虚拟制造技术论文范文第1篇

关键词：虚拟制造技术；建模；仿真；发展趋势

中图分类号：S220.6 文献标识码：A

0 引言

随着全球化经济和计算机技术的高速发展，传统制造业开始了根本性变革。虚拟制造技术应运而生。它通过计算机建立虚拟和仿真环境对产品的设计开发、制造、装配等各方面进行模拟运行并实现，预先发现各种问题，完成产品的一次性制造成功。因此虚拟制造技术是现代制造技术发展的必然趋势。

1 虚拟制造技术的国内外研究现状

虚拟制造技术应用前景诱人，以美国为首的西方工业国家在95年前已基本完成应用基础技术的研究，正向实际应用全面过渡。目前已在飞机、汽车等领域获得了成功的应用，如波音777全面采用虚拟制造技术，其整机设计、部件测试、整机装配以及各种环境下的试飞均是在计算机上完成的，使其开发周期从8年时间缩短到5年。福特和克莱斯勒公司与IBM合作开发的虚拟制造环境用于其新型车的研制，开发周期由36个月缩短至24个月。由此可见，国外的研究已经趋于成熟。

我国科研机构、高等院校和企业目前正处于理论体系初步研究阶段，与国外相比还有很大差距。

2 虚拟制造技术的内涵

2.1 虚拟制造技术的定义

虚拟制造技术是以虚拟现实和仿真技术为基础，在计算机上实现产品从设计、加工和装配、检验、使用整个生命周期的模拟和仿真。这样可以模拟出产品及其性能和制造过程，优化产品的设计质量、制造过程、生产管理和资源规划，以达到产品开发周期和成本的最小化[1]。

2.2虚拟制造技术的特点

虚拟制造技术可以对生产制造对象以及企业管理过程进行全面的模拟。特点如下所示[3]：

（1）模型为本

虚拟制造采用计算机仿真建模，所以必然涉及到产品模型，环境模型，过程模型。产品模型包含全部的产品信息；环境模型包括各种工装，厂房以及对产品起支撑及支持作用的信息；过程模型包含研发设计、工艺路径、加工参数、装配可行性、干涉检查、静动力学分析等信息。

（2）信息集成为本

虚拟制造技术的根基是仿真技术，所以它必须实现各种仿真软件的兼容，包括产品模型、环境模型、过程模型之间的信息集成。

（3）高精度仿真为本

高精度的仿真需要必然要求实现高准确度、高可信度、仿真结果的生成主要是依靠模型的VVA（Verification Validation and Accreditation）技术来实现。

2.3虚拟制造技术的关键技术

建模技术[2]

虚拟制造技术首先要通过对制造过程的统一建模才能用计算机仿真，所以建模技术是虚拟制造技术的基础支撑技术。

仿真技术

仿真就是将制造过程中建立的模型用计算机分析优化。包括产品性能仿真、生产规划仿真、实际制造过程仿真等。

控制技术[4]

控制技术指建模过程、仿真过程所用到的各种管理、组织与控制的技术和方法。包括模型部件的组织、调度策略及交换技术，仿真过程的工作流程与信息流程控制，成本估计技术。动态分布式协作模型的集成技术冲突求解及基于仿真的推及技术模型及仿真结果的验证和确认技术。

3 虚拟制造技术的发展趋势

随着制造战略的发展， 虚拟制造技术在产品制造、设计、装配等方面的应用已经越来越广泛。它也逐步从局部应用转化成向集成应用发展，在复杂的高科技产品的开发设计过程中逐步加大对基于虚拟现实技术的虚拟制造技术的应用。

4 结语

虚拟制造技术是一项极具发展前景的技术，它是多学科、多技术的综合产物，可以提高产品质量，缩短生产周期，提升企业的效益，从而增强企业的竞争力。随着我国对虚拟制造技术研究的深入，其广泛应用的趋势会日益明显，终将成为企业发展的必由之路和必然选择。

参考文献

[1]文明珠.浅谈虚拟制造技术及发展应用[J].信息与电脑·理论版,2010，(3)：21.

