虚拟数据库设计论文范文第1篇
HTC Vive是HTC与Valve联合开发的一款穿戴式VR设备;Unity3D是一个能让用户轻松创建三维游戏, 可视化场景, 实时三维动画等内容的跨平台综合型开发工具。VR即虚拟现实, 利用计算机图形系统和各种接口设备, 在电子设备上生成的三维环境中实现交互。信息技术发展及互联网技术的迅速发展使得VR技术快速发展, 并进入普通百姓的日常生活中。
二、虚拟漫游系统设计
本项目拟采用unity3D为主要开发工具, 并基于HTC Vive头盔, 开发校园漫游系统 (中山职业技术学院) 。系统力求还原校园中所有建筑与地形, 使使用者能有真实漫步于校园中的感受。在系统中, 玩家可以进行早中傍晚三个时间段的任意切换;可以获取玩家所处地点建筑物的讲解;可以查阅三维地图, 随时获取自己在校园中的位置信息, 并进一步实现玩家在不同地点间的传送。
三、校园漫游系统实现
(一) 3D建模
本系统开发过程中, 采用3dmax进行建模。先将整个校园进行分割, 地形上按本校特色分为西区和东区教学区和东区生活区分别建模, 各建筑则分别进行建模。先从不同距离不同角度采集校园建筑及风景照片, 参考百度实景地图比例, 完成三维模型创建。建模过程中, 充分考虑到资源利用问题, 对图书馆, 教学楼这两个提供室内游览功能的建筑采用相对高模, 其他建筑则使用低模, 通过贴图来提升模型真实感。而校园中的植被则选取最具有代表性的几种进行建模。模型建好以后, 导出为.fbx格式, 再导入Unity3d进行组装。对于重复出现的植被, 采用Prefab, 有效提升运行流畅度。
(二) 漫游
HTC Vive是通过手柄来进行输入的。本部分第一个任务是实现头盔设备与Unity3D的关联。这可以通过如下简单的代码实现:
本系统使用抛物线生成选择机制, 用户使用控制器手柄来控制位移的远近。
漫游过程中, 将路线设置在特定区域, 通过Unity生成导航网格, 将这个网格做为传送的边界, 达到避免行进过程中穿越进入建筑内部的情境出现。
为实现不同建筑间的传送, 另设置二维小地图, 既方便用户了解自己在校园中的位置, 也使用户可以通过点击二维小地图实现不同建筑间的传送。
对于重点制作的图书馆和体育馆两个建筑, 室内部分单独进行建模, 其它内容实现方式和室外场景一致。
(三) 交互
Unity3D中, 可以设置自然光照, 且光照效果已经非常逼真。结合粒子系统, 可实现不同时间段的光线变化, 让用户自由选择在不同时间段的校园中漫步, 更能体会到校园的美好风光。
为使用户能更快的了解学校的情况, 在重要建筑物上设置对话气泡。当用户位置靠近时, 气泡出现, 为用户介绍该建筑的主要功能。
四、结语
与单纯PC端的校园漫游系统相比, 使用HTC Vive可穿戴式设备, 因为让用户有了走的动作, 会有更强烈的浸入感。本系统采用3Dmax建模, 漫游和交互部分则主要在Unity3D中完成, 可以让用户较好的体验到行走在校园中的美好感觉, 可用于学校宣传及校园导航, 后期可进一步搭载图书馆系统与体育场使用情况查询。
摘要：虚拟现实技术在近些年发展迅速, 虚拟漫游在这种形势下, 迅速渗透到人们学习生活的各个方面并开始发挥了巨大的作用。2016年被业内人士称为“VR元年”, 从这一年开始, 各种VR设备开始迅猛发展。而在这一年的4月5日正式发布的HTC Vive消费者版, 则因为其良好的沉浸感, 获得全球玩家的喜爱。本系统即采用HTC Vive头盔, 以中山职业技术学院为例, 实现虚拟校园漫游。
关键词：Unity3D,HTC Vive,虚拟现实,第一人称漫游
参考文献
[1] 李春江, 赵悟翔, 王琼华.基于Unity3D的可变视点数立体图像合成算法[J].液晶与显示, 2018, 33 (8) :32.
[2] 仲晓庆, 蔡朝晖.基于Unity3D的塔防游戏开发[J].科技创新与应用, 2018 (29) :25.
虚拟数据库设计论文范文第2篇
摘 要：文章阐述了虚拟化学实验的基本概念，重点分析了高校虚拟化学实验具有的優势，分析了其与传统化学实验的差异性，并针对高校虚拟化学实验研究提出了若干建议。
关键词：虚拟实验；化学实验教学；虚拟技术
随着计算机技术的快速发展，虚拟现实技术不断发展进步，虚拟化学实验在高等院校教学中的地位不断提高，其所具有的优势不断显现。通过虚拟的化学实验操作，可以生动形象地展现出化学实验的过程、实验现象，从而增强化学实验教学的沉浸感、安全性，超时空性。
一、虚拟化学实验的概念
运用虚拟现实技术建立起的模拟现实化学实验场景的实验称为化学虚拟实验，在化学虚拟实验中可以进行工业设计、虚拟实验和虚拟制造[1-3]。它是一个由实验教学、技术交流、共同研究、协同工作构成的网络平台。它是美国弗吉尼亚大学教授威廉·沃尔夫于1989年首次提出的“无墙的研究中心”[4，5]。他提出基于计算机网络化的虚拟实验环境，是将多种工具和技术的信息化、网络化相综合的集成网络环境，使其具有传统化学实验无法比拟的特点[6]。如具有较强的沉浸感和超时空性、安全性；实现实验容量无限和实验的零损耗；实验技能自动测评和化学实验数字化等。
二、高校虚拟化学实验的优势
由于受到时间和空间的限制，传统的化学实验的表现形式不灵活，主要表现为以下两方面：一方面，实验室的开放时间是固定的，使实验室的使用率较低，不利于学生充分利用实验资源；另一方面，要在同一实验室完成所有实验数据的采集和处理，对于实驗的顺利完成不利。虚拟化学实验是通过远程访问特定网站，用虚拟仪器代替真实仪器的虚拟实验过程。在此过程中能够进行相关参数的设定，并按特定过程完成实验，从而获得实验结果。这样不仅能够提高化学实验教学质量、实验效率，还能够实现资源共享，解决实验室的时空限制。虚拟实验室的主要优点如下：
（一）安全性高
虚拟化学实验可以有效避免由于实验操作失误而引发的各种危险。对于一些危险或者在实验过程中能够产生有害物质的实验，通常都会利用多媒体展示来替代真实实验，这样学生不能直接参与实验，也不能获得直观的感性认识，不利于学生兴趣的培养。而利用虚拟化学实验，就可以让学生在虚拟实验环境中，去体验具有毒性、破坏性的实验，还可以设计综合性、研究性实验。
（二）实验容量无限和实验的零损耗
传统实验的限制条件比较多，如经费、场地、试剂等制约，而随着虚拟化学实验的应用，学生只需利用可上网的计算机进入网上虚拟化学实验室便可以随意选择实验项目进行实验操作，不会受到时间、空间和其他条件的限制。学生在进行了模拟实验操作后再进入传统实验室操作实验，可以减少操作失误，提高实验成功率，有效减少化学药品的损耗，提高实验效率。
