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摘 要
由于无人值守变电站越来越多，这对电力管理部门在技术和管理上都带来了新的挑战。无人值守变电站的自动化、智能化的程度越来越高，各种在线监控系统也越来越多，对于信息化管理的要求也更高。因此亟待需要一个统一监控平台将电气设备、环境、图像、各种报警装置全方位直观展现，以便管理操作人员能快速、直观、便捷的查看到所需的实时或历史数据。本项目即是针对以上所列出的无人值守变电站运行管理的新挑战，通过基于虚拟现实(VR)技术的变电站远程统一智能监控平台的应用研究，来提高无人值守变电站的运行管理水平。
【关键词】虚拟现实 电力 智能 监控平台
1 引言
随着电力自动化技术的快速发展，越来越多的常规变电站改造为无人值守变电站，无人值守变电站的电压等级和范围越来越广，成为未来发展的必然趋势。在常规变电站改造为无人值守变电站以后，它实现了变电站运行的自动化、精度化，确保了对变电站事故的处理效率和准确性，进一步保障了 系统安全 ，减少了人员的误操作，减少了大量的运行值班人员，提高了劳动生产率，降低了成本，带动了企业科技进步。
但是无人值守的模式无论是在技术上还是管理上都对原有的模式带来了新的挑战。无人变电站的电压等级各站有所不同，设备型号复杂，对于管理运行人员熟悉设备的运行、维护和操作的要求高。并且无人值守变电站的自动化、智能化的程度越来越高，各种在线监控系统也越来越多，对于信息化管理的要求也更高。因此亟待需要将不同监控系统按照设备的真实场景进行统一、整合、分析，电气设备、环境、图像、各种报警装置能全方位直观展现，以便管理操作人员能快速、直观、便捷的查看到所需的实时或历史数据。
2 项目内容
本项目即是针对以上所列出的无人值守变电站运行管理的新挑战，通过基于虚拟现实(VR)技术的变电站远程统一智能监控平台(以下简称“平台”)的应用研究，来提高无人值守变电站的运行管理水平，如图1所示。
2.1 平台的功能
2.1.1 真实三维再现变电站场景
直观再现变电站的建筑、主控室、开关室及环境场景; 直观显示电气一次部分以及电气部分的实际连接;直观显示开关柜的位置、外观 ; 直观显示辅控设备的现场安装位置。
2.1.2 集中展示设备工况
3D实景中沉浸、快速、便捷地查看任意电气设备的相关数据、数值、图像，并可进行历史变化趋势的对应分析、判断。
与Scada系统融合――实时展示电气设备的Scada遥测、遥信数据，并统计开关跳闸次数、变压器调档次数及瓦斯保护动作次数;
与图像监测系统融合――实时显示现场监测图像;
与在线测温系统融合――实时显示在线温度;
与现场巡检系统融合――展示设备巡检历史记录。
2.1.3 自动灵活查看实时图像
双击场景中的设备，图像设备自动进行转向、对焦，颠覆传统人工查找摄像机、转动云台、聚焦等一系列繁琐动作;无需查找图像设备，可快速、便捷、准确地进行对应设备的远程外观察看、拍照、热红外成像测温、热红外拍照等一系列动作，并智能生成人性化的记录、 报告 等。
2.1.4 设备异常告警
整个三维场景中，每个设备模型会随着实时采集来的数据，智能判断设备工作状态是否正常;对于出现异常的，三维场景会自动将设备渲染成告警模式并定位，不断提示操作人员及时排除故障;解警后，可在设备数据面板中查看历史告警记录。
2.1.5 远程巡视
设定所需巡检的设备点以及关注的数据量、视频图像外观、热红外成像等必要的巡检信息，系统自动生成巡检路径;巡视人员通过平台随机或定时进行远程巡检，当进入已设定的巡检设备点时，系统将相关的设备相关在线监测数据，进行集中展示;对实时巡检的结果、过去时间短的变化趋势等进行正常与否进行巡视、判定，形成远程综合分析巡检结果记录，如图2所示。
2.2 基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台的特点
2.2.1 直观逼真
虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化、操作以及实时交互的环境。本平台中将通过三维模型忠实逼真地再现了安阳市北郊变电站场景，产生了沉浸式的交互环境。
2.2.2 统一管理
基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台可融合各种平台系统，展示其相应数据或图像，如Scada电气数据(遥信、遥测数据)、在线测温数据、辅助监控系统的视频图像等。
2.2.3 智能监控
基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台融合数字视频监控、RFID无线识别、智能门禁、智能报警等多种监控方式：
整个三维场景中，每个设备模型会随着实时采集来的数据，智能判断设备工作状态是否正常。对于出现异常的，三维场景会自动将设备渲染成告警模式并定位，不断提示操作人员及时排除故障;
所有的图像、安防、消防、周界、门禁、温湿度、各种传感设备、三维一次电气设备及其附件的各种属性、数据、动作、变化规律，均可以作为告警条件，进行告警及组合告警触发。
2.2.4 智能远程巡检
优化目前传统的现场巡检模式，通过在该平台上设定巡检路线、巡检设备、巡检数据量、设备外观等不同巡检内容，巡视人员在定时或随机通过该平台上进行远程巡检，当进入巡检设备点时，系统将相关的设备相关在线监测数据，进行集中展示，并对实时巡检的结果、过去时间短的变化趋势等进行正常与否进行巡视、判定，形成综合分析结果记录，能远程、高效进行电气设备多系统、跨平台巡测，减少现场巡检频次，形成和现场巡检的高度互补、统一。
3 技术实现 3.1 3D建模技术
三维建模软件为3dMax，它是Autodesk公司开发的基于PC系统的三维动画渲染和制作软件，它功能强大，扩展性好。它适合制作建筑模型、物体动画模型以及人物动画模型等，可利用系统自带的材质库，或自制的贴图，来达到逼真的效果。
3DMax还可以将模型文件导出多种格式的文件，可用于 Java3D开发的引擎平台加载，如obj文件、3ds文件、mdl文件和smd文件等。
本平台引擎所适用的模型有obj、3ds和ms3d。基本场景静止模型采用obj文件格式;刀闸开合、门开合的动画采用3ds格式;漫游人物动画采用ms3d格式。
3.2 平台引擎技术
由于本平台采用B/S架构，所以平台引擎选择用Java3D 来实现VR技术。Java 3D是Java语言在三维图形领域的扩展，是一组应用编程接口(API)。客户端只需要使用标准的Java虚拟机就可以浏览，因此具有不需要安装插件的优点。而且Java3D是基于Internet的软件开发平台，它能将图形功能与Internet很好地集成在一起，因此它非常适用于开发基于网络的VR系统。
本平台算法有如下创新点：
(1)创新采用双视野模式展示变电站复杂场景中的人物/眼睛视野模式;更加直观，沉浸地再现变电站复杂真实场景，实现变电站复杂场景及电气设备、屏柜等多视角三维展。
(2)针对三维变电站场景地形的复杂性，改进传统2D启发式搜索A*算法，大幅度提升变电站复杂三维场景自动寻径的消耗时间。
(3)改进了三维变电站复杂场景中地面高低的检测算法，创新地增加了多维射线，来检测路面的高度信息，提高检验的精确性。
(4)根据变电站场景的复杂性、电气设备的布局复杂以及空间局限性，改进传统的AABB碰撞检测算法，采用动态AABB碰撞检测算法，大幅度提高碰撞检测的准确性。
(5)在变电站三维复杂场景中人物平滑移动，摒弃传统的BSP树，采用椭球体算法并添加滑动公式，实现碰撞后的平滑移动及电力巡检人物碰撞后的椭球体滑动处理。
3.3 系统接口技术
本平台与 其它 所需展示的系统接口程序采用Web Service模式。它是基于网络的、分布式的模块化组件，它执行特定的任务，遵守具体的技术规范，这些规范使得Web Service能与其他兼容的组件进行互操作。Web Services 利用 SOAP(简单对象访问协议)和 XML(Extensible Markup Language可扩展标记语言 )对这些模型在通讯方面作了进一步的扩展以消除特殊对象模型的障碍。XML是用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言，提供统一的 方法 来描述和交换独立于应用程序或供应商的结构化数据，可以用来标记数据、定义数据类型，是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言，非常适合 Web 传输。
本平台的一大功能是可以展示不同系统的实时参数，不同的系统有不同的编程方式，而且像Scada系统，数据量大，且实时性要求很高，接口程序需要设计的灵活、高效，扩展性好。
与Scada系统接口：Scada系统中有所有电力设备所有遥测、遥信数据，本平台需要快速、便捷的从如此庞大的数据量中检索出所需的数据是个难点
与变电站辅控系统接口：本平台需要从辅控系统中要快速便捷地检索出实时图像、及智能报警信号，而图像的文件一般比较大，快速流畅地在3D平台中展示是个难点。
预留与其它系统的接口：因为本平台可以融合其它多种系统平台的数据，所以要求它在扩展性上做到有足够的冗余设计。
4 结论
基于虚拟现实(VR)技术的统一监控平台三维系统采用先进的软硬件技术，在系统功能方面立足电力变电站智能化管理和安全运行的实际情况，解决了传统管理中很多人工难以解决的问题，同时面向变电站整体模块，克服过去各系统数据条块分割、人工关联的弊端，从变电站实际指挥、运行诊断、检修操作等实际使用的角度出发，实现变电运行设备数据准确及时的采集，电气设备、各种监控装置等真实位置场景及实时状态进行直观、立体、逼真的集中再现及变电站三维巡视的漫游、数据记录、外观记录、巡视分析报告录入等数据的直观、统一再现。规范了业务流程的管理，减少了人工和材料损耗，实现了信息数据及分析的自动生成，实现了变电运行的智能及集中化管理。
参考文献
[1]陈卓等.基于虚拟现实的变电站培训仿真巡视功能研究 [J].现代计算机(下半月版)，2010(09).
[2]张照彦等.虚拟现实在变电站仿真中的应用 [J].计算机仿真，2008，25(2).
