「钱学森给vr取名灵境」钱学森给VR取名灵境中国味作文

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虚拟现实的“灵境”，是人机交互方式的重要变革

都大伟 随着“云宇宙”概念的火爆，与之密切相关的另一个概念“虚拟现实”也再度燃起一波热度。一则“钱学森30年前给虚拟现实技术取名‘灵境’”的新闻，就让大众看到了中国科学家的浪漫。 “灵境”虚拟现实，是一种人机交互的方式。要理解虚拟现实，要把它放在人机交互技术的发展历程中去理解。只有理解了人机交互的 历史 ，才能明白虚拟现实如何而来，才能明白虚拟现实在这一链条上处于什么地位——“灵境”几时有？ 人类与机器最早的交互方式，可以追溯到打孔机。人类第一颗氢弹的爆炸和第一颗卫星的上天，都离不开这种笨重的、能在纸带上打出一个又一个黑点的机器。不过，由于打孔机有着极为苛刻的环境要求和条件限制，所以这一阶段的人机交互仅限于航天、军事等领域。键盘的发明是人机交互方式的又一次变革，这种人机交互装置相对而言较为小巧，降低了人机交互的门槛，人机交互随之也被推广到商业、工业设计和工业生产等领域。 然而，此时的人机交互依然并没有在大众中得到普及。常人要和计算机交互，必须输入字符串指令，这需要经过专门的学习，仅此一道门槛便把大多数普通人拒之于人机交互的门外。改变这一现状的，是20世纪80年代计算机图形化界面的出现。普通人通过更加简单的操作便可以与计算机交互，此次划时代的人机交互变革也让计算机真正走入了千家万户，走进了大众。20世纪90年代普及的互联网和大数据，都是在这种图形化界面的基础上兴起的。 到了21世纪，一种新的人机交互方式——多点触控技术诞生。多点触控技术带来了移动互联网的革命。今天。智能手机逐渐成为每个人须臾不可分的“外挂器官”，便是源于至今都在发挥作用的人机交互方式。 那么，下一代的人机交互方式会是什么？或者说，接下来人机交互方式的变革点会在哪里？虚拟现实很有可能是其中的一种选择。迄今人机交互方式的历次变革，一直呈现着机器“小型化”、操作“简单化”的趋势，与人脑交互的机器越来越轻便，人们操作机器的门槛越来越低。但是，目前所有的人机交互方式，依然都需要依赖于实体的机器。虚拟现实则让大众在不需要直接接触到实体机器的情况下，就可以直接和虚拟世界进行交互，这让虚拟世界的信息可以更自然、更深度地融合到个体的生活中。从“抛弃机器”这个角度来讲，虚拟现实不仅仅是人机交互方式的变革，还是人机交互方式的革命。2016年起，虚拟现实的技术已逐渐得到普及化，因此2016年也被称为“虚拟现实元年”。 虚拟现实不仅仅是一种“抛弃机器”的革命，还是一种认知革命。在人类的历代认知工具中，最早的壁画、书籍帮助人类认知简单初级的信息，而后的摄像机帮助人类认知更接近于真实世界的光影信息，目前的计算机则能帮助人类认知到更精丰富的信息。下一代的认知工具——虚拟现实则能够让人们通过各种可穿戴设备认识甚至创造出虚拟环境的事物信息。最大化接近于真实世界的信息，不仅能被看到了，还能被轻而易举地创造出来了，这就是虚拟现实在信息认知上的一大质变。 目前，人们最熟知的虚拟现实应用领域，是 游戏 领域。实际上不止于此，我们普通人在日常生活的点点滴滴中已经在不自觉地使用虚拟现实。比如VR室内装修——通过模型库搭建出一个虚拟的房间，个体佩戴虚拟头盔就可以“身临其境”地进入虚拟房间去观察和体验。虚拟现实也已经进入到了社交领域、电商领域和直播领域。今天，人们足不出户便能观察到许多商场内的购物环境，观察到演奏会现场的360度直播。 未来，虚拟现实将成规模地被应用于教育领域中，这也被视为虚拟现实最能够大显身手的领域之一。今天，已有一些应用了虚拟现实技术的系统开始在教育领域崭露头角，比如可以模拟实验环境的桌面虚拟现实（PCVR）系统、有助于体验式教学的沉浸式虚拟现实系统、把真实环境和虚拟环境结合在一起的增强式虚拟现实系统，以及利用了远程网络以促进分布式教学的分布式虚拟现实系统。我们有足够理由相信，上述系统将在不远的未来被推广到教学一线，为广大教师所用。 虚拟现实，这个八十多年前起源于科幻小说的概念，正在逐步变成现实。这一“灵境”，是人机交互方式的重要变革——但它会是人机交互方式变革之旅的终点吗？这是一个值得回味的问号。

