虚拟和现实结合的学习（精选4篇）
虚拟和现实结合的学习 篇1
虚拟现实：从现实进入虚拟世界（图片来源：www.xinzegroup.com）
引子
如果你非常羡慕钢铁侠的头盔给主角带来的丰富的视觉信息,那么微软在今年最新发布的全息眼镜则逐步将这一梦幻体验变成了现实。戴上全息眼镜,你可以为空旷的房间增加各种物件,如装饰画、电视机等。更惊奇的是,你还可以与这些虚拟出的物体进行交互,比如你可以真的通过虚拟的电视屏幕观看节目。置身于全息眼镜创建的3D世界,你可以轻松调试机械装置或观察到人体结构的内部,甚至可以到达火星的表面进行探索。如果将这一切运用于教育教学一定会极大地激发学生的学习兴趣,因此全息眼镜的出现让教育工作者对未来的教育场景充满了期待。
虚拟世界的学习场景
虚拟世界是一种极具沉浸感和高度扩展性的三维环境。用户以自己的替身(虚拟世界中的个人形象)身临其境,或步行,或飞翔,还可以完成更多复杂的动作,并与其他人互动交流等。美国军方早在二十年前就设计出虚拟世界利用其模拟战争场面来训练士兵,如驾驶飞行器、跳伞等。这种沉浸式的模拟环境极大地降低了初级训练的危险性,减少了设备和弹药成本,而训练成效却得到了大幅提升。后来,英国的伯明翰大学则用相应技术来设计虚拟病房,以此来培训护士和医疗应急人员,避免了缺乏经验的初级人员参与抢救而导致医疗事故的发生。
在虚拟世界中,受训人员面临的环境与现实世界一样真实,他们可以展现自己的各种技能而不会产生紧张的心理,同时还可以随时变化场景使受训者能够针对各种复杂情况做出应变且从容面对。
威斯康星大学麦迪逊分校Constance Steinkuehler教授的一项公开发表在Journal of Science Education and Technology的研究表明,虚拟世界的教育培训能够增强学习者的批判性思考技能和集体思维能力。也就是说在面临全新状况和高压力环境时,虚拟环境可以让学习者避免焦虑的心理和其他情感因素的干扰,阅读场景的能力得到明显提高,甚至会产生出新的技能,这些正是缘于批判性思考技能和集体思维能力的增强。电影《安德的游戏》讲述了通过虚拟环境训练的年轻人完成了久经沙场的将军们无法完成的战争任务。这也从另一个角度诠释了这个研究结论。
最早专门用于教育的虚拟世界要追述到2003年发布的“第二人生”(Second Life)。这个三维世界给现实的教育工作者和学习者提供了一个全新的环境。它与真实世界的学校一成不变、反复循环的环境和行为不同的是,孩子们可以在不断变化的虚拟环境中学习、玩耍、创造,并且永远不会关闭。很多大学都在“第二人生”世界中开设课程进行教学,而模拟出的与教学内容匹配的场景让学生的学习变得更加生动有趣。
随着3D视频游戏的流行,一些教育工作者不断地尝试把商业游戏应用到课程中。基于游戏的学习也成为未来教育发展的重要方向。“我的世界”(Minecraft)被誉为目前最好的用于学习的虚拟世界之一,也是一款青少年喜爱的游戏。游戏中,每个玩家在“我的世界”设计的三维空间中自由地创造、破坏直至生存下去,玩家的相关能力在玩耍中得到快速地提升。
2007年《地平线报告》提出中期技术趋势论述了虚拟世界对教育的作用。虚拟世界能创建出非常有效的学习空间。它作为广义的学习环境适用于任何学科,并为这些学科的学习和研究创建各种条件,包括已有的物件和材料,以及现实世界没有的工具,大可以是宇宙空间,小可以深入到纳米世界。置身于社会化的虚拟世界中,学习者通过扮演不同的角色来完成现实世界的挑战,并承担相应的后果。这让虚拟世界有了更真实的学习意义。
基于虚拟世界的学习应用更真实的案例是虚拟实验室和语言学习环境。这是2013年《地平线报告》基础教育版远期技术趋势所论述的。虚拟实验室中,学生可以模拟开展真实实验室的操作,它能让学生在使用真实物理设备前,“安全”地开展实验并不断熟练。无论学生身处何处,通常都可以获得全天候使用虚拟实验室的机会,并可反复开展同一实验。一些新近开发的虚拟实验平台还可以为学生提供包含实验结果的报告模板,学生和教师可以很容易地检查结果。目前,基于i Pad的3D虚拟实验室已成为孩子们喜爱的热门学习应用,而且以虚拟替身形象参与语言学习和交流也成为现实生活中羞于开口的学习者们的最爱。
增强现实的教育机会
增强现实(Augmented Reality)是虚拟世界的升级版,它把真实的环境和虚拟的物体实时叠加到了同一个画面或空间,被誉为现实和虚拟结合的典范。这种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术,其原理是把原本在现实世界的一定时间和空间范围内很难体验到的实体信息(视觉、声音、味道、触觉等信息),通过计算机等科学技术模拟仿真后再叠加,将虚拟的信息应用到真实世界,被人类感官所感知,从而达到超越现实的感官体验。
例如,你眼前是一座现实世界中的古代遗迹,当你戴上具有增强现实功能的眼镜后,立即在眼前呈现出这座遗迹在古代的恢宏场景和发掘时的场景。就像电影《银河护卫队》开始时,星爵扫描外星遗迹时出现以前文明生活的场景的镜头。那么,这会为教育带来怎样的变化呢?
