【简介:】本篇文章给大家谈谈《航空媒体价值研究背景》对应的知识点,希望对各位有所帮助。本文目录一览:
1、虚拟现实研究的实用价值?
2、中国东方航空股份有限公司的企业文化
3、多
本篇文章给大家谈谈《航空媒体价值研究背景》对应的知识点,希望对各位有所帮助。
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虚拟现实研究的实用价值?
虚拟现实,也称虚拟实境或灵境,是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统,它利用计算机技术生成一个逼真的、具有视、听、触等多种感知的虚拟环境,用户通过使用各种交互设备,同虚拟环境中的实体相互作用,使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真和信息交流,是一种先进的数字化人机接口技术。与传统的模拟技术相比,其主要特征是:操作者能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟环境中,与之产生互动,进行交流。通过参与者与仿真环境的相互作用,并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力,帮助启发参与者的思维,以全方位地获取虚拟环境所蕴涵的各种空间信息和逻辑信息。沉浸/临场感和实时
交互性是虚拟现实的实质性特征,对时空环境的现实构想(即启发思维,获取信息的过程)是虚拟现实的最终目的。自从虚拟现实技术诞生以来,它已经在军事模拟、先进制造、城市规划/地理信息系统、医学生物等领域中显示出巨大的经济、军事和社会效益,与网络、多媒体并称为21世纪最具应用前景的三大技术。
虚拟现实(Virtual Reality,简称VR;又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术,也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。
VR是一项综合集成技术,涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域,它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉,使人作为参与者通过适当装置,自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。使用者进行位置移动时,电脑可以立即进行复杂的运算,将精确的3D世界影像传回产生临场感。该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果,是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。
概括地说,虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式,与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比,虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。
虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境,它可以是实际上可实现的,也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。而“虚拟”是指用计算机生成的意思。因此,虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境,人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中,并操作、控制环境,实现特殊的目的,即人是这种环境的主宰。
编辑本段【虚拟现实的实质】
VR(Virtual Reality,虚拟现实)是一堆点和线所组成的,虽然是一堆线和点所组成的,如果有声音的配合,这才叫虚拟现实。在网络上,虚拟现实的声音可做到环绕的效果,让声音来表达物体的方位,所以虚拟现实在网络方面的应用相当广泛,例如,教育方面,可以模拟物体的运动,星球的运行和飞机的模拟飞行;建筑方面,可以让买方知道房子建好时的实际的样子,不会买了房子之后才拼命后悔;而在娱乐方面更是有更好的效果,特别是现在的游戏。
VR主要有三方面的含义:
第一 虚拟现实是借助于计算机生成逼真的实体,“实体”是对于人的感觉(视、听、触、嗅)而言的;
第二 用户可以通过人的自然技能与这个环境交互,自然技能是指人的头部转动、眼动、手势等其他人体的动作;
第三 虚拟现实往往要借助于一些三维设备和传感设备来完成交互操作。近年来,VR已逐渐从实验室的研究项目走向实际应用。目前在军事、航天、建筑设 计、旅游、医疗和文化娱乐及教育方面得到不少应用。在国内,有关VR的项目已经列入计划,VR的研究和应用正在全面展开。
编辑本段【虚拟现实的基本特征】
虚拟现实的主要特征是:多感知性(Multi-Sensory)、浸没感(Immersion)、交互性(Interactivity)、构想性(Imagination)。这些使操作者能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟环境中,与之产生互动,进行交流 。通过参与者与仿真环境的相互作用,并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力,帮助启发参与者的思维,以全方位的获取环境所蕴含的各种空间信息和逻辑信息。身临其境的沉浸感和人机互动的趣味性是虚拟现实的实质特征,对时空环境的现实构想(即启发思维,获取信息的过程 )是虚拟现实的最终目的。
编辑本段【虚拟现实的应用】
虚拟现实在城市规划中的应用
城市规划一直是对全新的可视化技术需求最为迫切的领域之一,虚拟现实技术可以广泛的应用在城市规划的各个方面,并带来切实且可观的利益: 展现规划方案虚拟现实系统的沉浸感和互动性不但能够给用户带来强烈、逼真的感官冲击,获得身临其境的体验,还可以通过其数据接口在实时的虚拟环境中随时获取项目的数据资料,方便大型复杂工程项目的规划、设计、投标、报批、管理,有利于设计与管理人员对各种规划设计方案进行辅助设计与方案评审。 规避设计风险 虚拟现实所建立的虚拟环境是由基于真实数据建立的数字模型组合而成,严格遵循工程项目设计的标准和要求建立逼真的三维场景,对规划项目进行真实的“再现”。用户在三维场景中任意漫游,人机交互,这样很多不易察觉的设计缺陷能够轻易地被发现,减少由于事先规划不周全而造成的无可挽回的损失与遗憾,大大提高了项目的评估质量。 加快设计速度运用虚拟现实系统,我们可以很轻松随意的进行修改,改变建筑高度,改变建筑外立面的材质、颜色,改变绿化密度,只要修改系统中的参数即可。从而大大加快了方案设计的速度和质量,提高了方案设计和修正的效率,也节省了大量的资金,提供合作平台 。
虚拟现实技术能够使政府规划部门、项目开发商、工程人员及公众可从任意角度,实时互动真实地看到规划效果,更好地掌握城市的形态和理解规划师的设计意图。有效的合作是保证城市规划最终成功的前提,虚拟现实技术为这种合作提供了理想的桥梁,这是传统手段如平面图、效果图、沙盘乃至动画等所不能达到的。 加强宣传效果对于公众关心的大型规划项目,在项目方案设计过程中,虚拟现实系统可以将现有的方案导出为视频文件用来制作多媒体资料予以一定程度的公示,让公众真正的参与到项目中来。当项目方案最终确定后,也可以通过视频输出制作多媒体宣传片,进一步提高项目的宣传展示效果。
虚拟现实在医学中应用
VR在医学方面的应用具有十分重要的现实意义。在虚拟环境中,可以建立虚拟的人体模型,借助于跟踪球、HMD、感觉手套,学生可以很容易了解人体内部各器官结构,这比现有的采用教科书的方式要有效得多。Pieper及Satara等研究者在90年代初基于两个SGI工作站建立了一个虚拟外科手术训练器,用于腿部及腹部外科手术模拟。这个虚拟的环境包括虚拟的手术台与手术灯,虚拟的外科工具(如手术刀、注射器、手术钳等),虚拟的人体模型与器官等。借助于HMD及感觉手套,使用者可以对虚拟的人体模型进行手术。但该系统有待进一步改进,如需提高环境的真实感,增加网络功能,使其能同时培训多个使用者,或可在外地专家的指导下工作等。另外,在远距离遥控外科手术,复杂手术的计划安排,手术过程的信息指导,手术后果预测及改善残疾人生恬状况,乃至新型药物的研制等方面,VR技术都有十分重要的意义。
虚拟现实在娱乐、艺术与教育方面的应用
