现实技术论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇现实技术论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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为了给用户创建一个能使其感到身临其境和沉浸其中的环境，必要的条件就是根据需要能在虚拟现实系统中逼真地显示出客观世界中的一切对象：不仅要求所显示的对象模型在外形上与真实对象酷似，而且要求在形态、光照、质感等方面十分逼真。

目前，相关软件发展迅速、种类较多，其中常用的软件有MultiGenGreator、Vega、OpenGI以及我国图灵公司的VRMAP、适普公司的IMAGIS等。

1．1模型构建软件

MultiGenCreator是美国MultiGenParadigm公司开发的三维建模软件，广泛用于视景仿真、虚拟城市、模拟设计、交互式游戏等。它在满足实时性的前提下可生成逼真的场景，可进行多边形建模、矢量建模和地形生成。它的层次细节、多边形筛选、逻辑筛选、绘图优先级、自由度设置等高级功能使得其数据格式OpenFlight在实时三维领域成为流行的图像生成格式。该软件可接受DXF、DEM和其它矢量格式的数据与AutoCAD和GIS软件结合方便。

1．2支持视景生成的语言——OpenGL

应该使用已有的商品化或标准化的图形库和程序设计语言来设计与实现虚拟环境，其中OpenGI(服务器)及其支持系统就是这样一种可选用的图形生成环境。OpenGI可按函数库的形式被C语言调用，也可以被窗口系统直接调用。OpenGI是使用专用图形处理软件接口，该接口目前由几百个过程函数组成，用以支持用户对高质量三维对象的图形和图像进行操作。

()penGI指令的模型是客户／服务器模式，即一个程序(客户)提供指令，该指令由OpenGI解释并处理，它直接执行3D及2D图型的基本操作。这些操作包括转换矩阵、光照模型和光线跟踪、反混淆方法、z～Buf以及像素更新操作等。OpenGI也支持双缓冲技术，该技术提供了生成动画效果图形所需要的机制，使所生成的图形能够像电影一样平滑运动。

1．3视景漫游软件

Vega是MultiGen--Paradigm公司开发的应用于实时视景、声音仿真和虚拟现实等领域的高性能软件环境和开发平台，由Lynx图形化用户接口和Vega库组成。利用Vega库函数可在Lynx中建立漫游所需要的场景、窗口、通道、运动和碰撞方式，可以定义对象的初始化参数并建立对象之间的相互联系。

2地质构造情况的模拟

对于矿山技术人员来说地质构造情况非常重要，如果对煤层、岩层、含水层、流沙层以及断层和褶曲等情况的推断有偏差，或图形表现不直观易懂，则在建井或生产过程中就可能发生塌方、突水等事故，造成人员伤亡和经济损失。应用虚拟现实软件可以根据地质体的三维分布，使矿井的规划设计更加直观方便。

综合国内外现状，三维地质体的绘制有块段、表面、实体和断面建模法等。

MultiGenCreator中需要的曲面数据是ded或。dem格式，使用GIS软件Arolnfo、用插值方法生成不规则三角网(TIN)，然后转成USGSDEM格式，将其导入Creator就可以生成煤层曲面。然后，通过光照、着色、纹理、渲染等处理三维地质体更加逼真。

3地形地貌及地物的模拟

地形地貌和地物的建立需要相应的三维数据。如果有研究区域的纸质地形图，可以用扫描数字化的方法得到平面数据，按照图上的标注得到高程数据；如果已有该区域的电子地图，则可直接使用或通过数据格式转换得到需要的数据；如果没有上述数据源，则需要由野外测量获得。

地形生成与地质曲面生成过程类似，先用ArcInfo将地形图上的等高线和高程点进行数字化，把图上标注的高程值输入到属性表中，生成不规则三角网(TIN)，然后转成USGSDEM格式将其导入Creator生成三维地形。

对于建筑物、道路、围墙、河流、湖泊等的建立，先用Auto—CAD进行数字化，得到其平面位置。将得到的*．def文件导入Creator，并与地形匹配。如果建筑物比较规则，则直接将其底面按照高度拉伸为立体，如果建筑物造型比较复杂，则需要分成规则的几部分进行构建。

4矿山井下巷道建模

目前，矿山信息主要是通过CAD格式的双线采掘工程平面图来表达。首先根据采掘工程平面图上的高程信息，利用CAD中的三维多线段重新描绘巷道，同时将高程信息赋予每个节点，实现巷道的单线显示，井筒和巷道设计要布置合理，尽量避免穿过断层、褶曲、含水层等不良地质构造，尽量减少矿井建设和生产地面的影响。

使用MultiGenCreator进行设计，用圆柱体表示井简，用半圆型截面的柱体表示岩巷，然后进行模拟生产，以发现生产中可能遇到的问题，对设计方案进行比较和选择。设计方案完成后可模拟不同设备、不同开采方式的生产系统进行生产，从而达到优化矿井设计和生产系统的目的。综合考虑地质和技术条件、经济、环境等各种因素，选择合理的方案。

5虚拟巷道系统的建立

虚拟巷道系统是对矿井真实巷道多分辨率的三维虚拟表示，建立的主要任务之一是实现基于web环境下的可交互的、真实巷道的三维可视化表达，用户可以从各个角度对巷道虚拟环境进行任意的浏览和观察，并可通过网络进行各种交互。