虚拟现实是什么？求解答

Virtual Reality，简称VR，是近年来出现的高新技术，也称灵境技术（我国著名科学家钱学森翻译）。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。 应用： ▪ 医学 ▪ 娱乐 ▪ 军事航天 ▪ 室内设计 ▪ 房产开发 ▪ 工业仿真 ▪ 应急推演 ▪ 文物古迹 ▪ 游戏 ▪ Web3D ▪ 道路桥梁 ▪ 地理 ▪ 教育中 ▪ 演播室 ▪ 水文地质 ▪ 维修 ▪ 培训实训 ▪ 船舶制造 ▪ 汽车仿真 ▪ 轨道交通 ▪ 能源领域 ▪ 生物力学 ▪ 康复训练 ▪ 数字地球 ▪ 虚拟现实

钱学森之问的根本原因是因为什么

钱学森之问的根本原因是因为：各种复杂的社会原因。

拓展：

钱学森是世界著名科学家，空气动力学家。在做出“两弹一星”的科研贡献后，钱学森学习、思考和研究的脚步不停：他写信建议发展“电动汽车”，将虚拟现实翻译为“灵境”，甚至大胆提出“人类渴望的宇宙航行的时代真正开始了”，不少科学预想在今天正逐渐成为现实。

钱学森的科学预想正逐渐成为现实

1、新能源汽车

新能源汽车如今穿梭于大街小巷，产业发展如火如荼。早在上世纪90年代，钱学森就写信向国家建议要下定决心搞电动汽车。汽油和柴油都属于不可再生的自然资源。钱学森认为，21世纪，环境保护将是十分重要的问题。1992年，钱学森写信建议发展新能源汽车。

信中说，“在此形势下，我们绝不应再等待，要立即制订蓄电池能源的汽车计划，迎头赶上，力争后来居上。”钱学森还结合当时电池工业现状，分析了氢化物—镍蓄电池汽车的行驶里程，充一次电后，“可达250至300公里，是可以进入实用的。”

1993年，钱学森又再次提出，“民用汽车一定要电气化，用蓄电池。而在‘863’中我们已突破氢化物，镍电极电池，已在开发中。那为什么不立即下决心搞电动汽车，跳过汽油车这一阶段？”

2、虚拟现实

VR技术即虚拟现实技术如今已为人熟知。早在30多年前，钱学森就已关注到VR技术，并为VR取名为“灵境”。

1998年6月18日，87岁的钱学森写了一篇短文《用“灵境”是实事求是的》，其中写道：“我们传统文化正好有一个表达这种情况的词‘灵境’；这比‘临境’好，因为这个境是虚的，不是实的。”

钱学森图书馆的研究人员说，从20世纪80年代起，钱学森就关注人工智能领域，90年代起，又在研究人工智能基础上关心VR技术的研究进展，他在人工智能领域的观点可总结为“人机结合、以人为主”。

在1990年的一次系统学讨论班上，钱学森提醒当时进行人工智能的研究人员，具体处理的还是一些非常简单的问题，说不上什么智能。“解决这个问题的途径是人与机器的结合。”

数字媒体艺术的发展历程与应用前景

数字媒体艺术的发展历程有人说，艺术是社会的镜子。社会什么模样，艺术就该有所反映。当电脑和各种科技成为我们生活中不可缺少的

工具，视觉艺术工作者开始以电脑和数字科技取代纸和笔，一种被广泛称为数字媒体的新艺术形式应运而生。

计算机的出现对人类的影响和意义超乎想象，无论是在人类的科技史还是在艺术史上，都是划时代的里程碑。就数字绘图而言，最先出现

的是工程图而非艺术品。同任何艺术设计形式的发展过程一样，在满足了功能需求之后，人们不自觉的开始了对数字化创作的艺术追求。在

1963年之前，人们称一些科学技术人员用数学算法和电子设备形成的图形图像作品为“电脑绘画”。1968年，首届计算机美术作品巡回展自伦

敦开始，遍历欧洲各地，最后在纽约闭幕，从此宣告了计算机美术成为一门富有特色的应用科学和艺术表现形式，开创了艺术设计领域的新天

地。

从20世纪70年代开始，《计算机

美术》、《电脑绘画》等书刊在西方工业发达国家应运而生。以电脑画家为职业者也在这一时期出现。20世纪80年代以来，由于电脑硬件

和软件技术的日益进步，数码设计与绘画的制作水平也有了显著提高。简单的数值计算作图程序逐渐向丰富的二维图形图像系统和三维动画系

统发展。

20世纪90年代之后，随着电脑图

形学和电脑产业的发展，数码设计与绘画在世界各地广泛普及的事例则不胜枚举。许多国家从小学到大学都有不少学生能用电脑创作数码

设计与数码绘画作品，电脑多媒体和网络技术的介入使数码设计与数码绘画不再仅限于用平面硬拷贝（纸张、幻灯片和照片）的形式展览与交

流，而拥有了更加丰富、高效的创作与观摩的手段,我们把它称为数字媒体艺术。而除了数码设计与绘画之外,数字媒体艺术还是一种可以编辑

、剪辑、重组和解构运动影像的艺术,这一点使它和电影艺术非常接近。因此，数字煤体艺术还可以归纳为一种能够综合其他各种具有时间性的

媒体,如电影、动画、录像、声音的“综合艺术”,特别是数字媒体艺术还可以通过“互动”的手段与网络相结合,使得观众和作品的“距离感”

