时间：2023-06-27 15:56:05
序论：在您撰写虚拟与现实的思考时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
关键词：虚拟现实；Quest3d；3D技术
中图分类号：TP393 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2017）14-0087-05
虚拟现实技术是创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统技术，伴随新技术的迅猛发展，虚拟现实技术作为新型技术引起人们的高度关注，虚拟现实技术创建出的虚拟环境，使用户产生视、听、触、嗅等真实的感受，其强大的功能已经被广泛应用于各个领域，对中小学教育信息化的发展产生了一定的影响，其在教育应用中亦起到了很大的作用，校园是这项未来技术的着陆点，在教育领域中，以虚拟现实技术为支撑的3D 打印技术正逐渐步入人们的视野。特别是中小学基础教育领域。3D 打印技术在学校社团活动中崭露头角，但3D 打印在虚拟现实中的应用还是一个崭新的领域，虚拟现实应用过程中有许多技术问题值得我们深究。
本文就虚拟现实交互实现平台Quest3d进行了研究和探讨，提出了基于Quest3d虚拟现实教学系统的设计框架，对在学习中遇到的Quest3d技术难点进行了探讨，并对平时实践研究中收集到的资源进行了分析和总结，提出了一些自己的想法，以期为增强学习者的真实体验、主动学习及创客教育在教学中的有效开展和实施起到一定的推动作用。
一、虚拟现实技术概述
1.虚拟现实技术
虚拟现实（Virtual Reality，简称VR），也称为灵境技术，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统[1]。它的主要特征有沉浸性（Immersion）、交互性（Interaction）和想象性（Imagination）[2]。
在虚拟现实中，使用者不仅能够感受到在实体世界中所经历的“身临其境”的逼真性，而且能够突破地点、空间、时间以及其他客观限制，感受到真实世界中无法经历的交互体验[3]。虚拟现实技术的应用非常广泛，它最开始用于军事和航空航天领域，近年来，虚拟现实技术大步走进教育培训、文化娱乐、交通模拟、工业设计、建筑设计、空间展示设计、城市规划以及新媒体设计等领域，并逐渐改变着我们的生活[4]。
2.虚拟现实互动开发平台
在交互媒体中，国内外有多种实现虚拟现实开发系统的平台，国外的主要有：瑞典Cycore公司研发的Cult3D，主要支持线上浏览和操作交互设置的三维模型[5]；美国Multi Gen-Paradigm公司研发的Multigen VEGA，在实时视觉模拟和数据分析方面效果显著[6]；法国研发的Virtools是虚拟现实平台中应用较多的一款引擎，Virtools 制作的沉浸感的虚拟环境非常逼真，广泛应用于实时3D环境虚拟实境编辑、计算机游戏开发、教育训练等各个领域[7]；Unity3D是由Unity Technologies开发的一款支持三维视频游戏、实时三维动画等多种类型互动的多平台虚拟现实开发工具[8]。
另外国内比较有代表性的是深圳希技数码科技自主开发的HD（House Designer）平台，主要用于室内三维空间展示，还有北京中视典数字科技公司开发的VR-Platform三维互动仿真平台[9]。
3.Quest3d 平台介绍
本文主要介绍荷兰Act-3D B.V.公司开发的Quest3d虚拟现实开发平台。笔者对Unity3d和Quest3d两款虚拟现实制作平台进行了比较分析：Unity3d应用领域和功能更加强大，但是需要开发者具有深厚的编译程序和编写底层代码的能力；而Quest3d使用者可以用系统中自带的多种元件模块为基础，通过Channel元件组块“搭积木”的方式，直接鼠标拖过来就可以了，如图1所示，不需要像Unity3d一样要编写上千行的复杂代码，高效完成了虚拟现实系统的开发，降低了门槛，更易上手和学习使用。
二、基于 Quest3d虚拟现实系统平台构建的优势及不足
1.Quest3d软件的优势
（1）易用性。在Quest3d里，所有的编辑器都是视觉化、图形化的，真正所见即所得。它封装了很多可视化的模块，编程界面可视化程度高，用户不需要花费时间去编译程序和复杂的底层代码及运算图形，大部分程序操作可以采用“搭积木”的方法实现。
（2）高效便捷。正由于Quest3d软件通过函数的封装、采用元件模块去实现函数功能的可视化，所以使用者只需要将所需的功能模块通过鼠标拖拽的方式就可以搭建虚拟现实系统，提高了工作效率，高效地实现虚拟系统的开发。
（3）Quest3d价格相对低廉，适用性广。
（4）Quest3d中内建有许多的物体，如：具有逼真的人物、植物、光照、阴影、山林、火及烟的特效，还有真实的水波纹效果，可以轻易地加入Quest3d场景中。
（5）Quest3d比较适合做小的场景，效果和美工方面较好。
2.Quest3d软件的不足
（1）和其它相关软件配合不太流畅，和其它三维软件兼容性不是太好。
（2）Quest3d支持平台没有Unity3d软件广，插件、格式限制较严格，且不适合做大的场景。
（3）Quest3d可利用的资源较少，在网上可查找到的Quest3d方面的籍、视频教程、论坛相较于其它三维软件少。
（4）Quest3d对模型的数据量有很多的限制，碰撞捕捉也不是很精确。
三、基于Quest3d虚拟现实教学系统的设计
基于Quest3d虚拟现实教学系统的设计主要包括前期准备阶段、3D建模阶段、交互设置阶段、阶段。如图2所示。
前期准备阶段：先要对虚拟现实教学系统进行需求分析，即最终要实现的目的和效果，教学设计包括学习内容选择、学习内容分析、教学目标分析、学习对象分析，根据教学设计内容进行素材收集，确定各环节具体显示效果。
3D建模阶段：先要进行三维模型的建模，如比较常用的3dsMax、Maya，在Photoshop中修正的纹理贴图等赋予3D模型，设置正确UV，在3dsMax中布置灯光、烘焙贴图后进行场景的集成。
交互设置阶段：场景集成后，通过PandaDirectXMaxExporter_x86_6.2012.72.0.插件将三维模型转换成Quest3D所支持的.X 格式，顺利导入Quest3D编辑器中，然后通过元件模块即Channel开发实现场景的漫游、人机交互、特效编辑，完成系统的各项功能。
阶段：平台搭建完成后，经过不断的测试和优化，生成QuestViewer能够播放的*.Q3D文件或成可独立执行的 *.exe 文件。
四、基于Quest3d平台核心技术的实践应用
1.外部三维模型的导入
因为Quest3d平台本身对建模的限制，故在Quest3d平台中的模型搭建基本上都是从外部建模软件导入，而要将外部的三维模型（如3dmax、maya中所做的模型）顺利导入到Quest3d中，在实践操作中，首先要解决一个技术问题，即插件的问题，从网上下载的插件PandaDirectXMaxExporter_x86_6.2012.72.0，在3dsMax的插件当中加载一下，加载完成之后在3dsMax导出对话框中就会有Quest3d所支持的.X格式文件选项，解决了插件问题，就能将自己在三维软件中所做的模型保存成Quest3d所支持的格式，顺利导入到Quest3d中。不过在实践的过程中，所下载的插件PandaDirectXMaxExporter_x86_6.2012.72.0.只是针对3dMax平台的插件，而且它仅支持3dMax2012及之前的版本，而对于2012之后的3dMax版本则不支持，故在实践操作应用中，对不同的平台和建模软件加载的插件版本要求不一。
2.“.x”和“.cgr”格式导入贴图区别
在使用过程中，可以将3dmax中所做出的三维模型分别保存成.x和.cgr格式导入到Quest3d中。
首先，对于.x格式，如何将3dMax中经过复杂贴图和3d烘焙后的三维模型导入到Quest3d中是实践中的一个技术难点，在虚拟现实平台制作的过程中，笔者曾经尝试两种方法导入物体，一种是在3dMax中导入一个最原始的未加任何贴图和渲染的模型，则能顺利导入，另一种导入经过渲染的三维模型，则能将模型导入，但之前的渲染和贴图则消失，解决办法就是要将3dMax中所做的三维模型存放到同一个文件夹下，再导入到Quest3d中进行勾选。所以.x格式导入到Quest3d中要一直指定贴图的路径，这时候Quest3d会自动扫描文件夹，寻找场景中所用的贴图。
其次，用同样的两种方法将保存成.cgr格式的三维模型导入到Quest3d中，则3dMax中所做的三维模型和贴图即使没有存放到同一个文件夹下，也能导入到Quest3d中，这是和.x格式导入Quest3d不一样的地方。
