虚拟现实概念范例(3篇)

虚拟现实概念范文篇1

虚拟现实系统中装载有触、听、视、动等多种传感及反应装载,使用户能感受到触觉、听觉、视觉以及嗅觉等多种信息,从而充分发挥设计者的多种感知性,加强产品设计的成功性。

虚拟现实系统能够实时的与用户进行交互、参与以及显示,将用户的设计与制造活动提升为人机一体的主动活动,从而构成融入性的智能开发系统。

2.虚拟现实技术在机械设计与制造中主要应用领域

2.1虚拟产品的概念设计

概念设计作为机械产品在设计过程中的一个重要阶段,其产品最终成本约有60%~70%受到概念设计的影响。虚拟现实技术在概念设计方面的应用主要表现在以下两个方面:(1)在机械产品的概念设计过程中,采用虚拟现实技术,不仅能够便于为设计者提供手势跟踪以及语音识别的输入方式,而且设计者也可随时方便的在三维虚拟环境中,对产品和零件的各类形态的模型进行修正与改变,同时还能通过三维空间对设计对象进行观察与操作,从而获取更多关于产品及零件在形状和式样方面的信息,进而实现在产品设计上得到较为满意的效果。(2)在概念设计中通过虚拟现实技术的应用,还能够使设计者的设计表达以及设计思路更加形象与清晰,让人能得到充分、直观的交互感受,从而保证产品开发的成功率,并极大降低了设计产品在投放市场时的风险性。通过虚拟现实技术,还可以使产品的设计更多的关注产品使用者的感受,例如在开发设计某健身器械时,可以通过虚拟的健身器械环境让消费者在购买前能够对设备的功能进行提前体验,并根据市场的反馈和用户的喜好,对产品的生产进行的选择和重组。

2.2虚拟设计

虚拟设计即虚拟现实技术应用于产品的开发设计,也就是设计人员首先设计出一个虚拟的机械产品,然后再系统的对所设计的产品进行研究、检查以及分析,以检验产品是否满足相应的设计要求,并对可能出现的问题及缺陷进行及时修改,从而使产品的设计更为完善。应用于机械设计的虚拟设计系统,主要包括了两个部分,一个部分是虚拟设计系统的主体,即虚拟环境生成器;另一个部分则是的设备,主要包括数据传输装置、信号控制装置以及人机交互工具等等。当前虚拟设计系统的应用于机械设计方面的主要有两种设计方法,一种是采用VR-CAD系统,使虚拟现实技术能充入引入到CAD环境,这种机械设计环境中的对象不仅能有丰富的外形,而且还具备材料特性、表面硬度、重量等一系列物理及功能作用等方面的信息;另一种则是利用现有的CAD系统直接产生模型,然后再将模型转换成能够得到虚拟现实软件支持的各类格式,从而方便将模型输入到虚拟现实软件的环境中,并实现对虚拟产品设计的完成,并使用户能充分得到各类增强效果设备的应用。

2.3虚拟制造

虚拟制造是指通过虚拟现实技术,并在现代化计算机技术和网络技术的支撑下,利用计算机群组进行协同作业,从而实现机械产品在工艺规划、加工制造、质量检验以及产品管理等一系列产品制造的过程,实现机械产品制造过程在计算机系统上的映射,也进一步加强了机械制造过程中各级的控制与决策能力。当前虚拟现实技术应用于机械制造中,主要有三种方式,即分为以设计为中心的虚拟制造、以控制为中心的虚拟制造以及以生产为中心的虚拟制造。例如:通过虚拟现实技术在设计阶段即对轴类不仅进行虚拟装配,并对可能出现的错误与缺陷进行随时修改,确保装配流程的顺畅;在对齿轮、轴类等两家的加工过程中,采用虚拟制造技术,选择出最极爱的机床加工参数以及刀具的路径,并对产品设计的可加工性、完善性以及合理性进行分析与评定,从而有效避免加工过程中可能出现的一系列加工缺陷等等。通过虚拟现实技术在机械制造中的应用,不仅提高了产品一次成功率,而且极大降低了原有的设计制造费用,优化了产品设计,避免的设计中存在的缺陷与问题,确保了产品质量。

虚拟现实概念范文

1.1来源于以虚拟现实（VR）等为核心的现代计算机技术在建筑业的应用

虚拟现实技术起源于美国，是包括图形/图像处理、人体器官位置跟踪、音响处理、交互传感、网络通讯及建模技术在内的综合性极强的高新信息技术，“它为人机交互对话提供了更直接的真实的三维界面，并能在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境，使用户具有身临其境的沉浸感”[1].

