虛擬現(xiàn)實技術(shù)在數(shù)字校園建設(shè)中的應(yīng)用

史瑞芳 山西傳媒學(xué)院

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在數(shù)字校園建設(shè)中的應(yīng)用

史瑞芳 山西傳媒學(xué)院

在當(dāng)代，計算機的發(fā)展使得人們的生活走向信息化，信息技術(shù)的運用使得人們的生活質(zhì)量得到大幅改善。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是從互聯(lián)網(wǎng)中誕生出來的一種新型技術(shù)，它可以創(chuàng)造一個三維的虛擬空間，人處在這個三維空間中能夠得到身臨其境的感受。因此，如何將虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用于數(shù)字校園建設(shè)中就是本文所要介紹的內(nèi)容。

虛擬現(xiàn)實技術(shù) 數(shù)字校園 應(yīng)用

數(shù)字校園建設(shè)逐步發(fā)展，校內(nèi)數(shù)據(jù)中心需要的信息系統(tǒng)更多，于是，平臺的增加使得虛擬校園建設(shè)更加復(fù)雜。就有將虛擬現(xiàn)實技術(shù)帶入到數(shù)字校園建設(shè)當(dāng)中，而這一措施，對于解決數(shù)字校園建設(shè)中出現(xiàn)的某些問題有積極作用。虛擬現(xiàn)實技術(shù)與傳統(tǒng)的方式相比，它的價格更低、效用更高。因此，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在數(shù)字校園建設(shè)中的應(yīng)用備受數(shù)字校園建設(shè)者關(guān)注。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在校園建設(shè)中的應(yīng)用優(yōu)點

虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠在一定程度上降低數(shù)字校園的建設(shè)成本，同時對于提高資源利用率大有好處。隨著社會發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的相關(guān)軟件開發(fā)已經(jīng)初具規(guī)模，不僅它的發(fā)展方向變得全面起來，而且它的內(nèi)容也變得更加完整，這就對校園建設(shè)提供了很大的發(fā)展空間。虛擬現(xiàn)實技術(shù)實際上是多種虛擬技術(shù)的結(jié)合，它能夠在多個方面得到使用。我國正步入互聯(lián)網(wǎng)+時代，因此，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用也在另一個層面上體現(xiàn)了信息技術(shù)的發(fā)展。

1.1 提高資源利用率

虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠較好提高資源利用率，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的使用只需要多臺虛擬服務(wù)器通過一臺服務(wù)器就能夠得到資源，而這一點正是較傳統(tǒng)技術(shù)而擁有的優(yōu)點。它使得資源的空閑空間得到有效利用，實現(xiàn)了資源的較好整合，因此，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在數(shù)字校園建設(shè)中具有較大意義。

1.2 隔離性強

虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)服務(wù)器資源之間的完全隔離，使得各服務(wù)器不會受到相互之間資源的影響，但是，各服務(wù)器卻能夠使用存在計算機中的資源，這種相互隔離就使得虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用起來有著良好的安全性和可用性。這種情況下，它的運行相對于傳統(tǒng)的物理環(huán)境就要更佳。

1.3 可靠性高

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的使用本身安全性就比較好，加之虛擬服務(wù)器受到硬件的影響不高，因此在面臨服務(wù)器災(zāi)難后，能夠快速恢復(fù)的同時不會影響到其他系統(tǒng)。也就是說，當(dāng)一個虛擬服務(wù)器出現(xiàn)故障，能夠在快速解決故障的同時讓其他服務(wù)器保持運轉(zhuǎn)，這樣一來，整個數(shù)據(jù)中心就顯得相當(dāng)可靠。

1.4 兼容性好

虛擬服務(wù)器能夠與大部分電腦系統(tǒng)實現(xiàn)兼容，同時還能夠在保證原系統(tǒng)不變或運行的情況下實現(xiàn)多個系統(tǒng)共存。虛擬服務(wù)器的較強兼容性使得它能夠在很大程度上降低因為系統(tǒng)兼容不足而出現(xiàn)問題的幾率。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在數(shù)字校園建設(shè)中的應(yīng)用設(shè)計

2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計

2．1．1 設(shè)計原則

系統(tǒng)框架的設(shè)計原則要注意許多，主要是要從以下幾個方面注意：第一，標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化原則。即便虛擬現(xiàn)實技術(shù)所建設(shè)的并非真實的現(xiàn)實世界，但他依舊依托于現(xiàn)實世界，故而不能超出法律及技術(shù)規(guī)范要求，要從系統(tǒng)總體的運行管理上實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。

第二，安全性原則。在系統(tǒng)設(shè)計的過程中，因為系統(tǒng)總體框架設(shè)計依然是在信息技術(shù)的前提下進行，因此不能夠忽略網(wǎng)絡(luò)安全對系統(tǒng)總體的影響。因此，信息安全就是一個重要的話題，要充分發(fā)揮防火墻、監(jiān)測系統(tǒng)的作用，做好系統(tǒng)總體設(shè)計的安全防護工作。

