虚拟现实技术的概念篇1
【关键词】虚拟；虚拟财产；虚拟物；物权客体
【正文】
没有什么事物会象财产那样调动着、撞击着人们的想象力，对人们行为产生如此大的影响。财产权制度从来都是一国法律制度的核心。而法律制度是在变革与重构中创新、发展的。网络时代，财产权制度的变革与创新也是法律制度发展的主旋律。“虚拟财产”就是传统财产法律制度面对因网络产生的利益关系所必须作出的回应。
一、虚拟财产概念之界定
“虚拟”概念是研究虚拟财产法律问题的逻辑起点。从文字意义上讲，“虚拟”一词包含有“模拟真实且如同真实”的意思。20世纪90年代以来，“虚拟”一词被用来描述几乎所有与计算机、因特网技术有关的东西。事实上，从不同的研究角度和学科范式出发，可能形成一系列对“虚拟”一词的不同理解和应用，因此，有必要厘清“虚拟”的概念。
JameMartin在其所著的《生存之路——计算机技术引发的全新经营革命》一书中指出：“虚拟本身不是物理存在，而是通过软件实现的存在”，即对于现实中业已存在的事物及其发展变化过程，通过建立程序映射到计算机以及相关技术所支撑的运行环境中，以模拟现实环境中事物真实的活动过程。这一解释，为存在于计算机科学领域的一系列有关虚拟的衍生概念提供了铺垫，诸如“虚拟设计”、“虚拟驾驶”等等。
网络技术范式的“虚拟”概念，源自于计算机网络支持的活动运作平台，是人类借助计算机技术，在网络空间依靠预先设定的程序语言，对现实事物进行模拟、印制副本，使之如同真实世界的事物。这一意义上的“虚拟”，除了表现计算机技术对于现实事物的模拟和逼真再现以外，还强调“虚拟”内容的信息特征，突出体现了现实技术在人类新的活动空间——网络空间的应用和延伸。换而言之，这一意义上的“虚拟”，与包括通讯技术、数字技术、计算机技术在内的信息技术相依相存。本文中的“虚拟”概念，系指网络技术范式下的“虚拟”，是在网络空间中，将人类活动的文明成果，以二进制的形式加以描述、存储和传输。以此为基点，我们可以进一步界定“虚拟财产”的含义。以对现实世界不同形态的财产的模拟为标准，虚拟财产可以分为虚拟有形财产(如网络游戏中的游戏装备)、虚拟无形财产(如域名、游戏等级、论坛上的分值)、虚拟集合性财产(如由服务器、软件、域名、网页及其提供的内容等共同构成的网站)。不同类型的虚拟财产所反映的利益关系、权利义务内容都各有不同，有其自身的特殊性，可能被分门别类地纳入不同的法律调整之下。
对虚拟财产概念的界定，必须立足于对“虚拟”的界定以及“财产”的内涵，并反映虚拟财产的共同属性，考察存储、传输于网络空间的“文明成果”。“虚拟财产”具有以下特征：一是存在于网络环境或网络空间中。网络空间从基础上讲是技术的，即“用比特——0-1数字方式去代码(表达和构成)事物以及事物之间的关系，从而形成一个独立于现实世界又具有实在性的数字化的社会空间。”[1]但网络空间又与现实的物理空间有着明显的共生关系，是现实物理空间的延续。而“虚拟财产”就是储存于各种网络设备、并在网络空间中传输的各类信息的载体，其外在形式为文字、数字、声音、图形、图像等。二是以数字化的形式来模拟现实事物。“虚拟财产”实质上是借助于计算机这种媒介表现出来的数据组合，但这种数据组合的特点是：一方面必须具有视觉效果，是从视觉上可以感觉到的某种事物，无论是视觉上表现为“物”、“人”或是文字、图形；另一方面，这种视觉感觉到的事物如同现实环境中的真实事物，是对现实世界真实事物及其发展变化过程的模拟和逼真再现。这种模拟不同于复制，现实中并不存在与之一一对应的被复制或被影射的对象[2]。三是具有相对独立性。相对独立是指虚拟财产具有独立于其他网络资源或现实财产的价值。虚拟财产既区别于网络供应商提供的运行环境，也与其他网络用户的资源相区别，具有排他性，这正是虚拟财产交易产生的前提。同时，虚拟财产还必须有独立于现实财产的价值，不具独立价值的数字形态财产往往只是现实财产的一种表现形式。如以电子货币为例，电子货币也有数字化的表现形式，作为支付手段也可以通过网络实现支付功能，但电子货币必须以现实货币为基础，不具有独立于现实货币的价值，因此，电子货币不在本文所界定的虚拟财产范畴。四是可以独占享有的。虚拟财产在某一特定领域具有独占性。网络是没有疆界无法独占的，但储存于网络中的数据、信息却是可以独占享有的，这些数据、信息
便属于本文所界定的虚拟财产。因此，本文认为，一般意义的虚拟财产或广义的虚拟财产是指在网络环境下，模拟现实事物，以数字化形式存在的、既相对独立又具独占性的信息资源。
上述对虚拟财产的界定之所以表述为“一般意义”或“广义”的虚拟财产，是因为模拟现实事物、以数字化形式存在的、既相对独立又具独占性的信息资源是极其丰富且类型繁多的。一般意义的虚拟财产与各种类型的虚拟财产之间是普遍与特殊、一般与个别的关系。从认识论角度看，人们认识事物总是先认识个别、特殊的事物的具体属性，而后才逐步扩大到认识事物的一般的、普遍的本质。基于这一认识规律，本文将以一类常见的、权利义务内容极其丰富的虚拟财产——虚拟有形财产即虚拟物为研究中心，分析研究虚拟财产的本质属性与法律地位。