5．1矿井巷道的建模

矿井中各种实体大多是三维实体，其表面为不规则曲面，且内部矿体品位分布不均匀。对于矿体的外形，可用一个不规则的封闭曲面来确定。为确定矿体的范围，要经地表勘查、地下勘探及推估等手段来完成。在浏览器上三维实体模型，可通过将现有的三维矿体模型中存储的信息按照一定的规范转换为系统可接受的格式得到。要在MuhiGenCreator中构建三维矿井巷道模型，首先应进行简单的坐标转换，这是因为MuhiGenCreator中采用的坐标系和地学中实际采用的坐标系的含义有所不同。MultiGenCreator中采用的坐标系为符合右手规则的空间坐标系，是以MuhiGenCreator浏览器中用户区的中作为其坐标系的圆心，基底坐标为XOZ面，y表示高程。其坐标长度以米为单位，标准角度以弧度为单位。因此，为使它与人们通常采用的地学坐标系保持一致，应将原来矿井三维实体的(，Y，：)坐标转换为MuhiGenCreator坐标系中的(，Y，Z)。转换后的三维实体坐标应满足虚拟场景中所采用的局部坐标系显示的需要。由于矿井实体坐标的数值一般相当大，而实际显示坐标值的前几位高位数据对图形形状不产生任何影响，因此可将地理坐标数据各分量同时做一预选。

5．2虚拟巷道场景的绘制

对于规则格网构成的矿山地表模型及矿井实体的顶底板数字表面模型，可用ElevationGrid节点构建。该节点能很容易有效地设计创建一个位于局部坐标系X()Z平面上高低起伏的地域造型。该造型用高度值组成的标量阵列描述，阵列指定了表面每个格网点上的高度。和z方向的栅格点数量可以分别用xDimension和zDimension域建立。xSpacing和zSpacing域值指定了栅格行和列之间的空间。Height域的值指定了每一个栅格点的海拔高度，基底上的每一个栅格点都与height矩阵中的一个海拔值相对应；colorPerVertex域指定为TRUE或FAISE，表示color域中指定的颜色是用到ElevationGrid节点的每个顶点上(TRUE)，还是应用到每个四边形上(FAISE)；此外，通过建立solid域值，所有的海拔栅格都可以当作实体。

对于由不同的三角面构成的复杂地表模型，则需要用MUITIGENCREATO提供的万能几何节点IndexedFaceSet来创建，它有coord与coordlndex两个域，与IndexedFaceSet节点中的两个域类似，前者提供了一个节点，列出了构造面几种所有面的坐标。Coordlndex域的值提供了一张描述一张或多张面周界的列表。其中每一个值都是整型索引，并且每个索引都指定了在coord域内的坐标列表中的一个坐标。在实际的创建过程中，要求建立三角网的各个三角面按照法线方向向外的法则。

6结语

应用虚拟现实技术，生成一个逼真的矿山虚拟环境(VirtualEnvironment)。这样在矿山设计或研究阶段，科研人员可以置身于矿山虚拟环境下直观审视矿山，按照设计给定的工艺方法和参数，选择设备及确定生产模式。从基建到闭坑的全过程实时监控，发现问题进行实时修正。设计结束后，设计单位、矿山企业可向审查者、公众展示一个三维和动态的矿山。总之，虚拟现实技术在矿山设计、技术改造、生产中可广泛应用。

参考文献：

[1]古德生．金属矿山深部开采中的科学问题[A]．香山科学会议第175次学术讨论会[c]．北京：2001．

[2]乔林，费广正等．OpenGI程序设计[M]．北京：科学出版社，2002：130～134．

[3]齐安文等．三维地学模拟述评及其矿山应用关键问题．《中国矿业》．2001(5)：10．

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1.1基于图像识别的三维注册通过摄像头读取、识别真实对象后，再显示相关的信息与图像，例如通过识别书的封面，结合互联网搜索技术，进而展示书的出版信息、作者信息和价格等；又例如Fitnect通过识别人体，实现虚拟服装的试穿。该方案强调的是虚拟对象与真实对象的结合，弱化了与环境的关系，因此多用于展示与真实对象相关的信息。而难点在于该方案需要强大的图像识别技术，要求硬件拥有强硬的计算能力，因此目前大部分基于该方案的增强现实软件都仅针对一个类别的物品进行识别（例如图书、人体等）。

1.2基于标识的三维注册通过摄像头识别一个特定的标识，进而在标识上方显示与标识对应的信息与图像，例如Tissot提供的虚拟试戴手表体验，试用者需要先在手腕处佩戴印有特殊图案的纸质“手表”（如图1所示）。该方案优点在于虚拟对象定位非常精确且稳定，特别是在展示三维图像时，虚拟对象可以随着标识的移动而改变、旋转图像，因此能够大幅度提高用户体验。而缺点在于该方案总需要用户预先准备好标识，且通常需要用户自行打印标识，这在一定程度上提高了用户的使用成本。

1.3基于GPS定位的三维注册如今大多数移动设备都具备GPS（GlobalPositioningSystem）定位功能，因此当需要展示与地理位置相关的信息和图像时，可以获得设备当前所在位置和虚拟对象所在位置，计算出相对的距离、方位，进而在屏幕上进行展示。该方案多用于基于地理位置的服务(LocationBasedService，LBS)，例如展示某景点的历史信息、商家的打折信息等。该方案的缺点在于所展示的虚拟对象也需要具有地理位置信息，此信息需要人员提前准备，在用户需要显示虚拟对象时再即时获取，这也意味着在地点A展示的信息，用户在地点B是无法看到的。

