時(shí)間：2023-03-21 17:14:01
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2構(gòu)建虛擬世界
雖然vrML文件比較小，用戶在創(chuàng)建虛擬場(chǎng)景時(shí)，較為困難的是如何構(gòu)建一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的三維幾何體。讓困難加倍的是，一切都需要用戶從幾種最基本的幾何體入手，因?yàn)閂RML并沒有提供更高級(jí)的幾何造型。因此，這就需要一個(gè)頗為有效的VRML生成工具。一般情況下，三維虛擬世界的建立依據(jù)的是現(xiàn)有的商業(yè)CAD軟件。比如，在具體實(shí)踐中，我們可以提供最常用的VRML輸出接口，而且具有即時(shí)修改和所見即所得的特點(diǎn)。我們用3Dmax與VRML相結(jié)合的方法來進(jìn)行演示制作。構(gòu)建成一個(gè)基于VRML的三維虛擬世界需要我們?cè)诓僮鬟^程中，制作與修改同時(shí)進(jìn)行。具體流程如圖1所示。構(gòu)建虛擬世界的具體操作：
①在3Dmax環(huán)境下制作動(dòng)畫及三維模型。
對(duì)于那些比較復(fù)雜的機(jī)械零部件要先用AuCAD來建模，然后通過3Dmax制作動(dòng)畫。
②優(yōu)化處理三維場(chǎng)景。
3Dmax語言提供的優(yōu)化器用來優(yōu)化三維場(chǎng)景。盡可能地減少常用模型的分段數(shù)，以減小文件所占的內(nèi)存空間，當(dāng)然前提是不影響實(shí)際效果。
③VRML文件的輸出。
VRML文件的輸出是通過3Dmax軟件文件菜單下的輸出實(shí)現(xiàn)的。
④加入VRML節(jié)點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)功能控制。
基于沒有經(jīng)過任何組織3Dmax輸出的VRML文件，只是一些相對(duì)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)放到了一塊，就沒有辦法對(duì)他們進(jìn)行控制。所以，應(yīng)該加入VRML節(jié)點(diǎn)。再用Group、Transform把它們按照層次組織起來，構(gòu)成示意圖；并通過Route語句、TouchSensor節(jié)點(diǎn)和TimeSensor實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)來控制動(dòng)畫；利用Anchor節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)VRML虛擬世界中不同視點(diǎn)之間的相互切換等，一般的實(shí)現(xiàn)過程如圖2所示。
⑤優(yōu)化處理VRML文件代碼。
我們對(duì)VRML文件代碼進(jìn)行優(yōu)化的同時(shí)，要考慮到目前Internet的瀏覽速度、網(wǎng)絡(luò)資源等限制因素。比如減少后續(xù)編程及VRML文件大小可以利用VRML語言本身提供的語法特性減少重復(fù)定義和描述。要提高網(wǎng)頁的瀏覽速度，用LOD節(jié)點(diǎn)定義復(fù)雜模型的不同細(xì)節(jié)減少復(fù)雜模型重現(xiàn)時(shí)多邊形的數(shù)目；避免重復(fù)描述結(jié)構(gòu)相同或者相似的構(gòu)件，可以采用DEF/USE節(jié)點(diǎn)來處理。
3實(shí)現(xiàn)交互功能
真實(shí)性和實(shí)時(shí)交互性是三維虛擬世界的遠(yuǎn)程虛擬物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)最重要的特點(diǎn)。VRML支持的交互功能共有兩類：
①Script節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的交互。
VRML的Script節(jié)點(diǎn)是一種控制傳感器和內(nèi)插器的節(jié)點(diǎn)，用來改變和定義場(chǎng)景中對(duì)象的行為和外觀、VRML與外部編程語言程序的實(shí)現(xiàn)、VRML的交互性。通過程序設(shè)計(jì)（Script節(jié)點(diǎn)）可以解決利用交互節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的交互對(duì)網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)器要求較高，產(chǎn)生的反應(yīng)延時(shí)等問題。當(dāng)Script初始化時(shí)，程序會(huì)調(diào)用Script節(jié)點(diǎn)中的Java，并將命令從Java傳遞到VRML，由VRML文件中域的定義在Java程序中使用。事件在VRML場(chǎng)景中被檢測(cè)到并傳遞給Java，由Java作出反應(yīng)，反向進(jìn)行也是這種傳遞的一大亮點(diǎn)。通過Script節(jié)點(diǎn)可以開發(fā)一些實(shí)時(shí)性的、多線程的交互操作程序，也可以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景與數(shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)交互。
關(guān)鍵詞：Client/Server，數(shù)據(jù)完整性約束,企業(yè)業(yè)務(wù)規(guī)則
DBMS已從早期的分散的一個(gè)個(gè)計(jì)算模型、網(wǎng)絡(luò)/文件服務(wù)計(jì)算模型(針對(duì)文件)發(fā)展到現(xiàn)在的Client/Server計(jì)算模型(針對(duì)表中的一行)。Client/Server模型是非對(duì)等的(decoupled)，客戶發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求，服務(wù)器作出響應(yīng)，提供服務(wù)，即所謂的"請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)"。DB的Client/Server系統(tǒng)由DBServer、客戶應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)組成。DBServer(即后端)負(fù)責(zé)有效地管理系統(tǒng)的資源，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)安全性、數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)等?？蛻魬?yīng)用程序(即前端)是系統(tǒng)中供用戶與數(shù)據(jù)進(jìn)行交互的部件，主要任務(wù)是提供交互式界面完成數(shù)據(jù)的錄入、分析、檢查和顯示，向DBServer發(fā)出請(qǐng)求(SQL語句)并接收結(jié)果和錯(cuò)誤信息。網(wǎng)絡(luò)和通信軟件是系統(tǒng)中客戶和服務(wù)器之間數(shù)據(jù)傳送的工具。
由于現(xiàn)在的數(shù)據(jù)庫都是開放、多用戶共享，因此維護(hù)數(shù)據(jù)庫的正確性至關(guān)重要。數(shù)據(jù)庫的完整性描述為數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的完整性約束集合，其中完整性約束指數(shù)據(jù)庫的一個(gè)狀態(tài)是否合理，這是一組謂詞。DBS檢查數(shù)據(jù)的狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換，判定它們是否合理，是否應(yīng)予接受。對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫操作，要判定其是否符合完整性約束，全部斷言無矛盾時(shí)才可以執(zhí)行。完整性約束的形式化定義I=(O,P,A,R),其中O是完整性約束所涉及的數(shù)據(jù)對(duì)象集合，P是對(duì)象所滿足的謂詞，A是觸發(fā)檢查的條件，R是約束不滿足時(shí)的反應(yīng)動(dòng)作[2]
一、常見的數(shù)據(jù)完整性約束
根據(jù)分類角度不同，可將完整性約束分為如下幾類：
·域、元組、集合完整性
·立即約束和推遲(到EOT)約束
·狀態(tài)約束和狀態(tài)演變約束。
·標(biāo)準(zhǔn)和定制的數(shù)據(jù)完整性約束
實(shí)際的系統(tǒng)中，一般將數(shù)據(jù)完整性約束分為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)完整性約束和定制的數(shù)據(jù)完整性約束。標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)完整性約束是DBS已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的內(nèi)部規(guī)則，包括域完整性、實(shí)體完整性和引用完整性。
域完整性(FieldIntegrity)保證一個(gè)數(shù)據(jù)庫不包含無意義的或不合理的值，即保證表的某一列的任何值是該列域(即合法的數(shù)據(jù)集合)的成員。方法是限制列的數(shù)據(jù)類型、精度、范圍、格式和長(zhǎng)度等。
實(shí)體完整性(EntityIntegrity)保證一個(gè)表中的每一行必須是唯一的(元組的唯一性)。為保證實(shí)體完整性，需指定一個(gè)表中的一列或一組列作為它的主鍵(PrimaryKey)。一個(gè)表中每行的主鍵必須確實(shí)含有一個(gè)值。一個(gè)表只能含有一個(gè)主鍵，如需要從其它列中除去重復(fù)的值，可以將一個(gè)或一組非主鍵列指定為一個(gè)候選鍵或唯一值鍵。
引用完整性(ReferenceIntegrity)定義了一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫中不同的列和不同的表之間的關(guān)系(主鍵與外鍵)。要求一列或一組列中的值必須要與相關(guān)的一列或一組列中的值相匹配。從屬的一列或一組列稱之為外鍵(ForeignKey)。被引用的列或一組列稱之為父鍵，父鍵必須是一個(gè)主鍵或唯一鍵。外鍵屬于子表或明細(xì)表，父鍵屬于父表或主表。若父鍵和外鍵屬于同一表，則稱之為自引用完整性。子表某行的外鍵必須與主表的主鍵相匹配，只要依賴于某主鍵的外鍵仍存在，主表中包含該主鍵的行就不能刪除。
由于每個(gè)公司的數(shù)據(jù)庫都有自己獨(dú)特的業(yè)務(wù)規(guī)則集，所以系統(tǒng)必須有一種方式來實(shí)現(xiàn)定制的業(yè)務(wù)規(guī)則即定制的數(shù)據(jù)完整性約束。定制的數(shù)據(jù)完整性約束可由如下幾種方法實(shí)施。
一種最原始的方法是將將每一個(gè)完整性約束編入要訪問數(shù)據(jù)庫的每個(gè)應(yīng)用程序中，缺點(diǎn)是在每個(gè)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序中，開發(fā)者都要對(duì)相同的完整性規(guī)則進(jìn)行編碼、測(cè)試和排錯(cuò)。若某一規(guī)則變動(dòng)，所有相關(guān)的應(yīng)用程序都得改動(dòng)。應(yīng)用程序須向DBServer請(qǐng)求大量的數(shù)據(jù)，以執(zhí)行該應(yīng)用程序內(nèi)部的數(shù)據(jù)完整性規(guī)則檢查，這將阻塞網(wǎng)絡(luò)。因而這是一種耗時(shí)、低性能的方法。
用戶定義的數(shù)據(jù)類型(User-definedDataType)是由標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類型導(dǎo)出的新數(shù)據(jù)類型，它比標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)類型更準(zhǔn)確地限定了數(shù)據(jù)輸入的范圍。
約束(Check)用于限制列的值域，在數(shù)據(jù)類型限制的基礎(chǔ)上對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)一步進(jìn)行限制。通過邏輯表達(dá)式來定義列的有效值。
缺省(Default)定義了一個(gè)數(shù)值，當(dāng)用戶向數(shù)據(jù)表插入數(shù)據(jù)時(shí)，若某個(gè)域未給定值，系統(tǒng)自動(dòng)將定義在該域上的缺省作為輸入
值，保證數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的合理性。
1.1 來源于以虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）等為核心的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)在建筑業(yè)的應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)起源于美國(guó)，是包括圖形/圖像處理、人體器官位置跟蹤、音響處理、交互傳感、網(wǎng)絡(luò)通訊及建模技術(shù)在內(nèi)的綜合性極強(qiáng)的高新信息技術(shù)，“它為人機(jī)交互對(duì)話提供了更直接的真實(shí)的三維界面，并能在多維信息空間上創(chuàng)建一個(gè)虛擬信息環(huán)境，使用戶具有身臨其境的沉浸感”[1].
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在軍事、工程建設(shè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，我國(guó) 863 高新技術(shù)計(jì)劃將 VR 技術(shù)列為關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，此后 VR 技術(shù)在我國(guó)得以發(fā)展。以下是建筑業(yè)應(yīng)用 VR 技術(shù)取得的一些成果：
Graphisoft 公司開發(fā)了以“虛擬建筑”為核心的 Archi CAD 軟件，對(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的三維計(jì)算機(jī)模型可視、可編輯、可定義。Ahmed F. Waly 等人利用虛擬現(xiàn)實(shí)建模技術(shù)（VR modeling techniques）和面向?qū)ο蟮?CAD 技術(shù)開發(fā)了集成虛擬計(jì)劃工具——虛擬建設(shè)環(huán)境（VCE），該工具可以經(jīng)濟(jì)而逼真地模擬主要施工過程，并可檢驗(yàn)各種行動(dòng)方案[2].
