虚拟现实与人工智能技术 图片 2 一、虚拟现实与人工智能定义及特点 （一） 虚拟现实的特征及关键技术 虚拟现实技术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。是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景 和实体行为的系统仿真，能够使用户沉浸到该环境中。 虚拟现实是一种环境，是高度现实化的虚幻。在其应用的领域中，为能 领域中，为能 达到虚拟现实这种环境而综合运用计算机图形学、图像处理与模式识别、计 算机视觉、计算机网络／通信技术、语音处理与音响技术、心理／生理学、 感知／认知科学、多传感器技术、人工智能技术以及高度并行的实时计算技 术等多方面技术，营造出一个虚拟环境（ Virtual Environment ）。这些技 术统称为虚拟现实技术。 3 1 ．虚拟现实的特征 （ （ 1 ）多感知性 指除一般计算机所具有的视觉感知外，还有听觉感知、 触觉感知、运动感知，甚至还包括味觉、嗅觉、感知等。理想的虚拟现实应 该具有一切人所具有的感知功能。 （ 2 ）存在感 指用户感到作为主角存在丁模拟环境中的真实程度。理想 的模拟环境应该达到使用户难辨真假的程度。 （ 3 ）交互性 指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈 的自然程度。

AR：AR既增强现实（Augmented Reality），也有对应VR虚拟现实 一词的翻译称为实拟虚境或扩张现实，是指透过摄影机影像的位 置及角度精算并加上图像分析技术，让屏幕上的虚拟世界能够与 现实世界场景进行结合与交互的技术。这种技术于1990年提出。 随着随身电子产品运算能力的提升，增强现实的用途也越来越广。 • VR：VR既虚拟现实（Virtual reality），简称虚拟环境，是利用电 创造了新的环境和可视化，物理实体和数字对象共存并能实时相 互作用，以用来模拟真实物体。混合了现实、增强现实、增强虚 拟和虚拟现实技术。混合现实是一种虚拟现实（VR）加增强现实 （AR）的合成品 。 • XR：XR是指通过计算机将现实世界与虚拟世界相融合，创造一个 虚拟的人机交互环境。 XR是VR（虚拟现实）、AR（增强现实）、 MR（混合现实）等技术的总称。 关 键 概 念 定 义 全 球 A R / 与人联系、放松身心。有了参加聚会的机会，以及 在现实中做任何你能想象到的事情，这个梦想如今 已近在咫尺。如今，元宇宙正开启，它是互联网走 向去中心化的下一个进化阶段，它将利用增强现实 (AR) 和虚拟现实 (VR)及混合现实（MR）实现。AR 将数字信息叠加到现实世界环境中，通过数字元素 增强对现实世界的感知；VR通过屏蔽物理世界，创 造出完全沉浸式的计算机生成环境；而混合现实 (MR)

直播互动课堂：高清、低时延、无卡顿互动体验 • 虚拟现实教育云平台：依托某县联通虚拟现实教育云平台，整合多种教 育 信息化资源。 • 智能教学评测与管理： 利用 AI 技术采集 课堂中各类行为数据，进行高 效 • 精准的教育教学评测，从而提高教学质量。 • 智能校园管理：远程管控、本地快速联动 5G 校园应用 远程互动教学 虚拟现实沉浸式教学 教育终端 云化 MCU 5G 1. 学校虚拟现实教学场景 VR 学科教室 / 学校展示中心 STEAM 教学 / 创客教室 / 编程教 学 2. 虚拟现实科学研究 虚拟现实物理实验室 虚拟现实化学实验室 3. 实训教学场景 开放式灵活制课 与全国教师共享优秀课程 4. 虚拟现实泛教育 社会化培训 在线教学 5G+ 虚拟现实教育云平台提供分布式部署及多场景访问能力。 应用场景

2017 （ 2690 份问卷， 93.1% 来自美 国） | 18 美国施工企业正在尝试的信息技术包括：无人机、预制 / 模块化、 360 度摄 影 / 摄像、三维扫描仪、智能设备、虚拟现实、增强现实、三维打印机、 穿戴 设备、现场传感器等 美国 BIM 产品应用 JBKnowledge 施工技术报告 2017 （ 2690 份问卷， 93.1% 来自美 国） | 19 国家技术政策 “ 十三五”： 智慧建造的起步阶段 | 40 智慧建造是一个新的概念，是指在建造过程中，充分应用 BIM 、 GIS 、物联网、大数据、 人工智能、移动通讯、云计算及虚拟现实等信息技术与机器人等相关设备，通过人机交 互、感知、决策、执行和反馈，尽可能地解放人力，从体力替代逐步发展到脑力增强， 提高工程建造的生产力和效率，提升人的创造力和科学决策能力。 智慧建造是大数据、人工智能等信息技术和智能设备与工程建造技术的深度融合与集成。 智慧建造技术 | 41 智慧建造与信息技术 n 信息技术的贡献 “ 感知 ”：借助物联网和虚拟现实等技术，起到扩大人的视野、扩展感知能力以及增强人的某 部分技能。 “ 替代 ”：借助人工智能技术和机器人等设备，来部分替代人，帮助完成以前无法完成或风险