1.4基于相对位置的三维注册该方案需要利用大多数移动设备具有的陀螺仪、重力感应等传感器设备，获取设备的旋转数据。相较于其他三种方案，该方案可以不需要得到用户、真实对象以及虚拟对象的位置，而直接在屏幕上展示虚拟对象，甚至可以由用户操作来移动虚拟对象、调整大小、旋转角度。该方案多用于展示静态的、与环境关系较小的信息或图像，例如一款玩家需要击落在空中飞翔的敌方战机的增强现实游戏；雪佛兰(Chevrolet)公司2013年初推出一款名为“雪拼季”的APP，用户可以在APP中抓取虚拟的彩色雪花，当集满6款不同颜色的雪花后就有一次赢取雪佛兰科迈罗CAMARO（大黄蜂）的机会，此APP所使用的就是基于相对位置的三维注册方案。总之，无论采用何种三维注册方案，共同的目标都是真实。为了更为真实的呈现效果，虚拟对象和真实场景需要完美的贴合，应当处理好虚拟对象的大小、相互重叠、景深等，考虑环境对虚拟对象的光照、阴影并且减少当真实对象或移动设备移动、抖动时造成的虚拟对象变化的延迟[3]。

2、增强现实在电子商务领域的应用

增强现实技术的最终目的是为了展示信息，因此可以广泛应用于旅游、教育、医疗、建筑、娱乐等多个领域。正因为它能实现虚拟与真实的结合，因此能够为用户提供实用的、独特的视觉感受和用户体验，这样的特性能够为传统电子商务锦上添花，提供更为真实的商品展示和购物体验。

2.1商品试穿、试戴和试用在网络上够买衣服、鞋帽、首饰等商品，用户往往想了解这些商品的上身效果，并且通过效果来决定衣物的尺寸，而目前的电子商务很少有提供用户在家就能试穿、试用衣物的功能，增强现实技术为这一问题带来了解决方案。正如前文所提到的，Fitnect提供了虚拟衣物的试穿功能，国内的京东网也表示将于2014年在移动客户端实现基于增强现实的试穿功能。在实际生活中，客户通过一些尺寸较大的等身高的镜子实现衣物的试穿，而客户家中通常不会备有等身高的屏幕，因此目前还无法达到最佳的衣物虚拟试穿的用户体验。而小物件、与用户人体无关的物件的试用，则可以通过增强现实技术轻松实现，例如前文所提到的Tissot手表的试戴，又如珠宝首饰、发型、纹身等。USPS的PriorityMail采用增强现实技术，让用户打印标识，进而可以方便地根据邮寄物品的大小选择所需要的盒子；IKEA的移动客户端IKEANow实现了家具等装饰品和家居用品的预览（如图2所示）。

2.2LBS电子商务由于有着共同的地理位置信息特性，基于GPS三维注册实现的增强现实让LBS电子商务有了新的发展方向，该方向多为一些基于增强现实的移动客户端应用，为用户在导航、购物、点评、社交、旅游等方面提供服务。Yelp是美国最大的点评网站，在它的移动客户端中提供了基于增强现实的点评展示功能（如图3所示）。通过这款APP，用户可以直接看到某家商店所在的位置、食客对某家餐厅的评价。类似的APP还包括Layer、NokiaCityLens等等。同时LBS社交也可以基于增强现实技术而发展，甚至LBS社交信息和LBS电子商务信息可以同时展示，Wikitude便是这样一款APP，它提供了诸多的频道，通过增强现实技术展示来自各个平台的LBS信息。

2.3商业营销增强现实技术非常适合用来开发游戏，因此为商家们提供了一系列新的营销手段，在这一方面需要商家营销团队提供独特创意的支持。2012年，别克品牌为了推广新车，推出了一款增强现实游戏APP。在游戏开始时，参与者将虚拟汽车藏匿在城市的一个角落，如果其他用户发现，则可以将汽车“据为己有”，并在180秒内重新藏匿汽车，单次成功藏车时间最长的参与者将获得一辆真正汽车。在2013年雪佛兰推出的“雪拼季”APP中（如图4所示），除了可以用一套彩色雪花换取一次抽取大黄蜂的机会外，每抓1片彩色雪花，即可根据相关优惠政策抵扣1000元购车现金，并可用于雪佛兰的所有国产车型，不同车型享有不同抵扣额度，最高可抵扣10000元购车现金，这项活动在一定程度上增加了雪佛兰汽车在当时的销量。日本电通集团(DentsuGroup)的iButterfly是一款纯营销应用，用户可以发现并捕捉各色“蝴蝶”，蝴蝶身上包含商家活动、优惠券、免费试用等营销信息（如图5所示），从而通过游戏成功地实现了商业营销。

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二、虚现实在室内设计的运用和发展目的

室内设计发展至今，已经有多种表现形式了，那么虚拟表现在室内设计中有一下几个功能和目的：

1、充分的帮助设计师讲解设计理念

在室内设计这专业出现之前，室内装修都是以业主根据自己的欣赏水平和想象来施工的，这种方式只能以亲自在现场知道工人去施工，所以也就没有施工图啊，设计方案之说，装修功能也只局限于人类的居住需求。随着社会发展才分工出设计师行业，也就有了方案和平面图包括效果图，伴随着设计师和客户交流也越来越多。但是在交流中客户和设计师都有对方案的理解，那么就能使设计师更好的修改方案，也就能和施工人员对接施工，但是这种施工固然能解决设计问题，也能更好的和施工人员交流，但是还不能满足设计师和客户之间的交流，在这个发展过程中虚拟现实运用很好的弥补了室内设计的不足，能使设计师的方案更直接的和客户交流对接，当然更加丰富了室内设计的表现手法。

