發布時間:2022-07-20 01:01:48
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的vr技術論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
關鍵字: 虛擬現實;工程造價行業;建筑工程計價;教學
【中圖分類號】TU72-4;
1 引言
2016年4月1號,淘寶推出了全新的購物方式buy+,正式將虛擬現實技術推到了風口浪尖,也代表著虛擬現實技術也日臻成熟,vr(虛擬現實)技術,是一種基于可計算信息的沉浸式交互環境。VR(虛擬現實)技術主要通過計算機模擬環境生成動態的、實時的三維立體逼真圖像同時能使其具有一切人所具有的感知。同時輔以觸覺系統、音頻系統級可視化現實設備等,完成人與虛擬環境進行硬件的交互、從而產生沉浸感。淘寶開始推廣buy+,可見VR的硬件、軟件技術已經達到了一定的成熟度,到了實際大規模應用的水平。這正式將VR技術引入到《建筑工程計價》課程提供了基礎條件。
傳統的教學方式,特別是在工程造價專業內,更多的是依賴與二維的圖紙、書面的資料、圖片及視頻等工具,來展現工程的具體內容,伴隨著VR(虛擬現實)技術的發展,虛擬現實特有的存在感、交互性、自主性、多感知性等特點,若將虛擬現實技術用于工程造價專業的教學當中,可以很好的把教學情境與教學目標結合起來。于此同時,任課教師能較直觀的展現工程中的各個細部做法,學生也可以體會到逼真的工程環境內,使之對工程本身有著深刻的記憶。對于高職院校培養技術技能型的人才,具有巨大的勢。因此,筆者認為對VR(虛擬現實)技術在教學中的應用改革研究是十分有必要的。
2 VR在《建筑工程計價》課程中的應用
《建筑工程計價》是高職學院工程造價專業的核心課程,主要培養學生的工程量清單、招標控制價和工程量清單報價的編制能力,施工圖預算和工程結算等的編制能力?!督ㄖこ逃媰r》作為專業的核心課程,是在《建筑識圖與構造》、《建筑材料識別與應用》、《施工與管理》、《建筑結構基礎》等專業基礎課基礎上來展開學習的,因此對學生的基本要求是有一定的識圖能力,熟悉建筑基本構造,理解建筑各部分組成部分的作用;學生還需熟悉常規的建筑、裝飾工程的施工與管理等到;
建筑工程計價課程,需要學生在掌握基礎課程的基礎上來學習的,比如前面的識圖課程,就要求學生需要比較扎實的識圖能力,還需要有較好的空間想象能力,才能把二維平面的圖紙想象出建筑物的模型,這對剛剛學了建筑識圖的同學來說還是有一定的難度。但隨著VR(虛擬現實)技術引入課堂教學,就使對該部分的圖紙的認識變的直觀, VR(虛擬現實)技術則可以做到不受時間、空間、任務等限制,在課堂上創造出所需的建筑物的三維立體情境,供學生一個立體的、直觀的感性建筑,從而使教學問題變得具體形象,二維圖紙的抽象難以理解變為具體直觀,有助于提高學生的學習興趣及主動性。比如在建筑工程圖紙中帶型基礎與獨立基礎之間的搭接,真正的理解圖紙理解搭接部分的圖形,比如在做一些古建筑或者仿古建筑時候,現實生活中已很少見,因此我們上課時候就會發現自己講的感覺很抽象,但要是用虛擬現實技術給造出一個“古建筑”來,在講一些專業術語和構件就顯得比較直觀和理解了。
《建筑工程計價》課程也要求學生對各種建筑材料的基本物理性質、材料的力學基本性質及耐久性等要有了解,各種常規材料的材質、規格、型號等等都需要了解,但在校學生由于缺少機會,能接觸到各種材料,然上課也不可能帶很多的實物來展示,更有甚者有些材料就不適于攜帶,因此多數的學生對材料更多的停留在理論的基礎上。比如天然石材,大理石或者花崗巖,雖然學生能明白花崗巖和大理石之間的概念區別,但真給拿出一塊石材,還是不能區分,通過虛擬現實技術的應用,將會徹底改變目前的這種教學效果,虛擬現實技術不僅能直觀的展現各種材料的外觀,還可以產生各種材料的觸感,比如花崗巖,就可以在虛擬現實中收集成百的花崗巖石材,讓學生來增加理解及記憶。
虛擬現實還可以進行各種工況的模擬,包括建筑工程工藝上的三維模擬,各種材料、結構及施工方案之間的模擬,學生能夠獲得身臨其境的操作環境,可以實時的獲得各種過程中想要的數據,還可以進行虛擬漫游技術,通過虛擬的場景來完成所學知識模型的一個構建。
《建筑工程計價》是通過識圖、了解材料、施工工藝等基礎上,開始進行工程量和價格的計算。我們在實際教學中,通過VR技術,場景展現每個工程量是如何施工、如何計算、如何考慮相關因素等到。比如我在挖土的時候,讓同學們身臨其境的去工地挖土現場,從場地平整,開挖放線,挖掘機械進場、放坡系數的取值和考慮因素、工作面的取值等,我想通過這樣一個過程,能保證每個愿意學的同學都能牢記土方工程量的計算問題。其他亦是如此。
單價的計算也是如此,我可以通過虛擬現實,從原材料的生產、采購、運輸、倉儲、加工、使用整個過程中,讓你了解我的價格的組成,使同學們能知其然和所以然。
虛擬現實有著各樣的優勢,但目前也還存在著一些問題:比如現在硬件設備已經達到一定的成熟度了,但還有很多功能不完善的地方,如設備比較笨重;使用后會頭暈等到;軟件的開發也還沒大面積推廣,可使用的軟件還不夠多;硬件設備的單價相對來說還較高,對大面積的使用還存在著一定的困難;能熟練使用虛擬現實技術的人員還不多等。
3 總結
雖然虛擬現實技術有著這樣那樣的不足,但應用VR技術得到的好處是顯而易見的。技術的發展總有個過程,但到目前VR技術已經具備了一定的實際應用的能力了,因此,將虛擬現實技術應用到工程造價專業教學中會有著積極的效果和作用,不僅能提高學生的學習效果,同時使學生在無安全威脅的情況下有著一定的“現場工作”的工作經驗,同時也是節省成本的一種有效的途徑。虛擬現實技術的應用將會給高職院校的教育帶來非常大的影響。
參考文獻:
1. 虛擬現實技術及其在高校化工教學中的應用 鞠露 《化工管理》 2016年01月
2. 基于桌面虛擬現實技術的課程資源構建研究 林志維 碩士論文 2014年
關鍵詞:VR;口吃矯正;言語康復;虛擬現實
口吃矯正屬于康復醫學,因為口吃矯治過程是一個漫長的康復過程。在康復過程中,口吃者需要不斷提升自我認知,適時地找到自己產生口吃的原因以及自我矯正口吃的方向,這樣才能不斷提高矯正效果。在傳統口吃矯正中多采用教師示范、口吃者模仿,遇到難點以圖例來簡單示意,這種教學方法使很多口吃者難以聽懂、學明白,這種傳統授課方式不直觀、呆板,完全靠“自悟”。
1 VR虛擬現實技術
VR(虛擬現實)又稱“靈境”,它是由三維計算機圖形學技術、在計算機中建立一個模擬真實世界效果的特殊環境,并通過各種傳感器設備,使用戶“沉浸”在這個虛擬環境中并進行操作和控制,以達到特殊的目的。VR具備3個特性即immersion(沉浸性)、interaction(交互性)和imagination(構想性),它為處在該環境下的用戶提供包括視覺、聽覺、觸覺等多種直觀而又自然的實時感知交互。
2 傳統口吃康復治療的局限
傳統口吃康復治療通常是矯正師與患者一對一形式的訓練,存在諸多局限性:第一,教學圖形不直觀,在康復教學訓練中,要經常使用的發聲器官原理圖平面掛圖,由于受二維空間限制表現不直觀、不清楚。第二,石膏模型道具沉重,移動不方便,這些模型大多制作簡陋,靜態呆板。第三,突破環境恐懼訓練中,受時間、人員、場景、資金限制,訓練環境多為學員自我扮演練習,難于達到真實場景訓練效果,降低了康復效率。第四,由于視覺盲點,口吃者在訓練時難于理解呼吸發聲原理與錯誤的呼吸方式,以及錯誤的發聲位置。
3 口吃康復治療結合VR技術的必要性
世界衛生組織把口吃定義為一種言語節律障礙。在說話過程中個體確切知道他希望說什么,但是有時由于不隨意的發音重復、延長或停頓(中斷),而在表達思想時產生困難。口吃者長期以來形成的不良的發音模式,在大腦皮層中形成病理興奮灶,要消除這個病理興奮灶,就目前醫學水平還不能靠手術和藥物去消除它,只能通過長期的康復訓練,強化口吃者的言語訓練模式,來建立新的興奮灶,從而達到口吃的康復治療的目的。
在口吃康復治療中,是基于不斷通過言語訓練提升口吃者的認知、情緒、言語行為不斷康復的過程。VR口吃康復系統可以打破傳統訓練方式的局限性,它可以針對不同類型功能障礙的患者提供不同的言語虛擬訓練服務平臺,使口吃者以做游戲或完成趣味性任務的方式進行康復訓練,以此調動患者的積極性。另外,VR康復系統能夠通過數字影像將心理引導與生理治療結合起來,通過音樂、畫面、文字和語音提示等多感官形式給患者以正面的激勵反饋,幫助口吃患者構建一個康復訓練的虛擬平臺。因此,將言語康復訓練與VR技術相結合具有重要的應用價值。
4 VR虛擬技術在康復治療中的優勢
VR虛擬技術,在口吃矯正治療中的應用,目前在同行業內尚未發現。它將對未來的口吃矯正方法和實踐產生巨大的推動作用。
4.1 訓練便利優勢
VR虛擬現實技術,可以滿足口吃者足不出戶,完成呼吸發聲訓練。利用互聯網、新數字媒體,如,iPad、手機等移動設備,下載該版APP客戶端,用戶不受時間、空間和教師條件的約束、在任家中接受言語訓練。
4.2 訓練直觀優勢
傳統的口吃矯正訓練多以書籍為主,書中在配以簡單的插圖說明,由于印刷技術及空間維度限制,呼吸發聲口腔結構以及動態表達,都不能及時準確的表現各器官的結構以及直觀的呼吸與發聲的復雜關系。尤其是在口吃用戶的講話時的口吃癥狀的氣息流暢度的表現通過3D動畫仿真模擬出來的真實效果。讓用戶,更加直觀真實的觀察到器官結構與發聲原理,從而使用戶更深刻了解口吃的根源,理解自己在講話時,發生怎樣不該發生的錯誤。