丰富的感觉能力与3D显示环境使得VR成为理想的视频游戏工具。由于在娱乐方面对VR的真实感要求不是太高,故近些年来VR在该方面发展最为迅猛。如Chicago(芝加哥)开放了世界上第一台大型可供多人使用的VR娱乐系统,其主题是关于3025年的一场未来战争;英国开发的称为“Virtuality”的VR游戏系统,配有HMD,大大增强了真实感;1992年的一台称为“Legeal Qust”的系统由于增加了人工智能功能,使计算机具备了自学习功能,大大增强了趣味性及难度,使该系统获该年度VR产品奖。另外在家庭娱乐方面VR也显示出了很好的前景。
作为传输显示信息的媒体,VR在未来艺术领域方面所具有的潜在应用能力也不可低估。VR所具有的临场参与感与交互能力可以将静态的艺术(如油画、雕刻等)转化为动态的,可以使观赏者更好地欣赏作者的思想艺术。另外,VR提高了艺术表现能力,如一个虚拟的音乐家可以演奏各种各样的乐器,手足不便的人或远在外地的人可以在他生活的居室中去虚拟的音乐厅欣赏音乐会等等。
对艺术的潜在应用价值同样适用于教育,如在解释一些复杂的系统抽象的概念如量子物理等方面,VR是非常有力的工具,Lofin等人在1993年建立了一个“虚拟的物理实验室”,用于解释某些物理概念,如位置与速度,力量与位移等。
虚拟现实在军事与航天工业的应用
模拟与练一直是军事与航天工业中的一个重要课题,这为VR提供了广阔的应用前景。美国国防部高级研究计划局DARPA自80年代起一直致力于研究称为SIMNET的虚拟战场系统,以提供坦克协同训1练,该系统可联结200多台模拟器。另外利用VR技术,可模拟零重力环境,以代替现在非标准的水下训练宇航员的方法。
虚拟现实在室内设计中的应用
虚拟现实不仅仅是一个演示媒体,而且还是一个设计工具。它以视觉形式反映了设计者的思想,比如装修房屋之前,你首先要做的事是对房屋的结构、外形做细致的构思,为了使之定量化,你还需设计许多图纸,当然这些图纸只能内行人读懂,虚拟现实可以把这种构思变成看得见的虚拟物体和环境,使以往只能借助传统的设计模式提升到数字化的即看即所得的完美境界,大大提高了设计和规划的质量与效率。运用虚拟现实技术,设计者可以完全按照自己的构思去构建装饰“虚拟”的房间,并可以任意变换自己在房间中的位置,去观察设计的效果,直到满意为止。既节约了时间,又节省了做模型的费用。
虚拟现实在房产开发中的应用
随着房地产业竞争的加剧,传统的展示手段如平面图、表现图、沙盘、样板房等已经远远无法满足消费者的需要。因此敏锐把握市场动向,果断启用最新的技术并迅速转化 为生产力,方可以领先一步,击溃竞争对手。虚拟现实技术是集影视广告、动画、多媒体、网络科技于一身的最新型的房地产营销方式,在国内的广州、上海、北京等大城市,国外的加拿大、美国等经济和科技发达的国家都非常热门,是当今房地产行业一个综合实力的象征和标志,其最主要的核心是房地产销售!同时在房地产开发中的其他重要环节包括申报、审批、设计、宣传等方面都有着非常迫切的需求。
它可以具体应用在以下几个方面:
最直观的交流方式
传统的效果图等表现手段容易被人为修饰而误导用户,应用虚拟现实技术,用户可通过亲身感受,评估各方案的特点与优劣,以便做出最佳的方案决策,不但可以避免决策失误,而且可以大大提高该房产的潜在市场价值,从而提高土地资源利用效率和项目开发成功率,保护投资。利用虚拟现实技术作为大型项目的展示工具,构筑逼真的三维动态模型,全方位的展示建筑物内外部空间及功能,在申报、审批、宣传、交流、销售时,使目标受众产生强烈的参与兴趣,项目策划者的诉求更易为他人所认同。
最快捷的审批平台
虚拟现实技术提供一个实时交互的审批平台,让审批者可以身临其境地感受建成后的景观,并支持实时高度、总图布置、多方案等调整。沟通的加强带来了项目的报批速度,从而为项目开工争取宝贵的时间。
最方便的设计工具
虚拟现实不仅仅是一个演示媒体,而且还是一个设计工具。它以视觉形式反映了设计者的思想,比如当在盖一座现代化的大厦之前,你首先要做的事是对这座大厦的结构、外形做细致的构思,为了使之定量化,你还需设计许多图纸,当然这些图纸只能内行人读懂,虚拟现实可以把这种构思变成看得见的虚拟物体和环境,使以往只能借助传统沙盘的设计模式提升到数字化的即看即所得的完美境界,大大提高了设计和规划的质量与效率。运用虚拟现实技术,设计者可以完全按照自己的构思去构建装饰“虚拟”的房间,并可以任意变换自己在房间中的位置,去观察设计的效果,直到满意为止。既节约了时间,又节省了做模型的费用。
最先进的营销手段
在房地产销售当中,传统的作法是制作沙盘模型。由于沙盘要经过大比例缩小,因此只能获得小区的鸟瞰形象,无法以正常人的视角来感受小区的建筑空间,更无法获得人在其中走动的真正感觉。同时,在模型制作完后,修改的成本很高,有着很大的局限性。近年来效果图及三维动画已得到普遍应用。然而,效果图只能提供静态局部的视觉体验。三维动画虽有较强的动态三维表现力,但不具备实时的交互性,是一个静态的世界。观察者只能按事先规定好的路线和角度浏览,很被动,信息也不可能全面。应用虚拟现实技术,目标客户可以在虚拟现实系统中自由行走、任意观看,突破了传统三维动画被动观察无法互动的瓶颈,给目标客户带来难以比拟的真实感与现场感,使他们获得身临其境的真实感受,更快更准地做出定购决定,大大加快商品销售的速度。同时虚拟现实技术还可以应用在网络和多媒体中,更方便、快捷的传播产品信息。
当前已经成熟的应用有:
1) 让购房者看到直观的样板房形象
2) 在销售处放上电脑运用VR技术能让购房者在电脑上亲眼看到几年后才建成的小区
3) 观赏到优美的小区环境设计
4) 走进虚拟现实样板房,亲身感受居室空间的温暖
5) 在电脑上选户型
虚拟现实在工业仿真中的应用
当今世界工业已经发生了巨大的变化,大规模人海战术早已不再适应工业的发展,先进科学技术的应用显现出巨大的威力,特别是虚拟现实技术的应用正对工业进行着一场前所未有的革命。虚拟现实已经被世界上一些大型企业广泛地应用到工业的各个环节,对企业提高开发效率,加强数据采集、分析、处理能力,减少决策失误,降低企业风险起到了重要的作用。虚拟现实技术的引入,将使工业设计的手段和思想发生质的飞跃,更加符合社会发展的需要,可以说在工业设计中应用虚拟现实技术是可行且必要的。
虚拟现实在军事模拟中的应用
信息技术对于人类活动各个领域的参与和渗透、包括对战争全过程的介入是摆在我们面前的一个现实而又紧迫的问题。虚拟现实技术是利用计算机生成一种模拟环境(如飞机驾驶舱、操作现场等),通过多种传感设备使用户“投入”到该环境中,实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。由于虚拟现实技术可以在很大程度上解决真实作战训练中的许多实际问题,例如,费用过高、危险、受真实环境的限制等,因此从一开始便倍受各国军方的青睐。
目前在虚拟现实技术在军事领域的应用主要有以下几个方面:
虚拟战场环境 采用虚拟现实技术使受训者在视觉和听觉上真实体验战场环境、熟悉将作战区域的环境特征。用户通过必要的设备可与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响,从而产生“沉浸”于等同真实环境的感受和体验。虚拟战场环境的实现方法可通过相应的三维战场环境图形图像库,包括作战背景、战地场景、各种武器装备和作战人员等。通过背景生成与图像合成创造一种险象环生、几近真实的立体战场环境。使演练者“真正”进入形象逼真的战场。从而可以增强受训者的临场感觉,大大提高训练质量。
单兵模拟训练与评判在该应用系统中导调人员可设置不同的战场背景,给出不同的情况,而受训者则通过立体头盔、数据服、和数据手套或三维鼠标操作传感装置可做出或选择相应的战术动作,输入不同的处置方案,体验不同的作战效果,进而像参加实战一样,锻炼和提高技战术水平、快速反应能力和心理承受力。与常规的训练方式相比较,虚拟现实训练具有环境逼真,“身临其境”感强、场景多变,训练针对性强和安全经济,可控制性强等特点。如美空军用虚拟现实技术研制的飞行训练模拟器,能产生视觉控制,能处理三维实时交互图形,且有图形以外的声音和触感,不但能以正常方式操纵和控制飞行器,还能处理虚拟现实中飞机以外的各种情况,如气球的威胁、导弹的发射轨迹等。
诸军种联合虚拟演习建立一个“虚拟战场”,使参战双方同处其中,根据虚拟环境中的各种情况及其变化,实施“真实的”对抗演习。在这样的虚拟作战环境中,可以使众多军事单位参与到作战模拟来中,而不受地域的限制,可大大提高了战役训练的效益;还可以评估武器系统的总体性能,启发新的作战思想。
虚拟军事演习系统可以任意增加联合演习的次数。这样便于作战方案与理论的研究。传统的实兵演习周期长、耗费大,如果借助虚拟军事演习系统进行训练,就可以较小的代价、较短的时间实施大规模战区、战略级演习,并可通过多次演习或一次演习多种方案,发现、解决实战中可能出现的问题。 进行指挥员训练利用虚拟现实技术,根据侦察情况资料合成出战场全景图,让受训指挥员通过传感装置观察双方兵力部署和战场情况,以便判断敌情,定下正确决心。例如美国海军开发的“虚拟舰艇作战指挥中心”就能逼真地模拟与真的舰艇作战指挥中心几乎完全相似的环境,生动的视觉、听觉和触觉效果,使受训军官沉浸于“真实的”战场之中。虚拟现实技术可以使相距几千公里的士兵与作战指挥人员在网络上进行对抗作战演习和训练,效果如同在真实的战场上一样。