2、在室内设计中优势

近年来，虚拟设计在室内设计中作为一个独立体系正在快速的发展，三维立体在虚拟现实中相比于传统手绘中的优势在于实际设计空间的真实尺寸体现。这种设计更加直观的表达出设计师的效果，更加人性化和专业化，在设计过程中更加快捷、直观、逼真。

3、灵感创作的来源

计算机更能反映空间的真实性，虚拟在空间的创作中，能把各种模型组合有利于激发设计师的创作潜能和再创作的灵感。在计算机创造中，各种模型有趣的组合，能使设计师找到源自大自然的设计，一切的设计来自大自然万物，它能使设计师在面对计算机时消除疲劳，避免单调的工作，使设计师有更多的时间来找创作作品的灵感。

4、合理的展示平面布局

计算机处理数据的强大功能，室内设计的数据一般通过计算机数据处理得来的，像室内的平面图的尺寸、标注等都可以用计算机处理得来的。传统方式则需要设计师发费大量的人力物力来计算，而且没有计算机那样精准。现在计算机的处理大大节省了时间和人力成本。

三、虚拟现实技术在运用中的不足

1、时间成本更高

以往通过传统方式手绘来与客户交流，直接可以描绘出客户的想法，而虚拟现实的制作方式则相对来说时间周期更长，也更加不好修改，在表现方式越来越多的情况下，手绘通常时间比较节省，而电脑制作的效果图相对来说也比较短，而使用的虚拟现实技术来表现方案时，通常比较漫长的，而且也不容易修改，因此虚拟技术在现实运用中的时间成本比较高。

2、价格成本偏高

虚拟技术与传统方式相比较的价格偏高由多方面的成本因素的，首先虚拟技术是一门新型的信息技术，是伴随着科技发展的成果，目前掌握这门技术的人员不是很多，这是作为一门技术表现的方式，其次是因为虚拟技术在现实操作中时间成本相对来说比较高，而且对计算机的硬件要求比较高，这也无形中增加了运行成本，因此虚拟现实运用在实际运行中有着多方面的制约因素。

3、技术人才的匮乏

目前我国教育还没有大量培养掌握这门技术的人才，而科技在前进，所以人才的匮乏不足也制约着虚拟现实技术的发展。

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2应用中的特点

2.1设计空间展示的全面性

传统的表现形式只可以传输一种空间信息，而且无法做到完整性。虚拟现实技术利用三维立体的表现形式，可以完整地把每一个细节予以呈现，让人有一种身临其境的真实感，不再只是看着图纸来想象，而是身临其境进行感受。

2.2浏览的快捷性

利用发达的计算机网络，设计者和施工单位可以联系的更为快捷。设计者的“想法”不必亲手送到施工单位，立体的设计样品利用远程浏览便可商榷，不但节省了时间，而且提高了工作效率。另外，浏览的快捷性还可以让大部分群众参与到决策中来，让群众在享受虚拟的园林设计活动中，可以提出自己的建议，有助于施工单位和设计者的工作。

2.3设计趋于完美性

虚拟现实技术具有很强的可操作性，设计者在整个风景园林的设计过程中能够随意进入任何一个设计阶段进行切身的体验，从而客观地审查自己的作品，如果发现不足，可及时进行修改。此外，在虚拟的现实环境中审视自己的作品，有利于提高设计者的水平。

2.4决策的准确性

风景园林设计的实施过程中受到的影响因素较多，因为风景园林设计与周遭环境氛围以及和大众审美趣味是息息相关的。人们利用虚拟现实技术对园林设计的整体过程知晓的越来越多，越来越具体，就越能提出建设性的建议及意见。简而言之，虚拟现实技术是连接大众和设计者的纽带。只有前期人们对园林设计进行了整体的了解，施工方的后期施工过程才能得到人们的宽容和见谅，此种人性化、大众化的园林设计才能获得双赢。

3应用的展望

3.1不断进行创新

首先要加快计算机技术的创新和革新，不断发展现代虚拟技术系统，制造出高性能、低成本的计算机设备，要在技术层面为虚拟现实技术的发展提供有力的支持。此外，在运用过程中，要根据风景园林设置的理念进行再创新，使其具备风景园林设计的特色。技术的创新是风景园林设计的内核动力，是虚拟现实技术进步发展的源泉。

3.2加强参与的大众化程度

要充分利用虚拟现实技术的自身优越性，让更多的人们参与到风景园林设计中来。利用虚拟现实技术可以通过网络传播，利用各种网络、电视等新媒体进行更大、更广范围内的网络虚拟活动，使园林设计有更多的大众参与，这样将有助于决策者的科学准确决策，最终得出既科学准确而又人性化的风景园林设计方案。

3.3充分利用其他科学技术发展自身

例如，与环境和空间技术的结合，便能够应用到城市的规划、修复与重建、城市的绿化等各个方面，这不但可以使虚拟现实技术的应用更加科学化，而且更加人性化、更加环保。

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虚拟现实技术在体育授课教学中的应用多限于理论方面的探讨，但在某些高等院校的训练中有了一些尝试.比如：尚晓军虚拟现实技术在高等学校“射击”训练、赵克宁虚拟技术辅助篮球教育、朱晓兰虚拟现实技术的体育场景虚拟系统、李峰虚拟现实技术的虚拟乒乓球系统等等.但教学训练研究多处于视听感知阶段的研究，学生沉浸不够，缺乏深沉次的交流与互动，模具的构建单一.

