什么是虛擬仿真？虛擬仿真的概念是什么？想必大家對VR這些都不陌生，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)綜合了計算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理與模式識別、智能技術(shù)、傳感技術(shù)、語音處理與音響技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多門科學(xué)，是現(xiàn)代仿真技術(shù)的高級發(fā)展和突破。在建筑設(shè)計領(lǐng)域，改變了現(xiàn)階段通過二維設(shè)計圖紙與文字資料單一表達(dá)建筑結(jié)構(gòu)的屬性，通過三維可視化顯示技術(shù)，將虛擬建筑栩栩如生的展示在客戶面前。同時，還可將運(yùn)動學(xué)和力學(xué)的知識引入到建筑的虛擬施工過程之中，來模擬大型工程機(jī)械構(gòu)件的運(yùn)輸與操作，提前的預(yù)測建筑施工過程中可能遇到的各種問題。虛擬仿真訓(xùn)練可以讓學(xué)習(xí)者在安全可靠的情況下學(xué)習(xí)和實(shí)踐。江蘇軌道裝備虛擬仿真

虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：系統(tǒng)集成技術(shù)。由于VR系統(tǒng)中包括大量的感知信息和模型，因此系統(tǒng)集成技術(shù)起著至關(guān)重要的作用，集成技術(shù)包括信息的同步技術(shù)、模型的標(biāo)定技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)據(jù)管理模型、識別與合成技術(shù)等。在影視娛樂中的應(yīng)用：近年來，由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在影視業(yè)的廣泛應(yīng)用，以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為主而建立的首現(xiàn)場9DVR體驗館得以實(shí)現(xiàn)。首現(xiàn)場9DVR體驗館自建成以來，在影視娛樂市場中的影響力非常大，此體驗館可以讓觀影者體會到置身于真實(shí)場景之中的感覺，讓體驗者沉浸在影片所創(chuàng)造的虛擬環(huán)境之中。重慶船舶虛擬仿真培訓(xùn)虛擬仿真訓(xùn)練可以幫助企業(yè)節(jié)省培訓(xùn)成本。

虛擬仿真技術(shù)具有以下基本特性：沉浸性(Immersion)：虛擬仿真系統(tǒng)中，使用者可獲得視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、運(yùn)動感覺等多種感知，從而獲得身臨其境的感受。理想的虛擬仿真系統(tǒng)應(yīng)該具有能夠給人所有感知信息的功能。交互性(Interaction)：虛擬仿真系統(tǒng)中，不僅環(huán)境能夠作用于人，人也可以對環(huán)境進(jìn)行控制，而且人是以近乎自然的行為(自身的語言、肢體的動作等)進(jìn)行控制的，虛擬環(huán)境還能夠?qū)θ说牟僮饔枰詫?shí)時的反應(yīng)。例如，當(dāng)飛行員按動導(dǎo)彈發(fā)射按鈕時，會看見虛擬的導(dǎo)彈發(fā)射出去并跟蹤虛擬的目標(biāo)；當(dāng)導(dǎo)彈碰到目標(biāo)時會發(fā)生爆破，能夠看到爆破的碎片和火光。

虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：實(shí)時三維圖形生成技術(shù)：三維圖形的生成技術(shù)已經(jīng)較為成熟，那么關(guān)鍵就是“實(shí)時”生成。為保證實(shí)時，至少保證圖形的刷新頻率不低于15幀/秒，建議高于30幀/秒。立體顯示和傳感器技術(shù)：虛擬現(xiàn)實(shí)的交互能力依賴于立體顯示和傳感器技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的設(shè)備不能滿足需要，力學(xué)和觸覺傳感裝置的研究也有待進(jìn)一步深入，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的跟蹤精度和跟蹤范圍也有待提高。應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具：虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的關(guān)鍵是尋找合適的場合和對象，選擇適當(dāng)?shù)膽?yīng)用對象可以大幅度提高生產(chǎn)效率，減輕勞動強(qiáng)度，提高產(chǎn)品質(zhì)量。想要達(dá)到這一目的，則需要研究虛擬現(xiàn)實(shí)的開發(fā)工具。虛擬仿真訓(xùn)練可以幫助學(xué)習(xí)者更好地掌握知識和技能。

儀器分析虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)的優(yōu)勢和意義：虛擬仿真技術(shù)由多種新興技術(shù)融合而成，具有沉浸性、交互性、虛幻性和逼真性4個基本特性。在虛擬仿真技術(shù)所模擬的實(shí)驗場景中，體驗者可生動逼真地模擬實(shí)驗操作，獲得真實(shí)的體驗感；同時，人和環(huán)境相互作用影響，虛擬環(huán)境還能夠?qū)θ说牟僮饔枰詫?shí)時反饋，增強(qiáng)操作過程中的互動感受。將虛擬仿真技術(shù)引入儀器分析實(shí)驗課程中，這是實(shí)驗教學(xué)的一次深化變革，是對“智能+教育”人才培養(yǎng)模式的探索和推進(jìn)。通過一種全新的呈現(xiàn)方式，把理論教學(xué)與實(shí)驗操作更好地融合在一起，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能讓學(xué)生通過線上練習(xí)達(dá)到預(yù)習(xí)并熟悉實(shí)驗操作的效果，極大提升了實(shí)驗課的學(xué)習(xí)效率。因此，在儀器分析實(shí)驗課程教學(xué)中引入虛擬仿真技術(shù)十分必要。通過虛擬仿真技術(shù)，建筑師和設(shè)計師可以在計算機(jī)上進(jìn)行模擬，從而避免了實(shí)際建造工程中的錯誤和成本浪費(fèi)。2023虛擬仿真教育

通過虛擬仿真實(shí)訓(xùn)，教師可以及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問題和不足，并針對性地進(jìn)行指導(dǎo)和輔導(dǎo)。江蘇軌道裝備虛擬仿真

從教學(xué)環(huán)節(jié)上來講，結(jié)合虛擬仿真技術(shù)的儀器分析實(shí)驗課程，可以實(shí)現(xiàn)以下幾點(diǎn)：為學(xué)生提供了更多實(shí)踐操作機(jī)會。課堂上教師只需強(qiáng)調(diào)實(shí)驗注意事項即可，將課堂充分留給學(xué)生自主實(shí)驗，真正意義上實(shí)踐“以學(xué)生為中心”的教育理念。實(shí)現(xiàn)探究性教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗探究和創(chuàng)新意識。“錯誤操作會損害儀器設(shè)備甚至引發(fā)實(shí)驗安全事故”，這也是實(shí)驗教學(xué)中驗證性實(shí)驗較多的重要原因之一，而虛擬仿真實(shí)驗則能彌補(bǔ)這一不足，為學(xué)生提供“試錯”的機(jī)會，讓學(xué)生單獨(dú)自主完成實(shí)驗探究，改進(jìn)實(shí)驗設(shè)想，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。江蘇軌道裝備虛擬仿真

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