4.3 矯正效果優勢
不僅適合口吃用戶獨立體驗訓練,而且,可以由矯正老師授課時使用,也方便用于當面咨詢時,講解不易表達的訓練內容,通過把難于理解的呼吸發聲原理用3D動畫表現,同時又具備交互式360度角度觀看,寓教于樂,易學、易懂、易會、易喚起口吃用戶訓練的自信心和調整消除口吃者的自卑不良情緒,從而更大幅度提高口吃矯正的效果。
5 基于VR虛擬技術在口吃矯治康復中的應用
5.1 VR技術在認識發聲器官中的應用
在VR三維可視化應用中,可以根據醫用人體發聲器官解剖結構圖,比例關系,模擬出發聲各器官,如,口腔、鼻腔、胸腔等結構相關細節。根據發聲器官的生理結構,采用3D軟件建模技術模擬三維仿真結構,清晰直觀表現發聲各器官結構及關系,通過VR系統,靈活生動的交互形式,沉浸式的體驗方式呈現。
5.2 VR技術在呼吸發聲訓練中的應用
在口吃矯正中口吃者難于理解自己的難發、中阻、連發、痙攣原因,很難直觀地看到自己的發音器官運動方式和發聲位置的錯誤,所以可以通過3D虛擬仿真動畫技術模擬口吃者常見的錯誤發聲習慣。
通過三維動畫虛擬表現出口吃者錯誤的呼吸發聲動作,簡單易懂地表現出氣息與發聲的復雜關系。當人不緊張時呼吸與發聲的狀態與流程,當人緊張時聲帶瞬間閉鎖的狀態;首音難發伴隨痙攣的狀態與流程;當順利說話時中途突然卡住受阻的狀態與流程;連發型口吃的狀態與流程。
5.3 VR技術在模擬訓練環境中的應用
通過3D建模,可以模擬出口吃者比較恐懼的講話時的緊張環境,比如當眾講話演講現場、領導辦公室、課堂上的環境等虛擬環境,同時也可以通過設置添加觀眾或者與環境相匹配的人物,如單位領導、警察、老師等虛擬人物??诔哉哂脩粼谶M入環境前可以根據自己訓練的目的進行虛擬選擇環境及人物。用戶可以佩戴VR頭盔,沉浸式體驗到現場的演講說話前的緊張氣氛達到訓練講話的克服緊張情緒系統脫敏目的。并且,虛擬環境中的人物或環境氣氛,會通過傳感器,根據用戶的聲音流暢度、肢體語言表現等反饋,三維虛擬環境會出現模擬真實的現場反應,比如,當口吃者言語訓練表達的非常流暢時,在場的觀眾會有熱烈的鼓掌聲。
6 結語
VR技術自身優勢彌補了傳統口吃康復治療的不足與局限。針對口吃矯正中的視覺盲點問題通過三維可視化與虛擬動畫模擬仿真完美體現。通過視覺、聲音等傳感器,將用數字虛擬場景還原講話場景,使口吃者得到虛擬場景突破訓練。VR技術在言語康復領域中結合臨床應用研究能夠在言語康復領域的數字化矯治水平起到推動作用。雖然。目前由于VR技術在語音識別方面還存在一定技術局限,人工智能與情感傳感方面還不能達到完美交互,但隨著信息技術的不斷發展,在未來口吃患者很有可能所面對是一個接近人的智能機器人來進行口吃康復訓練,讓我們期待這一天盡早到來。
參考文獻:
[1] 盧春明.發展性口吃者言語產生過程中的認知神經機制及學習引起的腦的可塑性變化[D].北京師范大學博士學位論文,2008.
【關鍵詞】VR虛擬技術;工業設計;教學研究
隨著VR虛擬技術在VR游戲和VR視頻領域的發展、技術上的不斷創新和進步,教育領域中VR技術也得到了相應的發展。同樣的伴隨著信息技術的突飛猛進的節奏,加上教學媒體的更新換代,教育技術領域又出現了一個新型教學媒體,這就是虛擬現實技術,技術突破使得人們把更多的焦點放在教育領域中來,于是工業設計產品教育領域能有進一步提升。視覺產品藝術的發展結合VR虛擬技術的教學手段更能為學生迅速與醒目地傳遞教學信息。具體的要利用三維圖形生成技術,多傳感交互技術等。
一、虛擬現實技術特征
交互性、沉浸感和構想性是虛擬現實技術具有代表性的重要特征。這三個特征主要是從人的角度總結出來的,強調人在虛擬環境中起到的主導作用,借助一些硬件,例如:鼠標、鍵盤、頭盔等外設備與虛擬環境融合,由此能使用戶沉浸到虛擬環境中去,并發生交互作用;更多體現在由看到事物時看到的表面認知到更深入通過自身提煉總結輸出的認知,并對其加深記憶,偏向于人需要自己的創造而形成的認知,進而深化概念和萌發新的創意。正是由于虛擬現實技術具有的三個特征,不僅應用于各行各業,對于教育領域,起到了一定顯著的推動作用。
二、現代教育教學中存在的問題
(一)目前的教育體制方式限制學生的發展不管是高等教育還是中小學教育模式都是以教師為中心,雖然一直倡導以學生為主體,大部分實施起來都是學生被動地接受。關于產品設計專業上機軟件的操作,一般的程序是教師先在電腦上操作演示、講解一遍,學生參照老師的操作再操作一遍,學生在整個操作學習過程中沒有獨立思考的機會,更別說是調動學生的積極主動性。對于學產品設計的學生需要創造性來說是致命的打擊。(二)教育模式不利于提高學生的操作能力對于上機操作課,或是手繪專業課,學生一般都是在老師的指導下進行學習操作,一個班的學生比較多,所以老師不能確保每個學生都能兼顧,由于時間、設備數量、場地、資金投入、人力資源等這些因素使得學生的操作能力得到提高受到限制。更別說在上課時提供逼真的實物給學生演示操作,讓學生能夠身臨其境去感受要操作繪畫物體的真實外型、材質、結構,所以在建?;蛘呃L畫時不能很好地表現其紋理和質感。
三、引入虛擬現實技術在教育領域內的必要性
虛擬現實技術的發展,能夠為學生提供非常逼真、生動的學習場景,同時制造出一場師生共同參與的情境,讓學生得到更好的體驗,提高學生的創造力,更重要的是激發學生對工業設計專業的興趣,有了興趣,學生的學習積極性提高,就能突破教學的重點和難點。(一)在課堂教學中增加“立體物體”的展示在課堂上如果能經常用實物進行展示,有些模型費用比較高,實施起來比較困難,對于我們學工業設計專業的同學來說,大部分都是圍繞產品進行授課,把實物做成三維模型,通過不同的角度和距離進行分解和拆分,充分了解它的的材質、功能、結構。(二)虛擬現實技術應用于實操培訓中虛擬現實的代入感和交互感能使學生在虛擬的環境中充當角色,全神貫注地投入到學習環境中去,有利于學生了解產品生產的各個環節,從調研—設計—模型—實物的全過程。甚至可以快速地掌握具體的某一環節,并針對性地進行操作培訓。(三)虛擬現實技術應用于遠程教育中虛擬遠程教育是通過運用互聯網,集成聲音、圖像及其他多媒體三維空間的遠程教育,多角度的逼真的學習環境不受地域的局限,能更好地交流學習。
四、VR技術在傳統教育行業中的應用及發展趨勢
(一)國外VR虛擬教學的現狀分析美國在20世紀40年代時就開始在軍用航空上對航空的士兵進行虛擬模擬練習,美國是最早開始利用虛擬技術在機器操作的用戶界面、人對于事物的感知、設備的硬件和后臺軟件幾個方向進行跨越式的嘗試,并隨之突破。隨著技術的突破,逐漸在各行各業興起。據報道,圣澤維爾學校(St.Xavier’sSchool)850名學生通過虛擬現實技術學習了關于太陽系的知識,受到學生們的喜歡,經歷了虛擬現實的真實體驗,讓課程豐富多彩,更有視覺、觸覺、等方面的感受,如身臨其境一般?;赩R虛擬技術的課程在美國科格威爾大學開設,本課程的核心是為了讓學生增強課堂上虛擬現實方面的感知,同時讓學生能夠快速掌握人機交互相關的設計知識,引導學生利用VR技術更好地學習專業知識。追溯到歐洲國家,英國虛擬技術在硬件和軟件這一領域是有發言權的,占有領先的地位,其他發達的國家例如德國以及瑞典也開始對虛擬技術這一塊進行了積極的探索和研究應用。(二)國內VR虛擬教學的現狀分析我國虛擬技術的研究相對于國外發達國家還是有一定的距離,雖然發展相對來說比較緩慢,但是我國各個領域已經開始越來越重視這一塊。在教學上的運用,也是很積極地建設虛擬場景模型,取得一定的成效:北京航空航天大學是我國最早開始研究虛擬現實技術的單位之一,他們研發的分布式虛擬環境,可以提供虛擬現實演示環境,支持三維動態的數據收集處理分析,提供虛擬現實需要的開發平臺支撐,著重對虛擬技術環境中涉及到的物體物理表象特征和處理進行了研究,同時虛擬現實的視覺也提出了相關的實現方法,這對于工業設計需要實現在教學上虛擬現實的視覺性提供了可靠的條件。總得來說目前我國的VR產品體驗待加強,切入教育領域公司少。
五、VR虛擬技術在工業設計產品領域的應用
對于工業設計這個專業的教學,我們可以利用VR虛擬技術的全景教學模式讓學生有沉浸式學習感,提高課堂的學習興趣和學習效率,可以開創全新的設計視覺展示模式,構建真實的產品環境,為學生帶來產品使用環境的場景式體驗。教師播放的教學視頻demo來看,學生可以實現教學課堂360度的觀看,戴上設備,增加體驗,甚至可以實現情境再現。與此同時,也徹底打破受到空間地域以及設備的限制,從而有效地營造出一種跟隨技術讓學生全身心地投入到教學情境中來,學生專業知識的掌握、實際操作訓練都能達到最優化。對于學校來說還降低了成本,使用上最先進的技術,能夠為學生營造出無限大的虛擬教學環境,在很短的時間內就能提供給學生最好的最快捷的訊息和信息畫面感。據資料的收集,目前國內院校還沒有普遍地把VR技術運用到課堂上或者作為一種教學手段來開展教學,僅有幾所大學例如清華大學、北京航天航空大學、上海交大等院校在校內初步建立了虛擬現實技術實驗室,主要針對VR虛擬技術研究和開發。在課堂上運用VR技術之前,應該對學生提前介紹VR技術,便于學生更好地操作使用,使學生享受到工業設計專業課程內容的最佳效果。對于工業設計這個專業,不僅需要平面也需要對三維場景的學習,VR技術構建的三維場景,更能契合工業設計專業,親身的學習體驗明顯會比一味的說教更有效果。更多的是為學生帶來身體和心理上的突破和改變,隨著VR技術的運用,情感化為主導的藝術類學生更加敏感對于學習上、精神上的體驗和刺激,通過文字、圖形、聲音、影像以及動畫等結合虛擬技術構成一個系統進行的教學,能夠滿足學生的這一需求。在工業設計專業這一領域能夠使用虛擬現實技術,對于學生、教師和學校都是有利的。
