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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

虚拟现实，英文名为Virtual Reality，简称VR技术。这一名词是由美国VPL公司创建人拉尼尔（Jaron Lanier）在80年代初提出的，也称灵境技术或人工环境。作为一项尖端科技，虚拟现实集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机生成的高技术模拟系统，它最早源于美国军方的作战模拟系统，九十年代初逐渐为各界所关注并且在商业领域得到了进一步的发展。这种技术的特点在于计算机产生一种人为虚拟的环境，这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三维数字模型，并编制到计算机中去生成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉的综合可感知的人工环境，从而使得在视觉上产生一种沉浸于这个环境的感觉，可以直接观察、操作、触摸、检测周围环境及事物的内在变化，并能与之发生“交互”作用，使人和计算机很好地“融为一体”，给人一种“身临其境”的感觉。

国内外研究现状

在我国虚拟现实技术的研究和一些发达国家相比还有很大的一段距离，随着计算机图形学、计算机系统工程等技术的高速发展，虚拟现实技术已经得到了相当的重视。国家科委国防科工委部已将虚拟现实技术的研究列为重点攻关项目，国内许多研究机构和高校也都在进行虚拟现实的研究和应用并取得了一些不错的研究成果。 北京航空航天大学计算机系也是国内最早进行VR研究、最有权威的单位之一，其虚拟实现与可视化新技术研究室集成了分布式虚拟环境。 清华大学国家光盘工程研究中心所作的“布达拉宫”，采用了QuickTime技术，实现大全景VR制；浙江大学CAD＆CG国家重点实验室开发了一套桌面型虚拟建筑环境实时漫游系统。

美国是虚拟现实技术研究的发源地，虚拟现实技术可以追溯到上世纪40年代。最初的研究应用主要集中在美国军方对飞行驾驶员与宇航员的模拟训练。然而，随着冷战后美国军费的削减，这些技术逐步转为民用，目前美国在该领域的基础研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面。在欧洲，英国在VR开发的某些方面，特别是在分布并行处理、辅助设备(包括触觉反馈)设计和应用研究方面。在欧洲来说是领先的。英国Bristol公司发现，VR应用的交点应集中在整体综合技术上，他们在软件和硬件的某些领域处于领先地位。英国ARRL公司关于远地呈现的研究实验，主要包括VR重构问题。他们的产品还包括建筑和科学可视化计算。日本的虚拟现实技术的发展在世界相关领域的研究中同样具有举足轻重的地位，它在建立大规模VR知识库和虚拟现实的游戏方面作出了很大的成就。

2. 研究的基本内容

本设计采用3DS MAX为设计软件构件地区场景虚拟南京信息工程大学校门场景，并利用AE和PR软件进行各种自然天气现象动画的渲染制作：首先全面了解虚拟地区场景的主要构成；其次运行3DMAX设计虚拟地区场景；最后利用AE软件对场景进行渲染，然后进行各种自然天气的特效制作并合成。

之后利用PR软件对文件进行剪辑和配音。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

方案拟定：

基于上述的分析，选用三维图形软件3ds max建立对象的几何模型绘制南京信息工程大学校门场景的框架，再利用ae，pr软件进行各种类型自然天气动画的制作与渲染以及剪辑和配音。

4. 参考文献

[1]陈浩磊，邹湘军，陈燕，刘天湖．虚拟现实技术的最新发展与展望[j]．中国科技论文在线，2011，6(1)：1-14．

[2] forley j d. interfaces for advanced computing [j]. scientific american, 1987, 257(4): 127-135.

[3]范秀敏，马登哲，何其昌．数字化设计创新 驱动vr/ar发展[j]．中国制造业信息化，2006，2006(16)：50-52．