[2] 米宝山,李雪莉.浅析虚拟制造技术及应用[J].科技信息,2011，(21)：70,150.

虚拟制造技术论文范文第2篇

[关键词]虚拟现实技术 发展前景 汽车工业

[中图分类号]TP391

[文献标识码]A

[文章编号]1672-5158（2013）05-0230-01 虚拟现实技术概述 虚拟技术、计算机通讯技术与网络技术是信息技术最关键的三个组成部分，是21世纪科技的三大核心技术。自1962年美国Morton Heilig研制了街道虚拟器这样的早期VR技术产品以来，虚拟现实技术（Virtual Realty Technology，VRT）作为虚拟技术的重要分支，具有非凡的先进性和创造性，在近几十年内蓬勃发展，体现出了未来良好的发展前景。

VRT是在计算机图形学、计算机仿真、人机接口、多媒体以及传感器等技术的基础上发展起来的一门交叉学科.VRT利用计算机和电子技术来产生逼真的视、听、触、力等三维感觉环境，通过多通道用户界面，综合运用视觉、语音、手势等新的交互通道、设备和交互技术，以实现用户与虚拟环境中的对象的自然、并行、协作的人机交互。VRT产生的身临其境的交互式仿真充分体现了其“3I”特征，即沉浸感、交互性、想象性。这些优势都说明了虚拟现实技术在制造工业中具有巨大的应用潜力。近年来许多国家在虚拟制造领域开展了研究与应用，主要包括产品外形虚拟设计、产品布局的虚拟设计、产品的运动和动力学仿真、热加工工艺模拟、加工过程仿真、产品装配仿真、虚拟样机与产品工作性能评测、企业生产过程仿真与优化和虚拟企业的可合作性仿真与优化等方面。在产品的设计、制造、性能测试的过程中，克服了传统的文本和二维工程图纸单一且临场感较差等缺点，极大地提高了产品设计的一次性成功率，节约了时间，提高了产品竞争力，避免了开发实际产品以及实地性能检测带来的高昂的费用。

1.虚拟现实技术在汽车行业的应用

汽车工业相当发达的国家，尤其以美日德为代表，将虚拟现实技术运用于汽车的设计、制造、性能测试中，获得性能成本质量的最佳组合，保证了在汽车行业的绝对竞争力。与此同时降低了汽车设计的成本，提高了效率。

1.1虚拟设计技术

目前所采用的虚拟技术引入CAD环境，将便于模拟新产品开发过程中的一些性能，便于设计人员对产品的修改。设计人员也可以利用VRCAD系统，直接在虚拟环境中进行设计与修改。在对汽车的设计过程中，设计人员在交互环境的设计环境中，利用头盔显示器、具有反馈功能的数据手套、操纵杆、立体鼠标灯装置，将视觉、听觉、触觉与虚拟概念概念产品模型相连。在此过程中，不仅进行虚拟的合作，产生身临其境的感觉，而且可以实时地对虚拟产品设计过程进行检查、评估、实地解决设计中的决策问题，使得设计思想得到综合。在交互性的虚拟环境快速成型设备上，设计人员对虚拟设计模型的直接设计，提高了设计人员积极性与创造性。

1.2虚拟装配技术

对于汽车的零部件的设计可以通过CAD等软件得以实现，但是在现今大多数的汽车制造厂中，装配环节绝大部分都是靠实际的经验去实现，很多设计问题只有在装配的过程中才得以发现，而这往往会付出惨重的代价和昂贵的学费，也势必会使得汽车制造厂的利润下降和阻碍企业的发展。虚拟装配技术在此种『青况下应运而生。在虚拟的装配环境中，设计人员可以检查各零件之间的装配间隙和干涉，通过程序自动检测装配状态。通过相关设备辅助，实现对虚拟场景中零件的抓取、移动、装配等动作，大大地提高了设计人员的主动性、创造性。在虚拟环境中出现了装配问题，可以在计算机中更改模型并重新生成，自动更新装配图，切实有效地提高了实地的装配成功率，缩短了周期，降低了生产成本。