二灘電站的展示部分采用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，用戶可以輕松瀏覽二灘環(huán)境及大壩的任意一個(gè)部位[2].國(guó)內(nèi)在對(duì)施工過程中結(jié)構(gòu)的仿真和可視化計(jì)算方面取得了一些成果，可以模擬各種施工過程[3].上海正大廣場(chǎng)工程是我國(guó)首次將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于建筑工程的項(xiàng)目。
技術(shù)層面的虛擬建設(shè)可以在下列方面得到應(yīng)用：（1）規(guī)劃設(shè)計(jì)階段：采用計(jì)算機(jī)信息通訊、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理、人機(jī)界面、計(jì)算機(jī)模擬仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)等多種技術(shù)，可以逼真地展現(xiàn)建成后的項(xiàng)目是否與周圍環(huán)境匹配，以優(yōu)化規(guī)劃方案；建立三維虛擬場(chǎng)景，使建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備設(shè)計(jì)協(xié)同進(jìn)行；通過改變視點(diǎn)和光源設(shè)計(jì)、修改材質(zhì)等，方便設(shè)計(jì)師和顧客溝通和評(píng)價(jià)處于設(shè)計(jì)階段的各種方案；借助于 VR 瀏覽器虛擬巡游建筑物各組成部分，從而提高設(shè)計(jì)效果和設(shè)計(jì)質(zhì)量；檢驗(yàn)建筑設(shè)計(jì)的可施工性等。（2）施工階段：通過虛擬仿真在施工前對(duì)施工全過程或關(guān)鍵過程進(jìn)行模擬施工，以驗(yàn)證施工方案的可行性或優(yōu)化施工方案；對(duì)重要結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)以分析影響項(xiàng)目的安全因素，達(dá)到控制質(zhì)量和施工安全的目的；可視化施工計(jì)劃進(jìn)度和實(shí)際形象進(jìn)度等。這些應(yīng)用都將大大提高建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施效果和管理效率。
1.2 由虛擬企業(yè)引申而來
虛擬企業(yè)又稱為虛擬組織、虛擬公司等，本文對(duì)此不加區(qū)分。
“虛擬企業(yè)”一詞由肯尼斯。普瑞斯等人于 1991 年在向美國(guó)國(guó)會(huì)提交的一份報(bào)告中首先提出。“虛擬企業(yè)可以視為一些相互獨(dú)立的業(yè)務(wù)過程或企業(yè)等多個(gè)伙伴組成的暫時(shí)性聯(lián)盟，每一個(gè)伙伴各自在諸如設(shè)計(jì)、制造、銷售等領(lǐng)域?yàn)槁?lián)盟貢獻(xiàn)出自己的核心能力，并相互聯(lián)合起來實(shí)現(xiàn)技能共享和成本分擔(dān)，以把握快速變化的市場(chǎng)機(jī)遇?！盵4]自此以后，關(guān)于虛擬企業(yè)的理論研究成為管理科學(xué)中一個(gè)研究前沿和熱點(diǎn)，并已經(jīng)在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用[5].
虛擬建設(shè)的概念由虛擬企業(yè)引申而來，是虛擬企業(yè)理論在工程項(xiàng)目管理中的具體應(yīng)用。美國(guó)發(fā)明者協(xié)會(huì)于 1996 年首先提出了虛擬建設(shè)的概念。
國(guó)內(nèi)外在這一方面的研究成果如下：（1）歐美發(fā)達(dá)國(guó)家近年來的研究主要集中在如何增強(qiáng)建設(shè)項(xiàng)目全壽命周期中各組織間的溝通和合作問題上[7]，即研究如何利用 3-D CAD、4-D CAD、VR 等計(jì)算機(jī)技術(shù)將建設(shè)項(xiàng)目管理的各項(xiàng)職能進(jìn)行集成。主要研究項(xiàng)目有：OSCON 項(xiàng)目、ATLAS 項(xiàng)目、SPACE 項(xiàng)目、CAVALCADE 項(xiàng)目、WISPER 項(xiàng)目、OSMOS 項(xiàng)目、DIVERCITY 項(xiàng)目，不少項(xiàng)目已有成果報(bào)道等。
（2）目前國(guó)內(nèi)的研究成果有：徐友全做了題為《虛擬建設(shè)模式（Virtual Construction）的研究》的博士論文，論文從虛擬企業(yè)理論出發(fā)研究了虛擬建設(shè)模式的思想、組織、方法和手段。論文研究的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是：虛擬建設(shè)模式的思想；虛擬建設(shè)模式的組織設(shè)計(jì)原則；虛擬建設(shè)模式的組織模型、組建步驟及協(xié)調(diào)中心的組織和任務(wù)；虛擬建設(shè)模式信息系統(tǒng)（PIS/NT）的概念和功能[5].何清華在《虛擬組織在建筑業(yè)中的應(yīng)用——虛擬建設(shè)》一文中總結(jié)出虛擬組織必須具備的特點(diǎn)，然后提出將虛擬組織應(yīng)用于建筑業(yè)的可行性及挑戰(zhàn)性；最后提出虛擬建設(shè)的組織模式、特點(diǎn)及對(duì)建筑業(yè)所帶來的意義。彭勇在《虛擬建設(shè)——新型的工程項(xiàng)目管理組織模式》中分析了虛擬建設(shè)產(chǎn)生的背景，提出了虛擬建設(shè)的概念和內(nèi)涵，并概述了虛擬建設(shè)實(shí)施過程中信息分類的方法等。
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2 、虛擬建設(shè)內(nèi)涵
集成的虛擬建設(shè)要點(diǎn)如下：（1）工程項(xiàng)目是虛擬建設(shè)的對(duì)象和載體，項(xiàng)目建設(shè)通過一系列相互關(guān)聯(lián)的過程來實(shí)現(xiàn)，這些過程組合在一起形成一條產(chǎn)品供應(yīng)鏈；同時(shí)，項(xiàng)目建設(shè)過程也是一個(gè)價(jià)值增值過程，因此也形成一條價(jià)值鏈，鏈上的每一環(huán)對(duì)應(yīng)著實(shí)現(xiàn)價(jià)值增值的一項(xiàng)或數(shù)項(xiàng)能力。圖中價(jià)值鏈上的圓圈即表示工程項(xiàng)目建設(shè)過程中環(huán)環(huán)相扣的過程，同時(shí)也表示實(shí)施項(xiàng)目所需的設(shè)計(jì)、施工等能力。（2）由于科技進(jìn)步、社會(huì)分工細(xì)化、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇等原因，絕大多數(shù)企業(yè)不具備項(xiàng)目建設(shè)所需的全部專業(yè)能力，即只是上述供應(yīng)鏈中的一環(huán)或幾環(huán)（如我國(guó)鮮有具備設(shè)計(jì)＋施工能力的企業(yè)），如果沒有供應(yīng)鏈中上、下游企業(yè)的協(xié)作（分包商可以看作是總包商的協(xié)作單位），根本無法完成工程項(xiàng)目建設(shè)的全部任務(wù)。而從市場(chǎng)需求看，顧客對(duì)企業(yè)能力提出了越來越高的要求，越來越多的顧客要求企業(yè)能提供形成建筑產(chǎn)品的全過程服務(wù)。因此，為滿足顧客需求，這些企業(yè)唯有跨越組織界限，在具有不同核心能力的企業(yè)間開展合作，以“虛擬組織”形式來整合和利用外部資源，從而擴(kuò)展自己滿足顧客需求的能力，進(jìn)行組織管理層面的虛擬建設(shè)。圖中核心企業(yè)可稱為頭腦企業(yè)，是智力、知識(shí)密集型企業(yè)，其技術(shù)先進(jìn)，管理科學(xué)，在供應(yīng)鏈中占據(jù)核心位置；伙伴企業(yè)可稱為軀干企業(yè)，處于供應(yīng)鏈中的其他位置，但能以自己的專業(yè)特長(zhǎng)為項(xiàng)目實(shí)施全過程貢獻(xiàn)力量，是供應(yīng)鏈中不可缺少的環(huán)節(jié)。（3）虛擬建設(shè)成員可以組成項(xiàng)目聯(lián)營(yíng)體，也可以形成總分包關(guān)系，基于合同契約進(jìn)行合作。為了取得組織管理的成功，應(yīng)綜合運(yùn)用各種現(xiàn)代管理技術(shù)：如戰(zhàn)略聯(lián)盟、并行工程、企業(yè)流程再造、優(yōu)化方法、供應(yīng)鏈管理、電子商務(wù)等，并利用可視化、VR 等 IT 技術(shù)對(duì)建設(shè)項(xiàng)目管理的各項(xiàng)職能進(jìn)行集成，增強(qiáng)建設(shè)項(xiàng)目全壽命周期中各組織間的溝通和合作，達(dá)到高效進(jìn)行項(xiàng)目管理的目的。（4）對(duì)于具體工程項(xiàng)目實(shí)施，應(yīng)借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、建模，設(shè)計(jì)方案優(yōu)化，可視化設(shè)計(jì)、施工效果，施工過程模擬，施工方案可實(shí)施性檢驗(yàn)等，即要進(jìn)行技術(shù)層面的虛擬建設(shè)。這一層面的虛擬建設(shè)建立在現(xiàn)代各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)之上，如：計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)，CAD 技術(shù)，VR 技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)據(jù)庫技術(shù)，多媒體技術(shù)，各種現(xiàn)代設(shè)計(jì)、施工技術(shù)，以及各種集成技術(shù)等。
3 、發(fā)展建議
目前我國(guó)建筑業(yè)企業(yè)實(shí)施虛擬建設(shè)的狀況是：初步涉及技術(shù)層面的虛擬建設(shè)，已有應(yīng)用成果報(bào)道；組織管理層面的虛擬建設(shè)處于理論研究的初始階段，未見應(yīng)用成果報(bào)道。形成這一局面的原因是：（1）理論研究重視不夠；（2）與其他行業(yè)相比較，建筑業(yè)利用現(xiàn)代科技成果的步伐緩慢，技術(shù)層面的虛擬建設(shè)急需大力推廣；（3）組織管理層面的虛擬建設(shè)涉及管理、經(jīng)營(yíng)理念，需要增強(qiáng)建設(shè)項(xiàng)目全壽命周期中各組織間的溝通和合作，相對(duì)較難實(shí)施。
針對(duì)上述情況，虛擬建設(shè)的實(shí)現(xiàn)可以從技術(shù)層面入手，進(jìn)而過渡到組織管理層面，最終實(shí)現(xiàn)技術(shù)和管理的集成。短時(shí)期內(nèi)，我國(guó)建筑業(yè)企業(yè)應(yīng)從技術(shù)層面入手，加大現(xiàn)代科技特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程項(xiàng)目建設(shè)中的應(yīng)用，推進(jìn)工業(yè)化和信息化；同時(shí)在企業(yè)發(fā)展方面，著力發(fā)展培養(yǎng)核心能力，特別是要學(xué)習(xí)、借鑒先進(jìn)生產(chǎn)和管理的思想方法，不斷提高管理水平。這是企業(yè)發(fā)展的必由之路，也是實(shí)現(xiàn)虛擬建設(shè)的關(guān)鍵所在。
參考文獻(xiàn)
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[5] 陳劍、馮蔚東著。虛擬企業(yè)構(gòu)建與管理。北京：清華大學(xué)出版社，2002（9）。
1、行業(yè)背景
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)從模糊的概念到產(chǎn)品落地，并運(yùn)用到軍事、工業(yè)、地理與規(guī)劃、房地產(chǎn)、文化等領(lǐng)域，已經(jīng)可以被消費(fèi)者體驗(yàn)到，但仍處于成長(zhǎng)期，無論在技術(shù)、產(chǎn)品、內(nèi)容、規(guī)范上都顯得稚嫩。
整個(gè)VR產(chǎn)業(yè)鏈中主要包含：硬件設(shè)備、軟件、內(nèi)容、渠道、產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)行業(yè)主要以硬件產(chǎn)業(yè)為主，其次是內(nèi)容產(chǎn)業(yè)。
全球VR設(shè)備主要以眼鏡和頭盔為主，中國(guó)發(fā)展規(guī)模較小，但是在全球范圍內(nèi)普遍存在的問題：1.佩戴使用體驗(yàn)不佳；2.內(nèi)容匱乏；3.缺少統(tǒng)一規(guī)范。
對(duì)于VR行業(yè)，內(nèi)容制作是現(xiàn)階段的軟肋，制作成本很高。平臺(tái)、相機(jī)和軟件都是全新的，由于視角原因，在鏡頭語言、拍攝、后期等與傳統(tǒng)視頻制作有較大差異。
2、市場(chǎng)需求
作為未來重要的技術(shù)平臺(tái)，VR將跨領(lǐng)域協(xié)同促進(jìn)其它產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如游戲、社交、教育等產(chǎn)生變革。無論是大機(jī)構(gòu)還是創(chuàng)業(yè)者都在VR領(lǐng)域布局，騰訊、阿里巴巴和百度等巨頭已經(jīng)進(jìn)入VR領(lǐng)域，暴風(fēng)、愛奇藝及芒果TV等都在試水VR產(chǎn)品，投資機(jī)構(gòu)、資本市場(chǎng)爭(zhēng)先把錢投給VR公司，作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，市場(chǎng)需求巨大。
3、培訓(xùn)定位
在市場(chǎng)需求一片藍(lán)海的背景下，支持行業(yè)發(fā)展的技術(shù)人才炙手可熱。培育市場(chǎng)需要的專業(yè)人才，為行業(yè)發(fā)展提供持續(xù)動(dòng)力是教育培訓(xùn)的重大機(jī)遇。