（三）实现化学实验数字化
在进行虚拟化学实验过程中，学生可以通过改变各种实验参数来进行形象化操作或自然操作，有效控制实验进程。操作者输入的参数不同或操作行为不同，在虚拟环境中会直观的显示不同的实验结果，这样有利于学习者进行数据的分析比较和深入思考，提高科学探究能力，使实验教学达到事半功倍的效果。
三、高校虚拟化学实验与传统实验的比较
（一）实验元件与传统实验元件的差异
在虚拟实验中，仿真实验在电路设计过程中，所有的电子元器件都是理想状态的，而在传统实验中，实际的电子元器件受到制造材料、体积大小以及外观差异的影响都很大，元器件在不同工作条件下参数的差异性、元器件老化参数的离散性等因素在实际电路设计中是必须要考虑的。因此，在虚拟实验中，由于学生对真实元器件的认识不够，并且缺乏相关的知识积累，会导致其在以后的实际工作中产生不利影响。
（二）虚拟实验仪器和传统实验仪器的差异
与传统化学实验相比，虚拟化学实验智能化程度较高。在实验过程中，如果学生的实验操作不规范时，会有提示窗口弹出，指出实验操作中存在的错误。而在传统的化学实验过程中，要求学生必须先规范熟练掌握各实验仪器的使用方法，然后才能开始进行实验。如果学生只在虚拟实验室中做实验，而不学会传统的实验方法以及实验仪器的使用，可能会直接导致学生离开虚拟实验室将不能够正确使用各种实验仪器，不利于以后进行综合设计实验的学习和操作。
四、高等院校虚拟化学实验研究的若干建议
（一）虚拟实验和传统实验的有机结合
虚拟化学实验和传统化学实验各有优势，不能将二者对立起来，也不能使虚拟化学实验完全替代传统化学实验，应该将两者有机的结合起来，优势互补，更好的发挥各自的作用。例如，在比较复杂的综合设计实验中，可以利用虚拟实验进行设计、模拟实验，如果得到合理的实验结果后，在回到传统实验室开展实验，如果在实验过程中遇到问题，再进行分析和讨论。这样既能够缩短实验设计的过程，还能够有效的提高实验效率。
（二） 虚拟化学实验的自我完善
虚拟实验的最大问题就是在实验过程中实验的真实性较差，针对这一缺点在建设虚拟实验室的过程中要特别注意提高其实验过程中的真实性，可以使网络虚拟现实实验室技术和沉浸虚拟实验室技术[7，8]有效结合起来，这样不仅可以使试验者与虚拟仿真环境全面接触与体会，还能够有身临其境的感觉。在硬件方面为了使实验环境更逼真，交互仿真界面以及虚拟仪器更加智能化，可以改用性能更高的处理器，提高显示器的分辨率，安装容量大的硬盘及存储器，更新的软件。这些配置与传统仪器相比较，在图像显示、数据处理及存储方面有较大的优势，不仅可以增加虚拟实验仪器的功能，还能够在数据处理，图像分析等方面显示出更大的优势。
（三）多元化的实验技能自动测评
对于学生的实验技能测评方式可将传统的测评方式与虚拟实验系统有效结合，形成多元化的测评方式。最常见的测评方式有纸笔测验法、实验报告法和表现性评定法，但是这些测评方法具有很大的局限性，并不能对学生的整个实验过程进行观测和考察。因此，采用这些传统的测评方式与虚拟实验中的录制与回放技术相结合，可对学生实验过程中的每步操作进行对照分析，将错误的操作筛选出来，这样不但能使学生对实验进行自我完善、及时改正不正确以及不规范的实验操作，还能够提高实验的成功率，极大地增强学生的自信心。这种多元化的测评方式，能够有效避免部分学生进行實验数据抄袭，解决实验技能测评中只重实验结果，而轻實验过程的局限性。
（四）虚拟化学实验教学资源共享
目前，虚拟化学实验的发展并不完善，其分布式、协作式实验功能还没有完全实现。大部分院校的虚拟实验室规模还比较小，在化学实验教学中还是一种辅助教学方式，并没有完全取代传统的实验教学方式，因此，相关的软件开发和实验教育资源具有很大的局限性。并且，如果每个高校的虚拟化学实验室都开发自己的虚拟实验系统软件，还会造成不必要的资源浪费。因此，虚拟实验室的建设应该将多个学院、多个小型局域网或多个学校的校园网等进行教育资源整合，实现多个高校之间协作研究的实验室。
五、结束语
随着计算机技术以及虚拟化学实验等相关技术的不断发展和完善，其显著的教学优势和潜力将会得到越来越多的教育工作者的青睐。但是，要使其在高等学校教学中充分发挥其辅助教学作用，在应用虚拟化学实验的过程中，必须要注意与传统化学实验有效结合，两者相辅相成，在我国高等学校实验教学中发挥重要作用的同时，推动实验教学内容与教学方法的深刻改革。
参考文献
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虚拟数据库设计论文范文第3篇
摘 要：虚拟现实技术的应用可为消费者创造高质量的营销体验。心流状态是一种积极的心理反应，对营销结果有推进作用。从心流体验的视角研究虚拟现实营销的设计，能够更加系统、科学地指导虚拟现实营销设计的实践。在虚拟现实营销策划中，品牌可以通过塑造明确的营销主题、制造清晰的故事线索、模拟真实环境反馈、丰富感官体验、让内容更契合消费者的认知和品牌经验、增强内容的互动性和游戏性等策略来达成消费者持续的心流体验，提升虚拟现实营销的效用。
关键词：虚拟现实;心流;营销;消费者体验
一、虚拟现实营销的发展背景
21世纪以来，互联网及移动互联网的广泛普及给人们信息消费方式带来了重大变革，碎片化、互动化、娱乐化的信息传播方式成为主流趋势。这为市场营销带来重大机遇的同时，也提出了严峻的挑战，一方面，互联网在不断提升信息的传播效率，但另一方面，在线的交流方式削弱了营销的体验性。在体验经济时代，营销如何弥合这一矛盾，为消费者带来更高质量的营销体验，虚拟现实技术在营销当中的应用可以说是一个完美的解决方式。
虚拟现实营销是把虚拟现实技术应用于营销活动，在不同的营销情境下，通过改善产品、企业、品牌等信息呈现，促进顾客与企业的互动和交流，提升顾客获得的使用价值与体验价值，企业则可获得销售额、市场份额、顾客权益和品牌权益等方面的增长。虚拟现实利用全景摄像头，记录品牌和产品的空间、声音、画面等信息，将品牌进行全方位立体化全息化的呈现，可以通过为体验者提供强烈的感官刺激、多元化的内容形式，放大和强化所要传播的商业内容，相较于传统的传播媒介，具有无法比拟的先进性[1]。因此，近些年不少知名品牌都在这一领域进行了不同程度的尝试，如可口可乐、The North Face、Dior、迪士尼、奔驰、麦当劳等。可以说虚拟现实已经成为21世纪最具潜力的营销工具之一。
