立在物质性的基础之上。它是依赖材料物理方面所表现出的状态,而对人精神上产生反应。比如黑色和灰色会让人觉得深沉,红色会让人情绪热烈。依照这种现象,人们对不同的物质性特点所产生共鸣,这便是材料人文性的体现。
2 材料和美
2.1 材料是大自然的产物,天然具有美感
材料的天然质感使得他们本身具有天然的美,这种天然的美是指在没经过搭配加工时候便具有的。从现实的角度出发我们知道,材料物质性的表现往往主导着人们的思想。它的感染力是天然形成的,不会随着人们主观意识的改变。
2.2 材料的感知方式
在设计之初,因为人要作为设计的主导,所以一切的设计都要从人本身的特性上考虑。我们知道一个人是依靠自身感官去感知外面世界的,在此期间便产生了视觉、触觉、嗅觉、听觉、味觉。根据材料自身的物质性质,我们在对材料进行接触感知的时候便要依靠视觉、触觉、嗅觉。在这一方面味觉和听觉应用相对少一点。
(1)视觉。视觉在我们感知世界的过程中有着重要的作用。据研究表明,视觉接受的信息量占其他方式接受信息的85%以上。人们可以通过视觉直观的认识材料的物质性质。视觉可以主动地捕捉事物细小的变化,并且可以大范围的对外界事物进行感知。(2)触觉。触觉其实是将感知的事物抽象的传达到大脑之中,它可以很好的感知事物细小的结构及事物所处的状态,并且可以很好地感受环境的变化。
2.3 材质的表现形式
说道材质的表现形式,我们就要结合它的物质性质来进行分析。根据材料所具有的特殊物质性质,我们可以将材料的表现形式归纳为以下几种:色泽、纹路、明暗、色彩、形状、大小、光滑或者粗糙,温暖或者寒冷、柔软或者坚硬等。以上这些材料的表现形式,通过人的感知方式会在心理上反映出安全、紧张、高兴、温暖等情感。
2.4 材料美的体现
其实材料的美感是基于材料本身的质感和人特有的感知能力基础之上的。虽然每个人都是一个独立的个体,但是在情感认知方面我认为是有共同性的。所以相同的材料给不同的人来看会产生相同的情感。而人们在对这种情感追寻的过程中,便产生了美。比如纯色的木质材料就会给人温暖的感觉,金色的金属材料就会给人雍容华贵的感觉。[2]
3 常见的几种传统设计材料的应用及所具备的'美学感
3.1 木材
追溯我们国家的建筑发展史可以发现,木材在建筑设计上的应用几乎和历史一样悠久,可以说它是我国最老的建筑材料。在古代木质建筑充斥着人们的生活,无论是皇宫贵族还是平民百姓。因此,形成了我国独有的建筑风格和建筑体系。木材因为自身特有的深棕色和黄色色调,加上自然的纹路和肌理。使得木材给人以亲切、温馨、安全的美感。同时因为木材摸起来质地软硬适中,使得木材自身的可塑性变强,并且因为部分木材所具有的特殊香气,受到了大部分人的喜爱。
3.2 石材
说道石材我们不禁想起世界历史上的伟大建筑“金字塔”它便是通体用石头搭建而成。石材的应用和木材一样的久远。在世界建筑史上也有浓重的一笔。石材因为自身具有的坚硬特性和通常的灰色调,给人以稳重、坚固、有力的美感。依靠自身坚硬的物理特点,石材在现今的建筑行业仍然发挥着重要的作用,没有被历史演变而淘汰。
3.3 钢材
作为现今金属材料的代表,它一经出现便被广泛的应用。虽然它不具备木材与石材那样悠久的历史,但是依靠自身的可塑性和坚硬的特点在如今的建筑行业起着主导的作用。钢材因为自身具有的坚固性和可塑性加上本来的明亮色调及平整流畅的线条,给人以坚强、简约、深沉的美感。
3.4 玻璃
玻璃的出现总会伴随着清澈和明亮,通过视觉上的改变来影响人的感情。它透明的材质给人以优雅,高洁的感觉。通过对玻璃透明度的改变,又让玻璃具有了神秘感和变幻感。
3.5 织物