1.3虚拟实验技术

汽车虚拟实验就是把虚拟现实技术用于对汽车的实验研究中，通过交互改变车辆参数、道路状况、驾驶控制等实验条件和参数，虚拟真实实验，通过现代计算机分析得出运动数据，方便研究人员了解实验全过程，以及假设、验证理论的正确性。

汽车操纵稳定性是一个典型虚拟现实实验的例子。在建立虚拟系统的基础上，可以获得方向盘转角、横摆角速度、侧倾角和侧向加速度等能体现操纵稳定性的要特征参数。同时配合单移线实验的场景来动态观察车辆本身以及参数的变化。虚拟仪表的设置，让实验者更加精确的知道汽车运行中的参数的变化。在加强场景的沉浸感方面，开发了双视口的立体场景显示效果。在此实验中，综合不同工况对车辆性能进行了虚拟检验。

国内在汽车方面虚拟实验较为成功的有吉林大学的对汽车防抱制动系统（ABS）混合仿真实验。建立了用于硬件在环仿真的车辆模型、ABS液压系统模型等，并进行了硬件在环仿真实验。将ABS实际部件嵌入到软件环境中进行混合仿真，大大地扩展了软件仿真的功能。为ABS的开发和实验提供了平台。

2.虚拟现实技术的发展趋势

虚拟现实技术是上世纪80年代才兴起的一门综合性信息技术，远没有达到成熟的阶段，但是其惊人的生命力，让人们毋庸置疑在不久的将来，虚拟现实技术将渗透到信息系统的各个领域，改变人机交互方式。虚拟现实技术也大大满足了以用户为主体的要求。21世纪俨然是一个信息时代，网络与计算机已经十分普及，都已经融人了人们的生活、工作和学习中。这都必将促进虚拟现实技术的蓬勃发展。

与此同时，计算机图像压缩技术与现实技术的不断进步以及相应现实硬件的日趋完善，我们可以预测未来虚拟现实技术的发展动向，这种动向可以分为两个方向。一方面是朝着桌面级虚拟现实发展，尤其以商业领域。许多大型公司开发桌面级虚拟现实来展示教育培训以及仿真实验等。另一方面是朝着高性能沉浸式虚拟现实发展。可以用于很多高科技领域，例如航空军事训练，模拟实验等，由于某种特殊性以及追求方便和利润，择优进行仿真实验。目前国内外已经建成了许多商性能的沉浸式虚拟现实仿真系统。

3.结束语

虚拟现实技术经过几十年的发展，已经取得了长足的进步，其优越性及其顽强的适应能力都使得人们不断地发展新技术，促进虚拟现实技术的发展。21世纪是一个信息时代，知识就是力量这个真理得到了十足的验证。我国已经改革开放三十多年，整个社会正处于转型和发展的新时期，汽车行业作为我国制造业的支柱产业，其面临着诸多挑战和机遇。国际汽车市场的风雨变幻让人捉摸不透，要在竞争激烈的市场中立于不败之地，必须要依靠先进的设计、制造、实验技术，缩短设计和生产周期，降低实验成本，提高汽车产业的竞争能力和综合经济效益。虚拟现实技术就是这样一种能促使我国汽车产业发展的一项技术，其发展潜力不可估量。

参考文献

虚拟制造技术论文范文第3篇

【摘要】随着时代的发展，科技的进步，虚拟仿真技术在实训教学中的作用也越来越明显。虚拟仿真技术的应用可以有效地提高教学的质量和效率。本论文通过阐论虚拟仿真实训系统的虚拟仿真机器人机械臂模型用到的三维建模技术及软件（如Maya、Max等）、原理以及虚拟仿真技术的应用领域和发展趋势，从而研究它的价值和市场经济效益，并探析了虚拟仿真实训系统开发的技术在实训教学中的应用。

