3D虚拟仿真

3D虚拟仿真（精选十篇）

3D虚拟仿真 篇1

由于计算机技术的不断发展和Internet的普及, 虚拟现实技术发展成为数字化多维信息空间技术的支撑平台, 并成为构建数字虚拟环境的关键技术之一。由Web3D联盟提出的X3D (Extensible 3D) , 整合了Java3D、流媒体、XML等先进技术, 成为了最新的网络三维图形的标准。

1 X3D的人性化节点

同时在过去几十年里, 随着对3D图形研究的不断升温, 已经出现了创作三维人体的软件, 在这个时期出现了许多制作“真实”人体运动的软件。但是出现了一个问题阻碍了这个领域的发展, 即不同制作公司的软件在这个领域的信息交换问题, 缺少国际标准。国际标准规则H-Anim的出现解决了这个关键性的问题, 它是一个抽象的三维人体模型表示, 描述了一个人体模型的标准, 在这个标准下, 可以行进不同软件间的交互。H-Anim的设计目标有3个:兼容性、适应性和简单性。

X3D人性化节点设计, 即X3D人性化动画组件设计, 是H-Anim的组件。其中HanimHumanoid节点作为整个人性化对象的容器, 用来存储所涉及的Joint, Segment, Site and Displacer等节点, 它们按照树状结构对人体进行组合, Humanoid节点是整个角色构成的根节点。如图1所示。

HanimHumanoid节点的定义和存储[1]:

在HanimHumanoid节点中, 对虚拟人的设计可以大体分为骨骼和皮肤的设计。其中skin域包含一个或多个有序的面, 这些面由skinCoord和skinNormal fields域定义。

Joint节点表示身体中的每个关节, 定义了身体的每一段和与其相连的父层的关系, 其父节点可能是HanimHumanoid节点也可能是Joint节点本身或者Segment节点。

Segment节点定义了身体的每个部分, 它是一个组节点, 它没有改变坐标系的能力, 若想改变坐标, 必须附在某个关节节点上。

Site节点实现了3个目标:第一是定义了反向动力学系统使用的“最终受动器”的位置。第二是定义了首饰后服装之类的附件的附着点。第三是定义了参考系统中的虚拟摄象机的位置。

Displacer对象, 可用于3种不同的方法: (1) 用来在别顶点相应的某一特定功能的网格; (2) 用来描述替换顶点的各个方向来模拟精确的肌肉行动; (3) 描述一个完整的配置顶点。

2 Java与X3D传感器的结合

X3D场景与用户的交互可以通过静态方式和动态方式实现, 静态方式是使用X3D本身自带的节点实现的, 比如传感器和检测器等, 动态方式则是使用外部的逻辑程序实现, 即使用Java程序。X3D中使用JAVA有两种方式, 外部编程接口EAI和内部Script节点。Script节点就是利用Java或JavaScript语言编写的脚本来扩展X3D功能, 它可以创建出新的内插节点和传感节点来驱动和控制整个虚拟空间。在Script节点的所有字段中, 存在四种字段:field、eventIn、eventOut、exposedField。通过eventIn将事件传至Script节点中的脚本, 然后在Script节点中的脚本中进行处理, 最后再通过eventOut将结果送回Script节点。如图1所示, 场景上方有3个按纽, 将鼠标放在任何一个按纽上会出现下拉菜单, 点击菜单场景中的沙发会发生相应的改变, EAI是External Authoring Interface的简称, 它是一种X3D与外部环境的创作接口, 定义了一套针对X3D浏览器的Java类, 通过这些类, 外部程序可以访问当前所运行的X3D世界, 从而在外部直接操作、控制和修改X3D世界内部的场景, 这里的外部程序主要是指与X3D嵌在同一Web页上的JavaApple程序。在JavaApplet中建立Browser对象标识一个唯一的X3D场景, 并由此获得对X3D场景中已定义节点的引用。JavaApplet既可以控制X3D场景, 也能进行与HTML等其他媒体的交互以及网络控制, 从而可以实现复杂的虚拟环境系统。

TimeSenor时间传感器节点的作用是创建一个虚拟的时钟, 并对其他节点发送时间值, 它通过向插补器节点输出事件, 使插补器节点产生所需要的动画效果。

3 结束语

通过X3D的人性化节点和Java, 研究了虚拟人体的运动仿真, 利用X3D的图形功能在人体仿真领域进行了初步的研究, 为以后的人体仿真系统的研究奠定了理论基础。

摘要：人体运动仿真是虚拟现实领域新的研究热点, 对X3D的相关知识进行了介绍, 研究了利用Java平台和X3D技术实现人体运动的仿真。

关键词：X3D,虚拟现实,Java

参考文献

[1]http://h-anim.org/Specifications/H-Anim1.1/appendices.html#ap-pendixa

[2]张金钊, 张金锐, 张金镝.X3D虚拟现实设计—第二代立体网络程序设计实例[M].北京:电子工业出版社, 2008.

[3]张金钊, 张金锐, 张金镝.X3D虚拟现实设计—第二代立体网络程序设计语言[M].北京:电子工业出版社, 2007.

3D仿真商务英语综合实训 篇2

3D simulation integrated business English training

system 本系统以一名商务英语专业的大学毕业生为主人公，以模拟职场晋级为主线，编撰该学生从毕业生到外贸公司求职、入职，再由外贸部门的新人成长为最佳员工的故事情节。该系统题材新颖、操作简单、功能齐全，能够满足高校实训、竞赛、课堂课后互动等多种教学需求，同时也是学生自主学习，积累职场经验的良好平台。

3D商务场景

3D仿真的商务办公、会议、会展、谈判等场景。学生自主操作计算机，体验实训，挑战任务，闯关得分，从而积累实务经验。

模拟实操案例

系统以听、说、读、写为主要的实训模式，将国际商务实践中重要的模块如国际贸易实务、会展、单证、函电、商务谈判、商务礼仪等有机地融为一体，全方位多角度地再现了真实的国际商务案例，能够切实有效地帮助学生认识和熟悉国际商务场景，并锻炼学生在实际的工作场景中的语言能力、国际商务技能以及跨文化交际能力。

配备操作功能

系统中附有多款贴近教师教学和学生自主学习的操作功能。比如，系统内置的关卡状态功能，教师可利用该功能监督学生的课时进程和实训状态；关卡特许功能，则可满足教师反复使用案例进行教学、补充讲解知识点的需求。

摘要】很多人初涉职场的时候都会有一个实习的经过，在实习完成时，大家都用一份报告来作一个实习工作总结。那么，个人实习报告怎么写呢?精品学习网特意为大家整理了商务英语专业大学生实习报告范文，欢迎阅读。商务英语专业大学生实习报告范文

时光匆匆,为期一个月的实习已经圆满的落下帷幕。回顾其中的点点滴滴,有成功后的欣喜和激动,也有挫败后的失落和无奈。在领导的谆谆教导和同事的悉心帮助下,我在收获业务技能的同时,内心也经历着微妙的成长。这次实习我主要负责的是翻译工作。第一次走进办公室，一切都是那么陌生，所有的工作人员都各自忙着，仿佛没有人注意到我，这让我本来激动的心情多了一些慌乱。在这里我要特别感谢赵主任，是他把我介绍给其它的同事认识，还告诉其他同事要在工作上对我多提醒照顾。慢慢的我也不在只是闷着头做，遇到疑难的问题就请教领导与同事，我觉得自己开始融入这个集体了。

再熟悉资料与业务时，我不止一次的幻想着公司忽然有英文的文件需要翻译，让我应用在学校学到的知识解决这个问题。但当幻想成为现实的时候，我却慌了阵脚。因为文件涉及的机械零部件，加工工艺等专有名词是我在课堂上根本没有涉及到的。我只有打开电脑利用金山词霸一个个的查。这时候觉得工作原来并不想自己想的那样简单，所以在以后的工作中就更应该小心谨慎了。

虽然倍加小心，但是工作不像考试，考试只需要短时间的精力集中，而工作却是长期的。这样下来，也难免会出错，比如老外在一封有关交付款的邮件里提到参照ccp15530，我在电脑上查到ccp由中国共产党的意思，就写成了要交付15530元人民币。最后还是领导觉得数目不对，向我指出了这个问题。当得知ccp15530只是文件标号时，我为自己的自作聪明感到十分羞愧。好在问题发现的及时，避免了合作双方的误会，这也提醒我在遇到不懂的问题时一定要虚心求教。

学校的翻译课时短，有时一周两节，一节课也才两个小时，而且老师一般只要求我们翻译一些短的文章，可是由于工作要求，单位与英方的有些邮件就会很长的篇幅而且时间要求很近，而且由于自己不熟悉机械方面的相关知识，这时候为了保证质量，我就主动把工作带回家去做。为了避免延误工作，我决定努力接触公司产品的生产流程，记住零部件的名称和各种加工工艺的表达方式。除了现在每天都在做的邮件翻译以及文件整理工作，单位还要求我口语上要过关以应付出国和接待老外来访的需求，这就要求我更加努力的增强自身的知识水平，在做好日常工作的同时更要不断的提升自己。虽然在学校接受过口译的教程，也大体了解一些要求与规则，但是练习也只限于同学之间。而且因为工作环境的问题，平日里很少接触英语的听说，这就要求我必须保持清醒的认识，不能贪图安逸混日子，还要创造机会进一步学习。路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。相信经过一定的锻炼与不懈的学习，我一定能尽快胜任翻译一职。

最令我没有想到的是，我在大二学的国际贸易实务，国际金融以及电子商务课程的知识竟然在我阅读合同等文件时帮了我很大的忙，也节省了我不少时间。那些时常出现的诸如fob、cif之类的贸易术语都是我们课上最主要的内容。在学习的时候只是单纯的背过，并没有真正了解它们的含义。例如合同，它是履行的依据，是成立的条件，品质、品名、数量、包装、价格、保险等条款缺一不可。因为涉及双方的利益，而商家又以追求最大利润为目标，所以划分的越详细，责任也就越明确，也就可以避免一些不必要的纠纷。可见做生意来不得半点马虎。

在单位，除了工作上的进步，我还学到了许多生活上的细节。单位里最让我敬佩的就是吴副总和赵主任。吴总经常出差，每次回来的时候应该都很劳累了，可是如果他看到哪里卫生做得不好，就会亲力亲为的去整理打扫。在工作前经常听到学姐学长们抱怨，说什么签了工作却没施展才华，还要扫地倒水像个打杂的，但是如果像我一样看到领导都不拘身份搞好卫生，应该大家都能像我一样备受鼓舞了。还记得有一次回宿舍没有零钱坐公交了，赵主任知道了就主动给了我一元钱，在寒冷的Xx街头，让我倍觉温暖，有的时候因为学校或者是生活中的困难必须请假处理，请假时赵主任总是很体谅我的难处，每一次在心里都是深深的感激。以前坐班车的时候，师傅们常问我冷不冷，穿的单薄吗，在Xx还习惯吗，是同事们一句句殷勤的问候语关爱的话语冲淡了我独在异乡的漂泊与恐惧。还有好多好多我难忘的同事，给我留下了很深的印象，比如张主任的勤劳，姚主任的忙碌，沈主任的细心帮助等等。在短暂的实习生涯中，我总结出了如下经验：

1、严格遵守公司章制度

在学校里学习生活，虽然有一些校园纪律在约束自己的行为，但相对于在公司里工作，还是非常懒散和不受控制的。因为这校园纪律大都是警告性质的，不会对自己的发展有多大的影响。在公司里工作，在方方面面都有详细的规章制度，这些制度就像高压电线一样，如果触犯它们，就会受到惩罚，这些影响可能会对你以后的发展带来很坏的影响。同时，要成为一个非常职业、非常有素质的职业者，必须积极地去面对自己的工作，认真刻苦的来把工作做好，想尽一切办法把自己的工作做的完美。而作为一个职业者，认真负责、积极进取的态度会是自己发奋工作的原动力。所以，要成功地进行实习，必须首先树立去认真负责、刻苦、积极进取的职业操守，像一个真正的职业者一样要求自己。