六、結語
隨著虛擬技術的發展,把其運用到工業設計的教學領域,不僅能改變傳統的依靠書本、教師授課的形式,還能通過VR技術讓課堂上的表現形式更形象化,學生掌握起來更容易簡單,雖然技術還不是很嫻熟,它的研究和發展還有待進一步的加強。技術發展到一定水平,成本隨之降低,隨之就會普及使用在課堂上,虛擬技術作為教學手段成為工業設計專業這一領域必要的信息化的趨勢,在整個教育領域發揮至關重要的作用。
參考文獻:
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關鍵詞:工業設計,虛擬現實技術,計算機
0.前 言
新世紀以來,隨著計算機圖像學,人工智能、計算機網絡、信息處理、機械設計和制造等技術的告訴發展,虛擬現實技術在工業實際中的應用越來越多,已經成為工業設計各個階段不可缺少的工具。虛擬現實技術的廣發應用是現代工業實際走向更全面的數字化,是設計部門與企業管理、工程設計與市場營銷等產品開發的主要部門之間的交流變得更加容易,不記打打縮短了企業產品開發的時間,而且也為其產品的宣傳、銷售贏得了先機,為企業在競爭中取勝添加了籌碼,加快了企業發展的步伐。
1.虛擬現實的定義
虛擬現實(Virtual Reality,簡稱VR)是一種計算機界面技術。從本質上講,虛擬現實就是一種先進的計算機用戶接口,它通過給用戶同時提供諸如視覺、聽覺、觸覺等各種直觀、自然的實時感知交互工具,最大限度地方便用戶操作,提高整個系統的效率。根據VR應用的對象不同,VR的作用可以表現為不同的形式,如將設計概念或方案可視化和可操作化,以方便設計評價和優化;實現逼真的遙現場效果等。
2. 虛擬現實技術在工業設計各個階段中的應用
(1)虛擬現實技術在需求分析階段中的應用
通過結合虛擬現實技術的Web頁面進行市場調查,可以激發被訪問者的興趣,所得到的信息更豐富,更準確,并且有針對性,這樣在產品設計之前可以真正了解市場的需求情況。同時可以利用給予Web的虛擬設計環境把產品的特點和功能盡可能展示給用戶,并通過用戶的反饋信息獲得的個性化需求信息,這有助于設計出符合大批量定制原則的合理的產品結構。。
(2)虛擬現實技術在概念設計中的應用
在概念設計中運用虛擬現實技術,可以將體驗設計思想更好地融于其中,也就是更多關注產品使用者感受,而非產品本身。在不同的虛擬環境中,讓他們親自體驗修改模型的感受;利用觸摸屏來選擇產品的造型、色彩、裝飾風格等許多可選部件,在渲染和生成十分逼真的三維模型時,充分感受自己所喜愛的產品在虛擬環境中的“真實”情況。甚至還可以根據用戶的建議,邀請專家和部分用戶一起對模型提出修改意見,觀察設計和修改過程,直至大多數人滿意為止。
(3)虛擬現實技術在詳細設計中的應用
詳細設計是概念設計之后的一個重要階段,包括零件詳細設計、工藝詳細設計和可制造裝配性詳細分析等,其中可制造裝配性詳細分析尤為重要。。在進行復雜產品結構設計時,通過虛擬像是技術可以直觀地進行裝配分析,避免可能出現的干涉和其他不合理問題,及虛擬裝配。
(4)虛擬制造
虛擬現實技術為制造模擬帶來了真正的虛擬制造環境,通過虛擬知道可以發現制造中潛在的問題,進而在產品實際生產前就采取預防措施,達到產品一次性制造成功的目標,從而降低成本,縮短產品開發奏起,增強產品的競爭力。
虛擬制造系統基本上不消耗資源和能源,也不生產實際的產品,而是運用計算機迷你現實中產品進行產品設計、開發與制造過程,它的運用將會對未來制造業的發展產生極大的推動作用。。
(5)虛擬評價和測試
在虛擬工業設計中不可忽略的一環是虛擬產品進行評價和測試。虛擬評價技術主要是在方針的基礎上,對產品運行狀態與性能進行虛擬條件下的評價,從中獲得修改的依據,降低修改和生產的成本。
3.結束語
正如其它新興科學技術一樣,虛擬現實技術也是許多相關學科領域交叉、集成的產物。它的研究內容涉及到人工智能、計算機科學、電子學、傳感器、計算機圖形學、智能控制、心理學等。我們必須清醒地認識到,雖然這個領域的技術潛力是巨大的,應用前景也是很廣闊的,但仍存在著許多尚未解決的理論問題和尚未克服的技術障礙??陀^而論,目前虛擬現實技術所取得的成就,絕大部分還僅僅限于擴展了計算機的接口能力,僅僅是剛剛開始涉及到人的感知系統和肌肉系統與計算機的結合作用問題,還根本未涉及“人在實踐中得到的感覺信息是怎樣在人的大腦中存儲和加工處理成為人對客觀世界的認識”這一重要過程。只有當真正開始涉及并找到對這些問題的技術實現途徑時,人和信息處理系統間的隔閡才有可能被徹底的克服了。我們期待這有朝一日,虛擬現實系統成為一種對多維信息處理的強大系統,成為人進行思維和創造的助手和對人們已有的概念進行深化和獲取新概念的有力工具。
參考文獻:
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關鍵詞:科技期刊;跨界融合;增強出版;跨界科普;跨界教育;聯動傳播;媒體融合
隨著互聯網技術的發展,我國傳統媒體正在借助人工智能、物聯網、云服務、虛擬現實、大數據等新技術與其他媒體融合,尋求轉型升級之路[1-2]??缃缛诤献鳛槊襟w融合的深度融合階段(也稱“高級階段”)[3-4],已經成為新一輪產業升級的大趨勢。最早使用“跨界融合”的文獻出現在1997年,2013年后針對跨界融合的研究進入期[4],主要分布在新聞與傳媒等10個領域,目前已成為新聞傳播學的研究熱點。韓立新等[4-5]系統梳理了前人的研究成果,對跨界融合的概念進行界定,并提出相應的評價指標,也對傳統媒體跨界融合的理論研究進程、跨界融合的實踐探索、學科范式轉換等進行詳細的探討。劉素花[6]以“媒體+”為基本范式,將我國傳統媒體的跨界融合分為媒體+技術、媒體+教育、媒體+金融、媒體+旅游、媒體+醫療、媒體+電商6種模式進行探討。國外媒體的跨界融合涉及視頻制作、教育培訓、地產、展會等領域;國內的中國知網、萬方等大型數據庫,以及中國醫學期刊集群一體化出版平臺,均具有顯著的跨界特征[7]。總體來看,我國傳統媒體特別是新聞出版業的跨界融合已常態化,科技期刊在跨界融合方面也已進行了很多的探索,但鮮有針對性的報道??萍计诳且粋€跨界需求非常強的領域,與國外集群化運營模式不同,我國大多數科技期刊為單刊經營,“小散弱”是其主要特點。在集群化、平臺化過程中,我國單刊的品牌建設也未獲得重大突破。在我國科技期刊一體化媒體融合生態鏈建設過程中,跨界融合作為媒體融合的高級階段,或將成為獲得資本的突破口[8-9],跨界發展必將成為科技期刊脫穎而出的競爭優勢。我國實行單刊經營的科技期刊是否具有跨界基因,應如何跨界,向哪里跨,值得深入探討。本文在科技期刊媒體融合[8-9]研究的基礎上,調研大量跨界融合文獻與案例,梳理跨界融合的特征,重點剖析傳統媒體跨界融合典型案例特點,探尋我國科技期刊跨界融合構建策略,為促進我國科技期刊轉型升級拋磚引玉。
1跨界融合的內涵及測度
針對跨界融合內涵的研究始于1997年,但目前仍未形成能被廣泛認可的定義。李剛[10]認為,跨界融合是指媒體進行跨地區、行業以及領域的相互融合,跨界融合有利于鞏固和壯大主流思想輿論,有利于社會正能量的傳播,同時對網絡空間話語權的增強極為有利。隋二龍[11]認為,跨界融合為跨越地區、領域、行業,甚至國界的媒體融合,在跨界融合過程中,新媒體與傳統媒體在資本、資源、管理、市場等方面重新布局,使各類資源的配置更加優化,實現優勢互補,強化整體優勢。劉素花[6]認為,媒體的跨界融合是指在媒體分化后進行重構的過程中,媒體內部各要素向媒體領域外延伸、融合發展的脫困方式,是以“媒體+X”多變魔方式互融為核心的模式。韓立新等[4]認為,跨界融合是媒介從專業機構中分化出來成為獨立的要素,并在社會中與其他社會要素進行重組的過程,即跨界融合是指以基于智能化和移動互聯網技術的媒介為獨立中間體,將分屬不同領域的事物連接起來的過程??傮w來說,跨界融合具有跨領域與融合重組兩個主要特征:一個是內部流程,一個是外部領域,最終會體現為運營模式的改變。如上所述,目前的跨界融合涉及平臺、內容、傳播三個方面的跨界發展,對跨界融合的測度也主要是從這幾個方面的融合深度與廣度著手,一些學者也已經提出一些評價指標。韓立新等[4]基于媒體融合的相關指標,首次提出跨界融合的5個評價指標:(1)連接力,衡量不同媒介或者不同領域之間的連接程度;(2)傳播力,衡量媒體傳播的廣度和深度;(3)互動力,即跨媒介的互動,包括與受眾的互動和不同媒介、領域之間的互動兩個方面;(4)社會影響力,即對社會的影響;(5)收益力,是指能否給媒體組織帶來收益。
2我國傳統媒體的跨界融合
目前,跨界融合在新聞出版領域已常態化。雖然部分科技期刊的媒體融合表現出一些跨界特征,但受限于人、財、物等因素,尚無典型的成功案例可循。
2.1新聞報道領域的跨界融合