3.贴图烘焙问题
因为笔者在3dsMax中学过渲染烘焙，所以在Quest3d中也想实践下如何烘焙，于是在学习制作过程中对二者的烘焙进行了一些尝试和比较，一种是直接在Quest3d中运用其自身程序对物体进行贴图烘焙。另外一种是在3dsMax中通过“Render to tecture”命令进行贴图烘焙，完成后导入Quest3d中，实现贴图烘焙。结果通过Quest3d直接进行贴图烘焙效果不佳，其自身灯光系统不完善导致光影关系较弱，得不到最佳效果，而通过在3dsMax中烘焙后再导入Quest3d中则完美地解决了这一问题。
所以实践操作中，针对烘焙这个难题，笔者认为，一方面，Quest3d贴图烘焙一定要在3dsMax中最大程度完成，减少Quest3d中后期的修改；另外一方面，在3D中烘焙，由于计算量大，可能会因为软件性能的瓶颈而导致出错和死机，因此，应该尽量减少烘焙时候的面数或者进行分段烘焙。另外，受限于Quest3d软件自身，单纯依靠贴图烘焙技术并不能完全模拟所有特效，需在Quest3d中加载其他模块进行特效的模拟。
4.光照阴影
在Quest3d中光照和阴影也是实践操作中一大难点，模型上有了阴影才有更强的立体感，然而在Quest3d中制作实时的阴影是相当耗费资源的，而模型一旦很大，阴影就会计算错误，这是一个困难点，比如在利用光照和阴影来做房子的光照映射时，如图3所示，当做到将“Width”和“Height”都设置为1024时，结果并不能显示物体的阴影，所以这个设置的数据是不对的，当设置这个“Width”为1024“Height”为512时，则物体阴影显示出来，但物体显示的阴影却是不规则的，方向各不相同，如何将这些阴影都按照光线的方向规则的显示是一个难题，所以实时阴影的显示需要后续进一步的研究和深入探讨。
5.声音导入
声音是一个虚拟现实场景中不可或缺的元素，真实的声音可以烘托场景氛围，使用户获得身临其境般的听觉、视觉体验。Quest3d软件中有多个元件可以支持声音的播放、调节等操作，目前Quest3d软件中可以支持wav、MP3、MIDI格式的外部音文件。
在Quest3d中进行声音的导入主要有两点：①在Quest3d4.2.2版本中小汽车声音不能导入，却在Quest3d4.3.2中导入了小汽车的声音，这个不是软件版本的问题，应该是小汽车的声音文件的问题，因为在网上下载的MP3格式的音乐经过格式工厂进行转换，转换成.wav格式的音乐，再导入到Quest3d中，无论是Quest3d4.2.2版本还是Quest3d4.3.2版本的都能够正常进行播放。②在虚拟现实场景中“关于音频时间长短的问题”，虚拟现实场景中插入声音文件之后如何设置音频时间，使用Sound File Channel将声音文件导入到系统中去，根据相机和声源的相对位置自动调整声音的音量、左右声道和频率效果，即可以实现修改音频时间长短的问题。
五、基于Quest3d软件虚拟现实技术的资源建设及思考
1.Quest3d平台资源库
（1）期刊文献资源
在中国知网CNKI数据库中，通过查阅众多文献，发现虚拟现实方向研究所用到的虚拟现实实现方法最多的是Multigen Vega和VRML，专门研究这两个方法的期刊论文和博士硕士论文也最多。而对于“Quest3d”方面的文，大多是如何用Quest3d来做一个虚拟漫游场景，或者是“基于Quest3d的某方面的设计和实现”。
（2）书籍
通过阅读一些“虚拟现实”方面的书籍，从图书馆和网上进行搜集，主要阅读了《虚拟现实案例教程：基于Quest3D/VR-Platform/Virtools项目》（随书有光盘），以及《中国高校动画专业系列教材――Quest3D虚拟现实设计》和复印的讲义《Quest3D教程指南》。同时，在当当网、亚马逊中查找，发现目前我国现在出版的“Quest3d”方面的书籍还是较少的，主要是这三本：《虚拟现实案例教程：基于Quest3D/VR-Platform/Virtools项目》（随书有光盘）、《Quest3D从入门到精通》（随书有光盘），以及《中国高校动画专业系列教材――Quest3D虚拟现实设计》。关于“虚拟现实”方面的书籍虽然很多，但关于Quest3d在虚拟现实中应用的书籍较少，有的书籍中或多或少提及Quest3d，但关于Quest3d的介绍，很多书籍只是把它作为虚拟现实实现平台的一个引擎，或一笔带过，或只是重点介绍了一下软件的概况，并没有全面介绍，而有针对性的通过一些案例的示范来对Quest3d进行讲解的更是少之又少。
（3）网络视频、论坛资源
搜集到的网上的视频，免费的有“Quest3d官方八集视频教程”、“Quest3d手把手教学”“Quest3d基础教程”，这些免费教程在百度和一些论坛里面都可以下载，但都只是简单的小案例的实现，而且视频中的素材贴图都无法获取，只是一些基础。
而收费的教程比较有权威和全面的是parrot录制的视频教程，有：parrot主讲 《Quest3d系列教程》10小时视频教程、《Quest3d系列》10小时教程（不是书籍）、parrot主讲《玄武招商》7.5小时教程（不是书籍）、 parrot主讲《Quest3d大揭秘系列教程之boat Visualization》。这些收费的视频教程一方面内容很全，比如在parrot主讲 《Quest3d系列教程》10小时视频教程中，它的内容就包括基础界面、模型贴图、漫游控制、逻辑程序、逻辑强化练习、界面定制、灯光阴影、动画控制、动画技巧练习、粒子系统、角色动画、For 循环与数组、内置 Shader、种植系统、有限状态机、寻径、实时反射、全局特效、声音控制、动态加载等很多方面的知识，包括“Quest3d软件中撤销（undo）的问题”都有解决答案。但是另一方面这样的视频课程又是很昂贵的。所以现在整体而言，Quest3d方面的视频资源还是很匮乏的。
Quest3d的论坛资源在网上则比较多样化，论坛比较活跃和资源较多的网站有很多，比如Quest3d论坛-建筑可视化虚拟现实、Quest3d资讯作品教程-SketchUp中国论坛、Quest3d官方论坛等等。
2.基于Quest3d软件资源建设的思考
（1）学习形式多样化
仅仅学习Quest3d软件是不够的，Quest3d作为后期的组装加工固然重要，但是素材的收集、二维贴图制作、三维建模这些前期的准备是极其重要的，特别是3dsMax尤其重要，由于Quest3d自身不具备三维建模的能力，在Quest3d中复杂的三维模型都需要从外部导入，因此3dsMax这样的三维软件在虚拟现实设计过程中就发挥着很重要的作用，如果这些不会，就没有可以组装的原料，所以，如果要完成一个漫游类虚拟现实项目的设计与制作，则要学懂Photoshop和3dmax，没有这样的基础，Quest3d场景制作是不可能的。
（2）外部资源优化
首先，Quest3d现有资源应加强和外部一些软件的契合，比如在讲到3dmax或Maya中三维模型导入到Quest3d中，有些书籍中并没有讲清楚“插件从哪可以下载到”、“插件对于各种版本的要求是怎样的”，“.x和.cgr不同的保存格式导入到Quest3d中效果实现哪个更好”，只是很笼统的让读者自己可以在“F1帮助”中下载（这只是针对正版软件），但是具体操作过程却并没有那么简单，需要自己好好琢磨。
其次，现有参考书籍中如果能够讲到贯穿于整本书中到底用的是什么版本的MAX和Quest3d，使用者用起来更加高效，因为不同的版本可能对插件和一些参数的设置会有不同的要求，有时即使按照这些书上的案例照着做，也没有实现最终的效果，有没有是版本的问题？而对于很新版本的比如Quest3d5.0有什么功能和进步之处，书籍中也鲜有提及，如果在讲解的同时能够结合最新的软件版本和功能进行比对，应该会更方便学习和使用。
（3）分享交流
在资源建设中所推荐的论坛中与学习者进行交流和分享，还是很受益的。论坛中的资源很多都是最新的，通过回答别人的疑问，或者提出问题，大家可以共同进步。所以笔者认为要想学到更多的Quest3d知识，就应该多多上论坛，和大家一起分享交流。
六、总结和展望
虚拟现实技术是教育信息化发展的一个趋势，通过对教学场景在虚拟现实中的三维构建，营造逼真的学习情境，可以更好地发挥教育信息化的作用，目前在中小学社团活动中，3D打印很受学生欢迎，3D 打印技术本质上就是虚拟现实技术的延伸，它将学生奇特的想法变成现实，3D打印技术以虚拟现实技术为依托，在教学中的应用提高了学生的动手能力，促进了学生思维能力的进一步发展，相信在未来的几年，虚拟现实技术必将大面积走进中小学课堂，必将对现有教学产生深刻的影响和变革。
参考文献：
[1]高飞.虚拟现实应用系统设计与开发[M].北京：清华大学出版社，2012.