虚拟有形财产(若无特别说明，下文中的虚拟财产即指狭义的虚拟财产——虚拟有形财产)是对现实环境中有形的物质财富的模拟，因此亦可称之为虚拟物。从技术意义上讲，虚拟物是存储于服务器上的电磁记录；从来源上看，虚拟物的生成必须基于一定的服务协议，并遵循一定的操作规则；从表现形式上看，虚拟物表现为由一定的声音、图像构成的实物形态，因而可以被感知，如同现实世界的有形物。虚拟物的典型表现就是网络游戏客户端技术中的游戏资源，即正在运营的虚拟游戏中一切以数据方式存在的资源，包括游戏角色、游戏道具、装备及游戏环境等。
二、虚拟财产的法律性质
网络用户拥有的虚拟物品在现实生活中是否会有财产利益?进一步而言，对现实生活中财产关系进行规范化的修正是否就可以应用于虚拟空间?实践中对上述问题有着截然不同的回答。因此，有必要对现实财产的本质、特征进行深入探讨，并对虚拟财产是否具有现实财产意义作出合理的判断。
现实中的财产一词包含双重含义。一是指权利意义上的财产。在这个意义上，财产代表一定主体的权利。可以说“财产”从其产生之日起就表现为一定制度所保护下的权利。法律经济学始终认为，“财产是一组权利。这些权利描述一个人对其所有的资源可能占有、使用、改变、馈赠、转让或阻止他人侵犯。”[3]我国台湾学者李宜琛也认为，“所谓财产是指具有经济价值且依一定的目的而结合的权利义务的总体”。[4]二是指客体意义上的财产，即作为民事权利指向的对象。它具有价值性、稀缺性、排他性的特征。所谓价值性，是指能够满足人们的需求(物质需求或精神需求)，并可以以一定的货币给予衡量，也就是通常所说的具有使用价值和交换价值；稀缺性即相对于人的需求而言，是有限的而不是取之不尽、用之不竭的，稀缺是成为法律保护的对象的必要前提；排他性意味着特定的财产只能由特定的权利主体享有，其他人或集团除非通过交易或赠与，不能得到它，有了排他性，主体的利益才能实现，财产价值才能最大化。两种含义的“财产”是权利和权利客体、内容和形式的关系，二者相伴而生，不可分离。财产只能以财产权的形式表现出来，某人拥有某物，在法律上的表述即：某人对某物享有所有权。正因为如此，在习惯上“财产”、“财产权”往往被交替使用，却指向同一对象。
虚拟现实技术的概念篇2
关键词：计算机仿真；虚拟样机；试验；基于仿真的采办；装备采办
引言
从20世纪90年代开始，美国国防部为了更好、更快、更省地采购和部署满足21世纪军事需求的武器系统，进行了一系列卓有成效的防务采办改革，提出了基于仿真的采办（SimulationBasedAcquisition，SBA）的概念。基于仿真的采办的核心思想是通过采用建模与仿真技术，以并行、迭代、柔性的思想指导武器系统的开发与采办，实现武器系统全生命周期各阶段的协同工作，是对传统采办在过程、支持环境和采办文化上的变革与创新。经过多年的实践与发展，基于仿真的采办得到美国军方和工业界的充分肯定，他们认为，基于仿真的采办可为切实缩短武器装备的研制周期、减少资源消耗、降低采办风险、提高装备质量。
虚拟样机（VirtualPrototype，VP）是基于仿真的采办中的一个重要概念，是建模与仿真技术在其中的一个最重要的应用形式。它利用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计、测试、评估和人员训练，成为缩短产品开发周期，降低成本，改进产品设计质量，提高面向客户与市场需求能力的重要手段。
随着高新技术成果大量地应用于武器装备，武器装备变得越来越复杂。传统的串行采办过程，论证方、用户方、研制方和评估方分离的采办制度将很难适应未来武器装备的发展需求。因此，可以借鉴美军基于仿真的采办的成功经验，以并行、迭代、柔性的思想指导武器装备的开发与采办，用虚拟样机代替物理样机参与武器装备的预研、方案论证、工程研制、定型试验等过程阶段的试验与评估，并将试验与评估的结果直接反馈于武器装备的设计与研制，通过并行、迭代、柔性的方式不断地改进和完善武器装备的设计，更好地适应与满足未来不断变化的军事作战需求，降低武器装备的开发风险和开发成本，缩短研制周期，提高产品质量。
1虚拟样机技术
根据美国国防部建模与仿真办公室（DefenseModelingandSimulationoffice，DMSO）的定义，武器装备的虚拟样机是指在需求分析、方案论证、系统设计、演示验证等阶段使用的、代替武器装备实物样机的数字模拟产品。虚拟样机将建模与仿真技术扩展到新产品研制开发的全过程。它以计算机支持的协同工作为技术基础，通过支持协同工作、CAD、CAM、建模与仿真、产品分析、计算可视化、虚拟现实的计算机工具，将各个集成化产品小组（IntegratedProductTeam，IPT）的设计与分析人员联系在一起，共同完成新产品的概念探讨、运作分析、初步设计、详细设计、可制造性分析、性能评估、生产计划和生产管理等工作。