【关键词】虚拟仿真技术/平台；虚拟仿真训练系统；实训教学

一、虚拟仿真实训系统的三维建模技术及软件研究

虚拟仿真系统的功能主要体现在它可以让使用者借助于专用的视、听、触觉等具有感知功能的设备，进入仿真系统制造的虚拟空间，并且还能够与虚拟环境中的人和物体进行实时交互，从而感知和操作虚拟环境中的各种对象，最终达到身临其境的效果。它的组成主要是把计算机作为主要的部分，其次综合利用三维图形、多媒体、仿真等技术构建起一个逼真的虚拟系统。从它的组成部分和应用程序来看，虚拟仿真实训系统对三维图形的利用还是十分频繁的，因此我们应当对其进行重点研究。虚拟仿真实训系统在工业机器人上的应用设计主要是利用三维建模软件，通过虚拟现实标准语言建立虚拟环境中的实体模型表现出来，最后通过描述它们之间的结构关系，快速、真实地显示三维虚拟工业机器人，并为工业机器人控制系统提供一个研究观察平台。本段主要通过对虚拟仿真实训系统的三维建模技术及软件研究，来发现虚拟仿真技术的优点和研究其未来的发展方向。

Maya软件是美国Autodesk公司出品的世界顶级的三维动画软件，通过对Maya软件的运用，能够使虚拟仿真实训系统在一定程度上提高制作三维动画的效率和品质，调节出仿真的角色动画，使其得出更加真实的效果。这是因为Maya软件不仅仅包括一般三维和视觉效果制作的功能，而且还能够和世界上最先进的建模、数字化布料模拟、毛发渲染、运动匹配技术相结合，使得虚拟仿真实训系统所创造出的画面更加真实有立体感。

二、虚拟仿真技术在各领域内的作用

随着科技的发展，虚拟仿真技术在一些高科技等高端领域的地位越来越凸显出来，地位与作用也逐渐提升。尤其是在移动互联网的应用与开发、手机游戏设计及其所用到的一些主流引擎甚至高端引擎方面的价值更为突出。

Maya软件是虚拟仿真技术的一种，它应用的对象是专业的影视广告，角色动画，电影特技等。它能够在工作的过程中展现的比较灵活，易学易用，制作出动画的效率非常高，渲染出画面的真实效果比较强，它对画面中角色动作的捕捉尤为清晰，与画面角色的绑定的联系性也十分紧密，是虚拟仿真实训系统中一个比较不错的系统软件。MAX软件它最开始的应用是在电脑游戏中的动画制作，后来又进一步的开始参与影视片的特效制作，MAX软件还被广泛地应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域，也就是虚拟仿真实训系统当中。它强大的立体三维功能被新媒体、影视动画、游戏动画等领域广泛运用。

三、虚拟仿真技术为机器智能实验课带来的好处

虚拟仿真技术的应用为现代化的社会带来了许多的方便，让机器实验课、项目实训的智能科学与技术专业实验教学越来越丰富化。虚拟仿真技术的应用可以有效地提高教学的质量和效率。通过对虚拟仿真技术的应用，使得上级和下级、老师和学生的客户信息以及实训项目、实训指导、模拟操作、技能测评等等的信息存储在管理信息库中，与此同时，上级和下级或是老师和学生之间就可以通过客户机对下级或者学生之间的实训进行远程的指导与管理。

随着时代的发展，科技的进步，虚拟仿真技术在在现代职业技能教学中的作用也越来越明显。虚拟仿真技术的不断完善和发展，将为机器智能实验课等实训课程带来更多的方便和益处。由于它能够为人们提供一种高级的人机接口，具备交互性、想象性、沉浸性等特点，所以它主要的应用领域在政府、企业、学校等这些需要实训学习环境的地方。