[2]刘光然.虚拟现实设计[M].北京：清华大学出版社，2011.
[3]柳纯. Quest3D 虚拟现实设计[M].上海：东方出版中心，2010.
[4]刘向群，吴彬.虚拟现实案例教程：基于Quest3D/VR-Platform/Virtools项目[M].北京：中国铁道出版社，2012.
[5]赵蔚，段红.虚拟现实软件研究[J].计算机技术与发展，2012（2）：228-231.
[6]赵建民，何林知.基于Quest 3D 虚拟漫游的探索与实践[J].浙江大学学报（自然科学版），2013（8）：24-28.
[7]王济军，魏雪峰.虚拟实验的“热”现状与“冷”思考[J].中国电化教育，2011（13）：12-15.
[关键词]虚拟现实技术 环境类专业 优势 问题
[中图分类号]G642 [文献标识码]A
虚拟现实技术于上世纪50年代诞生在美国，90年代在英美等发达国家得以快速发展，其应用范围从最初的军事模拟和宇航训练逐步扩展到工业制造、远程医疗、商业宣传、互动娱乐、教育等诸多领域。该技术在我国的研究和应用起步较晚。本世纪初，浙江大学、北京航空航天大学、哈尔滨工业大学等高校才开始研究和推广该技术在教学中的应用。
随着高校教育改革的不断深化，如何培养学生实践能力和创新能力已成为高教改革的重要关注点。传统教学方法由于时空的局限性，难以将现实体系引入课堂以搭建学生与现实交互的平台，难以充分展现宏观或微观空间场景，难以解决教学过程中的自然交互性要求，难以营造一种教师为主导、学生为主体的探索性学习环境，不利于学生实践能力和创新能力的培养。
环境类专业的研究对象是由包含大气圈、水圈、岩石圈等圈层的自然环境和以生物圈为代表的生态环境组成的地球环境系统，与反映人类生产、生活和技术活动的人类活动圈组成的庞大、复杂而开放的综合体系，环境类专业课程传统教学方法和手段难以针对环境体系的宏观性、开放性和多元化等特点而进行有效的教学活动。虚拟现实技术能够很好地解决这一问题。虚拟现实技术构建出一个与现实场景逼真的虚拟环境，解决教学过程中情景化及自然交互性要求，调动学生的学习主动性，营造学生进行自主性、探索性学习的环境，培养学生的创新能力。我校于2010年10月开始研究虚拟现实技术在环境类专业教学中的应用，构建了一个含虚拟实验室和环境资源库于一体的多元化虚拟现实教学平台用于环境类专业主干课程的理论教学和实践教学。实践表明，该技术有效改善了课堂教学氛围，使教学由平面走向立体，由静态变为动态，由抽象化变为具体，使教学穿越了时间和空间局限，很好地增加了教学容量，有效地提高了教学效果。利用该技术营造了一种教师为主导、学生为主体的探索性学习环境，利于学生实践能力和创新能力的培养。但是要把该技术和教学更加有效地融合，还有需要在其应用形式和应用方法等方面做进一步研究和改进。
一、虚拟现实技术在环境类专业教学中的应用优势
1.虚拟场景有效解决了教学过程中的自然交互性要求
《环境科学概论》、《生态学》、《水资源管理》、《环境管理》、《环境评价》、《自然地理学》等专业课程所授知识具有环境体系的的宏观性特征。传统课堂教学模式由于空间的限制，难以将现实环境体系引入课堂，难以充分展现宏观空间，难以进行有效的教学活动。利用虚拟现实技术构建环境资源库，将虚拟场景引入课堂教学，搭建了学生与环境交互的平台，有效解决了教学过程中的自然交互性要求。
2.虚拟实验室有效连接了课堂与实验室
将虚拟实验室引入理论教学，可以解决《环境监测》、《环境监测实验》、《仪器分析》等培养实验技能的课程理论讲授与实验室分隔开进行的问题，保证教学组织的整体性；对于《水污染控制工程》、《水污染控制工程实验》、《水处理生物工程》、《大气污染控制工程》、《大气污染控制工程》、《大气污染控制工程实验》等培养系统性技术能力的课程，传统教学多以系统工艺中的各个反应单元为章节进行授课和实验，导致学生学习过程难以将整个系统工艺融会贯通，而虚拟实验体系可以展示整个系统工艺，能将若干知识点串联起来，起到汇总和系统化的作用，有效解决上述问题。
3.虚拟实验室可以弥补现实实践条件的不足
实验实训教学是培养学生实践能力和创新能力的重要环节，但由于《环境监测实验》部分项目会涉及到硫酸汞、二氯化汞等剧毒试剂的使用，实验教学中如果让学生自己配置试剂并操作实验则存在一定危险性。通过虚拟实验室，学生既可以在虚拟实验平台上利用实验仪器来操作该类型实验，获得真实实验体会，丰富感性认知，加深对教学内容的理解，还规避了教学风险。环境类专业《水污染控制工程》、《水处理生物工程》、《大气污染控制工程》等课程部分实训项目对硬件条件要求较高，由于设备、场地、经费等硬件的限制，导致一些实训项目无法进行。而利用虚拟现实系统，学生在实验室可以进行虚拟仿真，获得与真实实践一样的体验。这不仅确保了实验实训教学任务的全面进行，还极大地节省了教学成本。
4.虚拟现实教学平台为学生自主学习提供了条件
虚拟现实教学平台为学生进行专业课程实验实习的预习和复习提供了一个自主学习的平台，引导学生改变了原有的单纯接受式的学习方式，形成一种对知识进行主动探求的自主学习方式；该平台可以成为学生走出课堂进入实践前的一个桥梁，利于学生将理论知识与实践知识融会贯通，有利于学生实践能力和创新能力的培养。两年来，环境类专业学生在全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、浙江省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、浙江省大学生化工设计竞赛等赛事中多次获奖。毕业生得到了社会认可，环境工程2011届、2012届毕业生就业率达97%以上，环境科学2011届、2012届毕业生就业率达95%以上。麦可思公司的“2012年度浙江农林大学社会需求与培养质量年度报告”表明：环境工程专业学生满意度由2011年的76%提升至2012年的96%。
二、虚拟现实技术在环境类专业教学中应用尚需解决的问题
随着高校教学改革的不断推进和社会对环境类专业人才素质能力需求的变化，环境类专业的教学需要、教学目的、教学手段也都在发生变化，要充分发挥虚拟现实技术在教学中的优势，就要遵循适用性原则，对教学内容进行充分的分析，根据教学内容的特点以及教学过程中需要解决的问题，确定是否需要采用虚拟现实技术，如果需要采用该技术，则应进行试验性教学后根据教学反馈再在不断改进中逐步推行，以确保教学手段科学合理。虚拟现实技术和环境类专业教学有机融合，尚需解决以下问题：
1.通过虚拟教学设计的完善，缩小虚拟环境与真实环境的差异
《环境监测实验》、《仪器分析》等课程的实验项目，对操作的精确度和准确度要求很高，而外界环境因素对其精确度和准确度干扰较大。虚拟现实环境是一种理想化的环境，学生在虚拟环境中学习，与在真实环境中进行实验实训存在差异，而不能完全替代真实环境下的实验实训教学。教师在设计虚拟现实教学体系时，应充分考虑在真实环境中进行实验实训可能存在的各种各样问题，在虚拟现实教学体系中提出这些问题，并让学生思考如何解决这些问题，这样学生在现实实验实训中就会注意这些问题，避免现实操作中由于这些问题的存在出现差错。
