1、 虚拟现实的应用范畴实例1虚拟校园虚拟校园在现在很多高校都有成功的例子，浙江大学、上海交通大学、北京大学、中国人民大学、山东大学、西北大学、杭州电子工业学院、西南交通大学等高校，都采用 VR 技术建设了虚拟校园，下图为杭州电子工 业学院的虚拟校园。大学 对 每个人来说是有特殊的感情的，大学校园的学习氛围、校园文化 对人的教育有着巨大影响，教师、同学、教室、实验室等校园的一草一木无不潜移默化地影响着每一个人，人们从中得到的教益从某种程度来 说， 远远超出书本所给予的。网络的发展和 VR 技术的应用，使人们可以仿真校园环境。因此虚拟校园成了 VR 技术与网络在教育领域最早的应用。目前虚拟校园主要以
2、实现浏览功能为主。随着多种灵活的浏览方式以崭新的形式出现，虚 拟校园正以一种全新的姿 态吸引着大家。2虚拟演示教学与实验在高等教育中，VR 技术在教学中应用较多，特别是理工科类课程的教学，尤其在建筑、机械、物理、生物、化学等学科的教学上产生了质的突破。它不仅适用于课堂教学，使之更形象生动，也适用于互动性实验。在很多大学都有 VR 技术研究中心或实验室。如杭州电子工业学院虚拟现实与多媒体研究所，研究人 员把 VR 应用于教学，开发了虚拟教育环境。浙江大学 CAD&CG 国家重点实验室虚拟现实与多媒体研究室承担的欧盟科技项目中（与英国 Salford 大学、葡萄牙里斯本大学合作），开发了基于虚拟人
3、物的电子学习环境（ELVIS）， 用来辅助 912 岁的小学生进行故事创作。研究人 员设计 了一组虚拟人物（如下图所示），并支持不同情绪变化，在杭州市小学 试用，取得 较好效果，在国内引起震动。VR 技术在仿真领域方面，特别是交互性仿真方面尤为突出，如西南交通大学致力于工程漫游方面的 VR 应用，开发出了一系列有国际水平的计算机仿真和 VR 应用产品，在此基 础上，还开发 VR 模拟培训系统和交互式仿真系统。中国科技大学运用 VR 技术，开发了几何光学设计实验平台（如下图所示），它是全国第一套基于 VR 的教学软件。它用计算机制作的虚拟智能仪器代替价格昂贵、操作复杂、容易损坏、维修困难的实验仪
4、器，其具有操作 简便、效果真 实、物理图像清晰、 着重突出物理实验设计思想的特点。利用 这个系统可完成整个光学虚 拟实验室的设计。学生可以通 过虚拟实验所提供的一系列光学仪器，基本上完成所有的 单透 镜实验和组合透镜实验，并且 该系统还提供了完整的文档和习题系统。在本系 统的设计中，提出了很多创新思想，运用三维的表现方法，让学生在一个虚拟 的大实验室下进行操作，并且通过立体眼镜表现一个真正的三维场景，达到了桌面式 VR 系统的设计水平。本软件同时也是国内教育界第一个对 VR 技术进行研究的课件。3远程教育系统随着互联网技术的发展、网络 教育的深入， 远程教育有了新的 发展，真实、互动、情节化、
5、突破了物理时空的限制并有效地利用了共享资源这些特点，同时可虚拟老师、 实验设备等。这正是 VR 技术独特的魅力所在，基于国际互联网的远程教育系统具有巨大的发展前景，也必将引起教育方式的革命。如中央广播电视大学远程教育学院，投入较大的人力和物力，采用基于 Internet 的游 戏图形引擎。将网络学院具体的实际功能整合在图形引擎中，突破了目前大多 VR 技术的应用仅仅停留在一般性浏览层次上的限制。4特殊教育由于 VR 技术是一种面向自然的交互形式，这个特点对于一些特殊的教育有着特殊的用途。中国科学院计算所开发的“中国手语合成系统”，采用基于运动跟踪的手语三维运动数据获取方法，利用数据手套以及空间
6、位置跟踪定位设备，可以 获 取精确的手语三维运动数据。利用此方法，中国手语合成系统 完成了中国手语共 5596 词的数据收集工作，形成中国手语立体显示数据库，给聋哑朋友的学 习和生活带来极大便利。日本京都的先进电子通信研究所（ATR）系统研究实验室的开发者们开发的一套系统，能用图像处理来识别手势和面部表情，并把它 们作为系统输入。该系统提供了一个更加自然的接口，而不再需要操作者带上任何特殊的 设备。富士通实验室有限公司正在研究的一个项目是虚拟生物与 VR 世界的相互作用。他 们还研究虚拟真实世界中的手势识别，开 发了一套神经网络姿势识别 系统， 该系统可以识别姿势，也可以识别表示词的信号语言。哈尔滨工业大学计算机系已经成功地虚拟出了人类高级行为中特定的人脸图像的合成、表情的合成和唇动的合成等技术问题，并正在研究人 说话时头 的姿势、手 势动作、话音和语调的同步等。5技能培训将 VR 技术应用于技能培训可以使培训工作更加安全，并节约了成本。比较典型的应用是训练飞行员的模拟器及用于汽车驾驶的培训系统。交互式 飞 机模拟驾驶器是一种小型的动感模拟设备，如下图所示，它的舱体内配备有显示屏幕、飞行手柄和战斗手柄。在虚拟的飞机驾驶训练系统中，学员可以反复操作控制 设备，学 习在各种天气情况下 进行起飞、降落，通过反复训练，达到熟练掌握驾驶 技术的目的。