虚拟现实在营销应用中带来的最大的变革在于，它使营销给予了消费者前所未有的体验。但由于虚拟现实应用于营销发展的时间较短，缺少具有针对性以及更科学的营销设计框架指导，从现有的营销案例来看，多数品牌还依赖于虚拟现实营销所形成的猎奇效应及单纯的感官刺激，营销内容和技术存在割裂，对于虚拟现实的特性应用层次较浅，这些问题都制约着虚拟现实营销对品牌营销的商业应用价值，减弱了消费者对虚拟现实营销的接受程度和情感体验。因此，为了增强VR营销的实际效用，让VR营销由“感官刺激”向“体验冲击”转变，就需要对VR营销的设计要素进行更加系统的研究，让消费者在VR营销活动中获得更佳的价值体验和情绪感受。
二、心流理论和虚拟现实营销之间的关联
关于用户的情感体验，心流理论是现今为止应用最多的概念之一。心流体验是积极心理学中的重要理论，被定义为一种最佳的体验状态。而在一些研究实验当中，心流状态的产生已被证明对营销结果有推进作用，高质量的情感体验可以对消费者在品牌的选择、忠诚度和再次消费中起到积极影响。心流体验和虚拟现实营销之间具有一定的契合性。一方面，虚拟现实技术具备超强的互动性和临场感，能够为在技术上完成建构心流体验营销的客观环境;另一方面，心流体验对实现虚拟营销中的消费者形成的认知和情感维度有双重影响。在认知方面，心流让消费者形成忘我状态，令消费者能够持续专注体验虚拟环境中的产品，加强记忆和认知。在情感方面，心流能够形成愉悦感和卷入感，为消费者带来积极的情感。所以，从心流体验的视角研究虚拟现实营销的设计，能够更加系统性、科学性地指导虚拟现实营销设计的实践。
心流理论是美国著名心理学家 Csikszentmihalyi 于1975年提出的一种关于人的心理状态和交互体验的心理学理论。而心流体验是心流理论的重要概念，指一种将个人精力或者“身心”完全投注在某种活动时的感觉[2]。Csikszentmihalyi 经过研究总结把心流体验的特征整合为 9 个维度[3]。 Chen等人又把心流产生的 9 个特征进行归纳分为事前、经验、效果等 3个体验阶段。这三个阶段可以对应营销的不同环节（如表1所示）。
三、心流理论视角下虚拟现实营销策略
虚拟现实营销的策划阶段是产生心流的必要条件和重要前提，是虚拟现实营销设计中能够调控的变量，具有一定的可控性。所以本文通过具体分析这一阶段，用以指导虚拟现实营销设计为目标用户创造更良好的体验。
（一）明确而清晰的目标
Csikszentmihalyi 在对心流理论的阐述中認为，当人们被活动完全吸引时，就会嵌入一种共同的经验模式，即以意识的狭隘聚焦为特征，把所有精力完全投注于活动中，丧失自我的意识，只对清晰的目标和具体的反馈有所反应，不相关的知觉和想法都会被忽略掉。对于虚拟现实营销而言，达到心流体验的前提条件是消费者对营销活动产生充足的好奇和兴趣，自愿花费时间和精力参与到营销当中，并在此过程中能够不受干扰，集中所有注意力在品牌所要传达的信息上。所以在营销活动的设计上，一方面，根据消费者特征捕捉消费者的需求和喜好，构建出具有创意性的营销主题，吸引消费者产生兴趣并参与其中;另一方面，营销内容要能够提供清晰的故事主线，让消费者的眼球聚焦在一个中心点上。当前，虚拟现实营销对于消费者的吸引力主要是其稀缺性和娱乐性，但随着虚拟现实营销的普及，营销如何才能打动消费者，就要求在设计中，将营销重点从追求虚拟现实营销的话题性和品牌曝光率，回归到虚拟现实广告和营销活动的创意和内容设计上，根据营销的目标和消费者分析确定理想的活动主题，结合新媒体的特点，在模拟真实环境的基础上，体现技术与艺术结合的美感，让设计源于生活更高于生活。策划合理的叙事角度和方法，引发人们近乎真实的临场感，让消费者能够在虚拟现实技术带来的丰富体验中将精力集中在营销故事上展开探索和发现，甚至将自我完全代入情境当中。
（二）即时反馈
对消费者的反馈是用户在虚拟世界中的操作和行为，形成了消费者能够理解的变化，就可以被认为完成了一次对消费者的反馈。过去最典型的人机交互方式，例如民用计算机，用户通过简单地移动鼠标， 单击、双击显示屏界面上的图标， 即可获得丰富的信息。这一阶段计算机技术的发展， 虽然大大简化了人机交互的流程，但其操作还需要一种固定的身体姿态以及大脑对图标的识别过程， 在一定程度上局限了使用机器的人群， 它强迫身体以一种非自然的姿态与其进行交互活动[4]。虚拟现实技术主要利用头盔、手套等硬件设备，通过显示、识别、跟踪、语音、手势、感觉反馈等交互技术，为用户提供一个实时交互的多维立体环境。首先，用户可通过动作、手势、语言等人类最自然的表达方法获得虚拟现实环境的反馈。在营销设计中应遵循消费者在真实世界中的行为习惯来设计反馈，以增加消费者的临场感。由于心流通常是发生在消费者与虚拟世界互动的过程中，因此通过模拟真实情境，让消费者用多种自然化的身体运动方式与虚拟世界进行交互，则更容易形成心流体验;其次，虚拟现实体验集成了视觉、听觉、触觉、嗅觉等不同感官体验，越来越多的新技术可以直观的方式直接叠加在对应物理世界的感官通道上，从而创造出更真实的感官反馈。对于用户的反馈不再仅限于视觉的变化，在设计中要根据品牌和产品所具有的具体特征和类型来设计营销过程中的感官反馈，用多種多样的感官刺激带给消费者多层次综合性的体验和感受。在英国最受欢迎的主题乐园Alton Towers的过山车广告中，游客可与其他玩家一起展开一次太空冒险之旅，借助于项目配备的相关虚拟现实设备和道具，用户可以近乎真实体验乘坐太空飞船在太空遨游的整个过程，除了能从视觉上看到浩瀚宇宙的魅力，还能够和周围的环境达到深度的交互，甚至获得风力、气味、温度等复合性体验，多感官构建的反馈，可以大大提升消费者的沉浸度。
（三）技能与挑战的匹配
在心流理论中，技巧和挑战是两个重要的因素，这两者必须互相平衡，并驱使自我朝向更高更复杂的层次[5]。对于营销来说，营销内容的理解和体验需要消费者投入精力和行动，技能和任务就是消费者在营销互动过程中，是否能较好地理解营销信息，在过程中获得乐趣和成就感，这也是虚拟现实营销设计的关键。
消费者曾经具备的产品经验和品牌知识会对他们接收信息的态度和理解力产生一定的影响。虚拟现实营销为消费者提供了隔绝外部信息的条件，用户在使用过程中相比传统营销来说，耗费了更多的精力。与品牌在消费者认知中匹配度较高，或者与消费者日常产品使用经验和知识储备相关度高的营销内容，可以降低用户在虚拟现实营销中的认知投入，在玩乐过程中更容易理解游戏中的品牌信息。一些研究显示，人们还可以提取以往的记忆和现有的信息来源进行对应来完成认知。对于人们接触过或真正经历过的环境和事件，人们不再需要消耗过多的认知和理解能力就能够快速提取出过去熟悉的经验和记忆。而对于那些来自单一的文字、图像、声音等形式的非一手信息来源，就需要个体消耗大量的阅读、分析、总结、转化等认知投入才可以获得相对完整和深刻的经验。所以，在虚拟现实营销的设计中，要考虑消费者以往的认知程度，根据消费者的生活经验以及对于品牌和产品信息的接受度来调整创意，尽可能模拟消费者可能已有的体验和经历，以增强消费者对营销内容的情感共鸣，提升消费者理解和接受信息的程度。
