文档介绍：对于虚拟现实技术在数控技术教学中的应用分析
摘要:介绍了虚拟现实技术的概念、基本特征与类型,并从虚拟现实技术的特点和应用出发,论述虚拟现实技术在教育领域,尤其是在数控技术教学中的应用,从而丰富了数控技术教学与培训的方法和手段,提高了数控技术教学的效果和质量。
关键词:虚拟现实技术;数控技术;教育教学
前言
随着科学技术的迅猛发展,新的教学手段不断涌现,继多媒体技术之后,教学技术领域又出现一种新型教学媒体,它就是虚拟现实技术。虚拟现实技术是近几年来国内外科技界关注的一个热点,它的兴起,为人机交互界面的发展开创了新的研究领域,为各类工程的大规模数据可视化提供了新的描述方法。
目前,虚拟现实技术已广泛应用于航空航天、医学实****军事训练、建筑设计、教育培训等众多领域。以计算机仿真和数控加工技术为基础,利用计算机来模仿真实的数控设备工作环境,形成了虚拟数控技术,如将其应用于数控技术教学上,必将对整个教学产生深远的影响。
1 虚拟现实技术简述
虚拟现实技术,简单地说,就是借助于计算机技术及硬件设备,实现一种人们可以通过视、听、触、嗅等手段所感受到的虚拟幻境。虚拟现实作为一项尖端科技,它集成了计算机图形技术、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,由计算机图形构成三维数字模型,并编制到计算机中去生成一个以视觉感受为主,也包括听觉、触觉的综合可感知的人工环境,提供给人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式。虚拟现实的最大特点是用户可以用自然方式与虚拟环境进行交互操作,改变了过去人类除了亲身经历,就只能间接了解环境的模式,从而有效地扩展了人们的认知手段和领域。
2 虚拟现实系统的基本类型
根据用户参与虚拟现实的不同形式,可把虚拟现实系统划分成四类:
桌面式虚拟现实系统也称为简易型虚拟现实系统,它是利用个人计算机和低级工作站进行仿真,将计算机的屏幕作为用户观察虚拟境界的一个窗口,使用者通过键盘、鼠标便可与虚拟环境进行交互。这种系统的特点是结构简单、价格低廉,因此应用比较广泛,是一套经济实用的系统。但桌面式虚拟现实系统会受到周围现实环境的干扰,参与者缺少完全的沉浸,缺乏真实的现实体验。
沉浸式虚拟现实系统是一种高级的虚拟现实系统,它提供一个完全沉浸的体验,使用户有一种置身于虚拟境界之中的感觉。它利用头盔式显示器或其它设备,把参与者的视觉、听觉和其它感觉封闭起来,并提供一个新的、虚拟的感觉空间,并利用位置跟踪器、数据手套、其它手控输入设备、声音等使得参与者产生一种身临其境、全心投入和沉浸其中的感觉。沉浸式虚拟系统是一套比较复杂的系统,它的优点是用户全身心地沉浸到虚拟世界中去,缺点是系统设备价格昂贵,难以普及推广。
增强式虚拟现实系统是把真实环境和虚拟环境组合在一起的一种系统,它既允许用户看到真实世界,同时也可以看到叠加在真实世界的虚拟对象,这种系统既可减少对构成复杂真实环境的计算,又可对实际物体进行操作,真正达到亦真亦幻的境界。
分布式虚拟现实系统是利用远程网络,将异地的不同用户联结起来,多个用户通过网络同时参加一个虚拟空间,共同体验虚拟经历,对同一虚拟世界进行观察和操作,达到协