1.2制作体育教学课件的应用

虚拟现实技术根据体育教学课件自身的需求构建全面的虚拟教学环境，使学生能够在创建的环境中学习训练.但需要把体育课程上所有的知识都创编到虚拟的环境中，是需要有海量的工作要做的，所以利用虚拟现实技术制作相应的文件嵌入到体育课件中，配合使用，是目前这个阶段制作体育教学课件行之有效的措施.

1.3网络远程教育

诸多高校校园网建成，且通过“中国教育和科研计算机网”连在了一起，这是实现虚拟现实技术联网的基础.在学校体育网页的基础上拓展了虚拟现实技术的课件以及成立数据库，使其可以覆盖学校体育教学中的每个方面，包括授课体育教师的个人资料、校内体育竞赛群体活动开展简介、体育专项课开课时网上的选课、体育锻炼的知识内容和方法、校内外竞赛情况、学生对教学的反馈意见以及国内外实时体育信息等等，促进培养学生的“终身体育”意识，以及可以更好地宣传和实施“健康第一”的体育教育思想，使网页充分地发挥了信息传播和教育的作用.

2虚拟现实技术在体育教学中的展望

2.1可以避免体育教学中的伤害事故

体育是以身体练习为手段增强体质增进健康的活动过程.身体练习的过程是会痛苦的、难受的、是要体会“极点”的，甚至会出现生命危险的.如今学生体质健康逐年下降，别说高难度、高危险的体育技术技能的教学，就连简单的中长跑也慢慢将要在学校体育中消失.传统的体操课、田径课（铅球、跨栏等）很难再体育课中看见.教师、学生畏手畏脚，其严重影响了传统体育技能的传承，体育文化的继承.然而在虚拟现实的场景中，脱离了真实的危险器械、场地等因素，又能还原其真实的感受，教与学将都在一种安全模式下经行，体育教师和学生将能放心的体会高难的、高危险的技术动作.

2.2弥补教学条件的不足

虽说近年来学校引来了高速发展的时机，诸多大中型体育场（馆）落成，解决了学校体育中体育场馆缺乏的一些问题.然而诸多体育场（馆）的经营管理维修落后，不能完全对外开放，不能充分发挥它的功效.何况还有一部分体育场（馆）不足的区域，教学条件有限的学校.虚拟现实技术的虚拟场景的功能可以弥补一些场（馆）不足造成的影响.

2.3可以虚拟人物形象

榜样的力量是无穷大的.学生对某个体育项目感兴趣，很多时候是因为喜欢某个体育明星.虚拟现实能从强大的数据库中提取某个明星的数据虚拟出明星的场景，由虚拟的明星去教学，去陪练.能充分调动学生的学习积极性.

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虚拟现实技术有沉浸感、交互性、想象力等3大基本特征。一个典型的VR系统，主要由专业图形处理软件、硬件系统(包括VR和VR软件，数据库)、输入和输出设备等部件组成。交互性是指通过输入和输出设备的用户，在虚拟环境中对象的范围是可操作的以及与自然环境的反馈程度，它的用户和虚拟环境之间接近虚拟环境中的交互方式是自然可取的。身临其境的参与感，也被称为是虚拟现实技术最重要的特征点，用户利用交互设备和自己的知觉系统，接触到虚拟现实环境中的真实程度。园林景观设计中VR技术的运用产生了巨大的影响，虚拟现实技术正在改变传统规划设计方法的许多方面。一方面，为创造景观虚拟现实技术提供了一种新的艺术表现手段：另一方面，它使景观规划设计方法和观念发生改变。计算机网络技术与虚拟现实技术相结合实现网络虚拟化，让更多的市民通过网络可以看到和听到设计师的作品，理解设计意图，参与景观规划设计。

1.2、园林景观设计中VR技术的关键技术

支持图形建模的软件工具有很多，由于3DSMAX对VRML有较好的支持功能，因此对园林景观设计师而言，3DSMAX是较为合适的建模软件。它不仅支持VRML程序的输出，同时还可以在VRML程序中通过选择摄像机在三维场景中进行导航设置，在场景中指定活动控件和感应器，丰富实时浏览的内容。所以，对于熟悉3DSMAX的园林设计师来说，VRML是一个很好的选择。景观设计中视景建模是虚拟现实的基础，也是园林设计的关键，要使参与者有沉浸感，必须创建真实的虚拟世界。园林场景的建立主要由AutoCAD和3DSMAX来完成，场景平面图在AutoCAD中处理完后导入3DSMAX中，进行园林模型的构建，然后将这些元素进行整合，整合后的地形模型上再加入如建筑物、小品、植物等充实虚拟环境，最后得到设计者理想的园林场景。三维图形的生成技术较为成熟，目前关键是如何实现实时生成设计中虚拟场景数据量较大的问题，典型的大规模场景，难以达到实时制的技术要求。为此，需要配置高性能计算机，为达到实时目的，至少要在保证图形质量和复杂程度的前提下提高刷新频率，这是影响该技术发展的瓶颈问题。设计师在园林设计方案过程中，需要有功能强大的交互技术作为支持，方便实时更换移动场景中的要素模型，以便于审视和比较设计方案的合理性；VR技术是交互、系统集成、管理模型识别和合成技术等多个技术的综合运用，如何将这些技术合理地运用，最大化地展示设计作品的功能理念是园林景观设计应用VR技术的关键。