虚拟现实技术在军事、工程建设等领域得到了广泛的应用，我国863高新技术计划将VR技术列为关键技术进行研究，此后VR技术在我国得以发展。以下是建筑业应用VR技术取得的一些成果：

Graphisoft公司开发了以“虚拟建筑”为核心的ArchiCAD软件，对设计项目的三维计算机模型可视、可编辑、可定义。AhmedF.Waly等人利用虚拟现实建模技术（VRmodelingtechniques）和面向对象的CAD技术开发了集成虚拟计划工具——虚拟建设环境（VCE），该工具可以经济而逼真地模拟主要施工过程，并可检验各种行动方案[2].

二滩电站的展示部分采用了虚拟现实技术，用户可以轻松浏览二滩环境及大坝的任意一个部位[2].国内在对施工过程中结构的仿真和可视化计算方面取得了一些成果，可以模拟各种施工过程[3].上海正大广场工程是我国首次将虚拟现实技术应用于建筑工程的项目。

虚拟企业又称为虚拟组织、虚拟公司等，本文对此不加区分。

“虚拟企业”一词由肯尼斯。普瑞斯等人于1991年在向美国国会提交的一份报告中首先提出。“虚拟企业可以视为一些相互独立的业务过程或企业等多个伙伴组成的暂时性联盟，每一个伙伴各自在诸如设计、制造、销售等领域为联盟贡献出自己的核心能力，并相互联合起来实现技能共享和成本分担，以把握快速变化的市场机遇。”[4]自此以后，关于虚拟企业的理论研究成为管理科学中一个研究前沿和热点，并已经在实际中得到广泛应用[5].

虚拟建设的概念由虚拟企业引申而来，是虚拟企业理论在工程项目管理中的具体应用。美国发明者协会于1996年首先提出了虚拟建设的概念。

国内外在这一方面的研究成果如下：（1）欧美发达国家近年来的研究主要集中在如何增强建设项目全寿命周期中各组织间的沟通和合作问题上[7]，即研究如何利用3-DCAD、4-DCAD、VR等计算机技术将建设项目管理的各项职能进行集成。主要研究项目有：OSCON项目、ATLAS项目、SPACE项目、CAVALCADE项目、WISPER项目、OSMOS项目、DIVERCITY项目，不少项目已有成果报道等。

（2）目前国内的研究成果有：徐友全做了题为《虚拟建设模式（VirtualConstruction）的研究》的博士论文，论文从虚拟企业理论出发研究了虚拟建设模式的思想、组织、方法和手段。论文研究的主要创新点是：虚拟建设模式的思想；虚拟建设模式的组织设计原则；虚拟建设模式的组织模型、组建步骤及协调中心的组织和任务；虚拟建设模式信息系统（PIS/NT）的概念和功能[5].何清华在《虚拟组织在建筑业中的应用——虚拟建设》一文中总结出虚拟组织必须具备的特点，然后提出将虚拟组织应用于建筑业的可行性及挑战性；最后提出虚拟建设的组织模式、特点及对建筑业所带来的意义。彭勇在《虚拟建设——新型的工程项目管理组织模式》中分析了虚拟建设产生的背景，提出了虚拟建设的概念和内涵，并概述了虚拟建设实施过程中信息分类的方法等。

2、虚拟建设内涵

3、发展建议

针对上述情况，虚拟建设的实现可以从技术层面入手，进而过渡到组织管理层面，最终实现技术和管理的集成。短时期内，我国建筑业企业应从技术层面入手，加大现代科技特别是计算机技术在工程项目建设中的应用，推进工业化和信息化；同时在企业发展方面，着力发展培养核心能力，特别是要学习、借鉴先进生产和管理的思想方法，不断提高管理水平。这是企业发展的必由之路，也是实现虚拟建设的关键所在。

参考文献

[1]梁民、刘珍平、张培仁等。虚拟现实在水坝系统中的实现。计算机应用，1999，19（8）。

[2]AhmedF.Waly，WslidY.Thabet.AVirtualConstructionEnvironmentforpreconstructionplanning.AutomationinConstruction，2002（12）：139-154.