《本文同步发布于“脑之说”微信公众号，欢迎搜索关注~~》 1、研究背景 增强运动想象的一种方法是动作观察，也就是观察与运动想象任务相关的身体部位的运动。先前的研究表明，镜像神经元通过模仿来进行动作的理解和学习，从而引起相应区域的激活。因此，当一个人观察到另一个实体反映想象的身体运动时，动作观察起到了诱导镜像神经元的刺激作用。 2D和3D运动的事件相关去同步化(ERD)模式有显著差异，3D可视化组的ERD增强。更丰富的可视化和对观察到的运动的更强的所有权可诱导更好的ERD发生。 近期，发表在《IEEE TRANSACTIONS ON NEURAL SYSTEMS AND REHABILITATION ENGINEERING》杂志上的一篇研究论文通过对握手动作的动作观察，探讨虚拟现实(VR)的丰富沉浸感是否会影响重复的运动想象训练。为了研究显示介质的不同是否会影响进行运动想象时的动作观察，研究者通过两种不同的显示器显示了相同的图形握手动作：沉浸式VR耳机和显示器。此外，该研究以图形情景为刺激，更加强调沉浸式VR中的错觉和具体化对运动想象训练中动作观察的影响。为了检查使用这两种不同介质时的大脑活动，研究者使用了EEG，并识别了感觉运动皮层诱发的神经信号的变化。为了测量不同运动想象任务中空间脑活动模式的可区分性，研究者应用了脑机接口中常用的机器学习技术来学习和区分不同类型的运动想象中的脑活动。 2、研究流程 研究者对每个参与者进行了两个实验，以调查在运动想象训练中使用沉浸式VR耳机提供动作观察是否对表现有影响： (1)基于沉浸式VR的运动想象(IVR-MI)：利用沉浸式VR头戴式耳机为运动想象训练提供图形握手场景的实验。 (2)基于显示器显示的运动想象(MD-MI)：在运动想象训练中使用非沉浸式显示器显示相同场景的实验。 以MD-MI结果为对照，分析VR对运动想象的影响。 2.1 被试 共有20名年龄在20岁到37岁之间的健康参与者参加了这两个实验。在实验之前，所有参与者还被要求使用较长时间的VR头戴式耳机，以确保他们在使用VR头戴式耳机时没有任何问题。参与者被随机分成两组，人数相等：A组在IVR-MI之前进行MD-MI，B组在MD-MI之前进行IVR-MI。为了降低前一实验影响后一实验成绩的可能性，后一实验至少在前一实验后7天进行。实验结果也要到两个实验结束时才向参与者透露，以避免产生任何可能影响表现的反馈。从每个参与者那里收集的数据都经过了目视检查，排除了其中两名参与者的数据，因为他们显示出广泛的噪音，最终总共留下了18名参与者进行分析。 2.2 方案 这个图形化的场景由两只虚拟的手和黑色背景上的箭头组成，是用Unity游戏引擎实现的。在每次实验之前，调整虚拟手的位置，使得两只虚拟手之间的距离大致等于参与者的肩宽(图1a)。 (1)IVR-MI设置：参与者戴上带电极的EEG帽后，佩戴Oculus Go，不使用垂直带，以防止重叠电极上的带子收紧。 (2)MD-MI设置：在参与者面前的桌子上放置一个带显示器臂的显示器，该显示器臂可提供三个自由度。每个参与者都可以自由调整显示器臂的角度。 每个参与者都可以在Unity应用程序中调整相机视角，以最大限度地提高虚拟手的所有权。参与者被要求将他们的手放在桌子上，这样他们自己的手就会被虚拟手重叠替代。 2.3 数据采集 BrainProducts的actiChamp和actiCAP被用来从每个参与者的头皮中检索脑电数据。数据以500Hz的采样率采样，有源电极按国际10-20系统放置。在整个实验过程中，记录了放置在感觉运动皮质周围的20个电极(FC5，C5，CP5，FC3，C3，CP3，FC1，C1，CP1，Cz，CPZ，FC2，C2，CP2，FC4，C4，CP4，FC6，C6，CP6)的脑电信号，接地电极和参考电极分别位于AFz和Fz位置(图1b)。用BrainVision记录脑电信号，并将每个电极的阻抗控制在5k以下，以获得高质量的数据。数据在8-25 Hz的频率之间进行带通滤波。在收集之后，然后通过在所有使用的电极位置上应用平均参考来重新参考EEG数据。将得到的预处理数据用于神经活动的分析。 2.4 实验设计 实验在一个黑暗、隔音的房间里进行，以最大限度地减少任何环境干扰。每个运动想象实验由六个阶段的10个连续的运动想象实验组成。如果需要，参与者可以在两次阶段之间休息。每个试验由一个随机序列组成，该序列包含一个连续的右手抓取运动想象任务、一个连续的左手抓取运动想象任务和一个休息任务(图2a)。 单个任务包括最初的4秒指令周期和随后的6秒运动想象周期，然后是2秒的休息期(图2b)。在指导期间，参与者被给予一个指示休息任务的十字形线索，或一个指示左手或右手抓取运动想象任务的箭头线索，以告知参与者下一个任务是什么，并指示他们凝视相应的手。在指令周期之后的整个运动想象周期中，与箭头线索相对应的虚拟手模拟一系列抓握动作，并指示参与者观察并想象以运动方式执行相同的动作。最后，在休息期间，虚拟手保持不动，参与者被允许移动或眨眼，以防止眼睛疲劳。在指导期和运动想象期，受试者都被指示避免任何动作，包括眨眼。在整个实验过程中，两只虚拟的手都被展示出来，参与者被期望将它们想象成自己的手。 3、研究方法 3.1 ERD分析 对应于电极位置C3和C4的大脑区域分别与右手和左手的抓握动作相关。为了测量单个时段大脑活动的变化，我们首先用下面的方程式计算了三个运动想象任务记录的脑电数据的平均功率谱： 为了分析受试者在每次会话的左右握持运动想象中诱发的ERD幅度随时间的变化，我们使用以下公式计算了两个运动想象任务相对于休息任务的ERD比率： 因此，每一阶段的ERD比率是根据在每个电极位置的不同运动想象任务期间诱发的大脑模式特征的差异来计算的。 为了分析每个实验的运动想象表现，研究者进一步计算了每个实验参与者的平均ERD比率，应用以下公式： 考虑到最活跃的频带对于每个个体可能不同，通过选择带宽为2Hz的频带来确定两个方程中每个参与者的频带，该频带导致来自两个实验的所有任务的最大平均ERD比率。 分别对右手和左手握持运动想象的C3和C4的ERD结果进行分析，探讨被试在两种不同任务中的表现。为了考察使用不同的显示介质对每个参与者的影响，该文对计算的平均ERD值进行了双向方差分析，其中指定的组(表示实验顺序)和显示介质作为两个因素。为了进一步检验参与者在每次会话中ERD的统计增强，该文应用了Dunnett型非参数多重对比检验，其中使用第一次会话的ERD比率作为对照。因此，在两个实验中，分别比较了右手运动想象任务和左手运动想象任务的ERD比率(图3)。 3.2 判别分析 通过对两个实验中神经活动的判别分析，构建了经典的机器学习模型以进一步评估性能。为了比较两个实验中每个参与者的分类准确率，提取了每个运动想象周期的6秒脑电数据。为了增加模型要学习的数据量，该文进一步对每个6秒的EEG数据进行了数据增强，将数据以100毫秒的步长划分为2秒长的时间窗口。 应用公共空间模式(CSP)算法从预处理的EEG数据中提取空间特征，并且使用Fisher线性判别分析(LDA)来创建分类模型，该分类模型预测EEG数据段是否涉及休息、左手或右手运动想象任务。为了评估运动想象脑电图数据，我们采用了两种不同的交叉验证方法：1)6折交叉验证，其中分析来自单个实验的数据，并且每个折叠对应于从10个运动想象试验的单个会话中检索到的数据；2)10折交叉验证，其中使用来自单个会话的数据，并且每个折叠对应于从单个试验检索的数据。采用交叉验证法检验区分左手抓握、右手抓握和静止状态三种不同运动想象任务的准确性。为了进行统计分析，该文对6折交叉验证结果进行了双向方差分析检验，以表明每个实验的总体表现。为了进一步检验神经活动辨别力的统计增强，该研究对10折交叉验证结果使用了Dunnett型非参数多重对比检验，其中以第一次会话的准确性作为对照。 4、研究结果 4.1 统计分析假设验证 在对左手和右手运动想象的ERD结果进行方差分析以及交叉验证准确性结果的参数检验之前，验证了必要的假设。表1显示了Shapiro-Wilk正态检验和Levene齐性方差检验的结果。P值结果表明，所有病例的方差均未违反正态性和均匀性(p>0.05)。 4.2 ERD表现的实验分析 为了比较使用两种不同显示介质的参与者的表现，我们分析了ERD比率和ERD幅度，ERD比率由参与者在运动想象期间的平均ERD比率表示，ERD幅度代表从每次会话收集的ERD随时间的平均值。 两个实验的左手和右手运动想象的ERD比率和ERD幅度进行了比较，如图4所示。图4a的方差分析结果显示，左手运动想象中IVR-MI的ERD比MD-MI大(IVR-MI和MD-MI分别为49.32±12.08和34.75±14.75)，差异有非常显著性意义(F(1，16)=20.182，p<0.001)。与MD-MI相比，IVR-MI的右手运动想象的ERD值也较大(分别53.29±12.57和41.32±15.19)，差异有非常显著性意义(F(1，16)=14.693，P<0.01)。另一方面，两组受试者左手和右手运动想象差异均无显著性意义(F(1，16)=0.131，p>0.72；F(1，16)=1.034，p>0.32)。 图4b显示了参与者相对于时间的ERD幅度，该幅度是通过平均每个参与者在所有会话中的ERD幅度来计算的。IVR-MI和MD-MI的红色和蓝色波幅图显示，在运动想象期间，左手和右手的ERD均有显著差异，IVR-MI的ERD波幅大于MD-MI。如x轴上的灰标所示，左手运动想象的时域范围为1.05.4秒和6.27.0秒之间，右手运动想象的时域范围为1.45.8秒和6.07.2秒之间，两种幅度有显著差异。