消失,达到更丰富的艺术体验。

从艺术交流与传播的角度来看，数字媒体艺术的产生与发展使传统的艺术数码油画《地中海风光》，作者：李真。传播与交流方式发生革

命性的转变，艺术交流的方式与传播也从过去的封闭、个人与个人转变到现在的全球化和互动化，文化的传播也跨越了国际。因此，数字媒体

艺术将成为网络时代艺术与传播的主要媒介形式。

数字媒体艺术的传统与现代

体现民族性、世界性、综合性文化传统是传统文化的精髓，影响贯穿于一切传统文化之中，它支配着中国人的行为、思想以至灵魂。它是

不变的，或者是极难变的。文化传统是稳定的、恒久单一的。传统文化符号是民族精神最重要的表现形式，构成民族文化的话语系统。

数字媒体艺术体现传统与现代的有机结合，将推动文化传统、文化艺术的全球化发展，同时进一步加快我国文化多元化的进程。如果善于

将传统文化符号与现代设计相结合，对思想传达的形式和内容方面大胆展现民族的、民间的、乡土的、传统的各种象征与神话表述，在保持本

民族传统艺术风格的同时，融入国际通用的设计语言及现代设计理念，能使设计获得强大的精神支撑和生命力。

因此，民族传统艺术与现代设计语言的完美结合，是我国数字媒体艺术走向世界，得到世界文化认可的重要途径。

越是全球化越需要民族个性的深入发掘。所以，要不断追求具有国际化语言和中国本民族内涵的数字媒体艺术设计新思路。“具有中国特

色”的文化艺术将在中国人的精神与感官世界崭露头角。

网络化、科技化、信息化的现代社会对于传统文化符号带来了巨大的冲击，同时也给其带来了新的发展的机遇。新的观念与思维方式的导

入为我们重新审视传统文化观念提供了更多的思考方向，新技术、新材料的出现也为我们传统文化符号的再设计提供了更多的可能性。

同时，我们对待传统与现代态度上，应该是批判的继承，将传统的元素打散后转化为现代元素，融入现代设计的细节中，从而即发展了传

统又创新了现代。

随着数字媒体艺术的发展，以及人们对艺术民族性认识的深入，只有在积极吸收外来文化的基础上，不断发展民族艺术，才能使艺术作品

具有真正的世界性。艺术的民族性是指运用本民族的独特的艺术形式、艺术手法来反映现实生活，使文艺作品有民族气派和民族风格。具有民

族性特点的艺术作品立足于本民族的文化艺术传统及审美意识，采用传统艺术形式创作，主要表现本民族人民群众的生活、思想感情、愿望和

艺术审美情趣。

因此，只要各民族间的交往存在，艺术的交流就不可避免地会存在。艺术的民族性只有在与他民族的交往中，在世界艺术的舞台上展现自

己的美丽，并不断改变自己，才能使传统文化得到延续和永存。

同时，艺术的综合性也是数字媒体艺术发展的重要内容。要注重不同艺术形式的相互关联，更要注重艺术与其他学科关联。要善于将各种

媒体表现形式结合，熟悉各种艺术的特点，做综合的艺术，而不是单一的。未来各种艺术走向融合，互相作用。数字时代的技术让数字媒体艺

术发展成为可能。应逐渐走向艺术的综合推进，未来的作品对综合性要求将越来越高。单一的学科制已经不能满足未来的艺术和科学技术作品

的创作需要。2008年奥运会开幕式就是一个具有开拓精神和意义的表演，将推动数字媒体艺术走向一个新的高度，开辟一个新的时代。

我国数字媒体艺术的发展

必须是艺术与技术的融合数字媒体艺术必须富有艺术文化的底蕴在数码技术完善的今天，提到数码设计早已不是什么新鲜的事，随便打开

手边的一本书就会发现在版式设计、时装发布、广告、音乐图像、数字电影、网页设计等各个领域，数码设计和绘画随处可见。数码设计正在

被越来越多的人们所接受，正在成为一种大众化的、平民化的艺术形势。无疑，数字媒体艺术以它自身特有的方便、视觉效果丰富等特点带给

人们极大的愉悦。但科技在给人们便捷与欢娱的同时，也存在一些问题。如：有些数字媒体艺术作品对文化和艺术情感表现得尤为匮乏。艺术

的精粹，包涵着深刻的文化积淀、民族的心理情感、风俗习惯、审美观念及审美情趣，使人们的心理情感交流上引发极强的亲和力，产生心灵

的共鸣。新生的数字媒体艺术作品创作是在科技和工业的基础上发展起来的，在美学情感上缺乏文化基础，在内容和表现形式上有较大的局限

，使人产生在文化遗传上的陌生和疏远。

数字媒体艺术只有在创作的表现过程中，不断的吸收不同文化，各学科领域的相互补充、借鉴，才是数字媒体艺术发展的根本，才能使创