此外，虚拟现实技术的交互性使其先天就具备了进行游戏化设计的潜质及可行性。通过虚拟现实营销的游戏化，可以大大提高消费者在营销当中获得的乐趣。尤其对于有着大量丰富游戏经验的年轻群体来说，游戏化的传播形式能够降低他们对于广告的心理抵触，更容易创造更为丰富的愉悦感和心流体验。
消费者在与品牌虚拟世界进行互动的过程中存在着探索和发现，这就形成了挑战及对技能的要求。技能和挑战的平衡与否往往因人而异，因此让用户在VR营销过程中能够产生并维持心流体验，在设计当中需要适当应用游戏化的策略，在营销内容中可以结合营销主题，隐藏一些内容、功能、特性，以待用户去发现，从而激发用户的好奇心和探索欲，融入多种多样的激励因素，让用户获得更大的成就感及荣誉感，进而提升其持续的参与热情。相比于游戏失败的玩家，游戏获胜的玩家会产生更多的心流体验，进而增加他们在游戏中的投入度以及对游戏中品牌的评价和消费。因此，品牌在进行虚拟现实营销的设计和实践中，应根据目标人群的特征来进行难度不同的内容设定，以迎合目标消费者的接受和理解能力，让消费者在接收营销信息的同时获得完成目标的满足感和自信心。
5G时代的来临，为虚拟现实的普及和大众化带来了更多可能性。高速率和低延时的传输特性能够显著提升虚拟现实用户的体验，“5G+云渲染”大幅提升应用显示效果，降低硬件成本，虚拟现实技术将更大量的被应用于消费市场，虚拟现实营销会日渐普及。未来，品牌只有不断通过创新和优化虚拟现实营销设计，才能够更好地应用虚拟现实技术这一利器，达到事半功倍的营销效果。
参考文献：
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[责任编辑：艾涓]
收稿日期：2020-11-13
作者简介：张牧，女，深圳大学艺术学部-美术与设计学院讲师，硕士，主要从事设计管理与创意策划研究。
虚拟数据库设计论文范文第4篇
摘要：针对快速捕捉赛场中裁判员手势判决跟踪问题，依靠图像的动态手势跟踪虚拟现实交互技术，研制了一种基于惯性传感技术的裁判员手势控制器，并进行了相关实验验证。该手势控制器由安装在手部、小臂和大臂的13个传感器节点组成，可用于计算机快速捕捉到裁判员对赛事的判罚，进而与虚拟空间中的物体进行交互。实验结果表明，该手势控制器能够准确地跟踪裁判员手姿势，进而控制虚拟手完成虚拟各类手势等交互操作。
关键词：虚拟交互;裁判员手势;惯性传感
文献标识码：A
0 引言
裁判员作为体育比赛中负责赛场只需的任务，其主要依靠手势行使规则赋予的职权[1]。针对裁判员手势的跟踪研究是快速判断比赛结果的重要依据。虚拟现实（Virtual Reality，VR）作为目前虚拟空间并与之交互的三维环境模拟系统，是视觉表达最为完美的艺术表现形式，具有很强的沉浸感[2]，且已经在军事航天、康复医疗训练、游戏、室内设计、工业仿真、教学等从军事到民用等诸多领域得到了广泛应用[3]。裁判员手势输入具有迅速、直观的特点，主要分为基于数据手套的静态手势识别[4]和基于图像的动态手势跟踪[5]两类。数据手套能够准确地识别出手势信息，但是手势被限制在固定点，属于静态手势，而且柔性传感器成本昂贵、容易损坏[6]。基于图像的动态手势跟踪是基于实时图像处理技术实现的，該方法能有效快速跟踪裁判员手部的运动，但是算法实现难度大[7]，而且容易受到赛场摄像机视场以及光照条件的限制。
近年来，随着微惯性传感技术（MEMS）的不断发展，惯性式动作捕捉技术逐渐成为研究热点[8]。国内外对惯性传感技术在手势跟踪方面的研究主要集中在主从控制[9]、人机交互[10]、康复医疗[11]等领域，而且这些研究大多针对静态手势识别。从交互的角度来看，静态手势识别适用于指令式操作，属于单向输入，一般用于流程控制;动态手势跟踪适用于交互式操作，可用于操作虚拟空间中的手势。
从虚拟现实输入的角度出发，针对裁判员动态手势跟踪，提出了一种基于惯性传感技术的手势控制器，并加入了振动反馈。该控制器不仅可以为虚拟现实提供手势跟踪，而且可以提供触觉反馈，使得虚拟交互变得更加真实自然，且快速获取裁判员对赛事判决。
1 整体方案设计
1.1 功能需求
在体育赛事中，裁判员通过手势去表达比赛结果的判决，手势表达在赛事中具有非常重要的意义。在人机交互中，手势输入作为一种新型交互手段，具有生动、形象和直观的特点，可以为研究裁判员手势提供非常自然的交互体验。
针对虚拟交互的动态手势跟踪方法主要有两类，一是基于图像的动态手势跟踪方法[12]，该方法对摄像机视场中的图像进行实时处理，但是当赛场中众多运动员同时交互发生遮挡或受到空间中其他物体的遮挡时，动态手势跟踪会失去效果。另一类是基于惯性传感技术的动态手势跟踪方法[13]该方法不受光照、背景、空间等外部环境的限制，不存在遮挡问题，而且具有实时性好、灵敏度高、动态性能好等优点，非常适合应用在多人互动的虚拟交互环境中。
针对虚拟交互设计的裁判员手势控制器应该具备以下功能：（1）适用于虚拟交互，具有可拓展性，未来可用于现实赛场;（2）具有触觉反馈功能，可用来感知操作对象;（3）穿戴方便，且性能要稳定可靠。手势控制器中增加的触觉反馈功能可以增强互动感，考虑到舒适性、体积限制等因素，拟采用振动触觉反馈方式。
1.2 传感器布局方案设计
图1所示为人手骨骼解剖结构图。手掌骨骼主要由掌骨、近节指骨、中节指骨和远节指骨构成。其中除大拇指外，其他四指均由远节指骨、中节指骨和近节指骨构成。手指的弯曲由三节指骨的旋转运动来实现，其中除大拇指外其余四指主要依赖近节指骨和中节指骨的主动运动。由于远节指骨的自主运动范围极小，而且它与中节指骨在运动上有一定的附属关系，因此在手势跟踪中，远节指骨的数据常常根据中节指骨来计算出，而不需要在远节指骨上安装传感器。大拇指的运动是由远节指骨和近节指骨的运动来共同完成的。因此，在手掌部分，每根手指需要安装两个传感器，同时手背处也需安装传感器来检测手的空间翻转、俯仰运动，则手掌部分共需11个传感器。
人手在空间中的运动范围可以抽象为：以肩关节为原点，臂长为半径的球形空间（在不考虑关节运动限制的情况下）。当前设计出的包含11个传感器节点的手势控制器所控制的虚拟手被限定在固定位置，属于静态手势识别。因此，参照人手的运动特点，在大臂和小臂处增设传感器节点，以肩关节为原点，大臂、小臂和手掌共同作为运动捕捉对象，通过关节间的旋转构造出人手的空间运动姿态。在单手手势控制器中，共需13个传感器，最终的传感器布局方案如图2所示.