在指导期(左手运动想象 t<1.0s，右手运动想象 t<1.4s)和静息期结束时(左手运动想象 t>7.0s，右手运动想象 t>7.2s)，两组间差异无统计学意义。 4.3 Experiment-Wise交叉验证 图5显示了IVR-MI和MD-MI的6折与对象相关的交叉验证精度结果，其中单个折叠表示从每个会话获取的数据。方差分析结果显示，两种介质的准确性差异非常显著(F(1，16)=20.990，p<0.001)，且IVR-MI的准确性高于MD-MI(分别为67.85±13.50和57.49±13.96)。相反，两组组内的差异无统计学意义(F(1，16)=0.008，p>0.93)。 4.4 ERD表现的Session-Wise变化 该研究进一步分析了左手和右手运动想象的ERD表现是如何随着训练时间的变化而变化的。如图6所示，左手运动想象期间IVR-MI和MD-MI的ERD率均呈线性正相关(IVR-MI r=0.345，p<0.001；MD-MI r=0.260，p<0.01)。右手运动想象也有相似的结果(IVR-MI r=0.362，p<0.001；MD-MI r=0.181，p>0.001)。在左手和右手运动想象中，IVR-MI的r值和p值比MD-MI在统计学上更强。 第一次会话的ERD比率被选为基线，并与其他会话的ERD比率进行比较，以分析与各次会话相比ERD性能的改善情况，如图6和表2所示。对于左手运动想象，IVR-MI和MD-MI的参与者从第5次开始都有显著的改善，但IVR-MI和MD-MI的改善程度更强(第5次的IVR-MI和MD-MI的P<0.01和P<0.05，第6次的IVR-MI和MD-MI的p=0.014和p=0.032)。对于右手运动图像，参与者只有在使用VR头戴式耳机时才能表现出显著的差异(第4次和第6次分别为p<0.05和p<0.01)，而在使用显示器屏幕的重复测试中，没有观察到显著的改善。 4.5 交叉验证的Session-Wise变化 图7示出了在每个会话中使用10折交叉验证来区分脑活动模式的结果，其中单个折叠代表来自每个试验的数据。对于IVR-MI和MD-MI，准确度结果均呈正线性关系(分别为r=0.276，p<0.01和r=0.136，p>0.05)。与MD-MI相比，IVR-MI的交叉验证准确性的r值和p值更强。 为了分析不同时段交叉验证准确率的提高，我们对第一个时段的准确性结果进行了Dunnett型非参数多重对比检验。图7和表3中的结果表明，IVR-MI期间的参与者能够从第5次会话开始在辨别力方面表现出显著的改善(第5和第6次会话分别为p<0.01和p<0.05)，而在MD-MI期间没有观察到显著差异。 4.6 Fisher比值地形图 为了进一步研究从不同的手想象任务中获得的空间特征，我们使用ERD结果在每个电极上应用了Fisher比值。如图8所示，电极位置C3和C4是区分左手和右手运动想象的主要因素。与MD-MI的Fisher比值(C3和C4分别为0.544和0.377)相比，IVR-MI组C3和C4的Fisher比值均较高(C3和C4分别为0.997和0.566)。 5、讨论 该研究采用VR头戴式耳机和显示器作为观察左右手动作的媒介，考察沉浸和错觉对运动想象训练的影响。通过比较两个实验获得的ERD比率和交叉验证精度，该文提供了证据，证明在训练中通过不同的媒介感知相同的动作可能会导致不同的运动想象表现。 研究结果表明，参与者在使用VR头戴式耳机时能够获得更好的运动想象表现。在通过反复训练练习运动想象方面，不仅证实了重复动作观察会影响受试者的运动想象表现，而且发现使用VR头戴式耳机可能会以更少的时间成本提高运动想象表现。通过对使用VR头戴式耳机的ERD比率和交叉验证准确率的结果都显示出较大的改善，该文证实使用VR头戴式耳机比使用显示器显示在改善ERD性能和增加大脑活动的空间区分性方面更有效。 研究者还研究了ERD振幅和Fisher比值，以解决仅仅有不同的显示介质影响中央运动皮质(C3和C4)的ERD比率的担忧。该研究的结果显示ERD振幅模式在指导期略有增加，没有显著差异，然后在两个实验之间有统计上的显著差异，在运动想象期间有较大的增加，然后在静息期出现下降(图4b)。虽然研究者预计在指导期内没有显著差异的轻微增加是被指导动作的准备和计划的结果，但IVR-MI的ERD幅度仅在运动想象和休息早期显著高于MD-MI的显著增加表明，这种统计差异是由运动想象操作引起的。此外，图8显示，在两个实验中，区分不同运动想象任务的主要空间特征来自C3和C4电极，这表明仅仅是显示介质的不同对可能影响我们结果的因素影响很小，例如来自视觉皮层的空间特征。这些结果表明，通过VR头戴式耳机的动作观察比通过显示器显示的运动想象操作更有效。 如前所述，该文重点研究了通过VR系统进行的沉浸和错觉对动作观察的重复运动想象训练是否有效。该文的假设通过ERD表现和交叉验证结果得到了验证，结果显示，在重复的运动想象训练中，ERD比率更高，空间脑活动更具区分性。结果表明，丰富的沉浸本身影响运动想象(通过呈现相同的图形手部运动)。因此，对于可以模拟的任何图形场景，与非沉浸式显示器相比，使用沉浸式VR头戴式耳机可能证明对运动想象训练是有益的。 该研究存在一些局限和可能的改进之处。可能会有人担心，该研究的图形场景可能在某种程度上被认为是不同的，因为两种显示介质的虚拟手的比例可能不完全相同。为了解决这个问题，在开始每个实验之前，在调整大小以最大限度地体现时，将重点放在每个参与者的反馈上。此外，虽然研究者在研究中调整了各种环境成分以扩大具体化，但在两个实验中并没有直接量化每个用户的具体化水平。由于两个实验之间存在着相当大的时间差距，研究者认为任何可能的调查或问卷都是潜在的不可靠的，而是使用以前的工作结果来声称VR增强了具体化。最后，相对较小的样本量也是一个限制。虽然每个参与者都进行了多次重复试验，但考虑到每个人表现的不同，分析的统计能力可能是有限的。因此，该文的研究结果应该仔细解释。根据该文的研究结果，未来的研究将集中于使用该文的指标来比较VR头戴式耳机(一种完全沉浸式可视化工具)和立体3D眼镜(一种半沉浸式虚拟现实系统)的使用情况。 6、结论 不同于以往研究侧重于动作观察和运动想象的视觉场景本身的比较，该研究关注沉浸式VR和具体化对运动想象的联合效应。与其他现有介质相比，VR耳机能够提供更逼真的体验，增强了错觉和沉浸感，受此启发，研究者通过比较VR耳机和显示器对相同虚拟手部动作的动作观察，研究了沉浸式VR耳机是否也可以用来增强运动想象表现。 该文研究了与这两种介质的运动想象表现相关的大脑模式的两个不同方面：来自运动想象相关脑区的信号振荡节律的变化，以及信号空间特征的可区分性，这是使用通常用于脑机接口的机器学习模型来探索的。这两项分析的结果表明，使用VR耳机可能会导致神经信号发生更大的振荡变化和空间分辨。因此，在临床治疗、康复和脑机接口等领域，使用沉浸和错觉相结合的VR头戴式耳机可以更好地呈现运动想象训练中的动作观察。在临床治疗、康复和脑机接口领域，使用VR头戴式耳机可以更好地呈现运动想象训练中的动作观察。
关于虚拟现实的科技论文1500字篇二 医学虚拟现实技术研究 【摘要】医学虚拟现实技术(MedicalVirtual Reality Technology)，作为一门新兴学科目前正在逐步形成之中，它是集医学，生物力学，机械学，材料学，计算机图形学，计算机视觉，数学分析，机械力学机器人等多学科为一体的新型交叉研究领域。而医学虚拟现实技术是一种悄然进入医疗教育领域的全新技术策略，它势将为未来医疗技术的发展提供了更为广泛的前景。 【关键词】数据过滤;数据转换;虚拟视觉环境显示;立体影像 Abstract：Medical Virtual Reality Technology(Medical Virtual RealityTechnology)，as an emerging discipline is now being gradually developed.It isa new multi-disciplinary field of cross-over study with aspects in medicine，biomechanics，mechanics，materials science，computer graphics，computer vision，robotics，and mathematical analysis.The medical virtual reality technology isprogressively becoming an essential part the medical field.It is an importantfield that will lead to the discovery of new medical technology. Keywords：data filtering;data conversion;VIVED;stereo image 1.虚拟视觉环境显示(Virtual Visual Environment Display-VIVED) 由美国宇航局约翰逊宇航中心(JSC)等部门，使用虚拟现实技术为人们提供了一个别出心裁的医学教育策略。它集成了所有囊括人类颅骨和心脏的虚拟现实技术，为人们提供了与其他多媒体(音频、视频等)的交互能力[1]。 2.