2、园林景观设计中应用VR技术的意义

2.1、VR技术使景观设计意图直观呈现

园林景观设计要求设计师对空间形象思维要有一个整体的把握，既要考虑公众的要求，又要满足场景功能需要，同时达到与周边环境的相互协调，所以设计过程是一系列的创新过程。如何将规划、设计、施工、维护等工作合理地结合起来，即对项目施工前后所要呈现的效果有一个清晰、明确的方案和思路。VR技术应用在园林景观设计中，可减轻设计人员的劳动强度、缩短设计周期、提高设计准确性和工程质量要求。通常情况下，设计者会通过沙盘、三维效果图、漫游动画等方式展示设计效果，供决策者、设计者、工程人员以及公众理解和感受。以上的传统展示方式都各有其不同的优缺点，但有一个缺点是共同的，即不能以人的视点深入其中，得到全方位的观察设计效果，而运用VR技术则可以很好地做到这一点。使用VR技术后，决策者、设计者、工程人员以及公众可从任意角度，实时互动真实地看到设计效果，身临其境地掌握周围环境和理解设计师的设计意图，这是传统手段所不能达到的。

2.2、VR技术辅助激发设计师创作灵感

园林景观设计中，公众有时无法亲临项目现场进行实地考察，可以采用VR技术进行场地环境分析评判，并通过网络平台进入到虚拟项目的场地内部，全面了解项目的周边环境，包括气候条件、地质条件、交通状况、人流分布、水系分布、土壤条件、植物资源等现状特征。在方案设计阶段，设计者需要将一些景观节点定位定量地表达出来，包括植物配置平面图、立面图、剖面图及局部效果图。采用VR技术使设计者能够进入虚拟的环境空间内，直接摆放、移动、组合各种园林植物、小品，反复调整植物种类位置数量，综合对比不同植物组合的景观效果和空间形态，较大程度弥补了传统平面设计中对植物空间与环境无法进行综合感知的缺陷，进一步激发设计师的创作灵感。在该阶段，可采用VR技术对植物种植模式和植物空间组合进行高度仿真，模拟植物的栽植位置、植株大小及材料种类，最终完成植物种植总平面体现高程和剖面的竖向组合图、植物与各种景观要素搭配立面图等，其间反复调整植株数量和树木株行距获取最佳的生态效益和景观效果，可以直观地展示出植物群落的景观特征和空间形态。

2.3、园林景观设计中运用VR技术是必然趋势

园林景观中常用的设计要素，如植物、地形、水体等都是不规则的形体，用计算机的模型表示会非常复杂。例如，一棵树有成千上万片树叶，做成模型后需要用到的面数量庞大，这对于普通民用计算机来说，实现流畅的VR效果是不可能的。因此，VR技术在园林造景中的应用研究仍处于起步阶段。当前，计算机的运行速度不能满足完全建模情况下园林景观的虚拟现实，那么只能使用贴图(MAP)的方式来模拟其中的植物。使用一张处理好的树木照片，就能在VR中用一个面来表现一棵树，虽然在真实度方面会有一定的损失，但相对于完全建模所需的上百万个面来说，这样操作能减少工作强度。随着季节的变化，四季中同一地点的植物也会有完全不同的景观效果，所以，如何编写基于VR技术的程序，体现出植物景观的时效性，也就成为VR技术应用发展的方向。将植物群落四季交替的数据信息输入VR的场景数据库中，当公众需要观察不同季节植物景观特征时，实时改变场景信息即可。从20世纪80年代提出VR技术应用在园林景观设计中的创新理念，到现在虚拟现实技术得到了很大的发展。与传统风景园林设计思维相比，VR技术突破了传统维度限制的虚拟风景园林，应该是一种相对全面的设计表达系统。未来应用VR技术辅助园林景观设计是发展的必然趋势，现代科技能够将风景园林的物质功能与信息功能分别赋以不同的载体，使一些风景园林的存在形式发生质的飞跃。

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虚拟现实又称“灵境”，由三维计算机图形学技术、多功能传感器的交互式接口技术以及高清晰度和高更新速度的显示技术构成[1-2]。VR技术就是在计算机中建立一个模拟真实世界效果的特殊环境，通过各种传感器设备，使用户“沉浸”在这个虚拟环境中并进行操作和控制，以达到特殊的目的。VR具有3个特性—3I，即immersion（沉浸性）、interaction（交互性）和imagination（构想性）[3]，它为处在该环境下的用户提供包括视觉、听觉、触觉等多种直观而又自然的实时感知交互。用户在该虚拟环境中能够产生身临其境的感觉，并且可以通过操作来改变或选择可以感受的内容，同时又留给用户可以自由发挥想象的空间进行大胆的尝试，进而扩展其认知的范围，提高用户的探索和创新意识。

2康复医学目前存在的问题

临床经验表明，早期的康复介入，对患者的身心功能恢复、预防二次损伤和废用综合征都起到关键性的作用，因而康复治疗和手术药物等的治疗同等重要。我国幅员辽阔，地形复杂，近年来自然灾害时有发生，给灾区人民的身体和心理都带来巨大的创伤，加之老龄化问题的日益严峻及其带来的疾病谱的变化，康复医学工程正面临着前所未有的挑战。传统的康复治疗通常是医师与患者一对一形式的训练，存在诸多局限性：（1）现有资源不够充足。无论是专业的康复医师还是康复器械都无法满足当前康复人群的需要。（2）训练过程单调而乏味。传统的训练过程通常是对一组训练动作的不断重复，导致整个过程十分枯燥，难以有效调动患者主动参与的积极性，甚至使患者产生厌烦情绪，降低了康复效率。（3）功能定量化测评难以实现。随着康复治疗的不断进行，患者的身体状况发生变化，其承受的活动量强度也在改变，而目前无法对患者在训练中的具体数据进行记录和保存，不利于康复训练计划的制订和调整，也在一定程度上影响了康复进程。