作的作品具有艺术性。结合民族的优秀传统文化和艺术形式是不断充实数字媒体艺术的魅力和生命力所在。所以，要用民族的文化艺术来丰富

数字媒体艺术创作，以弥补数字媒体艺术创作中文化内涵的不足，将创作者所要表现的文化、情感或思想等运用熟练的计算机数码设计技术手

段表现出来的作品，才能称得上是具有艺术性的。艺术是人类以情感和想象力为特征把握和反应世界的一种特殊的方式，即通过审美创造活动

再现和表现情感理想，在想象中实现审美客体的互相对象化。

懂得了中国的美学思想，才能体现中国艺术的魅力。中国艺术发展的关键是在研究中国传统文化的基础上开辟新的艺术途径和新的技术。

如果仅仅是只停留在画笔和纸的阶段，是无法跟上社会对数字媒体艺术人才的迫切需求，无法真正进入数字媒体艺术的世界。

人类正在迈向数字化时代，数字技术在冲刷着艺术形态的同时，也在被传统的艺术过滤着。就艺术发展而言，数字绘画虽然是数字时代一

种重要的绘画方式，但是它依旧是艺术表现形式中的一种新的表现形式，它只有真正植根于传统绘画艺术土壤中，才可以得到真正的发展。

数字媒体艺术的发展必须是技术和艺术的融合数字媒体艺术和传统绘画一样，都是属于视觉艺术的范畴。传统绘画是一种对影像的模仿，

无论是用写实还是用抽象的手法来画一头牛，画布上的“牛”都不是一头真实的牛，它带有虚拟的性质，同样用计算机绘画也是对影像的模仿

。因此，绘画的“虚拟性”是电脑绘画和传统绘画所共有的基本特点。

虚拟现实技术是数字媒体艺术设

计中运用的较多的一种技术，并且是最近几年国内外科技界讨论的一个热点问题。不同学者对虚拟现实有不同的理解和定义，钱学森院士

译为“灵境”，国内学者丛杭青认为虚拟现实是：“使用计算机所创造的交互式的三维空间效果，在这个空间中物体有一种空间存在物的含义

”。虚拟现实在英文里写成“VirtualReality”简写为“VR”，英文本意为表现具有真实事物的某些属性，本质上是虚幻的。从名字可以看出

，VR其实就是真实世界的一个映像。例如,1997年囊括美国奥斯卡金球奖11项大奖的史诗巨片《泰坦尼克号》以令人难以置信的电影数字特效再

现了70年前的海上灾难，它标志着数字电影时代的来临。目前，数字技术已经渗透到电影风格的表现中，许多画面如果没有数字技术的参与就

不会产生影片所追求的表现风格。

因此，我们要在中国美学观念的基础上有机地融入一些新的实用可行的新的视觉技术，体现到视觉艺术的表现中。

未来数字媒体艺术的界面将更加人性化和情感化，随着人们与虚拟现实等数字世界的深入接触，数字媒体艺术将成为人们日常生活设计中

极为重要的部分。

数码设计作为一个迅猛发展的边缘学科，它必须综合艺术与科学技术，给人类的社会生活必将带来巨大变革。与此同时，人们对艺术表现

的手段、形式、载体的选择，艺术表现的认识等观念也将会发生巨变。

同时，数字媒体艺术应该动员高科技手段，进行内容创新，整合与提升各种人文资源，创造与开发新的市场需求，多方面提供现代文化产

品，使传统的人文研究和文化事业向着适应中国特色社会主义的产业方向发展。任何文化都起源于文化意义的创造。在一个技术主导的世界里

，文化意义的创造，同时必须就是她的技术表达方式的创造，而数字媒体艺术创新的革命性变革,就是文化内容的创作在一种数字虚拟现实环境

技术形态中获得完美的实现。

总之，现代的数字媒体技术与传统艺术的结合，极大地丰富了艺术的表现力，拓展了艺术表现的空间，数字媒体技术与传统艺术的沟通是

必然之势，让数字媒体技术表现手段在与传统艺术的相互融合、相互补充中放射出更加灿烂的光芒。(

什么是博学家？

分类: 教育/科学 >> 职业教育 >> 职业培训 问题描述: 请解释一下什么叫做博学家，以及博学家在社会中的职用、地位等相关知识（越详细越好），谢谢！ 解析: 概念是：CAD的应用将给企业带来可观的经济效益。但企业引入CAD系统，仅仅作为绘图工具，而没有合理的应用策略，是不经济的，甚至会给企业带来负效应。如何引入CAD系统并使其充分发挥作用，将直接影响到企业创新能力的提高、开发周期的缩短和成本的降低。 CAD的发展 随着Inter／Intra的发展和并行、高性能计算及事务处理的普及，异地、协同、虚拟设计及实时仿真得到了广泛应用，CAD技术成为了企业提高创新设计能力的主要手段。 