虚拟手术(Virtual Surgery) 作为医学虚拟现实技术领域正在发展起来的一个研究方向，其目的是利用各种医学影像数据，采用虚拟现实技术，在计算机中建立一个摸拟环境，医生借助虚拟环境中信息进行手术计划制定，手术演练，手术教学，手术技能训练，术中引导手术，术后康复等工作，虚拟手术充分体现虚拟现实作为计算机图形学在医学治疗过程的作用。 3.硬件 一台由Silicon Graphics公司生产的Reality Engine计算机，被用来打开计算轴向体层摄影术(CAT/CT)和磁共振成像切片，放入三维容积图像和可产生身体"飞行"观察效果的电影中。在具有16M内存的Macintosh IICX计算机上观看最终的3D图像。之所以先择Mac是因为它的性价比和音像都优于同类PC，另外它在北美各学校系统被广泛使用，可以说它是桌面多媒体的领跑者，并且有各种各样的软件和硬件支持它。而VR电影可以存储在硬盘上，或转移到CD上，并通过红蓝眼镜观看。它也可以使用虚拟现实头戴式显示器(HMD)或双目全方位显示器(臂架系统)查看。最终图像可以存储在CD-ROM或激光视盘上。 4.软件 4.1 文件转换和数据准备 加尔维斯顿提供的厚度为1.5mm的人类头骨CAT/CT切片和心脏的MRI的切片被用于创建3D图像。在对头骨的CT扫描过程中要经过一个泡沫带，因此会有一些无用数据被生成。颅骨扫描的结果是生成一个数据集，其中有超过120片通过颅骨，60片通过下颌骨(下巴)，而心脏的MRI扫描可导出200片的数据集。将医学分会创建的数据文件，送至IGOAL公司(集成显卡，操作和分析实验室)。在那里进行扫描和筛选，去除无关数据，且尽可能不丢失任何重要信息。IGOAL公司开发出一种名为“Ctimager”的工具，用于阈值计算，从而把切片中不需要的噪声和无关数据去掉。 4.2 数据过滤和体数据转换为多边形数据 使用被IGOAL称为“dispfly”的开发工具，在稍后可将转换大量的数据直接由计算机显示出来。此工具用于多个过滤算法准备CT和磁共振成像数据转换为多边形的窗体。解剖模型是基于移动的多维数据集算法生成的。滤波处理通常包括阈值化的数据，以消除大部分噪声的。一个低通滤波器被用于最小化，将产生一个不规则的表面凹凸不平，当输入到算法中的高频噪声。这个过程产生相对平滑的表面，其近似扫描样品，并减少产生的噪声的多边形数量。一个独特的过滤器对心脏数据仅平滑扫描之间的数据创建，是不需要其他的过滤[2]。由于心脏和颅骨有大量的数据集切片，几种模式被建立，其中每一个代表一个少量切片。一个网格算法，“meshit”，后来发展到提高显示性能。这种算法转换成高效条状的三角形的原始集合。平均超过100三角形组成每个三角形条带。。 4.3 产生立体图像 建成模型后，立体声序列被渲染。IGOAL公司开发了一种名为OOM(面向对象操纵器)工具，用来把经过渲染的每一帧存储到磁盘上，这些图像用红色和蓝色的色彩分离为代表的立体图像。一旦这些序列被记录到磁盘上，数据的格式就被转换成Macintosh.pict格式，全彩色图像序列的按非立体观看转移到Mac上。 4.4 立体影像及多媒体 对Mac图像进行编辑，以产生所希望的效果，如数字化的尸体覆盖或插入文本描述什么正在被观看。使用Apple的QuickTime扩展，图像被转换为QuickTime电影动画在Mac上。 5.结论 CT扫描头骨的医疗图像，由Macintosh计算机通过处理头盔显示器或臂式系统的信息，最终生成高质量VR图像。目前科学家正试图用磁共振的成像数据生成了一个心脏VR模型。 初步结果显示，可以使用这种类型的成像数据开发出高分辨率模型。而为了保持高质量VR成像目标，大量的数据是用帧序列来描述的，由此会产生一些问题。为了缓解这个问题，科学家们正在探讨替代的硬件和软件解决方案。 另一个问题是该技术针对HMD的显示系统。为保持一个高品质的虚拟现实体验，液晶显示器对分辨率没有要求。在CRT显示器在多种教育平台上都可以满足分辨率的要求，但是成本过高。外科手术模拟可能成为例程，尤其是在制定综复杂和罕见的手术方案时。 6.在VIVED的应用和研究现状 当前的研究，强调创建一个高分辨率的人体虚拟现实模拟器用于教育目的的重要性。而应用这项技术必须充分理解其复杂的三维关系，如在下面的领域：解剖学教育，各类机械设备，生化，病理学研究，外科医生，模拟整形外科和利用内窥镜培训外科医生等。 7.其他应用程序 随着医学虚拟现实技术的发展，新的教育解决方案和策略如雨后春笋般不断出台。如北卡罗莱纳大学教堂山分校利用超声波，MRI和X射线创建的动态影像放射治疗的“预测”模型。达特茅斯医学院创造出人脸和下肢的数学模型，用于研究外科手术的效果评估。绿叶医疗系统在帕洛阿尔托开发出“EVAL”和“手套健谈”系统，作为实现“评估和演示”系统。使用传感器做衬里的数据手套和数据西装获取更大的使用范围，对运动损伤和残疾病人进行行之有效的损伤程度度量。“手套健谈”是帮助病人康复的数据手套的手语装置，让人无需发声(中风或脑性麻痹患者)，仅使用计算机能够理解的手势。而使用头盔显示器使得需要康复的病人可以重新学习，如开关门，行走，点或转身的行为[3]。 8.结语 将CT扫描的头骨医学图像在Macintosh电脑上使用一个头盔显示器或臂架系统便可生成高质量的VR图像。目前科学家们正在开发根据磁共振成像数据生成心脏的VR模型。初步的研究结果表明，高分辨率模型可以使用这种方法的成像数据技术来实现。要想维持高质量虚拟现实的目标成像，必须适当调整“飞穿”的帧序列的数据量。而其它文明拟定的硬件和软件解决方案也正是为了探索缓解这一问题。再有就是该技术是针对HMD的显示系统技术。因为在各种医学教育平台中，LCD显示屏不涉及维持高质量的虚拟现实问题，而要实现高分辨率CRT显示器的成本又太高。 参考文献 [1]"NASA TECHNOLOGY TRANSFER Commercial Applications of Aerospace Technology"，National Aeronautics and Space Administration，Technology Applications. [2]Porter，Stephen，"Virtual Reality"，Computer Graphics World，(March，1992)，42-54. [3]Sprague，Laurie A.，Bell，Brad，Sullivan，Tim，and Voss，Mark，"Virtural Reality In Medical Education and Assessment"，Technology 2003，December 1993. 通讯作者：娄岩。 看了“关于虚拟现实的科技论文1500字”的人还看： 1. 大学科技论文2000字 2. vr技术论文2000字 3. vr虚拟现实技术论文 4. 计算机仿真技术论文范文 5. 虚拟与现实作文800字
摘 要
由于无人值守变电站越来越多，这对电力管理部门在技术和管理上都带来了新的挑战。无人值守变电站的自动化、智能化的程度越来越高，各种在线监控系统也越来越多，对于信息化管理的要求也更高。因此亟待需要一个统一监控平台将电气设备、环境、图像、各种报警装置全方位直观展现，以便管理操作人员能快速、直观、便捷的查看到所需的实时或历史数据。本项目即是针对以上所列出的无人值守变电站运行管理的新挑战，通过基于虚拟现实(VR)技术的变电站远程统一智能监控平台的应用研究，来提高无人值守变电站的运行管理水平。
【关键词】虚拟现实 电力 智能 监控平台
1 引言
随着电力自动化技术的快速发展，越来越多的常规变电站改造为无人值守变电站，无人值守变电站的电压等级和范围越来越广，成为未来发展的必然趋势。在常规变电站改造为无人值守变电站以后，它实现了变电站运行的自动化、精度化，确保了对变电站事故的处理效率和准确性，进一步保障了 系统安全 ，减少了人员的误操作，减少了大量的运行值班人员，提高了劳动生产率，降低了成本，带动了企业科技进步。
但是无人值守的模式无论是在技术上还是管理上都对原有的模式带来了新的挑战。无人变电站的电压等级各站有所不同，设备型号复杂，对于管理运行人员熟悉设备的运行、维护和操作的要求高。并且无人值守变电站的自动化、智能化的程度越来越高，各种在线监控系统也越来越多，对于信息化管理的要求也更高。因此亟待需要将不同监控系统按照设备的真实场景进行统一、整合、分析，电气设备、环境、图像、各种报警装置能全方位直观展现，以便管理操作人员能快速、直观、便捷的查看到所需的实时或历史数据。
2 项目内容
本项目即是针对以上所列出的无人值守变电站运行管理的新挑战，通过基于虚拟现实(VR)技术的变电站远程统一智能监控平台(以下简称“平台”)的应用研究，来提高无人值守变电站的运行管理水平，如图1所示。
2.1 平台的功能
2.1.1 真实三维再现变电站场景
直观再现变电站的建筑、主控室、开关室及环境场景; 直观显示电气一次部分以及电气部分的实际连接;直观显示开关柜的位置、外观 ; 直观显示辅控设备的现场安装位置。
2.1.2 集中展示设备工况
3D实景中沉浸、快速、便捷地查看任意电气设备的相关数据、数值、图像，并可进行历史变化趋势的对应分析、判断。
与Scada系统融合――实时展示电气设备的Scada遥测、遥信数据，并统计开关跳闸次数、变压器调档次数及瓦斯保护动作次数;
与图像监测系统融合――实时显示现场监测图像;
与在线测温系统融合――实时显示在线温度;
与现场巡检系统融合――展示设备巡检历史记录。
2.1.3 自动灵活查看实时图像