由于VR行業(yè)還在成長(zhǎng)發(fā)展階段，技術(shù)、內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)都未統(tǒng)一，沒有規(guī)范。能在2-3年內(nèi)引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展、或者促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的企業(yè)將成為行業(yè)的引領(lǐng)者，所以培育未來市場(chǎng)所需人才應(yīng)是教育培訓(xùn)的風(fēng)向標(biāo)。
以行業(yè)發(fā)展所需技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展各環(huán)節(jié)所需技能為導(dǎo)向，培養(yǎng)具有競(jìng)爭(zhēng)力的VR從業(yè)人員，甚至能影響VR產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的核心人才是教育培訓(xùn)的目標(biāo)。
4、崗位認(rèn)知及技能要求
目前國(guó)內(nèi)VR以硬件產(chǎn)業(yè)為主，其次是內(nèi)容產(chǎn)業(yè)。不同產(chǎn)業(yè)對(duì)技能和知識(shí)的需求是不同的，對(duì)相應(yīng)崗位及技能需求簡(jiǎn)單分析總結(jié)如下。
1）.硬件設(shè)計(jì)與制作
我們?cè)赩R中看到的圖像一般經(jīng)歷：光-鏡頭-傳感器-圖像處理-顯示器這樣的過程，硬件產(chǎn)品主要集中在眼鏡和頭盔。上游產(chǎn)品有電子元器件，屏幕，鏡片等核心組件。
需要的專業(yè)知識(shí)包含：光學(xué)成像，電子電路設(shè)計(jì)，傳感器設(shè)計(jì)，嵌入式電路設(shè)計(jì)，ARM開發(fā)流程，掌握C/C++/Java語言
2）.軟件處理
軟件處理重點(diǎn)在于三維建模，場(chǎng)景識(shí)別，三維仿真，圖像渲染。計(jì)算機(jī)利用傳感器來感知，捕捉定位，利用場(chǎng)景模擬實(shí)現(xiàn)用戶沉浸式的體驗(yàn)。
需要的專業(yè)知識(shí)包含：交互設(shè)計(jì)，SLAM/Open CV 建模，數(shù)字信號(hào)處理（DSP），傳感器技術(shù)，3D引擎技術(shù)，3D建模技術(shù)（3D max Maya），腳本語言處理（Max script/unreal script），圖像處理算法實(shí)現(xiàn)（Matlab）
對(duì)移動(dòng)開發(fā)還需要熟悉Android開發(fā)流程。
5、培訓(xùn)方案
整個(gè)培訓(xùn)過程可劃分為三個(gè)階段，包含基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)，操作技能訓(xùn)練，崗位任職能力強(qiáng)化。
1）.基礎(chǔ)知識(shí)階段
傳授行業(yè)相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，熟悉行業(yè)及崗位需求，奠定專業(yè)背景知識(shí)。主要包括編程語言，VR概述。硬件方面（電子電路設(shè)計(jì)，光學(xué)成像，傳感器設(shè)計(jì)），軟件方面（交互設(shè)計(jì)，傳感器技術(shù)，3D建模，腳本設(shè)計(jì)）
2）.技能訓(xùn)練階段
針對(duì)性的訓(xùn)練VR設(shè)計(jì)、制作過程中涉及的操作技能，主要是對(duì)核心軟件的使用，系統(tǒng)開發(fā)的熟悉。
主要包括：硬件（嵌入式電路，ARM開發(fā)，硬件仿真），軟件（三維場(chǎng)景建模，3D引擎應(yīng)用，圖像渲染）
3）.崗位任職訓(xùn)練階段
針對(duì)不同崗位需求，以項(xiàng)目為牽引有針對(duì)性的強(qiáng)化訓(xùn)練，綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)和操作技能，完成從知識(shí)、技能培訓(xùn)到崗位能力的無縫過渡，達(dá)到結(jié)業(yè)即上崗的效果。
項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，以小組成員加入企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目，熟悉項(xiàng)目開發(fā)流程，項(xiàng)目分工和完成任務(wù)形成產(chǎn)品。
6、評(píng)價(jià)考核
考核原則以激勵(lì)學(xué)生掌握好崗位任職能力為目標(biāo)。
1）.基礎(chǔ)知識(shí)主要以理論考核為主，根據(jù)課程知識(shí)點(diǎn)和崗位需求建立試題庫，考核學(xué)員對(duì)基本知識(shí)的掌握；
2）.操作技能以課堂考核和作業(yè)考核為主，主要檢驗(yàn)學(xué)員對(duì)原理的運(yùn)用，對(duì)軟件的操作的熟悉，能否運(yùn)用軟件完成任務(wù)，提交作品。把各階段技能需求分割為若干小的任務(wù)，便于學(xué)員學(xué)習(xí)和檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。
3）.項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)階段以項(xiàng)目組要求作為考核，具體檢驗(yàn)學(xué)員對(duì)所學(xué)綜合運(yùn)用，任務(wù)分工，團(tuán)隊(duì)合作等綜合能力和素質(zhì)的檢驗(yàn)。
7、其它事項(xiàng)
1）.建立企業(yè)共建機(jī)制，定期與一線企業(yè)，合作單位一線崗位工程人員和管理交流，了解行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，技術(shù)變化，崗位需求，更新教學(xué)內(nèi)容，完善課程體系。
2）.建立畢業(yè)學(xué)員跟蹤系統(tǒng)，跟蹤學(xué)員的發(fā)展變化，定期組織回訪，了解實(shí)際工作需求和培訓(xùn)教學(xué)的距離，改進(jìn)培訓(xùn)方案、教學(xué)模式，形成崗位零距離的培訓(xùn)系統(tǒng)。
3）.實(shí)際教學(xué)中可以嘗試師徒制或者項(xiàng)目制，對(duì)學(xué)員進(jìn)行編組，分配成長(zhǎng)指導(dǎo)老師，關(guān)注學(xué)員的整個(gè)培訓(xùn)成長(zhǎng)，有針對(duì)性的及時(shí)指導(dǎo)，提高培訓(xùn)效果和崗位技能。
8、結(jié)束語
VR不僅是一項(xiàng)新技術(shù)，而且是互聯(lián)網(wǎng)科技產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展同人們?nèi)找嬖黾拥膴蕵沸枨笙嘟坏漠a(chǎn)物。VR將跨領(lǐng)域協(xié)同，促進(jìn)其它產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，目前已經(jīng)在軍事訓(xùn)練，游戲，旅游和社交領(lǐng)域初步應(yīng)用。如此巨大的行業(yè)需求和人才缺口，給VR教育培訓(xùn)提供了廣闊的空間。和VR目前的現(xiàn)狀類似，教育培訓(xùn)也是在摸索嘗試中前行，需要不斷結(jié)合行業(yè)應(yīng)用、崗位需求調(diào)整培訓(xùn)計(jì)劃，使之培養(yǎng)的人才能適應(yīng)需求，為推動(dòng)VR產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供人才資源。
參考文獻(xiàn)：
1 虛擬現(xiàn)實(shí)VR概述
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality，VR）是20世紀(jì)90年代初崛起的一種實(shí)用技術(shù)。VR技術(shù)指借助計(jì)算機(jī)以及最新傳感器技術(shù)創(chuàng)造的一種嶄新的人機(jī)交互手段，其核心是建模與仿真。它是一種能夠讓現(xiàn)實(shí)中的人在計(jì)算機(jī)所創(chuàng)造的虛擬信息世界中體驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)世界同樣的事和物。它具有多感知性、沉浸性、交互性和構(gòu)想性的基本特征。這種虛擬技術(shù)集合了計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)、現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)等的多種科學(xué)技術(shù)。它能夠模擬出人的視覺、聽覺、觸覺等的感官功能。使人們?cè)谟?jì)算機(jī)所創(chuàng)造的虛擬世界中通過語言、動(dòng)作等方式進(jìn)行實(shí)時(shí)交流，可以說這種技術(shù)的發(fā)展前景是非常廣闊的，無論是生活上還是軍事上都有非常廣泛的發(fā)展前景。
2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征以及涉及的相關(guān)技術(shù)
2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征
（1）多感知性的特征，是指視、力、觸、運(yùn)動(dòng)、味、嗅等感知系統(tǒng)，從人類理想的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展來說，是希望能夠完全的模擬出現(xiàn)實(shí)中所有的感知，如在VR營(yíng)造的環(huán)境中聞到各種味道、能夠有觸碰里面事物的感覺等，如同人在現(xiàn)實(shí)中一樣，但因目前的技術(shù)掌握和傳感技g的限制，僅僅只能模擬出一部分。
（2）沉浸性又稱浸沒感或臨場(chǎng)感、存在感等，具體是指人以第一人稱存在于虛擬世界中的真實(shí)體驗(yàn)。當(dāng)然，以目前技術(shù)還沒有達(dá)到最理想的程度。
（3）交互性就是指人在虛擬世界中，能夠像在現(xiàn)實(shí)世界中一樣，可以通過對(duì)一些物體的抓取、使用等動(dòng)作，感覺到所觸碰的物體的重量、形狀、色澤等一些人與物體之間的互動(dòng)信息。
（4）構(gòu)想性，即將所想的物件、所做的事情在虛擬世界里面呈現(xiàn)出來，這樣做能達(dá)到什么樣的效果，那樣做又能達(dá)到什么樣的效果，甚至還可以把在現(xiàn)實(shí)世界不可能存在的事和物都可以在虛擬世界中構(gòu)想出來。
2.2 VR技術(shù)中涉及的相關(guān)技術(shù)-軟件
（1）立體視覺現(xiàn)實(shí)技術(shù)：人通過視覺所獲取到的信息是人本身所有感覺中最多的一種感官，所以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中立體顯示技術(shù)占有不可或缺的重要地位。
（2）環(huán)境構(gòu)建技術(shù)：在虛擬世界中，構(gòu)件環(huán)境是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，要營(yíng)造一個(gè)區(qū)域的環(huán)境，首先就要?jiǎng)?chuàng)造環(huán)境或建筑模塊，然后在這個(gè)基礎(chǔ)上再進(jìn)行實(shí)時(shí)描繪、立體顯示，從而形成一個(gè)虛擬的區(qū)域環(huán)境。
（3）真實(shí)感實(shí)時(shí)描繪技術(shù)：要在虛擬世界中實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)實(shí)世界相同的事物，僅靠立體顯示技術(shù)還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，虛擬世界中必須存在真實(shí)感和實(shí)時(shí)感，簡(jiǎn)單來說就是實(shí)現(xiàn)一個(gè)物體的重量、質(zhì)量、色澤、相對(duì)位置、遮擋關(guān)系等的技術(shù)。
（4）虛擬世界聲音的實(shí)現(xiàn)技術(shù)：在虛擬世界中雖然視覺是獲取信息的重要途徑之一，除了視覺還有很多感官系統(tǒng)可以獲取到周圍的信息。如聽覺，這種技術(shù)就是在虛擬世界中實(shí)現(xiàn)聲音，這樣人在虛擬世界里不僅能夠看得到也能聽得到。
2.3 VR技術(shù)涉及的相關(guān)技術(shù)-硬件
（1）輸入設(shè)備。與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相關(guān)的硬件輸入設(shè)備分成兩大類：一是基于自然的交互設(shè)備，用于虛擬世界的信息輸入；另一種是三維定位跟蹤設(shè)備，主要用于輸入設(shè)備在虛擬世界中的位置進(jìn)行判定，并輸送到虛擬世界當(dāng)中。
虛擬世界與人實(shí)現(xiàn)自然交互的形式有很多，比如有數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣服、三維控制器、三維掃描儀等。
數(shù)據(jù)手套是一種多模式的虛擬現(xiàn)實(shí)硬件，通過軟件編程，可進(jìn)行虛擬場(chǎng)景中物體的抓取、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作，也可以利用它的多模式性，用作一種控制場(chǎng)景漫游的工具。數(shù)據(jù)手套的出現(xiàn)，為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供了一種全新的交互手段，目前的產(chǎn)品已經(jīng)能夠檢測(cè)出手指的彎曲度，并利用磁定位傳感器來精確地定位出手在三維空間中的位置。這種結(jié)合手指彎曲度測(cè)試和空間定位測(cè)試的數(shù)據(jù)手套被稱為“真實(shí)手套”，可以為用戶提供一種非常真實(shí)自然的三維交互手段。
數(shù)據(jù)衣是為了讓VR系統(tǒng)識(shí)別全身運(yùn)動(dòng)而設(shè)計(jì)的輸入裝置。數(shù)據(jù)衣對(duì)人體大約50多個(gè)不同的關(guān)節(jié)進(jìn)行測(cè)量，包括膝蓋、手臂、軀干和腳。通過光電轉(zhuǎn)換、身體的運(yùn)動(dòng)信息被計(jì)算機(jī)識(shí)別。通過BOOM顯示器和數(shù)據(jù)手套與虛擬現(xiàn)實(shí)交互數(shù)據(jù)衣。
（2）輸出設(shè)備。人在虛擬世界中要體現(xiàn)沉浸的感覺，就必須實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的多種感受，如視、聽、觸、力、嗅、味等感官感覺，只不過以目前的虛擬技術(shù)只實(shí)現(xiàn)了視覺、聽覺和觸覺罷了。
