虛擬現(xiàn)實是當下科技行業(yè)最熱門的話題之一,，今年被業(yè)界稱之為VR元年,。近日，淘寶推出的“Buy+”VR購物的視頻,，更是刷爆朋友圈。在視頻中，“Buy+”通過VR技術(shù)100%還原真實場景,，用戶即使在家里，也可以戴上VR眼鏡,，進入VR版淘寶,，突破時間和空間的限制，各地商場隨便逛,，各類商品隨便試,。這段視頻的演示令人在驚嘆之余，也對VR購物充滿期待。其實,，在VR購物進入百姓家之前,，虛擬仿真技術(shù)早已在我們身邊。

什么是VR,、AR

VirtualReality,，虛擬現(xiàn)實，或稱靈境技術(shù),，實際上是一種可創(chuàng)建和體驗虛擬世界(VirtualWorld)的計算機系統(tǒng),。其具體內(nèi)涵是：綜合利用計算機圖形系統(tǒng)和各種現(xiàn)實及控制等接口設(shè)備，在計算機上生成的,、可交互的三維環(huán)境中提供沉浸感覺的技術(shù),，其中，由計算機生成的,、可交互的三維環(huán)境成為虛擬環(huán)境,。虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠極大地改變?nèi)藗兊纳罘绞剑梢栽谠O(shè)計,、教育,、影視娛樂等方面發(fā)揮強大的作用。特別是在影視娛樂方面,，虛擬現(xiàn)實將給予人們前所未有的真實體驗,。

AugmentedReality(增強現(xiàn)實，簡稱AR)技術(shù)：AR技術(shù)是計算機在現(xiàn)實影像上疊加相應(yīng)的圖像技術(shù),，利用虛擬世界套入現(xiàn)實世界并與之進行互動,，達到“增強”現(xiàn)實的目的。

3D小熊曾風靡網(wǎng)絡(luò)

許多市民還記得,，去年一只白色的小熊頻頻出現(xiàn)在朋友圈里,，只要用手機掃描二維碼，下載一款名為 “奇幻咔咔”的軟件,，一只白色的3D小熊就會從手機屏幕上“蹦”出來,，做各種可愛的動作，還可以同時實現(xiàn)拍攝功能,，讓市民和這只白色小熊合影,。這款名為 “奇幻咔咔”的軟件就是由青島本土一家玩具公司設(shè)計制作而成。這種類似于全息動漫的技術(shù)讓手機內(nèi)的動漫“活”了起來,，在鏡頭外的市民可以和鏡頭內(nèi)的小熊實現(xiàn)互動，拍攝出一張合影,。這種新奇的體驗?zāi)Ｊ?，讓越來越多的人開始轉(zhuǎn)發(fā)和下載。據(jù)統(tǒng)計，累計2天的時間,，這款軟件的下載量就已經(jīng)超過了300萬次,，而這個軟件應(yīng)用的正是虛擬現(xiàn)實中的AR技術(shù)。

VR眼鏡也可自己DIY

VR眼鏡是VR購物的必備條件,，但是幾千塊錢的高昂價格讓很多人望而卻步,，其實VR眼鏡并不需要多少高科技，普通人自己在家手工都能制作一個,，成本在10元錢以內(nèi),。Google在官網(wǎng)提供了免費的紙盒完整設(shè)計教程和模板，以PDF格式存放,，網(wǎng)友首先下載并打印出這份模板,。另外，找來硬紙板,，Google推薦使用長56厘米,、寬22厘米以上，厚度為1.5毫米左右的瓦楞紙,。根據(jù)下載的模板在瓦楞紙上剪出對應(yīng)的形狀,，并根據(jù)圖紙折疊起來，組裝好后在圖紙預留的位置加上一對45毫米焦距塑料雙凸透鏡,，直徑25毫米或37毫米就行,。

虛擬仿真技術(shù)走進課堂

VR購物，簡單地說,，就是利用VR技術(shù)還原真實購物場景,，讓用戶足不出戶就能逛街、試衣,。視頻一出,，引來不少網(wǎng)友調(diào)侃：“Buy+”的諧音正好是“敗家”，剁手族又要開啟新的“敗家”之路了,。

VR購物讓人們對虛擬現(xiàn)實充滿了期待,，其實虛擬現(xiàn)實離我們并不遙遠，它已走進了大學課堂,。“點擊出航到印度洋,，選擇將要觀測的站位，然后利用‘水溫觀測’進入儀器安裝固定情景,，點擊工具欄‘雙手’將儀器斷開連接并將后蓋安裝好,，再將儀器放至儀器架;點擊工具欄‘螺絲刀’將儀器在儀器架上固定，然后進入入水觀測環(huán)境,。”昨天,，在中國海洋大學國家級海洋學虛擬仿真實驗教學中心，學生們正在上水溫調(diào)查仿真實驗課。教學中心的陳旭老師告訴記者,，水溫現(xiàn)場調(diào)查受海洋環(huán)境的限制,，且儀器、船只等設(shè)備昂貴,，學生實踐的時間有限,。而通過水溫調(diào)查仿真實驗，學生可以在實驗室虛擬的 “真實”調(diào)查環(huán)境下,，通過反復訓練,，熟悉水溫調(diào)查觀測的整個流程、掌握主要觀測儀器CTD的設(shè)置,、安裝與使用,，具有虛擬現(xiàn)實的交互性和沉浸感，同時減少了現(xiàn)場調(diào)查可能導致的人員安全與設(shè)備損壞的風險,，是現(xiàn)場調(diào)查實驗的重要補充,。