利用虚拟样机代替物理样机，可缩短开发周期，降低开发和测试成本，改进设计质量。利用虚拟样机，可使产品的设计者、使用者和评估者在产品研制的早期，在虚拟环境中，直观形象地对虚拟样机进行优化设计、性能测试、制造和使用仿真，对启迪设计创新、减少设计错误有着重要意义。
1.1虚拟样机技术的特点
1.1.1虚拟样机在产品的全生命周期中是不断进化的
李伯虎院士等学者认为，利用虚拟样机技术开发虚拟样机的过程，实质上是一种产品全生命周期基于模型的不断提炼与完善的过程。不仅如此，作者还认为，在产品的全生命周期内，随着论证方、研制方、使用方和评估方对产品认识的不断加深，虚拟样机的开发是一个不断进化、不断完善的过程。虚拟样机经过不断地迭代，逐步完善，逐渐逼近最终的实际物理样机，最后研制方根据最终的虚拟样机生产制造出满足设计目标的物理样机。
在进行系统论证时，由于对产品的认识还不深入，论证方仅仅能够勾勒出产品的大概轮廓，提出产品的主要战技指标要求，对于虚拟样机的许多细节，暂时还无法进行确定。当进行系统设计时，随着对产品设计的全面展开，虚拟样机的细节逐步丰满，产品的组成、工作流程、内外部接口等内容不断丰富，虚拟样机得到了初步地进化与完善。在后续的虚拟制造、虚拟试验、虚拟使用等环节，制造方、试验方和使用方会发现产品在论证与设计中的许多问题与缺陷，不断地提出产品的改进意见。这些都反馈到产品的论证方与设计方，对虚拟样机的设计进行修改完善，实现虚拟样机的不断进化，最后形成最终的虚拟样机产品，如图1所示。
1.1.2虚拟样机成为论证方、用户方、研制方和评估方之间直观的交流语言
以往，产品的论证方、用户方、研制方和评估方之间的交流主要通过各种文书实现，包括研制任务书、设计方案、设计图样、试验报告和使用说明书等文件。一方面，这些文件数量庞大，读完并理解需要耗费较长时间；另一方面，这些文书不直观，各方对文书的理解存在偏差，很难使各方对产品形成统一完整的认识。这些不利于各方之间的交流沟通，也直接影响到武器装备的作战使用。
利用虚拟样机，就很容易使各方对产品的认识具体化，形象化。论证方向研制方说明研制目标和要求时，可以将其论证的虚拟样机运行于仿真作战环境中，直观形象地展现武器装备的作战环境、作战目标、作战过程、使用要求、战技指标等，使双方沟通更通畅，更容易达到一致的认识；当用户培训操作手时，就可以直接利用虚拟样机，这样不仅能够比较容易地发现武器装备的设计问题和缺陷，而且武器装备的技术特点、使用特点也会直观立现，也使得部队能够在战时更好地运用武器装备，使用武器装备。
1.1.3虚拟样机利于增量式开发的实现
增量式开发是指，已经识别了武器装备的预期能力，对于其终能力的需求是明确的。最终能力需求是可以通过多次增量开发得到满足，但武器装备的每次增量开发取决于当前的技术成熟度。这是为了平衡技术成熟度和研发风险、费用以及用户能力需求紧迫性之间的关系。这样就允许核心作战能力可以快速投入战场来满足作战需求。这种策略可以随着技术的逐步成熟，将作战能力以连续增量的方式投入战场。增量式开发可以加快技术进步到战斗生成之间的转化，缩短武器装备的采办周期，形成“研制一批、生成一批、装备一批”的武器装备持续发展局面，使得关键技术进步可以快速形成战斗力。
虚拟样机的并行、迭代、柔性的开发过程与增量式的开发过程非常吻合，使增量式开发的过程较容易实现。另一方面，虚拟样机的模型复用技术也可以与增量式开发相结合，在增量式的开发过程中大量地使用模型复用技术，进一步加快开发过程，缩短开发周期，快速技术进步向战斗力的转换。
1.2虚拟样机技术的应用
目前虚拟样机技术已经显示出其强大的生命力，广泛的应用于航空、航天、车辆、机械等领域。波音777就是一个采用虚拟样机技术的典范，它首次采用虚拟样机技术实现了包含300万个零件的波音777飞机全过程无图纸设计。在11个月的时间里，设计小组利用虚拟样机完成了751个飞行小时的机翼测试，730个地面小时的飞行性能测试，1088个飞行小时的推进器性能测试，770个飞行小时的飞行稳定性测试，830个地面小时的飞行开发，1280个飞行小时用于ETOP，913个地面小时用于系统验证，共8384个测试小时，他们耗费了最短的时间进行了历史上最长时间的测试，减少了94%的费用和93%的设计更改。
随着仿真技术的发展，虚拟样机技术与武器系统的结合也越来越紧密。例如美国麦道公司采用虚拟样机技术研究F/A-18战斗机的发动机装配问题，可以在30分钟内确定发动机是否能够完全适应飞机及维修设备的需要；美国研制第4代战斗机F22的过程中，虚拟样机试验与评估以及风洞试验的经费比是6：4；美国“响尾蛇”空空导弹的三个型号，由于采用了虚拟样机技术，靶试的实弹数由129发减少到35发；在“爱国者”、“罗兰特”和“尾刺”地空导弹的研制过程中，节省研制经费10%～40%，缩短研制周期30%～40%，这三个地空导弹的靶试情况如表1所示。
