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1、1.1.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)國外發(fā)展現(xiàn)狀最早進(jìn)行虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究的國家美國，把虛擬現(xiàn)實技術(shù)最初運用在軍事領(lǐng)域上，目前國外的各個行業(yè)在虛擬現(xiàn)實技術(shù)都有長足的發(fā)展應(yīng)用。美國在虛擬現(xiàn)實技術(shù)上最成熟的。上世紀(jì)末開始，美國把虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用到軍事上，模擬仿真在士兵的培訓(xùn)上，在士兵在訓(xùn)練時把相關(guān)的軍事設(shè)備模擬出來現(xiàn)實在計算機(jī)屏幕上，在模擬出各種不同的環(huán)境供士兵訓(xùn)練。在1992年美國正式開始了對電力系統(tǒng)虛擬數(shù)據(jù)庫方面的研究。美國宇航局的ames實驗室通過將數(shù)據(jù)手套工程化，從而讓其擁有更高的實用性，同時在外太空的空間站里進(jìn)行了實時的仿真實驗。現(xiàn)在美國國家航空航天局（nasa）更是建立了航空和衛(wèi)星發(fā)射與維護(hù)的虛擬現(xiàn)

2、實仿真訓(xùn)練系以及空間站虛擬仿真系統(tǒng)。美國麻省理工學(xué)院在人工智能、機(jī)械人、計算機(jī)圖形學(xué)的研究中處于領(lǐng)導(dǎo)者的地位，通過海軍科研機(jī)構(gòu)的資助其下屬的林肯實驗室研制出了世界上第一個頭盔顯示器。美國國防先進(jìn)研究項目局則開發(fā)出了一套適合訓(xùn)練坦克編隊的虛擬戰(zhàn)場系統(tǒng)。北卡羅來納大學(xué)在航空駕駛、仿真分子建模、外科手術(shù)仿真等技術(shù)上有著重大的研究。華盛頓大學(xué)技術(shù)中心把人機(jī)界面技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合，進(jìn)而作用到制造、教育、設(shè)計、娛樂等領(lǐng)域上。2.英國arrl公司在虛擬重現(xiàn)技術(shù)上進(jìn)行了研究，并取得了不錯的成果。英國航空公司則利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來設(shè)計了仿真的高級戰(zhàn)斗機(jī)座艙，運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來開發(fā)傳統(tǒng)模擬器的潛力。歐洲其他國家

3、對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)也很重視，在該技術(shù)上的開發(fā)和應(yīng)用力度都加大了。例如西班牙的多用戶虛擬奧運會；德國的虛擬環(huán)境測試平臺；荷蘭海牙tno研究所開發(fā)的體能訓(xùn)練模擬系統(tǒng)。同時對人機(jī)交互過程進(jìn)行優(yōu)化處理，以此來改進(jìn)現(xiàn)有的模擬系統(tǒng)，讓用戶更好的融入模擬環(huán)境中。3目前日本在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的開發(fā)發(fā)展和應(yīng)用上是處于領(lǐng)先位置的。日本主要把把模型和用戶進(jìn)行連接。東京大學(xué)原島研究所對“虛擬人”開展了多項研究，例如對人的面部神經(jīng)表情特征進(jìn)行了研究分析然后提??；對人物的三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行判斷；實現(xiàn)人物的三維動畫效果。富士通實驗室對虛擬世界中生物模型與環(huán)境的相互影響進(jìn)行了研究。與此同時他們還對虛擬現(xiàn)實中的手勢進(jìn)行了識別功能設(shè)計，讓系

4、統(tǒng)能對人的手勢進(jìn)行辨別，理解手勢的含義。由于國外仿真技術(shù)的發(fā)展相對成熟，使得虛擬技術(shù)在電力安全培訓(xùn)仿真技術(shù)得到應(yīng)用。例如有技術(shù)人員利用虛擬現(xiàn)實應(yīng)用軟件對智能電網(wǎng)的在線安全做了分析和評估的可視化模擬，進(jìn)而能全面掌控電網(wǎng)的運行情況，同時借外部程序鏈接從而仿真出虛擬切實動作。這樣做能讓使用的人在模擬的環(huán)境中學(xué)習(xí)操作訓(xùn)練，在擁有一定的操作經(jīng)驗后能真正在真實的環(huán)境中應(yīng)用，同時降低安全風(fēng)險，節(jié)約理論教育時間。也可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立一個虛擬電力仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，可以讓用戶可以對實驗過程進(jìn)行檢查，為使用者提供操作環(huán)境，還有快速查詢相關(guān)數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)的教學(xué)方式不同的是，使用3d的操作接口能讓初學(xué)者可以迅速了解整個

5、操作流程以及安全威脅點，并擁有縮短時程、降低成本及安全性高等優(yōu)點，還可以增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣及提高學(xué)習(xí)效率。1.1.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀與國外相比我國在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展上比較遲，在上世紀(jì)九十年代后期才正式開始對虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行研究。國家在虛擬現(xiàn)實項目上也有相關(guān)的資金投入。西北工業(yè)大學(xué)作為我國研究虛擬現(xiàn)實技術(shù)最早的一所高校，它有著我國第一座虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究中心，該中心對我國在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究有著重大的作用，推動著我國在虛擬現(xiàn)實技術(shù)上的發(fā)展。北京航空航天大學(xué)計算機(jī)系通過對虛擬現(xiàn)實技術(shù)一些基礎(chǔ)知識進(jìn)行研究，然后開發(fā)了一些視覺接口上的硬件，最后應(yīng)用有關(guān)算法建立了三維實時動態(tài)數(shù)據(jù)庫；還開發(fā)了一套適用

