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1、1.1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)國外發(fā)展現(xiàn)狀最早進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究的國家美國，把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最初運(yùn)用在軍事領(lǐng)域上，目前國外的各個(gè)行業(yè)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)都有長(zhǎng)足的發(fā)展應(yīng)用。美國在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)上最成熟的。上世紀(jì)末開始，美國把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用到軍事上，模擬仿真在士兵的培訓(xùn)上，在士兵在訓(xùn)練時(shí)把相關(guān)的軍事設(shè)備模擬出來現(xiàn)實(shí)在計(jì)算機(jī)屏幕上，在模擬出各種不同的環(huán)境供士兵訓(xùn)練。在1992年美國正式開始了對(duì)電力系統(tǒng)虛擬數(shù)據(jù)庫方面的研究。美國宇航局的ames實(shí)驗(yàn)室通過將數(shù)據(jù)手套工程化，從而讓其擁有更高的實(shí)用性，同時(shí)在外太空的空間站里進(jìn)行了實(shí)時(shí)的仿真實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)在美國國家航空航天局（nasa）更是建立了航空和衛(wèi)星發(fā)射與維護(hù)的虛擬現(xiàn)

2、實(shí)仿真訓(xùn)練系以及空間站虛擬仿真系統(tǒng)。美國麻省理工學(xué)院在人工智能、機(jī)械人、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究中處于領(lǐng)導(dǎo)者的地位，通過海軍科研機(jī)構(gòu)的資助其下屬的林肯實(shí)驗(yàn)室研制出了世界上第一個(gè)頭盔顯示器。美國國防先進(jìn)研究項(xiàng)目局則開發(fā)出了一套適合訓(xùn)練坦克編隊(duì)的虛擬戰(zhàn)場(chǎng)系統(tǒng)。北卡羅來納大學(xué)在航空駕駛、仿真分子建模、外科手術(shù)仿真等技術(shù)上有著重大的研究。華盛頓大學(xué)技術(shù)中心把人機(jī)界面技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合，進(jìn)而作用到制造、教育、設(shè)計(jì)、娛樂等領(lǐng)域上。2.英國arrl公司在虛擬重現(xiàn)技術(shù)上進(jìn)行了研究，并取得了不錯(cuò)的成果。英國航空公司則利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來設(shè)計(jì)了仿真的高級(jí)戰(zhàn)斗機(jī)座艙，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來開發(fā)傳統(tǒng)模擬器的潛力。歐洲其他國家

3、對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也很重視，在該技術(shù)上的開發(fā)和應(yīng)用力度都加大了。例如西班牙的多用戶虛擬奧運(yùn)會(huì)；德國的虛擬環(huán)境測(cè)試平臺(tái)；荷蘭海牙tno研究所開發(fā)的體能訓(xùn)練模擬系統(tǒng)。同時(shí)對(duì)人機(jī)交互過程進(jìn)行優(yōu)化處理，以此來改進(jìn)現(xiàn)有的模擬系統(tǒng)，讓用戶更好的融入模擬環(huán)境中。3目前日本在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的開發(fā)發(fā)展和應(yīng)用上是處于領(lǐng)先位置的。日本主要把把模型和用戶進(jìn)行連接。東京大學(xué)原島研究所對(duì)“虛擬人”開展了多項(xiàng)研究，例如對(duì)人的面部神經(jīng)表情特征進(jìn)行了研究分析然后提??；對(duì)人物的三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行判斷；實(shí)現(xiàn)人物的三維動(dòng)畫效果。富士通實(shí)驗(yàn)室對(duì)虛擬世界中生物模型與環(huán)境的相互影響進(jìn)行了研究。與此同時(shí)他們還對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)中的手勢(shì)進(jìn)行了識(shí)別功能設(shè)計(jì)，讓系

4、統(tǒng)能對(duì)人的手勢(shì)進(jìn)行辨別，理解手勢(shì)的含義。由于國外仿真技術(shù)的發(fā)展相對(duì)成熟，使得虛擬技術(shù)在電力安全培訓(xùn)仿真技術(shù)得到應(yīng)用。例如有技術(shù)人員利用虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用軟件對(duì)智能電網(wǎng)的在線安全做了分析和評(píng)估的可視化模擬，進(jìn)而能全面掌控電網(wǎng)的運(yùn)行情況，同時(shí)借外部程序鏈接從而仿真出虛擬切實(shí)動(dòng)作。這樣做能讓使用的人在模擬的環(huán)境中學(xué)習(xí)操作訓(xùn)練，在擁有一定的操作經(jīng)驗(yàn)后能真正在真實(shí)的環(huán)境中應(yīng)用，同時(shí)降低安全風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約理論教育時(shí)間。也可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立一個(gè)虛擬電力仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，可以讓用戶可以對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行檢查，為使用者提供操作環(huán)境，還有快速查詢相關(guān)數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)的教學(xué)方式不同的是，使用3d的操作接口能讓初學(xué)者可以迅速了解整個(gè)

5、操作流程以及安全威脅點(diǎn)，并擁有縮短時(shí)程、降低成本及安全性高等優(yōu)點(diǎn)，還可以增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣及提高學(xué)習(xí)效率。1.1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀與國外相比我國在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展上比較遲，在上世紀(jì)九十年代后期才正式開始對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行研究。國家在虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目上也有相關(guān)的資金投入。西北工業(yè)大學(xué)作為我國研究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最早的一所高校，它有著我國第一座虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究中心，該中心對(duì)我國在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究有著重大的作用，推動(dòng)著我國在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)上的發(fā)展。北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)系通過對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)一些基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行研究，然后開發(fā)了一些視覺接口上的硬件，最后應(yīng)用有關(guān)算法建立了三維實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫；還開發(fā)了一套適用