CAD技术涉及到用户接口、二维绘图、三维数字建模以及图形显示。 （1）用户接口 九十年代，网络用户接口（NUI）和多媒体用户接口（MUI）已成为CAD系统的主导界面；工作站CAD系统基本采用Motif作为其用户接口。 （2）工程绘图 这是CAD应用最早、也是最成功的领域。从七十年代中期开始，它经历了被动式绘图、交互式绘图、参数化绘图和智能绘图几个阶段。 （3）数字建模 数字建模是CAD的基础和核心。非均匀有理B样条（NURBS）方法，是当前自由曲线和曲面描述的最广为流行的技术；而国际上实体造型系统中的 Parasolid和ACIS已支持许多最终用户在其上进行二次开发。为适应动画制作等的需要，现在数维造型、基于文法的造型和粒子系统已广被采用。 （4）参数化设计 约70－80％的成本耗费于设计阶段。因此，应用先进的参数化设计方法就显得至关重要。目前，二维参数化设计技术已发展得较为成熟，而三维参数化造型尚有许多问题没有解决。 （5）图形显示 为了真实表示用CAD技术生成的产品和工程的数字模型，真实感图形显示技术也是CAD中的重要内容。早期采用光照模型，七十年代中期Catmull提出真实感图形绘制方法，1984年美国Cornell大学又将射度方法引入CAD产生了真实图形生成的辐射度算法，而九十年代模拟用户身临其境的虚拟现实也有了长足的发展。 CAD应用策略 企业引入CAD系统，应该在系统工程思想的指导下，用整体优化的观点，科学合理地对业务过程、产品结构和信息技术进行重组；通过标准化和规范化尽可能减少零部件数量，建立集成的智能产品模型和跨功能的并行工作环境；进行合理的规划，在正确的方法论的指导下实施和应用。这些是企业成功开展CAD的根本保证。 （1）产品设计和开发方法策略 随着科学技术的发展和生活水平的提高，顾客对产品的复杂程度和交货期的要求越来越高，只有借助于现代化的设计手段和先进的设计方法才能满足这些要求。而企业往往是有了现代化的手段，却忽视了科学的方法论的指导，最终达不到预期的效果。因此，在设计方法上需要采取以下策略： ①改变传统的作业方式。在并行工程方法指导下，采用以Intra为基础、面向项目组的分布式协同工作方式，促进企业内部和企业间的合作，加速产品开发过程中复杂信息的传递，缩短产品开发周期； ②单纯的CAD技术已不能满足市场竞争的需求，因此，运用价值工程、拟实技术、仿真技术等手段，研究面向X的设计方法，如面向成本的设计、面向加工的设计、面向测试和维护的设计、面向产品生命周期的设计等； ③利用成组技术和相似性原理，采用标准化技术、模块化技术，改变传统产品结构，建立标准化、模块化和系列化设计体系，充分利用现有的成熟技术和已有的零部件，快速响应市场需求，降低成本，提高质量； ④提高企业创新能力。但需要强调的是：在产品设计过程中的创新，不是源源不断地创造出新的零部件，而是如何利用现有的资源，创造出新的原理和新的方法，实现新的功能。 （2）标准化、规范化策略 标准已成为未来工业战争的中心，谁控制了标准，谁就将掌握未来。标准化、规范化策略包括两方面的内容： ①产品标准化、规范化 实践表明，尽管面向顾客的产品变化较快，但构成产品的零部件相对稳定。据我国有关统计资料表明，每增加一个新零件，年平均费用增加2000－4000元人民币；而另一份资料也显示，机械企业中按其零部件特性分类，约50％的零部件属于标准件和外购件，其成本占10％；通用件和相似件占40％，成本占 20％；而根据顾客要求设计的特殊零部件只占10％，成本却占了70％。因此，对零部件数量的控制，其意义，不只是少出几张工程图，它节省了大量的费用，所以，应尽量采用标准件和外购件。 ②信息标准化、规范化 企业在CAD应用中，应遵循统一的信息描述标准，以减少企业间、企业内部和设计人员间的数据交换困难，实现异地、异构数据共享，避免大量重复性工作。 （3）产品模型策略 随着制造技术的发展，产品模型已突破了CAD／CAM领域，成为产品生产过程中的关键技术。从而提出了面向产品生命周期的关系型产品模型的概念。由此，才能较好地解决信息在设计、制造、检验和装配等环节的共享问题，完整地描述产品在概要设计———装配设计———零件设计全过程中的各种属性和相互关系，实现产品生命周期中的内部描述信息（如产品设计、计划、加工和检验等方面）和外部过程信息（如内部描述信息所依赖的环境、知识和规划等）的集成。 