李伯虎院士等人是在国内较早开展虚拟样机研究的技术团队之一。他们基于国家863/CIMS航天并行工程项目，开展了复杂系统的虚拟样机技术研究、应用与初步实践，并开发了具有自主知识产权的虚拟样机支撑平台，并将虚拟样机技术成功地应用于航天飞行器的设计与制造。
另外，虚拟样机技术在国内已成功地应用于导弹、火炮、轻武器等武器系统的设计与制造领域，也成功应用于机器人、数控机床、拖拉机等装备的设计与制造领域，甚至也应用于过山车和乒乓球发球机等娱乐设备的设计与制造领域。
2虚拟样机试验
2.1虚拟样机试验可以使传统的串行采办过程并行化
由图2可知，传统的采办过程是一种串行的采办过程，装备试验与评价活动并未贯穿装备的整个采办寿命周期，主要处于工程研制阶段之后，生产部署之前。传统的装备试验与评价活动基本上是以单件装备型号产品为试验对象，试验目的基本上是为了检验装备型号产品的各个单项性能指标是否达到了初始设计要求。利用虚拟样机试验就可以将传统的串行采办过程转变为如图3所示的并行的采办过程。
2.2虚拟样机可以弥补试验时物理样机数量上的不足
一般来说，装备在进行定型试验之前，生产的数量都极少，不能满足今后体系效能试验的数量要求。由于经费、生产能力等方面的原因，研制方又不可能生产出符合体系效能试验数量要求的装备。因此，在体系效能试验之前，对虚拟样机进行验模与评估，确保虚拟样机能够代替物理样机参加试验；试验时，利用虚拟样机代替部分物理样机，构建体系效能试验环境，驱动试验运行；试验后，对虚拟样机和物理样机的表现进行综合分析，评估装备的体系对抗效能。
2.3可以将LVC仿真资源进行综合集成构建逼真的虚拟样机试验环境
仿真资源通常可分为真实（Live）、虚拟（Virtual）和构造（Constructive）3种。真实仿真资源是指在部分虚拟的环境中由真实的人操作真实的装备；虚拟仿真资源是指在虚拟环境中由真实的人操作虚拟的装备；构造仿真资源是指在虚拟环境中由虚拟的人操作虚拟的装备。在装备的论证、研制、试验和使用过程中，产生了大量的IVC仿真资源，这些资源面向不同的仿真应用，满足了不同的仿真需求。在进行虚拟样机试验时应很好地继承LVC仿真资源，面向实战，进行综合集成，构建逼真的虚拟样机仿真试验环境。
虚拟现实技术的概念篇3
[关键词]虚拟现实技术
有学者认为,虚拟技术是指以网络技术、多媒体技术等具有物理实体特征的信息技术为物质基础,建构虚拟技术场域的技术中介手段。这种分析比较明确地表述了虚拟技术实体不是虚拟的,作为存在于现实空间的技术表现形态,它是具有物理特征的技术,虚拟技术的“虚拟”性在于是建构虚拟技术场域,即网络虚拟空间的技术中介手段。虚拟技术实现了波普尔所描述的世界1、世界2和世界3的高度契合与统一,在理论上具有同构性,从这个意义上说虚拟技术是具有革命性的技术形态。也有学者认为,所谓虚拟现实技术,是指在计算机软硬件及各种传感器(如高性能计算机、图形图像生成系统,以及特制服装、特制手套、特制眼镜等)的支持下,生成一个逼真的、三维的、具有一定的视、听、触、嗅等感知能力的环境,使用户在这些软硬件设备的支持下,能以简捷、自然的方法与这一由计算机所生成的“虚拟”世界中的对象进行交互作用。
从词源看,“虚拟”一词是由英文virtualreality(虚拟现实,又译虚拟实在)派生出来的。在英文中,表示“虚拟的”词语并非unreal(不真实的)、visional(虚幻的)、pretended(虚假的)或fictitious(编造的),而是virtualiter,意为“具有可产生某种效果的内在力的”,源于拉丁语“virtus”、“virtualis”。中世纪神学家兼逻辑学家邓?司各脱曾赋予这个词最初的哲学含义。他从唯史论的基本观点出发,认为事物的概念不是以形式的方式,而是以产生某种效果的内在力量或者能力的方式涵盖其经验性的内容,从而构成形式上统一的现实。因此,事物的概念就是一种虚拟的现实。他试图用“虚拟的”这个词来沟通形式上统一的实在与人们杂乱无章的经验之间的鸿沟,他把虚拟实在赋予事物或过程经验的某些方面,把经验等同于实在。从这个意义上来说,人类思维、意识的发展过程,人类运用概念、符号进行抽象思维来认识自然的过程,就是一个不断虚拟化的过程。人的历史和经验,要依靠文字虚拟过程来传递、保存。印刷文字和图像的物理持性中,包含了虚拟化了的人类经验,使得人不必亲身经历,便可以继承祖先的历史和经验。显然,这种借助意识、概念和符号的虚拟是现实在人脑中的表现形式,同时也是人认识现实世界的方式。