2005年、2006年、2010年和2011年《地平线报告》高等教育版中,都提出增强现实将成为重要的教育应用,并逐渐变为现实。增强现实在真实世界的基础上叠加了丰富的信息层,包括真实的信息,如位置、距离、温度等;同时,还有虚拟的信息,如过去面貌、内部机构等状态,这些信息都与真实的世界相关。过去教育场景中,这些信息被教师掌握并传递给学生,现在却让学生能快速获得,并且可以再生成和创建。这样的现实颠覆了传统以传递知识为主的教学,教师的作用发生了巨大变化。例如,面对一架真实的飞机或飞机的图片,学生通过增强现实穿戴设备可以获取到飞机的型号、生产厂家、用途等信息,进而学生还可以观察到虚拟出的飞机飞行时的场景、发动机运转时的状态,甚至发动机内部构造等。教师则省去了传递这些基本信息的时间,转而帮助学生理解更深刻的原理和解答学生的疑问。进而学生可以对增强现实提供的信息层用自己的发现和理解来进行反馈补充,甚至对飞机内部的缺陷进行修改等。
虚拟现实的真实体验
虚拟现实(Virtual Reality)是利用视觉、听觉以及其他感觉输入(如触觉和触觉反馈,甚至嗅觉和味觉等)综合构建的一种沉浸式计算机环境。虚拟现实可以模拟出完全虚幻的想象世界,也可以是现实世界(博物馆、历史地点)的数字化复制品。虚拟现实的目的是让用户对虚拟世界有更真实的体验。如果配上3D头戴设备和触觉手套等,完全覆盖了视觉、听觉和触觉,阻断用户与真实世界的接触,人们便会进入如《黑客帝国》电影中呈现的训练的场景,或者如《明日世界》中的那个独特徽章营造的未来可触摸的世界。
2015年,知名教育媒体Educause上业界熟悉的专栏“你应知道七件事情”发表了虚拟现实头戴设备将成为构建下一代学习环境的重要工具的论述。目前,虚拟现实被广泛应用于医疗、工程、科学、考古以及未知领域的探险。2016年被预测为虚拟现实元年,相关民用产品将普及。随着成本的降低,结合虚拟现实的可穿戴设备教育应用也将进入到普通学校。Google Cardboard就是这样一件产品,纸盒和配件,再加上安卓智能手机及相关应用,这一切就能组合成廉价的虚拟现实眼镜。2015年9月谷歌宣布将在美国六个州的学校开展试点,学生戴上Google Cardboard结合地图和街景就可以进行虚拟的实地考察。“遨游全球、飞上火星、潜入珊瑚礁或回到过去,即通过虚拟现实的探险来帮助学习理解抽象概念,让学生更深入地理解课堂之外的世界。”
虚拟和现实的争议
不管是增强现实(AR)还是虚拟现实(VR),相对于传统的教学而言新技术带来了更丰富的场景、更多的信息呈现、更深入的沉浸感、更人性化的互动接口。现在这些技术已经逐步进入到高等教育,更多针对基础教育的应用也正在被开发出来。学生面对的不再是单一的学习材料和单向传递的信息,打开书本全世界就在眼前不再是想象,而是真实可及。
当前AR和VR技术更多地通过类似于头盔/眼镜等头戴式设备来实现。为此一些神经科学家提出了相应的疑虑:他们认为长期的近距离3D投射会给青少年带来神经功能暂时或持久的变化,进而导致某些神经功能缺损。同时,其他一些研究者也提出了另外的担心,如虚拟世界对现实世界的隔离,这与人类感知外部世界的方式有冲突,或者说在纯虚拟环境中获得的某些技能未必能顺利迁移到真实的世界中。
在实际应用中,也出现了增强现实和虚拟现实两种技术之间的混淆和争论。增强现实强调在真实场景中信息层的叠加,而虚拟现实则强调利用相关数据的运算形成可交互的人造场景。二者都有虚拟的内容,也都与现实相关,只是侧重不同。由于有教学理念和学科范畴的区分,这种不同也带来了一些争论。对不能真实参与的教学场景而言,虚拟现实的用处更大,而对于能真实参与的教学场景,增强现实则带来更丰富的信息。