2 姿态解算原理
2.1 捷联惯导系统
在捷联惯导系统中[14]，导航坐标系为n，即地理坐标系，一般采用东北天坐标系。由运载体的机体轴确定的坐标系为6，一般称为载体坐标系。根据欧拉旋转定理可知，载体坐标系相对于导航坐标系的转动可通过三次独立的旋转来实现。初始时载体坐标系与导航坐标系重合，设旋转轴依次为：-Zn→Xn→Yn，得到的旋转角依次为：偏航角ψ，俯仰角θ，横滚角φ。初始时载体坐标系b与导航坐标系n重
2.2 空间旋转四元数法
表征空间旋转的方法主要有欧拉角法[15]、方向余弦法[16]和规范化四元数法[17]。其中欧拉角法仅用三个旋转角参数（ψ、θ、φ）进行描述，计算简单，但是会出现奇异值，造成万向节死锁，不能用于全姿态的解算。方向余弦法可用于全姿态解算，但是需对九个方程求解，计算量大，不适合实时解算系统。规范化四元数法相对于方向余弦法而言，计算量小，动态响应快，对处理器性能要求低，且不会出现欧拉角法涉及到的万向节锁，是空间全姿态解算方法，因此在惯导系统中应用较为广泛。四元数的复数形式表示为：
2.4 基于互补滤波器的四元数姿态解算方法
在姿态解算中，利用加速度计和磁力计可以直接解算出姿态信息，静态时准确性较好，但是容易受到外界加速度及磁场的影响，动态性能较差。陀螺仪动态响应特性良好，但是直接用于积分会累积误差，精度也不高。为了获得较准确的运动信息，同时兼顾动态性能，拟采用滤波算法融合这三个传感器的数据，以提高解算精度和系统的动态性能。最常用的滤波算法有卡尔曼滤波和互补滤波两类。卡尔曼滤波是一种最优估计方法，计算过程中涉及到大量代数运算和矩阵求逆，运算量很大，对处理器性能要求较高。相比之下，互补滤波具有计算量小、实时性好、对处理器性能要求不高等特点，而且在载体变化率较小的情况下，互补滤波的效果比卡尔曼滤波更好。综合考虑，选择采用互补滤波算法来进行数据融合。姿态解算流程如图3所示：
3 硬件设计
3.1 传感器节点设计
传感器节点的硬件电路架构如图4所示，包括微处理器及外围电路、三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁强计。
传感器节点的功能是采集当前传感器原始数据，进行数据融合处理得到姿态数据[19]（四元数），最后将姿态数据输出到数据采集板。由于该节点要安装在手指上，因此其尺寸必须满足微型化要求，且不能影响手指的正常生理活动。
微处理器采用ARM Cortex -M3内核的STM32F103系列微处理器，该处理器内部集成了IIC接口、USART接口以及CAN控制器等，提供了多种数据传输方式。处理器外围电路主要包括供电（3.3V）、复位、晶振以及通讯相关接口部分。姿态传感器采用MPU6050芯片，该芯片是集成了三轴加速度计和三轴陀螺仪的6轴运动处理组件，消除了加速度计与陀螺仪安装轴误差带来的影响，减小了封装空间，且该芯片内部集成了nc接口以及辅助nc接口，能够挂载额外的传感器，如磁强计或气压计。三轴磁强计采用HMC5883L芯片，该芯片体积小集成度高，具备nc接口，航向精度能精确到10至20，使用简单且成本较低，充分满足了设计需求。
3.2 触觉反馈设计
由于手部体积限制，考虑采用振动来提供反馈，即在传感器绑带的内侧（手心一侧）增加微型振动马达（如图6所示），连接到微控制器10处，通过PWM输出来调节振动强度。当虚拟手与虚拟物体接触时，将接触信号反馈到对应的微控制器，微控制器进而驱动微型马达振动，为操作者提供一个触觉上的接触反馈。
3.3 节点实物图
3.4 数据采集模块设计
数据采集模块的硬件电路架构如图7所示，包括微处理器、串口芯片、WIFI模块、CAN收发器。
数据采集模块的功能是接收各传感器节点的姿态数据并打包处理[20]，然后通过有线（串口传输）或无线（WIFI）传输的方式发送到上位机中。传感器节点内已经集成了CAN控制器，每一个CAN控制器都对应一个CAN收发器，二者配合实现CAN总线的数据传输，即实现了各传感器数据的采集。数据采集模块内主要包括处理器、CAN收发器、WIFI模块、USB转串口芯片及外围电路，其中处理器采用STM32F103系列微处理器;WIFI模块采用正点原子[21]的HLK-RM04模块，CAN收发器采用SN65HVD230芯片，该芯片采用3.3V供电;USB转串口芯片采用CH340G芯片。
4 软件设计
4.1 软件处理流程
（1）传感器节点内处理好传感器数据，经由CAN收发器与CAN总线连接，将姿态信息发送到CAN总线上;
（2）数据采集模块内的处理器STM32F1系列经CAN收发器从CAN总线接收姿态信息;
（3）当处理器接收到全部13个节点数据后，将数据进行打包处理，然后经由有线（串口）或无线（WIFD的方式发送至控制主机（即计算机）。
（4）控制主机对姿态数据进行解包，并将数据与骨骼相对应，操作虚拟手运动，当虚拟手与虚拟物体发生交互作用时，触发反馈信息，同时将该信息发回到处理器，进而驱动振子振动，为使用者提供振动反馈。
4.2 虚拟平台设计
采用PC机作为控制主机，选择Unity 3D软件作为虚拟平台。Unity 3D是由Unity Technologies开发的一个专业游戏引擎，其具备跨平台发布、高性能优化、高性价比、高级游戏渲染效果等特点，应用范围非常广泛，也是目前主流的一款VR开发平台。
在场景建模方面中，本文采用了从外部直接导入模型的方式，将在3DS MAX软件中建立的模型.max文件直接导入到Unity中使用，被导入的信息包括物体的空间位置、材质、关节信息等。
4.2.1 虚拟手模型驱动
在裁判员手势活动中，以手臂运动为例来说明，手指可以独立运动而不影响手背、小臂、大臂的运动;但是，当大臂、小臂、手背运动时，手指必然会随之运动而改变手指的空间位置。因此，在运动捕捉的过程中，我们以大臂终点肩关节为基本根关节，小臂肘关节为子关节，手部腕关节为次子关节，各手指关节同一指节的地位相同，依照图9所示的次序驱动各个关节运动。