2.通过虚拟技术的改进，构建集视、听、嗅觉一体化的虚拟现实体系
目前，我国关于虚拟现实技术的应用主要关注感知方面，对于视觉合成研究的较多，对于听觉、嗅觉和触觉的关注较少，导致学生在虚拟体系中听觉、嗅觉和触觉等感官缺少充分体验，而环境类专业很多实验实训项目涉及听觉、嗅觉的评判。因此随着多媒体计算机和网络通信技术的快速发展，我们应该通过技术的改进，构建能够带给学生逼真的视、听、嗅觉一体化的强感官感知的虚拟现实环境，给学生更为逼真的体验，以进一步激发学生的兴趣，更好地提升教学效果。
3.通过虚拟技术与互联网技术的结合，实现师生互动、学生互动
虚拟现实教学平台为学生进行专业课程实验实习的预习和复习提供了自主学习的平台，但学生在该平台学习时仅实现人机交流，不能实现师生互动交流，不能实现同学讨论。对于学习自觉性较差的同学，教师无法对其自主学习过程进行监督指导。因此，我们应该将互联网技术与虚拟现实技术相结合，研究可以实现人机互动、师生互动和学生互动等多向互动的虚拟现实教学平台，以便学生进行自主学习时，教师可以对学生进行指导，学生和学生可以组织讨论，以强化学生的参与程度，丰富交互体验，还利于教师掌控学情。
4.通过教师培训，不断提升教师的教育教学水平
随着现代教育技术的不断发展，学校“现代技术教育中心”应加强对教师的培训，帮助教师提升应用现代技术的能力和水平。虚拟现实教学对教师提出了更高的要求，要求教师从知识传授型向指导型转化。学校“教师教育教学发展中心”应该通过教师培训，提高教师综合素质，改善教师的知识结构，帮助教师根据教学需求、教学手段的变化研究适合的教学方法和教学目标，更好地发挥教师在虚拟现实教学中的导向作用。
基金项目：浙江省新世纪教学改革项目“环境类专业多元化虚拟现实教学体系的构建与实施”。
[参考文献]
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[5]TamaravanGog，FredPaas，JeroenJ.G.van Merrienboer. Effects of Process-Oriented Worked Examples on Troubleshooting Transfer Performance[J].Learning and Instruction，2006，16（2）：154～164.
关键词：虚拟现实技术；计算机专业教学；教学应用；信息技术
计算机技术是信息技术领域的重要分支。计算机技术专业教育教学长期以来沿用传统的教育教学模式——教师课堂教授、学生当堂听受，课后辅以必要的练习和实践，学生在整个教学过程中常常处于被动地位，对课堂的参与度、对知识的心理认知、对内容的选择以及对学习时间和空间的掌控程度都大大受限。
随着当代信息技术的飞速发展，计算机图形学、多媒体、网络以及人工智能等技术的发展与融合为现代教育发展带来了新的机遇与挑战。现代教育技术的应用已不再停留于图文声像等媒体形式在课堂中以常规模式应用的层次上，而是朝着多媒体化、网络化、智能化、教育应用模式多样化和远程教育普及化的趋势发展。特别是基于虚拟现实技术的虚拟教学形式，是一种新近出现的教学模式，具有广阔的发展前景，代表了教育信息化的未来和发展方向。
虚拟现实技术概观
（一）什么是虚拟现实技术
虚拟现实（Virtual Reality，简称VR），又称为灵境技术，它汇集了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、传感器技术、网络技术，以及人体行为学等多项技术，是计算机技术的综合应用。具体而言，就是采用以计算机技术为核心的综合技术手段生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备，以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用，相互影响，从而产生如同处于真实环境的感受和体验。尽管该环境并不真实存在，但它作为一个逼真的三维环境，使用户“沉浸”其中。
（二）虚拟现实技术的特征
1993年，美国科学家伯迪（G Burdea）和考菲特（P Coiffet）在世界电子年会上发表的“Virtual Reality System and Application”一文中提出了虚拟现实技术的三角形特征，即三“I”特征：沉浸感（Immersion）、交互性（Interactivity）、想象力（Imagination）。
沉浸感VR的沉浸感又称临场感，是指用户感到作为主角存在于虚拟环境中的真实程度，即让用户由观察者变为参与者，觉得自己是计算机系统所创建的虚拟环境的一部分，并能全身心地沉浸于虚拟实践中。沉浸感被认为是VR最主要特征，导致这种沉浸感的原因是用户对计算机环境中的虚拟物体产生了类似于面对现实物体时才有的意识或幻觉。
交互性VR的交互性是指用户对虚拟环境中对象的可操作程度和从虚拟环境中得到反馈的自然程度。主要借助于各种专用设备（如头盔显示器、数据手套等）产生，从而使用户以自然方式如手势、体势、语言等，如同在真实世界中一样考察和操作虚拟环境中的对象。
想象力VR的想象力是指用户在虚拟世界中根据所获取的多种信息和自身在系统中的行为，通过逻辑判断、推理和联想等思维过程，随着系统的运行状态变化而对其未来进展进行想象的能力。对适当的应用对象加上虚拟现实的创意和想象力，可以大幅度提高生产效率、减轻劳动强度、提高产品开发质量。
（三）虚拟现实系统的类型
虚拟现实技术按其功能，可分为以下几种类型，其中能够在教学中普及推广的主要是桌面式VR系统。
沉浸式VR系统沉浸式VR系统是利用头盔显示器、数据手套、三维鼠标等传感跟踪装置与虚拟世界进行交互。由于这种系统把人的视觉、听觉和其他感觉封闭在虚拟的感觉空间，能使人全身心投入并沉浸其中。不足之处在于专用设备复杂而且昂贵，难以在教育行业普及推广。
桌面式VR系统桌面式VR系统是运用软件编程的方法在显示器上显示三维场景。用户通过键盘、鼠标等简单的设备与虚拟场景进行交互。这种系统的缺点是由于用户坐在显示器前，通过屏幕观察虚拟世界并与之交互，往往会受到周围环境的影响，难以做到完全投入，但是它结构简单、成本较低，易于普及推广，因此，也是教学中运用最多的一种VR系统。
分布式VR系统分布式VR系统是指基于网络构建的虚拟环境，将位于不同物理位置的多个用户或多个虚拟环境通过网络相连接并共享信息，从而使用户的协同工作达到一个更高的境界。主要被应用于远程虚拟会议、虚拟医学会诊、多人网络游戏、虚拟战争演习等领域。
增强式VR系统增强现实性的虚拟现实系统不仅是利用虚拟现实技术来模拟现实世界、仿真现实世界，而且要将虚拟图像叠加在真实物理对象之上，来增强参与者对真实环境的感受，也就是增强现实中无法产生的感受。目前主要应用于军用飞机导航、医学可视化、仪器设备的安装与修理以及辅助产品设计等领域。