维基百科上的描述可能帮助我们更清楚地认识到这一点,“1994年保罗·米尔格拉姆(Paul Milgram)和岸野文郎(Fumio Kishino)提出了现实-虚拟连续统(Milgram’s Reality-Virtuality Continuum)。他们将真实环境和虚拟环境分别作为连续统一的两端,位于它们中间的被称为混合实境(Mixed Reality)”。其中靠近真实环境的是增强现实,靠近虚拟环境的则是虚拟现实。
现实和虚拟的结合正成为教育研究者的主题。2015年,卡内基梅隆大学研究人员Nesra Yannier博士等公开发布的研究文章Learning from Mixed-Reality Games: Is Shaking a Tablet as Effective as Physical Observation?中指出,结合虚拟和现实场景的学习成效是传统方式的五倍。近几年的《地平线报告》基础教育版都在倡导基于实景的学习,而当一些实景学生无法真实接触到时,通过虚拟世界就可以弥补这一不足。
显然,“混合实境”才是未来学习发展的方向。
虚拟和现实结合的学习 篇2
近十年来, 虚拟现实 (Virtual Reality-VR) 技术以其独有的临境性、交互性、想象性以及与现代医学之间的密切融合而对医学领域尤其是医学影像学产生越来越重要的影响。虚拟现实, 或虚拟实境 (Virtual Reality) , 简称VR技术, 是近年来出现的高新技术, 也称灵境技术或人工环境。是利用电脑模拟产一个三度空间的虚拟世界, 提供使用者关于听觉、视觉、触觉等感官的模拟, 让使用者如同身历其境一般, 可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。使用者进行位置移动時, 电脑可以立即进行复杂的运算, 将精确的3D世界影像传回产生临场感。该技术集成了计算机图形 (CG) 技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果, 是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。图像系统基于虚拟现实技术, 让临床医生以互动的方式, 通过虚拟现实的手段分析来自多种影像采集工具的三维甚至四维的图像数据。用于医学方面的虚拟现实应用程序可以将由CT (计算机断层成像) 或MRI (磁共振成像) 生成的二维图像重组成三维立体视图, 然后用立体眼镜在虚拟现实空间观察, 医生可以用这种技术进行诊断, 而不必进入一些创伤性的医疗步骤。
1 虚拟现实有如下基本特征
多感知性——所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外, 还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知, 甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。
浸没感——又称临场感, 指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假, 使用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中, 该环境中的一切看上去是真的, 听上去是真的, 动起来是真的, 甚至闻起来、尝起来等一切感觉都是真的, 如同在现实世界中的感觉一样。
交互性——指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度 (包括实时性) 。例如, 用户可以用手去直接抓取模拟环境中虚拟的物体, 这时手有握着东西的感觉, 并可以感觉物体的重量, 视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。
构想性——强调虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间, 可拓宽人类认知范围, 不仅可再现真实存在的环境, 也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。