创新设计对CAD提出新要求 企业成功应用CAD系统必须根据自身的具体情况而论。国内外商品化的CAD系统功能上各有千秋，但作为现代CAD系统，必须具备如下特点： （1）关系型CAD系统 建立关系型产品模型，要求CAD系统不仅能够描述产品的几何信息、拓扑信息、材料信息等显示信息，还要能描述蕴含在设计师头脑中的设计知识和设计约束等隐式信息。可以建立的设计关系包括图素间的关系、视图间的关系、装配与零部件间的关系、公式间的关系以及计算结果与图形间的关系等。 （2）参数变量化设计系统 对于大多数参数化系统，是在几何模型生成之后，再将尺寸或参数加入模型中的，因此不能达到全关联，且在后续的使用中不能实现并行化。而变量化设计技术，可以解决同步约束的问题，使设计修改具有更大的自由度，其约束条件可以是几何关系，也可以是工程计算条件。它能提供参数化和变量化技术相结合的复合建模技术，且参数变量化手段多样，至少包括图形和尺寸双向驱动、表格驱动和变量驱动等。 （3）关系约束模型的建模技术 关系约束模型的建模技术吸取了全部约束和部分约束两种约束的优点，在建模过程中，交互式建立各种约束关系；同时，可以作出某些约束值的假设，且最终约束与尺寸标注无关。 （4）隐式设计技术 显式设计技术无法描述隐含在显式信息后面的设计关系和约束，无法捕捉模型中不同零件间的关系，不支持模型尤其是装配模型的修改和优化。而隐式设计技术较好地解决了这些问题。 （5）面向对象的建模技术 面向对象的建模技术使产品模型一旦形成，大量信息和关系便被封装在模型内部，直接面向设计师的只是一些设计参数和结果，设计师再也不用关心模型是怎么产生的。 （6）支持基于事物特性表的变型设计 基于事物特性表的变型设计过程是相对于全新产品设计、针对通用产品设计的一种设计方法。它是在原有零部件的基础上，通过改变事物特性表中的特性值，从而得到相似零部件的设计方法。它要求CAD系统不仅是关系型系统，而且具有表格驱动的功能，利用事物特性表，可以建立一类零部件或产品的模型。 （7）支持设计师的全过程设计 CAD系统应完全支持方案设计———装配设计———详细设计的全过程，并可以建立全过程完整的关系链，保证整个过程设计的一致性，使设计师的设计在概念设计阶段就可以使用CAD系统，并准确记录和再现全部设计过程。但目前，大部分CAD系统只能支持面向零件的设计，然后搭积木式地进行装配设计，即自下而上（Bottom－up）设计；新的设计需求要求CAD系统还要支持自顶向下（Top－down）的设计方法，或混合采用这两种设计方法。 （8）一体化解决方案 CAD系统应是多成员家庭中的一员，和家庭内的其它模块一起，构成从设计、制造到管理的一体化解决方案。此外，还应具有灵活的外部接口、良好的开放性、功能强大的开发语言，使其可以实现与非家庭成员的其它系统无缝集成。 定义是：虚拟现实的定义 虚拟现实是计算机与用户之间的一种更为理想化的人-机界面形式。通常用户头戴一个头盔（用来显示立体图象的头式显示器）或者采用大屏幕立体投影，手持传感手套，仿佛置身于一个幻觉世界中，在虚拟环境中漫游，并允许操作其中的“物体”。与传统计算机相比，虚拟现实系统具有三个重要特征：临境性，交互性，想象性。虚拟现实技术潜在的应用范围很广，诸如国防、建筑设计、工业设计、培训、医学领域。例如建筑设计师可以运用虚拟现实技术向客户提供三维虚拟模型，而外科医生还可以在三维虚拟的病人身上试行一种新的外科手术。 虚拟现实的定义： 虚拟现实（VR）是近几年来国内外科技界关注的一个热点，其发展也是日新月异。简单地说，VR技术就是借助于计算机技术及硬件设备，实现一种人们可以通过视听触嗅等手段所感受到的虚拟幻境，故VR技术又称幻境或灵境技术。1992年，在法国召开了与VR技术相关的名为“真实与虚拟世界的界面”的国际会议，同年在美国的San Diego（圣迭戈），一批以医学专家为主的科学家组织召开了名为“医学中的虚拟现实技术”的学术会议。1993年，IEEE在Seattle（西雅图）召开了第一届虚拟现实国际学术会议，会议吸引了大批科技工作者，发表了大量有价值的论文。不久，IEEE的刊物Spectrum也组织了有关专集。在国内科技界，VR技术正逐渐受到人们重视。 虚拟现实是一门集成了人与信息的科学。