2017年兩會期間《人民日報》等主流媒體深化“跨界”合作,與網絡媒體、互聯網公司聯動,在內容層面與技術層面合作,實現資源共享、優勢互補、平動,開啟共享新模式,形成強大的傳播合力。在廣度上,主流媒體與網絡媒體(如騰訊網-騰訊新聞、新浪網-新浪新聞、今日頭條等)的聯動規模空前且力量集中。在深度上,主流媒體和網絡媒體、互聯網公司“跨界”合作形式更加多元,利用內容、渠道及技術優勢分工協作,創新產品的形式,充分發掘內容價值,全面提升兩會報道的影響力[12]。各媒體跨界融合主要表現在[12]:(1)《人民日報》在全媒體平臺中采用“中央廚房”機制,整合了內部的多種資源,形成“選題確定—內容生產—分發追蹤”的全流程生產線,便于聯動協作以及信息集成與深耕。(2)新聞內容移動首發,再網頁,最后在傳統端全面深入報道,形成“移動端講快、網頁講全、傳統端講深”的差異化聯動報道,實現最大化的傳播效果。(3)重視“用戶思維”,應用多種新技術,跨界合作,深挖用戶需求,形成“直抵民心”的、形式多樣的融合產品。人工智能、虛擬現實(VirtualReality,VR)、H5等新技術的應用,全景相機、VR設備等的亮相,形式多樣、內容充實的“爆款”新聞產品的推出,使得微博、微信矩陣、微視頻、直播、增強現實(AugmentedReality,AR)技術支持的創意視頻、H5游戲、模擬群聊、給朋友圈點贊、客戶端嵌入智能語音播放技術聽新聞、人工智能機器人“小度”播報等吸引無數網民參與其中,形成圈層化傳播,產生很大的社會影響力。經過各媒體及時準確、多角度、全方位、形式豐富的報道解讀,網友紛紛表示“獲得感滿滿”“很實在”“有盼頭”。新華社客戶端與網易云音樂跨界,聯合舉辦了“留聲40年”音樂主題影像展,該產品在微博、微信、新華社客戶端等平臺的總瀏覽量達到800萬,全網的傳播量達到2500萬[13]。其特點主要表現在以下幾個方面:(1)內容貼近受眾,報道形式多樣,如專訪、快閃、交互體驗等;(2)充分利用多種媒介,如利用地鐵車站、列車車廂、音樂會、快閃活動、互動展覽等推廣宣傳;(3)采用先進技術如人臉識別、AR、H5等形成H5產品、微視頻,將音樂實體化、可視化、互動化、場景化;(4)針對不同受眾進行個性化生產、對象化傳播。
2.2圖書出版領域的跨界融合
(1)圍繞IP的跨界融合。IP(IntellectualProperty)即知識產權,具有資源轉化、價值提升模式、結構優化、市場擴張等可跨界特性[14]。IP的跨界可發生在文化產業內各行業間、非文化產業以及社會生活中。IP的跨界在不同產業之間都可進行聯動和協同,不同產業界如出版界、影視界、網絡文學界、網絡游戲界都可借力于共同的IP,促進傳統產業結構調整和產業升級,提高產品的附加值。只有優質IP,才能實現特定領域的跨界,喚醒產品的“潛藏價值”,并從不同渠道進行開發利用和營銷。成功運營的IP可在電影、電視、漫畫、游戲等媒介形式中轉換,其目的在于引發社群共振,突破不同社群間的壁壘,最終通過強大的裂變傳播的擴散力,促使跨界形成巨大效應[14]。國產系列動畫片《熊出沒》的IP開發,就是國內的一個IP開發典范。這種以IP開發為核心的盈利模式的構建需要完善的知識產權保護體系作為支撐。(2)出版文創?;诔霭鎯热蓍_發文化創意產品和服務,產生于跨界融合和新興技術的發展背景,出版文創將出版與玩具、服裝、影視、游戲、旅游等產業融合起來[15],延伸成出版產業鏈[15-16]。目前出版文創的模式有很多種,可大致劃分為:基于出版內容跨界拓展的文化創意服務,如圍繞《海賊王》漫畫書中不同人物形象、道具、用品、場景等開發的手伴、玩具、飾品和服裝等衍生產品;基于改編權延伸的文化創意服務,如將《三國演義》叢書改編成電視劇、電影、游戲、數字圖書、主題公園等[15],長江出版傳媒集團打造出“書業+影視業、書吧+影城”的跨界融合模式;基于新興數字技術的文化創意服務,如南京師范大學出版社將VR、AR技術運用到跨超本《紅樓夢》的紙質口袋書中;基于實體書店打造的文化創意服務,如日本的蔦屋書店提供書籍閱讀+電影、音樂、咖啡、文具等,號稱世界上最美的書店之一;基于生活美學,打造高端文化需求,提供個性化定制服務,如按需印刷、讀者自己編校并打印出版等,有些出版社還跨界到書房陳設、花瓶鏡框設計等定制服務。
2.3其他媒體的跨界融合
沈陽廣播電視臺開展跨媒體行動,推出“我愛沈陽”系列產品。此次跨界的特點主要表現在:①圍繞同一報道主題,將新老媒體融合在一起;②打破地域局限,整合媒介資源,通過電視屏幕、戶外大屏、地鐵屏幕、網絡平臺實現跨界傳播,并將傳播范圍擴大到全國;③開展暖心公益傳遞愛心,制作“我愛沈陽”衛衣、環保購物袋、明信片等文創產品,多層次、多角度、全方位地滿足不同受眾的需求,溫暖更多人,以擴大影響[17]。鳳凰傳媒集團收購游俠網并控股,投資上海慕和網絡科技有限公司,基于自身教育資源優勢,跨界投資教育游戲,將教育與游戲結合,吸引青少年關注,既引導了青少年的正確學習觀,提升了青少年的學習興趣,又取得了較好的經濟效益[18]。
3我國科技期刊跨界融合構建
跨界融合是媒體融合的更高發展階段,是時展的大趨勢,可使互不相干的行業、企業全面滲透、融合。通過跨界,傳統媒體可克服自身薄弱之處,增強各自的競爭力與創造力,保證跨界合作方以及用戶均受益。目前,我國大多數科技期刊實行單獨運營,且多為非盈利機制,受資金、人力、技術等限制,科技期刊媒體融合發展較為緩慢,服務內容單一,受眾面?。?]??缃缛诤蠟槲覈蛟炜萍计诳瘡娍?、大刊提供了很好的思路。筆者認為科技期刊擁有高質量、權威的專業知識,優質內容是跨界成功的根本,若能更好地發揮橋梁紐帶作用,以更加開放的視角跨界發展或合作,或許將是我國科技期刊實現快速轉型升級的機遇。在跨界融合過程中,科技期刊首先要構建綜合服務平臺,其次要在平臺上盡可能地提供符合用戶需求的多種優質內容與服務,最后聯合各種渠道實現最大化的傳播。
3.1平臺的跨界
構建一體化網絡平臺是科技期刊跨界融合的基礎,平臺要體現科技期刊自身特色與品牌內涵,具有集約化或集群化、立體化網絡平臺、全媒體產業鏈、傳播媒體矩陣與跨界融合經營等特質[8],整合采、編、發等出版流程,促進出版流程的跨界整合,實現一體化生產鏈,如“中央廚房式”工作機制,實現一次采集信息,多平臺使用,也可跨界關聯,或集成或拓展更多相關領域的資源。
3.2傳播的跨界
傳播時可利用全媒體化傳播矩陣(如網頁+微信+微博+App+QQ+郵件+知名客戶端+數據庫等),并形成“移動端講快、網頁講全、傳統端講深”的差異化傳播,或與各大網絡媒體(如騰訊、百度、阿里巴巴、今日頭條、一點咨詢等)聯動傳播,為好內容插上飛翔的翅膀,最大限度地展現優質內容的價值,并充分運用VR、AR、視頻直播、音頻等先進技術實現內容的多樣化、可視化表達,滿足不同用戶的個性化需求。
3.3內容的跨界
隨著互聯網技術的迅速發展和自媒體領域的迅速擴張,網絡信息質量良莠不齊。相比之下,科技期刊可以提供高質量且專業化內容的優勢逐漸得到顯現。用戶也更愿意通過付費獲得優質原創的內容??缃缡腔ヂ摼W的特質,科技期刊更應該在保證內容質量[19]的同時整合所在領域或行業資源,豎起大旗,引領發展:做好期刊本職工作,提供優質內容;提供更多更好的知識服務,融入科學共同體;充分發揮樞紐作用,促進產學研一體化發展;延伸布局,深化跨界發展或合作領域,如跨界科普、教育、夏令營、旅游等;拓展服務對象,提供更多元的服務內容或產品。短期內可集中精力打造一兩款“爆款產品”或“暖心產品”,迅速提升科技期刊社會影響力,并帶來一定的經濟效益。
3.3.1做好科技期刊本職工作,提供優質內容在信息爆炸、信息泛濫的時代,通過同行評議與編輯審定后的內容具有權威性、系統性,這是科技期刊的優勢??萍计诳霭嬲撐牡男问饺裟芨玫貪M足當前科研人員的閱讀需求,則會吸引更多的領域內科研人員、相關行業從業者、相關專業學生等的關注。科技期刊出版內容的增強可采用如數據出版[20]、語義出版、富媒體出版、AR出版等新的出版模式來豐富科研成果的展現形式。通過增強出版模式[21],將論文進行結構化處理后,論文中各知識點可實現碎片化傳播并融入科研共同體;將與論文相關的一切形式的內容,如數據出版、富媒體出版、增強出版等的相關內容,與各種新聞、會議報道、音視頻、圖片等進行跨界關聯,能更加突出論文的核心地位,更加完整、立體、系統地呈現相關科學問題,講好科研故事,為科學家的科研工作提供便利。對期刊論文,科技期刊可通過短閱讀首先在移動終端進行宣傳,再與網絡系統中增強論文進行關聯,實現快與全的有機結合。