2、多听、多看、多想、多做、少说

我们到公司工作以后，要知道自己能否胜任这份工作，关键是看你自己对待工作的态度。态度对了，即使自己以前没学过的知识也可以在工作中逐渐的掌握。态度不好，就算自己有知识基础也不会把工作做好，我刚到这个岗位工作，根本不清楚该做些什么，刚开始我觉得很头痛，可经过工作过程中多看别人怎样做，多听别人怎样说，多想自己应该怎样做，然后自己亲自动手去多做，终于在短短几天里对工作有了一个较系统的认识，慢慢的自己也可以完成相关的工作了，光用嘴巴去说是不行的，所以，我们今后不管干什么都要端正自己的态度，这样才能把事情做好。

3、少埋怨

有的人会觉得公司这里不好那里不好，同事也不好相处工作也不如愿，经常埋怨，这样只会影响自己的工作情绪，不但做不好工作，还增加了自己的压力，所以，我们应该少埋怨，要看到公司好的一面，对存在的问题应该想办法去解决而不是去埋怨，这样才能保持工作的激情。

4、虚心学习

在这次实习过程中，我们碰到很多问题，有的是我们懂得的，也有很多是我们不懂的，不懂的东西我们要虚心向同事或领导请教，当别人教我们知识的时候，我们也应该虚心的接受，不要认为自己懂得一点鸡毛蒜皮就飘飘然。

5、错不可怕，就怕一错再错

每一个人都有犯错的时候，工作中第一次做错了不要紧，公司领导会纠正并原谅你，但下次你还在同一个问题上犯错误，那你就享受不到第一次犯错时的待遇了。

经过这次实习，我从中学到了很多课本没有的东西，在就业心态上我也有很大改变，以前我总想找一份适合自己爱好，专业对口的工作，可现在我知道找工作很难，要专业对口更难，很多东西我们初到社会才接触。所以我现在不能再像以前那样等待更好机会的到来。应尽快丢掉对学校的依赖心理，学会在社会上独立，敢于参加与社会竞争，敢于承受社会压力，使自己能够在社会上快速成长。再就是时常要保持一颗学习、思考的心。作为一位大学生，最重要的就是自己学习和思考的能力。在企业这样一个新环境中，由我们很多值得学习、值得思考的地方，这就需要自己保持一颗学习、思考的心。首先在技术方面，要刻苦的补充自己的不足，认真地对待工作，时时刻刻的思考和学习。同时，在企业的环境中，更要注重学习

3D虚拟仿真 篇3

关键词：3D；虚拟仿真技术；“化工安全工程”；实验教学

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2016）05-0015-02

大多化工工艺过程涉及到易燃、易爆、有毒、有害等物质，且在高温、高压等极端苛刻的条件下进行。“化工安全工程”实验过程如果直接进行真实实验，危险性大，破坏性强，耗材大，成本高。3D虚拟现实技术可以利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉等感官的模拟，让使用者如同身临其境一般，可以及时、无限制地观察三维空间内的事物。3D虚拟现实技术的出现为解决“化工安全工程”实验过程的安全与经济问题提供了有力的技术支撑[1-3]。

一、3D虚拟仿真技术应用于“化工安全工程”实验教学的优势

“化工安全工程”实验教学主要基于常州大学国家级化工虚拟仿真实验教学示范中心的3D虚拟仿真技术完成的[4]，3D虚拟仿真技术实验结合计算机图形学、仿真技术、人工智能技术等多种先进科技，采用具有丰富后台数据支撑和强大仿真计算能力的化工流程模拟ASPEN PLUS软件[5-7]。传统的“化工安全工程”实验教学与3D虚拟仿真技术实验教学对比分析见表1。

二、“化工安全工程”3D虚拟仿真实验教学的主要内容

“化工安全工程”3D虚拟仿真实验教学主要包括两部分内容：常减压蒸馏实验、甲醇合成与精制实验。

（一）常减压蒸馏实验

以大庆石化一套270万t/a常减压装置为原型建立3D现场，后台仿真操作界面采用DCS控制界面，3D现场的阀门、仪表等操作与后台DCS二维仿真实时通讯，操作者有很强的沉浸感，操作性强。可实现虚拟开停车等初态模拟，冲塔、着火、泄漏等事故处理操作[9]，具体见表2。

（二）甲醇合成与精制实验

甲醇合成與精制实验以煤化工产业为背景，以真实化工厂甲醇项目为基础，选取煤制甲醇工艺中“合成气制甲醇”及“甲醇精制”部分进行开发，可进行开停车实验、反应塔温度高报警等异常情况处理操作，具体见表3和表4。

三、3D虚拟仿真技术在“化工安全工程”实验教学中的应用

本文以常减压蒸馏实验中的典型实验“P108A离心泵端面呲开着火” 事故处理实验为基础介绍3D虚拟仿真技术在“化工安全工程”实验中的应用。在实验过程中学生可以分别以外操员和内操员的身份完成实验，要求学生不仅能在生产现场应对突发状况，也能在DCS控制室进行相应处理。整个实验操作过程学生按照操作规程完成每一步骤电脑后台都会记录打分，直至完成所有步骤，否则学生就是未成功完成实验。实验过程如下。（1）发现P108A离心泵端面呲开着火：外操员在巡检过程发现离心泵端面呲开着火，内操员从DCS系统界面可以看到泵出口流量显著下降，同时塔内液面显著上升。（2）关闭事故泵电源和出入阀：外操员发现离心泵着火后首先关闭事故泵的电源、入口阀、出口阀，内操员发现后在DCS控制系统页面关闭事故泵的入口阀和出口阀。（3）灭火：外操员大致判断火势大小，如果火势不大直接采用灭火器材现场灭火，否则应立即向班长报告。班长听到外操员报告后应立即宣布启动预案。使用电话，拨打119，并联系电工对其断电。同时告诉现场外操员，打开消防消蒸汽幕阀门，取灭火器灭火。命令另一外操员迅速关闭常二线抽出阀门和换热器E119入口阀门。告知其他外操员打开消防通道，引导消防车进入事故现场。班长确认部署完毕，迅速用电话向调度室和车间领导汇报情况。（4）恢复生产过程：灭火完毕后，班长联系相关单位进行维修，恢复正常生产。设备维修正常后，首先打开备用泵的泵前阀和泵后阀，然后打开备用泵入口阀进行灌泵，然后打开泵的电源开关，最后打开备用泵出口阀，各项参数恢复正常。

通过调研近几年学生对“化工安全工程”基础知识和技术的掌握情况以及学生对该实验课程的反馈意见可知，基于3D虚拟仿真技术开展“化工安全工程”实验教学，将3D生产装置场景、任务引导系统与评价系统相结合，3D虚拟环境真实感强、无需物料、可重复利用、节能、安全、环保、节省投资。大大激发了学生的学习兴趣，提高了学生的实践动手能力、实验设计能力和举一反三的创新能力。

参考文献：

[1]周爱东，杨晓红，王庆等.大工程观背景下开放型化工仿

真实验的教学实践[J].实验室研究与探索，2010，（1）.

[2]蔡卫国.虚拟仿真技术在机械工程实验教学中的应用

[J].实验技术与管理，2011，（8）.

[3]缪传义.3D仿真游戏在煤矿安全生产培训管理系统中

的应用[J].中国安全生产科学技术，2012，（5）.

[4]高晓新，马江权，徐淑玲.3D化工仿真在生产实习中的

应用[J].实验室科学，2013，（4）.

[5]初汉芳，朱燕空.创业虚拟仿真实验教学中心的实践与

探索[J].实验技术与管理，2014，（12）.

[6]陈萍，周会超，周虚.构建虚拟仿真实验平台，探索创新

人才培养模式[J].实验技术与管理，2011，（3）.

[7]张庆民，吴春梅.基于“体验实验”的网络虚拟仿真教学

探析[J].信息系统工程，2011，（4）.

[8]程思宁，耿强，姜文波等.虚拟仿真技术在电类实验教学

中的应用与实践[J].实验技术与管理，2013，（7）.

[9]肖丽红，张树增，王健红.原油常减压蒸馏工艺的动态仿

3D虚拟仿真 篇4

一、3D虚拟仿真技术应用于“化工安全工程”实验教学的优势

“化工安全工程”实验教学主要基于常州大学国家级化工虚拟仿真实验教学示范中心的3D虚拟仿真技术完成的[4],3D虚拟仿真技术实验结合计算机图形学、仿真技术、人工智能技术等多种先进科技,采用具有丰富后台数据支撑和强大仿真计算能力的化工流程模拟ASPEN PLUS软件[5,6,7]。传统的“化工安全工程”实验教学与3D虚拟仿真技术实验教学对比分析见表1。

二、“化工安全工程”3D虚拟仿真实验教学的主要内容

“化工安全工程”3D虚拟仿真实验教学主要包括两部分内容:常减压蒸馏实验、甲醇合成与精制实验。

(一)常减压蒸馏实验

以大庆石化一套270 万t/a常减压装置为原型建立3D现场,后台仿真操作界面采用DCS控制界面,3D现场的阀门、仪表等操作与后台DCS二维仿真实时通讯,操作者有很强的沉浸感,操作性强。可实现虚拟开停车等初态模拟,冲塔、着火、泄漏等事故处理操作[9],具体见表2。

(二)甲醇合成与精制实验

甲醇合成与精制实验以煤化工产业为背景,以真实化工厂甲醇项目为基础,选取煤制甲醇工艺中“合成气制甲醇”及“甲醇精制”部分进行开发,可进行开停车实验、反应塔温度高报警等异常情况处理操作,具体见表3 和表4。

三、3D虚拟仿真技术在“化工安全工程”实验教学中的应用

本文以常减压蒸馏实验中的典型实验“P108A离心泵端面呲开着火”事故处理实验为基础介绍3D虚拟仿真技术在“化工安全工程”实验中的应用。在实验过程中学生可以分别以外操员和内操员的身份完成实验,要求学生不仅能在生产现场应对突发状况,也能在DCS控制室进行相应处理。整个实验操作过程学生按照操作规程完成每一步骤电脑后台都会记录打分,直至完成所有步骤,否则学生就是未成功完成实验。实验过程如下。(1)发现P108A离心泵端面呲开着火:外操员在巡检过程发现离心泵端面呲开着火,内操员从DCS系统界面可以看到泵出口流量显著下降,同时塔内液面显著上升。(2)关闭事故泵电源和出入阀:外操员发现离心泵着火后首先关闭事故泵的电源、入口阀、出口阀,内操员发现后在DCS控制系统页面关闭事故泵的入口阀和出口阀。(3)灭火:外操员大致判断火势大小,如果火势不大直接采用灭火器材现场灭火,否则应立即向班长报告。班长听到外操员报告后应立即宣布启动预案。使用电话,拨打119,并联系电工对其断电。同时告诉现场外操员,打开消防消蒸汽幕阀门,取灭火器灭火。命令另一外操员迅速关闭常二线抽出阀门和换热器E119入口阀门。告知其他外操员打开消防通道,引导消防车进入事故现场。班长确认部署完毕,迅速用电话向调度室和车间领导汇报情况。(4)恢复生产过程:灭火完毕后,班长联系相关单位进行维修,恢复正常生产。设备维修正常后,首先打开备用泵的泵前阀和泵后阀,然后打开备用泵入口阀进行灌泵,然后打开泵的电源开关,最后打开备用泵出口阀,各项参数恢复正常。

通过调研近几年学生对“化工安全工程”基础知识和技术的掌握情况以及学生对该实验课程的反馈意见可知,基于3D虚拟仿真技术开展“化工安全工程”实验教学,将3D生产装置场景、任务引导系统与评价系统相结合,3D虚拟环境真实感强、无需物料、可重复利用、节能、安全、环保、节省投资。大大激发了学生的学习兴趣,提高了学生的实践动手能力、实验设计能力和举一反三的创新能力。

参考文献

[1]周爱东,杨晓红,王庆等.大工程观背景下开放型化工仿真实验的教学实践[J].实验室研究与探索,2010,(1).