元宇宙，对未来数字世界的向往 扎克伯格与马化腾的期待 元宇宙已来：游戏与电影 互联网就是元宇宙：立体互联网与价值互联网 ［专栏］ 从地球村到元宇宙：未来的诞生 第二章 比真实还真实：元宇宙四象限 从虚拟现实到实时的真实 如何创造亦真亦幻的世界 这是我们要的未来吗 元宇宙四象限：线上应用、线下应用、虚拟世界、镜 像世界 ［专栏］ 元宇宙时代，技术长什么样 第三章 你所知的第一个元宇宙：维基知识之城 未来几年，互联网创新的主要引爆点在哪里？分歧似乎在 渐渐消失，元宇宙已经成为全球追逐的科技热点。 不错，以前的各种新科技概念，比如区块链、人工智能、 3D打印，至少是明确而具体的。直观上看，元宇宙有社交、游 戏元素，集成了虚拟现实（VR）、区块链、5G、云计算、数字 孪生、人工智能、NFT、边缘计算……甚至还有脑机接口等前沿 创新技术，你很难用一种有普遍共识的概念阐释去描述这种正 在发生的创新趋势。 其实，我们可以先从我们追求的数字体验效果说起。 扎克伯格向我们展示的未来是，当你带上虚拟现实（VR） 头盔，你将进入一个与现在的互联网不一样的数字世界——它 看起来像实体世界一样真实，你可以“走入”其中。更重要的 是，你的感觉远超现实，就像看电影一样，可以感受到强烈的 喜怒哀乐。物理的限制完全消失了。你可以有你想要的任何超 能力。 是的，虚拟现实这个存在已久的技术领域代表着元宇宙的 一种可能性。元宇宙是虚拟现实，这个想法可能已经在扎克伯

多媒体互动教学主要通过教师教学现场的视频、音频流结合同步浏览课件命令，形成教学资源流，利用 5G 网络实时传送到远端学生的电脑上，学生 可 以及时通过举手提问、共享教师端程序、文字交流等方式实现远程互动教学。 虚拟现实中的教室打破时空限制，让异地师生通过音视频实时交互，如同置身于同一课堂之中，能够解决实际应用场景中的技术问题，师资力量不足 问题，提升教学能力。 2.2.2 智慧教学— 教师应用 6/8 全面贴合，大有可为 对本节课的授课老师进行评价，两者相结合的数据就可以供教务部对该授课老师进行授课质量评估与指导，从而逐步改善和 提高教师的授课水平。 2.2.3 智慧教室— VR 教室 1/2 VR 沉浸教室：是指将沉浸式虚拟现实技术（ VR ）与教学相融合，以优质教学资源为核心，集 5G 、终端、应用系统、平台、内容于一 体， 为学生创设接近真实的学习环境，将抽象概念具象化，为学习者打造高度开放、可交互、沉浸式的三维学习环境。 5G+ 应用展望 智能教学评测与管理 创客教室 虚拟现实教育 AI 教育教 学 校务管理 智慧图书馆 智能考勤 教学大数据 5G 校园智 能 化管理 远程互动教学 远程互动教学 虚拟现实沉浸式教学 AI 教育教学评 测 校园智能化管理  直播互动课堂：高清、低时延、无卡顿互动体验  虚拟现实教育云平台：打造中国联通虚拟现实教育 云平台，整合多种教育信息化资源。  智能教学评测与管理：利用