双击场景中的设备，图像设备自动进行转向、对焦，颠覆传统人工查找摄像机、转动云台、聚焦等一系列繁琐动作;无需查找图像设备，可快速、便捷、准确地进行对应设备的远程外观察看、拍照、热红外成像测温、热红外拍照等一系列动作，并智能生成人性化的记录、 报告 等。
2.1.4 设备异常告警
整个三维场景中，每个设备模型会随着实时采集来的数据，智能判断设备工作状态是否正常;对于出现异常的，三维场景会自动将设备渲染成告警模式并定位，不断提示操作人员及时排除故障;解警后，可在设备数据面板中查看历史告警记录。
2.1.5 远程巡视
设定所需巡检的设备点以及关注的数据量、视频图像外观、热红外成像等必要的巡检信息，系统自动生成巡检路径;巡视人员通过平台随机或定时进行远程巡检，当进入已设定的巡检设备点时，系统将相关的设备相关在线监测数据，进行集中展示;对实时巡检的结果、过去时间短的变化趋势等进行正常与否进行巡视、判定，形成远程综合分析巡检结果记录，如图2所示。
2.2 基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台的特点
2.2.1 直观逼真
虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化、操作以及实时交互的环境。本平台中将通过三维模型忠实逼真地再现了安阳市北郊变电站场景，产生了沉浸式的交互环境。
2.2.2 统一管理
基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台可融合各种平台系统，展示其相应数据或图像，如Scada电气数据(遥信、遥测数据)、在线测温数据、辅助监控系统的视频图像等。
2.2.3 智能监控
基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台融合数字视频监控、RFID无线识别、智能门禁、智能报警等多种监控方式：
整个三维场景中，每个设备模型会随着实时采集来的数据，智能判断设备工作状态是否正常。对于出现异常的，三维场景会自动将设备渲染成告警模式并定位，不断提示操作人员及时排除故障;
所有的图像、安防、消防、周界、门禁、温湿度、各种传感设备、三维一次电气设备及其附件的各种属性、数据、动作、变化规律，均可以作为告警条件，进行告警及组合告警触发。
2.2.4 智能远程巡检
优化目前传统的现场巡检模式，通过在该平台上设定巡检路线、巡检设备、巡检数据量、设备外观等不同巡检内容，巡视人员在定时或随机通过该平台上进行远程巡检，当进入巡检设备点时，系统将相关的设备相关在线监测数据，进行集中展示，并对实时巡检的结果、过去时间短的变化趋势等进行正常与否进行巡视、判定，形成综合分析结果记录，能远程、高效进行电气设备多系统、跨平台巡测，减少现场巡检频次，形成和现场巡检的高度互补、统一。
3 技术实现 3.1 3D建模技术
三维建模软件为3dMax，它是Autodesk公司开发的基于PC系统的三维动画渲染和制作软件，它功能强大，扩展性好。它适合制作建筑模型、物体动画模型以及人物动画模型等，可利用系统自带的材质库，或自制的贴图，来达到逼真的效果。
3DMax还可以将模型文件导出多种格式的文件，可用于 Java3D开发的引擎平台加载，如obj文件、3ds文件、mdl文件和smd文件等。
本平台引擎所适用的模型有obj、3ds和ms3d。基本场景静止模型采用obj文件格式;刀闸开合、门开合的动画采用3ds格式;漫游人物动画采用ms3d格式。
3.2 平台引擎技术
由于本平台采用B/S架构，所以平台引擎选择用Java3D 来实现VR技术。Java 3D是Java语言在三维图形领域的扩展，是一组应用编程接口(API)。客户端只需要使用标准的Java虚拟机就可以浏览，因此具有不需要安装插件的优点。而且Java3D是基于Internet的软件开发平台，它能将图形功能与Internet很好地集成在一起，因此它非常适用于开发基于网络的VR系统。
本平台算法有如下创新点：
(1)创新采用双视野模式展示变电站复杂场景中的人物/眼睛视野模式;更加直观，沉浸地再现变电站复杂真实场景，实现变电站复杂场景及电气设备、屏柜等多视角三维展。
(2)针对三维变电站场景地形的复杂性，改进传统2D启发式搜索A*算法，大幅度提升变电站复杂三维场景自动寻径的消耗时间。
(3)改进了三维变电站复杂场景中地面高低的检测算法，创新地增加了多维射线，来检测路面的高度信息，提高检验的精确性。
(4)根据变电站场景的复杂性、电气设备的布局复杂以及空间局限性，改进传统的AABB碰撞检测算法，采用动态AABB碰撞检测算法，大幅度提高碰撞检测的准确性。
(5)在变电站三维复杂场景中人物平滑移动，摒弃传统的BSP树，采用椭球体算法并添加滑动公式，实现碰撞后的平滑移动及电力巡检人物碰撞后的椭球体滑动处理。
3.3 系统接口技术
本平台与 其它 所需展示的系统接口程序采用Web Service模式。它是基于网络的、分布式的模块化组件，它执行特定的任务，遵守具体的技术规范，这些规范使得Web Service能与其他兼容的组件进行互操作。Web Services 利用 SOAP(简单对象访问协议)和 XML(Extensible Markup Language可扩展标记语言 )对这些模型在通讯方面作了进一步的扩展以消除特殊对象模型的障碍。XML是用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言，提供统一的 方法 来描述和交换独立于应用程序或供应商的结构化数据，可以用来标记数据、定义数据类型，是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言，非常适合 Web 传输。
本平台的一大功能是可以展示不同系统的实时参数，不同的系统有不同的编程方式，而且像Scada系统，数据量大，且实时性要求很高，接口程序需要设计的灵活、高效，扩展性好。
与Scada系统接口：Scada系统中有所有电力设备所有遥测、遥信数据，本平台需要快速、便捷的从如此庞大的数据量中检索出所需的数据是个难点
与变电站辅控系统接口：本平台需要从辅控系统中要快速便捷地检索出实时图像、及智能报警信号，而图像的文件一般比较大，快速流畅地在3D平台中展示是个难点。
预留与其它系统的接口：因为本平台可以融合其它多种系统平台的数据，所以要求它在扩展性上做到有足够的冗余设计。
4 结论
基于虚拟现实(VR)技术的统一监控平台三维系统采用先进的软硬件技术，在系统功能方面立足电力变电站智能化管理和安全运行的实际情况，解决了传统管理中很多人工难以解决的问题，同时面向变电站整体模块，克服过去各系统数据条块分割、人工关联的弊端，从变电站实际指挥、运行诊断、检修操作等实际使用的角度出发，实现变电运行设备数据准确及时的采集，电气设备、各种监控装置等真实位置场景及实时状态进行直观、立体、逼真的集中再现及变电站三维巡视的漫游、数据记录、外观记录、巡视分析报告录入等数据的直观、统一再现。规范了业务流程的管理，减少了人工和材料损耗，实现了信息数据及分析的自动生成，实现了变电运行的智能及集中化管理。
参考文献
[1]陈卓等.基于虚拟现实的变电站培训仿真巡视功能研究 [J].现代计算机(下半月版)，2010(09).
[2]张照彦等.虚拟现实在变电站仿真中的应用 [J].计算机仿真，2008，25(2).
《工程索引》（The Engineering Index，简称EI）创刊于1884年，是美国工程信息公司（Engineering information Inc.）出版的著名工程技术类综合性检索工具。EI每月出版1期，文摘1.3万至1.4万条；每期附有主题索引与作者索引；每年还另外出版年卷本和年度索引，年度索引还增加了作者单位索引。收录文献几乎涉及工程技术各个领域。例如：动力、电工、电子、自动控制、矿冶、金属工艺、机械制造、土建、水利等。它具有综合性强、资料来源广、地理覆盖面广、报道量大、报道质量高、权威性强等特点。 出版形式有印刷版（期刊形式）、电子版（磁带）及缩微胶片。EI选用世界上工程技术类几十个国家和地区15个语种的3500余种期刊和1000余种会议录、科技报告、标准、图书等出版物。年报道文献量16万余条。 Ei Compendex是全世界最早的工程文摘来源。Ei Compendex数据库每年新增的50万条文摘索引信息分别来自5100种工程期刊、会议文集和技术报告。Ei Compendex收录的文献涵盖了所有的工程领域，其中大约22%为会议文献，90%的文献语种是英文。 Ei公司在1992年开始收录中国期刊。1998年Ei在清华大学图书馆建立了Ei中国镜像站。 2009年以前，EI把它收录的论文分为两个档次 。1 、EI Compendex 标引文摘 （也称核心数据）。它收录论文的题录、摘要，并以主题词、分类号进行标引深加工。有没有主题词和分类号是判断论文，是否被EI正式收录的唯一标志。2 、EI Page One题录 （也称非核心数据）。主要以题录形式报到。有的也带有摘要，但未进行深加工，没有主题词和分类号。所以Page One 带有文摘不一定算做正式进入EI。 Ei Compendex数据库从2009年1月起，所收录的中国期刊数据不再分核心数据和非核心数据。[1] EI 对稿件内容和学术水平的要求 1、 具有较高的学术水平的工程论文, 包括的学科有: —— 机械工程、机电工程、船舶工程、制造技术等； —— 矿业、冶金、材料工程、金属材料、有色金属、陶瓷、塑料及聚合物工程等； —— 土木工程、建筑工程、结构工程、海洋工程、水利工程等； —— 电气工程、电厂、电子工程、通讯、自动控制、计算机、计算技术、软件、航空航天技术等； —— 化学工程、石油化工、燃烧技术、生物技术、轻工纺织、食品工业； —— 工程管理。 2、 国家自然科学基金资助项目、科技攻关项目、"八六三"高技术项目等。 3、 论文达到国际先进水平, 成果有创新。 EI不收录纯基础理论方面的论文。