[2]蔡卫国.虚拟仿真技术在机械工程实验教学中的应用[J].实验技术与管理,2011,(8).

[3]缪传义.3D仿真游戏在煤矿安全生产培训管理系统中的应用[J].中国安全生产科学技术,2012,(5).

[4]高晓新,马江权,徐淑玲.3D化工仿真在生产实习中的应用[J].实验室科学,2013,(4).

[5]初汉芳,朱燕空.创业虚拟仿真实验教学中心的实践与探索[J].实验技术与管理,2014,(12).

[6]陈萍,周会超,周虚.构建虚拟仿真实验平台,探索创新人才培养模式[J].实验技术与管理,2011,(3).

[7]张庆民,吴春梅.基于“体验实验”的网络虚拟仿真教学探析[J].信息系统工程,2011,(4).

[8]程思宁,耿强,姜文波等.虚拟仿真技术在电类实验教学中的应用与实践[J].实验技术与管理,2013,(7).

3D虚拟世界逐“利”场 篇5

海皮士（以下简称为Hipihi）CEO许晖办公桌对面的椅子上已经走马灯似的坐过几十位V C了，这家常被誉为中国Second Life（第二人生，以下简称为S L）的3D虚拟世界公司刚刚上线，还未盈利，然而众多向“后（期）”看，很少向“前（期）”看的V C，却如此目光一致地聚焦在3D虚拟世界里，天下熙熙皆为利来，看来3D虚拟世界的“利”味是浓厚的。尽管另一家虚拟世界公司扬耀网络的产品Mworld要在今年年底才能问世，但是目前这家公司已经获得了一家风险投资机构的投资，据本刊记者掌握的真实数据，投资金额接近1000万美元。

走进虚拟世界

哲学家海德格尔曾这样说过：“只拥有一个现实世界是不够的，我们还必须拥有一个诗意的世界。”这个诗意世界只有在虚拟世界才能充分实现。在《骇客帝国》电影带给世人无穷震撼之后，虚拟世界真的走入了我们的现实。在以SL为代表的3D虚拟世界，每个用户可以塑造和操控自己的3D虚拟形象，在3D虚拟环境中进行社交、创造、买卖、娱乐等活动。3D虚拟世界提供给网络使用者以共同存在的社会空间。

考利·昂卓卡（Cory Ondrejka），开发SL的林登实验室原CTO，他对虚拟世界的定义是相对全面的，他认为从长远来说虚拟世界会与扩大现实、替代现实、虚拟现实等诸多方面结合起来。其不一定能取代游戏及现有二维网络，但至少将成为一种大众生活中的主要应用，与真实世界大量融合。人们可以随时随地，通过计算机或手机访问虚拟世界，在其中娱乐、工作。

3D虚拟世界已在美国火起来了。2006年10月至2007年10月，共有35家虚拟世界公司获得了超过10亿美元的投资。2008年第一季度，有23个虚拟世界项目和支持技术公司获得总共1.84亿美元的投资。2008年第二季度，业界一共对14个虚拟世界项目投资了1.61亿美元的资金。主要的投资者来自RedpointVentures、Charles River Ventures等知名风投，还涵盖了Intel、IBM、Walt Disney等主要技术和传媒巨头。

“3D虚拟世界一定会远远大过网游。”微软虚拟地球的总经理史蒂芬.劳勒（Stephen Lawler）表示，在过去五年，超过150亿美元投资在数字虚拟社区。虽然有关如何分析虚拟世界用户行为，以及制定虚拟世界广告投放的标准与方法还在研究之中，但通过虚拟地球的植入广告，微软相信这是看得到的商业利益。

春江水暖鸭先知，“以硅谷为首的业界最先感受并参与到这种热潮中，IBM、Intel等公司让员工必须去玩儿第二人生，然后学术圈也开始关注，这包括中国的很多专家，然后就是专业的博客和媒体。”Hipihi许晖告诉本刊记者，业界对虚拟世界的关注已经形成了一个生态圈，Google更是放手让员工推出了Lively浏览器版虚拟人生，加入了虚拟世界的开发大军。

此外，3D互联网的全球展开需要包括服务器、网络带宽等基础通讯设施，显卡在内的硬件标准，交易安全及身份确认，隐私保护等商业解决方案提供等问题上得到支持，因此，对很多IT和互联网巨头来说，商业前景还远不止上述这些方式。这正是IBM、Intel、A M D等国际I T公司支持虚拟世界成功的重要原因之一。

Novoking公关总监王瑞斌认为，当Facebook成为互联网焦点的时候，已经有人在思考“谁会是下一个热点”？在种种可能的选择之中，人们把目光聚焦到了3D虚拟世界。很多人坚信，互联网又处在一次激动人心的转折点上，3D互联网正在迅猛地掀起一场新的变革。

两种道路

虚拟世界狂潮显然刺激了中国市场。2005年，SL开始研发后的第七年，中国第一批3D虚拟世界开始萌芽，例如Hipihi、Novoking（创想王国）。随后又出现了Uworld（由我世界）、Mworld等一些后来者。作为追随者，中国3D虚拟世界公司不可避免地将美国模式作为借鉴的榜样。

从2002年S L横空出世后，虚拟世界模式在发生着变化。目前全球的主要虚拟世界有三种发展趋势：第一是以SL和Hipihi为代表的虚拟世界平台，拥有实时在线创造工具，由用户生产内容，为众多社区、企业商务等提供平台式服务；第二是社交性质的虚拟世界社区，比如There.com、Kaneva，以及中国的Novoking、Mworld等，侧重于2D网络现有社交性和娱乐性功能的整合；第三是以OpenSim等旨在提供简单虚拟环境，满足公司和个人搭建虚拟世界的需求。

借鉴Kaneva的扬耀网络试图将社交网络、媒体分享、在线社区、在线游戏等互联网应用融入3D世界。扬耀网络CEO陈滨这样描述用户在Mworld可能体验到的生活：“比如说我在王府井逛街，我可以买到真实或者虚拟的商品，然后花5元钱看了场正版电影《赤壁》；这时候旁边的一个女孩正在自言自语对电影作着评价，我发现我们的偏好非常接近，她也注意到我正在注视着她，之后我们聊得很开心；出了电影院我们一起到星巴克喝咖啡，这时候遇到一位朋友，他说石景山公园有一群老鼠，我们可以去打老鼠赚积分；之后我又把这个女孩领到我家里，她从我的记事本上看到我的人生经历，听到我家的背景音乐，我还播放了我收藏的土豆网上的可笑视频，我们笑得前仰后合。”

陈滨说：“比如在校内网，如果你见到某位同学送给隔壁班女孩子一朵玫瑰花，你可能就是对着屏幕笑笑，但如果在3D虚拟世界里，可以将同学送玫瑰花的动作和图像放映出来，你还可以跑过去嘲笑他‘小样，你居然给隔壁班班花送玫瑰！’目前扬耀网络已经掌握了这种技术，可以自动将2D互联网的内容用3D虚拟形象的方式体现出来。”

Novoking则与vSide更为相似。Novoking希望打造一个简单易用并且有高度吸引力的，以音乐、娱乐、时尚为核心的社交娱乐空间。并通过用户为vSide带进来用户的数量、拥有好友的数量、发起或参与活动的次数决定用户的社会地位。这促使用户更深入地探索世界，更努力地展开世界内的社交。

许晖认为，虚拟世界平台和虚拟世界社区正处在不同的发展阶段，虚拟世界平台由于技术难度过高，商业模式开发不完全，已经从前几年的高峰逐渐滑落，而虚拟世界社区正处在一个大的上升期的爬坡阶段。社区是一种应用技术，比平台发展更快，更容易获得人们的接受，同时也承担着培养初期3D虚拟世界用户的使命。虚拟世界社区的开发门槛较虚拟平台低些，因此在开发时

间上较有优势。但是虚拟世界平台的优势在于，能满足成百上千个社区建造者打造出一个3D虚拟社区的愿望，利用平台工具，一两个月就能在平台上搭建起一个社区，而据Novoking王瑞斌测算，单独搭建一个3D虚拟社区则至少需要10个月。

沉浸感消费

IBM、Intel、Sun、思科、微软等巨头把3D虚拟世界现在的发展，比喻为十多年前第一波互联网浪潮风起云涌之时。在它们眼里，全球不断涌现的3D虚拟世界，将把以文本为中心的互联网，发展为以浸入式体验为中心的3D互联网。

正是这种浸入式体验，让虚拟世界中的人们几乎可以进行现实生活中的任何消费，可以说虚拟世界的盈利模式是多种多样的。

“虚拟房地产”是S L的制造者林登实验室最主要的盈利模式。会员及各大公司都在SL购买土地，包括丰田、日产、通用、S u n、戴尔、思科、阿迪达斯、索尼、沃尔玛在内的200多家公司都已在SL中设立了园区或商店。IBM在SL购买了12个岛屿，用于培训、会议、商务体验和商业活动。

对于中国的虚拟世界平台，也在沿着类似的思路发展。明年上半年，Hipihi会进行一次“宇宙大爆炸”，届时会诞生“九大行星”， Hipihi会进行拍卖销售，价格可能在几万元至十几万元左右，虽然社区还需支付建造社区及服务器等管理费用，但相对于自建虚拟社区动辄数百万的投入来说已经是“九牛一毛”了。“Hipihi要做的核心就是打造‘生态圈’。”许晖告诉记者，能与Hipihi嫁接的模式非常之多，甚至都不用他操心，已经有教育、影视、娱乐等行业的公司找上门来要求合作。

“将虚拟世界社区做好，最有优势的群体就是在现实中有庞大用户的机构。比如说一家经纪公司可以在Hipihi建立一个明星社区，‘粉丝’可以在这个岛上见到明星的虚拟形象，与其有面对面的交流。这种方式还可以与线下结合，例如网上的活跃用户可以参加线下活动之类，像大型网络教育等形式在Hipihi发展都是很好的出路。”

同时，IBM也已经在考虑如何在SL中为那些残疾和贫困家庭的儿童提供教育，现在进入SL的学校和教育机构已经接近百家，这也将成为SL今后盈利的一个方向。目前，SL的交易总额超过6000万美元（大约270林登币兑换1美元）。虚拟物品买卖及电子商务也将是虚拟世界的主要盈利模式。

Novoking王瑞斌认为，虚拟世界的出现令互联网广告摆脱单纯的文本和图片方式，以更具感染力、互动性和现场感的方式内置到虚拟世界中去，通过与虚拟人物的互动获得更好的投放效果。而且电子商务也将迎来一种新的交易形态——虚拟物品交易。对于一般用户而言，他们中很少有人会愿意去Web页面的电子商务网站去买服装，却有成百上千的人愿意去虚拟商店中为他们的虚拟形象购买鞋子和衣服，还会购买虚拟的汽车、房屋，甚至独立的岛屿和假日庄园，而这一切都可以在虚拟世界中自给自足地完成，即所有虚拟物品的创意、生产和消费都可以在虚拟世界内部完成，与外部现实世界唯一的联系就是用户劳动价值的货币化，以及货币从虚拟到现实的转化。