其核心是由一些三维的交互式计算机生成的环境组成。这些环境可以是真实的，也可以是想象的世界模型，其目的是通过人工合成的经历来表示信息。有了虚拟现实技术，复杂或抽象系统的概念的形成可以通过将系统的各子部件以某种方式表示成具有确切含义的符号而成为可能。虚拟现实是融合了许多人的因素，且放大了它对个人感觉影响的工程。虚拟现实技术是建立在集成诸多学科如心理学、控制学、计算机图形学、数据库设计、实时分布系统、电子学、机器人及多媒体技术等之上的。 虚拟现实应具有以下三个方面的含义。首先VR是通过计算机生成一个非常逼真的足以“迷惑”我们人类视觉的虚幻的世界。这种“迷惑”是多方面的，我们不仅可以看到而且可以听到、触到及嗅到这个虚拟世界中所发生的一切。这种感觉是如此的真实，以至于我们能全方位地浸没在这个虚幻的世界中，这就是VR的首要功能，即浸没感（Immersion）或临场参与感。一般来说，虚拟系统的输出设备应尽可能面向使用者的感觉器官以保证良好的浸没感，如头盔式显示器（HMD），它将使用者的听觉视觉功能完全置于虚拟的环境之中并切断了所有外界信息。使用者在虚拟的环境漫游可以通过跟踪使用者的头及身体的运动来完成，与虚拟物体的接触通过戴在手上的传感装置检测来实现。 虚拟现实与通常CAD系统所产生的模型是不一样的，它不是一个静态的世界，而是一个开放的环境，它可以对使用者的输入（如手势，语言命令）作出响应。比如你可以拿起一虚拟的火炬并打开其开关，你一推操纵杆，仿佛可以在里面漫游，你甚至可以用虚拟的手感触到虚拟物体存在，虚拟现实环境可以通过控制与监视装置影响或被使用者影响，这是VR的第二个特征，即交互性（Interaction）。 虚拟现实不仅仅是一个媒体，一个高级用户界面，它是为解决工程、医学、军事等方面的问题而由开发者设计出来的应用软件，它以夸大的形式反映了设计者的思想，比如当在盖一座现代化的大厦之前，你首先要做的事是对这座大厦的结构做细致的构思，为了使之定量化，你还需设计许多图纸，当然这些图纸只能内行人读懂。正如这些图纸反映的是设计者的构思，虚拟现实同样反映的是某个设计者的思想，只不过它的功能远比那些呆板的图纸生动，强大的多。所以国外有些学者称VR为放大人们心灵的工具，或人工现实（artifical reality）。这是VR所具有的第三类特征，即思想性（Imagation）。 综上所述，虚拟现实是人们可以通过视听触等信息通道感受到设计者思想的高级用户界面。 虚拟现实的英文名称是 "Virtual Reality", 简写为 "VR", 又由钱学森院士翻译为“灵境”。 Virtual的英文本意是表现上具有真实事物的某些属性，但本质上是虚幻的。Reality的英文 本义是 "真实"而不是 "现实"。我想应该注意这一点，不过既然 "虚拟现实"的名称已经在 中国广泛应用，也就不改正它了。 从这个名字可以看出，它英文本义是”真实世界的一个映像”(a image of real world)，而不 仅仅只是一个下面的狭义定义中的人机界面而已。 本文将虚拟现实的定义分为狭义和广义两种。 狭义的定义 即为一种人机界面(人机交互方式)，曾建超等 “虚拟现实的技术及其应用 ”书中所定义的。在这种情况下，可以称之为“自然人机界面”，在此环境中，用户看到的是全彩色主体景象，听到的是虚拟环境中的音响，手（或）脚可以感受到虚拟环境反馈给他的作用力，由此使用户产生一种身临其境的感觉。亦即人以与感受真实世界一样的（自然的）方式来感受计算机生成的虚拟世界，具有和相应真实世界里一样的感觉。这里，计算机世界既可以是超越我们所处时空之外的虚构环境，也可以是一种对现实世界的仿真(强调是由计算机生成的，能让人有身临其境感觉的虚拟图形界面)。 为此，我们须造出人可感受的各种感觉，视觉、听觉、触觉、味觉 ……，并让人以自然的方式（类似与真实世界中方式的）感知到。而且必须提供手段让人以 "自然"的方式来操作。比如说，使操作者在虚拟环境下产生与现实中相一致的身临其境的视觉、触觉和听觉效果。同时通过视、听、手的动作参与虚拟环境中事物的运动过程。现在的计算机人机界面还很不和谐。多媒体和虚拟现实等技术的出现增强了我们实现和谐 的人机环境的信心。 虚拟现实技术的发展历史，也可以说是一个信息环境多维化的历史。