EI全称——工程索引(The Engineering Index)，是由美国工程师学会联合会于1884年创办的历史上最悠久的一部大型综合性检索工具。EI在全球的学术界、工程界、信息界中享有盛誉，是科技界共同认可的重要检索工具。
每年摘录世界工程技术期刊约3000种，还有会议文献、图书、技术报告和学位论文等，报道文摘约15万条，内容包括全部工程学科和工程活动领域的研究成果。
出版形式有印刷本、缩微胶卷、计算机磁带和CD-ROM光盘。文摘按标题词字顺编排，年刊配有著者、著者工作机构和主题等3种索引，以及引用出版物目录和会议目录;月刊只配有著者和主题这2种索引。另外，单独出版《工程标题词表》、《工程出版物目录》和多种专题文摘。主要特点是摘录质量较高，文摘直接按字顺排列，索引简便实用。
2009年以前，EI把它收录的论文分为两个档次 。
1 、EI Compendex 标引文摘 (也称核心数据)。它收录论文的题录、摘要，并以主题词、分类号进行标引深加工。有没有主题词和分类号是判断论文，是否被EI正式收录的唯一标志。
2 、EI Page One题录 (也称非核心数据)。主要以题录形式报到。有的也带有摘要，但未进行深加工，没有主题词和分类号。所以Page One 带有文摘不一定算做正式进入EI。
Ei Compendex数据库从2009年1月起，所收录的中国期刊数据不再分核心数据和非核心数据。
EI论文涵盖的学科有：机械工程、机电工程、船舶工程、制造技术;矿业、冶金、材料工程、金属材料、有色金属、陶瓷、塑料及聚合物工程等;土木工程、建筑工程、结构工程、海洋工程、水利工程等; 电气工程、电厂、电子工程、通讯、自动控制、计算机、计算技术、软件、航空航天技术等。
化学工程、石油化工、燃烧技术、生物技术、轻工纺织、食品工业;工程管理。EI论文要求达到国际先进水平, 成果有创新。EI不收录纯基础理论方面的论文。
EI期刊论文属于第二级A类学术论文，学术论文共分为六级，所以说，EI期刊论文属于高级别的学术论文，仅次于第一级T类学术论文，与SCI、ISTP、SSCI以及A&HCI同属于第二级A类学术论文。
EI期刊论文在国内有着较高的认可度，虽说与sci相比要稍显逊色，但在国内教授副教授或者其他科研人员的职称晋升中也能发挥明显作用，EI期刊论文同样需要英文写作，发表难度虽说不及sci，但也是有一定难度的，EI期刊论文还需要注意期刊论文和会议论文的区别，二者有一定区别，发表会议论文需要特别注意会议的选择，水分比较大的会议最好不要选择。
EI期刊是衡量学术水平的重要检索工具，EI会议论文是被EI收录的会议论文，学术等级很高，在会议论文是指在会议上宣读首次发表的论文，一般正式的学术交流会议都会出版会议论文集，这样发表的论文一般也会作为职称评定等考核内容给予加分的，会议论文发表流程比一般的期刊论文要复杂些，论文一般会现在会议上宣读，会议结束后会出版论文集予以出版。
EI是一个数据库，工程类的一般发EI，理论类啊什么的一般发SCI。 SCI要比EI难发一点。我们要毕业，要求就是能发一篇EI收录的论文。工程索引》（The Engineering Index，简称EI）创刊于1884年，是美国工程信息公司（Engineering information Inc.）出版的著名工程技术类综合性检索工具。EI每月出版1期，文摘1.3万至1.4万条；每期附有主题索引与作者索引；每年还另外出版年卷本和年度索引，年度索引还增加了作者单位索引。收录文献几乎涉及工程技术各个领域。例如：动力、电工、电子、自动控制、矿冶、金属工艺、机械制造、土建、水利等。它具有综合性强、资料来源广、地理覆盖面广、报道量大、报道质量高、权威性强等特点。
EI (工程索引)是全球范围内的一个数据库，主要收录工程技术领域的重要文献，包括期刊以及会议文献，另外也收录一些科技报告、专著等。EI收录包括三种类型：被EI核心收录、非核心收录（Pageone收录）、会议论文。
EI被称为全球核心，被每个国家认可。在中国，发表一篇EI检索论文，有些单位奖励3千到8千元不等。一般用作：硕士毕业、博士毕业、评副教授、评正教授使用。作者在国际会议或者国际杂志上发表论文被EI收录后，国内一些权威机构可以出具EI收录证书给作者。
JA和CA的区别：
EI主要收录工程技术领域的重要文献，包括期刊以及会议文献，另外也收录一些科技报告、专著等。EI收录包括三种类型：被EI核心收录、非核心收录（Pageone收录）、会议论文。
从2009年起已经没有核心检索和非核心检索的区别，全是核心检索。但是还分为期刊检索和会议检索。也就是源刊JA类型，会议CA类型。在职称评审和校科技部每年奖励中，只认可被EI核心收录的文章（EI光盘版）。
以上内容参考 百度百科-EI检索期刊
《工程索引》（The Engineering Index，简称EI）创刊于1884年，是美国工程信息公司（Engineering information Inc.）出版的著名工程技术类综合性检索工具。EI每月出版1期，文摘1.3万至1.4万条；每期附有主题索引与作者索引；每年还另外出版年卷本和年度索引，年度索引还增加了作者单位索引。收录文献几乎涉及工程技术各个领域。例如：动力、电工、电子、自动控制、矿冶、金属工艺、机械制造、土建、水利等。它具有综合性强、资料来源广、地理覆盖面广、报道量大、报道质量高、权威性强等特点。 出版形式有印刷版（期刊形式）、电子版（磁带）及缩微胶片。EI选用世界上工程技术类几十个国家和地区15个语种的3500余种期刊和1000余种会议录、科技报告、标准、图书等出版物。年报道文献量16万余条。 Ei Compendex是全世界最早的工程文摘来源。Ei Compendex数据库每年新增的50万条文摘索引信息分别来自5100种工程期刊、会议文集和技术报告。Ei Compendex收录的文献涵盖了所有的工程领域，其中大约22%为会议文献，90%的文献语种是英文。 Ei公司在1992年开始收录中国期刊。1998年Ei在清华大学图书馆建立了Ei中国镜像站。 2009年以前，EI把它收录的论文分为两个档次 。1 、EI Compendex 标引文摘 （也称核心数据）。它收录论文的题录、摘要，并以主题词、分类号进行标引深加工。有没有主题词和分类号是判断论文，是否被EI正式收录的唯一标志。2 、EI Page One题录 （也称非核心数据）。主要以题录形式报到。有的也带有摘要，但未进行深加工，没有主题词和分类号。所以Page One 带有文摘不一定算做正式进入EI。 Ei Compendex数据库从2009年1月起，所收录的中国期刊数据不再分核心数据和非核心数据。[1] EI 对稿件内容和学术水平的要求 1、 具有较高的学术水平的工程论文, 包括的学科有: —— 机械工程、机电工程、船舶工程、制造技术等； —— 矿业、冶金、材料工程、金属材料、有色金属、陶瓷、塑料及聚合物工程等； —— 土木工程、建筑工程、结构工程、海洋工程、水利工程等； —— 电气工程、电厂、电子工程、通讯、自动控制、计算机、计算技术、软件、航空航天技术等； —— 化学工程、石油化工、燃烧技术、生物技术、轻工纺织、食品工业； —— 工程管理。 2、 国家自然科学基金资助项目、科技攻关项目、"八六三"高技术项目等。 3、 论文达到国际先进水平, 成果有创新。 EI不收录纯基础理论方面的论文。
EI 指的是 Engineering Index（工程技术索引）；这是供查阅工程技术领域文献的综合性情报检索数据库，涵盖领域：动力、电工、电子、自动控制、矿冶、金属工艺、机械制造、管理、土建、水利、教育工程等。EI 论文就是被EI检索收录的论文，EI 论文从宏观上看，是国际学术论文的一种，与sci、istp 构成国际三大学术检索工具，从这一点上来说，EI 论文是高于国内学术论文的，但 EI 论文有时候也需要区别对待，EI 论文不仅有期刊学术论文，还有会议论文。EI 会议论文是指：某篇学术论文被发表在某学术会议上，会议将论文成功提交到EI数据库进行检索。判断是否是EI会议论文有2个关键：1. 必须发表到某学术会议上（不能是期刊杂志社）; 2. 论文必须最终进EI数据库。如果一篇论文发表到某国际会议上，但最终论文没有没有进EI数据库，就不能称之为 EI 会议论文，而只是普通的会议论文。如果一篇论文发表到某期刊上（不是学术会议上），最终论文成功进入EI 数据库，也不能称之为 EI 会议论文，而是 EI 期刊论文。
据学术堂的了解, EI索引是国际论文标准,国际着名三大索引之一,《工程索引》(The Engineering Index,简称EI)创刊于1884年,是美国工程信息公司(Engineering information Inc.)出版的着名工程技术类综合性检索工具.EI每月出版1期,文摘1.3万至1.4万条;每期附有主题索引与作者索引;每年还另外出版年卷本和年度索引,年度索引还增加了作者单位索引.收录文献几乎涉及工程技术各个领域.例如:动力、电工、电子、自动控制、矿冶、金属工艺、机械制造、管理、土建、水利、教育工程等.它具有综合性强、资料来源广、地理覆盖面广、报道量大、报道质量高、权威性强等特点.