“海上現(xiàn)場觀測和物理實驗實施極為困難，為了填補由于直接觀測和物理實驗室難于實現(xiàn)的海洋科學實踐教學的空白,，海洋學教學團隊提出了海洋學虛擬實驗室建設(shè)項目,。”陳老師說，他們搭建的虛擬實驗平臺是對于海洋現(xiàn)象和過程,，借助于目前成熟的海洋數(shù)值模擬技術(shù),，引入目前在科學研究中取得高水平成果的高精度的數(shù)值模擬計算成果，采用人機互動方式,，通過改變環(huán)境參數(shù)和初始條件及邊界條件的手段,，在計算機上模擬一些常見海洋現(xiàn)象和過程，以可視化方式直觀展示海洋現(xiàn)象和過程,。

記者“登船”漫游體驗

“海洋調(diào)查實驗需要依托調(diào)查船等教學平臺開展,，但由于空間、船時等多方面限制,，學生們對調(diào)查實驗的平臺認識并不清晰,，對即將調(diào)查的站位分布及信息也并不了解。通過調(diào)查環(huán)境仿真實驗,，讓學生可以在調(diào)查環(huán)境中漫游,，學生可以選擇想要漫游的調(diào)查場景，并查看其中的設(shè)施,。學生可以不計時間,、不限次數(shù)進行調(diào)查環(huán)境仿真體驗，具有較高的訓練價值,。”說著,，陳老師就點開了海洋調(diào)查虛擬仿真教學軟件,，點擊“調(diào)查船漫游”，記者就可在調(diào)查船及實驗室漫游,，了解海洋調(diào)查平臺與環(huán)境。當點擊“視角”選項時,，則可切換漫游環(huán)境;點擊“出航”可令調(diào)查船出發(fā);點擊右下角按鈕退出漫游,。而且調(diào)查船在到達指定站位后，記者點擊站位布設(shè)信息查看,，就可查看調(diào)查區(qū)域等深線及站位分布情況,。點擊站位，可查看站位經(jīng)緯度及水深信息,。記者發(fā)現(xiàn),，整個軟件設(shè)置所有的場景都很真實，操作起來就如同電腦游戲一般簡單易學,。

“我們還有三維虛擬海洋信息仿真系統(tǒng),，這是一套基于三維虛擬地球模型的可實現(xiàn)全球海洋遙感及物理海洋數(shù)據(jù)三維動態(tài)可視化的軟件系統(tǒng)。”陳老師告訴記者,，其主要功能就是三維虛擬地球模型下的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)可視化,、衛(wèi)星海洋數(shù)據(jù)掃描模式和格點模式可視化。該系統(tǒng)可實現(xiàn)全球海面溫鹽場,、海面高度,、風場和流場等海洋要素的三維顯示，進行上升流與風場的關(guān)系,、中尺度渦的時空特征等實驗的分析和研究,。三維虛擬海洋信息仿真系統(tǒng)能夠生動、形象地對海洋要素進行三維虛擬仿真和模擬,，其功能將大大提升教學演示內(nèi)容的直觀性和交互性,，使學生建立對海洋科學研究的濃厚興趣。

虛擬現(xiàn)實讓不可能變可能

“在以前,，真實流動的復雜性使得理論求解極其困難,，物模實驗又受實驗條件的制約，有較大的局限性,。近20年來計算流體力學(CFD)迅速發(fā)展,，已經(jīng)能夠解決大量復雜的實際流動問題。借助于CFD軟件,，流體力學實驗教學,，可以突破實驗條件的限制，研究更寬參數(shù)范圍的流動,，并且獲得更全面的流場數(shù)據(jù),。”陳老師說,，海洋中充滿了各種復雜的現(xiàn)象和動力過程，認識和了解海洋的主要手段一是海洋觀測,，另一個則是利用數(shù)值模型進行模擬研究,。海洋數(shù)值模式包括大洋環(huán)流模式，區(qū)域海環(huán)流模式,、海浪模式和風暴潮模式等,，是在一定的初始條件和邊界條件下，把基本方程離散化成差分方程,，利用電子計算機來求解方程組以模擬出海洋動力過程,，這是研究實際海洋環(huán)流的一種重要方法。而衛(wèi)星海洋實驗大量涉及海洋衛(wèi)星工作原理和數(shù)據(jù)獲取原理的部分,。通過衛(wèi)星海洋學的相關(guān)實驗項目,，通過自己動手，將教科書中抽象的原理具體化,，有助于學生深入了解不同海洋衛(wèi)星傳感器獲取海洋信息的原理基礎(chǔ),。

國家級虛擬仿真實驗中心

近日，教育部下發(fā)了《教育部辦公廳關(guān)于批準北京大學考古虛擬仿真實驗教學中心等100個國家級虛擬仿真實驗教學中心的通知》,，中國海洋大學海洋學虛擬仿真實驗教學中心入選,。繼海洋地球科學虛擬仿真實驗教學中心之后，學校再添一個國家級虛擬仿真實驗教學中心,。虛擬仿真實驗教學中心是高等教育信息化建設(shè)和實驗教學示范中心建設(shè)的重要內(nèi)容,，是學科專業(yè)與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物，核心是共享優(yōu)質(zhì)實驗教學資源,，重點是建設(shè)信息化實驗教學資源,。依托虛擬現(xiàn)實、多媒體,、人機交互,、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，構(gòu)建高度仿真的虛擬實驗環(huán)境和實驗對象,，實現(xiàn)真實實驗不具備或難以完成的教學功能,，學生在虛擬環(huán)境中開展實驗，達到所要求的認知與實踐教學效果,。