等业务在未来园区的应用 XR 通过计算机实现真实与虚拟相结合，打造一个人机交互的虚拟环境，是 中国电子节能技术协会 绿色全光网络专业委员会 10 10 VR（Virtual Reality，虚拟现实）、AR（Augmented Reality，增强现实）、MR （Mixed Reality，混合现实）等多种技术的统称。XR 等沉浸式的业务兴起，对 园区数字基础设施提出了更高的挑战，要求有更高的带宽和更低的时延等。XR/ 10Gbps 时延 5 ~ 20ms 1 ~ 20ms 国家大力支持虚拟现实等新技术的落地。2022 年 11 月，工业和信息化部、 教育部、文化和旅游部、国家广播电视总局、国家体育总局印发了《虚拟现实与 行业应用融合发展行动计划（2022—2026 年）》（工信部联电子〔2022〕148 号）， 提出了虚拟现实（包含增强现实、混合现实）是新一代信息技术的重要前沿方向， 是数字经济的 是数字经济的重大前瞻领域，将深刻改变人类的生产生活方式。行动计划提到需 提升我国虚拟现实产业核心技术创新能力，激发产业服务体系创新活力，加快虚 拟现实与行业应用融合发展，构建完善虚拟现实产业创新发展生态。并在网络传 输技术部分明确提到“推动 5G、千兆宽带等对虚拟现实的适配，构建全场景实 时宽带通信能力，探索面向虚拟现实业务的云网边端算力协同架构，加快研究端 到端、精细化、差异化网络传输运维与体验质量评估体系。”

 以“一体化运营”为核心，数字工厂建设与业务流程高度融合，实现业务全流程的自 动化、智能化。 • 生产管理 • 应急管理 • 培训管理 • 设备管理 • 消防管理 • 三维地理信息系统 • 虚拟现实系统 • SCADA • DCS • CCTV • 火灾报警 • 生产数据 • 数字化交付成果 • 设备基础信息 • 地理信息基础数据 静态数据 动态数据 一体化 运营 可视化 数字工厂设计思路 流程建模 系统集成 数据管理 统一入口 统一认证 服务管理 信息安全 故障安全 系统安全 数据安全 一体化平台连通基础设施和数字化应用的桥梁。 • 集成 GIS 、三维可视化 和虚拟现实技术 • 为数字化油田应用提供 基础的油田场景、设备 设施、工艺流程的三维 可视化及空间分析能力。 • 数字油田系统内部各 子系统各模块各功能 之间以及与外部系统 之间，根据实际的业 务流程和工作流程， 可视化生产控制 3 、功能建设 以数字工厂大场景为基 础，配合背景音乐，专业解 说，制作企业宣传动画。 生动介绍项目建设情况， 各装置区基本情况。同时配 合虚拟现实技术，将现场施 工情况以动画的形式展示， 达到超自然的效果。 提升企业信息化水平， 提高企业形象。 宣传、规划 3 、功能建设 宣传、规划 3 、功能建设 • 2.2

5G的目的是做到和光纤一样快速、可靠，同时以 更低的成本、更高的灵活性提供相同的容量。相 较于之前的移动通信技术，5G将改善移动宽带服 务的交付，支持大量广泛的新解决方案。这些方 案包括基于人工智能、自动化运营、虚拟现实和 无人机的数字化能力，将利用5G网络大幅提升工 作效率和加快创新。 1. 《物联网报告：物联网技术发展如何主流企业和消费者》(IoT Report: How Internet of Things 任何客户服务。 融合5G与物联网：步入智能制造快车道 | 5 例如，配备增强现实/虚拟现实头戴式装置的工 人将在工厂车间自由移动，随时与5G网络保持连 接。他们能够一边与物联网设备和数据交互，一 边对直至最终产品的每一流程进行三维仿真。设 计或规划方面的细微错误可能造成重大代价，增 强现实/虚拟现实能够通过仿真发现潜在错误， 这只不过是该系统宝贵属性的一个方面。 为了将5G网络融入数字化战略，企业可以按需要

识别技术实现物理世界与信息世界的 无 缝连接 • 大数据技术 对林业的数据进行专业化处理，包括林 业系统信息共享、业务协同与林业云的 高效运营， 以及林业资源监测管理、 应 急指挥、远程诊断等管理服务。 • 虚拟现实技术 利用虚拟现实技术复制、仿真现实世 界或假想世界，构造近似现实世界的 虚拟世界，用户通过与虚拟世界的交 互，体验对应的现实世界，甚至影响 现实世界。 • 移动互联网技术 基于 3G 、 4G 技术的网络系统为智 数据关联和生长 活化数据安全与隐私保护 海量数据清洗 关联数据动态建模 数据进化理论 支撑服务层 通用技术 SOA 云平台 智能搜索引擎 专用技术 可视化与仿真技术 时空信息实时接入与动态管理 虚拟现实增强现实技术 运行管理的数据分析与支撑平台 空天地融合的智慧林业信息共享 个性化智能门户技术 动态运行数据呈现与服务 多维协同服务平台 以人为中心的智慧林业公共服务 网络监管工具与平台