创建多维信息环境、突破数字及文字的单维表现力的局限，这是人类的共同追求，也是全世界的文化、艺术和科技工作者代代相继的奋斗目标。虚拟现实技术是人们世世代代所追求的人机和谐的信息处理环境的继续。只有在计算机及其它科学技术高度发达的今天，这样的信息处理环境才能够被实现。 这项技术可以使人与信息处理环境的关系变得比以往更为密切与和谐，它还能使由它构成的计算机软硬件环境变得比以往更为强大与灵巧。 这样，有了一个自然的、充分的、和真实硬件很好关联的信息处理系统，人们的工作生活都会变得方便得多。因为虚拟现实技术的特点，所以它可以渗透到我们工作和生活的每个角落，所以虚拟现实技术对人类社会的意义是非常大的。正因为如此，它和其它很多信息技术一样，当信息技术领域的专家还未把它的理论和技术探讨得十分清楚时，它已渗透到科学、技术、工程、医学、文化、娱乐的各个领域了，受到各个领域人们的极大注意。 为了与下面的广义定义相分离，我们大多时候干脆称之为 "VR界面”。 在视觉上，三维代表着未来。三维操作会使更多的人理解计算机。 注∶在本文中，主要涉及视觉，其次会考虑到一些听觉效果。对其它的感觉，这里不考虑。 对特殊的输入方法，如位置跟踪，数据手套，在大多数软件开发中不需用到。事实上，在现在的通用游戏（指不对用户的硬件设备提过多要求的，占游戏软件的主体）中 ，也只需要考虑视觉和听觉。所用的特殊输入设备，最多是三维鼠标。 广义的定义 即为对虚拟想象（三维可视化的）或真实三维世界的模拟（Simulation)。这就不仅仅 是一种界面了，主要的部分是内部的模拟。界面用虚拟现实式的界面。 对某个特定环境真实再现后，用户通过接受和响应模拟环境的各种感官 *** ，与其中虚拟的人及事物进行行为和思想等等的交流，使用户有身临其境的感觉。值得注意的是，其中的那些虚拟的人可能是由其他真实的人控制的，是他们的代表。 注意这个真实世界指的是三维图形世界。 如果不限定真实三维世界(视觉、听觉等等都是三维的)，甚至可以说，那些没有三维图形的世界，但模拟了真实世界的某些特征的，如网络上的聊天室，MUD (网络角色)扮演游戏等等，都可以称作虚拟世界，虚拟现实。事实上，CyperSpace的概念出来时并没有限定非得是三维的。 本文为了区分起见，那些非三维的世界只称为是 "虚拟世界"，但不称为 "虚拟现实"。 即CyperSpace在我这儿的定义中，并不等同与Virtual Reality。 这样，虚拟现实可以称作”三维的由计算机生成的虚拟世界”。若涉及界面的话，则称之为”具VR界面的由计算机生成的三维虚拟世界”。而虚拟世界的定义，也就成了 "与人有参与感、可与之交互的非真实的世界"，这种世界并不一定是由计算机生成的， 人的参与感也不一定要强到象虚拟现实的那样强的沉浸感。 比起虚拟世界来，虚拟现实只是多了三维这个特征。所以它们之间相当相当多的技术可以互相借用。这样，由于非虚拟现实的虚拟世界已经很多，所以虚拟现实的构建可以有更好的现成概念和技术基础。 这样所有真实及虚构的世界，只要可能的话，都可以搬进虚拟现实中。由计算机技术支持的虚拟现实不再只是存在于单个人的脑中，而是大家都可以参与进来的。不再是完全受用户控制，而是含有它自身规则的因素来运行的。虚拟想象世界可以是真实中永远不可能存在的空间，比如说股票变化的空间。但也是三维的，你用对付类似与真实世界中类似物体方法去操作，比如说可以用双手把一个三维的股票统计柱搬动之类。这样就极大地辅助了人们的想象力、思考潜力。VR能够通过模拟人们所熟悉的东西来传达人们所未知的东西，例如，它可以用一个以虚拟轮廓表示的3D建筑物，来描述仓储式销售活动。三维空间使我们能够将巨大的名字空间—— 例如WEB本身— —形象化。 VR的吸引力，不仅在于它是高技术，它能提高我们的工作效率或帮助我们去完成以前做不到的事情；它的艺术魅力也是不可忽视的。从这方面来说，虚拟的世界不需要十分逼真，在某些情况下应该给想象力留有余地。有些不太真实的事情或表现方法能够唤起我们的想象力和形象化思维。例如，有人将股票市场的信息用不同颜色的小片来表示，某种股票小片的闪烁表示有可能通过买进买出而获利。也有人将股票表示成田间的小麦等。这些艺术上的创造可能有助于我们进行三维和二维的交叉思维。

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