[3]袁向荣、高勇利、卜建清。结构工程及虚拟现实技术。石家庄铁道学院学报，2000，13（3）。

[4]陈剑、冯蔚东著。虚拟企业构建与管理。北京：清华大学出版社，2002（13）。

[5]陈剑、冯蔚东著。虚拟企业构建与管理。北京：清华大学出版社，2002（9）。

虚拟现实概念范文

【关键词】虚拟社区；本体；知识组织模型

1.引言

互联网技术的应用和发展加速了虚拟社区的发展，参与虚拟社区已经成为许多用户生活、学习和工作中必不可少的活动，并日益被其影响。虚拟社区的广泛用户来源社会的各个阶层，具有完全的开放性，因此社区内的信息、知识的来源也是多种多样，大量的信息必须经过深加工才能达到知识共享、重用和互操作的目的。多样的信息需要一个统一的框架或模型来表示，以减少概念或术语上的歧义，使人与人之间的理解和交流更加便利，并保持语义上的一致性，从而达到知识共享。这统一框架或模型即本体，它可以有效地进行知识表达、知识查询，或不同领域知识的语义消解，规范得虚拟社区内的知识进行有序组织。然而存在于虚拟社区内的知识信息非常杂乱、无序，用户在应用和共享的过程中存在很多困难，因此需要在规范知识本体的基础上提出一个知识组织模型，合理有序的组织社区内的信息，便于虚拟社区的知识管理，提高虚拟社区的知识共享程度、实际应用率和知识创新程度。本文提出运用本体对虚拟社区的海量信息进行语义归纳，并创新地结合虚拟社区成员参与层次进行知识组织模型构建，高效组织社区内知识的同时畅通成员之间知识流动过程，加快虚拟社区的知识创新。

2.虚拟社区

虚拟社区也称“网络社区”，是一个供具有相同兴趣或某种需求的人群聚集进行沟通、交流的地方，它跨越时空与地域的限制，任何用户在社区内都可以畅所欲言。虚拟社区有很多不同的种类：BBS、E-MAIL、IM、BLOG、MSN等。虚拟社区种类的多样性决定了知识的分布性和异构性，增加了知识管理的难度，利用先进的语义网技术——本体可以进行知识的有效组织，积极响应用户的知识需求，实现虚拟社区的高效的知识共享和知识管理。

虚拟社区的特点有：

（1）虚拟性[1]：虚拟社区是以互联网为基础平台的虚拟的网络空间，成员之间的交流互动是通过电子交互实现的。在虚拟社区内，没有时间与空间的限制，它是人类工作与生活的“另类空间”，超越了现实生活。

（2）开放性[2]：完全开放的接收用户，任何社会阶层、文化背景的人都可以不受限制的在任何时间加入或离开任意一个虚拟社区；只要不违反相关的法律法规，用户就可以自由、开放的自己的言论；信息传播的网络也是将整个世界都网络其中。

（3）随机性：虚拟社区主题的产生通常源于某个特定的事件或热点议题，具有很大的随机性；同时社区成员背景多样、兴趣各异，思维存在很大不可预测性，因此在社区内发表自己的观点也存在随机性和不可预测性，有产生共鸣的，也有相互对立的。

3.本体

3.1本体的基本概念

本体（Ontology）概念最初源于哲学领域，是“对世界上客观存在的事物的系统地描述，即存在论”，它关注的是客观事物的抽象本质[3]。但是近年来本体的相关研究越来越成熟，本体被越来越多的应用于计算机、人工智能、知识工程领域，尤其在知识工程领域越来越重要，本体的提出大大方便了知识的共享和交互。国内外学者从不同的角度和方面为本体论概念进行了定义，基本都是包含以下四个方面：

（1）概念化（Conceptualization）：对客观世界中的现象进行概念的抽取，得到一个概念模型，并且这个模型是有代表性的，可以独立于环境存在的。

（2）明确（Explict）：概念及概念之间的关系都是被精确定义。

（3）形式化（Formal）：精确的数学描述，可以被计算机处理的。

（4）共享（Shared）：本体中反映的知识是大多数人达成共识的，而不是少数人的认知[4]。

3.2本体是知识组织的工具

随着信息和知识呈指数级态势增长，越来越多的学者对知识组织进行研究。知识组织的本质即是用一定的方法和手段对知识的各种要素加以组织，促进知识的传播、提供和应用。随着语义网的发展和本体的出现，知识组织呈现与时俱进的特点。

