虚拟现实即virtual reality ,简称vr,是一门崭新的综合性信息技术,下面是小编为大家精心推荐的关于虚拟现实的科技论文1400字，希望能够对您有所帮助。
虚拟现实技术初探
【摘要】 本文通过定义、系统构成、特征、应用及发展前景等几个方面对虚拟现实技术做了一个的简要介绍。
【关键词】 虚拟现实 3i 应用
虚拟现实即virtual reality ,简称vr,这个名词始创于上个世纪八十年代,由美国发明家jaron lanier提出,是一门崭新的综合性信息技术,而且已经成为当今计算机科学界最振奋人心的研究课题之一。
一、什么是虚拟现实
vr是指利用多媒体计算机技术生成一个具有逼真的视觉、听觉、触觉及嗅觉等的模拟现实环境,利用人的自然技能对这一虚拟出来的现实环境进行交互体验,体验的结果(即该虚拟的现实反应)与在相应的真实现实中的体验结果相似或完全相同。
二、虚拟现实技术的系统构成
如图所示,vr的系统由以下模块构成:
1.检测模块:检测用户的操作指令,并通过传感器模块作用于虚拟环境。
2. 反馈模块:接受来自传感器模块的信息,为用户提供动感、触觉、力觉等多方面感受的实时反馈。
3. 传感器模块:一方面接受来自用户的操作指令,并将其作用于虚拟环境;另一方面将操作后产生的结果以各种反馈的形式提供给用户。
4. 控制模块:对传感器进行控制,使其对用户、虚拟环境和现实世界产生作用。
5. 建模模块:运用知识库、模式识别、人工智能等技术,获取现实世界组成部分的三维表示,通过音响制作实现对现实世界的声音模拟,并由此构成对应的虚拟环境。
6. 三维模块:通过三维技术实现对虚拟环境的视觉模拟。
此外,在开放式的虚拟现实系统中,还可以通过传感装置与现实世界构成反馈闭环,在用户控制下,利用虚拟环境对现实世界进行直接操作或遥控操作。
三、虚拟现实技术的特征
虚拟现实技术具有如下四个特征,即:多感知性、沉浸感、交互性、想象性。
1. 多感知性(multi-sensory)――所谓多感知性,是指通过多种媒体,产生视觉、听觉、触觉、力觉、和运动等的感知。理想的虚拟现实技术应该实现人所具有的一切感知功能。由于科技发展的局限性和不成熟,目前的虚拟现实技术所开发的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。
2. 沉浸感(immersion)――又称临场感,指用户感到作为主角存在于虚拟环境中的真实程度。理想的虚拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。当用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中时,眼睛看到的、耳朵听到的、鼻子闻到的、嘴巴尝到的、还有身体触摸到的等等,都跟在现实世界里体会到的感觉是一样的。
3. 交互性(interactivity)――指用户对虚拟环境内的物体进行操作时,对象将给用户以感觉上的反馈。例如,在虚拟环境中参加足球比赛,当用户用脚去踢虚拟环境中的足球时,会产生触觉和力的反馈。
4. 构想性(imagination)――强调虚拟现实技术应具有广阔的可想象空间,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。
一般来说,“身临其境”般的沉浸感,友好亲切的人机交互性,和发人深思的构想性是虚拟现实的三大主要特征,亦即我们常说的“3i”特性。
四、虚拟现实技术的应用
虚拟现实技术创建伊始,就承载着巨大的应用价值,它涉及科研、军事、航天、医学、教育、工程技术、影视娱乐等众多领域。典型的应用领域有:
1. 医学方面
虚拟现实技术在医学上的应用大致分为两类,一类是虚拟人体,也就是数字化人体,可用于构造人体模型,便于医生对人体构造和功能的辨识;另一类是虚拟手术系统,可用于指导高难度手术的进行。
2. 教育方面
在教育领域,虚拟现实技术具有广泛的作用和影响。基于虚拟现实技术带来的崭新的教育模式,使我们的教育理念和教育方法也在随之变革,授课内容以大量详实、生动、直观的虚拟情节出现,寓教于乐。
3. 娱乐方面
娱乐领域是虚拟现实技术的一个重要应用领域。它能够提供更为逼真的虚拟环境,借助于头盔显示器、数据服、立体声耳机、数据手套等传感装置,使人们能够享受到强烈的感官刺激,带来更好的娱乐感觉。
4.军事科研领域方面