虚拟现实技术应用于计算机专业教学的思考
（一）辅助课堂教学
计算机专业课程实践性和逻辑性都很强，很多知识在书本上描述难免会给学生的理解带来困难。利用虚拟现实技术制作的课件则能够很好地解决这一问题。
例如，在计算机基础课程中介绍计算机各个组件的结构和讲解计算机组装的过程时，书本的文字和图片都难以直观地、真实地让学生了解组件结构和组装的过程。教师普遍采取的教学方法就是到微机组装实验室结合实物讲解、操作与指导，这种方法固然在一定程度上解决了学生对真实感的需求，但是教师不太可能实时地手把手指导每一位学生，现在的学生普遍具备个性化特征，也未必都喜欢照教师的思路去学习和感知。为解决这一问题，我们不妨利用虚拟现实技术将文字、声音、图片、动画等几种媒体表现形式有机结合，设计出生动活泼、极具交互性和沉浸感的教学课件，满足学生从不同角度观察和从不同切入点学习与实践的需要。在教学中，学生仿佛身临其境，能更好地理解学习的内容。图1所示为虚拟主机组装操作及演示系统。
又如，在《数据结构》课程中，对于常用数据结构的算法思想，由于其抽象程度高，学生很难理解。我们也可以通过虚拟现实技术将其制作成课件进行教学。将抽象的算法过程以浅显易懂、形象直观的形式展现出来。如递归算法是学生比较难理解的，因为其算法是靠隐形调用堆栈来实现的，而通过虚拟现实技术可将堆栈内部情况的变化动态、直观、形象地表现出来，学生就很容易理解。同样在讲解树和图的遍历时，可以从可视化的角度观察遍历的顺序。二叉树与树的概念的区别、Hanoi塔等问题都可以运用虚拟现实技术直观地表现出来，方便教师的教学和学生的理解。
总之，通过虚拟现实技术制作课件来辅助课堂教学，为学生提供生动、逼真的感性学习素材和环境，能使学习更具交互性、沉浸感，使抽象的学习直观化、形象化，帮助学生解决学习中的重点和难点问题，提高学习的积极性。
（二）辅助实验教学
由虚拟现实技术生成的适用于进行虚拟实验的实验系统，通常包括相应的实验室环境、有关的实验仪器设备、实验对象，以及导航、测试和自评等实验信息资源。虚拟实验室可以是某一现实实验室的再现，也可以是虚拟构想的实验室。
例如，在城域网和广域网的网络建设实验中，不太容易真正把网络构建起来，那么就可以运用VR技术来虚拟出一个真实的网路环境，让学生亲身体验，犹如进行现场操作。在数字电路的课程实验中，可以通过虚拟的电路器件来达到电路设计的目的，而避免购买器件带来的麻烦。在电子商务课程实验中，可以虚拟商务环境，让学生“身临其境”地体验现场交易的气氛并参与交易的过程。在进行计算机操作系统的安装和调试实验时，可以使用软件VMware创建与真实计算机一模一样的虚拟机，虚拟机有自己的CPU、内存、硬盘、光驱，同样也可以安装Windows、Linux等真实的操作系统以及各种应用程序。通过在虚拟的操作系统环境中操作，避免了对原有真实计算机操作系统可能产生的影响，同时也节省了时间，达到了事半功倍的效果。
此外，利用虚拟现实技术学生还可以进行网络设备设计、电路设计等方面的学习探索，设计出新型的网络设备和电子器件，从而激发学生的创造性思维，培养学生的创新能力。
通过虚拟的实验室进行实验，既可以缩短实验时间，又可以获得直观、真实的效果，还能对那些不可见的结构原理和不可重组的精密设备进行仿真实训，避免真实实验操作带来的各种危险。此外，虚拟实验具有先进性和共享性，易扩充，易于改变教学项目，可降低实验可能带来的实际风险，减少设备投入经费。教学内容在虚拟环境中能够不断更新，实验能够及时跟上技术的发展。
当然，我们也不能一味地单纯使用虚拟的实验教学手段，因为对计算机技术的学习最终还是需要“实战”的。因此，在具体实施中，应该“虚实结合”地进行。有目的地安排一些实验在真实环境中进行。这样，学生会对实验的设备有亲身体会，进而加深实验印象，提高实验效果。
综上所述，教学中让学生亲身去经历、去体验、去感受比空洞抽象的说教更具说服力，主动交互与被动观看存在质的不同。虚拟现实技术能形象、生动、逼真地表现教学内容，有效地营造具有交互性和沉浸感的教学环境，提高学生掌握知识和技能的效率和积极性，达到优化教学过程、提高教学质量的目的，从而解决传统教学无法解决的问题。因此，虚拟现实技术在计算机专业教育领域应用范围是广阔的，发展潜力是巨大的。计算机专业的教师应该努力结合相关课程特点，充分发挥虚拟现实技术的优势，把计算机专业教育引向教学手段更高效、技术手段更先进的新阶段。
参考文献
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关键词：卡通形象；概念店；实体产品；虚拟世界
中图分类号：J05 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2013）35-0272-02
实体产品与虚拟产品以相对独立的形态而存在，二者一方面卡通形象在视觉表现层的联系；另一方面卡通形象产品在工艺技术与媒介技术上的有所区别。然而，实体产品在虚拟世界中自有其内在的关系。
一、实体产品在虚拟世界中的存在感
虚拟与现实是相对而言的，虚拟是现实的反映，现实是虚拟的本源。正所谓“虚中有实，实中有虚”，即两者在虚拟与现实的环境中都存在相互对应的关系。虚拟是人类中介系统的又一次数字化革命，人类的第一次中介革命是语言、图形符号的产生，人类至今所生产出的一切结果都与符号相融合，该符号与数字化的媒介手段进行表现已是更高层次的革命，但这种革命所带来的是与现实世界之间产生鸿沟。实体产品以实物的符号形态存在于现实世界中，与现实世界对应的是虚拟世界，产品以语言、图形、声音等符号形态存在于虚拟世界。“媒介即信息，当媒介成双结对时，一个“包含”另一个。印刷包含文字，文字包含语言，前者包含后者，后者即前者的信息。由于媒介的影响很大，所以任何信息即内容的冲击力都不如媒介本身的冲击力：一种新媒介的出现通常不会置换或替代另一种媒介，而是增加其运动的复杂性。新旧媒介互相的作用模糊了媒介的效果。”[1]从著名媒介传播学家马歇尔・麦克卢汉对传播媒介的深刻理解，能够启发我们重新审视实体产品存在于现实世界与虚拟世界的意义。不难理解，虚拟是作为一种媒介形式而存在现实环境中，人类才有可能对存在作出现实的反映，有机的将现实世界包容其中，丰富了卡通形象的表现形式，但也给现实卡通形象媒介的表现带来一定复杂性，在一定程度上打破了传统以实体产品为中心的体验格局。如网络虚拟社区中所存在的卡通形象，可以在现实中制作成实体的玩具产品，正是因为实体产品，才会衬托出卡通形象虚拟产品的新活力与生机。
虚拟与现实的产品是以人的存在而存在。虚拟相对于现实，具有一定的普遍性与特殊性。特殊性是针对于现实世界的眼见为实的观念，但在虚拟内则并不一定眼见为实，或者为虚，它们是相互交织的关系。主要表现为：一是现实的虚拟，是现实的映射与延伸，如网络概念店；二是超越现实的虚拟，是可能超越现实的空间，一种未知的境地，如网络游戏；三是背离现实的纯虚拟，从某种意义上讲，它是一种虚幻的梦境。虚拟的普遍性，当今现实世界的所有行业与领域都能在虚拟世界中找到对应关系，它是普遍存在的现象。无论是普遍性或者特殊性，它都是世界自然发展规律中的必然结果。