四、虚拟仿真实训系统的应用领域和发展趋势

作为一项新兴的科学技术，虚拟仿真技术还处在一个不断探索前进与不断完善的阶段当中，其发展趋势呈一个不断上升的大幅增长的趋势。从目前来看，虽然目前政府、教育部门、学校、教师都已经认识到了虚拟仿真技术对于职业教育实践性教学环节的重要作用和发展前景，但在实际中，依然存在着许多问题亟待解决，因此虚拟仿真技术正在与教育、培训等领域不断地相适应和匹配。

其次，虽然目前政府、教育部门、学校、教师都已经认识到了虚拟仿真技术对于职业教育实践性教学环节的重要作用和发展前景，但在实际中，依然存在着许多问题亟待解决。虽然目前政府、教育部门、学校、教师都认识到了虚拟仿真技术对于职业教育实践性教学环节的重要作用和发展前景，但在实际中，依然存在着许多问题亟待解决。例如：虚拟仿真技术对计算机及相关硬件的要求比较高，但是这些方面的发展不能够满足人们对虚拟仿真技术的需要，虚拟仿真软件数据是一个庞大的数据库，三维立体仿真软件的应用对显卡和显示器等也有很高的要求，也就是说，虚拟仿真系统对硬件的要求较高。因此需要对计算机及相关硬件的发展有一个更高的要求。最后，教学类虚拟仿真软件的质量还有待提高、对虚拟仿真技术的研发标准也不统一和对虚拟仿真技术应用不够广泛等等，这些都是需要发展改善的地方，也是未来虚拟仿真技术发展的一个大的趋势。

五、虚拟仿真实训系统的价值和市场经济效益

虚拟仿真实训系统作为一个高端的科技系统，对政府、企业、学校等的发展，起到了至关重要的作用，并为其创造了更大的价值。同时虚拟仿真技术的不断发展，也在打开了市场，扩大了市场份额的同时为市场创造了更多的经济利益。

在市场经济为主导的今天，虚拟仿真实训系统也为市场经济的发展做了一定的贡献，为市场经济的发展添砖加瓦，在自己发展得同时也促进了市场经济的发展。因此，我们应当不断地发展虚拟仿真实训系统，使其深入到更多的地方，让更多的地方和人们体会到虚拟仿真实训系统为人们带来的价值。

总结

虚拟仿真实训系统的日渐完善，使得人们的生活也不断的丰富活跃起来，政府、企业、学校等地方对其的应用，也促进了虚拟仿真实训系统的发展。本论文通过阐论虚拟仿真实训系统的虚拟仿真机器人机械臂模型用到的三维建模技术及软件（如Maya、Max等）、原理以及虚拟仿真技术的应用领域和发展趋势的研究，探讨了虚拟仿真实训系统的价值和市场经济价值，同时也为虚拟仿真实训系统的发展奠定了理论基础。

参考文献：

[1]刘仲波 李瑞涛 《拟仿真技术在城市轨道交通工程实训中的应用》 吉林大学交通学院、吉林交通职业技术学院 2012年第12期

虚拟制造技术论文范文第4篇

[关键词]虚拟制造技术；船舶制造；应用策略

中图分类号：U671.99 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0114-01

随着环境与资源之间的矛盾越来越深，虚拟制造技术应用计算机、信息以及仿真技术，在船舶的制造中进行仿真。通过对船舶的生命周期进行模拟，预测船舶性能。从而有效地提高船舶的质量，降低船舶制造的成本，显著地提高船舶制造的效率。在产品的设计和开发中，很难预测一些潜在的问题，只有等到船舶制造真正地投入到生产和使用中才会发现其存在的问题。但如此一来不仅造成了大量资源和材料的浪费，也大大地延长了船舶开发的周期。采用虚拟制造技术能有效地解决这些问题的发生。主要原因在于虚拟制造技术为船舶的制造提供了设计方案以及可制造性的环境，可以及早地发现船舶在设计中存在的问题，预测产品的性能和指标。