6、于飛行訓(xùn)練的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。浙江大學(xué)cad&cg國家重點實驗室開發(fā)出了一套桌面式虛擬建筑環(huán)境實時漫游系統(tǒng)，而且提供簡單快捷的交互工具。整個系統(tǒng)的便捷性、實時性和真實感都有相對較高的水平。哈爾濱工業(yè)大學(xué)對人體虛擬化進(jìn)行了研究，對人在一定的情景條件下面部表情和嘴唇的動作，還有人在說話的時候頭和手的動作進(jìn)行了虛擬仿真處理。另外其他高校在虛擬現(xiàn)實技術(shù)上也有研究并且有著不錯的研究成果，例如清華大學(xué)、長沙國防科技大學(xué)計算機(jī)研究所、上海交通大學(xué)圖像處理模式識別研究所、安徽電子工程系等。1.1.3 虛擬現(xiàn)實在教育領(lǐng)域的應(yīng)用正所謂“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，所以在教學(xué)上親自經(jīng)歷感受比滔滔不絕的說教更讓人信服，主

7、動的交互與被動的觀看也存在著本質(zhì)上的區(qū)別。絕大多數(shù)的媒體信息系統(tǒng)都有一定的局限性，比如學(xué)生只能依照課表時間，來進(jìn)行學(xué)習(xí)活動。這就猶如電腦的程序設(shè)計一樣，一切都是規(guī)劃好的，這樣的做法極大的削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，降低了學(xué)生的積極性。但是虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以根據(jù)學(xué)生的需要，模擬出適合學(xué)生的教學(xué)環(huán)境，能夠形象生動地表現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和教學(xué)質(zhì)量。與此同時，虛擬現(xiàn)實技術(shù)還可以與情景化學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和遠(yuǎn)程教育等學(xué)習(xí)模式結(jié)合，從而對以前和目前遇到的教育問題進(jìn)行有效的解決。比如，把虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)活動中，實現(xiàn)人與機(jī)器的交流，還可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行人與人之間的交流。應(yīng)用該技術(shù)把教學(xué)的游戲性開發(fā)出來

8、，做到寓教于樂，從而增加學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生之間的交流，提高對知識的掌握能力，最后營造一種良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。所以，把虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到教育事業(yè)中，可以有效的將教育和社會需求的差距減小，對教育事業(yè)的發(fā)展具有重大的意義。1.1.4 虛擬現(xiàn)實在電力系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀世界上第一個把虛擬技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)的是美國，在1992年美國已經(jīng)建立了電力系統(tǒng)三維虛擬數(shù)據(jù)庫。國外在輸配網(wǎng)的三維展示和虛擬現(xiàn)實漫游管理方面取得了很大的成果。與國外相比我國目前只在配網(wǎng)gis領(lǐng)域和電網(wǎng)三維展示兩個方面有一定的成果。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用上還是有很大的發(fā)展前景的。1虛擬現(xiàn)實在電力安全培訓(xùn)上的應(yīng)用隨著人類社會的發(fā)展

9、，人類的記事方式從竹簡換成了電腦，學(xué)習(xí)模式也不斷改進(jìn)。電力安全培訓(xùn)模式也日新月異。傳統(tǒng)的培訓(xùn)模式已經(jīng)不適用于現(xiàn)在的環(huán)境背景。但科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，把虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到電力安全培訓(xùn)工作中成為可能，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行培訓(xùn)可以填補(bǔ)電力安全培訓(xùn)上存在的缺陷。本文介紹的這套系統(tǒng)就是在電力安全培訓(xùn)上的應(yīng)用之一。2虛擬現(xiàn)實在電力運行中的應(yīng)用電力系統(tǒng)是一個龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，我們需要遠(yuǎn)程控制來進(jìn)行倒閘操作，但是在遠(yuǎn)程控制上很可能因為消息反饋不完全而影響在進(jìn)行倒閘的準(zhǔn)確度，這可能對人和各種設(shè)備都造成危害。由于現(xiàn)場的操作環(huán)境也比較差，充斥著噪音和高溫高壓，這對操作人員的影響很大。如果能把虛擬技術(shù)運用在數(shù)據(jù)采集和設(shè)備數(shù)據(jù)監(jiān)控上的話，就能避免各種不利現(xiàn)象的發(fā)生，也可以提高操作過程中的安全指數(shù)。3虛擬現(xiàn)實在電力設(shè)計中的應(yīng)用電力行業(yè)從產(chǎn)品設(shè)計到工程實施都需要充足的資金來保證安全穩(wěn)定的發(fā)展。如果我們能把虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于電力設(shè)計的話，就可以減少設(shè)計成本，降低新產(chǎn)品的開發(fā)風(fēng)險，同時也可以加強(qiáng)工人的知識和生產(chǎn)出符合人民需求的產(chǎn)品。根據(jù)以上所述，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在國外的發(fā)展很迅速