美国军队曾经使用过许多作战模拟系统来培训军事人员,并取得了显著的效果。目前,美军更进一步采取措施,通过设置“军官虚拟现实教程”来强化人员培训。从训练效果的角度讲,这种“军官虚拟现实教程”大大超过以往陆军联合训练中心所实施的作战模拟训练和实战演习的方法。仅需5个月左右就能培训出既具备战术专家素质,又能直接观察与分析战场态势,并能指挥与控制所属部队进行作战的军官。
综上所述,将虚拟现实应用于军事领域,符合减少人员、物资的损耗,提高军事训练效费比的现实需求与发展方向。今后的应用将会越来越广泛,发挥的作用也将会越来越大。
虚拟现实在文物古迹中的应用
利用虚拟现实技术,结合网络技术,可以将文物的展示、保护提高到一个崭新的阶段。首先表现在将文物实体通过影像数据采集手段,建立起实物三维或模型数据库,保存文物原有的各项型式数据和空间关系等重要资源,实现濒危文物资源的科学、高精度和永久的保存。 其次利用这些技术来提高文物修复的精度和预先判断、选取将要采用的保护手段,同时可以缩短修复工期。 通过计算机网络来整合统一大范围内的文物资源,并且通过网络在大范围内来利用虚拟技术更加全面、生动、逼真地展示文物,从而使文物脱离地域限制,实现资源共享,真正成为全人类可以“拥有”的文化遗产。使用虚拟现实技术可以推动文博行业更快地进入信息时代,实现文物展示和保护的现代化。
虚拟现实在游戏中的应用
三维游戏既是虚拟现实技术重要的应用方向之一,也为虚拟现实技术的快速发展起了巨大的需求牵引作用。 尽管存在众多的技术难题,虚拟现实技术在竞争激烈的游戏市场中还是得到了越来越多的重视和应用。可以说,电脑游戏自产生以来,一直都在朝着虚拟现实的方向发展,虚拟现实技术发展的最终目标已经成为三维游戏工作者的崇高追求。从最初的文字MUD游戏,到二维游戏、三维游戏,再到网络三维游戏,游戏在保持其实时性和交互性的同时,逼真度和沉浸感正在一步步地提高和加强。我们相信,随着三维技术的快速发展和软硬件技术的不断进步,在不远的将来,真正意义上的虚拟现实游戏必将为人类娱乐、教育和经济发展做出新的更大的贡献。
虚拟现实在Web3d/产品/静物展示中的应用
Web3D主要有四类运用方向:商业、教育、娱乐、和虚拟社区。对企业和电子商务 三维的表现形式,能够全方位的展现一个物体,具有二维平面图象不可比拟的优势。企业将他们的产品发布成网上三维的形式,能够展现出产品外形的方方面面,加上互动操作,演示产品的功能和使用操作,充分利用互联网高速迅捷的传播优势来推广公司的产品。对于网上电子商务,将销售产品展示做成在线三维的形式,顾客通过对之进行观察和操作能够对产品有更加全面的认识了解,决定购买的几率必将大幅增加,为销售者带来更多的利润。
对教育业现今的教学方式,不再是单纯的依靠书本、教师授课的形式。计算机辅助教学(CAI)的引入,弥补了传统教学所不能达到的许多方面。在表现一些空间立体化的知识,如原子、分子的结构、分子的结合过程、机械的运动时,三维的展现形式必然使学习过程形象话,学生更容易接受和掌握。许多实际经验告诉我们,做比听和说更能接受更多的信息。使用具有交互功能的3D课件,学生可以在实际的动手操作中得到更深的体会。
对计算机远程教育系统而言,引入Web3D内容必将达到很好的在线教育效果。 对娱乐游戏业娱乐游戏业永远是一个不衰的市场。现今,互连网上已不是单一静止的世界,动态HTML、flash动画、流式音视频,使整个互连网呈现生机黯然。动感的页面较之静态页面更能吸引更多的浏览者。三维的引入,必将造成新一轮的视觉冲击,使网页的访问量提升。娱乐站点可以在页面上建立三维虚拟主持这样的角色来吸引浏览者。游戏公司除了在光盘上发布3D游戏外,现在可以在网络环境中运行在线三维游戏。利用互连网络的优势,受众和覆盖面得到迅速扩张。
对虚拟现实展示与虚拟社区使用Web3D实现网络上的VR展示,只须构建一个三维场景,人以第一视角在其中穿行。场景和控制者之间能产生交互,加之高质量的生成画面使人产生身临其境的感觉。对于象虚拟展厅、建筑房地产虚拟漫游展示,提供了解决方案。如果是建立一个多用户而且可以互相传递信息的环境,也就形成了所谓的虚拟社区。
虚拟现实在道路桥梁中的应用
城市规划一直是对全新的可视化技术需求最为迫切的领域之一,虚拟现实技术可以广泛的应用在城市规划的各个方面,并带来切实且可观的利益。 虚拟现实技术在道路桥梁应用现状在高速公路与桥梁建设中虚拟现实技术也得到了应用。由于道路桥梁需要同时处理大量的三维模型与纹理数据,导致这种形势需要很高的计算机性能作为后台支持,但随着近些年来计算机软硬件技术的提高,一些原有的技术瓶颈得到了解决,使虚拟现实的应用达到了前所未有的发展 。
在我国,许多学院和机构也一直在从事这方面的研究与应用。三维虚拟现实平台软件,可广泛的应用于桥梁道路设计等行业。该软件适用性强、操作简单、功能强大、高度可视化、所见即所得,他的出现将给正在发展的VR产业提示入新的活力。 虚拟现实技术在道路桥梁方面的应用虚拟现实技术在高速公路和桥梁建设方面有着非常广阔的应用前景,可由后台置入稳定的数据库信息,便于受众对各项技术指标进行实时的查询,周边再辅以多种媒体信息,如工程背景介绍,标段概况,技术数据,截面等,电子地图,声音、图像、动画,并与核心的虚拟技术产生交互,从而实现演示场景中的导航、定位与背景信息介绍等诸多实用、便捷的功能。
虚拟现实技术表现手段与其它形式的比较
1. 与传统沙盘的比较传统沙盘最大的缺点在于其空间的限制性太大,不足以体现出整个项目的设计细节,同时将其它的媒体信息加盖其中亦存在着许多困难,导致信息量严重匮乏,而虚拟现实为我们提供了一个无限的虚拟空间,近乎完美的解决了这个问题。同时,他也可以与其它媒体进行无缝结合,辅以强大的数据库功能,所传递的信息量巨大。
2. 与传统效果图画的比较静止的效果图只能向观者展示项目的某一个或某几个方面,对观者提出的其他问题与要求必须以相近的图像或文字加以说明,运作起来不直观、不全面,具有相当大的局限性。而以虚拟现实技术为核心的多媒体介绍程序,不需要观看者发挥任何的想象力,以空前直观的方式将项目展现给观众。在虚拟的世界中,我们可以任意角度,任意比例的观看我们所感兴趣的内容,丝毫没有束缚之感。
3. 与传统三维动画的比较动画演示在一定程度上弥补了静止画面的不足之处,声音与动画同步播放,生动细致。但是严格意义上讲,这种浏览演示方式只是用于地产演示项目,或其它类似的只是为了表现视频效果的项目,而对于典型的工程项目则缺少应有的严谨性、灵活性与客观性。动画在播放的过程当中,观者只是一直在被动的观看,接受一些有关于项目的信息,并不能按照自己的意愿去观看、查阅、检索相关信息,而虚拟现实产品则完全解决了以上两种表现形式中所存在的问题。我们可以虚拟空间中的任意地点、任意时间进行观察,地点与时间都是无限的。
中国东方航空股份有限公司的企业文化
东航企业文化理念体系的具体内容包括:
1,企业愿景:即成为“员工热爱、顾客首选、股东满意、社会信任”的世界一流航空公司。
2,企业核心价值观:即客户至尊,精细致远。
3,企业精神:即严谨高效,激情超越。
扩展资料:
中国东方航空股份有限公司荣誉记录:
1,2000年,东航运输服务系统通过了ISO9002质量保证系统的认证。
2,2001年,东航“银燕”商标荣获“中国最高认知率商标”称号,并获得美国优质服务协会在世界范围内颁发的“五星钻石奖”。
3,2002年12月12日,在“第七批中国企业新纪录新闻发布会”上,东航北极航路试飞和空中客车A340-300飞机4C检两个项目入选中国企业“吉尼斯”即“中国企业新纪录”。
4,2003年,东航股份公司再次蝉联中国民航“百万旅客话民航”评选活动第一名;同时,再次捧走中国民航飞行安全最高奖——“金鹏杯”,顺利实现安全飞行10周年。
5,2008年东航入选世界品牌价值实验室编制的《中国购买者满意度第一品牌》,排名第九。
6,2009年,全球领先的财经杂志《巴菲特杂志》、《世界经济学人周刊》和世界权威的品牌价值研究机构——世界企业竞争力实验室联合举办“2009年(第六届)中国25家最受尊敬上市公司”,东航凭借优秀的市场业绩和良好的品牌印象,荣获“中国最受尊敬上市公司”大奖,为中国企业奏响华彩乐章。
7,2018年5月9日,“2018中国品牌价值百强榜”发布,中国东方航空排名第95位。
多媒体技术的研究内容
多媒体教育应用的重大意义及发展趋势
[日期:2005-09-02] 来源:中央电化教育馆 作者: [字体:大 中 小]
一、多媒体教育应用的重大意义