一、虚拟制造技术

虚拟制造是从船舶的设计、制造到报废整个生命周期中。虚拟制造能完成整个船舶的设计过程，从而实现船舶在加工、装配、拆卸以及回收处理整个过程的仿真的设计。虚拟制造技术能对船舶的功能、经济以及生命周期进行预测，评价资源利用率，可以为船舶的设计人员提供改进的依据。如此便能显著地提高船舶的设计质量，降低船舶设计中存在的问题和缺陷。提高船舶制造的规则以及加工生产的合理性，进一步优化船舶制造的质量。船舶在制造的过程中，通过仿真船舶的生产计划，可以时资源进行合理地优化配置。显著地缩短船舶制造的周期，降低船舶制造的生产成本。

（一）材料模拟仿真

虚拟制造技术在船舶材料的模拟仿真中，将材料制备工艺中微观过程学进行模拟，将船舶制造材料的成分、结构以及性能进行优化设计。

（二）虚拟加工

虚拟制造技术在船舶制造中可以对船舶制造的整个加工过程进行仿真模拟。仿真模拟包括对船舶中工件几何参数、轨迹等仿真过程，对加工过程中各项物理参数进行预测与分析，对船舶的运动、动力学进行仿真。这些仿真设计便能在船舶设计的阶段动态的呈现出来，并能预测船舶的性能。

（三）虚拟装配

在虚拟制造技术中，虚拟装配是将计算机仿真以及虚拟现实技术进行联合。从而在计算机上进行船舶的仿真装配，而虚拟装配的首先要在计算机辅助设计系统创建出虚拟的船舶模型，再利用虚拟的环境进行船舶性能的试验、仿真。其中虚拟装配主要是根据船舶设计的外形以及性能等真实地模拟出来，操作者可以采用交互方式来控制船舶装配的过程。然后根据此来评估船舶的可装配性，并在此基础上优化船舶的装配过程，显著地提高船舶一次试制的成功率。从而大大地降低产品生产的成本，节约产品制造的时间。

（四）虚拟包装

虚拟包装是将船舶的外形以及装饰设计的与真实船舶外观设计无异，采用虚拟包装，操作者能在虚拟的环境中对设计进行修改，对船舶的外观设计进行评价，使其更加地合理和美观。目前已经开发研制出虚拟包装图制作软件，能对产品的外观进行虚拟包装图制作。

二、影响虚拟制造技术在船舶制造中应用的因素

采用虚拟制造技术能在真实产品的制造前，预测产品的性能以及制造系统的状态，从而可以帮助操作者预先作出产品的决策以及优化方案。目前我国在虚拟船舶制造基础上，拥有一批掌握先进制造技术的人才。我国有能力在船舶制造上实施虚拟制造技术，影响虚拟制造技术在船舶制造中应用的因素为：

（一）在船舶制造中采用虚拟制造技术是一个不断认识和完善的过程，在采用虚拟制造的过程中，要在目前船舶制造企业现有条件的基础上，不断地发现问题和解决问题，从而使虚拟制造技术在实现其在船舶制造企业的内部逐步实施。

（二）采用虚拟制造技术要充分地调动人力资源的创造性，并最大限度地发挥工程技术人员的主观能动性。鉴于此，船舶公司的工程技术人员要不断地提高自身的专业素质和技能。对工程技术人员定期开展教育和培训，以提高工程技术人员对船舶制造企业的目标认识。提高工程技术人员在吸收、消化以及应用信息上的能力，提高其创造力。

（三）在船舶制造中采用虚拟制造技术，能将产品的竞争者、供应者以及用户之间的关系产生变化。在采用虚拟制造技术的船舶企业，企业之间的竞争优势取决于产品，也就是船舶在市场上投放的速度。并要不断地满足各个用户的需求。