（3）VR構(gòu)成設(shè)備。虛擬現(xiàn)實(shí)世界的構(gòu)成，主要的設(shè)備就是計(jì)算機(jī)本身了，虛擬世界的所有景象都是靠一個(gè)個(gè)模型造成的，而這些模型則是由計(jì)算機(jī)制作出來的。一般計(jì)算機(jī)被劃分成四個(gè)部分：第一，高配置的個(gè)人計(jì)算機(jī)，專門用于普通的圖形配置加速卡，實(shí)現(xiàn)于VR技術(shù)中的桌面式特征；第二，高性能圖形工作站，就是一臺(tái)高配置的圖形處理計(jì)算機(jī)；第三，高度并行系統(tǒng)計(jì)算機(jī)；第四，分布式虛擬實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)。
3 VR技術(shù)的應(yīng)用范圍
VR技術(shù)從誕生到現(xiàn)今已經(jīng)歷了幾個(gè)年代，其應(yīng)用范圍也越來越廣，如醫(yī)學(xué)方面，可以提供給醫(yī)生進(jìn)行模擬手術(shù)，這樣大大提高了現(xiàn)實(shí)中手術(shù)成功的概率。如游戲方面，近年來游戲中的VR如朝陽一樣如火如荼的發(fā)展，游戲者在游戲中體驗(yàn)著VR技術(shù)帶來的身臨其境與敵人面對(duì)面進(jìn)行廝殺的。如建筑方面，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將建筑的形式以真實(shí)的角度展現(xiàn)在投資方、設(shè)計(jì)方、施工方以及后期的物業(yè)管理和更高層次的政府，這把之前的二維平面表達(dá)方式或者動(dòng)畫表現(xiàn)方式進(jìn)行了升級(jí)，使用者可以全方位的感受建筑的空間、尺度和材質(zhì)，這對(duì)非設(shè)計(jì)人員參與到設(shè)計(jì)當(dāng)中很有幫助，這使得我們未來的建筑將綜合更多因素，更加合理化，還有軍事、科技、商業(yè)、建筑、生活等。
4 結(jié)語
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一個(gè)極具潛力的研究項(xiàng)目，是未來的重要技術(shù)之一。它在理論、軟件或者硬件的領(lǐng)域上都依賴著很多技術(shù)，當(dāng)然其中也有較多的技術(shù)只實(shí)現(xiàn)了理論，硬件方面還是有待完善的。不過可以遇見，在未來，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)絕對(duì)會(huì)被廣泛的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)：
中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 論文編號(hào)：1674-2117（2016）20-0094-03
引言
建構(gòu)主義也稱為結(jié)構(gòu)主義，它是由瑞士學(xué)者讓?皮亞杰最早提出來的。皮亞杰認(rèn)為智慧本質(zhì)上是對(duì)環(huán)境的適應(yīng)，智慧的適應(yīng)是一種能動(dòng)的適應(yīng)。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者基于原有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)生成意義、建構(gòu)理解的過程，而這一過程常常是在社會(huì)文化互動(dòng)中完成的，這種學(xué)習(xí)理念順應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)時(shí)代零存整取式的學(xué)習(xí)模式――“微”學(xué)習(xí)。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境是支持學(xué)習(xí)者進(jìn)行建構(gòu)性學(xué)習(xí)的各種學(xué)習(xí)資源的組合，這不僅包含物理場(chǎng)所（如課堂），還包括影響學(xué)習(xí)活動(dòng)的軟環(huán)境（如任務(wù)情景、協(xié)作會(huì)話、個(gè)人興趣、策略支持、認(rèn)知工具等）。
當(dāng)前，大規(guī)模在線開放課程（MOOC）已初露鋒芒，世界各地?cái)?shù)以萬計(jì)的學(xué)生可以在MOOC平臺(tái)上進(jìn)行資源分享和知識(shí)學(xué)習(xí)；同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)又能夠使學(xué)習(xí)客體主動(dòng)地參與，這與傳統(tǒng)教學(xué)中簡(jiǎn)單、被動(dòng)地接受知識(shí)有著本質(zhì)區(qū)別，且學(xué)習(xí)效果大相徑庭。所以說，這些新的教育理念和技術(shù)的發(fā)展，為建構(gòu)主義充分運(yùn)用于教學(xué)實(shí)踐創(chuàng)造了有利的先決條件。
VR+MOOC創(chuàng)設(shè)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境的優(yōu)勢(shì)分析
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為“情境”“協(xié)作”“會(huì)話”“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的自主性與積極性，重視教學(xué)情境的設(shè)計(jì)。而MOOC教學(xué)模式能夠提供免費(fèi)優(yōu)質(zhì)的在線學(xué)習(xí)資源，打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式中因師資力量和固定課程體系造成的局限性，并有利于實(shí)現(xiàn)任何人根據(jù)自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)規(guī)劃去選擇任何知識(shí)。學(xué)生根據(jù)自己已有的知識(shí)及興趣愛好能夠主動(dòng)建構(gòu)新的知識(shí)，參與互動(dòng)，得到反饋，記錄學(xué)習(xí)進(jìn)度，最終達(dá)到學(xué)習(xí)目的，這不再像以往那樣將教師傳授的新知識(shí)生硬地搬到記憶中去。因此，可以說MOOC為建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境提供了一個(gè)方便、自如的大規(guī)模自主式學(xué)習(xí)平臺(tái)。
然而和傳統(tǒng)教學(xué)比較，MOOC授課仍然沒有解決教學(xué)內(nèi)容展示的可視化問題，即“情境”體驗(yàn)感缺失，而情境的創(chuàng)設(shè)是意義建構(gòu)的必要前提，情境的設(shè)計(jì)有助于將問題擺放在實(shí)景空間。例如，設(shè)計(jì)一場(chǎng)軍事行動(dòng)，情境里應(yīng)包含所需的人員、物資、武器裝備、自然環(huán)境等，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)情境中的作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)及上級(jí)命令在控制臺(tái)上展開操作。如果能夠在這樣的情境中去尋找或解決學(xué)習(xí)者帶入情境的問題和任務(wù)，就會(huì)有利于問題的解決，也有利于學(xué)生知識(shí)與能力的拓展和遷移。
VR技術(shù)的出現(xiàn)恰好能夠彌補(bǔ)MOOC的“情境”缺失問題，它具有沉浸性、交互性、構(gòu)想性，參與者在虛擬環(huán)境中可以沉浸其中，進(jìn)出自如，自由交互，搭建理想的學(xué)習(xí)“情境”，并且VR技術(shù)能消除時(shí)間與空間造成的認(rèn)知阻斷，提供情境的上下文背景、操作空間。同時(shí)，VR技術(shù)所形成的視覺效果又能促進(jìn)學(xué)習(xí)共同體中成員之間的互動(dòng)與交流，驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)者共同自主學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)線上線下、課內(nèi)課外混合學(xué)習(xí)，虛實(shí)結(jié)合的沉浸式或半沉浸式學(xué)習(xí)。另外，VR技術(shù)還具有隨時(shí)隨地、同時(shí)異地或異時(shí)異地的移動(dòng)學(xué)習(xí)等模式。這些是經(jīng)典建構(gòu)主義學(xué)習(xí)方式所不能達(dá)到的。
VR+MOOC創(chuàng)設(shè)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù)
1.多媒體融合技術(shù)
基于MOOC與VR的課程幾乎融合了當(dāng)前所有的多媒體類型，既有傳統(tǒng)的圖、文、音、像，又有形象直觀的三維模型，因此，它的制作并不是“一個(gè)人的戰(zhàn)斗”，需要專業(yè)攝像團(tuán)隊(duì)、制作團(tuán)隊(duì)、授課教師和學(xué)生志愿者共同參與、相互合作才能完成。在制作過程中，常用的工具包括Maya、Premiere、Viewpoint、After Effect、Edius等，其中Autodesk Maya是美國(guó)Autodesk公司出品的世界頂級(jí)的三維動(dòng)畫軟件，應(yīng)用對(duì)象是專業(yè)的角色動(dòng)畫、特技等，功能完善、靈活易用。Adobe Premiere由Adobe公司推出，是一款常用的視頻編輯軟件，有較好的兼容性。Viewpoint技術(shù)是生成3D照片影像的工具，具備流暢的互動(dòng)功能，能夠真切地模擬事物。After Effect、Edius、Premiere都是專業(yè)視頻制作軟件，可進(jìn)行后期特效加工，或高清視頻剪輯。
2.VR技術(shù)
VR技術(shù)是搭建理想建構(gòu)主義學(xué)習(xí)“情境”的主要技術(shù)，也是建設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)室、搭建MOOC后臺(tái)VR會(huì)話中心的核心技術(shù)。VR技術(shù)是仿真技術(shù)與多媒體技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)的集合，可以創(chuàng)建虛擬的計(jì)算機(jī)仿真環(huán)境，并使用戶沉浸到該環(huán)境中。完整的虛擬現(xiàn)實(shí)體系包含輸入處理器、模擬處理器、渲染處理器和虛擬世界數(shù)據(jù)庫。模擬處理器是虛擬現(xiàn)實(shí)的核心程序，用于控制交互、對(duì)象動(dòng)作和決定虛擬世界的狀態(tài)；渲染處理技術(shù)將模擬的真實(shí)感覺傳遞給用戶，提供視覺、聽覺、觸覺的感官享受；虛擬世界數(shù)據(jù)庫是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)的主體部分，包括描述對(duì)象動(dòng)作的腳本，記錄用戶信息，對(duì)燈光效果、程序的控制等。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)交互和協(xié)作，還能讓用戶產(chǎn)生沉浸感。
3.通信感知技術(shù)
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下的VR+MOOC學(xué)習(xí)方式，注重的是多人在線實(shí)時(shí)交互學(xué)習(xí)，這對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信和實(shí)時(shí)感知提出了更高的要求。首先，必須建立多用戶通信環(huán)境，通常借助Java語言來實(shí)現(xiàn)多用戶并發(fā)通信，用戶借助Web瀏覽器通過Java圖形界面引入虛擬場(chǎng)景。其次，必須實(shí)現(xiàn)面向協(xié)同學(xué)習(xí)的協(xié)作感知，通過協(xié)同感知技術(shù)獲取各種感知信息，使所有群體成員可以使用虛擬實(shí)驗(yàn)室和聊天室等工具直觀、形象、快速地感知他人意圖。
4.分布式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)
分布式虛擬現(xiàn)實(shí)（DVR）技術(shù)，是VR技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其目標(biāo)是建立一個(gè)可供異地多用戶同時(shí)參與的分布式虛擬環(huán)境。在這個(gè)環(huán)境中，位于不同物理位置的多臺(tái)計(jì)算機(jī)及其用戶，可以不受各自的時(shí)空限制，在一個(gè)共享虛擬環(huán)境中實(shí)時(shí)交互、協(xié)同工作，是一種可供異地多用戶同時(shí)參與的分布式虛擬環(huán)境。它除了具備VR技術(shù)特征外，還具有共享的虛擬空間、偽實(shí)體的行為真實(shí)感、支持實(shí)時(shí)交互、共享時(shí)鐘、多個(gè)用戶以多種方式進(jìn)行通信等五大特性。
VR+MOOC創(chuàng)設(shè)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境的基本思路
1.運(yùn)用VR+MOOC創(chuàng)設(shè)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)情境
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下，情境創(chuàng)設(shè)是教學(xué)設(shè)計(jì)的最重要內(nèi)容，“情境”是指典型的場(chǎng)景，“情”是外在的事物（客體）引發(fā)的學(xué)生（主體）內(nèi)在的主觀體驗(yàn)，“境”是指為了達(dá)到一定的目的而創(chuàng)設(shè)的能觸發(fā)主體主觀體驗(yàn)的客觀事物。由于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主搜集并分析有關(guān)資料，所以要求各種教學(xué)信息資源要毫無保留地向?qū)W生開放。MOOC作為大規(guī)模開放性在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，其信息資源具備開放性和多元性，可以作為新型趣味式教育信息庫，負(fù)責(zé)向?qū)W生提供要學(xué)習(xí)的知識(shí)和教學(xué)材料。