因此, 虚拟现实技术可以再造一个虚拟的人脑环境。一般来说, 一个完整的虚拟现实系统由虚拟环境、以高性能计算机为核心的虚拟环境处理器、以头盔显示器为核心的视觉系统、以语音识别、声音合成与声音定位为核心的听觉系统、以方位跟踪器、数据手套和数据衣为主体的身体方位姿态跟踪设备, 以及味觉、嗅觉、触觉与力觉反馈系统等功能单元构成。
现在的大部分虚拟现实技术都是视觉体验, 一般是通过电脑屏幕、特殊显示设备或立体显示设备获得的, 不过一些仿真中还包含了其他的感觉处理, 比如从音响和耳机中获得声音效果。在一些高级的触觉系统中还包含了触觉信息, 也叫作力反馈, 在医学和游戏领域有这样的应用。人们与虚拟环境相互要么通过使用标准装置例如一套键盘与鼠标, 要么通过仿真装置例如一只有线手套, 要么通过情景手臂和/或全方位踏车。VR应用有两类主要的视觉显示光学系统:头盔显示和非头盔显示。
早在70年代的时候, 虚拟现实技术便被运用在医学研究上。它对于医学科学的贡献可以分成2种:一是教育训练;二是临床研究。
2 教育训练
在教育训练方面虚拟现实技术可以提供医学生和实习医生作为学习工具, 便于教学演示和学生实际操作。例如:解剖示教模型、计算机交互式局部功能训练模型、虚拟现实和触觉感知系统和生理驱动型模拟系统等。
3 临床研究
例如:与功能性核磁共振成像仪相匹配的虚拟现实光学显示系统, 建立病人舒适度的新标准;降低核磁共振成像的梯度噪音;协助临床研究。便于医患双方的交流。病人:一边欣赏美妙图像和动听的音乐, 一边操纵和沉浸在虚拟现实环境中。医生/研究人员:监测和调整病人在虚拟现实环境中的行为以达到理想的观测效果
虚拟和现实结合的学习 篇3
而艺术与技术的融合正是新媒体艺术最显著的特征, 虚拟现实技术的本质就是一种媒介、一种丰富艺术表现的手段, 一种信息传达的方式。为了更好地传达艺术家的信息, 我们可以将虚拟现实技术这种新的表达媒介融入到艺术之中, 把静态艺术转换成观看者可以探索的动态艺术, 使观赏者更好地欣赏与理解作者的思想艺术;同时, 虚拟现实技术解放了艺术家的手和笔, 使其在虚拟空间自由地实现自己的奇思妙想, 创造出更多灵动而富想象力的艺术作品, 从而带给人们新的艺术体验。
一、虚拟现实技术现状
虚拟现实技术 (Virtual Reality Technology) 是指采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉等一体化的虚拟环境, 用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟世界中的物体进行交互, 相互影响, 从而产生亲临真实环境的感受和体验。[1]
翻阅各种中外文资料可以看出, 虚拟现实从20世纪80年代萌芽状态到今天的日渐成熟已经走过了20多年的风雨历程。随着计算机技术和网络技术的飞速发展, 计算机3D运算能力和网络带宽大大提高, 虚拟现实技术在技术上的进步已逐步成熟, 其在生产生活中的应用日益广泛, 已逐渐由过去的模拟训练发展到了航空、军事、医学、艺术、教育、工程设计等各个领域。
就像电影《黑客帝国》里描述的那样, 未来的我们竟可以生活在一个由电脑控制的虚拟世界里。在这个世界里, 我们同样拥有各种感觉, 同样拥有亲戚朋友, 同样拥有工作, 同样拥有现实世界的一切“真实”。只是, 这一切都是虚拟的。[2]
二、新媒体艺术的含义与发展
1. 新媒体艺术的含义
新媒体艺术是现代媒体如广播、电影、电视等之后的数字媒体艺术。它融合了数字处理艺术、网络技术等多学科技术, 形成数码图像、三维动画、数码音响、互动媒体等一系列艺术创作与制作环节。在新媒体艺术中, 艺术创作的传统手工或低端技术被数码媒体技术所替代。通过科学技术手段, 新媒体艺术把传统和现代的各种艺术形式结合起来, 甚至让观众或读者参与进来, 从而产生新的交互形式。