6、于飛行訓(xùn)練的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。浙江大學(xué)cad&cg國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出了一套桌面式虛擬建筑環(huán)境實(shí)時(shí)漫游系統(tǒng)，而且提供簡(jiǎn)單快捷的交互工具。整個(gè)系統(tǒng)的便捷性、實(shí)時(shí)性和真實(shí)感都有相對(duì)較高的水平。哈爾濱工業(yè)大學(xué)對(duì)人體虛擬化進(jìn)行了研究，對(duì)人在一定的情景條件下面部表情和嘴唇的動(dòng)作，還有人在說話的時(shí)候頭和手的動(dòng)作進(jìn)行了虛擬仿真處理。另外其他高校在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)上也有研究并且有著不錯(cuò)的研究成果，例如清華大學(xué)、長(zhǎng)沙國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)研究所、上海交通大學(xué)圖像處理模式識(shí)別研究所、安徽電子工程系等。1.1.3 虛擬現(xiàn)實(shí)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用正所謂“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，所以在教學(xué)上親自經(jīng)歷感受比滔滔不絕的說教更讓人信服，主

7、動(dòng)的交互與被動(dòng)的觀看也存在著本質(zhì)上的區(qū)別。絕大多數(shù)的媒體信息系統(tǒng)都有一定的局限性，比如學(xué)生只能依照課表時(shí)間，來進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)。這就猶如電腦的程序設(shè)計(jì)一樣，一切都是規(guī)劃好的，這樣的做法極大的削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，降低了學(xué)生的積極性。但是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以根據(jù)學(xué)生的需要，模擬出適合學(xué)生的教學(xué)環(huán)境，能夠形象生動(dòng)地表現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和教學(xué)質(zhì)量。與此同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還可以與情景化學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和遠(yuǎn)程教育等學(xué)習(xí)模式結(jié)合，從而對(duì)以前和目前遇到的教育問題進(jìn)行有效的解決。比如，把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)活動(dòng)中，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器的交流，還可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行人與人之間的交流。應(yīng)用該技術(shù)把教學(xué)的游戲性開發(fā)出來

8、，做到寓教于樂，從而增加學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生之間的交流，提高對(duì)知識(shí)的掌握能力，最后營造一種良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。所以，把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到教育事業(yè)中，可以有效的將教育和社會(huì)需求的差距減小，對(duì)教育事業(yè)的發(fā)展具有重大的意義。1.1.4 虛擬現(xiàn)實(shí)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀世界上第一個(gè)把虛擬技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)的是美國，在1992年美國已經(jīng)建立了電力系統(tǒng)三維虛擬數(shù)據(jù)庫。國外在輸配網(wǎng)的三維展示和虛擬現(xiàn)實(shí)漫游管理方面取得了很大的成果。與國外相比我國目前只在配網(wǎng)gis領(lǐng)域和電網(wǎng)三維展示兩個(gè)方面有一定的成果。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用上還是有很大的發(fā)展前景的。1虛擬現(xiàn)實(shí)在電力安全培訓(xùn)上的應(yīng)用隨著人類社會(huì)的發(fā)展

9、，人類的記事方式從竹簡(jiǎn)換成了電腦，學(xué)習(xí)模式也不斷改進(jìn)。電力安全培訓(xùn)模式也日新月異。傳統(tǒng)的培訓(xùn)模式已經(jīng)不適用于現(xiàn)在的環(huán)境背景。但科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到電力安全培訓(xùn)工作中成為可能，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行培訓(xùn)可以填補(bǔ)電力安全培訓(xùn)上存在的缺陷。本文介紹的這套系統(tǒng)就是在電力安全培訓(xùn)上的應(yīng)用之一。2虛擬現(xiàn)實(shí)在電力運(yùn)行中的應(yīng)用電力系統(tǒng)是一個(gè)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，我們需要遠(yuǎn)程控制來進(jìn)行倒閘操作，但是在遠(yuǎn)程控制上很可能因?yàn)橄⒎答伈煌耆绊懺谶M(jìn)行倒閘的準(zhǔn)確度，這可能對(duì)人和各種設(shè)備都造成危害。由于現(xiàn)場(chǎng)的操作環(huán)境也比較差，充斥著噪音和高溫高壓，這對(duì)操作人員的影響很大。如果能把虛擬技術(shù)運(yùn)用在數(shù)據(jù)采集和設(shè)備數(shù)據(jù)監(jiān)控上的話，就能避免各種不利現(xiàn)象的發(fā)生，也可以提高操作過程中的安全指數(shù)。3虛擬現(xiàn)實(shí)在電力設(shè)計(jì)中的應(yīng)用電力行業(yè)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到工程實(shí)施都需要充足的資金來保證安全穩(wěn)定的發(fā)展。如果我們能把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于電力設(shè)計(jì)的話，就可以減少設(shè)計(jì)成本，降低新產(chǎn)品的開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也可以加強(qiáng)工人的知識(shí)和生產(chǎn)出符合人民需求的產(chǎn)品。根據(jù)以上所述，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在國外的發(fā)展很迅速