随着近代手工业和纺织业的发展以及玻璃的广泛应用,使得织物在现代室内设计起着重要的作用。由于它本身材质的原因,使得它质地柔软,易弯曲易折叠,有着与生俱来的亲和性。给人以温暖、舒适、亲切的美感。[3]
4 室内空间材质设计的方法
室内空间的材质设计基础是众多材质的相互搭配,集合现有的空间设计方法,在满足功能的情况下根据用户心理来合理地进行材料搭配。在设计时要遵循设计的整体性、实用性、目的性、美观性、舒适性。经过对材料色泽、明暗、肌理、纹路、质地的合理搭配,使得设计具有合理的节奏韵律,以此来达到室内设计美的要求。
5 结语
室内空间的材质设计是一项具有高度美感的工作,在工作的同时会间接的提高设计者的文化素养,和生活情趣。我们还应在实践中不断地总结经验,来更好地服务于大众。
虚拟现实技术在酒店管理中的应用论文
一、虚拟现实技术在酒店管理教学中的应用
1.1为酒店管理教学提供了一个广阔的学习的平台
虚拟现实技术在酒店管理教学中的应用可以让酒店管理人员学习到在实际生活中无法碰到的事例和问题,通过对一些问题的分析和探讨可以得到更多的解决办法。比如,酒店管理人员在现实生活中不可能那么倒霉的天天遇到一些极其复杂困难的事情,而在虚拟现实技术中就会碰到极难解决的问题,这时候可以让酒店管理人员大胆的去解决,在解决的同时,酒店管理人员就学习到了在实际酒店管理里中学不到的知识和经验。除此之外,虚拟现实技术在酒店管理教学中的应用还体现在可以为酒店管理人员提供一个多元化的管理模式。通过虚拟现实技术,可以使酒店管理人员接触到不同的管理模式,这样就会扩大酒店管理人员的视野,从而使酒店管理人员在进行管理工作时可以借鉴不同的管理模式,针对不同的问题采用不同的解决方法。从而使酒店管理人员得到更好的管理经验,给酒店带来很好的服务,使酒店获取更大的利润。
1.2对酒店管理者提出的各种管理模式进行模拟
通过虚拟现实技术就可以直接而真实的了观察到这一模式所产生的结果或后果。比如,酒店管理人员对现在的酒店管理模式提出了一些质疑,但是在现实生活中,因为对新方案的不确定和怀疑,酒店管理者提出的新方案往往会被否决,不被认可。但是,通过虚拟现实技术,就可以在特定的虚拟环境对新方案进行实践,而且在新方案的实践过程中也不会因为新方案存在的缺陷而给现实中的酒店带来什么重大损失。通过虚拟现实技术,可以很快的得知酒店管理人员提出的新方案是否可行,还存在哪些缺陷需要进一步的改进和完善,在经过虚拟现实技术模拟过的方案会让酒店的高级领导信服,从而可以使新方案得到应用。虚拟现实技术在酒店管理教学中为酒店管理人员提供了可供实践的环境,这样就激发了酒店管理人员的创造力,培养了酒店员工的信心。
1.3虚拟现实技术的沉浸性和交互性
虚拟现实技术的沉浸性和交互性使酒店管理人员在虚拟的管理技术中从事一定的工作,担任一定角色,这样酒店管理人员就可以全身心的投入到酒店管理工作中去,这样的虚拟环境有利于酒店管理人员将理论运用到实践中去,培养酒店管理人员的管理能力,增加酒店管理人员的管理经验。比如,在虚拟现实技术中,可以让一个没有任何管理经验的酒店管理人员从事一个高级的酒店管理,在虚拟的环境里,可以让没有任何管理经验的管理人员去面对一切酒店中出现的问题;可以让没有任何管理经验的管理人员提出一切他自己觉得可以实施方案;可以让没有任何管理经验的管理人员对酒店管理中的任何人员进行调动,对酒店的任何设施进行改变和装修。因为在虚拟的酒店环境中,管理者根本就不用担心做错决定会承担什么严重后果,也不会担心因为哪里的问题解决的不够好而被上级批评。在虚拟环境中对酒店管理进行反复的实践和练习,这样可以达到熟能生巧的地步,从而达到培训的目的。
1.4虚拟现实技术打破了时间和空间的限制