牛津大学出版社出版的《牛律辞典》(1989)对目前计算机及通信等科技领域里经常使用的“virtual”解释是:“Notphysicallyexitingassuchbutmadebysoftwaretoappeartodosofromthepointviewoftheprogramortheuser。”可以翻译为:一种由软件生成的非物理存在,但从程序和用户角度来看像真的一样。虚拟特指用0、1数字方式去表达和构成事物及其关系。商务印书馆出版的《牛津高级英语学习词典》(OALD)中对“虚拟的”(virtual)一词的解释是:实质上的,但尚未在名义上或正式获得承认。《美国传统辞典》对virtual的解释是:“Existingorresultinginessenceoreffectthoughnotinactualfact,form,orname”,意为“虽然没有实际的事实、形式或名义,但在实际上或效果上存在和产生的”。
“虚拟”一词的当代用法,来自计算机技术和软件工程。在计算机技术中的虚拟存储器、虚拟服务器和企业管理中的虚拟组织等语汇中,“虚拟的”意味着“虽然是无形或非正式的,但在功能上相当于……”。因此具体地说,虚拟就是用数字方式去构成这一事物,或者用数字方式去表达这种关系,从而形成一个与现实不同但又具有现实特点的数字空间。
计算机科学家用“虚拟内存”来代表计算机以这种方式设置的RAM(随机存取存贮器)。虚拟内存技术不添加硬件即可扩展计算机的数据存储,例如,在个人计算机上,虚拟内存可以是RAM的一部分,仿佛它就是硬盘存储空间。这种虚拟磁盘可以像硬盘那样来用,但却不用受实际的机械磁盘的物理限制。随着计算机和信息技术等的发展,虚拟的意义有了扩展。正如美国学者迈克尔?海姆(MichaelHeim)所指认:“‘虚拟’一词的涵义后来变成了任何一种计算机现象,从计算机网络上的虚拟邮件到虚拟工作组,到虚拟图书馆甚至虚拟大学,可谓应有尽有。在每种情况下,这个形容词所指的是一种不是正式的、真正的实在。当我们把网络空间称为虚拟空间时,我们的意思是说这不是一种十分真实的空间,而是某种与真实的硬件空间相对比而存在的东西,但其动作则好像是真实空间似的。”从数字化虚拟技术的实践应用来看,虚拟技术在电子计算机领域已经获得了非常广泛的应用。“虚拟内存”(VirtualMemory)、”虚拟存储器”(VirtualStorage),“虚拟主机”(VirtualHost/VirtualServer)、“虚拟光驱”、“虚拟终端”(VPC)、“虚拟专用网”(VPN)成为经常被使用的电子计算机术语。
这些计算机专用术语基本上可以解释为:以电子计算机硬件技术为技术基础,以软件技术为技术解决方案,在计算机或网络上建构出来的具有真实硬件功能的虚拟的技术存在方式。这些技术存在方式是建构虚拟世界的技术基础。我们可以发现,虚拟技术既包括硬件技术也包括软件技术,是硬件技术与软件技术高度契合的数字化关系表达方式。今天软件工程师们一般是在一种不是正式的、不是真实的但又是实际的意义上来使用这个术语,也就是说相对于自然的、物理的存在来说,虚拟实在让主体在感觉层面上产生具有效果上的等同性。同时软件工程师们也没有把虚拟实在所构成的空间环境简单地称为可能世界,因为在现实世界中许多不可能发生的现象在计算机系统中能够发生,虚拟蕴含着比可能更宽泛的哲学内容。
从认识论的角度来理解,“虚”是一种主观存在,特指大脑对“实”的感知、认知和加工以及在此基础上形成的意象和意境。意识是大脑的本能,意识运动的机制形成人类大脑的思维。人类通过思维形成对“实”的意象和意境。从本质上来看,“虚”是存在于大脑之中的东西。“虚”的主体或精髓――意识或思维――不能以外在的形式精确再现。但却可以通过语言、动作、表情、文学艺术等形式对其进行描述,我们可以广义地称其为“虚拟”。正如尼葛洛庞帝(NicholasNegroponte)在《数字化生存》中所说:“虚拟现实能使人造事物像真实事物一样逼真,甚至比真实事物还要逼真。”
参考文献:
[1]刘友红:人在电脑网络社会里的”拟生存”[J].哲学动态,2000.1:15
虚拟现实技术的概念篇4
1.1来源于以虚拟现实（VR）等为核心的现代计算机技术在建筑业的应用
虚拟现实技术起源于美国，是包括图形/图像处理、人体器官位置跟踪、音响处理、交互传感、网络通讯及建模技术在内的综合性极强的高新信息技术，“它为人机交互对话提供了更直接的真实的三维界面，并能在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境，使用户具有身临其境的沉浸感”[1].
虚拟现实技术在军事、工程建设等领域得到了广泛的应用，我国863高新技术计划将VR技术列为关键技术进行研究，此后VR技术在我国得以发展。以下是建筑业应用VR技术取得的一些成果：
Graphisoft公司开发了以“虚拟建筑”为核心的ArchiCAD软件，对设计项目的三维计算机模型可视、可编辑、可定义。AhmedF.Waly等人利用虚拟现实建模技术（VRmodelingtechniques）和面向对象的CAD技术开发了集成虚拟计划工具——虚拟建设环境（VCE），该工具可以经济而逼真地模拟主要施工过程，并可检验各种行动方案[2].