军事和科研都是需要巨额资金投入的领域,而且难度大、危险系数高,在某种情况下,利用虚拟现实技术进行虚拟实验,既可以节省人力物力资源,打破时间和空间的限制,又可以缩短开发周期、提高生产效率、削减项目经费。
五、虚拟现实技术的发展前景
虚拟现实技术是许多相关学科领域集成、交叉的产物,它融合了人工智能、电子学、数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术、心理学等多个技术分支,大大推进了计算机科学软硬件技术的全面发展。虚拟现实技术的发展,从根本上改变了人们的工作方式和生活方式,将劳逸真正结合了起来,而且虚拟现实技术与美术、音乐等文化艺术的结合,将诞生出人类的第九大艺术,前景一片光明。而且虚拟现实技术继理论分析、科学实验之后,成为人类探索客观世界规律的又一手段和方式。
虽然虚拟现实领域的技术潜力是巨大的,应用前景也是很广阔的,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,目前虚拟现实技术所取得的成就,绝大部分来说,还只是扩展了计算机的接口能力,刚刚开始涉及到人的感知系统、肌肉系统与计算机的集合作用问题。只有当真正开始涉及并找到针对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地克服。
六、小结
综上所述,无论是现在还是将来,虚拟现实技术在各行各业都将得到不同程度的发展,并且越来越显示出广阔的应用前景。虚拟城市、虚拟战场、虚拟校园、甚至“数字地球”都会不断涌现,带给我们一种全新的视觉、身心体验。虚拟现实技术将使众多传统行业和产业发生颠覆性的变革,给我们的生产和生活带来巨大的经济效益。
参考文献
[1] 刘锦德,敬万钧. 关于虚拟现实 ― 核心概念与工作定义. 计 算机应用,1997.5
[2] 刘惠芬. 什么是虚拟现实. 父母必读
[3] 周炎勋. 虚拟现实技术综述. 计算机仿真,1996.1
[4] 曾建超,俞志和. 虚拟现实的技术及其应用. 清华大学出版 社,1996
[5] 周红军,王选科. 虚拟现实系统概述. 航空计算技术,2005(1)
[6] 谢晶妮,张茂军. 虚拟现实发展趋势展望. 计算机工程,2002 (7)
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走出虚拟 回归现实
摘要:随着互联网的快速发展，网络已经渗透到我们生活的各个方面，给我们带来了无数便利。但是，网络在提供便利和财富的同时，也在制造着罪恶和诱惑，尤其影响了当前网络的使用主体——青少年。那么，我们该如何正确地处理网络与青少年的关系?
关键词:网络 犯罪 青少年
【中图分类号】g635 【文献标识码】a 【文章编号】2095-3089(2012)03-0013-01
“17岁少年小新(化名)为了偷钱上网，竟然将奶奶当场砍死，将爷爷砍成重伤。两年前，小新开始沉浸在网络里，学习成绩陡然下降。初中还没有毕业便辍学。因担心儿子整天沉迷于网吧，小新的妈妈让他照看家里的台球桌。小新把看台球桌挣的钱拿去上网。后来家里不再提供上网的钱，小新就想到了偷。上网的欲望像虫子一样噬咬着他的心，6月15日中午去爷爷家，晚上看爷爷奶奶都已经睡了，就去翻钱，可一想怕把奶奶吵醒了，就想用菜刀把奶奶砍伤了再翻。睡梦中的奶奶倒在了血泊中，响声惊动了爷爷。不顾一切的小新又将菜刀砍向了他……”这样看似残忍的新闻在当今社会似乎已经是屡见不鲜了。
近年来，互联网快速发展，网络已经走入了寻常百姓家，渗透到我们生活的各个方面，也给我们带来了无数便利。电子邮件、视频聊天、新闻查阅、资料下载、视频教学、网络会议、网上购物等等，都不再是我们所陌生的。甚至在不久的将来，当ip地址协议从ipv4升级到ipv6，我们家庭的每一台电视机、每一台冰箱都可以拥有一个属于自己的、独一无二的ip地址。
但是，网络的普及对传统的观念也带来了极大的冲击，特别是网络与青少年教育的问题。cnnic最新发布的2008年发展系列报告之《中国青少年上网研究报告》显示，目前中国25岁以下的青少年网民数量已经超过1亿，其中18岁以下的网民超过6600万。青少年无疑是目前互联网最为关注的群体。可是，网络在给我们带来便利和财富的同时，也在制造诱惑和罪恶。于是，便出现了文章开头那一幕，而众多家长、老师也开始内心惶惶，把网络视为毒虫猛兽，避之唯恐不及。那么，青少年到底可不可以解除网络?我们又该做出什么相应的保护措施?