自进入九十年代以来,多媒体技术迅速兴起、蓬勃发展,其应用已遍及国民经济与社会生活的各个角落,正在对人类的生产方式、工作方式乃至生活方式带来巨大的变革。特别是由于多媒体具有图、文、声并茂甚至有活动影象这样的特点,所以能提供最理想的教学环境,它必然会对教育、教学过程产生深刻的影响。这种深刻影响可以用一句话来概括:多媒体技术将会改变教学模式、教学内容、教学手段、教学方法,最终导致整个教育思想、教学理论甚至教育体制的根本变革。多媒体技术之所以对教育领域有如此重大的意义,是由于多媒体技术本身具有许多对于教育、教学过程来说是特别宝贵的特性与功能,这些特性与功能是其他媒体(例如幻灯、投影、电影、录音、录像、电视等)所不具备或是不完全具备的。首先应该说明一点:这里所说的多媒体技术是以计算机为中心的多媒体技术。在前几年的一些书籍中曾提到过多媒体组合教学,那种多媒体的概念不一样,那只是将几种媒体加以简单的组合(例如把幻灯、投影、录音、录相加以组合)。今天的多媒体技术则是以计算机为中心,把语音处理技术、图象处理技术、视听技术都集成在一起,而且把语音信号、图象信号先通过模数转换变成统一的数字信号,这样作以后,计算机就可以很方便地对它们进行存储、加工、控制、编辑、变换,还可以查询、检索。显然,这与原来把多种形式媒体组合在一起是完全不一样的,因为它是通过计算机把几种处理不同媒体信息的技术集成在一起。集成方法就是通过模数转换,全变成数字;而且为了便于加工,便于传输,还要进行数据压缩,传到指定地点以后再还原,有一整套复杂的技术通过计算机来实现。所以现在的多媒体技术,实际上是以多媒体计算机来体现的,下面我就从多媒体计算机四个方面的特性与功能来说明它对教育应用的重大意义。
1、多媒体计算机的交互性有利于激发学生的学习兴趣和认知主体作用的发挥
人机交互、立即反馈是计算机的显著特点,是任何其他媒体所没有的。多媒体计算机进一步把电视机所具有的视听合一功能与计算机的交互功能结合在一起,产生出一种新的图文并茂的、丰富多彩的人机交互方式,而且可以立即反馈。这样一种交互方式对于教学过程具有重要意义,它能够有效地激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的学习欲望,从而形成学习动机。交互性是计算机和多媒体计算机所独有的,正是因为这个特点使得多媒体计算机不仅是教学的手段方法,而且成为改变传统教学模式乃至教学思想的一个重要因素。
大家知道,在传统的教学过程中一切都是由教师决定。从教学内容、教学策略、教学方法、教学步骤甚至学生做的练习都是教师事先安排好的,学生只能被动地参与这个过程,即处于被灌输的状态。而在多媒体计算机这样的交互式学习环境中学生则可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择自己所要学习的内容,可以选择适合自己水平的练习,如果教学软件编得更好,连教学模式也可以选择,比如说,可以用个别化教学模式,也可以用协商讨论的模式。使计算机象学习伙伴一样和你进行讨论交流。也就是说,学生在这样的交互式学习环境中有了主动参与的可能,而不是一切都由教师安排好,学生只能被动接受。按认知学习理论的观点,人的认识不是外界刺激直接给予的,而是外界刺激与人的内部心理过程相互作用产生的,必须发挥学生的主动性、积极性,才能获得有效的认知,这种主动参与性就为学生的主动性、积极性的发挥创造了很好的条件,即能真正体现学生的认知主体作用。
2、多媒体计算机提供外部刺激的多样性有利于知识的获取与保持
多媒体计算机提供的外部刺激不是单一的刺激,而是多种感官的综合刺激。这对于知识的获取和保持,都是非常重要的。实验心理学家赤瑞特拉(Treicher)作过两个著名的心理实验,一个是关于人类获取信息的来源,就是人类获取信息到底主要通过哪些途径。他通过大量的实验证实:人类获取的信息83%来自视觉,11%来自听觉,这两个加起来就有94%。还有3.5%来自嗅觉,1.5%来自触觉,1%来自味觉。多媒体技术既能看得见,又能听得见,还能用手操作。这样通过多种感官的刺激获取的信息量,比单一地听老师讲课强得多,信息和知识是密切相关的,获取大量的信息就可以掌握大量的知识。他还作了另一个实验,是关于知识保持即记忆持久性的实验。结果是这样的:人们一般能记住自己阅读内容的10%,自己听到内容的20%,自己看到内容的30%,自己听到和看到内容的50%,在交流过程中自己所说内容的70%。这就是说,如果既能听到又能看到,再通过讨论、交流用自己的语言表达出来,知识的保持将大大优于传统教学的效果。这说明多媒体计算机应用于教学过程不仅非常有利于知识的获取,而且非常有利于知识的保持。
3、超文本功能可实现对教学信息最有效的组织与管理
超文本(Hypertext)是按照人脑的联想思维方式非线性地组织管理信息的一种先进技术。如果所管理的信息不仅是文字,而且还包含图形、图象、声音等其它媒体信息,那就成为一个超媒体系统,换句话说,超媒体就是多媒体加超文本。事实上目前的绝大多数多媒体系统都是采用超文本方式对信息进行组织与管理。因此在一般情况下,也可以对超媒体系统与多媒体系统不加区分,即把超文本看作是多媒体系统的一种特有功能。
如果按超文本方式组织一本书,就和传统的文件或印刷的书籍完全不同,这时的正文(文章、段落、或一句话、一个词)都按相互间的联系被组织成正文网。这本书无所谓第一页和最后一页,从哪段正文开始阅读,以及接下来读什么都由读者的意愿来决定。选择下一段正文的依据不是顺序,也不是索引,而是正文之间的语义联系。认知心理学的研究表明,人类思维具有联想特征。人在阅读或思考问题过程中经常由于联想从一个概念或主题转移到另一个相关的概念或主题。所以按超文本的非线性、网状方式组织管理信息和按传统文本的线性、顺序方式组织管理信息相比较,前者更符合人类的思维特点和阅读习惯。
超文本之所以具有上述优越性是由其结构特征决定的,超文本的基本结构由节点(node)和链(link)组成。节点用于存储各种信息,节点内容可以是文本、语音、图形、图象或一段活动影象;节点大小可以是一个窗口也可以是一帧或若干帧所包含的数据,链则用来表示各节点(即各种信息)之间的关联。节点和链均有多种不同的类型因而形成各种不同的多媒体系统。
利用多媒体的超文本功能实现对教学信息的组织与管理,其优越性在于:
(1)可按教学目标的要求,把包含不同媒体信息的各种教学内容组成一个有机的整体。在传统的印刷教材中,有关语音和活动影象的内容无法与文字内容组成一体化的教材,只能以教科书、录音带、录像带三者各自独立的形式,分别出版。显然,这样的教科书,其内容必然是单调、枯燥的,与超文本方式组织的图、文、音、像并茂的丰富多采的电子教材不可同日而语。
(2)按教学内容的要求,把包含不同教学要求的各种教学资料组成一个有机的整体。教学过程的每个教学单元均包含课文、练习、习题、提问、测验、对测验的解答及相应的演示或实验,把这些教学内容相关而教学要求不同的教学资料有机地组织在一起,无疑对课堂教学、课外复习或自学都是大有好处的。而按传统文本的线性、顺序方式来组织、管理教学内容绝不可能做到这一点。
(3)可按学生的知识基础与水平把相关学科的预备知识及开阔视野所需要的补充知识组成有机的整体。因材施教是优化教学过程的重要目标之一,但由于学生个体之间差异很大,要在传统印刷教材中同时满足基础较差学生、一般学生和优秀学生对教学内容的不同需求是做不到的,而在多媒体电子教科书中这却是轻而易举的事情,只要利用超文本功能设置和预备知识有关的热键以及和补充知识有关的热键即可。
4、多媒体计算机可作为认知工具实现最理想的学习环境
从八十年代中期到九十年代初,计算机作为工具在教育领域被广泛应用主要有两个方面:一是作为数据处理工具(如各种数据库和电子表格处理软件的应用);二是作为文字处理工具(如WPS和WORD软件)。近年来,计算机在教育领域作为工具应用的一大发展,是作为教学过程中一种有效的认知工具。
众所周知,在过去的廿年中,强调刺激-反应并把学习者看作是对外部刺激作出被动反应即作为知识灌输对象的行为主义学习理论,已经让位给强调认知主体的内部心理过程并把学习者看作是信息加工主体的认知学习理论。随着心理学家对人类学习过程认知规律研究的不断深入,认知学习理论的一个重要分支枣建构主义学习理论在西方逐渐流行。由于多媒体计算机和网络通信技术所具有的多种特性特别适合于实现建构主义学习环境,换句话说,多媒体计算机和网络通信技术可以作为建构主义学习环境下的理想认知工具,能有效地促进学生的认知发展,所以随着多媒体计算机和Internet网络的飞速发展,建构主义学习理论正愈来愈显示出其强大的生命力,并在世界范围内日益扩大其影响。
下面我们就从“学习的含义”(即关于“什么是学习”)与“学习的方法”(即关于“如何进行学习”)这两个方面简要说明建构主义学习理论的基本内容。
(1)、关于学习的含义