虚拟现实技术在酒店管理教学中的应用还体现在打破时间和空间的限制供酒店管理人员进行获取资源,使各国各地区的管理人员的管理经验都得到充分的利用,每个国家、每个地区都会因为风俗习惯的不同而产生不同的管理模式。作为酒店的管理人员,就应该拥有丰富的阅历和知识,针对不同地区的风俗习惯来管理酒店。虚拟现实技术的这一应用,满足了酒店管理人员的各种需求,方便了酒店管理教学。虚拟现实技术在酒店管理教学中的应用就是为了给各级的酒店管理人员提供必要的知识储备。打破时间和空间的局限,就不会因为资源配置的不公平而使接受的管理知识而受到限制。虚拟现实技术在酒店管理教学中的这一应用为酒店管理人员学习管理理论知识提供了方便,从而节约了资源和时间。
二、虚拟现实技术在酒店管理教学中的优势
2.1虚拟现实技术可以让酒店管理教学变得简单而容易
利用虚拟现实技术进行酒店管理教学,就不再把管理教学局限于酒店之中,酒店管理教学活动的范围和时间就得到了充分的扩大。虚拟现实技术在酒店管理教学中可以使接受者在虚拟的酒店中进行毫无顾虑的运用管理中的知识对酒店进行管理,而且在管理的过程中,会让酒店管理工作变得简单而方便。虚拟现实技术都是使用网络而进行交流,在这之中没有那么多的杂事耽误管理者,可以让不同的管理者之间更加方面的交流、传递命令、讨论管理方法,从而可以提高酒店管理人员的工作效率,更好地进行酒店管理。除此之外,虚拟现实技术还可以提供不同的酒店管理模式,可以让酒店管理人员对不同的酒店进行模拟管理,这样就可以增加酒店管理人员的管理经验,让真正实施酒店管理时可以因不同的情况而是用不同的.管理模式。管理是一门艺术,酒店管理更加是一门艺术,做得好就可以为酒店带来不可估量的利益,但做的不好也会带来不能弥补的损失。因此虚拟现实技术在酒店管理中教学就可以避免这样的损失,是酒店管理教学变得简单而容易。
2.2虚拟现实技术在酒店管理教学中可以激发管理人员的创造力,为酒店管理注入新的活力
管理在任何企业中都是十分重要的一部分,如果没有好的管理者对企业进行管理,那么这个企业是不能够在竞争如此激烈的今天持久的发展下去的。而且,管理并不是一成不变的,如果一个企业对于管理只是墨守陈规得,那么,这个企业也是不能够发展壮大的。在酒店管理中道理也是如此,酒店是服务行业,最大的竞争就是酒店员工的服务质量。这些不是物质设施,因此需要一定的培训和管理经验。虚拟现实技术在酒店教学中可以让酒店管理人员获得充分的管理经验,而且,通过虚拟现实技术,酒店管理人员可以根据特殊的环境进行特殊的管理工作,在进行酒店管理工作时也不必担心会不会带来严重的后果等,这样就可以激发酒店管理员工的创新能力,在实际工作中,酒店管理人员可能会受到现实因素的控制而不敢去想象新的管理模式,也没有想要改变现在的管理模式。但是,虚拟现实技术在酒店管理教学中就可以避免现实的局限,从而使酒店管理员工大胆而有信心的对酒店管理中存在的一些不足的地方或缺陷进行改进和补充。
2.3虚拟现实技术在酒店管理教学中的应用可以减少一些不必要的浪费
在酒店管理教学中,理论知识的学习是不能够满足酒店管理的工作的,只有进行实践才可以获得较好的酒店管理教学,哲学中有句话也说过实践是检验真理性的唯一标准,因此,采用虚拟现实技术进行酒店管理教学就可以使接受者得到充足的实践。实践离不开事件,有了问题才能够真正的能运用酒店管理教学中的理论来解决问题。如果对现实中的酒店管理问题进行实践,这样就会造成很大的浪费。几乎没有酒店会愿意让一个没有管理经验的管理人员来参与酒店的管理,即使有些酒店会聘用实习生,但是在实习生实习期间,酒店管理工作也不会交给实习生来完成,只会是让实习生在旁边学习。而这样一来,实习生就没有办法得到锻炼,想要从事酒店管理工作势必在短时间内是一个困难的事情。而通过虚拟现实技术就可以让酒店管理人员在不浪费时间让酒店没有任何损失的情况下进行实习和锻炼。这样就可以让酒店的管理人员在没有工作之前就拥有丰富的管理经验的同时还减少了酒店的一些不必要实习浪费。