二滩电站的展示部分采用了虚拟现实技术，用户可以轻松浏览二滩环境及大坝的任意一个部位[2].国内在对施工过程中结构的仿真和可视化计算方面取得了一些成果，可以模拟各种施工过程[3].上海正大广场工程是我国首次将虚拟现实技术应用于建筑工程的项目。
虚拟企业又称为虚拟组织、虚拟公司等，本文对此不加区分。
“虚拟企业”一词由肯尼斯。普瑞斯等人于1991年在向美国国会提交的一份报告中首先提出。“虚拟企业可以视为一些相互独立的业务过程或企业等多个伙伴组成的暂时性联盟，每一个伙伴各自在诸如设计、制造、销售等领域为联盟贡献出自己的核心能力，并相互联合起来实现技能共享和成本分担，以把握快速变化的市场机遇。”[4]自此以后，关于虚拟企业的理论研究成为管理科学中一个研究前沿和热点，并已经在实际中得到广泛应用[5].
虚拟建设的概念由虚拟企业引申而来，是虚拟企业理论在工程项目管理中的具体应用。美国发明者协会于1996年首先提出了虚拟建设的概念。
国内外在这一方面的研究成果如下：（1）欧美发达国家近年来的研究主要集中在如何增强建设项目全寿命周期中各组织间的沟通和合作问题上[7]，即研究如何利用3-DCAD、4-DCAD、VR等计算机技术将建设项目管理的各项职能进行集成。主要研究项目有：OSCON项目、ATLAS项目、SPACE项目、CAVALCADE项目、WISPER项目、OSMOS项目、DIVERCITY项目，不少项目已有成果报道等。
（2）目前国内的研究成果有：徐友全做了题为《虚拟建设模式（VirtualConstruction）的研究》的博士论文，论文从虚拟企业理论出发研究了虚拟建设模式的思想、组织、方法和手段。论文研究的主要创新点是：虚拟建设模式的思想；虚拟建设模式的组织设计原则；虚拟建设模式的组织模型、组建步骤及协调中心的组织和任务；虚拟建设模式信息系统（PIS/NT）的概念和功能[5].何清华在《虚拟组织在建筑业中的应用——虚拟建设》一文中总结出虚拟组织必须具备的特点，然后提出将虚拟组织应用于建筑业的可行性及挑战性；最后提出虚拟建设的组织模式、特点及对建筑业所带来的意义。彭勇在《虚拟建设——新型的工程项目管理组织模式》中分析了虚拟建设产生的背景，提出了虚拟建设的概念和内涵，并概述了虚拟建设实施过程中信息分类的方法等。
2、虚拟建设内涵
3、发展建议
针对上述情况，虚拟建设的实现可以从技术层面入手，进而过渡到组织管理层面，最终实现技术和管理的集成。短时期内，我国建筑业企业应从技术层面入手，加大现代科技特别是计算机技术在工程项目建设中的应用，推进工业化和信息化；同时在企业发展方面，着力发展培养核心能力，特别是要学习、借鉴先进生产和管理的思想方法，不断提高管理水平。这是企业发展的必由之路，也是实现虚拟建设的关键所在。
参考文献
[1]梁民、刘珍平、张培仁等。虚拟现实在水坝系统中的实现。计算机应用，1999，19（8）。
[2]AhmedF.Waly，WslidY.Thabet.AVirtualConstructionEnvironmentforpreconstructionplanning.AutomationinConstruction，2002（12）：139-154.
[3]袁向荣、高勇利、卜建清。结构工程及虚拟现实技术。石家庄铁道学院学报，2000，13（3）。
[4]陈剑、冯蔚东著。虚拟企业构建与管理。北京：清华大学出版社，2002（13）。
[5]陈剑、冯蔚东著。虚拟企业构建与管理。北京：清华大学出版社，2002（9）。
虚拟现实技术的概念篇5
VR这两个字母代表什么
经常看到VR这两个字母见诸报端，但是虚拟现实究竟是什么，或许年轻人弄得懂，但跟长辈总是讲不清。其实，虚拟现实亦作虚拟实境，简称VR技术，也称灵境技术或人工环境。它是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，提供给用户关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让用户如同身临其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。目前，这种技术更多地被用在一些游戏中，给传统的游戏方式带来更真实的代入感。
VR技术集成了计算机图形、计算机仿真、人工智能、传感、显示及网络并行处理等技术的最新发展成果，当用户进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的三维世界视频传回，产生临场感。目前，VR技术通常是通过眼镜或者头盔的方式给人以真实的临场感体验，而一副日常的穿戴设备仅仅数千元就可以搞定。一副眼镜到底能够达到多真实的效果？日本在一档综艺节目中做了这样一个实验，节目组邀请嘉宾体验VR眼镜所带来的实景效果，当一位女嘉宾体验时，画面出现了类似恐怖游戏的场景――在她面前的一个水井中突然冒出一个人形怪物，吓得她尖叫的同时直接扔掉了头戴的VR眼镜，这足以让其领教虚拟实境的厉害。
VR、AR、MR和CR分别是什么
整个社会对虚拟现实的研究和开发源于20个世纪60年代，计算机图形学、人机接口技术、图像处理与模式识别、多传感技术、语音处理与音响技术、高性能计算机系统、人工智能等领域在之后半个世纪取得了长足的发展，也为虚拟现实产业的爆发打下了坚实的基础。