3.3.2發揮科技期刊橋梁紐帶作用,“承上啟下”跨界發展科學研究過程包括很多方面,學術論文僅是科研產出的一小部分。通過科技期刊發表研究成果,僅是整個科研活動的一個小環節??蒲谢顒舆^程中形成的大量知識成果尚待挖掘,科技期刊在促進知識傳播中的價值也未充分體現。因此,科技期刊應立足自身優勢,充分發揮橋梁紐帶作用,圍繞整個科研過程,拓展服務對象與范圍,做到以科技期刊為中心樞紐,提供面向科研過程的一體化服務鏈條,同時拓展科技期刊服務對象,跨界科普、教育等領域,最大化社會效益。(1)向成果上游跨界,為科研人員提供更多的知識服務。圍繞科研活動拓寬期刊業務范圍,創新業務形式,提供更多的知識服務??蒲羞^程中需要隨時掌握相關領域的最新研究進展及發展方向,科研人員希望通過閱讀態勢分析報告、接受決策咨詢服務等快速獲得這些信息,進而從枯燥的海量文獻檢索與閱讀中解放出來,也希望能便捷地獲得關鍵信息、事實數據或實驗數據等。通常這些信息的獲得需要找專業的情報服務機構,通過對大量相關科研信息的收集、梳理、分析與再組織等來實現。科技期刊可與相關的部門或單位跨界合作,可在期刊主頁上提供信息檢索、數據挖掘和情報分析等工具或路徑,簡化繁瑣的數據收集與分析工作,同時也可在期刊網站和移動客戶端為科研人員提供專業化、個性化的定制情報服務和信息檢索收集服務等,從而提升科技期刊影響力,增強期刊用戶黏性??萍计诳梢岳没ヂ摼W、大數據等技術,整合所在區域或行業資源供科研人員使用,為政府、企業、相關機構等提供智庫、輿情、營銷傳播、品牌傳播等服務,以增加科技期刊的內容附加值,拓展盈利空間;為個人用戶提供垂直內容領域的信息服務和區域性社區服務,以提升科技期刊的社會影響力。向科技期刊上游跨界,實質上是后向跨界,可采取聯盟或協同發展策略。(2)向成果下游跨界,延伸科技期刊產業鏈。通過長期的數據積累,或加盟集成,科技期刊可圍繞內容二次開發,進行前向跨界,擴大科技期刊的服務對象范圍,產生更大的文化效益、社會效益以及經濟效益。在互聯網時代,運用跨界思維去創新,或許能取得意想不到的收獲。不同領域科技期刊如醫學類、農業類、油氣工程類期刊可結合自身品牌特色、專業定位、優勢資源等,跨界到不同的領域或方向。①跨界教育。民強則國強,教育興則民族興。教育強國是中華民族偉大復興的基礎工程,要優先發展教育事業,尤其要支持和規范社會力量興辦教育,完善高等職業教育和培訓體系,深化科教-產教融合、校企合作[22]??缃缃逃彩敲襟w界一直努力的一個方向,有著恒久的生命力與巨大的受眾潛力??萍计诳瘬碛袃炠|、權威、前沿的學術資源,跨界教育,得天獨厚。科技期刊可貫徹全民教育、開放教育、終身教育的理念,突破課堂或學校教育限制,為社會需要的復合型人才的自主學習或跨學科教育提供網絡資源;也可與開放教育平臺跨界合作,為開放教育、終身教育等提供優質學習資源,促進科技期刊與教育、社會、工作、生活緊密相連;也可根據自身情況,集成多年積累的高層次專業人才資源、相關領域機構資源、學術資源以及其他信息資源等,優化資源配置,促進資源共享,促進各級相關政府部門、教育機構、研究組織、學術團體、公司企業以及社會民眾等跨界交流與合作,促進“跨學科融合”“校企合作”“就業指導”等,形成命運共同體。②跨界科普??萍计诳缃缈破?,可將高深的科學知識變成大家都能懂的語言,面向全民傳播,實現全民學習,提升國民科學素質和國家綜合競爭力,這不僅是國家的戰略目標,也是人們文化素養提升的需求,更是科技期刊的責任和義務。四川榮縣地震與頁巖氣開采到底有沒有關聯,這看似是個科學問題,但更是個科普的問題。若科普工作做到位,至少能讓民眾更理智地去思辨和處理此類問題。通過科普,不僅能讓深奧難懂的科學知識通俗易懂,幫助公眾提高科學素養,以惠及更多的人,同時擴大科學家的社會影響力,提升科學家的社會認同感、獲得感、存在感與幸福感,還能迅速擴大科技期刊的社會影響力。科技期刊擁有大量科學家資源和大量科研成果,可為從事科普工作的機構提供高質量的科普資源,可組織感興趣的科學家撰寫科普內容,讓專業的人干專業的事,也讓喜愛的人參與其中。中國缺少科普創作人才,科學家才是科普創作的最佳人選[23]。科技期刊可以與相關科普工作者、科普全媒體平臺[24]或科普機構探尋跨界合作方式,將科學家忘我奮斗和奉獻的事跡做成科普內容,弘揚科學家精神,激發全民務實求真、永無止境的探索精神。也可與相關機構、實驗室等合作,組織科普活動,讓群眾了解科研過程,培養青少年的創新思維和科學創造思維,激發青少年努力學習科學知識的興趣,點亮科學夢想??萍计诳部稍诰W站中加入一些科普內容,或通過增強出版關聯一些科普小視頻或音頻等,實現科研論文與科普內容的雙重傳播,精深與易懂聯合,滿足更多用戶的閱讀需求,幫助更多用戶走進科學殿堂,促進全民科學素養的提升。③跨界夏令營/冬令營。隨著人們生活水平的提高,越來越多的孩子通過參加夏令營/冬令營提升個人見識,開闊個人眼界。科技期刊是前沿、尖端思想的匯聚地,關聯著大量寶貴的科學資源,科技期刊可與科學家、科研機構、教育機構等跨界聯合,或協同組織夏令營/冬令營活動,讓青少年體驗科研活動,提升科研興趣,激發青少年的科學創造思維。④跨界旅游。對于部分自然科學領域或地理類科技期刊,能否將有關的旅游信息、住宿資源等優化配置,并聯合具有豐富野外工作經驗的科研人員跨界發展旅游?這值得進一步嘗試探索。目前媒體跨界旅游較為成功的是,媒體推介宣傳與線下旅游運作相結合的模式。
3.3.3跨界其他行業新聞媒體多憑借自身內容信息優勢,跨界游戲、金融、地產、動漫、電商、影視等領域,實現多元化運營,獲得技術創新、產業創新、服務創新的紅利,增加收益來源[2]。如浙江日報報業集團進軍網絡游戲產業;羊城晚報集團與多家文化、音樂、游戲、動漫企業跨界合作;《大河報》通過機器人記者“小明看財經”專欄等集信息流、資金流、項目流、人才流于一體,跨界金融[25]??萍计诳部梢曰谧陨砬闆r探索IP的開發、出版文創等,嘗試開拓相關領域的跨界合作等。不同學科領域科技期刊或者不同辦刊主體在進行跨界融合時,應根據期刊特色、專業屬性、已有的和潛在的用戶群體等去優選跨界路徑或跨界方向,如跨界科普可能更適合具有更多能做科普內容的科技期刊去跨界發展,而跨界教育則在高校主辦的科技期刊中更易取得成功。
關鍵詞:虛擬現實技術,網絡會展,發展,展望
一、虛擬現實技術的概述
虛擬現實(VirtualReality,簡稱VR技術),又稱靈境技術,是以浸沒感、交互性和感知性為基本特征的計算機高級人機界面[1]。虛擬現實系統的核心設備仍然是計算機,即通過計算機圖形構成的三維數字模型,以仿真的方式給用戶創造一個實時反映實體對象變化與相互作用的三維虛擬世界,并通過頭盔顯示器(HMD)、數據手套等輔助傳感設備,給用戶提供一個觀測與該虛擬世界交互的三維界面,使用者可以直接觀察、操作、觸摸、檢測周圍環境及事物的內在變化,并能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進行實時交互,使人和計算機很好地“融為一體”,給人一種“身臨其境”的逼真性,而且能夠突破空間、時間以及其他客觀限制,感受到真實世界中無法親身經歷的體驗。
作為尖端科技,虛擬現實綜合利用了計算機圖形學、仿真技術、多媒體技術、人工智能技術、計算機網絡技術、并行處理技術和傳感技術的最新發展成果,是一種由計算機生成的高技術模擬系統。虛擬現實技術的應用前景十分廣闊,已廣泛應用于工業、模擬軍事演習、工程、教育、醫學、字化酒店、商品展示、娛樂等領域,也同樣適用于網絡會展。
二、虛擬現實技術在會展業中的應用現狀
隨著迅速發展的虛擬現實技術與計算機多媒體展示技術的結合,在展覽方面也不斷涌現出一些結合虛擬現實技術的網絡會展。如今國外的虛擬會展業已經十分成熟,如著名的德國漢諾威展,在網絡上運用虛擬現實技術建立三維立體的展示系統;國外一些城市宣傳也開始采用虛擬現實技術,如網上新加坡、虛擬龐貝古城、虛擬巴黎圣母院等,運用三維虛擬現實技術展示一些有價值的文物、展品和三維場景,使用戶能夠通過Internet遠程連接去體驗。
國內的虛擬會展目前還基本屬于界面包裝,主要通過二維平面靜態地網頁展示,如中國茶葉博覽會,采用虛擬現實技術對茶具和茶文化進行網上瀏覽,還有虛擬現實環球網站(www.vwww.com)利用虛擬現實技術進行網上展銷;再如武漢國際機電博覽會,采用網上虛擬武博會和武博會同期開幕,未到展會現場的客戶通過點擊該網站,就可像親赴現場一樣,可在場館內每一個展位前流連,任意觀看各種產品,了解它們的性能和用途,甚至突破實際參觀過程中的限制,深入了解展品的內部結構,瀏覽武博會的即時信息。
虛擬展覽系統按其表現形式可分為三類:①運用圖文聲像以及環視圖展示物品和場景。這類系統因表現形式的局限,不能更生動、更全面的展示。②單純的三維場景展示,用戶可以隨意漫游,但只提供展覽會的表面形式,不提供展覽內容與展覽場景的關聯。③既提供三維場景,也提供實際展覽內容,并與三維場景結合在一起[3]。
三、基于虛擬現實技術的網絡會展發展的展望
在綜合考慮現有技術條件及未來虛擬現實技術發展前景的情況下,網絡會展的發展將會呈現出兩種模式,即現階段的實物會展+網絡會展+電子商務模式和未來的實物會展+網絡會展模式,具體理念如下:
(一)實物會展+網絡會展+電子商務模式
網絡會展作為會展業一種新的發展形勢,有著廣闊的發展前景。但目前網絡會展還只是實物會展的補充和配角,網絡會展只有作為實體展覽的輔助,才能逐漸地被人們認識而發展起來。免費論文,虛擬現實技術。就目前情況而言,線上展會和線下展會二者可相互補充,二者有機融合會相得益彰的。當然雙方會有部分重疊,但不可輕言取代,否則就是昏了頭了,若干年后或許會的,但至少目前不會。因此,我們不能夸大網絡技術的作用,基于傳統會展的傳統優勢,傳統會展仍然起著主導作用。免費論文,虛擬現實技術。同時,隨著會展業的蓬勃發展,促進了電子商務技術向會展業的滲透,在某種程度上彌補了網絡會展技術的不足,促進著網絡會展的發展。
總之,在目前甚至今后相當長的一段時間內,我國會展將遵循實物會展+網絡會展+電子商務模式,即充分利用電子商務技術大力發展網絡會展,實物會展和網絡會展并舉,實物會展結束后,網絡會展作為實物會展的延伸和補充,繼續實行“永不落幕的會展”,并不斷更新、豐富和完善,使實物會展和網絡會展相互促進,共同發展壯大。
(二)實物會展+網絡會展模式
由于網絡展會的模式模糊和傳統展會的主導地位,中國會展業進入網絡時代還有很長的一段路要走。但從長遠來看,網上會展前景不可限量,隨著虛擬現實技術的進一步發展,必將成為現代展覽業的重要組成部分,必將代替部分實物會展,從而實現實物會展和網絡會展并存的局面,這是一種必然的趨勢。免費論文,虛擬現實技術。免費論文,虛擬現實技術。因為網上會展有不受時空限制、節省展覽交易成本等優勢,很多商品和服務都適合在網上進行展覽和銷售。如網絡圖書展就有絕對優勢,因為圖書沒有過多的質地的要求、尺寸的要求,在網上看到的這本書和書店買到的書幾乎沒有差別。另外,從目前網絡交易的商品清單看,網絡交易的對象正從數碼產品迅速擴展到服裝、電器、日用品、玩具、個人護理品等眾多產品,而這些產品正是我國制造的優勢所在,也是目前辦展頻率最高的產品。免費論文,虛擬現實技術。這些產品將來都可以作為網絡會展展示的對象,市場前景好。免費論文,虛擬現實技術。