VR通過三維建模、場(chǎng)景建立，幫助創(chuàng)設(shè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境和任務(wù)情境，并與MOOC緊密結(jié)合，不僅能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者描述MOOC所提出的問題產(chǎn)生的背景，以及與問題有關(guān)的各種因素，如自然、社會(huì)文化等，有利于控制、定義問題，還能夠提供高質(zhì)量的視頻和虛擬場(chǎng)景，使學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中會(huì)遇到各種各樣意想不到的鍛煉機(jī)會(huì)，另外也可以吸引學(xué)習(xí)者體驗(yàn)新技術(shù)，并一定程度上拉動(dòng)MOOC的“回頭率”，解決當(dāng)前MOOC難以突破的交互性弱、參與度低的困境。
2.搭建MOOC后臺(tái)VR會(huì)話中心體現(xiàn)新型協(xié)作關(guān)系
協(xié)作貫穿于整個(gè)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境的始終，教師與學(xué)生之間的協(xié)作、學(xué)生與學(xué)生之間的協(xié)作對(duì)學(xué)習(xí)過程中的自我反饋和學(xué)習(xí)結(jié)果的評(píng)價(jià)以及意義的最終建構(gòu)都有十分重要的作用。MOOC無法實(shí)現(xiàn)學(xué)生和教師之間的實(shí)時(shí)互動(dòng)，所以必須通過建立MOOC后臺(tái)VR會(huì)話中心，為廣大學(xué)習(xí)者提供了一個(gè)在線探索學(xué)習(xí)的公共平臺(tái)。在后臺(tái)虛擬中心，每位學(xué)習(xí)者都有一個(gè)可以完全操控的虛擬人物作為其代表，在學(xué)習(xí)部分課程后，學(xué)習(xí)者可以自主進(jìn)入相應(yīng)的會(huì)話中心與虛擬代表（可以是學(xué)生也可是教師）展開實(shí)時(shí)交流，虛擬教師可以在仿真的環(huán)境下，通過遠(yuǎn)程操作，直觀地解答相應(yīng)的問題。學(xué)習(xí)者之間也可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的學(xué)習(xí)會(huì)話，通過探討學(xué)習(xí)的模式對(duì)現(xiàn)有的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行鞏固與拓展，彌補(bǔ)現(xiàn)有MOOC教學(xué)模式中實(shí)時(shí)性弱、交互性弱的缺點(diǎn)。
3.利用VR實(shí)驗(yàn)室拓展實(shí)踐增強(qiáng)意義建構(gòu)
關(guān)鍵詞：
視覺傳達(dá)；畢業(yè)設(shè)計(jì)；VR虛擬
本科生、碩士生、博士生在畢業(yè)時(shí)，都要以畢業(yè)論文的形式遞交在校期間的學(xué)習(xí)成果，視覺傳達(dá)專業(yè)畢業(yè)生的成果展示是畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)展。畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)展都是檢驗(yàn)視覺傳達(dá)專業(yè)學(xué)生在校就讀期間學(xué)習(xí)成果的量化標(biāo)準(zhǔn)，但現(xiàn)在一些院校的畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)展呈程式化發(fā)展，缺少創(chuàng)新。
一、視覺傳達(dá)專業(yè)（平面設(shè)計(jì)方向）畢業(yè)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
1.命題形式及其存在的問題
每年各高校在畢業(yè)設(shè)計(jì)命題上都絞盡腦汁，想方設(shè)法確定畢業(yè)設(shè)計(jì)的主題。命題主要有以下三種形式：第一，院校、導(dǎo)師自主命題；第二，學(xué)生根據(jù)自己實(shí)習(xí)期間接觸的項(xiàng)目完成設(shè)計(jì)；第三，校企合作，學(xué)生按照企業(yè)要求完成設(shè)計(jì)。這三種形式雖然看似符合學(xué)校與市場(chǎng)的需求，但往往存在實(shí)踐功能較弱的問題，平時(shí)課堂一般是虛擬項(xiàng)目或者比賽項(xiàng)目，實(shí)際的商業(yè)項(xiàng)目和課外實(shí)踐方面較為薄弱，結(jié)果存在實(shí)用性方面的欠缺。學(xué)生的設(shè)計(jì)作品從藝術(shù)的角度看很不錯(cuò)，但從商業(yè)的實(shí)用價(jià)值和成本核算角度來看，并不符合企業(yè)和市場(chǎng)的要求。
2.完成形式傳統(tǒng)而缺乏創(chuàng)新
作為一門具有較強(qiáng)實(shí)用性的課程，視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)對(duì)于平面設(shè)計(jì)有著較高的要求。視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的實(shí)用性，包括廣告設(shè)計(jì)、書籍裝幀、商業(yè)插畫和企業(yè)VI設(shè)計(jì)等課程，能夠?yàn)閷W(xué)生今后的就業(yè)和工作提供直接的技術(shù)支持，出版行業(yè)、商場(chǎng)、傳媒公司等都是視覺傳達(dá)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)之后發(fā)揮自身聰明才智的舞臺(tái)。實(shí)用性在客觀上決定了畢業(yè)設(shè)計(jì)主要以具體的設(shè)計(jì)作品對(duì)學(xué)生學(xué)到的知識(shí)加以展示，而畢業(yè)設(shè)計(jì)成果的具體表現(xiàn)形式受到專業(yè)課程的直接影響。因此，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，學(xué)生需要從上文提到的幾種課程中選擇一種或幾種進(jìn)行作品創(chuàng)作，如，為企業(yè)設(shè)計(jì)一套具有較強(qiáng)針對(duì)性的VI，或者為商場(chǎng)設(shè)計(jì)整體的裝修風(fēng)格，等等。上述方案基本上可以成為本專業(yè)畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的首選，而對(duì)當(dāng)前我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下全國(guó)范圍內(nèi)高校視覺傳達(dá)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，基本也是這樣的趨勢(shì)。設(shè)計(jì)的本質(zhì)在某種程度上說是創(chuàng)新，可是部分學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)并沒有體現(xiàn)出真正意義上的創(chuàng)新，仍然延續(xù)以往的設(shè)計(jì)思想和方案。有人認(rèn)為，視覺傳達(dá)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容無非是包裝、VI、書籍或者廣告。在當(dāng)下“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代信息的開放性、傳播的速度、對(duì)事件的影響范圍都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過以往的背景下，我們嘗試與其他專業(yè)跨界合作，如與手工藝產(chǎn)品專業(yè)合作，木雕、陶藝、玉飾、金屬工藝、園藝等都可以涉及，教學(xué)方式也從單一的課堂教學(xué)改為工作室教學(xué)。
3.畢業(yè)設(shè)計(jì)成果展形式單一
每一年各藝術(shù)類高校的畢業(yè)季，藝術(shù)類院校的展覽已經(jīng)成為一種潮流，因?yàn)榧姓宫F(xiàn)了大學(xué)生在四年學(xué)習(xí)過程中所積累的點(diǎn)點(diǎn)滴滴而廣受社會(huì)各界的關(guān)注。一般情況下，畢業(yè)展都在各院校內(nèi)部舉辦或者在各種展覽館舉行。就視覺傳達(dá)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)展覽效果而言，從體量上看，視覺傳達(dá)專業(yè)學(xué)生的作品比不上一些公共藝術(shù)和環(huán)藝、景觀專業(yè)的作品。雖然視覺傳達(dá)專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)作品在材質(zhì)的價(jià)值、作品的精細(xì)度上優(yōu)于一些手工藝作品，但那些手工藝作品很有體量感，創(chuàng)意思路有趣、寬泛，作品精彩，也用上了最新的3D打印技術(shù)。在材質(zhì)上，視覺傳達(dá)專業(yè)學(xué)生仍然采用以紙質(zhì)為媒介的設(shè)計(jì)，材料的使用遠(yuǎn)沒有其他專業(yè)豐富和多樣，展覽形式也沒有突破傳統(tǒng)。
二、VR虛擬現(xiàn)實(shí)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)展的影響
虛擬現(xiàn)實(shí)是通過信息技術(shù)在電腦中模擬構(gòu)成一個(gè)三維虛擬空間，并以此為基礎(chǔ)為欣賞者提供聽覺、視覺甚至觸覺上的體驗(yàn)，人為營(yíng)造一種身臨其境的感受。VR技術(shù)的出現(xiàn)和推廣，將和現(xiàn)在的移動(dòng)智能終端一樣，在客觀上改變我們的生產(chǎn)、生活方式。隨著VR設(shè)備的不斷出現(xiàn)，尤其是VR眼鏡的興起，人們?cè)俅伟呀裹c(diǎn)放在VR設(shè)計(jì)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用上。大學(xué)的畢業(yè)設(shè)計(jì)展也可以借助VR虛擬現(xiàn)實(shí)做出數(shù)字化的畢業(yè)設(shè)計(jì)展形式，只要有網(wǎng)絡(luò)，用戶就可以在任意平臺(tái)上觀賞和瀏覽畢業(yè)設(shè)計(jì)成果，不受時(shí)間、空間、地域等方面的限制，并且更能充分展現(xiàn)專業(yè)的特性，視覺效果將更加突出。如果畢業(yè)設(shè)計(jì)展能夠用VR的形式呈現(xiàn)出來，那么畢業(yè)設(shè)計(jì)形式也將發(fā)生改變，更加多元化和立體化。
結(jié)語
VR設(shè)計(jì)快速發(fā)展，除了相關(guān)技術(shù)在將來會(huì)大規(guī)模盛行，其配套定制也同樣有著廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間和潛力。VR設(shè)計(jì)不僅能夠有效滿足不同行業(yè)對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用需求，對(duì)于新媒體設(shè)計(jì)的影響也是十分深遠(yuǎn)的。在這種情況下，我們應(yīng)把握機(jī)遇，將VR體現(xiàn)在教育中，在強(qiáng)化專業(yè)教育的基礎(chǔ)上，做好迎接這一新的設(shè)計(jì)思潮的準(zhǔn)備。
作者：黃繁 單位：昆明學(xué)院美術(shù)與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院
一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)
VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有3I特性，交互性、沉浸性和構(gòu)想性。使用者可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的各種體驗(yàn)，在某些特定情況下，還能突破各種局限性，讓使用者得到超越現(xiàn)實(shí)的更加真實(shí)的體驗(yàn)。VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，包含了很多的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)用技術(shù)，如計(jì)算機(jī)圖像顯示技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)流程處理技術(shù)等。通過這些技術(shù)，可以達(dá)到模仿使用者嗅覺、聽覺、視覺和觸覺等效果，讓使用者在虛擬環(huán)境中，能夠得到真實(shí)世界當(dāng)中的體驗(yàn)，而且規(guī)避到其中的一些傷害，并且能夠通過自身行動(dòng)與周圍環(huán)境之間形成交互與互動(dòng)，創(chuàng)建一種多維信息空間。除此之外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還具有超越現(xiàn)實(shí)的虛擬性，作為一種新型技術(shù)，它所能達(dá)到的虛擬效果絕對(duì)是最為逼真，交互性最強(qiáng)的，這也是他被稱為虛擬現(xiàn)實(shí)的原因，將虛擬照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。虛擬現(xiàn)實(shí)作為新型計(jì)算機(jī)技術(shù)，其核心當(dāng)然離不開計(jì)算機(jī)，它主要也是靠計(jì)算機(jī)來生成一個(gè)可交互的虛擬環(huán)境，虛擬環(huán)境能夠產(chǎn)生立體效果的關(guān)鍵在于外設(shè)，與傳統(tǒng)鼠標(biāo)鍵盤的交互方式不同，虛擬設(shè)備包括多種多樣的交互設(shè)備，里面配置有陀螺儀、速度感應(yīng)計(jì)等，可以提供全方位的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)，用于三維空間的運(yùn)動(dòng)感應(yīng)。其中，虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔、數(shù)據(jù)衣和三維投影儀等都比較成熟，而像數(shù)據(jù)手套、三維鼠標(biāo)跟運(yùn)動(dòng)跟蹤器等裝置主要用于虛擬現(xiàn)實(shí)交互。與現(xiàn)實(shí)中的感官體驗(yàn)相比，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)一樣做到了視覺系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)感知系統(tǒng)的分離，不僅如此，還大大提高了分辨率、大場(chǎng)景的虛擬效果，并且?guī)в辛Ⅲw聲效，可以使人產(chǎn)生強(qiáng)烈的浸沒感。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊，在文物保護(hù)、室內(nèi)設(shè)計(jì)、交通模擬、虛擬現(xiàn)實(shí)3D游戲等領(lǐng)域，都有著不錯(cuò)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)正在一步步改變我們的生活。本文就主要講一下虛擬現(xiàn)實(shí)在游戲中的應(yīng)用。