Unity 3D中支持脚本语言C#和JavaScript，通过选择合適的脚本，可以完成数据通信、模型控制、场景变换等不同的功能。本方案中，选择C#脚本语言作为开发语言，Unity中封装了大量的API函数供开发者调用。通过GameObject.Find O函数获得指定游戏对象，进而用Quatemion（四元数）类下的API函数去处理由串口或WIFI读入的姿态数据（四元数），从而驱动指定游戏对象做相应的运动。
4.2.2 坐标系转换
由串口读入的数据是在地理坐标系n下的载体姿态数据，由于Unity中有世界坐标系和局部坐标系的概念，世界坐标系是固定在Unity中一切其他坐标系的总参考，因此经串口读入的数据需要进行坐标转换，转换步骤如下：
（1）首先通过Quatemion类下的旋转函数将虚拟手臂的坐标系旋转到与世界坐标系重合;
（2）真实手臂相对于东北天坐标系的初始姿态与虚拟手臂相对于Unity中的世界坐标系的初始姿态重合，进行初始化;
（3）通过配置运动函数及参数，使得真实手臂运动来驱动虚拟手臂同步运动。
4.2.3 弯曲检测
弯曲检测可以模拟出现实环境中物体碰撞到障碍物时产生的反应。在Unity3D中，要产生弯曲的效果，必须为操作对象添加刚体属性（Rigidbody）和碰撞器（Collider）。当为虚拟手臂添加组合碰撞器和刚体属性后，手臂可以在虚拟空间中与其他物体产生联系，进而可以设计弯曲、抓取等交互实验。在Unity3D中，通过MonoBehaviour.OnTriggerEnter和Mono Behaviour.OnCollisionEnter可以设计出各类弯曲情形的组合。
5 实验设计
5.1 初始化
裁判员穿戴好传感器设备后，上电进行初始化。待初始化完成后，手部运动可以控制虚拟手同步运动，如图10、图11所示。图10为手掌展开状态，图12为握拳状态。
5.2 弯曲实验
在虚拟空间中创建立方体，并增加碰撞体表面。在手臂皮肤表面创建组合弯曲体，当手臂皮肤与立方体接触时，会触发弯曲，弯曲实验如图13、图14所示。图12表示手指在移动过程中即将与立方体接触但还未接触到时的状态;图13表示手指拨动立方体后的状态，接触的瞬间振动马达会振动产生反馈，立方体受到碰撞后旋转向上运动（此状态下未增加重力约束）。如果没有在立方体表面和手臂皮肤表面增加碰撞体表面，则手指在触碰到立方体后会穿透立方体表面，而没有相对运动的产生，也不会产生碰撞效应。
5.3 抓取实验
在虚拟空间中创建虚拟小球，并增加弯曲体表面。实验者操作虚拟手来完成小球的抓取，抓取实验如图14、图15所示。图14表示手指在移动过程中靠近小球但还未接触到时的状态，此时小球颜色为白色。图15表示手指抓取到小球时的状态，此时小球颜色变为红色，表示手指抓取到小球，且手指内侧的振动马达开始振动从而为用户提供一定的触觉反馈。在抓取状态下，小球可随手指在空间中移动。
6 结论
针对虚拟交互设计的裁判员手势控制器立意较新颖，能够流畅地完成动态手势跟踪及虚拟交互。在比赛场地中且不需要苛刻的实验环境条件下，该控制器稳定可靠，佩戴舒适，能够较好地满足裁判员手势跟踪的操作需求，并且还可用于快速获取裁判员对赛事判决，具有广阔的现实应用前景。
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虚拟数据库设计论文范文第5篇
摘要：随着三维技术的发展，三维虚拟展示将取代二维展示而成为主流。为了积极响应习近平总书记文化建设和文化保护传承的号召，让大众能够近距离触摸文物，基于Unity3D进行虚拟展示开发，以西藏法器类文物为例，通过三维激光扫描采集、照片建模、3ds Max三维建模等方法建立法器三维模型，用UGUI设计制作三维展示交互界面，用C#语言来实现文物移动展示、旋转缩放展示等功能，搭建了一个既能还原法器样貌，又能突出展示法器的模型，也可以让游客有着全方位观看体验的展示系统，并可通过网络、移动终端发布观看也可和实地展览。
关键词：虚拟展示；3ds Max；Unity3D；文物
0引言
目前文物展示方式的发展方向由于文物的珍贵性和復杂性开始在虚拟展示的方向探索发展。在信息科技迅速发展的今天，互联网是最便捷的知识获取地带，利用新技术来重建出虚拟逼真的历史文物，为展示历史文物提供一条崭新方便的道路。新时代的虚拟现实技术既开阔了观看者的视听感应能力，还改变物体的形态和产品服务方式。国家对虚拟技术的应用给予高度关注，并对文物保护的应用也起到了重要作用，而且提供了文物展示、保护、研究的更多方式，更有效缓解历史文化资源的保护和利用之间的矛盾，这样不仅可以扩展历史文化资源的信息传播的范围，也为文物展示技术的事业发展提供更加先进的科技支持。运用虚拟技术，全面、大量地展示了文物，既能使文物保存更加安全，又可以长远的保存文物。虚拟现实与网络的结合，将文物的展示和保护水平提升到一个新的层次，并为文物的展示和保护提供新的渠道。利用虚拟技术的优势，可以更全方位，更加立体的，形象逼真的进行文物展示，因为它对于所有人展示出来的是视觉上的强烈冲击，尤其是对于外在表现十分重视的展示行业，可以帮助文物迅捷地迈入虚拟时代，进一步实现新时代的文物展示新方法[1]。
1虚拟展示概述
虚拟展示的方式目前主要有二维和三维两种形式。而二维展示是基本的图形技术，通过二维影像的形式对物体进行虚拟展示，但基于二维图像的局限性，人们对物体的认识并不形象生动，对物体的认识也不能充分地展现出物体的外貌和特征，偏于主观的想象。实现对物体三维模型虚拟展示的设计和流程一般是，先通过三维扫描仪器获取物体的三维数据；二则利用3D建模软件建立物体的3D模型；然后使用3D渲染技术设计、3D交互设计以及各种虚拟技术，最后构成物体的虚拟展示平台。本论述使用的三维虚拟展示技术Untiy3D，是目前用于游戏制作的引擎之一，由于它跨平台应用性良好，可以实现实时三维影像创建和可视化展示，被很多行业用于产品的可视化虚拟仿真设计和展示系统的研究中，并取得了良好的成果。Unty3D在图形表现处置上面，拥有高度优化的图形渲染通道和内建的NVIDIA PhysX物理引擎，通过GUI粒子系统、声效等辅助手段模拟物体二维空间下的运动和碰撞，能够给用户真实反馈。Unity3D能和主要的相关程序实现协同工作并支持主流的文件格式。Unity3D作为42%的用户使用率，广泛应用于在VR，AR，MR，游戏及虚拟仿真领域[2]。