学习是获取知识的过程。建构主义认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情景即社会文化背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。由于学习是在一定情景即社会文化背景下,借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程,因此建构主义学习理论认为“情景”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。
“情景”:学习环境中的情景必须有利于学生对所学内容的意义建构。这就对教学设计提出了新的要求,也就是说,在建构主义学习环境下,教学设计不仅要考虑教学目标分析、学习者特征分析以及媒体的选择与利用,还要考虑有利于学生建构意义的情景的创设问题,并把情景创设问题看作是教学设计的最重要内容之一。
“协作”:协作发生在学习过程的始终。协作对学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证、学习成果的评价直至意义的最终建构均有重要作用。
“会话”:会话是协作过程中的不可缺少环节。学习小组成员之间必须通过会话商讨如何完成规定的学习任务的计划;此外,协作学习过程也是会话过程,在此过程中,每个学习者的思维成果(智慧)为整个学习群体所共享,因此会话是达到意义建构的重要手段之一。
“意义建构”:这是整个学习过程的最终目标。所要建构的意义是指:事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。这种理解在大脑中的长期存储形式就是关于当前所学内容的认知结构,也称“图式”。
(2)、关于学习的方法
建构主义提倡在教师指导下的以学习者为中心的学习,也就是说,既强调学习者的认知主体作用,又不忽视教师的主导作用。教师是意义建构的帮助者、促进者,而不是知识的提供者与灌输者。学生是信息加工的主体、是意义的主动建构者,而不是知识的被动接受者和被灌输的对象。
学生要成为意义的主动建构者,就要求学生在学习过程中从以下几个方面发挥主体作用:
①要用探索法、发现法去建构知识的意义;
②在建构意义过程中要求学生主动去搜集并分析有关的数据和资料,对所学习的问题要提出各种假设并努力加以验证;
③要求学生把当前学习内容所反映的事物尽量和自己已经知道的事物相联系,并对这种联系加以认真的思考。“联系”与“思考”是意义构建的关键。如果能把联系与思考的过程与协作学习中的协商过程(即交流、讨论的过程)结合起来,则学生建构意义的效率会更高、质量会更好。协商有“自我协商”与“交际协商”(也叫“内部协商”与“社会协商”)两种,自我协商是指自己和自己辩论什么是正确的;交际协商则指学习小组内部相互之间的讨论与辩论。
教师要成为学生建构意义的帮助者,就要求教师在教学过程中从以下几个面发挥主导作用:
①激发学生的学习兴趣,帮助学生形成学习动机;
②通过创设符合教学内容要求的情景和提示新旧知识之间联系的线索,帮助学生建构当前所学知识的意义。
③为了使意义建构更有效,教师应在可能的条件下,组织协作学习(开展讨论与交流),并对协作学习过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。引导的方法包括:提出适当的问题以引起学生的思考和讨论;在讨论中设法把问题一步步引向深入以加深学生对所学内容的理解;要启发诱导学生自己去发现规律、自己去纠正和补充错误的或片面的认识,切忌直接对学生进行灌输。
下面我们通过两个实际课例说明如何把多媒体计算机及网络通信技术作为认知工具以实现这样的学习环境。
课例1:澳大利亚“门尼·彭兹中心小学”所作的试验
试验班为六年级,有30名学生,教师名字叫安德莉亚,当前要进行的教学内容是关于奥林匹克运动会。像往常一样,安德莉亚鼓励她的学生围绕教学内容拟定若干题目(例如奥运会的历史和澳大利亚在历次奥运会中的成绩等问题),确定媒体在解决这些问题的过程中所起的作用,并要求学生用多媒体形式直观、形象地把自己选定的问题表现出来。经过一段时间在图书馆和Internet网上查阅资料以后,其中米彻尔和沙拉两位小朋友合作制作了一个关于奥运会历史的多媒体演示软件。在这个软件向全班同学播放以前,教师提醒大家注意观察和分析软件表现的内容及其特点。播放后立即进行讨论。一位学生说,从奥运会举办的时间轴线,他注意到奥运会是每4年召开一次。另一位学生则提出不同的看法,他认为并不总是这样,例如1904年、1906年和1908年这几次是每两年举行一次。还有一些学生则注意到在时间轴线的1916,1940和1944这几个年份没有举行奥运会,这时教师提出问题:“为什么这些年份没有举办奥运会?”,有的学生回答,可能是这些年份发生了一些重大事情,有的学生则回答发生了战争,有的则更确切地指出1916年停办是由于第一次世界大战,1940和1944年停办是由于第二次世界大战。经过大家的讨论和协商,决定对米彻尔和沙拉开发的多媒体软件作两点补充:①说明第一、二次世界大战对举办奥运会的影响;②对奥运历史初期的几次过渡性(两年一次)奥运会作出特别的解释。这时候有位小朋友提出要把希特勒的照片通过扫描放到时间轴上的1940年这点上,以说明是他发动了二次大战。教师询问全班其他同学:“有无不同意见?”沙拉举起手,高声回答说:“我不同意用希特勒照片,我们应当使用一张能真实反映二次大战给人民带来巨大灾难(例如大规模轰炸或集体屠杀犹太人)的照片,以激起人们对希特勒的痛恨”。教师对沙拉的发言表示赞许。
从以上课例可以看到,教师为这个教学单元进行的教学设计主要是让学生用多媒体计算机建立一个有关奥运会某个专题(例如奥运历史或澳大利亚在历次奥运中的成绩)的情景,以激发学生的学习兴趣和主动探索精神,再通过展开讨论,把对有关教学内容的理解逐步引向深入。在这个课例中,学生始终处于主动探索、主动思考、主动建构意义的认知主体位置,但是又离不开教师事先所作的、精心的教学设计和在协作学习过程中画龙点睛的引导;教师在整个教学过程中说的话很少,但是对学生建构意义的帮助却很大,充分体现了教师主导作用与学生主体作用的结合。整个教学过程围绕建构主义的情景、协作、会话和意义建构这几个认知环节自然展开,而自始至终又是在多媒体计算机环境下进行的(同时用Internet实现资料查询),所以上述例子是以多媒体计算机和Internet网作为认知工具实现建构主义学习环境的很好范例。
课例2:澳大利亚“伟治·柏克小学”所作的试验
试验班由三年级和四年级的学生混合组成,主持试验的教师叫玛莉,要进行的教学内容是自然课中的动物。玛莉为这一教学单元进行的教学设计主要是,让学生自己用多媒体计算机设计一个关于本地动物园的电子导游,从而建立一个有利于建构“动物”概念的情景。玛莉认为这种情景对于学生非常有吸引力,因而能有效地激发起他们的学习兴趣。她把试验班分成若干小组,每个小组负责开发动物园中某一个展馆的多媒体演示。玛莉让孩子们自己选择:愿意开发哪一个展馆,愿意选哪一种动物;是愿意收集有关的动物图片资料,还是愿意为图片资料写出相应的文字说明;或是直接用多媒体工具去制作软件,都由孩子们自己选择。然后在此基础上组成不同的学习小组。
这样,每个展馆就成为学生的研究对象,孩子们都围绕自己的任务努力去搜集材料。例如,他们到动物园的相应展馆去实地观察动物的习性、生态,到图书馆和Internet网上去查询有关资料,以获取动物图片和撰写说明。在各小组完成分配的任务后,玛莉组织全试验班进行交流和讨论。这种围绕一定情景进行自我探索的学习方式,不仅大大促进了学生学习的自觉性,充分体现了学生的认知主体作用,而且在此基础上开展的协作学习,只要教师引导得法将是加深学生对概念理解、帮助学生建构知识意义的有效途径。例如,在全班交流过程中演示到“袋鼠”这一动物时,玛莉向全班同学提出一个问题:“什么是有袋动物?除了袋鼠有无其它的有袋动物?”有些学生举出“袋熊”和”卷尾袋鼠“。于是玛莉又让学生们围绕这三种有袋动物的异同点进行讨论,从而在相关背景下,锻炼与发展了儿童对事物的辨别、对比能力。这是利用多媒体计算机和Internet网络作为认知工具,实现建构主义学习环境,从而有效地帮助学生完成对当前所学内容的意义建构并促进学生认知能力发展的又一范例。
二、多媒体教育应用的发展趋势
综合近年来国外多种教育技术杂志(如ET,ETS,EMI,JRCE,AJDE.....)上所刊登的主要论文,以及历届“ED_MEDIA”世界大会(World Conference on Educational Multimediaand Hypermedia,即“教育多媒体与超媒体”世界大会,简称ED_MEDIA世界大会,这是国际上每年召开一次的规模最大的有关多媒体教育应用的国际会议)上所发表的基本观点,可以看出当前多媒体教育应用有以下几个值得注意的发展趋势:
1.多媒体技术与网络通信技术的结合