（四）采用虚拟制造技术，要不断地去吸收和借鉴先进的船舶制造技术和工艺，并以此来提高船舶制造企业在市场上的竞争力。

（五）虚拟制造技术的应用，要不断地提供必要的物质和组织资源，并加强对工程技术人员创造性以及主观能动性的支持。

（六）拟船舶制造技术的实施是一个长期的过程，需要在企业实践过程中不断地改进，并实现船舶制造企业全面虚拟制造化。

结论

综上所述，由于虚拟制造技术在船舶制造中的应用，基本上不会去消耗资源和能量，船舶的设计、开发以及实现过程均在计算机上完成的。这样的方式极大地提高了船舶制造的生产率，显著地降低了船舶制造的成本，提高了船舶企业在市场上的竞争力。除此之外，能够有效地对船舶制造的成本、风险以及生产的进度进行预测，及时地对设计中不合理的因素进行修改。降低了时间成本，缩短了船舶开发周期。

参考文献

[1]陈进.虚拟制造技术及其在船舶制造中的应用研究[J].江苏科技信息，2013，26（11）：60-60，74.

[2]李琦.VERICUT 软件在数控虚拟制造中的应用研究[J].工具技术，2011，45（1）：56-58.

虚拟制造技术论文范文第5篇

关键词：虚拟现实技术；建筑景观设计；应用

虚拟现实技术是当今世界使用范围非常广的一门高科技技术，它是一种利用计算机生成虚拟世界，并使人们进行虚拟体验沉浸到虚拟环境中的计算机仿真系统。虚拟现实技术是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体传感技术、网络技术等的几何。它能够通过视觉、听觉、嗅觉、味觉以及触觉等多种感觉进行实时模拟和交互，并在多个方面都有应用，例如医疗、航空、交通、教育、文化、城市设计及建筑等，对社会进步和人们生活质量的提高起到很大的促进作用。它具有沉浸性、交互性和想象性三个特点。

1虚拟现实技术的分类

虚拟现实技术是一项划时代的技术。根据其“沉浸”程度和交互程度的差异，可以分为四种类型。

1.1沉浸式虚拟现实系统

该系统是一种比较高级的虚拟现实系统，它能够为用户带来置身于真实世界的体验，使用户沉浸其中。该系统的优点是沉浸性高，缺点是价格昂贵。

1.2桌面式虚拟现实系统

该系统将计算机屏幕作为用户与虚拟世界产生交集的工具。它的设备是初级图形工作站或个人计算机，采用自然交互技术、立体图形等，产生三维立体空间的交互场景。该系统技术简单、实用性强、成本低，因此应用较为广泛。

1.3增强式虚拟现实系统

该系统能使用户既可以看到真实的世界，也可以看到叠加在真实世界上的虚幻因素。也就是说同时将真实与虚幻结合起来，创造出似真似幻、亦真亦幻的世界。

1.4分布式虚拟现实系统

该系统是将在不同位置的用户或将多个虚拟世界通过网络连接起来，实现资源和信息共享的系统。它是虚拟现实技术应用的新境界。

2虚拟现实技术在建筑景观设计中的应用优势

虚拟现实技术这一概念从提出到现在，虽然只有短短的不到二十年时间，但却为人类各个领域的发展开辟了广阔的天地。其中，虚拟现实技术在建筑景观设计中有着非常明显的优势。

2.1能够创造虚拟世界

虚拟现实技术能够创造和体现虚拟世界。将虚拟现实技术应用于建筑景观设计中，能够使设计过程可视化，建筑师能够产生一种正在身处设计场地的感觉，并对建筑物的布局、功能、优缺点等有详细的了解，从而设计出更加科学的图纸。

2.2拥有强大的图形处理能力

虚拟现实技术拥有强大的计算与图形处理能力。它最大的特点是能够脱离原物体而对其视觉、嗅觉、听觉等进行具体表现。例如在对已经被毁坏的建筑群进行复原设计时，就可以利用该技术对这些已经不存在的建筑进行复原。