2. 新媒体艺术的发展
在中国IT产业和欧美新媒体艺术的双重冲击下, 中国的新媒体艺术开始在近乎朦胧的状态下起步, 经历了从模仿到原创、从局部到整体、从单媒到多媒以及从技术的跟踪到观念的升华的探索之后, 正逐渐步入全面快速发展的新阶段。
科学技术的飞速发展, 使社会已进入到数码时代, 新媒体艺术也随之浸透到了社会的各个领域。如今, 影视制作、电脑游戏、动画制作、商务广告、音乐视频、工业设计、服装设计等等, 都离不开新媒体艺术的辅撑。
三、虚拟现实技术在艺术中的应用
“新媒体艺术”是嫁接在新技术平台上的一种形式和内涵都得到更新的艺术形式, 是将传统和现代艺术结合起来的一种艺术形式。归根到底, 新媒体艺术是艺术的一种, 因此, 我们先来总结一下如今虚拟现实技术在艺术中的应用。
1. 虚拟世界文化遗产
世界文化遗产是祖先留给我们的宝贵的财富, 是全世界人类智慧的结晶。然而随着岁月的流逝, 由于自然的或者人为的因素, 有些文化遗产不可避免的遭到了破坏, 比如地震、大火等自然灾害都是很难准确预测的, 不可能完全避免。于是我们可以利用虚拟现实技术来介绍、保护、保存还原世界自然和文化遗产, 不仅如此, 虚拟现实技术还能根据考古研究数据和文献记载, 模拟地展示尚未挖掘或者已经湮灭了的遗址、遗存。
例如, 2003年, 经过中日两国艺术家、学者和科技人员的共同努力, 我国第一部关于故宫的大型虚拟现实作品《紫禁城·天子的宫殿》诞生了。它利用高性能的图形工作站生成三维的虚拟故宫, 再通过投影仪将图像投影在大型银幕上, 配合音响, 产生身临其境的视听效果。这部作品再现的是康乾盛世时期太和殿的雄姿, 观众在观看时透过手中的遥控器, 随意推进、升降, 像乘坐直升飞机一样, 飞翔着从任意角度欣赏宫殿的每一个细节。如图1。
2. 虚拟人物
据不完全统计, 全世界的虚拟人物已经多达几百位。例如, 号称“中国第一位虚拟偶像”的青娜是耗资近300万元人民币, 动用200台电脑和京、沪、粤近百名业界精英历经3个月的工作打造出来的5分钟数码电影短片中的人物。她的名字是China的谐音, 她身上综合了东方美女的优点, 有着大而明亮的眼睛、精致而美妙的五官, 合乎黄金分割比例的身材, 给人以清纯而略带倔强的感觉。
再如, 凭借《古墓丽影》系列电子游戏闻名天下的女主角劳拉, 是虚拟世界头号偶像人物, 她天生就是冒险家, 美貌出众、智慧超群, 武艺更是顶呱呱, 常常孤身一人闯荡江湖。另外, 还有因特网首位虚拟新闻主播Ananova、中国首位虚拟主持言东方等等众多虚拟人物。
3. 虚拟现实技术在影视中的应用
目前虚拟现实技术越来越多的应用在了影视作品当中, 例如, 美国电影“泰坦尼克号”虚拟场景的制作, 导演詹姆斯·卡梅隆为了给所有观众一个“正在船上”的感觉, 为了让观众以自己的心灵去体会那一对挚爱情侣面对死亡突然降临时的恐惧与心碎, 进而去体会那曾经与船共沉海底的1500个无辜生灵在生命最后一刻的失落与悲哀, 在电影中虚拟了重大历史灾难, 感动了全球。再如, 创造通过复制DNA让远古世纪的恐龙复活神话的《侏罗纪公园》;从再现毁灭性自然灾害爆发时的场景, 让观众大惊失色的《后天》;《黑客帝国》中的打斗场面;三维动画《怪物史莱克》、《冰河世纪》;中国的《紧急迫降》、《横空出世》等等影视作品。
4. 虚拟现实技术在网页设计中的应用
随着互联网技术的迅猛发展, 虚拟现实技术已被广泛的运用到了网站的构建和网页的设计之中。世界上很多的博物馆都建立了自己的网站, 基于高速网络和虚拟现实技术, 人们可以在其中尽情地虚拟漫游。巴黎的卢浮宫是每一个爱好艺术的人的向往之地, 但是并不是所有人都能有机会亲自欣赏卢浮宫内举世闻名的艺术作品。如今, “虚拟卢浮宫”可以使人们的梦想变成现实, 它可以让世界各地的人们在电脑前通过互联网进入卢浮宫, 参观艺术珍品, 体验欧洲悠久的艺术氛围。