此外,會展業的發展與土地資源供給瓶頸的矛盾已見端倪。政府不可能無止境的耗費大量土地進行場館建設,同時場館建設投入大、周期長、風險大,而在互聯網上建立虛擬展館,舉辦網絡展覽卻可以節省大量時間和金錢,大大提高展會的效益。可見,我們既要看到目前實物會展的優勢,也要前瞻性的看到網絡會展的優勢,尤其是網絡會展的后發優勢和趨勢,為大力發展網絡會展,共創低碳會展經濟做好一切準備。
參考文獻
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【關鍵詞】:金屬鹵化物燈;標準;技術參數
中圖分類號:P2文獻標識碼:A文章編號:1997-0668(2008)061042-09
現行的GB 18661―2002《單端金屬鹵化物燈(175W~1500W鈧鈉系列)》國家標準(下簡稱“GB”)是從1997年開始起草的,標準制訂先后歷時四年??紤]到我國金鹵燈主要生產廠家都從美國引進設備和技術生產,有條件達到美國國家標準要求,因此GB 18661是在非等效采用ANSI C78.1375~1379系列標準(下簡稱“ANSI”)的基礎上,參考美國主要金鹵燈生產企業的產品樣本、產品實樣的實測數據以及國內主要金鹵燈生產廠家的企業標準,同時結合我國近來金鹵燈的實際發展情況而制定了本標準中的各項技術指標值,適用于功率為175W~1500W透明玻殼的鈧鈉系列單端金屬鹵化物燈。
由于起草標準期間我國小功率金屬鹵化物燈正在發展之中、其性能有待進一步的完善,同時小功率金鹵燈在ANSI中主要的技術參數和內容很多為待定,因此GB制定時品種沒有覆蓋35~150w小功率單端燈,也沒有覆蓋G12 單端燈(拇指燈)、雙端燈以及大于1500w以上功率的燈以及鈉鉈銦系列、鏑燈系列和其他鹵化物系列等金鹵燈。
ANSI C78系列標準包括單端50W~1500W和雙端70W/150W燈,并按照每種規格分類,每種功率燈單獨一個標準,形成系列標準。ANSI只規定燈的電參數和特性參數以及測試要求,沒有規定光參數、顏色參數和壽命要求。
IEC 61167 Metal halide lamps標準(下簡稱“IEC”)規定35W、70W和150WG12單端和雙端金鹵燈的尺寸和電氣、穩定、顏色、基準鎮流器等特性以及鎮流器和燈具設計數據,沒有規定光參數、壽命以及特性參數和測試要求。
一、金屬鹵化物燈相關標準
1. 產品標準
GB 18661―2002單端金屬鹵化物燈(175W~1500W鈧鈉系列);
ANSI C78.137270-Watt, M98 Single―Ended Metal-Halide Lamps ;
ANSI C78.137450-Watt, M110 Single―Ended Metal-Halide Lamps ;
ANSI C78.1375400-Watt, M59 Single―Ended Metal-Halide Lamps ;
ANSI C78.13761000-W, M47 Single―Ended Metal-Halide Lamps ;
ANSI C78.1377175-Watt, M57 Single―Ended Metal-Halide Lamps ;
ANSI C78.1378250-Watt, M58 Single―Ended Metal-Halide Lamps ;
ANSI C78.13791500-Watt, M48 Single―Ended Metal-Halide Lamps ;
ANSI C78.1382100-Watt, M90 Single―Ended Metal-Halide Lamps ;
ANSI C78.1384150-Watt, M102 Single―Ended Metal-Halide Lamps ;
ANSI C78.138170-Watt,M85 Double―Ended Metal halide lamp ;
ANSI C78.1383150-Watt, M81 Double―Ended Metal halide lamp ;
IEC 61167 Metal halide lamps。
2. 其他相關標準
ANSI C78.387 Metal-Halide Lamps―Methods of Measuring Characteristics;
ANSI C82.9 for high-intensity-discharge and low-pressure sodium lamps,ballasts, and transformers―definitions;
QB/T 2515―2001金屬鹵化物燈光電性能測試方法;
QB/T 2511―2001單端金屬鹵化物燈用LC頂蜂超前式鎮流器性能要求;
GB 20054-2006 金屬鹵化物燈能效限定值及能效等級;
GB 20053-2006 金屬鹵化物燈用鎮流器能效限定值及能效等級;
IEC 62035:1999放電燈(熒光燈除外)安全要求以及2003年修訂件1;
IEC 60923 Auxiliaries for lamps―Ballasts for discharge lamps (excluding tubular fluorescent lamps)―Performance requirements。
二、金屬鹵化物燈基本參數
1. 燈電特性 Electrical characteristics
GB中的電參數與ANSI C78中規定的一致,175W~1500W單端金鹵燈燃點100h后的基本參數應符合表1的規定;表1增加了ANSI中50W~150W小功率燈的電參數內容、表2為ANSI規定的70W和150W雙端燈電參數內容。測量時, 使用基準鎮流器并在電源電壓220V50Hz以及測試環境溫度為25±5℃的條件下進行。其中單端金鹵燈如無特殊說明,ED型、BT型玻殼燈泡均為垂直燃點, 燈頭在上;T型、TT型玻殼燈泡應水平燃點;雙端燈燃點位置為水平±5°。
IEC標準中規定的G12 單端金鹵燈和雙端金鹵燈的電特性見表3,并規定單端燈試驗位置為燈頭垂直向下±5°、雙端燈試驗位置為水平±5°(下同)。
2. 燈光特性Lumens characteristics
ANSI沒有規定光參數。GB的光參數額定值按美國主要金屬鹵化物燈生產企業產品樣本提供的數據確定;極限值是根據我國主要生產廠家企標確定,其中175W的極限值為額定值的75%,250W~1500W的極限值為額定值的80%,GB規定的光參數詳見表1。表1、表2中小功率和雙端燈也是參照同樣原則確定。
金屬鹵化物燈能效標準適用產品范圍與GB一致,能效等級分為3級,各等級的初始光效值不應低于表4的規定,同時流明維持率應符合GB規定(見表11)。其中1級能效最高、2級為節能評價值、3級為能效限定值。1級光效值比2級節能評價值提高約10%;2級節能評價值參照GB初始光通量額定值與額定功率之比值,其中175W和250W下調2lm/w;3級能效限定值參照GB初始光通量極限值與額定功率之比值,其中250W和1500W是小數點進位數據。
表4 能效等級與GB光效
3. 燈顏色特性 Colour characteristics(nominal)
ANSI也沒有規定燈的顏色特性。GB的色參數是根據美國主要金屬鹵化物燈生產企業產品樣本數據確定色溫和顯色指數的額定值,而顯色指數的極限值是根據我國主要生產廠家的企標確定。175~1500W單端金鹵燈的顏色特性見表1,另外表1和表2中小功率和雙端燈的色參數要求也是參照我國主要生產廠家的企標確定。
IEC規定的G12 單端金鹵燈(試驗位置為燈頭垂直向下±5°)和雙端金鹵燈(試驗位置為水平±5°)的顏色特性見表5。與GB相比,其顯色指數明顯高得多,這主要是IEC適合的金鹵燈與美標金鹵燈所采用的金屬鹵化物不同,IEC為稀土金屬型(Dy,Ho,Tm),有較好的顯色性能;ANSI為Sc-Na型,具有較高的光效和較長的壽命。
四、金屬鹵化物燈特性參數
1. 燈再啟動電壓尖峰 lamp re-ignition voltage spike(Vp)
金鹵燈再啟動電壓尖峰(也有翻譯成“重復著火電壓”)是指燈泡在溫升初期、在電流過零后瞬間由于電弧管內部化學作用出現一個在短暫時間內先上升后下降、窄度
表6測試燈泡再啟動特性的鎮流器特性參數及燈泡的再啟動電壓尖峰
再啟動電壓尖峰的特性隨不同放電管及配套鎮流器而不同,對于一個給定設計以及點燈線路的放電管來說,與放電管內引入的游離碘有關,碘與Hg或H2結合產生HgI2或HI可俘獲自由電子,減少可供下一個半周開始時再度電離氣體用的自由電子數,所以在半周開始燈兩端的電壓降必須高。在燈升溫到工作氣壓過程中,再啟動時要求的電壓隨時間而大幅度地變化。在溫升開始,HgI2蒸發較少對再啟動影響較小。隨著溫度上升,Hgl2濃度不斷增加,在燈燃點約20~25s左右,工作波形開始伸出尖而高的再啟動峰線,整個波峰成為一條垂直窄線并穩定延伸,在波形的兩邊上下對稱發展,在達到臨界溫度時,兩邊峰線幾乎同時伸至最高點。該最高點即再啟動電壓尖峰.也稱碘再啟動電壓尖峰。隨著溫度進一步升高,超過臨界溫度后,碘離子就失去穩定,再啟動峰線也就很快下降,最后演變成正常波形。