这种模式在SL、Kaneva、vSide已经有了初步的尝试。在SL，一辆丰田Scion汽车的售价是300林登币，丰田还将根据居民的使用情况，完善真实世界中所销售汽车的改装思路。“那些S c i o n汽车对销售业绩有着巨大的驱动力，在虚拟场景中的广告是一种多媒体形式，用户既感觉不到产品的硬性灌输，还可以体味不同的游戏乐趣，而商家也在用户的虚拟体验中扩大自己产品的宣传。”Millions of Us公司的创始人曾在接受媒体采访时这样阐述，这家公司专门为真实世界的企业策划如何在SL中进行市场营销和品牌建设。根据Yankee Group的数据显示，美国植入游戏中的广告收入预计将从2005年的1.86亿美元上升到在2009年的8.75亿美元，这将大大支撑虚拟世界经济的发展。

中国式生存

“目前N o v o k i n g以及所有3D虚拟世界社区最需要解决的问题是，让用户在虚拟世界社区中产生兴趣，找到有意思的话题，并找到相应的朋友产生圈子。” Novoking董事长兼首席执行官卫江告诉本刊记者，让用户在3D虚拟世界中有沉浸感是目前大家广泛追求的，在中国几家虚拟世界公司中活跃用户比例相当低，开发运营四年的Hipihi活跃用户也不足200人，如何产生黏性成为虚拟世界社区发展的当务之急。

互联网领域最容易让人产生沉浸感的莫过于网络游戏，因此，使用当下最流行的“社区+游戏”组合成为虚拟世界社区的首要选择。Uworld干脆在用户进入之后就设置了一个任务，用户完成任务后等级提升，就会有更大的任务和更大的收益。

虚拟世界社区借鉴网络游戏发展，但是虚拟世界平台公司Hipihi则更加注重自身的“开放式”设计。

“SL的发展为什么有所停滞？因为它一开始就不是为了开放而设计的。”许晖说，S L最主要的盈利模式是虚拟房地产，造一块地就相当于多一台服务器，因此它不可能成为真正的开放平台，否则无法承载太多的服务器资源，这是它的技术架构决定的，而Hipihi可以做到社区建造者要通过Hipihi购买土地，但是与土地挂钩的服务器由社区管理者管理，如此一来，Hipihi没有过大的服务器负担，可以承载“无数”个社区。对于一个开放平台而言可拓展性和高承载量都是很重要的问题。

此外，Hipihi专门设计了SL所没有的后台管理系统。“比如说一家教育机构进入Hipihi，同学都可以到那个岛上课，什么样的学生能进来，上课不能打架、乱讲话，Hipihi就要提供管理工具让社区管理者对这些参数进行设置。”事实上，要做到这一点并不容易，思路和技术决定了虚拟世界的发展方向，这就是SL与IBM合作、Hipihi与Intel合作的原因，稍晚研发的Hipihi，显然有更多的机会探讨出一个更适合未来的平台。

从Hipihi、Novoking、Mworld的借鉴美国模式到自我改良创新，中国3D虚拟世界进入到了快速冲刺阶段，多家虚拟世界公司都将在明年年初进入成熟初期。很多业界人士都认为，未来两年虚拟世界将会在中国迅速崛起，在十年左右的时间里虚拟世界会像现在的即时通信工具一样，逐渐成为人们必不可少的一部分。

3D虚拟仿真 篇6

随着计算机硬件及软件的不断发展, 虚拟现实技术已经渗透到了各个行业及领域。尤其在军事中的应用更体现出了它的优势。随着技术的不断发展, 其在民用工业中的应用也不断扩大, 如汽车测试仿真系统、产品展示系统等。现存的民用虚拟仿真系统着重于场景的动态渲染和视角的切换, 目的在于为用户提供最为真实的虚拟环境。但随着应用范围的不断扩大, 在场景中加入对实时数据的表现已经成为虚拟仿真系统发展的趋势。

随着物联网技术与数据库技术的不断发展, 实时数据的采集、传输与存储已经成为现实。这就为三维的实时虚拟仿真系统的实现提供了有力的支持。

三维引擎技术在近几年得到了有力的发展, 现有的三维引擎都具备场景搭建、实时交互、服务器通信等功能。本文涉及的三维引擎Unity3d是一款成熟的三维引擎, 其长期的被用于三维游戏的设计中, 所以具有非常优异的三维显示、实时交互功能, 与服务器之间的数据交互也简单高效。

各方面技术的成熟使得针对三维的实时虚拟仿真系统的研究成为可能, 本文针对目前存在的一些问题, 提出一些具体可行的解决方案, 并且将其与实际的应用相结合, 为进一步的研究提供了依据。

二、概要设计

由于需要支持大量实时数据的显示和虚拟场景的互动, 所以系统采用C/S模式。

系统的组成如下图所示:

数据采集端主要负责数据的采集及传输工作, 其包含各种传感器设备及必要的网络传输设备, 通过Internet回传实时获取的数据, 为了保证数据传输的安全性, 所以传输使用TCP/IP协议。

数据层主要负责数据的存储, 包含实时数据、模型数据及其他数据的存储。其中需要说明的是Unity3d中的模型是以特殊的.unity3d格式存储的。事实是模型数据在存入数据库前在三维引擎中进行了处理, 生成了Unity3d可以识别的文件格式。模型数据在此系统中以文件的格式存储在服务器上, 并且生成了一个Json格式的配置文件存储与同一服务器上。

服务层主要为应用层提供服务, 其中数据服务是核心, 因为上层的实时虚拟仿真系统中的数据的实时性就依靠这一层来保证。

应用层主要是一个进行实时虚拟仿真的平台, 其包含三方面的关键技术, 分别为:Unity3d引擎、动态加载技术及实时交互技术。

三、关键技术

1. 模型存储技术

模型数据及配置文件存放在服务器端。当系统启动时, 先从服务器端加载配置文件, 之后进行模型的加载。

配置文件的基本格式如下图所示

2. 模型动态加载技术

在一个大型的虚拟场景中, 不能让用户长时间的等待所有资源的加载。而应该先加载用户附近的场景资源, 其他的资源在程序运行过程中在不影响操作的情况下, 让其在后台加载, 直到所有资源都加载完毕。这就不可避免的需要使用到数据的动态加载技术。

因为模型文件的加载需要缓冲, 所以就必须为其在客户端设计一个缓冲池。首先加载配置文件, 因为配置文件为Json格式, 所以必须对其进行解析。利用开源库Lit Json可以实现配置文件的解析, 之后加载配置文件中的模型文件。在加载过程中必须对加载的每一帧进行监听, 判断该帧是否为文件的结尾。将加载文件首先置于缓冲池中。在加载的同时客户端也开始处理显示模型, 需要将模型的属性信息赋予对应的模型, 并且将对应的脚本添加到模型上, 最后在三维引擎中显示。

Unity3d中的WWW类可以用于数据的请求和传输, WWW类是Unity3d中的关键类。它负责请求模型和加载模型数据。

3. 三维虚拟场景动态交互技术

三维仿真场景的动态交互是仿真平台非常重要的一个特性, 以Unity3d三维引擎开发的虚拟仿真系统具有良好的动态交互性能。它可以通过附加在Game Object上的脚本实现三维场景的动态交互, 本文系统内使用到的脚本由C#实现。

Unity3d中有许多非常重要常用的类, 具体见下表:

通过C#脚本为本来静态的场景添加了动态的实时交互功能, 例如用户可以使用鼠标选中某个模型, 并显示一些关键信息。使得用户获得更好的体验。

四、应用实例

将该实时虚拟仿真系统利用与风车监控中, 取得了较好的效果, 具体的实现如下:

1. 服务器端配置

将模型资源文件和配置文件同时上传到服务器, 保存到制定目录下。

对于采集的实时信息, 由于针对的是风力发电机, 所以包括:当前环境情况和风机的一些状态信息。服务器端数据库的设计参考采集的实时信息, 所以其对应的数据表有多张。

2. 客户端

客户端利用Unity3d开发, 使用C/S模式。运行与windows平台之上。

3. 实时虚拟仿真

实时仿真的过程主要是首先建立仿真的场景:主要依赖于数据的动态加载技术。其次就是实时数据的展现:主要是通过场景来模拟真实参数的变化, 以达到实时性的需求。下图为系统实时仿真的一个场景:

仿真场景的生成过程:在用户启动虚拟仿真平台时, 客户端就主动向服务器请求模型数据, 使用动态加载技术可以使画面平滑逼真。实时的数据传输依靠Unity3d内部的updata函数, 实时的向服务器请求实时数据。服务器接到数据请求以WWW方式返回数据, 虚拟仿真平台解析返回的数据并在平台上展示。

五、结论

本文对基于Unity3d的实时虚拟仿真系统做了深入的研究讨论, 对服务器端的设计及客户端人机交互做重点研究, 并结合实例实现了一个应用系统。

随着计算机技术及虚拟仿真技术的发展, 传感器技术及三维引擎技术的进步, 虚拟仿真软件功能的日益完善, 极大地提高了系统仿真的开发水平。市场上现存的一些成熟的三维引擎如VRML、Flash等也可以被用于实时的虚拟仿真系统的研究。随着技术的进步, 实时的虚拟仿真必将成为发展的趋势。开发实时的虚拟仿真系统将促进各个领域的技术的进步, 为各行各业提供更便利、更实用的研究和应用平台。

参考文献

[1]David Flanagan, JavaScript:The Definitive Guide, 4th Edition, 2001-11

[2]张茂军, 虚拟现实系统, 科学出版社, 2003-8

[3]Liberty.J., Programming C#, 电子工业出版社, 2007-10

3D虚拟仿真 篇7

随着科技技术的飞速发展, 社会衍生出对高素质、技术技能型复合人才的大量需求, 而职业院校的毕业生却又较难找到合适的工作, “ 招工、就业”两难现象越演越烈[1,2]。现阶段人才职业素养、综合技术技能与企业实际要求的巨大反差无疑是导致这一问题的最主要、最直接的原因。 究其问题主要在于:一是职业院校普遍存在生产性实训设备投入成本过高、生产性实训条件缺乏、学生实训难以保证的问题; 二是传统实践教学与训练主要以技能训练为主, 普遍存在与职业素质培养融入不够、与真实环境脱离的问题;三是随着信息化设备 ( 智能手机等) 的普及, 职业院校实训课堂上普遍存在玩手机的现象, 学生难以由被动学习转化到主动学习的问题。这些问题又严重制约着实践教学综合效益的发挥, 影响人才培养质量及效率, 难以培养适应企业需要的高素质技术技能人才[3]。

基于此, 本文以应用电子技术专业为例, 构建职业人职业成长的学习地图, 创立“ 533”职业人成长训练体系 ( 生产五要素、职业发展三路径和能力三层级) , 开发融入游戏理念、虚实结合、3D场景再现的应用电子技术专业虚拟实训系统。 通过推广应用, 以期破解实训教学中的人才培养质量及效率低的问题, 促进传统实训教学模式的转变与创新, 推进信息技术与教育教学的深度融合, 为职业院校信息化实践教学的应用及推广提供借鉴。

1 依据认知和成长规律, 构建职业人职业成长的学习地图

遵循职业人认知和成长规律, 校企合作, 充分调研电子产品生产设计与制造、电子设备生产、电子元器件生产等各种类型企业, 获取行业技术、技能人才岗位职责等重要信息, 确定应用电子技术专业人才培养能力素质目标要求, 明确3D虚拟仿真与专业的关系、与课程的关系。 调研电子信息产业链的设计、生产、销售与服务四个环节, 对技术工等技能岗位、工艺员等技术岗位、班组长等管理岗位三条电子技术专业职业人职业发展路径中电子产品调试岗位、产品装接等岗位进行职业能力分析。 并将完成电子技术专业设计、生产、销售与服务岗位群的一般工作任务、特定范围内工作任务、 创新工作任务等三种能力水平, 界定电子技术专业职业人的职业能力水平等级。借鉴主流企业提升人力资源管理水平和实践效果的重要工具, 即能力素质模型, 构建能支撑应用电子技术专业人才培养目标的3D虚拟实训系统的职业人职业成长学习地图 ( 基于岗位能力和业务问题设计的成长路径) 。