本体与传统知识组织工具的比较：

知识组织的目标是有序化知识，从而为用户提供契合度高的知识。知识组织的工具能够有序的管理海量知识，为用户信息、知识的使用提供便利，它是人类知识结构进行表达和有组织的阐述的语义工具的统称。知识组织工具包括传统图书馆建立在文献单元基础上的分类法、标题表、叙词表以及更泛指的情报检索语言、标引语言，也包括网络时代的语义网和概念本体。主题法和分类法对知识的检索和组织发挥了重要作用，但是随着网络资源的几何级数的增长，传统的知识组织工具越来越难以对海量的信息进行有序化组织，因此本体被引入知识组织领域[5]。本体和主题法、分类法一样都是属于知识组织工具，但是他们组织信息的本质方法不同，分类法是居于范畴对信息和知识进行组织，而主题法和本体都是居于信息和知识的基础概念进行组织，它们在逻辑表达，组织结构、关系描述等方面都存在不同[6]。分类法和主题法中的类目描述语言都是规范的科学语言，而本体中的概念描述语言可以是自然语言或半自然语言；分类法和主题法组织的知识结构相对稳定，不能经常修改，但是本体组织的知识是一个开放的体系，它的底层知识库与概念集可以随着学科领域的更新和发展随时进行修正和更新、复用，而且构建完成的领域本体概念掏空后的框架还可以作为其他领域本体的框架继续复用。

4.基于本体的虚拟社区知识组织模型

4.1虚拟社区的成员参与层次分析

对虚拟社区内的成员进行层次分析，梳理信息流的基本流向，更加便利的管理社区内的信息和知识，消除大量的信息泛滥，创造更多的商业价值。虚拟社区的成员可以划分为以下几个层次：

（1）话题领导者。社区中为数较少的发文比较多的话题领导者，在社区中的知识贡献最大。这类成员的特点是非常乐于分享自己领域的专业知识及经验知识，具有一定的号召力，能够带动社区内的成员分享经验和知识。这个角色属于信息的提供者，对社区的知识库形成非常重要。

（2）浏览者。社区内数量最多的成员，这类成员一般不信息，随意的浏览一些信息就离开，又或者是需要查询一些信息而进入社区，他们属于沉默的围观者，是知识库的信息需求者[7]。

（3）潜伏者。这类成员在社区的时间会比浏览者长，并且在某个时刻还会对社区的话题提供建议或者是意见，在参与社区话题的过程中加速了社区成员之间的沟通交流以及知识的传播。

（4）共享者。在与社区成员的沟通交流中经常些知识，自己的心得与经验进行共享。专业知识、拥有信息多的成员都是个人看法来转播知识，而专业知识相对较少的成员则是通过转载，评论等来传播其他成员的文章。这类成员促进了社区内的知识转化和传播[8]。

4.2基于本体的虚拟社区知识组织模型分析

4.2.1模型的结构分析

对虚拟社区的成员进行层次划分之后，各个层次的成员作为知识传输的节点形成了一个微观的知识供应链，他们之间的知识传递以本体为基础单位，提出一个基于本体的虚拟社区的知识组织模型，概念化的、定性的分析虚拟社区内的知识流动，系统的管理虚拟社区内的知识，促进社区的知识应用和知识创新[9]。模型的基本结构如图1。

模型可以分为四个层次：基础数据层、网络服务层、本体语义层、知识服务层。

（1）基础数据层。虚拟社区内的所有成员在社区内、分享的资源以及他们之间进行的知识交流活动产生的信息都属于基础数据。社区内所有的基础资源都需要经过计算机的分析、处理才能转变成有用的信息和知识。

（2）网络服务层。网络服务层可以分为计算服务层、数据服务层、信息服务层。计算服务层：虚拟社区用户的海量信息形成的资源池，该层提供的服务包括资源发现和分配、资源监控、用户认证、任务调度或合作调度、容错处理等[10]。数据服务层：功能主要是通过分布式资源对共享的海量的数据进行集中的计算和分析。信息服务层：主要作用是为用户提供一个统一的服务接口，使各种异构数据资源能够相互访问。