5. 虚拟现实技术在电子网络游戏中的应用
现在, 越来越多的人开始承认, 电子游戏也是一种艺术形式, 并且拥有艺术的一切特点。的确, 电子游戏从诞生到今天步入“艺术的殿堂”, 着实经历了不少风浪。电子游戏开始结合音乐、绘画、文学等艺术形式, 并且越来越贴近现实。
SOTC和ICO是最经常被人们当作游戏艺术的例子的, 因为他们杰出的视觉效果, 许多人都把这两个游戏当成艺术。古堡谜踪 (ICO) 是很早以前SONY开发的冒险类的游戏, 这个游戏有一种天然脱俗的纯净美。巨大空灵的城堡设计, 近乎无音乐的纯自然声界, 配上女主角一身白衣、一尘不染的纯洁, 游戏的清新之感让人过目难忘。结尾那首天籁般的主题曲“You Were There”更是让整个游戏的艺术效果提升了一个台阶。如图2所示。
四、虚拟现实技术与新媒体艺术的结合
虚拟现实是一种客观存在, 新媒体艺术是艺术的一种新的形式, 艺术与技术不是各自孤立的两种形态, 技术与艺术的融合非常重要。因此, 笔者认为在利用虚拟现实技术时我们应该更多的加入艺术元素, 在创造艺术作品时我们应该适当的将虚拟现实技术引入其中。
1. 虚拟现实技术的艺术化
虚拟现实技术就是要创造一种虚拟环境, 在此虚拟环境中完全实现人机交互, 不管虚拟环境是现实世界本身存在的还是想象出来的, 为了更好的使用户沉浸在环境中, 在虚拟环境的设计中不可避免的要考虑艺术因素。因为单纯的靠技术带来的只是高度复杂的技术本身, 艺术的介入将会大大提升虚拟现实作品的层次和水平。虚拟现实技术的发展不仅仅要依靠前沿的技术手段, 更需要与艺术思想的结合, 需要加入更多艺术表现力的元素。因此, 不管是技术工作者还是热衷于技术的人, 不仅要正确掌握软、硬件的技术技能, 更应力求在审美上不断提高自己, 使创作出来的作品含有技术性的同时更具观赏性。
2. 虚拟现实化的新媒体艺术
科学技术的飞速发展使艺术的表达方式逐渐发生了巨大的变化, 但是并没有改变艺术的本质。虚拟现实技术能够生成一个能产生视、听、触等感受的动态的、交互的环境, 它对视、听、触真实的模拟, 恰可以满足艺术创作对表现感受的追求, 它所具有的对感官世界的强大模拟力, 吸引着艺术家去体验和驾驭。与传统艺术最大的不同就是, 利用虚拟现实技术的新媒体艺术可以让作品与更多的观众进行直接的交流, 这样不仅更好的使观众能够理解艺术家的思想, 而且大大激发了艺术家的想象力。虚拟现实技术在艺术中应用的一个重大的影响就是对于想象力的无限突破。因为只有在想象的天空中驰骋翱翔, 才能够创造出更加绚烂辉煌的艺术作品。
五、结束语
综上所述, 虚拟现实技术与新媒体艺术相融合对社会以及我们的生活将产生深远的意义。当然, 由于虚拟现实技术还不够完善, 无论在技术上还是在应用上都存在着不少的欠缺, 比如虚拟现实所需的设备在技术上要求过高、价格过于昂贵, 如何使效果更加真实、准确, 如何使人机交互更加和谐等等这些问题都亟待解决。相信在不久的将来, 虚拟现实技术与新媒体艺术的结合将会更加完善, 不用出门我们就可以随时“身临其境”的欣赏体验到艺术家们的作品, 让我们边期待边努力吧。
摘要：随着新媒体艺术的涌现, 虚拟现实技术的不断发展, 将虚拟现实技术与新媒体艺术结合起来以适应社会的发展, 更好地为人类服务这一问题便呈现在了技术人员和艺术工作者的面前。
关键词：虚拟现实技术,新媒体艺术
参考文献
[1]胡小强.虚拟现实技术[M].北京:北京邮电大学出版社, 2005
[2]张茂军.虚拟现实系统[M].北京:科学出版社, 2005
[3]郑立华.新媒体艺术:用技术玩耍艺术[J].中国商报, 2006, 10
虚拟和现实结合的学习 篇4
关键词：三维动漫制作,虚拟现实结合技术,研究
欧美国家应用三维动漫制作技术的时间比较早,经验比较丰富。近几年,日本等亚洲国家的三维动漫制作也在迅猛发展。目前,我国很多动画也是利用了三维动漫制作技术与虚拟现实结合技术,让动漫变的更加轻松愉悦,赢得更多人的认可。