2 根据生产要素、职业路径和能力层级, 创立职业人职业成长的“533”训练体系

打破传统建设实训室的以学科性知识体系为逻辑, 以技能为重点的思维模式, 依据“ 人、机、物、法、环”五个生产要素, 按照职业人“ 技能—技术—管理”三类职业发展路径和职业能力三层级, 构架应用电子技术专业职业人成长的“ 533”训练体系 ( 生产5 要素、职业发展3 路径和能力3 层级) 。 体统涵盖操作、培训和考核三大模块, 其中操作模块是基于“ 游戏”理念而设计的, 学习者需要在规定的时间内完成知识的技能的相关职业活动, 争取到相应的“ 积分”, 然后实现从低级别到高级别的过关晋级。而培训模块是对操作模块的一种有机补充, 主要是完善操作模块中缺失的文化素养、学术理论类知识和技能, 如新员工的企业文化、沟通能力的培训, 班组长的执行力培训, TE ( 测试) 工程师的信号完整性分析理论培训等。考核模块则是针对学习者学习和训练成效的检验及获得职业资格证书而设计。 在“ 533”训练体系中, 学习者有三条学习路线可以选择:一是工序路径 ( 按生产工艺顺序) , 二是技能技术提升路径 ( 操作工—技术员—工程师) , 三是管理提升路径 ( 组长—主管—经理即从单项管理到综合管理的提升) 。

3 设计应用融入游戏理念的3D虚拟实训系统, 提高实训教学中人才培养质量和效率

设计应用3D虚拟仿真实训的真谛是利用视听教育学理论和传播学理论开发游戏交互式的虚拟教学资源软件, 通过虚拟现实技术 ( 多媒体技术与仿真技术相结合) 生成的逼真的视、听、触觉一体化的虚拟环境, 使学习者以自然的方式感知虚拟环境中的客体并与之交互作用, 从而产生身临其境的感觉。 学习者根据自己实际情况选择操作员、技术员、工艺员、工程师等一批代表职业成长历程的“ 虚拟职业人”, 在学习地图的引导下通过操作练级、车间培训、理论操作考核后, 成长为一个拥有丰富专业知识、娴熟操作技能、过硬职业素养的虚拟“ 职业人”。

①根据“ 游戏”练级理念, 设计虚拟电子产品生产车间操作模块。 按照“ 游戏互动”的设计理念, 以遵行国际标准的电子企业为原型, 撰写虚拟生产车间制作脚本。 脚本按国际先进企业, 以工厂环境、设备、工艺流程、生产过程、生产管理、质量控制 ( QC) 等内容为原始素材, 撰写再现真实环境、真实设备、真实岗位的3D虚拟电子产品生产车间脚本。 通过物料领取、元件预处理、插装、波峰焊接等工序设计而成“ 游戏”关卡的练级, 让学习者掌握“ 游戏”练级关卡中所设计的基础性知识和技能点, 从而实现了显性知识、技能的隐性化。通过设计真实企业生产流程、制订工艺文件、模拟编写波峰焊机等设备程序、制定ICT在线测试方案等企业工程技术人员日常规范性操作, 让学生 ( 学习者) 在工作中体验“ 敬业乐业、遵章守纪、责任担当、沟通协作、扎实肯干”等职业素养的重要性, 从而达到隐性知识、技能的显性化。

②依据真实车间培训室功能, 设计虚拟电子产品生产车间培训模块。培训模块除了用来提升职业岗位升级所需的企业文化、安全、专业知识、和管理知识等文化素质、学术理论之外, 还用来培训在操作模块中操作练级没有达到标准的学习者。在企业出现一定次数的违规或生产一定量的次品, 根据企业管理相应的处理措施, 员工需要再次或深化培训、脱岗培训。 虚拟电子产品生产车间依照真实车间培训室的功能, 专门设计车间培训室。 在虚拟培训室点击设备可以检索到学习、培训、操作过程需解决的疑难杂症, 解决了一般图书馆与真实现场相脱离的问题, 即真实场景下的数字图书馆功能。培训室设计的培训内容是由目录导航来切换, 提供操作规程与法规、设备原理、工艺流程等培训学习。 培训的资源有文本、动画、视频等。 在设备培训过程中提供交互的操作考核记录, 实时记录操作错误。在提升职业岗位升级所需的企业文化、安全、专业知识、和管理知识等文化素质、学术理论方面, 培训室专门设置文化素质、理论知识和技能培训内容, 包括新员工的企业文化、沟通能力的培训, 班组长的执行力培训, TE ( 测试) 工程师的信号完整性分析理论培训等。

③按照金币积分等奖励制度, 设计虚拟电子产品生产车间考核模块。在考核模块中设置:新员工培训结业考核、技能技术岗位考核、管理岗位考核等三个内容。 即虚拟新员工通过入职培训后, 通过菜单选择在线完成系统随机抽取的考核试题来检验学习者入职培训的成效, 且根据考核结果模拟地颁发结业证书;设备操作员在操作设备的考核中, 先自行查看虚拟设备配备的手册 ( 学习“ 游戏规则”) , 然后根据手册的要求设置设备的技术参数, 启动设备观察结果, 此时虚拟实训系统能自动的记录操作者的操作失误并给出成绩。 为了帮助学生 ( 学习者) 在考核阶段克服枯燥、乏味的情绪, 在“ 游戏”中设计比现实中更丰富的金币积分、成就等级等奖励项目激励学习者。 学生 ( 学习者) 通过角色 ( 操作员、工艺员、技术员等) 扮演, 在虚拟工厂的学习地图导航下完成“ 职业人”的职业成长历程, 且通过“ 游戏”中的“ 练级”过关的方式来“ 考核”学生 ( 学习者) 的知识、技能、职业素质。学生 ( 学习者) 在“ 游戏”中不知不觉地完成知识、工艺、操作、生产流程、生产运行管理等的综合知识学习和能力训练, 真正体现“ 做中学, 玩中学”的“ 游戏”理念。

4 结语

游戏互动的3D虚拟仿真实训在职业技术教育中的应用研究, 可以成功地破解职业院校学生由被动学习转化到主动学习上来的难题, 即学习者利用虚拟实训系统完成企业真实环境中产品生产车间领料、 预处理、SMT贴片等岗位的技能综合训练, 像玩“ 游戏”一样练级, 增加了训练和学习的趣味性。 其次, 还可以解决了职业院校投入成本过高、生产性实训条件缺乏、学生实训难以保证的难题, 解决物理实习实训资源无法有效共享难题。虚拟实训系统实现了真实原型3D再现, 硬件资源软件网络化, 让学习者随时随地利用网络技术在3D虚拟工厂体验电子产品生产的工艺、技术及安全生产流程等环节, 实现有限资源的无限共享, 使固定的时间、地点、设备的刚性实习具有可持续性、可访问性和交互性。 切实地提高实训教学中人才培养质量及效率, 促进传统实训教学模式的转变与创新, 推进信息技术与教育教学的深度融合。

摘要：目前职业技术教育普通存在生产性实践设备投入成本过高、实训情境难以模仿、实训课堂教学效果难以控制等难题, 难以培养适应企业需求的高素质技术技能人才。本文就如何设计游戏互动的3D虚拟仿真实训来满足职业人职业成长需求, 以期破解实训教学中人才培养质量及效率低的问题, 促进传统实训教学模式的转变与创新, 推进信息技术与教育教学的深度融合。

关键词：游戏互动,3D虚拟仿真,职业人,学习地图

参考文献

[1]张金磊, 张宝辉.游戏化学习理念在翻转课堂教学中的应用研究[J].远程教育杂志, 2013 (02) .

[2]阮冬生.教育游戏视觉界面设计方法研究[D].浙江师范大学, 2010.

[3]田爱奎, 杨瑛霞, 夏天, 张际平.数字化游戏学习的发展及展望[J].电化教育研究, 2006 (153) .

[4]尚俊杰, 萧显胜.游戏化学习的现在和将来——从GCCCE2009看游戏化学习的发展趋势[J].远程教育杂志, 2009 (5) .

[5]冯春英.《EBCSS》中游戏化互动学习模块的设计与开发[D].华中师范大学, 2009.

[6]李晓蕙.网页游戏中界面设计的研究和应用[D].上海交通大学, 2008.

[7]袁金英, 等.基于探究式学习的网络课程交互设计[J].软件导刊·教育技术, 2012 (2) .

3D仿真技术应用概述 篇8

关键词：计算机,3D仿真技术,信息技术

3D仿真, 也称虚拟仿真。是指利用计算机虚拟技术生成的具有视、听、触、味等多种感知的逼真的虚拟环境, 用户可以通过使用各种传感设备与虚拟环境中的对象进行交互的一种技术。3D仿真可以是现实世界的再现, 也可以是想象中的世界, 用户可借助视觉、听觉及触觉等多种感知与虚拟世界进行直接交互。它是以仿真的方式给用户创造一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维虚拟世界, 并借助一定的设备, 通过三维界面, 以获取在现实世界中想要获得的效果, 在数字校园、工程建设以及教学中得到越来越广泛的应用。

1 3D仿真的关键技术

1.1 3D建模技术

3D建模技术是3D仿真领域中的关键技术, 也是决定3D仿真应用能否成功的基础, 总观技术开发情况, 建模软件是建模技术发展的领航。三维建模的软件很多, 如Autodesk Inventor、Solid Edge、UP、POLOGE、SOWLIDWORKA等。无论是哪种软件, 建模一般有多边形建模、曲线建模、面片建模三类建模方法。利用建模软件制作过程非常复杂, 需要大量核心技术人员来制作。国内的3D建模行业还没有自己的国产技术, 所用的建模软件都是国外购买的, 制作成本极高。例如人们比较熟悉的CAD做出来的室内工程施工图、剖面图等。这个主要是画线, 并不是做立体模型。另外, 三维软件目前用的最多的是Maya和3ds Max。

1.2 立体合成显示技术

人的左右两只眼睛看到不同角度的图像后, 脑部再将两眼的图像融合, 从而产生了深度感, 这就是通常所说的立体。另外, 当观察位置发生变化时, 看到的图像也会变化, 这也会形成深度感。所以人如果只有一只眼睛的话是没有立体感的。

立体显示的原理是通过立体眼镜使人的左右眼睛看到不同的图像, 从而产生立体感。还有一种裸眼立体显示的, 原理基本相同, 只不过不需要佩戴立体眼镜, 而是通过屏幕上的特殊结构使左右两只眼睛的图像分离, 从而产生立体感。

1.3 触觉反馈技术

触觉反馈技术 (Haptic or Tactile Feedbacks) 能通过作用力、振动等一系列动作为使用者再现触感。这一力学刺激可被应用于计算机模拟中的虚拟场景或者虚拟对象的辅助创建和控制, 以及加强对于机械和设备的远程操控。

1.4 交互技术

本文所说的交互技术, 主要指的是人机交互技术, 包括机器通过输出或显示设备提供给用户大量的信息和提示, 用户通过输入设备给机器输入信息, 回答问题和提示是计算机用户界面设计的重要内容, 也是实现3D仿真的关键技术之一。

随着信息技术高速发展, 人机交互技术经历了鼠标、多点触控、体感技术三次重大革命, 人机交互的发展主要体现在交互理念的变化及交互设备的升级。大数据和云计算是当前两大热词, 也是人机交互技术发展的大趋势。

1.5 系统集成技术

由于虚拟现实中包括大量感知信息和模型, 因此, 系统集成技术起着至关重要的作用。集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别和合成技术等。