图1基于本体的虚拟社区知识组织模型

（3）本体语义层。这层储存的是对虚拟社区内信息的知识本体，是模型的核心结构，它包含了社区内所有信息的概念化形式，只要用户在社区进行知识检索，服务器都会对检索文字的概念，概念之间的关系，限制条件等进行具象本体化，将不规范的检索词进行语义推理，由此实现对不规范检索词的识别和转化。

不同虚拟社区之间存在着不同的知识系统，它们的知识表示可能存在着语义的不同，形成知识库的异构性，从而造成知识无法集成共享，无法为用户的知识应用提供便利。本文利用本体把虚拟社区内的基本概念、属性、处理方法和内在关系形式化地表述出来，从而可以共享和重用这些表述。相同类型的虚拟社区本体是可以复用的，不仅消除单个虚拟社区内知识的语义歧义，多个虚拟社区在本体的基础上也可以实现知识的全面共享。

（4）知识服务层。网络服务层和本体语义层已经对虚拟社区内的海量信息进行了概念化的规范表示，系统得对社区内的杂乱无章的信息进行了有序梳理。知识服务层是在此基础上结合社区的成员层次疏通知识流动过程，从而便于对海量信息进行知识发现，促进知识的创新。

4.2.2模型构建目的是知识创新

（1）模型的特征

1）模型构建的最终目的是为了知识创新，通过研究虚拟社区不同成员之间的知识流动，结合一定的知识管理技术，全面实现虚拟社区的知识共享和创新。

2）模型体现了虚拟社区的宏观和微观的知识流动和转化过程。宏观上了解虚拟社区收集、管理用户信息的过程以及不同虚拟社区之间数据异构集成的过程；微观上，虚拟社区的成员进行了明细分类，从知识需求、知识产生、知识传播、知识应用和知识创新关注知识的流动，规范了虚拟社区内的知识转化机制，规范得对虚拟社区进行知识管理，促进知识的创新。

（2）知识组织最终目的是知识创新

本文提出的基于本体的虚拟社区知识组织模型在消除各种资源歧义的基础上统一知识表示形式，实现用户对多样信息的全面共享，规范管理知识和信息，促进社区内用户的知识流动和传播，提高知识创新率，促进虚拟社区的发展。

知识组织的最终目的是知识的社会化应用，实现最大程度的知识共享，营造出一种良好的，人性化的知识管理方式。对虚拟社区内的信息资源进行组织管理不仅关注知识控制更注重知识创新，在协调控制虚拟社区健康发展的前提下，最终提高虚拟社区的知识创新，为用户的知识应用提供更多的便利。面对虚拟社区内的信息资源，通过一序列的整理、加工、揭示、控制、导航等步骤进行知识组织，然后各个层次的社区用户交互进行知识发现，从大量现有的或历史知识集中发现并找出最初未知、但最终可理解的有用知识，并用简明的方式显示出来，从而进一步致力于知识的创新与传播，并将其体现在实际应用中，最终实现知识创新和知识应用。因此，知识组织是知识创新的源泉，最终目的就是充分知识共享基础上的知识创新，并应用于实际问题解决，创造出有价值的成果。

5.总结

虚拟社区成员的多样兴趣以及对更多知识的追求促使他们在社区内积极的交互产生了多样的异构信息，利用本体对社区内产生的信息进行统一表示，进行高效组织和管理促进了知识共享、加快了知识创新。总体来说，本研究提出的基于本体的虚拟社区知识组织模型的目的是为了高效的对虚拟社区进行知识组织，加速用户的知识创新，实现更多的价值成果，最终促进虚拟社区的发展。

参考文献：

[1]朱曾霞.基于Ontology的虚拟社群的知识库构建与应用研究[D].山东理工大学，2012.

[2]张毅.虚拟社区的演化及其自组织分析[D].重庆大学，2010.

[3]谢娟娜.本体技术在知识管理系统中的应用研究[D].南京航空航天大学，2007.

[4]张江.本体在领域知识管理中的应用研究[D].重庆大学，2007.

[5]孙兵.知识组织工具的发展趋势浅析——基于分类表、叙词表和知识本体的比较研究[D].图书馆学刊，2009，11：86-88.

[6]李薇.基于本体的知识组织问题研究[D].东北师范大学，2007.

[7]蔡俊翔.虚拟社区的两个维度[D].中南大学，2009.

[8]李中.用户参与虚拟社区的影响因素研究[D].安徽大学，2011.

[9]杨巧明.基于供应链的知识管理研究[D].重庆大学，2009.