3康复医学结合虚拟现实技术的必要性

VR康复系统可以打破传统训练方式的局限性,它可以针对不同类型功能障碍的患者提供不同的虚拟训练平台，使患者以做游戏或完成趣味性任务的方式进行康复训练，以此调动患者的积极性。系统还能够详细地记录患者的训练数据，康复医生可以远程监控患者的训练情况，进而根据需要实时地调整训练计划和训练强度，推荐康复治疗方案。通过这种方式，一个医生可以同时指导多名患者，提高了医疗人员的工作效率，减轻了其工作强度。VR技术可提供重复练习、效果反馈和动机维持3种关键环节，这正是患者习得某种功能的必要条件。另外，VR康复系统能将心理引导与生理治疗结合起来，在患者进行“游戏式”康复训练的过程中，通过音乐、画面、文字和语音提示等形式给患者以正面的激励反馈，提高患者的信心和主动性[4]。因此，将康复训练与VR技术相结合具有重要的应用价值。

4VR技术在康复医学中的应用与进展

4.1VR在运动康复中的应用

运动障碍是指以运动异常为特征的各种障碍，包括运动不能、震颤、舞蹈症、扭转痉挛、斜颈、张力障碍、颤搐、抽动和肌阵挛等症状[5]。当前，在运动障碍康复领域，对患者受损的运动功能进行康复性训练是VR技术最重要的用途。

4.1.1平衡和协调训练

许多中风患者存在姿态和平衡方面的问题，例如身体摇摆和不对称的质量分布降低了其灵动性，影响了他们的日常生活。DINGQi-cheng等[7]结合CIMT原理对NintendoWiiFit游戏系统进行改造，构建了一款基于VR的下肢平衡康复训练系统。该系统使患者的双脚分别站立在2块平衡板上，通过双脚用力动态地控制压力中心，进而操控虚拟人的运动状态。通过这种方法能成功地迫使患者增加患侧肢体的使用，使其体质量分布更加均匀，对称性能力得到大幅改善。RLloréns等[8]开发的BioTrakVR系统涵盖一系列的平衡康复活动，包括端坐时头部和躯干姿势控制的恢复和站立时的动态平衡练习等多个管理项目，同时允许用户通过选择不同的练习和规划自己的持续时间、休息时间和重复次数进行个性化训练。然而，我国对平衡功能障碍的研究起步较晚，应用VR技术的研究成果尚鲜见报道，有待于进一步探索。

4.1.2行走及步态训练

与正常人相比，脑卒中偏瘫患者往往具有运动发起难、步速慢、步态周期延长、患侧支撑时间短等特点[9]。集中的特定任务式的训练可以提高脚踝的推力、髋部的拉力和行走的速度。AnatMirelman等[10]用Rutgers踝关节康复系统对18名中风后的轻偏瘫患者进行试验，受试者只能使用踝背屈、跖屈、反转、外翻以及这些动作的组合来驾驶虚拟环境中的飞机或船。实验结果表明，患者脚踝的推力、踝关节活动度（rangeofmotion，ROM）均有明显改善，膝关节ROM及站立和摆动情况也有大幅提高。可见，VR技术对患者步态康复有一定作用。目前，国内对步态康复的研究主要以简单重复性训练的康复机器人为主，对结合VR技术的研究较少。张磊杰等[11]提出了一种基于VR的步态康复机器人系统，可以快速提取患者的步态速度、心跳等生理信息并恰当地体现在游戏中，使枯燥的训练变得有趣，也提高了患者的注意力集中程度。因此，结合VR技术的步态康复机器人系统将逐渐引起众多学者和医疗器械产业的关注。

4.1.3上下肢康复训练

由于力量减弱和利用反馈能力的下降，脑卒中偏瘫患者难以进行精确的运动控制，SangwooCho等[12]基于VR技术开发出一种新型上肢康复系统，用本体感觉反馈取代视觉反馈来提高患者的运动控制能力。系统采用模拟起居室的虚拟环境，患者需要依靠自己本体感受的反馈信息，将患侧手握的虚拟半透明柱体移动到不透明柱体所在的目标位置，用这种方法亦能提高患者的日常生活能力。Burdea等[13]开发了康复训练系统“RutgerArmII”，系统由运动跟踪、重力和虚拟现实游戏3个模块组成，利用红外技术跟踪到患者的运动数据，使其能在虚拟场景中进行游戏式训练，并能得到相关的触觉反馈。国内众多学者对上下肢康复也作了很多研究。王瑞利等[14]设计了结合主动、被动和助力训练的踝关节康复系统，并添加了功能评价机制，为患者制订治疗方案提供可靠的证据。柯福全等[15]借助Kinect设备开发了一款基于视频运动跟踪的虚拟现实系统用来辅助患者的上肢康复。张金龙[16]设计了一款手指康复系统，包含了手势变换、坦克射击和赛车竞速3种游戏，非常具有趣味性。华南理工、中南大学附属第三医院与广州一康医疗设备有限公司三方联合研发的虚拟厨房训练系统[17]，患者通过在其中漫游并完成烧开水、摆餐具、盛水果等一系列的厨房操作来训练偏瘫上肢的运动功能，将该系统应用到33例上肢功能障碍患者身上，结果显示比传统训练方式的康复效果更为显著。