二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在游戲中的應(yīng)用
3D游戲，所追求的是一種虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)現(xiàn)，一直致力于為玩家?guī)碜钯v的感官體驗(yàn)。游戲的發(fā)展從最初的簡(jiǎn)單文字游戲，一步步到后來的大型網(wǎng)絡(luò)3D游戲，都是為了能給用戶帶來更好的真實(shí)性與交互性，希望能達(dá)到如客觀世界一般存在一個(gè)游戲的虛擬世界。3D游戲，即是三維游戲，3D游戲通過三維空間的原理，在游戲中運(yùn)用了長(zhǎng)、寬、高等三種度量，來達(dá)到游戲世界對(duì)客觀世界的真實(shí)還原，相對(duì)于2D平面游戲，也更加的吸引人。場(chǎng)景就是游戲世界各種活動(dòng)所發(fā)生的場(chǎng)所，在游戲中起著很重要的作用，對(duì)于3D游戲開發(fā)來說，目前適合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的有：冒險(xiǎn)類、動(dòng)作類、賽車類和角色扮演類。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)游戲技術(shù)，目的是僅僅是為了滿足玩家的精神追求，更加注重游戲世界的設(shè)定，而忽視了玩家體驗(yàn)，將玩家拒之于顯示器之外，玩家只能通過操作角色來體驗(yàn)游戲中的各種設(shè)定，游戲體驗(yàn)僅僅停留于鍵盤跟鼠標(biāo)的操作，并不能真正達(dá)到一種真切的感官體驗(yàn)。隨著網(wǎng)絡(luò)游戲時(shí)代、技術(shù)的發(fā)展，人們更加傾向于去進(jìn)行帶有實(shí)際體驗(yàn)的虛擬現(xiàn)實(shí)3D游戲，虛擬現(xiàn)實(shí)類游戲，占據(jù)著更多的市場(chǎng)，這種大大提高了玩家體驗(yàn)，與傳統(tǒng)的3D游戲完全是不一樣的游戲，能讓玩家在其中得到感官上滿足。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)游戲模擬方面展現(xiàn)出它的優(yōu)勢(shì)，玩家通過一系列的可穿戴設(shè)備，與游戲中的角色合二為一，它可以模擬任何世界上客觀存在的物質(zhì)，也可以模擬人腦中抽象出來的精神物質(zhì)，更加真實(shí)的體驗(yàn)到游戲中的角色就是自己，自己就是游戲中的角色。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在3D游戲中的應(yīng)用完全的將人類智慧的結(jié)晶，科技的成果展現(xiàn)出來，它將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的逼真性、互動(dòng)性、沉浸性和構(gòu)想性表現(xiàn)得淋漓盡致。計(jì)算機(jī)可以阻止一個(gè)虛假的圖像在墻壁前停止，但它卻很難阻止真人的行動(dòng)，操作者在虛擬空間中的運(yùn)動(dòng)是不受限制的，可以自由出入于這個(gè)空間，這也是傳統(tǒng)模擬游戲與虛擬現(xiàn)實(shí)游戲之間存在的最大的差別，也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)賦予游戲的獨(dú)特魅力。
三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)前景和未來發(fā)展
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)現(xiàn)在的發(fā)展能夠?qū)⒁恍┖?jiǎn)單的3D游戲進(jìn)行完全的操作，但在一些大型3D網(wǎng)絡(luò)游戲中，仍然很難以讓玩家得到一個(gè)足夠良好的游戲體驗(yàn)，所以還有很大的發(fā)展空間，讓玩家能夠真切的去體驗(yàn)游戲世界當(dāng)中的各種體驗(yàn)，讓游戲帶給玩家更多的快樂。
VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一個(gè)新型技術(shù)，近年來一直備受關(guān)注，僅在2015年間就有200多家風(fēng)投企業(yè)對(duì)VR行業(yè)總計(jì)投入了35億美元。這其中，很多明星、影視導(dǎo)演也熱衷于網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)，像大家都很熟悉的林志穎，便有自己的科技公司，像黃曉明、張藝謀等藝人，也準(zhǔn)備進(jìn)入VR行業(yè)。國(guó)內(nèi)一些大型企業(yè)，如聯(lián)想、小米、華為也都積極致力于VR硬件設(shè)備的開發(fā)。盡管現(xiàn)在VR行業(yè)看上去一片大號(hào)，但由于3D游戲主機(jī)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)剛剛解禁，市場(chǎng)占有份額不打，限制了國(guó)內(nèi)VR技術(shù)的發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)的VR技術(shù)水平與國(guó)際頂尖技術(shù)仍然存在較大的差距，仍然需要我們繼續(xù)的努力來發(fā)展VR技術(shù)。（作者單位：西華大學(xué)）
參考文獻(xiàn)：
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一、引言
隨著全球商業(yè)環(huán)境日趨復(fù)雜，跨國(guó)公司能否在未來的市場(chǎng)選擇最恰當(dāng)?shù)膽?zhàn)略方式，贏得先機(jī)，顯得迫在眉睫。盡管核心能力理論近來在戰(zhàn)略管理研究中廣泛運(yùn)用，但由于來自企業(yè)外部競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境的不斷變化，企業(yè)獲取持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的基本模式已經(jīng)為持續(xù)地獲取一系列暫時(shí)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)所取代。這樣的環(huán)境下，企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)很快地被不斷更迭的技術(shù)創(chuàng)新所侵蝕。在這種背景下，動(dòng)態(tài)能力理論作為該理論的繼承，逐步形成并獲得快速發(fā)展。本文以韓國(guó)三星公司為例，用動(dòng)態(tài)能力理論分析其發(fā)展過程中所使用的一系列戰(zhàn)略，以期為其他跨國(guó)公司的戰(zhàn)略選擇找到合適的出路。
二、動(dòng)態(tài)能力理論綜述
動(dòng)態(tài)能力理論強(qiáng)調(diào)企業(yè)在動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境中探索其內(nèi)外的競(jìng)爭(zhēng)能力。它分析了一個(gè)企業(yè)在日新月異的環(huán)境中如何發(fā)揮企業(yè)自身的優(yōu)勢(shì)來應(yīng)對(duì)環(huán)境的變化和挑戰(zhàn)。Teece認(rèn)為，動(dòng)態(tài)能力就是感知并抓住機(jī)會(huì)的能力。在進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)上，Teece、Pisano和Shuen認(rèn)為，動(dòng)態(tài)能力是企業(yè)整合、構(gòu)建和重組，使其適應(yīng)快速變化環(huán)境的能力。Luo認(rèn)為動(dòng)態(tài)能力由磧心芰?、使又櫌分配能梁屯ㄟ^學(xué)習(xí)更新和獲得新的能力組成。焦豪等在動(dòng)態(tài)能力的綜述中強(qiáng)調(diào)，在中國(guó)獨(dú)特背景下，動(dòng)態(tài)能力可以由環(huán)境洞察能力、變革更新能力、技術(shù)柔性能力、組織柔性能力四個(gè)方面組成。即企業(yè)以提供自身的利益價(jià)值來滿足顧客需求，并洞察周遭環(huán)境，在變革更新動(dòng)力的作用下做出快速的應(yīng)對(duì)措施，通過技術(shù)柔性能力和組織柔性能力，配置與整合其價(jià)值鏈，最終取得企業(yè)所需要的資源和知識(shí)。
近年來，動(dòng)態(tài)能力的研究有了許多新的延伸，它涉及企業(yè)從感知機(jī)遇，到抓住機(jī)遇，一直到管理和面對(duì)新挑戰(zhàn)的全過程。首先是感知和發(fā)現(xiàn)潛在的機(jī)遇和威脅，即商業(yè)環(huán)境中新的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)。再者是充分利用企業(yè)的資源和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)獲取機(jī)遇，對(duì)抗困難。最后通過一系列的戰(zhàn)略方法來保持其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，達(dá)成企業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)。Jantunen A.等人通過調(diào)查200多家制造型企業(yè)和服務(wù)性組織，分析并發(fā)現(xiàn)了跨國(guó)公司動(dòng)態(tài)能力與其國(guó)際化績(jī)效的關(guān)系，從而提出動(dòng)態(tài)能力是企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的潛在來源。
三、跨國(guó)公司動(dòng)態(tài)能力理論中影響戰(zhàn)略選擇的因素
1. 對(duì)市場(chǎng)的認(rèn)知
跨國(guó)公司的動(dòng)態(tài)能力和對(duì)市場(chǎng)的認(rèn)知有密切聯(lián)系，從而影響到了它的戰(zhàn)略及其戰(zhàn)略的實(shí)施。對(duì)機(jī)會(huì)的感知是與市場(chǎng)消費(fèi)群體的文化密切相關(guān)的。對(duì)不同文化的認(rèn)識(shí)可以導(dǎo)致對(duì)市場(chǎng)截然不同的判斷和結(jié)論，從而決定了不同的戰(zhàn)略。對(duì)市場(chǎng)的認(rèn)知是一個(gè)知識(shí)的獲取和全球?qū)W習(xí)的過程。跨國(guó)公司的市場(chǎng)戰(zhàn)略包括進(jìn)入戰(zhàn)略、價(jià)格戰(zhàn)略、公司的管理結(jié)構(gòu)以及聯(lián)盟，兼并等，沒有對(duì)市場(chǎng)和消費(fèi)者特性深入的認(rèn)知就不可能制定有效的價(jià)格戰(zhàn)略。而聯(lián)盟、兼并的過程涉及新興市場(chǎng)的國(guó)家政策、企業(yè)文化等因素，成功的聯(lián)盟和兼并只有在掌握了充分的市場(chǎng)信息的基礎(chǔ)上才能完成。
2. 對(duì)環(huán)境的認(rèn)知
跨國(guó)公司動(dòng)態(tài)能力是對(duì)環(huán)境的認(rèn)識(shí)、調(diào)整和改變的能力。改變一個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、周期和生產(chǎn)布局是困難的決定。將開發(fā)的產(chǎn)品直接銷售到各個(gè)市場(chǎng)是跨國(guó)公司開發(fā)市場(chǎng)常用的手法。但是由于不同市場(chǎng)的勞動(dòng)力成本和支付能力存在較大差異，跨國(guó)公司不可能長(zhǎng)期依賴全球化的產(chǎn)品。只有認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，改變其產(chǎn)品和市場(chǎng)戰(zhàn)略，才能把握住機(jī)會(huì)，在不同市場(chǎng)的拓展中獲得成功。
四、案例研究：韓國(guó)三星公司的戰(zhàn)略選擇
1. 三星的戰(zhàn)略選擇
（1）多元化戰(zhàn)略和拷版戰(zhàn)略
1998年亞洲金融危機(jī)以前，三星公司將業(yè)務(wù)從米面磨坊拓展到電子、金融、機(jī)械、化學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，所采納的就是多元化戰(zhàn)略。美國(guó)學(xué)者Ansoff最早對(duì)多元化經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略定義，并在《哈佛商業(yè)評(píng)論》發(fā)表的論文《多元化戰(zhàn)略》中正式提出。1959年，E.Penrose多元化定義為企業(yè)既生產(chǎn)現(xiàn)有產(chǎn)品，又開發(fā)新產(chǎn)品，這些產(chǎn)品與原有產(chǎn)品在生產(chǎn)和營(yíng)銷中有很大的不同，包括了各種最終產(chǎn)品的增加，垂直一體化程度的增加，以及企業(yè)運(yùn)營(yíng)的生產(chǎn)領(lǐng)域數(shù)目的增加。1970年，Wrigley在博士論文《分部制與多元化中》提出以企業(yè)最主要產(chǎn)品的年銷售額與企業(yè)的年銷售總額之比即專業(yè)化率對(duì)多元化進(jìn)行分類。