摘 要
由于无人值守变电站越来越多，这对电力管理部门在技术和管理上都带来了新的挑战。无人值守变电站的自动化、智能化的程度越来越高，各种在线监控系统也越来越多，对于信息化管理的要求也更高。因此亟待需要一个统一监控平台将电气设备、环境、图像、各种报警装置全方位直观展现，以便管理操作人员能快速、直观、便捷的查看到所需的实时或历史数据。本项目即是针对以上所列出的无人值守变电站运行管理的新挑战，通过基于虚拟现实(VR)技术的变电站远程统一智能监控平台的应用研究，来提高无人值守变电站的运行管理水平。
【关键词】虚拟现实 电力 智能 监控平台
1 引言
随着电力自动化技术的快速发展，越来越多的常规变电站改造为无人值守变电站，无人值守变电站的电压等级和范围越来越广，成为未来发展的必然趋势。在常规变电站改造为无人值守变电站以后，它实现了变电站运行的自动化、精度化，确保了对变电站事故的处理效率和准确性，进一步保障了 系统安全 ，减少了人员的误操作，减少了大量的运行值班人员，提高了劳动生产率，降低了成本，带动了企业科技进步。
但是无人值守的模式无论是在技术上还是管理上都对原有的模式带来了新的挑战。无人变电站的电压等级各站有所不同，设备型号复杂，对于管理运行人员熟悉设备的运行、维护和操作的要求高。并且无人值守变电站的自动化、智能化的程度越来越高，各种在线监控系统也越来越多，对于信息化管理的要求也更高。因此亟待需要将不同监控系统按照设备的真实场景进行统一、整合、分析，电气设备、环境、图像、各种报警装置能全方位直观展现，以便管理操作人员能快速、直观、便捷的查看到所需的实时或历史数据。
2 项目内容
本项目即是针对以上所列出的无人值守变电站运行管理的新挑战，通过基于虚拟现实(VR)技术的变电站远程统一智能监控平台(以下简称“平台”)的应用研究，来提高无人值守变电站的运行管理水平，如图1所示。
2.1 平台的功能
2.1.1 真实三维再现变电站场景
直观再现变电站的建筑、主控室、开关室及环境场景; 直观显示电气一次部分以及电气部分的实际连接;直观显示开关柜的位置、外观 ; 直观显示辅控设备的现场安装位置。
2.1.2 集中展示设备工况
3D实景中沉浸、快速、便捷地查看任意电气设备的相关数据、数值、图像，并可进行历史变化趋势的对应分析、判断。
与Scada系统融合――实时展示电气设备的Scada遥测、遥信数据，并统计开关跳闸次数、变压器调档次数及瓦斯保护动作次数;
与图像监测系统融合――实时显示现场监测图像;
与在线测温系统融合――实时显示在线温度;
与现场巡检系统融合――展示设备巡检历史记录。
2.1.3 自动灵活查看实时图像
双击场景中的设备，图像设备自动进行转向、对焦，颠覆传统人工查找摄像机、转动云台、聚焦等一系列繁琐动作;无需查找图像设备，可快速、便捷、准确地进行对应设备的远程外观察看、拍照、热红外成像测温、热红外拍照等一系列动作，并智能生成人性化的记录、 报告 等。
2.1.4 设备异常告警
整个三维场景中，每个设备模型会随着实时采集来的数据，智能判断设备工作状态是否正常;对于出现异常的，三维场景会自动将设备渲染成告警模式并定位，不断提示操作人员及时排除故障;解警后，可在设备数据面板中查看历史告警记录。
2.1.5 远程巡视
设定所需巡检的设备点以及关注的数据量、视频图像外观、热红外成像等必要的巡检信息，系统自动生成巡检路径;巡视人员通过平台随机或定时进行远程巡检，当进入已设定的巡检设备点时，系统将相关的设备相关在线监测数据，进行集中展示;对实时巡检的结果、过去时间短的变化趋势等进行正常与否进行巡视、判定，形成远程综合分析巡检结果记录，如图2所示。
2.2 基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台的特点
2.2.1 直观逼真
虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化、操作以及实时交互的环境。本平台中将通过三维模型忠实逼真地再现了安阳市北郊变电站场景，产生了沉浸式的交互环境。
2.2.2 统一管理
基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台可融合各种平台系统，展示其相应数据或图像，如Scada电气数据(遥信、遥测数据)、在线测温数据、辅助监控系统的视频图像等。
2.2.3 智能监控
基于虚拟现实(VR)技术实现的变电站远程统一智能监控平台融合数字视频监控、RFID无线识别、智能门禁、智能报警等多种监控方式：
整个三维场景中，每个设备模型会随着实时采集来的数据，智能判断设备工作状态是否正常。对于出现异常的，三维场景会自动将设备渲染成告警模式并定位，不断提示操作人员及时排除故障;
所有的图像、安防、消防、周界、门禁、温湿度、各种传感设备、三维一次电气设备及其附件的各种属性、数据、动作、变化规律，均可以作为告警条件，进行告警及组合告警触发。
2.2.4 智能远程巡检
优化目前传统的现场巡检模式，通过在该平台上设定巡检路线、巡检设备、巡检数据量、设备外观等不同巡检内容，巡视人员在定时或随机通过该平台上进行远程巡检，当进入巡检设备点时，系统将相关的设备相关在线监测数据，进行集中展示，并对实时巡检的结果、过去时间短的变化趋势等进行正常与否进行巡视、判定，形成综合分析结果记录，能远程、高效进行电气设备多系统、跨平台巡测，减少现场巡检频次，形成和现场巡检的高度互补、统一。
3 技术实现 3.1 3D建模技术
三维建模软件为3dMax，它是Autodesk公司开发的基于PC系统的三维动画渲染和制作软件，它功能强大，扩展性好。它适合制作建筑模型、物体动画模型以及人物动画模型等，可利用系统自带的材质库，或自制的贴图，来达到逼真的效果。
3DMax还可以将模型文件导出多种格式的文件，可用于 Java3D开发的引擎平台加载，如obj文件、3ds文件、mdl文件和smd文件等。
本平台引擎所适用的模型有obj、3ds和ms3d。基本场景静止模型采用obj文件格式;刀闸开合、门开合的动画采用3ds格式;漫游人物动画采用ms3d格式。
3.2 平台引擎技术
由于本平台采用B/S架构，所以平台引擎选择用Java3D 来实现VR技术。Java 3D是Java语言在三维图形领域的扩展，是一组应用编程接口(API)。客户端只需要使用标准的Java虚拟机就可以浏览，因此具有不需要安装插件的优点。而且Java3D是基于Internet的软件开发平台，它能将图形功能与Internet很好地集成在一起，因此它非常适用于开发基于网络的VR系统。
本平台算法有如下创新点：
(1)创新采用双视野模式展示变电站复杂场景中的人物/眼睛视野模式;更加直观，沉浸地再现变电站复杂真实场景，实现变电站复杂场景及电气设备、屏柜等多视角三维展。
(2)针对三维变电站场景地形的复杂性，改进传统2D启发式搜索A*算法，大幅度提升变电站复杂三维场景自动寻径的消耗时间。
(3)改进了三维变电站复杂场景中地面高低的检测算法，创新地增加了多维射线，来检测路面的高度信息，提高检验的精确性。
(4)根据变电站场景的复杂性、电气设备的布局复杂以及空间局限性，改进传统的AABB碰撞检测算法，采用动态AABB碰撞检测算法，大幅度提高碰撞检测的准确性。
(5)在变电站三维复杂场景中人物平滑移动，摒弃传统的BSP树，采用椭球体算法并添加滑动公式，实现碰撞后的平滑移动及电力巡检人物碰撞后的椭球体滑动处理。
3.3 系统接口技术
本平台与 其它 所需展示的系统接口程序采用Web Service模式。它是基于网络的、分布式的模块化组件，它执行特定的任务，遵守具体的技术规范，这些规范使得Web Service能与其他兼容的组件进行互操作。Web Services 利用 SOAP(简单对象访问协议)和 XML(Extensible Markup Language可扩展标记语言 )对这些模型在通讯方面作了进一步的扩展以消除特殊对象模型的障碍。XML是用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言，提供统一的 方法 来描述和交换独立于应用程序或供应商的结构化数据，可以用来标记数据、定义数据类型，是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言，非常适合 Web 传输。
本平台的一大功能是可以展示不同系统的实时参数，不同的系统有不同的编程方式，而且像Scada系统，数据量大，且实时性要求很高，接口程序需要设计的灵活、高效，扩展性好。
与Scada系统接口：Scada系统中有所有电力设备所有遥测、遥信数据，本平台需要快速、便捷的从如此庞大的数据量中检索出所需的数据是个难点
与变电站辅控系统接口：本平台需要从辅控系统中要快速便捷地检索出实时图像、及智能报警信号，而图像的文件一般比较大，快速流畅地在3D平台中展示是个难点。
预留与其它系统的接口：因为本平台可以融合其它多种系统平台的数据，所以要求它在扩展性上做到有足够的冗余设计。
4 结论
基于虚拟现实(VR)技术的统一监控平台三维系统采用先进的软硬件技术，在系统功能方面立足电力变电站智能化管理和安全运行的实际情况，解决了传统管理中很多人工难以解决的问题，同时面向变电站整体模块，克服过去各系统数据条块分割、人工关联的弊端，从变电站实际指挥、运行诊断、检修操作等实际使用的角度出发，实现变电运行设备数据准确及时的采集，电气设备、各种监控装置等真实位置场景及实时状态进行直观、立体、逼真的集中再现及变电站三维巡视的漫游、数据记录、外观记录、巡视分析报告录入等数据的直观、统一再现。规范了业务流程的管理，减少了人工和材料损耗，实现了信息数据及分析的自动生成，实现了变电运行的智能及集中化管理。
参考文献
[1]陈卓等.基于虚拟现实的变电站培训仿真巡视功能研究 [J].现代计算机(下半月版)，2010(09).
[2]张照彦等.虚拟现实在变电站仿真中的应用 [J].计算机仿真，2008，25(2).