2014年，Facebook收购的Oculus已经是VR行业领头羊，并在2016年初推出第一代面向大众的商用虚拟现实头戴式眼镜OculusRift。近期，三星和Facebook联合推出了一款全新的GearVR虚拟现实头盔，用户通过USB接口将智能手机连接到头盔上，观看视频时就可以达到穿越时空、身临其境的效果。同样，美国谷歌公司也推出了一款适用于安卓设备的简易版虚拟现实头盔――谷歌纸板。
那么问题来了，VR、AR、MR和CR到底说的是什么？
VR确实是未来，曾经被人们寄予厚望后来又被淘汰的可怜儿GoogleGlass只是把显示器搬到眼镜上，而VR等*R产品，则是重新改变人类与世界的交互方式，基于这些*R设备，我们可以前所未有的方式探索这个世界，工作、学习、娱乐、社交，一样不缺。
VR掀起的*R技术，将人类带入了“三维”信息视角，通过*R技术，人们可以全角度地观看这个世界的数字记录，看新闻、看比赛、看电影……数字世界与物理世界的便捷在AR技术（增强现实）的加持下，被模糊掉了，我们处在一个比特与原子世界混淆的世界。这将彻底颠覆我们获取信息、产生信息、与世界交互、进行生产的诸多方式，就像计算机曾经改变世界的那样，听上去让人振奋。
短短一年之间，围绕着VR的新概念已经让人眼花缭乱，这让人感受到科技行业的一日千里――当然，科技圈本身就十分热衷于创造新概念。这里不妨先进行一个科普，关于*R的那些概念：
VR（VirtualReality），虚拟现实
沉浸式地进入虚拟世界消费内容，给用户身临其境的感觉。这些内容可以是电影、比赛、风景、新闻等，一些内容还能进行交互，例如VR游戏可以追踪你的移动、步态、眼球、下蹲，等等。
VR消费类设备现可分为三类：需要配合电脑的头戴式设备，代表为OculusRift；投射手机内容的VR转换支架，代表有暴风魔镜、CardBoard；自带主机无需电脑手机等外设的VR一体机，还有专业的VR内容生产设备，例如NokiaOZO。
目前，VR尚处于初级阶段，内容和应用匮乏，佩戴舒适度、人机交互等问题依然是难点。
AR（AugmentedReality），增强现实
AR=真实世界+数字化信息
如果说VR给予消费者的是一个100%的虚拟世界，那么AR就是以现实世界的实体为主体，借助于数字技术帮助消费者更好地探索现实世界和与之交互。
最典型的AR设备是GoogleGlass（中国对应的是BaiduEye），当你盯着某个餐厅，它就会帮你检索到相关信息并显示，类似于这样的应用。
如果我们用手机拍照之后再进行图像搜索或者进行PS操作算AR吗？不算，因为AR意味着你跟实体世界一定是实时交互的。随着设备计算能力、图像处理能力以及网络连接能力的增强，AR应用将越来越广泛。
VR和AR的区别
简单来说，虚拟现实（VR），看到的场景和人物全是假的，是把你的意识代入到一个虚拟的世界。增强现实（AR），看到的场景和人物一部分是真一部分是假，是把虚拟的信息带入到现实世界中。
交互区别
VR设备：因为VR是纯虚拟场景，所以VR装备更多的是用于用户与虚拟场景的互动交互，更多的使用是位置跟踪器、数据手套、动捕系统、数据头盔，等等。
AR设备：由于AR是现实场景和虚拟场景的结合，所以基本都需要摄像头，在摄像头拍摄的画面基础上，结合虚拟画面进行展示和互动，比如GoogleGlass（其实严格来说，iPad、手机这些带摄像头的智能产品，都可以用于AR，只要安装AR的软件就可以）。
技术区别
类似于游戏制作，创作出一个虚拟场景供人体验。和我们接触最多的就是应用在游戏上，可以说是传统游戏娱乐设备的一个升级版，主要关注虚拟场景是否有良好的体验。而与真实场景是否相关，他们并不关心。VR设备往往是浸入式的，典型的设备就是前面提到的OculusRift。
AR应用了很多电脑视觉技术。AR设备强调复原人类的视觉功能，比如自动去识别跟踪物体，而不是通过手动指出；自主跟踪并且对周围真实场景进行3D建模，而不是照着场景做一个极为相似的。典型的AR设备就是普通移动端手机。
MR（MixReality），混合现实
MR=VR+AR=真实世界+虚拟世界+数字化信息
严格意义上来说，国家主席参观微软所体验的Hololens（微软全息眼镜）并不是一款AR设备，因为它不只是增强了现实，功能上远比OculusRift要强大。你可以戴着它进行摩托车设计，现实世界中可能真的有一些组件在那里，也可能没有。
你戴着它在客厅玩游戏，客厅就是你游戏的地图，同时又有一些虚拟的元素融入进来。总之，MR设备带给你的是一个混沌的世界。
正因为此，MR技术更有想象空间，它将物理世界实时并且彻底地比特化了，又同时包含了VR和AR设备的功能。
CR（CinematicReality），影像现实
虚拟现实技术的概念篇6
【关键词】虚拟样机地质工程机械机械系统动力学自动分析