1995年末,在国际信息界有一件最引人注目的大事,就是美国SUN公司在Internet上推出了”WWW浏览器HotJava”,这是SUN公司用Java语言开发的一种全新的可动态执行的浏览器。其突出特点是具有动画功能,可向用户提供超文本格式的图形、图像、语音、动画与卡通等多种媒体信息;并能把静态文档变成可动态执行的代码,这就彻底改变了Internet浏览器只能用来查询检索Internet网上信息的状况,为Internet的教育应用开辟了新的广阔前景,这是因为HotJava的动态可执行特性无异于赋给用户一种远程交互的功能。例如,一个用户可以利用HotJava编写一段Java应用程序以实现仿真化学反应的页面,而其它的3W用户只要使用HotJava浏览器就不仅可以看到这个仿真页面,还可以与之进行交互(例如可改变该化学反应过程中的某些参数以观察不同的反应过程和结果)。利用HotJava的这种动态可执行特性用户在检索到某些重要文献或教学资料时,不仅能看到静止页面还可通过点击某个图标或热键而看到图文声并茂的彷真实验或算法执行过程的直观演示。显然,这样一种交互功能和用第一代Internet浏览器(如Mosaic和Netscape)只能观看静态页面的效果相比是有本质不同的,它对于教育应用(尤其是远距离教育应用)具有特别重要的意义。可以说,HotJava的出现不仅是Internet浏览器的重大革新,也为多媒体技术与网络通信技术的结合找到了最理想的结合点:从此基于Internet网的多媒体教育应用就日益发展起来(今年6月于美国波士顿召开的ED_MEDIA世界大会上,在121篇大会交流的多媒体教育应用论文中基于3W服务器和HotJava以实现多媒体技术与网络通信技术相结合的教育应用论文共有七篇)。目前不仅西方发达国家在大力开发基于Internet的多媒体教育应用,就是台湾、香港等地区也在这方面投入相当多的人力和物力(当前台湾教育技术界的主要力量差不多都已投向这一研究领域)。这是多媒体教育应用中十分值得引起我们重视的一个新趋势,也是当前发展最快的一个趋势,我们必须迎头赶上去。
2、多媒体技术与仿真技术的结合
多媒体计算机和仿真技术结合可以产生一种强烈的幻觉,使得置身其中的人全身心地投入到当前的虚拟现实世界中,并对其真实性丝毫不产生怀疑,通常把这种技术称之为“虚拟现实”(VirtualReality,简称VR)。换句话说,虚拟现实是由多媒体技术与仿真技术相结合而生成的一种交互式人工世界,在这个人工世界中可以创造一种身临其境的完全真实的感觉。要进入虚拟现实的环境通常需要戴上一个特殊的头盔(head_mounted display),他可以使你看到并感觉到计算机所生成的整个人工世界。为了和虚拟环境进行交互,还需要戴上一副数据手套——它使穿戴者不仅能感知而且能操作虚拟世界中的各种对象。
由于设备昂贵,目前VR技术还主要是应用于少数高难度的军事和医疗模拟训练以及一些研究部门,但是在教育与训练领域VR技术有不可替代的非常令人鼓舞的应用前景,所以这一发展趋势也应引起我们的注意。例如,达特茅斯医学院所开发的一种“交互式多媒体虚拟现实系统”,可以使医务工作者体验到并学习到如何对各种战地医疗的实际情况做出反应。利用该系统的实习者可以感受到由计算机仿真所产生的各种伤病员的危险症状,实习者可以从系统中选择某种操作规程对当前的伤病情况进行处理并可立即看到这种处理方式所产生的后果。为了使实习者获得更深刻的体验,系统还可仿真各种外科手术,其内容包括一般的开刀直至复杂的人体器官替换。这种虚拟环境使医学院的大学生不必冒任何医疗事故的风险就可以反复实习病房中的各种实际操作,并可尝试选择不同的技术处理方案以检验自己的判断是否正确,和进行某种技能的训练。
VR技术在教育中应用的另一个例子是创建一种虚拟的物理实验室。物理学按其本身的性质提出了许多“如果……将会怎样”的问题,这些问题最好通过直接观察物理作用力对各种客体的作用效果来进行探索。休斯顿大学和NASA(美国国家航空和宇航局)约翰逊空间中心的研究人员建造了一种称之为“虚拟物理实验室”的系统,利用该系统可以直观地研究重力、惯性这类物理现象。使用该系统的学生可以做包括万有引力定律在内的各种实验,可以控制、观察由于改变重力的大小、方向所产生的种种现象,以及对加速度的影响。这样,学生就可以获得第一手的感性材料(直接经验),从而达到对物理概念和物理定律的较深刻理解。
VR技术在化学教学中也取得了显著效果。北卡罗莱纳大学的科学家们已经研制了一种可以让用户用手操纵分子运动的VR系统。用户戴上头盔并通过数据手套进行反馈控制,可以使分子按某种方式结合在一起。不难看出,这种VR系统不仅在教学上有重要意义(例如可直接观察到蛋白质的分子结构),而且在科学研究上也有重大的价值,因为按某种新方式结合在一起的分子结构很有可能是治疗某种疾病的新药,或者是工业上所需要的某种特殊材料。
随着对多媒体技术和仿真技术研究的深入,实现“虚拟现实”的理论方法也有很大发展。原来应用VR离不开昂贵的专用硬件或辅助设备(如头盔、数据手套、高分辨率的图形工作站等),近年来这种情况开始有所改变。例如在今年6月召开的ED-MEDIA世界大会上,出现了一种全新的称作“QTVR”(快速虚拟)的系统。这种系统已实际应用于学习城市的设计与规划,其优异的性能价格比令人惊叹!QTVR技术与普通VR技术在使用的仿真原理上有很大不同:它不是利用头盔和数据手套这类硬件来产生幻觉,而是使用360度全景摄影技术所拍摄的高质量图象来生成逼真的虚拟情景。因此它允许用户在Windows操作系统或是Macintosh微机的操作系统支持下,在普通微机上(无需用高档的图形工作站)只利用一只鼠标和一个键盘(无需戴头盔和数据手套)就能真实地感受到和VR技术中一样的虚拟情景。
学习城市设计与规划的学生利用QTVR系统可以创建一座逼真的虚拟城市,当学生改变城市场景的视图时(例如向左或向右,朝上看或朝下看,摄像机头向目标移近或移远等),被观察的场景仍能正确保持并能使人产生环绕该城市浏览观光的真实幻觉。与此同时,城市中的各种物理实体(如建筑物、道路、桥梁、树木、交通工具和地形等等)可以用鼠标任意拾取并进行操纵(例如使其旋转,以便从不同角度进行观察,并且还可以进入到建筑物内部的各个房间去观看)。
更令人难以置信的是,由于采用了先进的图象压缩算法,在QTVR系统中,用来表征城市某个虚拟场景的360度高质量全景照片的存储容量竟
我国航天领域的最新成就有哪些
中国航天领域的最新成就包括长征五号乙运载火箭首飞成功、长征八号运载火箭首飞成功、新一代载人飞船试验船高速再入飞行试验成功、嫦娥五号完成世界首次月球轨道无人交会对接、中国行星探测第一步田文一号火星探测任务、 北斗三号全球卫星导航系统提前半年建成开通,通量宽带卫星系统建设启动,高分辨率对地观测系统重大专项。
2021年4⽉29⽇,中国空间站天和核⼼舱成功发射升空。随后,它先后与天⾈⼆号和三号货运飞船、神⾈⼗⼆号和⼗三号载⼈飞船对接,共计6名航天员先后⼊驻,标志着中国航天正式进⼊空间站时代。
2021年10⽉14⽇,我国成功发射⾸颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”。它的重要使命是研究⼈类这唯⼀可以依靠的宝贵恒星——太阳。
中国航天事业
中华人民共和国的航天事业起始于1956年。中国于1970年4月24日发射第一颗人造地球卫星,是继苏联、美国、法国、日本之后世界上第5个能独立发射人造卫星的国家。
中国发展航天事业的宗旨是:探索外太空,扩展对地球和宇宙的认识;和平利用外太空,促进人类文明和社会进步,造福全人类;满足经济建设、科技发展、国家安全和社会进步等方面的需求,提高全民科学素质,维护国家权益,增强综合国力。中国发展航天事业贯彻国家科技事业发展的指导方针,即自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来。
2021年6月17日9时22分,中国神舟十二号载人飞船发射,飞行乘组由航天员聂海胜、刘伯明和汤洪波三人组成。
2021年10月17日,航天发射次数一年内“首次突破40次”。 2021年执行了55次发射任务,数量位居世界第一。
2021年12月13日,“2021年度中国媒体十大流行语”发布。“中国航天”在其中 。
中国航天最新成就
2021年,中国航天又迎来了突飞猛进的一年,在载人航天、火星探测与月球探测等领域均取得了重大成就。今天我们就来“盘一盘”这一年以来中国航天取得的十大成就吧。
1、天上有“宫阙”:中国正式进入空间站时代
2021年4月29日,中国空间站天和核心舱成功发射升空。随后,它先后与天舟二号和三号货运飞船、神舟十二号和十三号载人飞船对接,共计6名航天员先后入驻,标志着中国航天正式进入空间站时代。按照预定计划,天宫空间站还会在2022年迎来两个实验舱和数次天舟/神舟对接任务,从而完成全部建设。
遥想1992年9月21日,中国载人航天工程方才正式起步。29年的不懈探索,让“长征”、“神舟”、“天舟”和“天宫”等一系列浪漫的名字逐渐变成现实。如今,中国终于要拥有自己的“天上宫阙”,“天神”航天员们自由天地往返,让中华文明古老的飞天神话从梦想照进现实!