當(dāng)時(shí)的三星公司主要關(guān)注相關(guān)產(chǎn)品型，同時(shí)引入了一部分的不相關(guān)產(chǎn)品，極大地豐富了其銷售的市場(chǎng)份額，獲取了一定的利潤(rùn)。與此同時(shí)，三星公司的另一個(gè)戰(zhàn)略也同步進(jìn)行，即拷版戰(zhàn)略，它是指一個(gè)企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品技術(shù)、設(shè)計(jì)和零部件完全依賴外界的供給，該企業(yè)就像另一家企業(yè)的一個(gè)生產(chǎn)車間，只是依樣畫葫蘆地進(jìn)行組裝而已。
三星公司1969年進(jìn)入家電和電子產(chǎn)業(yè)，當(dāng)時(shí)的家電和電子產(chǎn)品市場(chǎng)，尤其是電視機(jī)迅速普及，而彩色電視機(jī)也已經(jīng)成為炙手可熱的產(chǎn)品。然而，由于三星電子在成立之初并不掌握最起碼的電子技術(shù)，而那些掌握彩色電視機(jī)技術(shù)的外國(guó)公司不愿轉(zhuǎn)讓最先進(jìn)的核心技術(shù)，只提供黑白電視機(jī)成套散件和組裝技術(shù)，因此三星電子選定的第一項(xiàng)產(chǎn)品是已經(jīng)進(jìn)入衰退階段且利潤(rùn)率不高的12英寸黑白電視機(jī)。由于低收入發(fā)展中國(guó)家依然存在對(duì)這種低檔產(chǎn)品有需求的細(xì)分市場(chǎng)，加上韓國(guó)三星員工求知的文化氛圍，在較短時(shí)間內(nèi)就把技術(shù)學(xué)到手并以低成本進(jìn)行生產(chǎn)，這讓初出茅廬的三星電子公司受益不少。這一戰(zhàn)略體現(xiàn)了當(dāng)時(shí)條件下的市場(chǎng)、產(chǎn)品和技術(shù)的合適匹配。
（2）品牌戰(zhàn)略和模仿戰(zhàn)略
1997年，亞洲金融危機(jī)波及韓國(guó)，眾多韓國(guó)公司艱難度日，三星公司業(yè)務(wù)全面告急。此時(shí)，三星集團(tuán)及時(shí)啟動(dòng)“新經(jīng)營(yíng)”運(yùn)動(dòng)，拋棄以往一貫的二流產(chǎn)品形象轉(zhuǎn)而專注高端市場(chǎng)。在美國(guó)，三星公司果斷全面停止和世界上最大的連鎖企業(yè)沃爾瑪?shù)暮献鳎D(zhuǎn)而和Sears等迎合高層次消費(fèi)者的專賣店合作，以提高品牌在美國(guó)和全球市場(chǎng)的形象，并確立三星獨(dú)創(chuàng)的設(shè)計(jì)風(fēng)格。
走向國(guó)際的三星公司認(rèn)真汲取其他公司高端產(chǎn)品的技術(shù)，在品牌戰(zhàn)略得到肯定后，開始走模仿戰(zhàn)略。根據(jù)自己所處的品牌地位以及現(xiàn)有的技術(shù)含量，在模仿的同時(shí)對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)作出改進(jìn)，使自己的產(chǎn)品與其他企業(yè)的同類產(chǎn)品有所不同，更適合大環(huán)境下某些特定市場(chǎng)的需要。
20世紀(jì)初，三星在智能手機(jī)市場(chǎng)上不停地追擊各個(gè)電子手機(jī)大牌。現(xiàn)在，它的市場(chǎng)份額甚至把蘋果甩在了后面。以Galaxy S4為例，這些手機(jī)都擁有較大的顯示屏和令人印象深刻的新功能。而這些成就歸功于三星的模仿戰(zhàn)略。作為一個(gè)典型的快速反應(yīng)的模仿者，雖然三星公司曾因模仿蘋果的設(shè)計(jì)而遭到蘋果，但之后三星公司加快設(shè)計(jì)生產(chǎn)，根據(jù)市場(chǎng)反應(yīng)大力推廣成功的產(chǎn)品。之后，三星公司不再只提供便宜版的類蘋果版手機(jī)，大屏手機(jī)、不同的功能、成功的營(yíng)銷以及消費(fèi)者青睞的體驗(yàn)使其占據(jù)市場(chǎng)的很大份額。
（3）合作戰(zhàn)略和技術(shù)戰(zhàn)略
1998年金融危機(jī)的教訓(xùn)，使得三星公司牢記曾經(jīng)吃過的虧。從多元化戰(zhàn)略和拷版戰(zhàn)略升級(jí)為品牌戰(zhàn)略和模仿戰(zhàn)略，三星公司逐步地把握電子行業(yè)的核心技術(shù)。在此之外，三星公司也逐步拓展其他技術(shù)領(lǐng)域，比如VR技術(shù)。
VR又叫虛擬現(xiàn)實(shí)，是綜合利用計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)和各種現(xiàn)實(shí)及控制等接口設(shè)備，在計(jì)算機(jī)上生成的、可交互的三維環(huán)境中提供沉浸感覺的技術(shù)，把虛擬世界呈現(xiàn)在人們眼前。三星能自給自足的包括芯片、顯示器、鏡頭、頭顯外殼與電池模組以及其他半導(dǎo)體。這些硬件優(yōu)勢(shì)與三星公司多年來在技術(shù)上狠抓不放，虛心求教，努力創(chuàng)新的原則息息相關(guān)。但僅僅有技術(shù)支撐還不夠，還需要有軟件的配套。這時(shí)，三星公司就著眼于合作戰(zhàn)略。Oculus VR是一家專門開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和產(chǎn)品的初創(chuàng)公司，擁有較高的軟件技術(shù)。在兩家公司的合作中，Oculus仍生產(chǎn)它的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔產(chǎn)品專注于游戲類應(yīng)用，因此它也非常需要三星的高像素密度的OLED顯示屏。所以，Oculus允許三星使用其移動(dòng)軟件開發(fā)工具并協(xié)助開發(fā)用戶界面。對(duì)于三星公司而言，它想盡快進(jìn)入虛擬現(xiàn)實(shí)市場(chǎng)，但它不想像Oculus和索尼那樣花大量的時(shí)間和資金，因此允許Oculus使用其下一代OLED顯示屏。這種雙贏的技術(shù)合作，不但為三星公司提供了更多的技術(shù)領(lǐng)域和市場(chǎng)份額，也將它的品牌又一次拔高了一層。
2. 動(dòng)態(tài)能力理論下三星公司的戰(zhàn)略分析
（1）學(xué)習(xí)并涉足其他行業(yè)
三星原本作為一家經(jīng)營(yíng)魚干、蔬菜、面粉和砂糖的小公司，卻因戰(zhàn)爭(zhēng)受到重挫，損失了近一半的財(cái)產(chǎn)。由于當(dāng)時(shí)的韓國(guó)生活用品主要依賴進(jìn)口，三星的原材料供應(yīng)也亮起了紅燈，促使其轉(zhuǎn)向生產(chǎn)領(lǐng)域，因此其目標(biāo)也調(diào)整為服務(wù)全國(guó)。在這樣的大背景下，三星公司開始擺脫起初的小產(chǎn)業(yè)，慢慢拓展到其他I域。1953年三星創(chuàng)立砂糖生產(chǎn)公司。1954年建立自產(chǎn)自銷的羊毛公司。1969年正式成立三星電子公司為未來韓國(guó)的電子行業(yè)打下基礎(chǔ)。之后又建立了韓國(guó)自己的化工廠。逐步地，韓國(guó)哪里原材料稀缺，三星公司就傾力向世界其他知名公司學(xué)習(xí)并建立相關(guān)產(chǎn)業(yè)，服務(wù)全國(guó)。三星公司以恢復(fù)韓國(guó)經(jīng)濟(jì)為目標(biāo)，從原本的小公司變成涉足多個(gè)領(lǐng)域的韓國(guó)巨頭公司，從原本的原材料生產(chǎn)到后來的日用產(chǎn)品生產(chǎn)，它采納的正是多元化戰(zhàn)略和拷版戰(zhàn)略。而這些戰(zhàn)略的選擇和實(shí)施，也正是因?yàn)楫?dāng)時(shí)韓國(guó)動(dòng)蕩的社會(huì)環(huán)境。
（2）模仿并推動(dòng)品牌國(guó)際化
動(dòng)態(tài)能力真正能提升企業(yè)價(jià)值的重點(diǎn)在于復(fù)制與模仿。復(fù)制至少能為企業(yè)產(chǎn)生兩種戰(zhàn)略價(jià)值流，一是支撐在地理區(qū)域和產(chǎn)品線擴(kuò)張方面的能力；二是這種復(fù)制還體現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)部學(xué)習(xí)與不斷提升的基礎(chǔ)。
曾經(jīng)的三星公司總是掛上低廉的代名詞，在三星公司走上高端國(guó)際化品牌之路后，開始孜孜不倦地追求設(shè)計(jì)、技術(shù)等核心競(jìng)爭(zhēng)力，而模仿就是它的敲門磚。以手機(jī)為例，2006年三星的Samsung's X830就是典型的MP3造型。這個(gè)設(shè)計(jì)想法就是來自于當(dāng)時(shí)流行在外的MP3。以MP3的外形和功能作為基點(diǎn)，再配上電話的功能推出了這款產(chǎn)品，目的就是讓消費(fèi)者能擁有當(dāng)時(shí)最流行的手機(jī)。2008年，三星推出了Samsung Cleo這款小巧玲瓏的翻蓋手機(jī)，配上新穎的全鍵盤模式，讓這款手機(jī)風(fēng)靡一時(shí)。一年后，同樣的翻蓋手機(jī)配上橫屏翻蓋，這樣大膽而新奇的創(chuàng)意博得了許多求新人士的喜好……三星不斷地在模仿中追求卓越，在模仿中追求創(chuàng)新，在創(chuàng)新后追求更新，使自己的品牌和技術(shù)永遠(yuǎn)先人一步。2011年，三星用自己全新的創(chuàng)意和5.3英寸的屏幕征服了整個(gè)手機(jī)界。這一次，三星公司用自己的設(shè)計(jì)和創(chuàng)意占領(lǐng)了市場(chǎng)，開始和蘋果多爭(zhēng)一杯羹。
（3）唯技術(shù)優(yōu)先，謀互補(bǔ)合作
在三星普通電子產(chǎn)品市場(chǎng)飽和后，三星公司開始謀求其他出路以轉(zhuǎn)型難以突破的現(xiàn)狀。VR作為三星公司新的關(guān)注點(diǎn)之一，在經(jīng)歷了幾年的技術(shù)研究后，三星的VR硬件和技術(shù)得到質(zhì)的飛躍。但是對(duì)于這樣一個(gè)大型跨國(guó)公司而言，VR畢竟是一個(gè)新的方向，有很多的不確定性，它不可能將其他產(chǎn)品的利潤(rùn)拿來再重新大量投資VR的研發(fā)。所以，對(duì)于VR軟件的技術(shù)缺失，三星公司選擇了互補(bǔ)合作的戰(zhàn)略模式。這樣的情況下，三星公司既可以緊緊抓住VR硬件核心技術(shù)，不落入外人手中，又可以對(duì)自己有利的伙伴進(jìn)行挑選和匹配，形成一個(gè)組合，打下各大巨頭互相爭(zhēng)奪的VR市場(chǎng)。另外，在合作的過程中，三星公司可以向不同公司討教他們或缺的相關(guān)VR技術(shù)，并應(yīng)用于未來新的VR產(chǎn)品研發(fā)上，不斷適應(yīng)多變的市場(chǎng)，從中獲利。
結(jié)語
動(dòng)態(tài)能力理論更注重與企業(yè)的外部環(huán)境適應(yīng)能力，要求企業(yè)在多變的環(huán)境中通過學(xué)習(xí)、模仿和創(chuàng)新不斷改變自己的內(nèi)部環(huán)境和核心競(jìng)爭(zhēng)力。近年來，動(dòng)態(tài)能力理論越來越受到海內(nèi)外學(xué)者以及各個(gè)跨國(guó)公司的青睞。
參考文獻(xiàn)：
【論文摘要】 目的 應(yīng)用手術(shù)規(guī)劃系統(tǒng)，探索虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在神經(jīng)外科的應(yīng)用價(jià)值和方法。方法 術(shù)前采集10例顱內(nèi)深部病變患者的CT、MRI、CTA、MRA、DSA影像資料輸入Dextroscope工作站進(jìn)行圖像融合處理和三維重建，在虛擬影像上觀察病變與周圍組織的空間關(guān)系，設(shè)計(jì)手術(shù)入路、模擬手術(shù)過程進(jìn)行骨窗開顱、顱骨磨除及腫瘤切除，并與實(shí)際術(shù)中所見進(jìn)行比較。結(jié)果 術(shù)中所見病變與周邊重要神經(jīng)血管結(jié)構(gòu)的空間關(guān)系和病變解剖細(xì)節(jié)與術(shù)前模擬完全吻合，減少了手術(shù)時(shí)間。通過手術(shù)模擬，術(shù)者得以提前預(yù)演手術(shù)經(jīng)過，為優(yōu)化治療方案創(chuàng)造了條件。結(jié)論 虛擬現(xiàn)實(shí)手術(shù)規(guī)劃系統(tǒng)有助于術(shù)前診斷、制定詳細(xì)的手術(shù)計(jì)劃、預(yù)先評(píng)價(jià)手術(shù)難度，提高手術(shù)安全性。是醫(yī)療教學(xué)和訓(xùn)練的得力工具。
計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的飛越，提供了日益清晰細(xì)致的醫(yī)學(xué)影像，但不同成像技術(shù)在成像能力上對(duì)不同組織各具優(yōu)勢(shì)。虛擬現(xiàn)實(shí)（virtual reality， VR）的出現(xiàn)，為不同模式的影像資料融合成同一圖像提供了平臺(tái)，使各種成像技術(shù)取長(zhǎng)補(bǔ)短，并通過后處理，在虛擬三維空間上呈現(xiàn)給人們一個(gè)可以交互互動(dòng)的全息立體仿真環(huán)境。我科自2006年10月至12月間，運(yùn)用Dextroscope 手術(shù)規(guī)劃系統(tǒng)，對(duì)10例神經(jīng)外科手術(shù)病例進(jìn)行術(shù)前手術(shù)規(guī)劃和模擬操作，體會(huì)如下。
1 資料與方法
1.1 臨床資料 本組共進(jìn)行了10例術(shù)前手術(shù)規(guī)劃和模擬，其中蝶骨嵴內(nèi)側(cè)型腦膜瘤、聽神經(jīng)瘤各2例，巨大嗅溝腦膜瘤、垂體瘤、眼動(dòng)脈瘤、前交通動(dòng)脈瘤、巖斜腦膜瘤、松果體區(qū)腫瘤各1例。
1.2 Dextroscope工作站(Dextroscope MK 10，新加坡Volume Interactions公司)，包括主服務(wù)器和虛擬操作平臺(tái)，軟件版本RadioDexter 1.0。(1)術(shù)前完成患者各類影像資料的采集，可用DICOM3、TIFF和SGI Classic、Raw volume chunk或slices、Analyze AVW Volume或7.5 Image等多種格式的CT、MRI、MRA、CTA、DSA資料，數(shù)據(jù)都將會(huì)被轉(zhuǎn)換為RadioDexter原始格式(mk)。掃描要求為無間隔、薄層、無重疊、不間斷連續(xù)掃描。(2)加載數(shù)據(jù)到Radiodexter，通過預(yù)處理排除圖像干擾，將各類圖像的優(yōu)勢(shì)細(xì)節(jié)調(diào)試出來，導(dǎo)入Dextroscope VR環(huán)境，通過圖像配準(zhǔn)和融合，獲得一個(gè)細(xì)節(jié)豐富、易于區(qū)分的三維立體圖形。通過分割工具，可以將不同結(jié)構(gòu)單獨(dú)挑選出來全方位仔細(xì)觀察，還可以調(diào)整透明度和分別著色后重新放回原位，使不同結(jié)構(gòu)的分界更加直觀。(3)通過佩戴立體眼鏡和將雙手伸入反射鏡面背后操縱電磁示蹤設(shè)備，術(shù)者有機(jī)會(huì)體驗(yàn)顯微鏡下真實(shí)操作環(huán)境，模擬手術(shù)入路和操作，直接切除病變并空間測(cè)量。所有操作動(dòng)作均可被記錄和反復(fù)回放，進(jìn)行事后評(píng)估和演示教學(xué)。