一、三维动漫制作技术
1、前期制作
三维动漫的前期制作包含以下几个部分:一是人物形象,二是场景模型,三是分镜头,四是分稿本。三维动漫前期制作是其他工作开展的前提和基础,三维动漫前期制作的合理性对整个制作过程都有很大影响。三维动漫场景模型的设计实际上就是设计人员会根据动漫剧本的意图对人物和场景展开设计,其中包含了以下几个细节层面:一是用光,二是色彩,三是材质,四是机位。
2、中期制作
三维动漫中期制作必定是建立在前期制作基础之上的,在三维动漫人物和场景确定以后展开三维动漫中期制作。三维动漫中期制作中会应用到以下专业制作软件:一是3D,二是Maya。三维动漫中期制作包括以下几个部分:一是材质贴图,二是关键帧设置,三是渲染输出。三维动漫中期制作对于制作人员的专业水平和综合素质要求较高,制作人员必须具有较强的美术功底和较高的艺术修养,还需要具有创新意识。材质贴图实际上就是对三维动漫中的人物和场景黏贴上符合人物和场景特点的材质,这样可以提高三维动漫人物和场景的真实度,看起来更加具有画面感。三维动漫的材质有以下几类:一是Lambert,二是Phong,三是phong E,四是Blinn,五是Anisotropic。在三维动漫制作的过程中应用以上几种材质可以让物体更加细腻。三维动漫的材质使用的通道为diffuse和bump进行制作,制作人员一定要注重细节的处理。灯光的主要功能就是把三维动漫人物和场景进行光的还原,主要包括以下几种光:一是主光,二是辅光,三是轮廓光,四是背景光。每个三维动漫人物都会有亮部和暗部,对于光的要求也会有所不同,这样可以让人物更具有表现力。摄像机的设置需要根据实际拍摄物体的规律而定,在三维动漫制作过程中使用摄像机可以更好的达到预期制作效果,让画面更加流畅。三维动漫制作软件中摄像机的镜头有以下几种运动形式:一是推,二是拉,三是摇,四是移,五是跟焦,不同的场景对于焦距的要求也会有所不同。三维动漫制作软件中的摄像机实际上与真实的摄像机功能基本相同,但是在三维动漫制作中使用的并不多,只有特殊情况才会使用。
二、三维动漫制作与虚拟现实结合技术研究
随着社会的快速发展,虚拟现实结合技术也得到迅猛发展。三维动漫制作与虚拟现实结合技术综合在一起的技术表现形式为:一是运动捕捉技术,二是三维扫描仪。其中,运动捕捉技术主要由以下几个部分组成:一是运动捕捉系统,二是交互输入设备,三是立体投射设备,四是分布网络虚拟平台。运动捕捉技术具有以下应用优势:一是参观者可以漫游,二是参与性强。参观者在观看的同时可以参与其中,这样就可以缩短三维动漫制作与参观者之间的距离。运动捕捉包括以下几种形式:一是机械式运动捕捉,二是声学式运动捕捉,三是电磁式运动捕捉,四是光学式运动捕捉。三维扫描仪的可调节性比较强,而且操作比较简单,可以节省时间,提高三维动漫制作效率和质量。在三维动漫制作过程中使用摄像机可以更好的达到预期制作效果,让画面更加流畅。
三、结语
三维动漫前期制作是其他工作开展的前提和基础,三维动漫前期制作的合理性对整个制作过程都有很大影响。三维动漫中期制作必定是建立在前期制作基础之上的,在三维动漫人物和场景确定以后展开三维动漫中期制作。三维动漫中期制作对于制作人员的专业水平和综合素质要求较高,制作人员必须具有较强的美术功底和较高的艺术修养,还需要具有创新意识。随着社会的快速发展,虚拟现实结合技术也得到迅猛发展。三维动漫制作与虚拟现实结合技术综合在一起,参观者在观看的同时可以参与其中,这样就可以缩短三维动漫制作与参观者之间的距离。三维动漫制作软件中的摄像机实际上与真实的摄像机功能基本相同,但是在三维动漫制作中使用的并不多。
参考文献
[1]杨世恩.三维动漫制作与虚拟现实结合技术研究[J].微型机与应用,2011,15:78-80.
[2]罗诗敏.三维动漫制作与虚拟现实结合技术研究[J].科技与企业,2015,02:84.