2.3能够对复杂的施工方案进行计算

利用该技术能够在虚拟环境下对待建场地、周围场景、机械设备、结构构件等进行创造，形成三维模型，并且模型具有动态性能。然后使模型进行虚拟的模拟操作，如此即可对复杂的施工方案中的具体情况进行观察，并对不合理的地方进行修改。

3虚拟现实技术中制约其在建筑景观设计中的应用因素

1）在目前的技术条件下，所使用设备的性能及种类等都远远没有达到虚拟现实技术所定义的标准，使得虚拟现实技术的许多功能都无法实现。而且所使用的设备及软件等价格昂贵，在许多建筑院校都经费缺乏的情况下，虚拟现实技术的应用受到了限制。2）虚拟现实技术是与计算机紧密相连的，因此在进行应用时，会涉及到一些非常专业的计算编程方面的知识。但绝大部分建筑设计人员并没有计算机编程的基础，而专业的编程人员又对建筑方面的知识一知半解，限制了虚拟现实技术的应用。3）虚拟现实技术的一部分理论的算法并不是很成熟及完善，阻碍了它的应用。例如快速生成立体图的技巧、虚拟图像生成的算法等。而且一部分实时效果的实现并不理想，例如对光照的模拟。此外，虚拟现实技术的专业性过强，与传统的计算机辅助建筑设计工具并没有实现很好的连接。4）虽然现阶段提倡建设信息化和数字化社会，但建筑学院的教学中对数字建筑和信息建筑的教学水平较低，大部分都停留在传统绘图或CAAD制图阶段，相应的使用虚拟技术进行绘图及设计的课程并不多见，并且对相关的计算机技术等也没有系统的介绍。

4虚拟现实技术在建筑景观设计中的应用

虚拟现实技术在建筑景观设计中的应用是多方面的，例如文化遗产的复原、新型建筑物的设计、城市规划、建筑教育以及其他方面的使用。

4.1文化遗产的复原

文化遗产一般由于经历了漫长的历史的风霜雨雪，因此变得残破甚至消失。虚拟现实技术能够在现有技术的基础上对文化遗产的原貌进行修复，或对已经消失的文化遗产进行创造，使人们能够看到它们当时的风貌。例如在对残破的古村落进行修复时，可按照以下流程进行。

4.2新型建筑物的设计

新型建筑物设计是相对于建筑复原而言的。新型建筑物的设计既要进行形象的空间思维，又要将用户的感受考虑进去。而且一旦开始施工所产生的成本都是不可逆转的，因此对设计的准确性提出了很高的要求。虚拟现实技术能够创造出一个真实的场景，使设计师产生一种身在待建场地的感觉，极大的增加了设计的准确性、科学性及可行性，同时节省了时间及设计成本，并提高了设计质量。

4.3城市规划

虚拟现实技术在城市规划中的应用非常广泛，例如制作大比例尺的城市模型、对城市的环境及规划进行考虑等。在城市规划中使用虚拟现实技术，能够将各种设计方案与现实环境融入起来，且能够观察出设计方案对现实环境的影响，从而对方案的合理性及科学性进行评估，最终缩短设计时间、节约设计成本，同时提高设计的可行性及建成之后的美观度。此外，虚拟现实技术还在建筑教育以及其他领域都有较为广泛的应用，促进了这些领域的发展。

5结语

综上所述，虚拟现实技术对各个行业的发展都起着重要的推动作用。但目前该技术受自身一些缺陷及技术方面的制约，使其作用的发挥受到阻碍。因此要加大对相关技术及设备的研究力度，使虚拟现实技术能够更好的为社会进步和人们生活质量的提高做出自己的贡献。

作者:曹晓丽 潘颖 单位:兰州文理学院数字媒体学院

参考文献

[1]常林梅.虚拟现实技术在建筑景观设计中的应用研究[J].数字技术与应用，2014,（8）

[2]陈薇,冯炜,焦泽阳等.虚拟现实技术与沿江景观研究[J].建筑学报,2011,(6)