1.3 實(shí)施手術(shù) 依據(jù)手術(shù)模擬確定的體表標(biāo)志開顱，對(duì)照比較術(shù)前虛擬環(huán)境與真實(shí)手術(shù)入路中所見解剖標(biāo)志和空間關(guān)系。
2 結(jié) 果
虛擬顯示大腦皮層血管和引流靜脈與術(shù)中所見完全吻合。虛擬眼動(dòng)脈段動(dòng)脈瘤朝向及瘤頸與前床突及視神經(jīng)關(guān)系與實(shí)際相同，簡(jiǎn)化了術(shù)中周邊探查步驟，從而順利實(shí)施前床突磨除和動(dòng)脈瘤夾閉(圖1)。通過手術(shù)模擬，事先獲知蝶骨嵴內(nèi)側(cè)型腦膜瘤對(duì)同側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈和大腦中動(dòng)脈的包裹情況，手術(shù)開始早期腫瘤得以迅速內(nèi)減壓縮小體積，然后動(dòng)脈主干得以安全游離，腫瘤全切(圖2)。其他病例術(shù)前手術(shù)模擬也為手術(shù)骨窗調(diào)整和病變周邊細(xì)節(jié)解析提供了常規(guī)影像無法獲得的信息，手術(shù)時(shí)間大為縮短。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)面世多年，但由于早年硬件龐大昂貴，最初僅應(yīng)用于軍事及航天飛行訓(xùn)練領(lǐng)域。該技術(shù)使代價(jià)高昂的操作得以低成本的無限重復(fù)，特別為初級(jí)醫(yī)務(wù)人員無法觸及的領(lǐng)域提供了實(shí)踐機(jī)會(huì)。醫(yī)用Dextroscope系統(tǒng)運(yùn)用VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)了手術(shù)操作的真實(shí)模擬。最主要的特點(diǎn)是：(1)交互性：按操作者意圖去執(zhí)行并即刻反饋，盡量接近臨床的真實(shí)過程。(2)虛擬性：通過計(jì)算機(jī)技術(shù)將不同影像技術(shù)進(jìn)行整合，在一個(gè)數(shù)字模型中同時(shí)展示各自的優(yōu)勢(shì)，并根據(jù)需要在任意角度和平面分別或綜合提供全息化的解剖信息。(3)可復(fù)性：由于不接觸病人，虛擬手術(shù)操作可多次重復(fù)、修改和擴(kuò)展［1～3］。
3 討 論
本組病例的實(shí)際應(yīng)用顯示，VR系統(tǒng)構(gòu)建的相關(guān)結(jié)構(gòu)三維可視化模型，使操作者可以透過立體眼鏡觀察到三維立體圖像，并且在近似日常操作環(huán)境的眼前30～40 cm處觀察和直接操作3D虛擬對(duì)象，不僅真實(shí)模擬手眼協(xié)調(diào)操作，而且同步體驗(yàn)操作空間的透視縱深感。通過模擬，術(shù)者可以更為有效地利用各類影像信息，加深影像理解，更為直觀地了解解剖關(guān)系，在手術(shù)進(jìn)行前制定最優(yōu)的手術(shù)計(jì)劃，充分估計(jì)手術(shù)難點(diǎn)、制定對(duì)策并反復(fù)推演［4］。
我們同時(shí)也發(fā)現(xiàn)：首先圖像導(dǎo)入后的處理過程需要熟悉，特別是三維數(shù)字模型中各個(gè)結(jié)構(gòu)的分割處理，調(diào)試不當(dāng)可能損失許多解剖細(xì)節(jié)。其次，影像解讀仍然需要基于良好的生理和病理解剖知識(shí)的判斷，比如嗅溝腦膜瘤病例，模擬顯示腫瘤表面豐富的血管網(wǎng)，卻無法區(qū)分實(shí)際伴行其間的大腦前動(dòng)脈主干，需要臨床醫(yī)生根據(jù)解剖常識(shí)去判斷。另外，軟件對(duì)高亮信號(hào)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)提取良好，對(duì)低暗信號(hào)病變，比如囊性變部分，圖像分割時(shí)很難建立滿意的三維模型。因此，融合較多不同成像方式影像建立的三維模型在結(jié)構(gòu)區(qū)分上會(huì)更加清晰。
我們認(rèn)為，Dextroscope VR系統(tǒng)的模擬影像與真實(shí)情況吻合度高，充分顯示解剖細(xì)節(jié)和變異，操作界面友好。對(duì)于初學(xué)者，有助于無創(chuàng)診斷、模擬外科操作、教學(xué)和訓(xùn)練。對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的臨床醫(yī)生，可以更好解讀患者的解剖信息，預(yù)知解剖變異，使手術(shù)目標(biāo)更加清晰，手術(shù)操作更加安全。
參考文獻(xiàn)
［1］卜博，許百男，周定標(biāo)，等. Dextroscope手術(shù)計(jì)劃系統(tǒng)在顱腦手術(shù)中的應(yīng)用及評(píng)估［J］.中華神經(jīng)外科雜志，2007，23:750.
機(jī)器超越人已不再遙遠(yuǎn)
從識(shí)別、感知、認(rèn)知，到做決策、反饋，人工智能在過去五年有非常大的進(jìn)步。博弈的例子有AlphaGO，感知的例子有微軟小冰，決策的例子有Google Gmail的自動(dòng)回復(fù)。
我在30多年前就做人工智能，可惜，無論對(duì)弈、語音識(shí)別、自然語言理解都沒有生逢其時(shí)。因?yàn)楫?dāng)時(shí)機(jī)器不夠快，數(shù)據(jù)不夠多，算法不夠先進(jìn)。但是今天，它們夠先進(jìn)了。
機(jī)器學(xué)習(xí)最重要的一個(gè)突破是深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)，就是用非常大的神經(jīng)元，用巨量的數(shù)據(jù)充進(jìn)去訓(xùn)練。它可以在識(shí)別、分類或者預(yù)測(cè)方面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過任何過去的算法。這個(gè)學(xué)習(xí)的算法特別適合巨大的數(shù)據(jù)量。
什么情況才能用人工智能？人工智能不是萬能的，但滿足以下條件，人工智能絕對(duì)可以做出特別有價(jià)值的產(chǎn)品：千萬級(jí)別的海量數(shù)據(jù)；頂尖的科學(xué)家；非常清晰領(lǐng)域的邊界；非常好的標(biāo)注；非常多的計(jì)算量。
很多人說人工智能好遙遠(yuǎn)。其實(shí)不是，百度、淘寶、滴滴的背后都是一個(gè)人工智能引擎。一些過去認(rèn)為比較遙遠(yuǎn)的，如圖像識(shí)別、語音識(shí)別的比賽，機(jī)器已經(jīng)超越人了。
人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域
一個(gè)創(chuàng)業(yè)公司的用戶達(dá)到了千萬級(jí)別的時(shí)候，肯定需要人工智能引擎。因?yàn)橄到y(tǒng)需要做一些判斷和推薦：推薦什么商品給用戶，該放什么樣的廣告。所以，做人工智能創(chuàng)業(yè)的，最好是已經(jīng)有互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的公司。
當(dāng)然，還有很多公司是沒有互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的，這些公司也能創(chuàng)造價(jià)值。
哪些領(lǐng)域會(huì)最先呢？一定是數(shù)據(jù)最大、最快能產(chǎn)生價(jià)值的領(lǐng)域。如金融領(lǐng)域：銀行、保險(xiǎn)、券商、智能投庫、AI量化基金，是最快能產(chǎn)生價(jià)值的。
哪些是對(duì)人類最有意義的？一定是醫(yī)療領(lǐng)域。癌癥的檢測(cè)、切片，基因個(gè)性化的治療。
最大的一個(gè)領(lǐng)域應(yīng)該是無人駕駛。當(dāng)電動(dòng)車、共享經(jīng)濟(jì)、無人駕駛?cè)虑橥瑫r(shí)發(fā)生的時(shí)候，人類經(jīng)濟(jì)會(huì)產(chǎn)生最大的提升和改變。以后我們出去打車，應(yīng)該是隨叫隨到，人都不需要買車了，停車場(chǎng)也不需要了，路上的車也變少了，空氣也變好了，這些都是一些會(huì)發(fā)生的很好的“副作用”。
最厲害的AI公司將是Google。當(dāng)Google搜索里面的引擎被提煉出來成為一個(gè)Google大腦的時(shí)候，用在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域就變成了Gmail的自動(dòng)回復(fù)，變成了Google的搜索和廣告；用在汽車領(lǐng)域就是GoogleCar；用在人的健康領(lǐng)域就成了GoogleHealth；用在圍棋上就是AlphaGO。
百度大腦也是一個(gè)類似的項(xiàng)目。每個(gè)偉大的互聯(lián)網(wǎng)公司都應(yīng)該考慮：擁有大數(shù)據(jù)是不是也應(yīng)該像Google一樣，用更多的深度學(xué)習(xí)創(chuàng)造商業(yè)價(jià)值？
中國(guó)有特殊機(jī)會(huì)
當(dāng)你要做人工智能的時(shí)候，我有幾個(gè)建議：要有特別大的數(shù)據(jù)，最好是閉環(huán)的，只有你有，別人沒有；要買很多機(jī)器，尤其考慮GPU；要有經(jīng)驗(yàn)豐富的深度學(xué)習(xí)專家；最后要把年輕人訓(xùn)練起來。
為什么特別提到訓(xùn)練年輕人呢？因?yàn)橐粋€(gè)優(yōu)秀的數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生，培訓(xùn)6個(gè)月就可以做人工智能工程師了。
因此，最領(lǐng)先的人工智能國(guó)家，當(dāng)然是技術(shù)最領(lǐng)先的、論文最領(lǐng)先的、應(yīng)用最領(lǐng)先的，而且也是年輕人最上進(jìn)、最努力、最勤奮的國(guó)家。
中國(guó)有一些很特殊的機(jī)會(huì)。中國(guó)教育特別重視優(yōu)秀的理工、數(shù)學(xué)底子，世界上的人工智能論文43%都是中國(guó)人寫的。中國(guó)傳統(tǒng)企業(yè)比美國(guó)落后，但這表示人工智能注入進(jìn)去就會(huì)產(chǎn)生很大價(jià)值。在座每一個(gè)潛在的獨(dú)角獸公司和快到獨(dú)角獸的公司，如美圖、知乎、BRPK，都在快速的招人工智能專家，幫他們提升價(jià)值。美國(guó)領(lǐng)先的公司，無論是Google、坦斯福羅，還是微軟、CNTK、Facebook，在中國(guó)都很難本土化，這都是中國(guó)公司的機(jī)會(huì)。
人工智能時(shí)代的投資藍(lán)圖
創(chuàng)新工場(chǎng)在人工智能時(shí)代的投資藍(lán)圖包括以下幾個(gè)方面。
大數(shù)據(jù)公司。誰有大數(shù)據(jù)，我們就可以做人工智能。
R別。語音、手勢(shì)、人臉等識(shí)別會(huì)有很大的突破，但是自然語言的理解，即語義方面的突破，可能還需要5-10年。
傳感器。傳感器現(xiàn)在很貴， Google做輛車要幾十萬美元，但我深信三年以后價(jià)格就會(huì)降下來。所以，我們更愿意投資那些現(xiàn)在看起來很貴，但一旦量產(chǎn)價(jià)格就會(huì)降下來的公司。
家庭機(jī)器人。家庭機(jī)器人長(zhǎng)的像人的，恐怕還需要近十年的時(shí)間。但是，一些智能音箱、工業(yè)商業(yè)的應(yīng)用，可以快速發(fā)展起來。
無人駕駛。無人駕駛一定是先開始輔助人駕駛，然后人來輔助機(jī)器，最后才能達(dá)到全天候的駕駛。
我們投資的人工智能項(xiàng)目，比較著名的是FACE++，還有地平線機(jī)器人、小魚在家、金融界的人工智能第四范式，以及玉石科技的無人車，它已經(jīng)開始在園區(qū)里面上路測(cè)試了，連駕駛盤都沒有，所以完全是無人駕駛的工作。
我們深信，十年以后回顧人類歷史，人工智能不只是一個(gè)創(chuàng)業(yè)的機(jī)會(huì)，也絕不僅是一個(gè)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)之后最好的創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)，而會(huì)被認(rèn)為是人類有史以來最好的創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新機(jī)會(huì)，對(duì)人類有潛在的巨大改變，對(duì)人類生活有最大提升的一種技術(shù)。（本文摘自李開復(fù)12月6日在WISE-2016獨(dú)角獸大會(huì)上的演講，有刪改，標(biāo)題為編者所加，未經(jīng)本人確認(rèn)。）
一周視點(diǎn)
李開新
360手機(jī)執(zhí)行副總裁2017年不折騰
作為初創(chuàng)企業(yè)和新品牌，穩(wěn)和好要比高和快更重要。天道酬勤，只要不折騰，有正確的方向和明確的定位，企業(yè)總歸會(huì)成功的。
12月5日，360手機(jī)新掌門李開新接受媒體采訪時(shí)表示，2017年的思路是穩(wěn)健運(yùn)營(yíng)，不折騰，不去做一夜暴富的夢(mèng)，認(rèn)認(rèn)真真專心做手機(jī)。
古永鏘
優(yōu)酷創(chuàng)始人、阿里文娛戰(zhàn)略投資主席融合、鏈接是未來關(guān)鍵
用兩個(gè)詞來形容我看到的未來：融合和鏈接。搶用戶、圈地這種邏輯在新的十年越來越難，但如何使融合和鏈接產(chǎn)生增值是企業(yè)需要考慮的關(guān)鍵。
12月6日，古永鏘在WISE-2016獨(dú)角獸大會(huì)演講中說，未來是融合的時(shí)代，也是全球互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代。文化娛樂將是一個(gè)重要風(fēng)口，產(chǎn)生很多創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)。
唐沐