2.4虚拟现实技术在酒店管理教学中的应用可以扩大酒店管理人员的管理模式而不仅仅局限于现实中酒店的管理模式
管理在现在社会中越来越多的受到重视,最主要的原因是因为管理可以让一个企业的工作效率得到提高,利润得到扩大。所以,拥有丰富的管理知识和经验是很重要的。管理知识大部分是从书本上学习的,虽然书本知识可以介绍各种层次的酒店在管理方面的做法,但是少了一定的实践锻炼还是会让酒店管理工作存在很多的疑问。而通过虚拟现实技术,可以让酒店管理者在虚拟现实中从事各种各样的酒店管理模式,可以在不同的国家和地区从事着各个层次的酒店管理,因此而获得各式各样的经验,在现实中也可以用虚拟现实中的经验而从事酒店管理工作,而且还可以根据现实中酒店的管理模式进行一些合适的改进和创新,使酒店管理更加的完美。
三、结语
虚拟现实技术作为一个新型的教学媒体,使教学变得方便、容易,同时还可以让受教者得到不同的锻炼。在酒店管理教学中,为管理者提供了更大方便、模式更加多样化的实践机会,让酒店管理者通过虚拟现实技术而获得管理经验,从而能够使酒店管理者更快、更好地适应管理工作,在酒店管理工作上做的更加出色。相信虚拟现实技术在酒店管理中的教学会等到更为广泛的推广,是虚拟现实技术得到大众的认可和广泛使用。
虚拟现实技术在建筑景观设计中的运用论文
摘要:
建筑设计行业结合时代的发展改变原有的设计方式,将数字多媒体技术和虚拟现实结合,目前建筑设计者最常用的虚拟技术的方式就是虚拟现实。
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。
一、虚拟现实的发展与现状。
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。
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。
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。
二、VR技术的优势。
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、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。
三、VR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。
四、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。
参考文献:
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[5]季景涛。基于虚拟现实观的景观创作方法研究[D]。哈尔滨工业大学,。
摘 要 随着计算机科学技术的飞速发展,我们已经进入了电子信息时代,虚拟现实技术也逐步发展起来,并应用到环境艺术设计领域。目前,虚拟现实技术还未广泛应用,但是虚拟现实技术在环境艺术设计中所起到的作用打破了传统环境艺术设计的思维模式,发展前景一片大好。但是虚拟现实技术还未完全成熟,而且虚拟现实技术所需的硬件材料成本很高,所以到目前为止,虚拟现实技术还未能够广泛应用。但是我们相信经过各方面的共同努力虚拟现实技术一定会发挥出其惊人的价值,对我们的生产生活产生深远的影响。本文就对虚拟现实技术的基本认识和虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用展开讨论。