2、天上有“神仙”:空间站应用达到新高度
建设空间站是人类载人航天技术发展到一定程度后才出现的里程碑事件,是人类工业文明的巅峰之作。它能促进航天、甚至很多相关制造业的发展,是任何一个航天大国技术发展的必经之路。
天宫空间站,不仅工程意义显著,对于提升我国整体科学技术水平有着重要意义。相比较此前载人航天任务主要为实现技术的逐个突破,天宫空间站则到了技术投资“大丰收”的阶段,更强调科学探索与实际应用价值,打造我国探入宇宙的“太空实验室”。因此,天宫运行第一年也见证了我国载人航天和科学应用事业的突飞猛进。
例如,天宫空间站的航天员们已经实现了四次高难度的出舱行走,每次持续时间6-8小时,远长于2008年神舟七号实现的20分钟出舱行走突破。并且王亚平也迈出了中国女性进入太空的“第一步”。目前,翟志刚、王亚平和叶光富正驻留太空,他们预计工作约六个月时间,必将打破中国航天员最长滞空纪录。
此外,空间站还实现了快速交会对接、径向对接等多项技术突破,大大增强了相关技术性能。在具体应用方面,空间站的科学实验类型和数量也将远超此前所有任务的总和。在航天科普方面,天地互动的“太空课堂”也在数以亿计的学生脑中埋下了航天的种子。
3、祝融号“下凡”:中国火神踏上火星
2021年5月15日,在经历了296天的太空之旅后,天问一号火星探测器所携带的祝融号火星车及其着陆组合体,成功地降落在火星北半球的乌托邦平原南部,实现了中国航天史无前例的重大突破:天问一号,成为中国首颗人造火星卫星;祝融号,成为中国首个火星巡视器(火星车)。祝融,源于中国古老神话中“火神”的名称,成功踏上了火星!
目前祝融号已经超出了预定的三个月工作时间,仍在火星正常工作。它已经行驶了超过1400米,每一步都是中国航天在火星探测史上的新纪录。祝融号也在源源不断向地球发送揭示火星奥秘的各类科研数据,还成为了国际科研合作的典范,与欧空局火星快车任务进行在轨通信中继测试,实现了中欧在火星的“太空握手”。
4、羲和号升空,中国进入探日时代
2021年10月14日,我国成功发射首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”。它的重要使命是研究人类这唯一可以依靠的宝贵恒星——太阳,深入了解它的磁场起源和演化、高能粒子的加速和传播等重要物理过程,让我国正式迈入探日时代。
羲和是中国古代神话中太阳神之母的名字,用这个如此特殊的名称形容一个探求太阳起源的卫星可谓浪漫无比。除此之外,另一太阳神话的主角“夸父”也在酝酿之中,它将是个24小时面对太阳的太阳天文台,为我们揭示太阳的一举一动。
羲和探日,夸父追日,是中国航天对太阳研究过程中撰写的新神话。
5、万水千山只等闲,长征火箭发射突破纪录
2021年,中国火箭共计实现了55次发射,不仅位列世界第一,也助力人类航天突破了史上最高火箭发射纪录。其中,长征系列火箭发射次数突破400,全年实施48箭、103颗航天器,发射任务创年度新纪录。
长征系列运载火箭,从第1枚到第100枚,用了37年;到第200枚,又用了7年;到第300枚,用了4年多;而到第400枚,仅用了2年多。在2021年的密集发射任务中,两次发射最短间隔仅4个多小时,更是实现了7天内密集实施4次任务的连战连捷。随着数量的快速提升,所发射的载荷质量和数量也在攀升,这些都是中国航天突飞猛进的最直接证明。
长征火箭的名字来自《七律·长征》一诗,写于1935年10月,当时长征并未完全结束。该诗描述了长征期间红军不畏艰难、勇往直前的精神,最著名的一句是开头“红军不怕远征难,万水千山只等闲”。在未来,长征依然会继续行进!
6、长七甲归来,长征火箭历史性扩容
在经历了初次发射的挫折后,长征七号甲(A)火箭终于在2021年3月11日王者归来,并在12月23日再立新功!长征七号甲火箭是在长征七号的基础上扩展而来,吸收了金牌火箭长三乙的优点,实现了三级半构型。长七甲整箭完全使用无毒安全推进剂,专注于高轨任务,它的运力、尤其是同步转移轨道运力一下增加到7吨级,填补了我国地球同步转移轨道5.5吨~7吨之间运载能力的空白。
长七甲采用“通用化、系列化、组合化”设计理念,很容易实现批量生产和高密度发射。它还首次测试了Ka频段6M卫星数据天基测量技术,直达天链中继卫星,大幅减少了对远望号航天测量船的依赖,也必将逐渐开启长征火箭遥测的新时代。
7、太空烽火台,“天链”链接天地
地球自转对于航天任务的遥测是个巨大的阻碍,当航天器不能被地面和海上遥测站观测到时,就会进入通信盲区。为此,我们的解决方案是在35786千米高的赤道上空,搭建一条链接天地的信号中继通路,犹如“太空烽火台”一般,让信息交互畅通无阻进行。
“天宫课堂”顺利进行的背后是天链系列卫星保驾护航(图片来源:央视)
中国的中继卫星通信系统,其名为“天链”。经过了若干年的建设,天链一号系统终于在2021年7月6日正式收官。与此同时,天链二号系统也已经陆续发星,并在此前基础上进行一系列的升级。学生们能畅通无阻地参与“太空课堂”,航天员能在太空中使用超级“太空Wi-Fi”,长征火箭和太空飞船能自在遨游太空,这些都离不了天链在幕后的辛勤工作。
8、精彩继续,嫦娥探月实现更多历史性突破
嫦娥三号让人类时隔37年再次着陆月球,嫦娥四号让人类首次着陆月球背面,嫦娥五号让人类时隔44年再次获得月球样本。而目前,更加精彩的突破仍在继续进行。
2021年,中国航天首次公开了嫦娥五号获取的1731克月壤样本,并向国内外科研工作人员发放研究。由于嫦娥五号的发射情况和控制情况几乎完美,它的轨道器部分还有大量推进剂结余,因此它开始完成各种高难度“附加题”。
在把月壤样本送回地球附近后,它于2021年3月15日13时29分穿越地球绕太阳公转的黄道面,成功抵达距离地球150万千米的日地拉格朗日1点,这是中国航天首次完成这项任务!目前,它仍然在深空中旅行。
不仅如此,嫦娥四号和玉兔二号仍在月球背后超期工作,为人类不断揭示这永不可见月面的奥秘(由于潮汐锁定作用,在地球上永远无法看到月球背后的绝大部分表面)。
9、重器初现,载人登月未来可期
中国现有的载人航天主要依托于长征火箭(2F、5、5B、7)、神舟飞船、天舟飞船和天宫空间站,但是它们对于未来载人登月和踏入更远的深空是远远不够的。我国已经确定未来进行载人登月,并且一系列准备已经就绪,例如新载人飞船试验船已成功试飞、新载人火箭和重型运载火箭已进入密集研发阶段。新型号火箭,成为载人登月的焦点。
工欲善其事,必先利其器,火箭的核心是发动机。2021年,重型运载火箭220吨级补燃循环氢氧发动机完成首台工程样机,在航天科技集团六院11所(京)惊艳亮相,标志着该发动机关深阶段研制工作圆满完成。或许通过对比更能说明它的意义:长征五号是中国现役最强火箭,它的核心液氢液氧发动机YF-77在真空中推力约为70吨,“仅为”新型号发动机的三分之一左右。虽然新发动机推力为三倍,但研发的难度和技术复杂度可远不止三倍。
10、多面开花,中国将走向更远深空
2021年,人类的火箭发射次数已经突破了冷战期间的最高点,这也昭示着一个全新的太空时代正式到来。这个时代机遇,可能远远超过曾经的航海时代、陆权时代和航空时代对目前世界各个强国的意义,作为曾经深受苦难而如今处于伟大复兴中的中华民族,更是不能错过这个机会。
目前,中国航天还在进一步稳步向前。预计在2022年,中国航天将会继续保持高频率火箭发射。中俄也发布了关于合作建设国际月球科研站的高规格联合声明,意味着双方将会携手踏上月球。嫦娥六号、七号、八号等嫦娥探月四期任务,也已经正式立项。国家航天局也正式宣布,我国将在2025年前后实施近地小行星取样返回和主带彗星环绕探测任务,实现近地小行星绕飞探测、附着和取样返回;2030年前后,实施火星取样返回任务;此外,还将实施木星系环绕探测和行星穿越探测任务。