標準中規定的燈泡再啟動電壓尖峰測定是采用規定的可調電抗鎮流器。測試時再啟動電壓一般應在燈起弧后15~45s內達到最大值。測試前, 燈泡應在額定功率±10%范圍內至少老練5min。在兩次測試之間, 燈泡應在室溫下靜止空氣中冷卻。
2. 燈再啟動電壓 lamp re-ignition voltage(Vr)
金鹵燈再啟動電壓Vr是指燈泡工作電壓波形處于穩定狀態時,燈電壓從上半周向下半周躍遷時的最大峰值,可參見GB 18661中圖1所示,Vr測試采用基準鎮流器。Vr定義解釋Y也取自ANSI C82.9-1996,GB也同樣采用該定義。實際生產控制過程中經常把金鹵燈再啟動電壓Vr與燈泡再啟動電壓尖峰Vp二個概念相混淆。在整個壽命期間的燈泡再啟動電壓Vr最大值在ANSI和GB中待定,表7為本企業隨機檢測的涂復放電管再啟動電壓Vr數據,僅供參考。
3. 燈最小電壓 lamp minimum voltage(Vmin)
金屬鹵化物燈在點亮后瞬間,其工作電壓從起跳瞬間的高電壓很快下降到一個最低值,之后隨著放電管的溫升,導致更多汞蒸發,工作電壓又慢慢回升,直至接近燈正常工作電壓Vop趨于穩定。燈啟動初期的這個工作電壓最低值被稱為最小電壓Vmin。最小電壓Vmin控制參數在GB和其他相關標準中并沒有規定,但在實際生產中也是制造商常用的評價和控制內在質量比較有效的參數之一。影響Vmin值的因素很多,包括氬氣填充氣壓、電極不同設計、電極極距以及引入雜質的程度等等。但對一個設計已定的放電管來說,Vmin值主要取決于放電管引入氫的程度。在實際生產測試時也常用Vmin值衡量放電管引入潮氣或氫的程度。一般Vmin值越小,內管引入氫量也少,相對來說其內在性能也越好。表8為我們在實際生產中控制的Vmin要求。
4. 燈啟動電壓 lamp starting voltage (Vs)
與其他HID燈(高壓鈉燈和高壓汞燈)的產品標準不同,ANSI和GB中規定的金鹵燈啟動電壓是檢測燈泡兩端的啟動性能,而不是電源輸入電壓。
對于不要求輔助啟動的線路,ANSI和GB中規定175w~1500w單端燈在整個額定壽命期間的啟動電壓要求在表9中規定的正弦開路測試電壓及表中溫度條件下,燈泡在規定的位置(燈頭在上并呈垂直狀態)燃點時在2min內均應啟動。而50w~150w單端燈在ANSI中待定。
對于要求輔助啟動線路的燈泡的啟動電壓要求,175w~1500w單端燈在ANSI和GB中均沒有規定;而50w~150w單端燈在ANSI中規定在標準要求的鎮流器和啟動脈沖以及使用235V60Hz正弦電源等測試條件下要求在10℃±1℃溫度下10 Sec內啟動、在-30℃±1℃下120 Sec內啟動。
燈泡的啟動試驗條件:1)不管被試的燈泡是新的還是曾作過啟動試驗的,都應在室溫下老練30分鐘,電弧管內的凝聚物要少,要求有方向性,以求得測試結果的一致性和重復性。文章中所述的老練,是指燈泡在用基準鎮流器燃點時功率的變化在±10%范圍內。2)試驗前燈泡應在試驗溫度下至少存放6h,最好是在試驗前的一個夜晚。
5. 燈泡的溫升要求 lamp warm-up requirements
對于175W~1500W燈泡,GB溫升要求規定如下:任一裸燈在25℃±5℃、無對流風的環境中和在GB 18661附錄A2.2規定的最小啟動電流下達到燈規定最小工作電壓的95%的所需時間不超出10min。而對于50W~150W小功率燈的溫升要求,ANSI規定燈泡在25℃±5℃、無對流風的環境中和在規定的最小啟動電流下達到燈規定最小工作電壓的95%的時間不超出2min。對于70W和150W雙端燈,ANSI分別要求在5min和2min內達到至少80V管壓。燈泡溫升時間計算是指從起弧時至燈泡電壓達到規定值的時間。
IEC衡量燈的溫升要求的類似參數是在標稱電源電壓下金鹵燈的穩定特性(run-up characteristics at nominal supply voltage),考核的是在額定輸入電壓、指定的燃點位置和環境條件下達到標稱光通量的90%所需要的最長時間(Max. time to 90% lumens),測試的燈泡應已經過100h老練。對于不同類型的金屬鹵化物燈,IEC規定的最長時間也不同,見表10。
GE lighting樣本中對應參數是啟動特性(Start Characteristics),聲稱金屬鹵化物燈達到標稱光通量的90%所需要的時間為2~5min。其中G12 單端金鹵燈Run-up不超出2min.,70W/150W雙端金鹵燈Run-up不超出4min.。
五、額定壽命 Rated life
ANSI C78沒有規定壽命的內容,GB規定的平均壽命和流明維持率主要參考美國主要金屬鹵化物燈生產企業產品樣本數據以及國內主要金鹵燈生產廠家的企業標準確定,見表11。燈泡的平均壽命和流明維持率試驗在額定電壓下進行,采用工作鎮流器和50Hz交流電源,其電壓波動應不大于±2%。壽命試驗中,燈泡應按照規定位置燃點;燈泡每晝夜關閉二次,每次不少于1h。平均壽命的計算方法:當受試燈泡為奇數時,由燈泡失效順序中處于中間位置的燈泡壽命確定;當受試燈泡為偶數時,由燈泡失效順序中處于n/2和(n/2)+1位置的燈泡壽命之算術平均值確定。
GE和Venture Lighting公司還規定“中間流明”(Mean Lumen)要求,是指在燈額定壽命的40%時光輸出(lamp light output at 40% of rated lamp life)。
GE lighting 對壽命的定義和相關規定如下:額定壽命值是指在實驗室測試的特定條件下一批燈在指定特性的鎮流器下工作時間,燃點時要求每10小時關燈一次(operation at 10 hours per start)。不同燃點條件也會影響燈的壽命。如果額定壽命小于24000小時,也是燈預期的中值壽命值,即在正常工作條件下初始安裝的一組燈的50%數量仍在燃點的工作時間。如果額定壽命大于24000小時,預期在24000小時時仍有67%的燈在燃點。如果每次燃點周期比10小時短,中值壽命也將相應縮短:點燈周期每次5小時,壽命大約為額定的75%;點燈周期每次2.5小時,壽命大約為額定的56%;點燈周期每次1.25小時,壽命大約為額定的42%。
Venture Lighting 對額定壽命的定義和相關規定如下:額定或平均壽命值是指在實驗室條件和額定電壓下一批代表性燈在認可的鎮流器下燃點值,每啟動一次燃點周期為10小時(an operating cycle of 10 hours per start)。平均壽命是指初始安裝燈的50%(中值)仍在燃點的工作時間;而對于320W和450W脈沖啟動燈泡,要求仍有70%的初始安裝燈在燃點。不同燃點條件也會影響燈的壽命。其中最重要的因素為燃點位置,一般標明任意燃點的燈泡的額定壽命都是指在垂直燃點位置;對于工作在水平位置的任意燃點的燈泡,其額定壽命為垂直位置的75%。對于大多數燈,其壽命隨燃點周期的縮短而減少。如果每次燃點周期小于10小時,壽命也將相應如下縮短:點燈周期每次5小時,壽命大約為額定的75%;點燈周期每次2.5小時,壽命大約為額定的55%;點燈周期每次1.25小時,壽命大約為額定的40%。Venture Lighting引入經濟壽命(Economic Life)概念,指的是設計的一個燈在最佳的光輸出、色質量和能耗情況下燃點時間。用經濟壽命衡量燈實際壽命比額定壽命更合理,因為額定壽命沒有考慮隨著燈燃點的流明下降和色漂移。經濟壽命一般為額定壽命的60%~70%。
Philips公司也有兩種壽命定義:1、平均壽命:某批燈有50%完結時的時間。2、使用壽命:結合多數燈的流明衰減,考慮到光源失效的危險,用戶定義的替換(所有)光源的最佳時間。(有時光源還可以運行,但是初始亮度已經下降到用戶覺得不再舒服的程度)。除了光源的壽命,預期壽命的可靠性也很關鍵。越來越多的專業終端用戶選擇集體換燈(所有光源同時更換而不是每次僅替換個別失效的燈),所以預測替換光源的最佳時間是非常重要的。Philips指出不僅要著眼于延長光源壽命,同時著力于保證預期壽命的可靠性。
六、基準鎮流器的技術參數Reference Ballast Characteristics
ANSI和GB標準中規定的基準鎮流器的特性參數符合表12和表13的規定。
ANSI和IEC標準中對應規格的雙端金鹵燈基準鎮流器的基本參數是一致的。
七、結束語
文章介紹了GB 18661―2002、ANSI C78和IEC 1167等標準中引入的金屬鹵化物燈參數以及對應的技術要求,并加以對比分析。關于IEC和ANSI對燈的物理特性、燈配套的鎮流器設計數據和燈具設計數據分別有相應的技術要求,可參照相關標準,文章中沒有陳述。
近年來,金屬鹵化物燈生產技術發展很快、新品種和新技術不斷涌現,各種先進的技術參數及其評價方式在金鹵燈生產和研發中不斷得到推廣應用,同時相應的產品標準和技術規范更新也很快,ANSI C78的2005版本也已經,我國相應地在2007年又重新修訂了GB 18661,現正在報批中,相信隨著制燈技術進一步提高和內在質量的改善,金鹵燈必將得到更進一步發展,應用范圍也將更加廣泛。
參考文獻
[1] J.F.Waymouth,“Electric Discharge Lamps”.