二、实体产品与虚拟世界的联结通道
倘若实体产品与虚拟世界联结，那么，在现实世界里布满传感器，收集从动作到气味的一切。虚拟世界，由以技术为驱动力的软件构筑系统，接收所有的信息，并自动地执行它们。假如在现实世界中做一个弹吉他的动作，虚拟世界的形象同样也在做弹吉他的动作，就好比照镜子，你可以在镜子中看到同样的自己一样。它是属于一个镜像的世界，虚拟与现实是对应的关系。虚拟与现实不仅仅局限于直接对应的关系，也可以相互增益效果。假如同样是在谈吉他，而虚拟世界则配合的动作，呈现一个虚拟的吉他，在弹的过程中，虚拟世界将会呈现出视觉音符，或者与艺术家一起协奏。在体验过程中融合更多的信息，使整个场景变得更具“真实性”，这是一个让技术更加人性化的过程。
耶鲁大学计算机科学教授大卫・格勒恩特尔，于20世纪90年代早期在他的《镜像世界》一书中，所提出的景象。他预测到，“你紧盯电脑屏幕，就能看到现实。你所在现实世界的某些部分，比如你居住的城市，你工作的公司，你所在的学校，城市医院，都将在屏幕上。它们都成了色彩鲜明的彩色图画。这些图画抽象但是容易辨识，巧妙地在一个不大的地方移动着。”就算在20年后，这听起来还是像科幻小说。但是，这份特别报导却发现，格勒恩特尔先生有着出人意料的先见之明。人类确实在构筑越来越多的“镜像世界”，或者“智能系统”――它们通常被这样称呼。由于互联的传感器和摄像机数量的扩散，无孔不入的无线网络的普及，沟通标准的散播和人类自身活动的频繁，现实世界和虚拟世界正在渐渐融合。
这种融合可能不会立即被辨识出来，因为在许多地方它是突然发生的，而且往往不易被理解。在可控制的环境中，这是一种最先进的技术。比如，技术集团西门子公司开发了一种软件，通过虚拟技术复制出的工厂，来实现对现实工厂的监测和重新配置。这种技术已经在全世界传播，而且还发展出了一种完全属于自己的语言。哈勃研究咨询公司的葛莱・埃曼丁格尔，把它称为“现实世界的虚拟化”。麻省理工学院媒体研究室的研究人员，就将现实生活中的物体与虚拟世界中的复制品联接起来了。不过，他们将结果称之为“跨越现实”。谷歌地球和它的街景服务，第一次实现了从静态角度对整个世界的复制。在奶牛身上安上传感器，其从出生到被送进屠宰场的每一个动作，就都能让我们追踪到。
实体玩具对于现在的人们来讲，依然是传统的造型形态，如芭比娃娃，以工业化批量生产的方式生产出模式化产品，为了促进消费，创建出多个角色系统，并与之对应的是丰富多样的着装搭配体系，人们并不能直接购买到理想中的玩具产品。而在数字技术发达的今日，玩具难道仍然是以传统模式化的方式生产出来，是否可以通过现有的技术让人们自行定制玩具。于是乎，本着“凡事从人们开始”的理念，英国创业公司Makielab利用当前3D技术优势，推出“个性化玩具定制”服务。
三、实体产品在虚拟环境的境况延伸
跨媒介的信息复制时代，卡通形象以实体产品和虚拟产品的机械化复制形态存在于市场或人们生活方式中，其卡通形象本身的生命力借助产品来表达。将不同文化的精髓以模仿和复制的方式挖掘出来，间接与卡通形象的品牌内涵相融合，卡通形象本身是人根据自然的反馈，主观臆造出来的图形符号，借助各种媒介手段快速识别与传播；主题也可以是被臆造出来的产物，但缺乏文化与品牌的根基，新的主题需要在商业市场环境中反复磨合与锤炼，就好比可口可乐推出以网络关键词为主新产品，会在市场上寻找消费者进行体验品尝一样，获取市场消费者的反馈与认可，同时也为品牌建立良好口碑打下基础。因此，主题需要借鉴，但借鉴目的在于重新使用卡通形象来诠释它的意义，用新的讲故事方法来探索人们与卡通形象之间的关系。卡通形象与整个社会所倡导的生活方式相互融合，相互引导。间接复制是对借鉴来的主题进行再思考的过程，而不是直接照搬主题，在此基础上融入卡通形象品牌的个性化特点。
在网络科技的诸多社会功能中，最重要的功能就是建立人与虚拟世界间的平衡。在虚拟世界，卡通形象的实体产品绝不仅仅通过以图像、语言、行为的符号化方式表现，而是借助数字技术能够将实体产品与虚拟产品进行融合，融合的形式具有多样性。通过数字技术对乏味自然环境的探索，跨越时间与空间的束缚，洞悉一个巨大的、意料之外的活动领域。虚拟世界是人类有意识编织的空间，实体产品与虚拟世界的元素交互也同样是有意识的，而在卡通形象概念店中与产品、场景互动交流，其很多行为是在无意识状态下完成的。
实体产品是在现实世界中“漫游”，同样，虚拟产品是在虚拟世界“漫游”。传统以电影为传播媒介的米老鼠，将虚幻的愿景布陈在现实世界中，其形态可以是乐园或者玩具。不仅仅只是实体产品与虚拟产品的对应关系，实体产品在虚拟世界“漫游”，需具有一定的主题故事性，达到增益的效果，还应当通过人的主观能动性去创造性的连接它们间的关系。如个性化定制卡通形象，然后被生产出实体产品，而生产出的卡通形象产品又与虚拟世界建立感知联系，并非形象的复制。实体产品与虚拟世界的联系，也可发挥对人的增益关系上，改变产品本身的静态呈现方式，感知人的情绪能力或者在产品之上延伸出对具有教育指导意义的功能。
虚拟产品是以数字技术及其设备为驱动力的信息数字化产物，是实体产品的基础与反映。虚拟产品不是超脱现实的纯粹性虚构或幻想，虚实产品是通过卡通形象这条视觉脉络，而被以主题的方式组织或联系在一起。传统情况下，实体产品与虚拟产品在现实世界与虚拟世界中只是作为相互延伸的渠道。
数字世界与现实世界本质上是虚拟与实物的对立，但随着科技日新月异，特别是新一代信息技术――物联网、云计算等的出现，数字世界与现实世界的融合以更崭新的形式出现，并且两者之间的界限在逐渐模糊化。以计算机的诞生为代表的第五次信息革命由键盘创造一个虚拟的世界，反过来再作用于自然世界。信息技术的创新不断催生出新技术、新产品和新应用，而这些新技术、新产品和新应用，部分本身就已属于现实世界的一部分，另一部分则通过人类的使用作用于现实世界。因此，人们所理解的卡通形象产品都一样，个性化需求同样适用，尝试让人们定制自己的卡通形象或者产品。这种产品是人们主动情感寄托的载体，生产出该产品能使人们更具有成就感，而非实物产品或虚拟产品被动寄托情感，被动娱乐。
综上所述，实体产品与虚拟产品在普世观念中，是相对独立存在的概念。目前，新媒体技术的不断创新发展，实质上已经将实体产品与虚拟产品推向融合领域。融合的驱动力主要在于三个层面，一是技术层面。技术是实现实体产品与虚拟产品的核心基础；二是主题层面。明确设计主题是卡通形象概念店的基本前提，决定了实体产品与虚拟网络融合的互动方式；三是延伸层面。实体产品与虚拟产品互动融合，其意义主要在于提高产品的增益性，帮助人们拓宽思维。
参考文献：
[1]马歇尔・麦克卢汉.理解媒介―论人的延伸[M].何道宽译.南京译林出版社.2011.