第三，易用性原則。由于使用者水平的不同，因此在系統(tǒng)建設(shè)中，不能夠?qū)⑾到y(tǒng)建設(shè)的過于復(fù)雜，而應(yīng)該保證系統(tǒng)簡單易用。在保證系統(tǒng)簡單易用的情況下，更能夠?qū)ǔ珊蟮南到y(tǒng)進行應(yīng)用及推廣。

第四，開放性與可擴展性原則。這些原則主要是針對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建設(shè)提出。所謂開放性，就是要讓系統(tǒng)充分將現(xiàn)有資源利用起來。所謂可擴展性，就是要讓系統(tǒng)即使在不斷進步的現(xiàn)代社會中也能夠維持穩(wěn)定發(fā)展，不斷成長。

第五，完整性原則。要保證系統(tǒng)處于完整的狀態(tài)，不能夠單單維持系統(tǒng)功能，還需要從其他方面對系統(tǒng)進行強化，例如，系統(tǒng)性能、系統(tǒng)安全、系統(tǒng)運行環(huán)境等，要從各方面保證系統(tǒng)總體完整。

2．1．2 系統(tǒng)總體框架設(shè)計

系統(tǒng)總體框架設(shè)計要從多個級別出發(fā)，系統(tǒng)總體框架設(shè)計需要根據(jù)自身學(xué)校的模式進行設(shè)計，現(xiàn)提供一個框架參考，例如：可以將第一級為樹木等圖素材、建筑圖紙、建筑規(guī)劃總平面圖、紋理貼圖，第一級之間為并列關(guān)系，獨立指向第二級別，從高到低依次為：3DS建模、模型轉(zhuǎn)換、場景數(shù)據(jù)庫、模型加載，到模型加載為止后，通過模型加載分化為第三級別，也就是通過模型加載，實現(xiàn)第三級別，第三級別包括三個并列的環(huán)節(jié)，即：模型控制面及其參數(shù)、非碰撞物體定義、實體約束，進而通過第三個級別實現(xiàn)目標(biāo)：場景調(diào)度、碰撞檢測、地形匹配、實體操控。從另一方面看，如果是外部輸入，那么通過外部輸入，可以實現(xiàn)參數(shù)設(shè)置、視點控制及目標(biāo)中的實體操縱。而參數(shù)設(shè)置又影響著特殊效果以及二維地圖，此外，參數(shù)設(shè)置還要求對參數(shù)進行控制，進而推動實體操縱。視點控制可以直接實現(xiàn)場景調(diào)度、碰撞檢測、地形匹配。通過這幾個目標(biāo)，經(jīng)過場景渲染，最終才能夠輸出設(shè)備。

2.2 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用設(shè)計

2．2．1 主要操作設(shè)計

在數(shù)據(jù)庫的操作設(shè)計中，要建立幾個不同的系統(tǒng)，在這幾個不同的系統(tǒng)中，要一一對應(yīng)分類，相同屬性的設(shè)施可以存放在一個系統(tǒng)中，例如，可以劃分成六個數(shù)據(jù)庫，分別是：Bbuilding、Building、Inbuilding、BuildingIntroduce、JsIntrojduce以 及Reguser。例如，Bbuilding中就可以放置教學(xué)樓、附屬設(shè)施、學(xué)生公寓、食堂等。而Building就可以包含所有Bbuilding中的所有設(shè)施。另外幾項也是同樣的道理。但是，這個數(shù)據(jù)庫設(shè)計并非唯一的設(shè)計模式，也可以有不同的設(shè)計模式。

2．2．2 數(shù)據(jù)字典設(shè)計

數(shù)據(jù)字典可以分為六類，包括頂級菜單、一級菜單、二級菜單、實體介紹、用戶注冊信息、教授信息，這六個信息是基于上方的數(shù)據(jù)庫設(shè)計而成。因此，在進行數(shù)據(jù)字典設(shè)計時，就需要對前面的設(shè)計實現(xiàn)控制，才能夠設(shè)計出符合學(xué)校情況的數(shù)據(jù)字典。

在數(shù)字校園建設(shè)中，實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用需要做一定的努力，除了文中的系統(tǒng)總體設(shè)計以及數(shù)據(jù)庫設(shè)計以外，還有安全設(shè)計登入設(shè)計、系統(tǒng)環(huán)境設(shè)計等等，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用到其中是一個比較漫長的過程。但是，一旦虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠較好運用于數(shù)字校園建設(shè)中，那么，它就能發(fā)揮出它本身所具有的優(yōu)勢，這種優(yōu)勢的體現(xiàn)從付出的時間上看絕對值得。然而，由于各校之間情況不同，故而建立的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫也有不同，需要根據(jù)校園實際情況建立。

[1]王濤.基于UDK的虛擬現(xiàn)實技術(shù)在三維虛擬數(shù)字校園中的應(yīng)用與研究[J].電子設(shè)計工程,2014,22(15):33-36.

[2]郝艷娥,曾德驊.虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)在數(shù)字化校園建設(shè)中的應(yīng)用及前景展望[J].電子測試,2014,(05):136-138.

史瑞芳，女，1974年生，碩士，現(xiàn)工作于山西傳媒學(xué)院，副教授，研究方向：計算機應(yīng)用、數(shù)字媒體技術(shù)。