[2] 吳永強,凌應明.“金屬鹵化物燈特性參數分析和測試”《第三屆全國電光源科技研討會論文集》.
關鍵詞虛擬現實技術;舞臺機械控制;應用;功能
舞臺是在某個場地內指利用相應的設施設備,為歌舞、戲曲的演出之類提供一個活動場所,在現代藝術表演中起著重要作用。而如今,人們越來越重視精神文化生活,舞臺表演藝術的內容也就越加多樣化。因此,對于舞臺及舞臺設備的安全性也有了更高的要求。舞臺機械設備控制的復雜性、多樣性、安全性和精準性,要求在操作者在控制時要盡量保持無誤差,否則,可能會得不到想要的演出效果,甚至于出現安全事故。在今年,虛擬現實技術的應用為舞臺機械控制提供了一個新的方向。比如說,在舞臺機械控制中,可以利用QpenGL和DirectX這兩種較為關鍵的技術。使得操作者能夠在計算機里去處理三維圖形圖像,從而模擬現實場景的實時動態以及更好地完成逼真的三維圖形,對舞臺機械進行有效的控制。
1虛擬現實技術與舞臺機械控制
所謂虛擬現實技術是指一種能夠在計算機中創建和體驗虛擬世界的仿真系統,可以讓用戶沉浸在一種根據現實場景和多源信息融合的模擬壞境中。它起源于20世紀30年代,但由于當時的科學技術的限制,真正新興于20世紀80年代,到如今,已經被采用在包括醫學、文化娛樂、軍事航天、室內設計、房產開發等行業。虛擬現實技術主要模擬的內容有環境、自然、感知和傳感等多種方面,由計算機輔助生成的具有實時動態性的三維立體逼真圖像。虛擬現實技術具有多感知性、存在感、交互性和自主性這4個特征。其中多感知性是指除了平時一般計算機所擁有的視覺感知外,甚至可以有聽覺、觸覺、嗅覺等其他感知。最為理想的虛擬現實技術是真正如同三維世界中一樣具有人類所具有的全部感知功能。而存在感是指用戶能夠在虛擬環境中發現自己的真實性,甚至有現實虛擬難以分辨的感覺。交互性是指用戶對于虛擬環境中的物體的可操作性以及從環境中獲得的反饋程度。自主性是指在虛擬環境中存在的物體能夠依據現實世界的物理運動規律的程度。虛擬現實技術是多種技術的綜合體,它的關鍵技術包括有實時三維計算機圖形技術、廣角立體顯示技術、以及語音輸入輸出技術等等。但它在舞臺場景和機械的應用仍然處于初級應用當中,并沒有將光、聲、電燈在舞臺場景中所存在的真實效果還原到虛擬場景當中。隨著虛擬現實及時的不斷發展和進步,相信在今后的紀念,虛擬現實技術在舞臺技術控制住會發展其更加強大的功能作用。
2舞臺機械控制中的虛擬現實技術的特點及功能應用
舞臺機械控制中的虛擬現實技術的特點主要表現在以下幾個方面:首先,在實時渲染部分,其技術運用為技術改進及升級提供了原始支持,并通過接口驅動設計,使實時渲染效果,更為靈動,更具專業性。目前,虛擬技術在舞臺機械控制運用中增加了物理引擎模塊部分。這樣有助于更為真實地實現虛擬場景各種物理現象,并能更方便、快捷地實現碰撞檢測。比如說,對Direct以及OpenGL進行的接口提供內建支持。而在實時渲染這個部分中中,具體地說分為四個結構:第一根節點模塊,第二場景管理模塊,第三資源管理模塊,第四渲染模塊。其中根節點模塊需要負責全部工作的組織和管理,場景管理模塊需要場景的負責人負責全部場景的細節布置,資源管理模塊需要對所有渲染要應用的資源進行管理和組,最后的渲染模塊則是需要將圖像投射到屏幕上面。其次,VR技術的特點也體現在它的超文本性以及交互性上。例如浙江“大豐公司”在將VR技術引入舞臺機械控制時,便針對它的特點進行了創新設計。VR技術是通過人機界面去對復雜數據進行一定程度的可視化操作和交互的形式,在建構作品和與參與者對話中有著極大優勢。最后,虛擬現實技術還注重對場景管理方法的運用。比如說“大豐公司”便創建了一種新型的場景管理的方法來解決場景管理所存在問題。這種場景管理方法的使用不僅有助于儲存成本下降,提高儲存容量,還能將實時計算去轉換為實時讀取,因此較為適合大量靜態模型中的場景。舞臺機械控制中的虛擬現實技術的功能有三維仿真、導演編輯預覽、增強型的監視及控制界面這三種新的功能。虛擬現實技術利用這三種功能更好地對舞臺機械進行控制。其中三維仿真是指使用者能夠從多個視角以及多個層面去觀察舞臺單個設備、設備之間的位置關系等,使得在第一時間便得到足夠的數據。這是傳統的控制系統無法實現的,操作人員不僅可以隨意移動轉換界面,更可以隨時觀察任意設備,從而有效的提高舞臺機械控制的靈活性、便捷性。導演編輯預覽是指在演出前,導演不必親自去舞臺現場考察場地、了解舞臺設施設備的情況,只需要通過虛擬現實設備的運行,便可以知曉舞臺場景中現場設備的布置情況、場地環境信息。從而較少人力資源、較少工作時間,提高效率。還能夠在現場排練不足的情況下,利用虛擬現實技術實現了解調整劇情,實現劇情與設備的完美配合,為演出團隊提供了相當大的便利。增強型的監視以及控制界面是指在虛擬技術控制系統中,操作人員可以通過界面進行選擇,能夠隨意的查看相應的設施設備,同時根據客戶要求,可以為客戶提高設備參數等。這些虛擬技術舞臺設施設備的運行狀態都能夠以較為直觀的形式去展現給客戶,增加客戶信任度。
3虛擬舞臺機械控制的技術展望
舞臺機械實現三維可視化控制的重要組成部分之一便是虛擬舞臺機械模式動畫的實現。在一定程度上,只有實現舞臺機械與實際舞臺機械的同步運動,才能夠使操作者能夠隨時觀察實際舞臺在演出時的場景,從而有助于操作者進行相應的操作。同時,由于中國目前的技術限制,使得三維可視化控制系統在虛擬現實技術中的運用讓人處于初期階段,其真實度還有待提高。但隨著我國科技水平的不斷提高,預計在未來幾年內,新技術的引用會使得虛擬現實技術會在舞臺機械控制中產生更加靈活、復雜的功能。如此,不僅能夠將舞臺機械的綜合不斷開發運用,還能夠在不使用任務實際設施設備的情況下去模擬現場演出的效果。因而,在未來,虛擬現實技術將具有極大的應用前景,同時會在舞臺機械行業中發揮不可代替的重要作用。
4結論
隨著科技的快速發展,人們生活也逐漸多樣化,方便快捷實用的技術技能能夠幫助人們更好地生活。而在舞臺領域里,運用虛擬現實技術去完全虛擬一個現實舞臺是非常復雜難辦的,需要對舞臺各個細節都進行虛擬。在這個要求下,虛擬現實技術在舞臺機械控制的應用中還有著很大的提升空間,需要各種新的技術的引用,從而全面發揮虛擬現實技術的作用。在未來,虛擬現實技術一定能夠在舞臺機械控制中大放光彩。最后,希望論文的研究可以為相關工作者和研究人員提高一定的研究與參考價值。
參考文獻
[1]李玉鵬.虛擬現實技術在舞臺機械監控系統中的應用[D].蘭州理工大學,2014.