2 3D仿真的应用

2.1 虚拟仿真在数字校园方面的应用

通过三维仿真技术、数字技术、信息技术、网络技术在校园生活各个方面渗透和融合, 建立了基于GIS平台的三维数字校园管理系统。实现图形化、可视化和形象化校园信息查询定位、教学教育设施管理、学区规划管理和部件管理等。学校管理部门能够通过系统对校园的任意角落进行全方位管理和掌控, 为可持续发展提供解决方法、手段和决策支持。学生和社会大众可以通过该系统了解学校的详细情况, 是学校面向社会宣传的快速通道。

2.2在建筑应用上的应用

当前, 3D仿真技术在建筑领域广泛应用, 并且具备不可取代的优势, 具体如下。

(1) 当结构形式特殊、荷载及材料特性复杂时, 三维仿真技术可以进行尺寸的试验, 还可以很方便地修改参数。另外, 利用三维仿真技术可以通过颜色的深浅给出三维物体中各点力的大小, 用不同颜色表示出不同的等力面。利用该技术还可以任意变换角度。

(2) 在一些工程中, 有些管线深埋地下, 用眼睛无法看到, 可以利用3D仿真技术将管线模拟出来, 以三维动画的形式展示管线的长度、位置及施工流程, 让管线形象地呈现在人们眼前。

(3) 可以让人们精确地看到工程施工的内部构件, 方便观察者从内部到外部直观地了解施工进度。

(4) 能针对自然灾害、抗灾、防灾等进行模拟仿真, 这样对防洪规划以及遭遇洪水时指导人员疏散是很有作用的。

(5) 可以模拟新技术、新材料、新工艺应用后的效果。

(6) 通过3D仿真系统可以对工程安全进行实时管理和监控, 提前排除隐患, 避免事故发生, 实现工程安全推进。

2.3 在教学中的应用

(1) 现实需要。自从20 世纪90 年代深圳第一所职业院校创办开始, 我国就进入了高等职业教育时代。经过了将近二十年的发展, 高等职业教育的办学规模和学生总数都得到了空前发展, 如今高等职业教育已成为了我国高等教育的半壁江山。

高等职业教育以培养学生操作能力为主, 随着规模的大幅扩大, 迫切需要与之配套的大量实训实验设备。而要想配备与之相适应的实验实训设备, 需要大量资金和人员投入, 给职业院校带来很大压力。

(2) 应用分析。根据职业院校的办学定位及发展现状, 迫切需要与之配套的大量实训实验设备, 然而, 这些设备大多数都比较昂贵, 而职业院校的办学经费十分有限, 在这方面的投入资金不足。如何更好地解决实验实训设备不足的问题, 成为当今教育行业最关心的问题之一。

3D虚拟仿真技术是一种采用以各种计算机相关技术生成的虚拟环境, 用户可以借助一定的手段与仿真环境中的对象进行交流和互动, 可以让用户身临其境并取得既定效果。三维虚拟仿真技术应用于教学的方案是应用三维虚拟仿真技术开发出实验实训设备的仿真系统, 将该仿真系统安装在计算机上, 让学生在计算机上进行仿真操作实训, 待熟练后再安排少量时间到真实设备上进行实训, 这样既让学生进行了充足的实验实训, 又节省了开支, 是当前3D仿真虚拟技术一个重要的应用领域。

3 结语

3D仿真技术糅合了计算机相关的几种关键技术, 它是全球信息化的重要特征, 目前正在快速发展, 并不断改变着人们的生活、工作及学习方式。

如其他新兴科学技术一样, 3D仿真技术也是许多相关学科领域交叉、集成的产物。它的研究内容涉及到人工智能、计算机科学、电子学、传感器、计算机图形学、智能控制以及心理学等。虽然这个领域的技术潜力巨大, 应用前景也很广阔, 但仍存在着许多尚未解决的理论问题和尚未克服的技术障碍。客观而论, 目前3D仿真技术所取得的成就, 绝大部分还仅仅限于扩展了计算机的接口能力, 刚刚开始涉及到人的感知系统和肌肉系统与计算机的结合作用问题, 只有当真正开始涉及并找到解决这些问题的技术实现途径时, 人和信息处理系统间的隔阂才有可能被彻底克服。

参考文献

[1]周立元, 石明忱, 武立伟.利用VR技术开发三维虚拟实训项目的研究[J].职教研究, 2009 (2) .

[2]张冰.计算机仿真实验的教学应用及发展前景[J].理工高教研究, 2005 (3) .

宅游天下——3D虚拟旅游发展探析 篇9

人们出于欣赏自然风光、改换生活环境、增加自身阅历见识、访古、放松紧张情绪等动机,都有强烈的旅游愿望。但是由于时间、空间、尺度以及经济等客观因素的限制,大多数人的旅游愿望往往难以得到充分的满足。在这样的情况下,随着计算机技术、虚拟现实技术,以及GIS和网络技术的日趋成熟,虚拟旅游的发展呼之欲出[1]。

1 我国3D虚拟旅游发展现状

据最新调查报告显示:在美国互联网用户当中45%的成年网民有过虚拟旅游的经历,城市市民和接受教育程度好的网民更乐意在网上进行虚拟旅游。特别是2005年Google Earth里程碑式的推出,掀起了基于互联网的虚拟旅游业发展的热潮,使普通百姓也可以“足不出户而一览天下”。我国虚拟旅游尽管刚刚起步,存在许多不足,与国外相比目前我国虚拟旅游服务和产品明显存在以下特点与不足:

(1)我国虚拟旅游产品的内容单一,互动性很差文化层次较低。

我国虚拟旅游产品的内容几乎都流于形式,内容较肤浅,仅为简单的旅游广告、图片。风景图片静态单调,这种宣传方式所产生的效果非常有限,游客对景点的了解非常模糊,既无身临其境的感觉,又毫无互动性可言。

(2)没有形成区域、国家的旅游产品的整合和品牌效应。我国虚拟旅游产品主要集中在孤立的介绍个别著名景点上,如:故宫、紫禁城、颐和园等,景点间缺乏联系,地区旅游景点、国家旅游景点没有整合虚拟旅游很难形成品牌和规模。

(3)产品更新速度严重滞后。很多虚拟旅游网站的资料陈旧,景点介绍、新增路线、餐饮、住宿、交通、购物、娱乐等相关信息没有根据变化适时更新。

(4)新产品的开发力度缺乏。目前我国虚拟旅游产品的载体仍主要为旅游广告、部分三维全景图、景点视频等,总体看来已经落后,而且内容单一,缺乏新意[2]。

2 3D虚拟旅游的发展潜力分析

虚拟旅游是介于居家休闲和旅游之间的休闲愉悦活动,它不仅能使主体获得比其他形式的居家休闲,如看电视、打扑克等更好的沉浸性和愉悦感,还可使主体体验到异地旅游的快感。更重要的是它能弥补旅游的异地性、高消费性带来的不足,使更多地人享受到旅游的愉悦,给人们休闲旅游带来一场新的革命。

(1)“旅游+网络”的发展趋势引发大众消费需求

网络技术的发展极大地缩短了人们在时间和空上的距离,互连网用户在成倍增加,网络已经成为人类的一种生活方式。据西班牙旅游局统计,百分之七十的人出行决策是通过因特网获得的,在美国百分之二十四的人上网是为了寻找旅游目的地。因特网为人们创造了一个全新的生活空间---Cyberspace(Couclelis H,1996),它依托于Intenet正在塑造新的商业模式和秩序,对产业空间组织产生着深远的影响。在此空间里,人们可以冲破地理”锚地”的束缚,凭借信息手段在Cyberpace上自由的“飞翔”,创造属于自己的赛搏文化,实现各种愿望,包括交流、旅游等。在此空间漫游的每一个人都可以视为旅游者,他们的行为偏好更为复杂更难预测。这是传统的旅游规划方法所无法应对的,因而旅游规划必然从感性规划向Cybertoris发展,这是人类在网络技术环境下的选择[3]。

(2)当代社会发展的特点为其提供广阔市场

当今社会,生活节奏加快,工作效率提高,人们的生活越来越紧张。生活条件越来越好,但是属于自己的时间越来越少。一方面是人们想从枯燥紧张的工作中放松解脱出来,当然最好的方式就是出去旅游。另一方面,社会的现实又使得人们没有足够的时间离开自己生活工作的环境到自己想去的地方去,否则就要付出难以承受的代价。这样,由于社会发展的特点就引出了人们的生活出现矛盾。虚拟旅游的出现,可以说正是社会发展特点的生动体现。随着“宅人”队伍的逐渐庞大,越来越多的网站开始推出虚拟旅游服务,以满足“宅人”足不出户就能旅游的愿望。如在已开通国内24个城市旅游全景网的“城市吧”网站中,游客可以游览北京、西安、郑州、成都、三亚等多个著名旅游城市的经典景点。

(3)虚拟旅游实现弱势人群旅游梦想的特殊价值,提高其认可度

虚拟旅游的特点决定了它不仅是一般旅游消费者的,更重要的是它适用于收入相对较低的人群、残疾人士、年老者、不宜长途旅游的弱势群体服务。每个人的心中都渴望行万里路,看万般景,弱势群体亦是。但是由于自身条件的限制,如健康条件、收入状况、传统旅游方式的限制等等,使这一心愿可能成为一辈子都不可能实现的梦想甚至抱憾终身。虚拟旅游能帮助其满足这一梦想,提高了虚拟旅游的特殊价值。

3 3D虚拟旅游类型及发展模式分析

3.1 虚拟旅游的类型

从技术层次上说,虚拟旅游大致有以下四种类型[4],如图一所示。

从虚拟旅游的类型可以看出,虚拟旅游的分界条件不外乎时间与空间的限制。但笔者认为,虚拟旅游按照赛博空间真实与超真实的概念可以得出,虚拟旅游分为实体景区复制的3D虚拟全实景旅游模式和超现实的3D原创型虚拟旅游模式两种模式。

3.2 3D虚拟全实景旅游模式

3D虚拟全实景旅游指的是运用虚拟现实技术,对实体旅游景区的风光风貌,进行三维立体、细致逼真、生动的模拟与再现,通过网络或者相关载体为旅游者提供旅游体验的旅游模式。如故宫博物院和3D上海世博会都推出了全实景3D虚拟旅游项目。

北京故宫博物院推出了一个名为“超越时空的紫禁城”的虚拟旅游项目,利用3D技术,为那些不能实地到紫禁城的游客在网上打造了一个虚拟的环境。在这个虚拟环境里,游客不仅能任意挑选某种身份游览,如公主、侍从等,还会有“网络导游”为网友带路游览。另外,如果网友对其中某个景点感兴趣,还可以通过点击鼠标的方式让网络中的“我”在景点前拍照留念,2010年6月25日在网站上看到,已有近33万余名访问者在该网站注册[5]。

3.3 原创型3D虚拟旅游模式

原创3D虚拟旅游模式指的是在现实中没有实体参照物,而在成熟的技术基础和相关载体之上创造出来虚拟的旅游场景,旅游者可以在里面得到“超真实”的旅游体验。如3D虚拟旅游游戏、3D虚拟宇宙太空游等模式就很具有代表性。

4 3D虚拟旅游运营模式分析

4.1 3D虚拟全实景旅游模式:体验与交友

2008年昆明中国国际旅游交易会上,蜗牛携3D网络虚拟旅游方案参展,会上这套网络3D虚拟旅游方案为大众在互联网上打造了“吴中第一名胜”苏州虎丘的虚拟景区,用户将可以通过虚拟角色进入3D虎丘进行360度全方位游玩,屏幕上山光塔影,亭廊幽深,虚实难辨,如临其境,虚拟旅游实现技术已经成熟[5]。

在风靡全球的虚拟现实应用“第二人生”(second life)采用三维图形技术模拟出一个大型的虚拟世界,近千万互联网用户在其中进行虚拟生活。3D全实景虚拟旅游模式旨在以虚拟现实的基础上建立一个以旅游信息规划为主,结合虚拟生活和交友等方式的旅游模式,一个集虚拟旅游体验、一站式旅游网络应用服务、互动娱乐社区和精选旅游资讯于一体的旅游智能化电子商务互动平台。