身为一名资深的宅男，各种单机大作足以让我废寝忘食一整天。你想叫我去运动一下?果断的还不如继续我的游戏！但是你跟我说戴着VR眼睛做运动，没准我还会尝试一下！据外媒报道，美国公司 VirZoom 推出了一套将健身单车和 VR 设备与小游戏结合起来的健身设备，也许就是让宅男运动起来的终极解决方案。vr眼镜首先来看硬件，一个看上去非常不同的健身单车，把手被改造为游戏的控制器，另外一个控制的输入自然就是蹬自行车的速率了。但产品中并不包括 VR 的设备，你可以选用 Oculus，Playstation，甚至是 HTC 的产品。Widerun 是一套结合 VR 的自行车健身系统，设备本身就是一个让你能原地骑车的底座。与健身单车不同的是，要使用这套系统你需要一辆真正的单车。Oculus Rift 或者 Samsung Gear VR 都能与Widerun 适配，如果你不太适应 VR 眼镜也可以用电视机替代。要模拟真实的户外骑车体验，光让人看到是不够的，还要让使用者与环境产生交互才能让拟真感更强。vr眼镜这个被官方叫做“VR 控制器”的自行车，官方定价为 249.95 美元，提前预定能够打折到 199.95 美元。如果你在这个基础上再另外每月交 10 美元，还能够跟踪自己的骑行距离和消耗的卡路里。并且能够享受对战的功能，并且优先获得第三方开发的游戏。人与环境的交流体现在，Widerun 系统能监测你车轮的速度和转向，并相应地在 VR 中体现出来。例如当你往左拐的时候，画面中的你也会向左拐，头部的移动也会让你看到不同角度的风景。而环境与人的交流则体现在，当画面走向上坡的时候增加骑行阻力，阻力力度与坡度相应改变，最大功率下能模拟 80 公斤骑士上 15°坡的阻力。目前连接方式稍显繁琐，需要通过蓝牙无线连接底座和电脑，再通过 HDMI线连接电脑和 VR 设备(或电视)。也可以采用折中的方案，直接用蓝牙无线连接智能手机使用。vr眼镜Widerun 提供一系列不同的场景给骑行者选择，包括自然环境、城市街景、卡通和游戏环境等，根据众筹套餐的不同可能需要额外购买。这是一场科技宅跨时代的革命，想一想以后可以一边健身一边玩游戏，是不是很躁动！VR 设备成功地欺我们的眼睛，现在又用单车运动底座来欺自己的身体。
VR技术在高职教学中的应用论文
vr技术其实就是VR，中文的意思就是虚拟现实，虚拟现实技术是一种能够创建和体验虚拟世界的计算机仿真技术，它利用计算机生成一种交互式的三维动态视景，其实体行为的仿真系统能够使用户沉浸到该环境中。下面我整理的VR技术在高职教学中的应用论文，欢迎阅读收藏。
论文摘要: 多媒体技术、计算机网络技术的出现给传统的教学模式带来了革命性的影响，VR技术在高职教学中的应用，可以大大地提高教学质量，促进学生实践能力的发展和提高。
目前各大高校的办学规模均在逐步扩大，多个校区并存的现象已成为现实，加之各个校区地理位置又较远，原有的教学资源就显然不能满足教学的需要，尤其是实验课存在的问题更为突出。教育部《关子全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中指出要充分利用现代信息技术开发虚拟工厂、虚拟实验。因此将VR技术和职业教育结合起来就成为必要。VR技术进人高职院校能有效地营造教学环境和实验环境，提高学生掌握知识技能的能力。本文阐述VR技术在高职教育中的应用。
1．VR的概念和特征
VR(VirtualReality，虚拟现实)是利用计算机、电子技术、图像技术、传感器技术、多媒体技术、人机接口技术及仿真技术等多种科学技术发展起来的计算机领域的最新技术，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。虚拟技术是一门富有挑战性的交叉技术、前沿科学和研究领域。目前虚拟技术已涉及到军事、教育、医学、心理学、商业、影视等领域，是21世纪的重要发展学科。
虚拟环境是利用计算机生成并控制的，因此人处在利用VR技术创建的虚拟环境之中和真实环境是没有差别的。VR具有3个最突出的特性:沉浸性(IllusionofImmersion)、构想性(Imagination)和交互性(Interactivity)。
1)沉浸性(IllusionofImmersion)沉浸感是指用户在纯自然的状态下借助交互设备和自身的感知觉系统对虚拟环境的投人程度。虚拟世界给人一种身临其境的感觉。
2)构想性(Imagination)指借助虚拟技术可以使用户沉浸其中并获得新的知识，从而使用户深化概念和萌发新意。因此说VR可以启发人创造性思维，使抽象概念具体化。
3)交互性(Interactivity)人们可以通过使用专门的输人和输出设备(主要通过数据手套、头盔、数据衣等)以自然地方式(如自身的语言、动作等)和虚拟世界中的对象进行交互操作和交流。
2虚拟现实技术在职业教育中的应用
职业教育不仅要给学生传授文化知识，更重要的是让学生掌握专业技术和技能，强调学生的生产实践能力，培养学生的动手能力是职业教育的特色和重点。
VR技术在教学中的应用表现在以下几个方面:
(1)虚拟实验室。利用VR技术可以构建各种虚拟实验室，缓解高职院校实验教学资源不足的问题，推动实验教学的现代化发展，可以使学生足不出户完成实验，却可以获得和真实环境下一样的实验体会，加深对实验教学内容的理解。虚拟实验室还可打破时间和空间的限制，例如学生可以进人犯罪现场，了解案发过程，这是其他的实验方法无法比拟的。虚拟实验既可以缩短时间，又可以获得直观、逼真的.效果。
(2)虚拟实物。职业教学中的很多试验设备比较昂贵，更新换代又比较快，有些仪器又比较容易坏，这就增加了教学费用。利用虚拟技术就可以为学生制作“虚拟”设备。虚拟设备逼近客观事实，向学生揭示事物的本质。例如在机械制图教学中，很多机械元件不方便拆卸，利用虚拟实物，老师可以通过“移植”、“借用”等教学方式就很容易让学生看到现象和本质。
(3)模拟训练。利用VR技术结合多媒体技术可以构建虚拟的实习环境，在这个虚拟的环境中进行驾驶、维修等职业技能训练。在该环境中，学生可以反复练习，发现自己存在的问题，通过多次的训练，掌握正确的操作方法。
(4)虚拟过程。用VR的方法来展现一些现实生活中无法看到的变化过程。学生通过自己的实验来控制事物的变化过程，完成所学知识的构建。
3VR技术在高职教育中的意义
在VR中，基于自然方式的交互作用和个别化的学习环境提高了学生的学习兴趣，学生既是一个观察者，又是一个积极的参与者。学生的各种感觉与虚拟的学习环境相互联系和作用，这就激发了学生的学习兴趣，增强了学习的效果。
在VR环境下，学习者的各个感官都在和虚拟的外部世界发生着作用，学生完全沉浸于虚拟现实创造的学习环境中。例如我们在讲网络中的数据传输时，可以利用VR来实现，学生可以设置数据的格式、数据流动的方向和交换的方式等，这样学生对网络的数据传输的理解会更深人。
4结语
职业教育中引人VR技术，适应我国职业教育发展的需求。在学校经费不足的情况下，利用多媒体技术、实物仿真技术与VR技术结合的方法，建立虚拟的现代化实验室，缓解了实验设备不足的问题，同时也突破了传统的教学手段，构建了一种全新的教学模式。
VR技术作为一门新兴的科学技术，它还在不断地前进和摸索。但VR技术自身的优点使我们相信，在职业技术教育中，VR技术将有非常广阔的发展前景。
拓展阅读
简介
所谓虚拟现实，顾名思义，就是虚拟和现实相互结合。从理论上来讲，虚拟现实技术（VR）是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术就是利用现实生活中的数据，通过计算机技术产生的电子信号，将其与各种输出设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象，这些现象可以是现实中真真切切的物体，也可以是我们肉眼所看不到的物质，通过三维模型表现出来。因为这些现象不是我们直接所能看到的，而是通过计算机技术模拟出来的现实中的世界，故称为虚拟现实。
虚拟现实技术受到了越来越多人的认可，用户可以在虚拟现实世界体验到最真实的感受，其模拟环境的真实性与现实世界难辨真假，让人有种身临其境的感觉；同时，虚拟现实具有一切人类所拥有的感知功能，比如听觉、视觉、触觉、味觉、嗅觉等感知系统；最后，它具有超强的仿真系统，真正实现了人机交互，使人在操作过程中，可以随意操作并且得到环境最真实的反馈。正是虚拟现实技术的存在性、多感知性、交互性等特征使它受到了许多人的喜爱。
发展历史
1、第一阶段有声形动态的模拟是蕴涵虚拟现实思想的阶段
1929年，Edward Link设计出用于训练飞行员的模拟器；1956年，Morton Heilig开发出多通道仿真体验系统Sensorama。
2、第二阶段虚拟现实萌芽阶段
1965年，Ivan Sutherland发表论文“UltimateDisplay”（终极的显示）；1968年，Ivan Sutherland研制成功了带跟踪的头盔式立体显示器（HMD）；1972年，NolanBushell开发出第一个交互式电子游戏Pong。
3、第三阶段虚拟现实概念的产生和理论初步形成阶段
1977年，Dan Sandin等研制出数据手套SayreGlove；1984年，NASA AMES研究中心开发出用于火星探测的虚拟环境视觉显示器；1984年，VPL公司的JaronLanier首次提出“虚拟现实”的概念；1987年，JimHumphries设计了双目全方位监视器（BOOM）的最早原型。
4、第四阶段（1990年至今）虚拟现实理论进一步的完善和应用阶段
1990年，提出VR技术包括三维图形生成技术、多传感器交互技术和高分辨率显示技术；VPL公司开发出第一套传感手套“DataGloves”，第一套HMD“EyePhoncs”；21世纪以来，VR技术高速发展，软件开发系统不断完善，有代表性的如MultiGen Vega、Open Scene Graph、Virtools等。
分类
VR涉及学科众多，应用领域广泛，系统种类繁杂，这是由其研究对象、研究目标和应用需求决定的。从不同角度出发，可对VR系统做出不同分类。
1、根据沉浸式体验角度分类
虚拟现实沉浸式体验分为非交互式体验、人——虚拟环境交互式体验和群体——虚拟环境交互式体验等几类。该角度强调用户与设备的交互体验，相比之下，非交互式体验中的用户更为被动，所体验内容均为提前规划好的，即便允许用户在一定程度上引导场景数据的调度，也仍没有实质性交互行为，如场景漫游等，用户几乎全程无事可做；而在人——虚拟环境交互式体验系统中，用户则可用过诸如数据手套，数字手术刀等的设备与虚拟环境进行交互，如驾驶战斗机模拟器等，此时的用户可感知虚拟环境的变化，进而也就能产生在相应现实世界中可能产生的各种感受。
如果将该套系统网络化、多机化，使多个用户共享一套虚拟环境，便得到群体—虚拟环境交互式体验系统，如大型网络交互游戏等，此时的VR系统与真实世界无甚差异。
2、根据系统功能角度分类
系统功能分为规划设计、展示娱乐、训练演练等几类。规划设计系统可用于新设施的实验验证，可大幅缩短研发时长，降低设计成本，提高设计效率，城市排水、社区规划等领域均可使用，如VR模拟给排水系统，可大幅减少原本需用于实验验证的经费；展示娱乐类系统适用于提供给用户逼真的观赏体验，如数字博物馆，大型3D交互式游戏，影视制作等，如VR技术早在70年代便被Disney用于拍摄特效电影；训练演练类系统则可应用于各种危险环境及一些难以获得操作对象或实操成本极高的领域，如外科手术训练、空间站维修训练等。