论文摘要 ：数字化正在引发一场影响人类生活各个方面的信息变革，形成了“虚拟的世界”。文章通过运用引证法、比较分析法等，分析数字化时代的虚拟的界定及其与现实的关系等问题，探讨了虚拟对未来人类生存方式和发展模式的改变。
数字化就是用可度量的数据将客观世界的事物以二进制代码的形式模型化，结合借助计算机将事物虚拟建构的过程。由于在一定条件下，用离散的序列可以完全代表一个连续函数(采样定理 )，通过数字化任何连续变化的事物，如图像或声音经过模数转换器被转换为可以在计算机中用 0和 1表示的一串分力的数字信号，计算机可识别的数字信号经过有目的的设计和重新组合后，可以通过数模转换器将数字信号还原为模拟信号，从而使在计算机世界被重建的数字以虚拟事物的形式清晰、明确、生动地展现在人们面前。[1]
人们使用的家电设备、乘坐的交通工具、喜闻乐见的娱乐项目、企业采用的机械设备都和数字处理技术密不可分。现代的通信网络也在不可逆转地向数字化方向发展。数字化改变了人类原有的生存和发展模式，也改变了人类对世界的认知图式和价值判断方式。数字化技术所开创的数字化空间，打开了人类发展的新纪元，数字化使时代有了新的价值和潜力。
一、 虚拟的世界
(一)数字化时代虚拟的内涵
对于何谓虚拟，它的本质要如何界定等问题对不同人来说可能意味着不同的东西 ，这取决于个人所站的角度和所处的环境。古人理解“虚拟”时肯定不会像现代人这样从当今虚拟技术发展的角度思考，对他们来说，只出现于神化传说中的存在以及对奇特自然现象的超越现实的猜测就是虚拟了。但这种虚拟只能局限于思维、文学和艺术中，人们的双眼永远无法看到夸父逐日时的执着。虚拟这时还只是苍白、无力的人类思维活动。
而今天的虚拟更多被理解为不受物理限制的约束，利用逻辑关系来表示资源。“对类似的资源提供一个通用的抽象接口集，从而隐藏属性和操作之间的差异，并允许通过一种通用的方式来查看并维护资源”(Open Grid Services Architecture Glossary of Terms)。通过这样的手段，可以实现不受地理环境、物理条件制约使用原始配置中获益的方式访问计算机资源的逻辑组的目的。换句话说，“它为数据、计算能力、存储资源以及其他资源提供了一个逻辑视图，而不是物理视图”(Jonathan Eunice，Illuminata Inc．)。
(二)虚拟的特征
这里谈论的“虚拟”是指通过数字化处理技术及时地跟踪处理能够在主体感觉器官上输入与输出信息的多媒体空间。美国虚拟实在哲学家迈克尔·海姆(Michael Helm)认为现代意义的虚拟至少表现为 以下三个特征 ：
(1)Immersive，即逼真的身临其境感。这就强调了“虚拟”要能使人在感受虚拟空间的时候能很轻松的全身心投入其中，在虚拟世界中，享受相对于现实而言在感觉层面具有效果上的同等性，起码要能够达 到近似性 。
(2)Interactivity，即人机界面互动友好。在数字计算机构造的虚拟世界，人必须仍然作为积极行动者 的角色存在，否则，一个人类毫无作为的领域对于人类是毫无意义的。所以“虚拟”必须能够通过数字化中介与人有友好的互动关系，从而及时处理人发出的信息，满足人的需求。
(3)Information intensity，即信息交流的程度。现代意义的虚拟的最大价值在于它能够便捷地通过数字化技术获得数据 、处理数据 、形成信息，再经过存储和控制进行传送 ，达到突破传统方式进行及时、有效的信息沟通的目的。
由于虚拟是建立在数字化技术基础之上的，它还因此具有以下特征：
(1)．塑性强。这一点与数字化技术的性质有关。数字化技术本身是具有很强可塑性的一种“辅人技术”，数字化可以塑造出虚拟化生存的整体境遇，与人类所处的现实世界进行适当的联结。这是把握虚拟的关键。
(2)对现实的高参与性。数字化技术的高参与性，使它本身就构成我们的生存方式与实践交往方式。数字化的虚拟的时空结构、组织方式、交往方式的终极 目的是满足人类的现实的需求。虚拟世界 的经济、政治、文化等不会停留在虚拟的分析和漫游，它必然与现实社会的存在与发展息息相关，这是数字化技术 的社会性决定的。
(3)人文价值的可选择性。无论是数字化还是虚拟都是人类文明选择和进步的产物，本身必然天生地具备着人类历史人文价值的选择因素。在人类文明的摇篮里不会抚育一个与人类文明毫无关系 的虚拟世界。虚拟的产生是技术进步带来的，虚拟的发展则是由于人文价值的推动。
(三)虚拟与可能
在现实世界中有许多不可能发生的事情可以通过数字化的方式在计算机世界得到声情并茂的表现 ，但虚拟与可能之间却有着清晰的界限。正如安杰洛所说：“这种技术能促进人的思维演化，但这种技术应被接近智慧”。我们的感官只能直接感知现实性世界，而不是一种可能的世界。黑格尔认为，可能是相对现实而言的，它意味着在事物的形式上已经具备完全被构造的能力，但 与现实存在相比较还存在着一个中间的发展状态。囤这中间的发展状态的存在原因主要来自于时间、可行性的步骤或者观念和形式的改变。因此，从事物的发展态势看 ，可能在内在的形式上是完全与真实的实在相同，而唯一的区别在于它还没能够成为一种现实的存在。
虚拟(Vircua1)一词来源于拉丁语“Virtus”、“Virtualis”。中世纪神学家兼逻辑学家邓·司各脱曾赋予这个术语最初的哲学含义：可产生某种效果的内在力量或者能力。虚拟就其本身的技术特征而言，无非是数字化的构成方式，是一种“结构性实在”属性的反映，但虚拟同静态的并且形式上已经被构造的可能不一样，它不仅指向与现实事物在存在形式上的对立，更指向具有产生某种效果的内在力量或者能力的存有疑问的复合体，“它是一种创造 ，但不是现实的 ，它往往存有许多疑问，包含着许多虚拟的内容，虚拟在实际化的展开过程中表现为创造性，其结果在功能上、性质上或在其它方面与现实的感受性具有相同的效果”(法国研究虚拟哲学的学者 Pierre levy)，是一种能够产生一种“实际化”的革命性过程。莱维 (Pierre Levy)认为，“可能的实在化在最充分的意义上不是一种创造性的行为，因为创造性暗示着一种观念和形式的发明性的产生。”网一个事物从可能演变成现实，它是受到必然性的支配。但是从虚拟过渡到实际不是受到必然性的支配 ，而受到创造性的支配。虚拟成为实际的过程蕴涵着创造性的行为。因此，“可能”不等同于“虚拟”。
二、虚拟与现实的对立统一
虚拟是人对现实世界的主观体验通过数字方式在计算机领域的再现。虚拟世界不会刻板地停留在现实世界的原始组合 ，而是往往用创造性的虚拟和虚构新的可能性选择来满足好奇的人类。
(一)虚拟与现实的不同
虚拟强调让人在主观上产生一种在现实中没有出现的感觉性存在 ，是从技术角度使人在给定的环境下对被虚拟的事物产生该事物“存在 ”的感受。但事实上虚拟与现实之间在物理性存在上有着天壤之别。海德格尔认为，对存在的理解与我们对存在的解释方式有关。我们通过空间的概念来对现实的存在进行理解，这种做法使我们可以轻而易举就实现了对虚拟与现实的界定。
虚拟至少 以下两点上不同于现实 ：
(1)现实的本质规定性是被抛境况的开展和在整个世界之中的当下开展。这种状态是由个人的现身参与决定的。领会与现身一样也是原始的构成存在。海德格尔说：“领会是这样一种能在的存在：这种能在从不作为尚未现成的东西有所期待；作为本质上从不现成的东西，这种能在随此在之在 ，在生存的意义上存在。”这种现身与领会的存在论有助于理解今天的仅存在于计算机的数字化的虚拟世界。对于虚拟的存在，我们尽管也是通过知觉来理解它的存在性 ，但 同时也不可避免地身处于“被抛的境况之中”。
(2)虚拟不仅可以是对现实的虚拟，更可以是对现实的超越和重构。和现实不同，虚拟世界不拒绝荒诞和悖谬，相反它可以为这些“不实的存在”增加各种各样意义和层次更深的价值。数字化的新型存在可以毫不费力地向我们展示对现实世界的模拟，创造出现实世界所没有的虚拟世界 ，构造对现实性来说是不可能的可能性，易如反掌地向人们展示过去只能存在想像中的荒诞和悖谬，轻而易举地实现对现实世界的超越。在人的世界里除去传统的用文字或艺术表达的现实空间，又产生一种基于对现实的表述和不可思议的创造性期待的数字虚拟世界 ，它义无反顾地为人们打碎了心中的多如牛毛的思维壁垒，开拓了人的选择空间、思维空间，带来了人的创造能力的巨大发展，激发了人的潜能的全面开掘，人性得到了空前的“张扬”。