4.2 3D博物馆等保护性虚拟旅游模式:探求与保护

三维虚拟(3D)景区的应用,也是整合景区旅游资源产业平台网络化的有力保证,是作为保护性古迹名胜,三维景区数字化保存,是景区历史古迹数字化保护的有效手法。同时还可以在视像娱乐、医学研究等领域为大众提供多方面的服务。数字化景区应用将使景区走入科学化、智能化、信息化的管理时代。如澳大利亚移民博物馆展出的“汉比之旅”项目为人们提供了另一种选择,只需一副3D眼镜,就能身临其境地欣赏到印度汉比古迹群的迷人风光。笔者认为将虚拟现实技术引入到文物类景区,如西安碑林,可以取得意想不到的效果。

其实将虚拟现实技术引入到景区保护领域中来,首先是着眼于一些经典热门的景区保护,虚拟现实可以缓解这些景区经济效益与遗产保护的矛盾。比如对于帝王陵寝保护和开发一直存在争论,但作为一种神秘的旅游资源自然会激起人们旅游的欲望。可以考虑通过虚拟现实将该类资源的探测结果,如整个葬墓的布局、结构等虚拟下来,经过虚拟开发(景点作为开发蓝本),将该类型潜在的景区转变为虚拟旅游热点。而开发后所获取的经济利益又可以用于支持保护,从而争取开发和保护双赢的效果[6]。

4.3 3D旅游游戏运营模式:娱乐与交友

3D旅游游戏运营模式是指建立在具体的旅游景观的基础上,通过模拟或超越现实景观,构建一个虚拟旅游环境,并允许用户通过官方联合国家游戏引擎重点研究所共同开发面向3D虚拟景区旅游的完整的高端引擎,通过“虚拟旅游”引擎等技术来实现一个诸如3D网络游戏体验一般的在线旅游过程。例如,上古卷轴3D网络游戏在线旅游。游戏场面3D效果很好,场景宏大,风景优美,在完成游戏娱乐的同时,还可以体验旅游与交友,配合微支付等支付方式,有很大的盈利空间。

4.4 虚拟太空旅游(太空飞船模拟旅游):探索之旅

世界上第一个以宇航探索为主题的“太空游”主题乐园于2004年4月12日亮相北京。该“太空游”主题乐园利用当今最先进的科技和仿真手段,将宇航知识与太空真实体验融为一体展现给人们,它是虚拟主题乐园的典型代表。可以预见这种新的虚拟现实景区将成为旅游业新的兴奋点和助推器。如我国将建“虚拟太空港”——我国首个以航天为主题的虚拟现实体验馆工程[7]。“虚拟太空港”项目以“娱乐、互动、体验”为原则,以虚拟现实技术和声、光、电效果为核心,模拟出一艘实体太空飞船,将游客以虚拟航天员的身份进入飞船,完成一次“真实”的太空旅行。该项目将航天员知识训练、体能训练与选拔过程,模拟火箭发射、出舱活动、模拟飞船操作、时空旅行等五个环节融为一体,打造一个以航天太空为主题的科学幻想之城。

5 虚拟旅游的盈利模式分析

虚拟世界本就是互联网发展中的一个新兴领域,对于虚拟旅游如何实现收益的问题,国内外仍在进行不断的探索。就目前来看,不管是全实景或者是原创旅游游戏,根据虚拟旅游的基本结构体系,它的盈利模式主要分为以下几个部分:

(1)旅游目的地营销。虚拟景观游览系统对旅游目的地起到了实地旅游之前的有形展示作用,在这种营销模式中,虚拟旅游网站可收取大量的广告费用,这也是目前虚拟旅游网站的主要利润点。虚拟旅游给旅游者提供了一个获取旅游信息的平台,而对那些知名度不高的景区而言,则是一个新的宣传手段。因此,虚拟旅游运营商应该主要瞄准那些有潜力但现在还比较冷清的3A或4A级景区[6]。

(2)植入式广告。当虚拟旅游网站具有较高知名度并达到一定会员规模的时候,可以与除旅游目的地的其他企业接洽,将其商业广告内置,以获取广告收入。例如,在虚拟景观游览系统的某些场景中,增设客户品牌的酒店、餐馆、茶社、商场等,或者是企业标识、吉祥物、产品广告牌等等,但要注意广告的投放技巧,避免生硬的植入,最好使其自然地融入虚拟旅游的情节之中[6]。例如建西安碑林3D博物馆,使旅游者在浏览某一块石碑的时候链接、推荐相关书法作品、书法培训品牌等等,在保护遗产、推广书法文化的同时达到盈利的目的。

(3)虚拟货币及物品出售。虚拟旅游在与网络游戏相结合时,可在游戏环节中通过出售虚拟货币及物品等方式来盈利。借鉴网络游戏买卖武器装备的做法,虚拟旅游也可以让旅游者兑换虚拟货币进行虚拟旅行装备的交易,或者在虚拟旅游目的地营造自己的观景别墅或产权酒店等等。虚拟旅游区的有名食品一条街或酒店或小吃也可以出现在游戏中并由品尝过的食客打分评论,可以提升人气带来广告收入。同时可以建立如天空城、海底城、太空城、梦幻城等可娱乐的虚拟场所向旅游者免费开放。

(4)旅游收入分成。虚拟旅游网站通过旅游信息查询与旅行线路规划的功能,一方面可以帮助旅游者设计和实施旅游计划,另一方面可以向景区、酒店、旅行社、航空公司、汽车租赁公司等旅游企业推荐顾客,从而与这些旅游企业对旅游收入进行分成而获得收益。其实虚拟旅游运营商与这些旅游企业的合作还可以更加紧密。例如,用户通过注册参与虚拟旅游,若达到一定积分或级别即可获得相应的实地旅游价格折扣,就会带来更多的实地旅游消费。

(5)3D虚拟商城。3D技术与我们的生活关系日趋紧密。而随着我国网购市场的成熟,网购也成为了一种趋势。但是现在的B2B、B2C、C2C等模式的购物网站都是平面的,一般就只能看看所购买物品的图片,这也在一定程度上抑制了人们购物的乐趣以及购买欲望。3D虚拟购物商城的出现或许能更好的解决这一问题,使网上购物获得更快的发展。一旦游客对于虚拟城中相对应的现实景观或物品产生兴趣,网上购物或预订便可产生利润。即使用户不会真正来到旅游目的地,带有当地风情的衣帽、饰品、书画、手工艺品、土特产品等旅游纪念品的销售也会为虚拟旅游的盈利提供更大的空间。

(6)会费征收。在虚拟旅游社区中,人们按照不同的旅游兴趣形成不同的社群,通过人际交往获得高度的社会认同,找到心理上和情感上的归属,并且通过自我形象设计和空间环境设计,实现自己的梦想。基于这些需求,虚拟旅游网站可以向长期参与者定期收取会费,并开发出某些只针对会员的高级服务,比如用户将虚拟财富兑换为现实货币的时候,可设定只有会员才能享受这项服务等[6]。

赛博空间对现代人潜移默化的影响已经改变了现代人的行为模式与消费习惯,网上购物的火爆是重要的佐证。但是,由于3D虚拟旅游还处于初步发展阶段,技术和观念还不够成熟,还需要进一步进行推广。除了传统的推广方式,还可以使用平民化推广和病毒式营销(如博客、微博、虚拟社群传播等)等网络传播方式。

6 结束语

虚拟旅游以全新的旅游方式超越传统的旅游模式,并将改变人们对旅游的传统观念。就如同未来学研究学者弗兰克·萧曾预言的“随着越来越多的人在精简自己的假期,旅行社以及旅游服务提供商都希望提升自身服务的含金量,我们将会看到一个非常成熟的旅游形式。”虚拟旅行虽是一种不同的形式,但它并不仅仅是现实休假的替代品。笔者相信随着3D虚拟旅游的发展会产生新的旅游观念。3D虚拟旅游作为一种新的旅游体验形式宅游天下,对大多数人来说具备一定吸引力。从这个意义上来说,尚未起步的中国市场潜力非常大。

摘要：20世纪90年代中后期,Williams and Hohson首次提出虚拟现实技术必然对旅游业产生影响,旅游业将步入一个新的信息时代——信息旅游时代,也称之为虚拟旅游时代。而随着技术与观念的逐步成熟,3D虚拟旅游发展迅速。本文意在通过分析3D虚拟旅游的现状、运营与盈利模式,来探讨3D虚拟旅游的今后发展方向。

关键词：3D,虚拟旅游,运营模式,盈利模式

参考文献

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[2]徐素宁.虚拟现实技术在虚拟旅游中的应用[J].地理学与国土研究,2001,(8).

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[4]王璐.赛博空间技术及其在虚拟旅游规划中的应用[J].地理与地理信息科学,2004,(1).

[5]王璐.赛博空间技术及其在虚拟旅游规划中的应用前景初探[J].湖北大学学报,2003,(6).

[6]张威.虚拟旅游的功能结构、盈利模式与运营策略研究[J].经济问题探索,2009,(9).

[7]江辉仙.基于因特网的虚拟旅游应用探讨[J].东南大学学报,2005,(7).

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[9]王媛.基于VMRL/X3D交互式虚拟旅游系统的应用研究[D].昆明:昆明理工大学硕士学位论文.

[10]卢政营.国外网络虚拟旅游研究述评:回顾与展望[J].旅游学刊,2009,(12).

运用3D虚拟动画技术传播丝路文化 篇10

关键词：3D动画；VR（虚拟现实）；丝路文化

1 丝路文化简介

丝绸之路并不是现实意义上的一条道路或者路线，而是用于描述古代中国与世界各国和地域之间的贯通古今的陆上（广阔的欧亚大陆）和海上（太平洋、印度洋、大西洋）的经济以及文明交流的一片区域。除了经过陆上线路中国古代的丝绸、茶叶、陶瓷器等大量名贵物品和造纸术、火药、经典著书等科学文化知识传到非洲和欧洲等地，也经过海上区域传播到美洲等世界各个地方。所以，学术界习惯于将这些陆上与海上的交通区域合并称之为“丝绸之路”。陆上的称“陆上丝绸之路”。海上的称“海上丝绸之路”然后将沿这些丝路区域所流传和衍生的文化以及周边产物称为“丝路文化”。“丝绸之路”这个名称表达了世界各地的人民对古代东西方文化交流的认可以及对人类未来“地球村”的希望。赫尔曼在1910年所著的《中国和叙利亚之间的古代丝路》进一步确立了这一概念。这个概念告诉我们：古代中国与西方世界是以丝绸为媒介获得接触与沟通的。

2 3D虚拟动画技术简介

3D动画技术，是新时代下信息化技术部分的随着计算机软硬件技术的蓬勃发展而兴起的一种新型的传媒技术手段。该技术主要通过3D动画软件来实现，3D动画软件的功能就是可以使用计算机等硬件设施来建造一个类似与真实或者完全虚拟的世界，在这个世界中，3D动画设计师可以按照需求来建立场景以及模型，然后采用虚拟摄像机对于模型的运动轨迹进行记录，最后按需求为模型设定规定的各种动画参数以及模型的材质，并打上灯光。当所有的步骤完成以后就可以让计算机上的软硬件结合进行自动运算，生成最后的动画画面。在这种技术越来越成熟的今天，三维动画的精确性、真实性、无限制的可操作性以及趣味性可以达到各种需要的效果，所以医学、教育、军事、娱乐等诸多领域都有采用这种传媒技术。例如在影视广告制作方面，3D动画技术可以制作出爆炸、下雨以及虚拟场景等各种各样的近乎真实场景的效果，这项新技术可以满足导演很多大胆的想法，有时也可以节约成本，而且可以给予观众全新的视觉体验，因此受到了众多制作人和观众的欢迎。同样，3D动画在建筑领域也得到了很大程度的运用，从起初的电影电视中的3D场景到现实中房地产对于该技术的应用，恢复真实场景的技术已经越来越成熟，还原的场景也越来越真实。这种技术的发展和成熟可以给为通过3D动画技术还原丝绸之路原貌的展现形式带来便捷技术手段，也可以为宣扬丝路文化的媒介方式提供一种全新的方向。