可以说,这是个星辰大海的时代,中国航天人就是这一批乘风破浪的弄潮儿。他们不仅让一系列华夏神话从梦想照进现实,也在这宇宙的一隅不断缔造出新的太空神话。
2022年中国航天计划
据中国航天科技集团官方社交媒体账号消息,中国航天科技集团2022年计划安排40余次宇航发射任务,将完成载人航天6次重大任务,全面建成中国空间站,还将完成长征六号甲运载火箭首飞任务。
据悉,1月4日,中国航天科技集团在北京召开2022年型号工作会。中国航天科技集团党组书记、董事长吴燕生在会上表示,2021年,全年各项型号任务圆满完成,实现了“十四五”发展的开门红:中国空间站建设取得阶段性重大胜利,“天问一号”拓展了中国星际探索新边疆,宇航发射及飞行试验数量再次刷新历史纪录,计划完成率和经费到款额均创历史最高。
中国航天科技集团总经理、党组副书记徐强在会上作型号工作报告,总结2021年型号科研生产工作,部署2022年科研生产任务。
报告指出,中国航天科技集团2022年计划安排40余次宇航发射任务,将完成载人航天6次重大任务,包括两次货运飞船、两次神舟飞船和实验舱Ⅰ、实验舱Ⅱ发射,以及在轨交会对接、出舱活动和飞船返回任务,全面建成空间站;完成长征六号甲运载火箭首飞任务。
报告显示,全年型号科研生产任务呈现四大特点:一是重大工程任务十分艰巨,发射飞行试验数量持续保持高位;二是型号技术攻关难度大,技术风险识别与控制要求高;三是型号批产交付压力大,科研生产转型升级任务重;四是装备体系化发展要求高,体系工作需统筹推进。
吴燕生进一步就全年型号工作提出要求,要提升中国进入空间、利用空间、探索宇宙的能力,保持住宇航发射及重大飞行试验连续成功的良好态势,推进深化改革,把成本管控摆在更重要的位置。
未来五年,中国航天哪些亮点值得期待
运载火箭形成陆地、海上多样化的发射能力,5年来共实施207次发射;
中国空间站建造全面实施,6名航天员先后进驻,开启了有人长期驻留时代;
嫦娥四号首次着陆月背巡视探测,嫦娥五号带回1731克月壤;
天问一号实现中国航天从地月系到行星际探测的跨越,在火星上首次留下中国印迹;
北斗全球卫星导航系统建成开通,高分辨率对地观测系统形成体系能力
5年来,重大工程的实施,对我国空间科学起到了巨大的推动和带动作用。
比如在历史演化方面,“通过对月球浅层结构的研究,对月球的演化历史,特别是在地质方面,取得了新的认知。”国家航天局探月与航天工程中心主任刘继忠介绍,通过对嫦娥五号月球样品的分析和研究,把月球地质活动时间轴从原来大家认为的30亿年推演到20亿年,也就是说月球年轻了10亿年左右,“这些对月球的认知,包括对月球地貌的演化,都起到非常关键的作用”。
刘继忠表示,从物质能量来讲,通过前期研究,发现了新的月球深部物质类型,同时也发现迄今比较精确的宇宙射线能谱精细结构;从空间环境来讲,通过几年科学研究,对月球粒子辐射剂量有了新的认知,得到了新的数值。
“我们还发现月球微磁层,对太阳风与月球相互作用建立了新模型、新机理,通过从空间对地球的观测,也对地球等离子体层的整个活动演化取得了新的认知。”刘继忠说。
基础坚实,未来可期。那么,“十四五”期间,中国航天有哪些值得期待的亮点?
据吴艳华介绍,“十四五”期间,我国要启动一批新的航天重大工程,包括探月工程四期、行星探测工程,还要论证实施重型运载火箭等一批重大工程,批复以后要接续实施。
“我们要推动空间技术、空间应用一体化协同发展,尤其是要协同构建空间基础设施,包括通信、导航、遥感三类卫星,形成完善的空间基础设施,推广卫星应用,广泛服务于经济社会发展,同时为全世界服务。”吴艳华表示,下一步,将统筹规划空间科学探索,发射一批用于科学论证的卫星。同时我们要用好空间站、月球探测和行星探测这些平台,深入开展科学研究,争取有原创性的科学发现,为人类作出贡献。
划重点 “羲和号”探日成果可期
“羲和号”卫星是我国首颗太阳探测的科学技术实验卫星。在嫦娥五号成功实现月球采样返回,天问一号成功实现对火星的“绕、落、巡视”探测之后,“羲和号”让我国在一年的时间之内,实现了对太阳系中的地球、行星以及太阳探测的全覆盖,奏响了我国深空探测的“三重奏”。
经过三个多月的在轨测试和实验,“羲和号”卫星已经完成了卫星平台技术验证40多次,对太阳进行了探测成像290多次,卫星的平台及有关载荷工作稳定正常,功能和性能满足研制总要求。
目前,“羲和号”卫星已经取得了一系列技术和科学实验成果。据国家航天局对地观测与数据中心主任赵坚介绍,一是在轨验证了新型高精度卫星平台的超高指向精度和超高稳定度技术,与传统的同等惯量卫星平台相比,这颗卫星的指向精度和稳定精度均提高了两个数量级。二是在太阳科学探测方面,这是在国际上首次在轨获得了太阳H-α谱线,全日面的H-α波段的光谱图像。
太阳H-α谱线是什么?“这是光子与氢原子相互作用后,电子能级跃迁产生的谱线,是太阳爆发时响应最强烈的一个谱线,能够直接反映爆发的特征。”赵坚介绍,以前人类对太阳的观测,H-α谱线只能在地球上进行探测,但因为受到大气扰动,这个数据是不连续、不稳定的。
“现在通过卫星在轨进行探测,就可以去掉这些不稳定因素,对太阳进行高分辨率的观测和成像,可以更加准确地获得太阳爆发时大气温度、速度等物理量的变化,进而建立起太阳爆发从光球到日冕的能量积累、释放、传输的完整物理模型,对研究太阳爆发的动力学过程及物理机理提供关键数据,有望获得有国际影响力的科学产出。”赵坚说。
关于我国未来的探日计划,赵坚表示,目前科学家们正在开展相关的论证研究,将进一步了解太阳构造,确定太阳活动特征,掌握其机理和活动规律,更好地预报空间天气,造福人类。
嫦娥八号2030年前发射
目前国家已批复探月工程四期任务,包括嫦娥六号、嫦娥七号、嫦娥八号任务,这三项任务将在未来10年陆续实施。
“我们已经发射的嫦娥四号,落在了月球背面,任务已成功实施。”刘继忠表示,后续还有三次任务。嫦娥六号要到月球的高价值地区进行采样返回,后续还有新的月壤、新的样品返回地球。嫦娥七号主要是对月球极区进行科学探测,特别是对月球的水分布进行探测。嫦娥八号则将实施极区的科学探测以及为科研站后续的关键技术进行验证。
“整个探月四期,我们基本上要达到建设科研站基本型的目标,同时也是为后续我们与国际合作建设国际月球科研站打下基础。这些任务我们和国际同行也在密切沟通协调,将一起合作开展相关探测。”刘继忠介绍,比如,嫦娥七号任务已经和俄罗斯的“luna-26”签订了协议,共同进行探测。“按照目前整体研制进展,在2025年前后,我们将完成嫦娥六号和嫦娥七号的相关工作,同时开展嫦娥八号的研制;在2030年之前,要完成嫦娥八号发射。2030年以前,探月四期能够取得预期成果。”
建设国际月球科研站
“总体来说,像地球的南极站、北极站一样,未来倾向于在月球南极建成地面科考设施,在月轨、月表建设科研实验设施,开展多学科、多目标科研工作。”吴艳华介绍说。
那么,国际月球科研站是什么?后续如何开展工作?
我国将和俄罗斯共同建设国际月球科研站。“我们的嫦娥六号、嫦娥七号和俄罗斯规划的相应任务,用5年左右的时间,完成建站之前的勘察工作。我们再用10年左右的时间,完成设施建设。建设月球科研站就像建立一个小城镇一样,它要有能源系统,要有通信导航系统,要有远程运输系统,要有天地往返系统,还要有地面支持系统。如果考虑到远期有人常驻的目标,还要有生命保障系统。”吴艳华表示,计划2035年以后,根据各个国家、各个组织的科考任务分次到月球上做科考。
“中俄两国航天机构还要向全世界正式发布建设国际月球科研站的宣言,把建设原则、参与宗旨向国际社会发布。”吴艳华透露,总的来说,在任务或者项目的各个阶段,包括建设的各种任务层级,无论是系统级、分系统级还是设备级,还是科学数据共享研究级,包括天地支持级,“我们都不设限,一块儿来建”。
关于《航空媒体价值研究背景》的介绍到此就结束了。