(二 )虚拟与现实的统一
虚拟和现实不再突出地表现为对立。人类思想 中的虚拟世界可以更加便捷的用可视、可听、可理解的现实图景表现在他者面前，虚拟自此成为有着新型表达形式的现实，而且这种现实可以很快被人类接受、拥抱和喜爱。模拟、反映和创新越来越广泛地被当作新的生活习惯。虚拟和现实之间有了更多可以互相沟通的桥梁。随之而来的就是更多以往不为人知的各种各样的可能性选择，这些可能性选择使人类通过虚拟世界可以看到更多的未来，以及许多原来按照时间计划人类根本不该面对的复杂局面。这些可能性正在被人类有理性地使用。虚拟只是现实的可能性描述，现实才是人类永恒的追求 。当虚拟世界从人的大脑中走 出来 ，到了绚烂的计算机 网络世界 ，并被有声有色呈现的时候 ，虚拟就 已经毫无疑问地被宣告成为新 的存在。
而且，从认识论的角度分析，人类对现实世界中任何存在的理解都必须依赖于心理感觉，离开心理感觉的所有存在，都将是毫无认识价值的。所以，具有心理感觉的存在是认识论意义上存在的必要条件。虚拟世界正是在这个特殊意义上，达到了它在认识论意义上存在的最基本要求从一般认知心理学的要求上看，显现存在必须受到物理性模仿的制约，甚至某种程度上决定于这种模仿，是反对主客体分离的存在论。因此，即使是显现在虚拟技术中并不能完全反映虚拟实在的整个存在方式，它仍然能够实现与实体存在并行不悖。
虚拟世界之所以与现实世界平行不悖，其原因在于，虽然它不是物理状态上的现实，却具有功能上实际的影响力 ，它至少是以数字化的方式存在着。由于数字化，我们可以把虚拟世界理解为一个纯粹的数学过程或者特定的物理学现象，是属于符号对象及其相互关系的世界或者是奇妙的计算机系统创造的物理世界。因此，我们今天只是用符号语言把人类生活的方方面面写入了计算机世界，打算从此将住进新建造的灵魂游乐园。虚拟实在确实让我们感受到存在着这样一类“实体”，“它的一只脚站在物理器件的真实世界中，另一只脚处于抽象数学的对象世界中。”
三、结束语
虚拟是人类的认知的延伸，它使感知延伸到更宽广和更深刻的世界，使人能够具体地省察人所理解的世界，使人得以体味主体在人所欲求的世界中的生活。虚拟既可能形成相对独立的生活世界，也可能与现实共存而拓展真实世界。人所构建的世界将随人的实践不断延拓。虚拟的存在只是客观世界在人的努力探索下形成的一个新发展，本身仍然属于客观实在的范畴，只是相对来说虚拟存在可以更加自由地摆脱物理属性的束缚而便捷地拓展人类的创造性 ，并将最终极大推动人类向更高层次的发展。这过程中虚拟给人类带来的决不会仅仅是便捷和舒适 ，也可能会导致人类心理的普遍的困惑、躁动和焦虑，但正如人类曾经应对的危机一样，随着我们对新世界的不断认识 ，问题也在渐进 地解决 ，而最终 等待在后面将是整个社会的转型和生存 方式的一系列变革 。
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近日，完美世界推出首款可穿戴设备“射雕ZERO鞋，是国内首款与端游实时互动的可穿戴设备。
这不是一款普通的可穿戴设备，而是揭开了游戏行业的变革序幕，展现出游戏行业未来的另一种可能，透露出游戏业未来的三大变革趋势。
游戏行业的第一个变革，是游戏用户界面的变革，即游戏的用户界面将从以前的键盘鼠标转变为玩家本身。游戏玩家之前主要通过键盘、鼠标等第三方设备与游戏进行交互，但是键盘、鼠标做得再好，也还只是第三方设备，无法真正实现与游戏的实时、完美互动。
就像武学的最高境界是无招胜有招一样，其实，最理想的用户界面就是没有用户界面，就是玩家本身。可穿戴设备恰恰可以实现这一点，通过与玩家零距离接触，可穿戴设备可以记录玩家的各种数据，进而实现用户界面与玩家合体的境界。例如，完美世界的“射雕ZERO鞋”可以记录玩家的运动数据，这些数据能够变成游戏数值，实现对游戏人物进行状态加成。也就是说，用户在走路、跑步等运动时也能进行游戏，实现不在游戏中却在玩游戏的状态。
第二个变革是游戏的存在形式，即游戏将从虚拟的线上世界转变为虚拟与现实融合、线上与线下交融的统一世界。游戏自古以来都是虚拟的线上游戏，但是可穿戴设备的出现，有望抹平线上与线下、虚拟与现实的界限，实现这两个世界的融合和统一。
以“射雕ZERO鞋”为例，它既是一个线下现实的可穿戴设备，能够记录运动公里数、时长、平均速度、消耗卡路里。与此同时，它又是一个游戏道具，所产生的数据与游戏账号绑定，玩家在线下运动的同时可以获得线上的相关奖励。这种道具现实化、运动游戏化的实现，为我们展现出未来虚拟与现实融合的无限可能。
游戏行业的第三个变革，恰恰是游戏本身，游戏将会改变目前的相对负面的形象，成为一种快乐、健康的体验。变革的奥妙就藏在游戏行业和其他行业的融合上。以完美世界的“射雕ZERO”游戏为例，通过“射雕ZERO鞋”将游戏和运动两个不搭界的行业进行跨界融合，实现了运动也能游戏、游戏也能运动的双向打通，颠覆了游戏就要坐在电脑前的方式，而是可以从宅的状态走出，走向户外进行运动。游戏也由此从“影响健康”转变为“有益于健康”。
如果我们将视角进一步扩大，游戏还可以和快消、教育、通信、IT、金融等更多行业进行融合，诞生出更多的可能性。例如能否通过意念头箍等可穿戴设备将学习与游戏结合起来，让用户在解题的同时也转变为游戏积分，从而将游戏从之前影响学习变为有益于学习等等。游戏完全可以成为一种健康、快乐的体验和生活态度。
有意思的是，这也是完美世界在今年ChinaJoy上提出的未来游戏行业的愿景“HiFuture！”概念。通过可穿戴设备，将游戏与其他行业进行结合，不仅让游戏变得更好玩，也让游戏变得更加健康、快乐。
都说人生是一场游戏，或许到未来，人生就真的是一场游戏了。我们做的任何事情都是游戏的一部分。
1.媒介即讯息，为虚拟现实((VR)技术提供理论基础
媒介决定论作为技术决定论的一个子集，强调的是媒介对社会文化的决定作用，其代表人物主要为麦克卢汉。麦克卢汉关于媒介的主要观点通常可归纳为“老三论”，即延伸论、讯息论和冷热论。在麦克卢汉的理论中，媒介不仅包含书籍、广播和电视，还包含了服装、房子和车辆等任何能够延伸人体、传递信息的工具囚。毋庸置疑，媒介确实以其独特的方式改变着人们的所见所闻，进一步改变了人们的所知和所为。L匕如，飞机是人类腿脚的延伸，带我们领略世界风光，使我们增长见识;望远镜是眼睛的延伸，让我们突破肉眼的极限，看到那些原本未知的世界;摆在眼前的虚拟现实((VR)技术正在尝试打破空间与现实的界限，让我们可以体验虚拟与现实共生的畅快。
一定程度上，媒介与讯息是密不可分的，媒介传递的是其自身，而与具体的内容是无关的。因此，对整个社会来说，真正富有意义和价值的讯息并不是媒体所传播的内容，而是这个时代所使用传播工具的’}生质，是它所开创的可能性以及带来的社会变革。媒介已经不仅仅是传播的工具，每一种媒介都以其独有的方式来定义和呈现整个世界。
例如，思想本是无法被表达和呈现的，我们只是用自己认为便利的语言表达出来，用文字记录下来。我们所记录下来的和表达出来的并不是思想的本来面目。虚拟现实((VR)技术就是这样一个让现实与虚拟结合，并成为思想、语言和行为的表达者，为受众呈现所期待和被期待的媒介。在这个过程当中，VR已经扮演了这样一个既是桥梁，又是独立个体的角色。
2.传播媒介影响着虚拟现实((VR)技术的特点
最普遍的面对面交流是发出信息方与接收方共同在场的对话。由于社会互动和社会联系都局限在面对面的时空或者更小的地域范围内，此时口语信息是大豁目互交流的唯一方式。
印刷时代下，语言通过印刷媒介得到进一步传播，进而超越了面对面交流的时空局限。印刷媒介拓展了社会互动的范围，与之相适应，我们所说的书面用语出现了。文字富于逻辑、理性和严谨的特性，给人以遐想的空间，引发人思考并关注内容本身，造就书面语与口语的不同特性。