2三维模型准备
2.1三维建模
根据藏传佛教法器的不同材质采用不用的三维建模方法，使用三维激光扫描采集、照片建模、3ds Max三维建模等方法建立藏传佛教法器三维模型。
三维激光扫描建模方法需要依靠三维激光扫描仪实现信息数据的搜集，例如手持式三维激光彩色扫描仪VIUscan，可以准确真实的呈现物体效果，使扫描过程更加便捷，并且界面非常易于操作。扫描流程：首先需要工件准备贴好定位点，确定好参考位置，其次打开应用程序VXelements调整参数设定，新建项目，点击扫描，即可开始扫描，配置传感器，然后调入定位点，获得数据，保持好合适的扫描距离，就可以编辑扫描数据，扫描结束后保存为.obj格式文件，保存结果。
照片建模则是使用手机或者数码相机等拍摄工具，拍摄原始图像集，比如PhotoScan软件照片建模流程，先对拍摄照片进行简单的筛选，删除模糊不清、不能使用的照片。然后打开PhotoScan软件，选择工作流程添加上所有照片的文件夹，将经过筛选的照片导入。即可在软件中将照片进行对齐，在这一步可以对质量进行选择，为了得到更好、更精确的效果，建议全部选择“最高”质量。继而可以根据工作流程继续下去，再进行密集点云的建立，密集点云的生成影响着后期生成面片的效果，点云如果越密集，生成的面片数就会越多，最终呈现的效果就会越逼真，在密集点云生成以后，就是模型的生成，在软件中，选择生成网格、生成纹理，这是一个模型最终建立的过程，后台通过之前已经建立的点云数据进行生成，就可以得到使用的模型[3]。
而对于照片建模无法实现的法器建模就需要采用到3ds Max软件三维建模，可以实现各种材质效果，操作简单，且运用面非常广，渲染效果好。3ds Max内置几何体多由参数控制，通过对参数的调整可以调整几何体形态。通过两个及以上模型的运算，建造出其他不同的模型。利用3ds Max软件进行进一步三维建模的细化工作，处理模型的一些细节，比如做出来与原物体不较光滑，则可以把物体的面设多一些就，或者用smooth修改器进行修改，使之更加贴近于真实形象。
2.2模型导出
完成三维模型后，首先将3ds Max里的文物三维模型导入到Unity3D软件中，接着做纹理贴图和交互等工作，因为Unity3D支持多种外部导入的模型格式，如. FBX，.dxf，.obj等格式文件，所以需要将3ds Max中的法器模型导出到.FBX格式，就可以导入到Unity3D了。然后在3ds Max中法器三维模型导出过程，可以基本分成以下几步，首先单击开始按钮，执行导出选项，在导出的文件夹对话框里选择Autodesk（*.FBX）为保存类型，指定的保存路径是该FBX文件的命名且保存，然后软件在保存之前会弹出“FBX导出”对话框，如图1所示。参数如果没有特殊要求则保持默认不变就可以，即成功将法器模型的FBX文件成功被导出。然后将3ds Max软件成功导出的三维模型文件，直接添加到项目资源文件夹中，Unity3D会将其显示在Assets面板中。
3系统需求分析
3.1用户需求分析
虚拟文物展示可以称为游客与实体文物的连接的绳索，能把游客和文物放到同一个精神世界里，可以延申和扩展实体展示更多的精神内容。简单的图片或者固定展示方式，在科技迅速发展的今天已经满足不了用户的文化需求，展示需要把用户更好的体验放在首位，运用先进的数字技术，方便了操作方法，不同角度灵活的展示，各个不同视角的观看方式等虚拟技术展现手段，也可以触发人们对展品更浓厚的兴趣。
3.2功能需求分析
普通的展示形式大部分为文字、图片、实物等静态并且单一的方式，而在虚拟技术的支持下，我们可以尽可能的增加物体全方位展示的功能，更加有利于法器得到全面的展示，这样可以真正擺脱展示面单一上的局限，更好的让人们观看到整体。因此，为了达到用户的需求，将法器三维展示系统分为进行旋转、缩放、切换等基本操作[4]。
3.3文化需求分析
文物展示对于历史传承和文化传播有着非常关键的影响。在进行历史文化探究的时候，对文物进行展示也是对文化遗产内涵的更深理解，文物展示既是对历史更好的见证，更是民族文化继承发展的桥梁。通过虚拟展示可以让游客在一个有着友好、清晰脉络的界面下，舒适简单的观看逼真的虚拟文物展品，也可以根据自己的爱好来选择感兴趣的物体进行细节上的详细观察，不仅可以更加有力量地引导游客了解法器类文物，逼真的展示出文物原貌，提升了展示效率[5]。文物虚拟展示通过自身的展示宣传功能，对文化遗产的保护、管理和重新研究起着非常关键的作用[6]。
3.4系统开发流程
根据对用户需求和功能设计的分析，确定了系统开发流程图如图2所示，首先研究并整理了文物保护到三维立体建模的资料，之前照片建模和3ds Max对法器进行三维建模，然后导入到Unity3D软件，Unity3D在导入fbx时，会根据建模时Max的物理尺寸，将模型以3dMax中的物理尺寸大小呈现在Unity的虚拟世界中。建立展示天空场景，借助c#脚本语言来实现移动展示、旋转缩放展示等功能，建立起既可以还原法器样貌，突出的展示法器文物模型，让游客全方位观看体验的展示系统。
4虚拟展示
4.1展示主界面
展示界面包含了用户可能点击移动的所有方向，操作页面简明大方，展示界面如图3所示。
天空盒背景设计，就像6个正方形，围起来正好是一个立方体盒子。本论述天空盒设置方法是，在场景中添加天空盒，这么做可以避免在多摄像机中切换摄像机而导致的天空显示不一致。windows里在Lighting面板中点击Scene，就可以看到Skybox的选项，将天空盒材质赋予即可。
4.2法器切换展示
法器切换功能是展示的基本功能，所有法器通过左右键可以来回切换，法器切换功能及其文字介绍如图4所示，使用脚本如下。