3 VR技术简介

VirtualReality的简称VR技术，中文是虚拟现实的意思，也称之为人工环境或者灵境技术。随着3D动画技术的发展以及软硬件的升级，广泛应用于房地产、观光了旅游、酒店餐饮、博物馆展览展示，地铁、车站等各行各业的项目展示以及宣传领域。用户可以与虚拟环境进行人机交互就是VR技术最大的优势，将传统的被动式观看变成更真切地体验互动，“售楼宝”就是应用在房地产领域的一个电影的案例。我们的VR技术要结合3D动画技术来完成整个展示形式。我们可以结合VR技术给予人们对于丝路文化更加直观、有效的认识方式和切身体验。

4 丝路文化与3D动画技术

联合国教科文组织在2014年将丝绸之路整体列入世界文化遗产名录，从这一点中可以得出丝绸之路的重要文化意义及其影响。中国的丝路文化作为丝路文化整体中极其重要的一大部分，而且中国作为丝路文化交流与融合的参与者和发源地，我们每一个文化工作者都应该利用好这个文化标签，对我们的文化遗产的研究、整理、和保护的同时，也应该做好文化“走出去”战略，将丝路文化推向更大的平台，让更多的人更加深刻地理解丝路文化的内涵。

毋庸置疑，无论是经济的发展还是文化的建设都离不开文化的交流与传播。著名传播学大师格雷厄姆.莫多克说过，“传播系统在经济生活中的重要性，在所谓的数码资本主义代替了工业资本主义以后显得尤为突出”。可见现在时代背景下传媒技术的发展对于經济发展来说有多么重要的作用。例如报纸，广播，电视电脑等大众传媒手段在文化传播以及社会经济发展方面起到了不可或缺的巨大作用力。随着科技手段的不断发展和进步，以互联网为代表的新媒体技术在迅速传播信息，发布社会舆论和促进经济文化交流以及发展方面独领风骚。3D动画技术也随着新媒体传播的兴盛而蓬勃发展，越来越多的观众享受3D动画视频给他们带来的视觉盛宴，3D动画师也根据观众的需求制作出越来越好的动画作品，技术手段也越来越成熟。

在这个新时代，新媒体技术的发展随着科学技术的进步也欣欣向荣，而且迅速并且深刻的融入人们生活中的点点滴滴。清华大学的教授熊澄宇认为：新媒体是个相对的概念，在媒体发展的过程中，不断有新媒体涌现出来，报纸相对于图书来说是新媒体，广播对于报纸来说是新媒体。新媒体又是个时间概念。在一个具体的时间段内，总有一种代表这个时代的新媒体。新媒体还是个发展的概念，当前期发展的基本趋势是整合媒体，主要表现为数字化，互动化，宽频化，移动化和人性化。从他的观点可以看出，新媒体在当前时代下仍是一个有很大发展空间的概念，我们可以从各个点去丰富它，让它更加成熟和丰满。而3D动画技术正是丰富新媒体的一种技术手段，可以通过这种先进的科学技术让新媒体传播手段更加迎合大众口味。3D动画技术给予观众的真实的体验以及效果是其他技术手段所满足不了的，我们应该大力发展3D动画技术和VR技术来对我们的丝路文化进行视觉还原和展示，尽最大努力给予大众最真实，最深刻，最有趣味性的视觉的感官上的体验。

5 3D动画以及VR技术与丝路文化传播的优势

随着全世界各地电视电脑，手机移动终端以及互联网等技术的普及，新媒体技术已经无处不在，无时不显。我们的VR虚拟现实体验馆也随着3D动画技术的发展逐渐在一些大中型城市建立起来，并且受到了青少年群体甚至中老年人的青睐。

第一，3D动画和VR技术相结合丰富了丝路文化传播方式。3D动画技术用文字，图片，视频等多种渠道和形式展示丝路文化，加之VR体验馆的虚拟还原丝绸之路场景，可以让受众群体接收到丰富的资源和全面的信息。它在传播丝路文化的同时，也在创造这新的新媒体形式。以丝路文化成功申遗为例，相比较传统的文字介绍，图片展示以及录像记录手段，3D动画技术和VR技术可以更加直观，真实的让大众感受到丝路文化的魅力和内涵。而且3D动画还在可以在微博，微信等網络平台中迅速传播，我们可以借此来增强公众对于丝路文化的再关注和再传播以及提高丝路文化的影响力。

第二，3D动画和VR技术使丝路文化传播更具互动性。3D动画这种新媒体的传播媒介的发展，相比传统的媒体传播媒介的单向流动，3D动画的双向流动使得受众拥有更多的主动权以及更高的互动体验。例如，大众可以根据自己对于丝路文化的认识和兴趣点，通过3D动画技术直接表达自己的想法和情感，创作和发表自己的作品，也可以让大众来对于我们的动画作品来进行赏析和点评。

第三，3D动画和VR技术使丝路文化传播更具高效性。3D动画的交互性和界面的趣味性，VR技术的真实性和科技感。不仅会给大众带来一场美丽的视觉盛宴，提高大众对于丝路文化的认识和理解，也会以最快的速度给予大众最直观的信息，这样大众可以通过有趣而有效的动画视频和VR体验来最便捷，有效的了解丝路文化。所以，我们要充分利用好3D动画技术和VR技术，以此来提升丝路文化的影响力，达到最大效果的传播力度。

当然，文化传播中“速食化”“分众化”“零碎化”等消费特征在新时代传播媒介中也不断凸显。这就要求我们在突破传统以及做好传播文化手段的同时，也需要加强对于丝路文化内涵的认识和着重介绍，让丝路文化作品以最好的状态呈现给大众。

6 3D动画技术对于丝路文化传播的载体和方法

6.1 3D动画技术对于丝路文化的传播需要现实的载体

从技术层面来讲，3D动画依托于数字技术，互联网技术，移动通信技术等形式，VR技术依托于VR虚拟现实体验馆等形式。下面从互联网，手机媒体以及VR虚拟现实体验馆来作些阐述。

第一，微博以及微信。2009年微博作为一种信息网络平台诞生，因为它迅速的信息传播方式以及强大的信息来源受到大众追捧。在微博里，大众可以自由的在信息的发布者和接收者二者之间切换角色。利用微博来传播丝路文化是一种高效率而且具有巨大影响力的方式。微信APP是2011年腾讯公司推出的一个为智能终端提供即时通讯服务的免费应用程序，跨操作系统平台通过网络快速发送免费（需消耗少量网络流量）语音信息、视频等，并且支持跨通信运营商。经过几年的发展，中国 90% 以上的智能手机都安装了微信APP，它的月活跃用户达到 5亿，用户也覆盖 200 多个国家。由此可见，微信客户端的使用范围是极其广泛的，我们的3D动画小视频也是在微信上面广泛流传，通过这些互联网平台，我们可以将我们的丝路文化3D动画作品快速的推向更广阔的范围。

第二，手机媒体。随着科技和经济的发展，手机的普及性以及信息传播的快捷，使得手机具备了成为大众传媒的一种理想的工具。继报纸、广播、电视、网络之后，手机成为“第五媒体”。它的便捷是其他媒体手段所达不到的，他的使用群体也是所有方式中最大的。手机电视的出现使手机有了浏览视频的功能；这样我们的3D动画就可以在手机上播放以及传播。手机媒体还拥有信息传播的即时性、互动性，最重要的是高度快捷的移动性，使其受众资源极其丰富，而且手机多媒体传播的私密性和同步性的结合，以及信息发布和接收的高度融合等优势。从传播角度看，手机媒体拥有的这些独特优势足以使人际传播与大众传播完美结合。所以我们的3D动画通过这种载体来展现和传播也是一种极好的方式。

第三，VR虚拟现实体验馆。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，体验馆是它的一种现实载体。它利用计算机生成一种模拟的虚拟环境，是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真通过一些硬件设备使用户沉浸到该环境中。

6.2 3D动画技术对于丝路文化传播的方法

首先我们要在实践中运用好3D动画技术在丝路文化的传播和扩展。目前，我们的丝路文化已经借助各种新媒体的传播形式在传播环境上已经发生了巨大的变化，我们应该与时俱进，使用大众接受的3D动画作为一种新型的传媒媒介和手段，通过新的包装和整合，让丝路文化以新的形式出现在新媒体中，这样更能够促进丝路文化的传播以及发展。例如，我们可以在大众使用的微信平台公众号来展示我们的丝路文化。具体来讲，我们可以根据丝路文化的重要意义进行简单的概括，然后可以根据大众的反馈信息来进行详细的讲述，也可以根据大众的建议加以完善各种丝路文化的保护及传播途径等。

我们要借助VR技术做好丝路文化的信息交流平台。在之前的传统大众传媒中，信息接收者很难参与到信息发布或者近距离感受信息的环节，就缺少了一个信息交流平台。我们的3D动画以及VR技术正好可以弥补这一部分空缺，我们通过动画画面自身的趣味性和VR现场的真实性，大大提高丝路文化传播的多样性，和互动性，极大地调动大众参与到信息的了解和传播中，这样对于我们的丝路文化传播具有强大的效率。

7 3D动画对于丝路文化展示的重要意义

7.1 作为世界文化遗产，丝绸之路以及丝路文化越来越受到联合国教科文组织及相关文物单位的充分关注与重视

丝路沿途多为世界文明发源地，也是世界文化、文物遗产集中地，地上地下之文化遗产丰富且珍贵。但是由于历史因素以及自然因素，很多丝绸之路上的现实场景已经退化甚至消亡，很多历史资料只能从史书或者遗迹着手考察，大众也只能从一些图片和书籍资料来了解丝路文化。运用3D动画技术以及VR技术可以再现丝绸之路场景，既可以让科研工作者将自己的研究成果展示出来，也可以让大众感受比较形象生动的丝绸之路，还可以将丝绸之路场景转移到每一个需要的地方，这是一种对于文化遗址的保护方式，也是一种便捷有效的文化普及方式。

7.2 受当今和平与发展的世界时代潮流的推动，欧亚大陆“新丝绸之路”的畅通与否收到世界各国的关注

经济全球化的今天，丝路沿途成为了世界资源争夺的焦点地区。保证丝路畅通，无论对沿线国家和地区，还是对整个世界的经济，都具有重要意义。所以我们要加大对与丝路文化的认知程度和开发程度，只有我们真正了解了丝路文化，才可以利用丝绸之路来为我们的经济交流提供真实有效的便捷路线。三丝路沿途为多民族聚居区，对中国民族大融合发挥着重要的作用，受到中国各界关注和重视。 丝路文化的展示和传播，从一定意义上讲，可以说是中国民族融合在文物展览领域的象征。古代丝路，不仅是商路，同时也是体现人类文明的一种文化系统。我们运用3D动画技术来展示丝路文化也可以表现出我们对于丝路文化的重视以及对于民族融合建设的重视。四大众传媒，比如报纸，电视，广播等在文化传播，发展社会经济方面起到了不可或缺的巨大作用。3D动画作为一种新的传媒媒介，我们应该利用好这种新型的科技手段，增强我们在文化传播方面的实力。但是，随着科技发展和进步，以互联网为代表的新媒体在快速传播信息，编织舆论导向，促进经济发展方面独领风骚。五3d动画技术在新媒体传播手段中的地位越来越重要，因为它可以实现很多常规媒介实现不了的效果。

8 结语