地质工程机械作为工程机械设备在国民经济建设中国起到重要作用，其应用范围较为广阔，特别是在工程地质勘察、能源开发、地质灾害防治等领域应用更为广泛。虽然我国地质工程机械设备的研发取得了一定成绩，但是其设计和制造所需要的时间较长、投资的成本较大，随着产品老化加剧，其市场竞争力逐渐降低。为了提高地质工程机械制造企业的市场竞争力，需要引用全新的产品开发方法。作为一种全新的产品开发方法，虚拟样机技术是一种基于产品的计算机仿真模型的数字化设计方法，在地质工程机械的应用使地质工程机械的研发过程从物质流和资金流转向为数据流和信息流，体现出数字化设计制造新理念[1]。
1虚拟样机技术简介
虚拟样机技术（VPT，virtualprototypingtechnology）就是利用计算机技术建立起机械系统的数字化模型，由于该数字化模型能中的图形能反映系统在真实条件下的各种特性，因此，可以通过对数字化模型图形的修改来实现最优化设计方案的建立。虚拟样机技术集合了多个学科的相关知识，与多体系运行学和动力学建模理论和技术实现之间有密切联系，是一种集建模技术、仿真技术、交互式用户界面技术、虚拟现实技术等众多技术于一身的综合应用技术。虚拟建模技术作为一项技术是计算技术在工程领域的应用，但它又不仅仅是一项技术更是一种崭新的设计理念[2]。从传统的产品设计研发流程中，我们看到产品是由最初产品概念出发，进而进入产品的设计，之后建造物理样机，再进行试验，之后反馈设计，如此循环，最终形成最终产品。这一流程中，每循环一次都要进行一次样机制造，这就使产品的开发周期大大延长，与此同时，产品的开发成本也随之增加，再加上，由于传统产品开发流程中往往将重心放在产品的局部优化上，而对产品的整体性能考虑不周，导致最终形成的产品出现诸多设计上的问题，严重影响了产品设计质量。虚拟样机技术一改传统的产品开发流程，将传统的产品开发流程通过数字化的方式来进行，从而不必进行物理样机的建造，不仅使产品的开发周期大大缩短，而且也节约了大量的产品开发成本。此外，通过设计方案的优化，使产品整体性能得到大幅度提升。
2地质工程机械实施虚拟样机技术方法
在地质工程机械实施虚拟样机技术，首先通过市场调查，考察市场需求，根据市场的需求，将地质工程机械系统的总体参数和各项性能指标得以确定下来，之后利用专家系统起草地质工程机械的初步设计方案。根据初步的设计方案，地质工程机械设备总体设计按照模块化设计思路分为一组相互连接的功能模块集合。之后对模块功能进行详细地分析，将地质工程接卸设备划分为多个功能子系统，如机械系统、启动控制系统、液压控制系统等。子系统划分完成以后对每个子系统进行细化，产生概念样机。之后将产生的概念样机通过相关的虚拟样机平台得出地质工程机械的虚拟样机。虚拟样机形成以后，要从产品开发需求角度出发，利用仿真分析平台，对虚拟样机功能性进行仿真分析，并利用仿真分析平台对地质工程机械设备虚拟样机的行为进行模拟分析。产生的分析结果，用于指导产品设计模型的修改以及相应仿真分析模型的修改。在反复的建模、仿真分析、模型改进的流程中，逐渐实现产品的开发需求，形成预期的虚拟样机。
3虚拟样机技术的应用
以地质工程机械设备中常用的气动潜孔锤为例，介绍虚拟样机技术的应用。气动潜孔锤的工作环境较为特殊，具有复杂性，且气动潜孔锤的运动的耦合、非线性表现明显。从气动潜孔锤的研发上来看，目前大多是建立在传统的产品开发方法基础上。无阀式气动潜孔锤作为气动潜孔锤的一种，在进行建模时，借助机械系统动力学自动分析软件（AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystems）、Pro/Engineer三维造型软件、ANSYS有限元分析软件[3]。无阀式气动潜孔锤虚拟样机模型得以建立，并对形成的虚拟样机模型进行仿真分析，进而将虚拟样机在地质工程机械产品制造中的巨大作用体现出来。机械系统动力学自动分析软件具有建模、求解、可视化功能，是虚拟样机的重要平台，在世界机械设计制造中得到广泛的应用。通过机械系统动力学自动分析软件可以生成任意机械系统的虚拟样机虚拟模型[4]。由于潜孔锤零件复杂性较强，先利用Pro/Engineer三维造型软件生成参数化的零件实体，后通过机械系统动力学自动分析软件与Pro/Engineer三维造型软件接口将潜孔锤的模型传递给机械系统动力学自动分析软件，同时将由ANSYS有限元分析软件产生机械系统动力学自动分析软件的柔性体零件，之后在机械系统动力学自动分析软件中完成运动约束、运动激励的定义，产生参数化的虚拟样机模型。机械系统动力学自动分析软件Solver模块依据虚拟样机模型生成动力学方程，并提供所需要的解算结果。最后利用后处理模块观察运动与参数变化的对应关系。
4结语
利用机械系统动力学自动分析软件、Pro/Engineer三维造型软件和ANSYS有限元分析软件成功建立起了气动潜孔锤的虚拟样机模型，并对其动态特性进行了分析，充分显示了虚拟样机技术在地质工程机械产品开发中的重要作用，相信随着虚拟样机技术应用越来越成熟，地质工程机械产品研发水平将会得到进一步提高。
参考文献：
[1]李瑞涛，方湄，张文明，彭龙洲.虚拟样机技术的概念及应用[J].金属矿山，2010，（7）：38-40.
[2]王国彪，程小虎.工矿设备设计新模式）））基于虚拟样机的设计联盟[J].矿山机械，2010（7）：256-257.
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