4.3旋转缩放展示
法器缩放功能可以随时调整法器的大小进行观看展示，通过鼠标滚轮来回放大缩小，法器旋转展示功能，与传统的静态图片展示相比，它给到游客效果是一个3D动画如图5、图6所示，就能让游客了解到法器的每一面，能真实的观看到法器的每个角度跟细节，大大提高用户的体验度。此功能用到Rotate函数，脚本如下所示。
5结论
本论述基于Unity3D的西藏法器虚拟展示系统初步实现了对西藏法器类文物的全景展示，对比法器的实物与虚拟展示的效果，可以发现，能够高度还原法器展示的基本外形信息。与其他的展示方法相比，通过unity3d引入虚拟现实技术的展示效果，其物体的还原度基本满意，可以给游客真实见到原物体的感觉，能够给人们带来更强的生动性和吸引力，并为虚拟展示系统的设计提供新的思路和方向。
随着数字化技术的进步与发展，在虚拟展示这一新兴领域，慢慢推动着互动展示设计往更加丰富多彩的方向，也促进了虚拟文物展示技术的进一步更新。虚拟互动展示可以将虚拟的场景与真实场景完美的融合在一起，使游客在观看展示过程中，任意的欣赏着，架起来一个无形的沟通桥梁，对未来的数字化保护和文化传播有重要意义。
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虚拟数据库设计论文范文第6篇
摘要：随着我国经济社会的不断发展进步以及各行业改革的逐渐深入，现阶段虚拟现实技术在室内设计中的应用已经得到越来越多的重视。在室内设计产品展示过程中，选择更加适当的方式，在目标客户面前进行更加清晰且直观的呈现，可以更好地获得用户支持，促进室内设计目标的实现。同时，还可以促进目标客户或设计人员之间的高效充分交流。在室内设计不断发展过程中，应用虚拟现实技术可以促进实现基本目标。本文对虚拟现实技术在室内设计中的应用进行了简要分析，以促进现代室内设计水平的提升。
关键词：虚拟现实技术;室内设计;应用开发;分析研究
1.前言
随着先进科学技术的不断发展，当前阶段我国室内设计行业已经实现了与多种类现代科学技术的有效融合和发展。在室内建筑行业发展过程中，与建筑设计、装饰设计以及艺术设计等都已经取得了较为显著的关联性。从当前阶段我国室内设计行业综合发展历程角度分析可以看出，做好设计工作需要设计人员与目标客户之间进行充分且及时的信息交流与沟通，以避免设计风险上升，降低总体能耗水平，进而提升室内设计行业整体设计工作成功率。当前阶段，虚拟现实技术逐渐发展并完善，这一技术在我国室内行业的合理应用可以帮助实现行业目标，促进行业发展。因此对虚拟现实技术在室内设计中的应用进行研究分析具有重要的现实意义。
2.现阶段我国虚拟现实技术在室内设计中的应用分析
我国虚拟现实技术在室内设计中的应用分析具有一定的系统性和复杂性，具体而言，我们可以從以下方面展开分析和探索：
2.1 虚拟现实技术在室内设计效果图渲染处理中的应用
虚拟现实技术在室内设计行业具有较为广阔的应用空间。当前阶段，随着这一技术的逐渐完善，其在室内设计效果图渲染处理中的应用就获得了广泛好评。例如，在运用3D软件渲染设计输出全景效果图文本的前提下，专业工作人员可以通过全景式工具处理软件完成对虚拟现实空间效果的设计环节。借助先进科学技术和互联网设备，相关工作人员可以将设计完成的效果图文本上传到网络，目标客户可以通过网络和计算机设备在客户端进行下载和观看。同时，还可以借助硬件设备如鼠标等任意调整效果图的控制方位，进行多角度且变换距离的观看。
随着先进科学技术的不断发展以及虚拟现实技术的创造性引入，当前阶段我国室内设计行业发展过程中实际设计形成的全景效果图可以支持观察者通过多个角度开展更加细致且直观的观察与分析，这一改变有效解决了我国室内设计行业传统设计效果图单一观察视角的局限性，在实际运用过程中获得了较为良好的实践效果和使用效果。
2.2 虚拟现实技术在室内空间设计中可操作性的应用
在我国室内设计行业发展过程中，对室内空间结构布局进行科学且合理的设计是开展室内设计工作过程的重要环节，必须加以重视。而现阶段虚拟现实技术的成功运用和引入，使得室内设计工作者可以在空间布局结构安排过程中更加直观的感受到最终的设计效果。这些改变可以使得专业室内设计者有效规避传统设计过程中的局限性，进而有效提升当前阶段我国室内设计工作整体质量，促进我国室内设计行业长远发展。
对室内设计专业工作者而言，在空间布局过程中运用虚拟现实技先进科学技术结合形成的模拟空间结构，布局场景可以投射到现实空间。同时设计工作者还可以对家居产品以及附属部件的摆放位置和空间朝向等进行更加合理化的设计和更加科学的调整。同时，专业设计者可以与目标客户之间开展更加有效且直观的沟通和交流，使得设计者更好地满足客户提出的多样化需求，对已经形成的初始设计方案进行更加具有针对性的修改和调整，促进最终室内设计效果质量得以提升。
3.结束语
综上所述，随着我国经济社会发展水平的不断提升和当前阶段设计行业改革的逐渐深入，虚拟现实技术在室内设计中的应用得到了越来越多的重视。虚拟现实技术是现代科学技术不断发展的成果，这一先进技术成果在我国室内设计行业中的应用具备显著的积极效用。当前阶段，虚拟现实技术在室内空间设计效果图渲染处理中的应用和在空间设计可操作性方面的应用都得到了较好的整体回馈。从整体而言，虚拟现实技术在我国室内设计行业过程中的应用不仅仅有利于实现目标客户和专业设计人员之间更好的交流与沟通，同时还有利于提升专业设计人员的设计水平，借助先进科学技术更加直观的体会室内设计最终效果，进而保证室内设计最终质量。对于目标客户群体而言，随着先进互联网技术的不断发展，目标群体可以借助网络系统更加直观且及时的感受到最终设计效果，使得建筑行业和客户都更好地满足自身需求。
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作者简介：王琰萍（1972-3），女，山东潍坊人，硕士，讲师，主要从事室内设计教学工作。