一、现状分析
“青年初期是个体在生理上、心理上和社会性上向成人接近的时期。”“占主要地位的情感是与人生观相联系的情感，他们已经能够比较客观地看待自己，然而，理想的自我与现实的自我仍面临着分裂的危机，他们对未来充满理想，敢说敢干，但有时也会出现与生活相脱节的幻想。”①
恰逢网络的盛行，这些心理特征便在网络中得到了极大的彰显。cnnic互联网分析师孙秀秀认为，青少年热衷于网络聊天、更新博客/个人空间和网络娱乐，甚至已经成为青少年表达自我的重要渠道。
但由于青少年在心理不成熟的情况下，急不可耐地投身到网络中，过分依赖网络，成为“电子海洛因”的“吸食者”，网络不但吞没了他们的求知心智和原本善良的情感，也吞噬了他们宝贵的青春时光。从近几年的网络犯罪案件的侦破与立案情况看，我国青少年网络犯罪主要有以下几种表现形式。
(一)利用网络实施盗窃、绑架、故意伤害、诈骗、抢劫等传统型的犯罪。网络的虚拟性使青少年很容易将自己的真实身份、地址等隐蔽起来，然后实施犯罪行为。
(二)利用网络侵犯公共信息安全。青少年思维活跃，接受新技术新技能快，由于争强好胜，青少年常常以黑客身份擅自侵入公共信息系统或侵入国家政治经济及军事等要害部门，盗取国家机密、商业秘密。
(三)利用计算机网络制造传播网络病毒。青少年制造病毒和传播病毒的动机各有不同，有的是为了报复、有的是为了一时之兴、有的是为了打赌、有的是被人利用，但造成的危害却都很大。2006年震惊全国的“熊猫烧香病毒案”，该病毒在短短两个月内使上百万个人用户网吧及企业局域网用户遭受感染和破坏，造成了严重的后果。而案件的几名主要嫌犯的年龄是在20几岁。
(四)利用网络制作、传播、出售淫秽物品等，从事网络色情犯罪。青少年一方面成了网络色情的最大受害群体之一。另一方面，一些青少年不仅自己浏览色情网页，还单独或伙同他人制作、传播、出售淫秽物品，由受害者转而变为网络犯罪的行为主体。例如，轰动全国的我国淫秽色情网站第一大案“九九情色论坛”主犯的年龄仅19岁。
二、原因探求
那么，青少年网络犯罪的原因到底有哪些呢?
(一)上网目的不端正。青少年正处于一个迫切需要交流、需要展示自我的一个年纪，在现实生活中很有可能得不到满足，于是把视线转移到虚拟的网络中。青少年的自我控制能力也不是很强，网络的开放性和自由性常常会误导了青少年，对网络上一些自由的言论和不良信息，青少年没有很好的辨别能力。
(二)缺乏正确的引导。家长和老师对网络的印象之坏，不亚于吸毒、艾滋病等，产生的情绪往往是厌恶、恐惧、怨恨，对于孩子只是一味的禁止，而忽略了网络也有“利”的一面。青年初期又恰好适逢叛逆期，家长、老师越是反对的事情，他越是要去做一做，在心理上便产生了一种负面的影响，所以常常有青少年为了上网偷盗、抢劫。
(三)社会法制不健全。网络的更新速度非常快，网络犯罪现象也是层出不穷，现行的法律、法规不可能完全覆盖，所以得不到及时有效的制止与处理。同时，国家对网吧和网站发布者的管理力度仍然不是很大，不良的网站、暴力色情的内容在网络当中无法被完全禁止;许多网吧为了盈利，也从不限制未成年人进入网吧。
三、解决之道
(一)构建文明的环境。网络环境的建设需要法律、道德与技术三方面的合力支持，加大网络德育力度，提供适合青少年阅读的健康内容;加大对青少年的法律意识教育和宣传，明确指出哪些是非法、违法行为，使青少年能够明辨是非。
(二)提供正确的引导。青少年毕竟处于一个不太成熟的年龄阶段，辨别能力和控制能力都有所欠缺，所以教育者不能一味否定与封闭，而是要为学生多树立榜样，教授学生必要的上网常识，指导青少年正确、合理、合法使用网络。家长也应注意了解孩子的兴趣爱好，利用网络来发展其特长，让网络成为一个辅助学习、帮助成长的工具，而不是将其视若洪水猛兽。
(三)给予真诚的关心。青少年之所以会沉溺网络，主要是在现实中得不到满足，不论是人际的交流还是自我能力的展示。当前的教育对学生的评价主要是结果性评价，而在万人挤独木桥的过程中，总有一些学生是不被重视的，于是，他们便在网络中寻求树立自信的方法。所以，教师和家长都应重视孩子的心理发展，不能一味地以成绩来评判好坏，要给予孩子真正的信任和关心，让他们不再盲目依赖网络。
郭敬明说：在这个忧伤而明媚的三月，我从我单薄的青春里打马而过，穿过紫堇，穿过木棉，穿过时隐时现的悲喜和无常。这大概是当代青少年惯用的表达方式。每一个人都会经过青春期，都会给自己留下一些难以磨灭的记忆，那么，这些记忆是美好?是忧伤?还是承载着那一时期的痛苦呢?
就像种子萌芽生长，必须经过黑暗中的挣扎才会有破土而出时的第一缕光亮;蛹破茧而出，必须经过苦苦挣扎才会有彩蝶的翅膀美丽如画。21世纪的青少年，也必须排除人生道路上的种种困惑，克服前进道路上的种种困难，抵制五彩生活中的种种诱惑，才能在学习、工作与生活中乘风破浪，勇往直前。
参考文献
①《学与教心理学》，皮连生，华东师范大学出版社，1997.5
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