4.2VR在认知康复中的应用

认知是指人脑接受外界信息，经过加工处理转换成内在的心理活动，从而获取知识或应用知识的过程，它包括记忆、语言、视空间、执行、计算和理解判断等方面。认知功能障碍对患者日常生活的影响有时甚至超过了躯体功能障碍，因此也成为医学界面临的重要课题之一。将VR技术应用于认知康复，可以在虚拟环境中为患者提供安全可控的刺激进行治疗，并能监测多种重要指标，表现出传统方法无法比拟的优势。Godehard等[18]利用VR系统治疗有空间认知和记忆缺陷的轻度认知功能障碍患者，让他们在虚拟的公园和迷宫里根据地标（房子、汽车、高山等）寻找宝藏，加强患者以自我和非自我为中心记忆的能力。Caglio等[19]利用3D电子游戏进行记忆康复的研究，发现虚拟航行训练可以激活记忆区域，改善成人脑损伤患者的记忆功能。王文春等[20]设计的虚拟认知康复训练系统，包括注意力、记忆力、思维操作能力等七大训练模块，每个模块又设计了高、中、低3种级别的题目。将该系统应用到38例有认知功能障碍的患者身上，结果表明，虚拟认知康复系统在注意力和空间知觉的改善方面优于传统的康复训练模式，且更具趣味性，适用于临床推广。戚淮兵等[21]设计了基于Agent的虚拟认知康复系统，能为患者提供感官上的刺激，纠正认知偏差，具有开放、自主、可移植的特点。尽管如此，在我国内陆地区，VR技术辅助认知康复治疗的研究仍处于初级阶段，能够真正进行临床应用的系统较少，还需要不断的探索和研究。

4.3VR在远程康复中的应用

目前，我国经济发展均衡度还较低，各地的医疗设施建设也存在很大差异，康复医疗机构集中在大中城市，许多地区缺乏必要的康复服务，给广大群众带来不便。虚拟现实技术结合网络通讯技术可以将一流的医疗资源传送到较落后的地区，为康复医学带来革命性的变化。MJJohnson等[22]利用网络通讯技术使中风的患者可以在家中进行康复训练。李军强等[23]设计了一套远程监控系统，用虚拟人的运动再现患者手臂的运动，实现监控功能，从而使医生掌握患者手臂的运动情况。王月姣等[24]设计了基于力反馈的远程康复训练虚拟驾驶系统，治疗师端的计算机能实时显示患者训练视频、相关训练数据及当前训练方案，并能据此实时修改训练方案。可见，VR技术有利于提高落后地区的医疗水平，优化医学资源分配，推动我国社区康复的建设进程。

篇（8）

 

线性代数这门课程有一个特点：各部分内容相对独立，整个课程呈现出一种块状结构，原因是线性代数学科的形成过程本身就没有一条明确的主线。内容有行列式、矩阵、向量、线性方程组、特征值问题、二次型、线性空间与线性变换。我们几乎可以找到从线性方程组、行列式、向量、矩阵、多项式、线性空间、线性变换中的任何一个分块开始展开的教材，其展开过程主要取决于作者串联这些分块的形式逻辑的脉络[1]。实际上，课程内容的展开不仅取决于课程本身的逻辑，也应该充分考虑学生的接受能力的因素。行列式、矩阵运算和方程组求解通常都被认为容易被学生理解的内容，而向量组的线性关系问题是线性代数的难点。通常的线性代数知识体系是按照由易到难道顺序安排，这样似乎可以渐进地接受难点，但实际上有以下几个弊端：（1）由于难点出现的时间较迟，学生没有机会对难点进行重复运用和消化理解就已经进入课程的尾声；（2）从心理上讲，学生学习有先入为主的现象，最开始学到的知识最容易记住，因此难点后出现也不利于学生接受；（3）运用向量组的线性关系理论可以统领线性代数的重点内容，如果不尽早引入这个理论，就不容易将块状结构有机地结合起来。

1. 线性关系理论的基本概念及其表现

线性关系理论的基本概念包括：向量组的线性组合、向量的线性表示、向量组的线性相关性、向量组的线性无关性、向量组的最大无关组、向量组的秩等。

对任意一个向量组，以这个向量组为列向量组构造矩阵,可以通过对实施初等行变换判别列向量组的线性相关性，进而获得该向量组的最大无关组，同时可以获得向量组中任意一个向量由最大无关组线性表示的表示系数，也可以获得向量组的秩。可见，向量组的线性关系问题集中表现在矩阵的初等行变换过程中。可以认为数学论文，矩阵的初等行变换过程是向量组线性关系理论的外在表现。

2. 基于线性关系理论的线性代数知识体系与关联

线性代数中主要问题的解决都是通过解线性方程组实现的，可以说线性代数的核心内容是线性方程组,而研究线性方程组及其解靠的是矩阵及其矩阵的初等行变换。因此，以线性方程组为出发点，可以为以后解决问题奠定基础。

通过线性方程组可以引出矩阵概念，并引出矩阵的初等行变换方法，进一步引出向量概念，以及向量的线性运算和矩阵与向量乘法运算。在这些基本概念和运算的基础上，线性方程组可以表示矩阵形式和向量形式，其中，是线性方程组的系数矩阵，为矩阵的列向量组，是线性方程组的常数列向量[2]。

由向量形式方程组进一步讨论向量组的线性关系理论，为深入研究和理解线性代数的其它问题提供理论基础。从矩阵形式的方程组出发进一步讨论矩阵运算，特别是在向量组的最大无关组和向量组的秩的概念下，矩阵的秩的定义变得很简单，逆矩阵也很容易理解。行列式可以认为是方阵中的一个特殊概念，事实上，阶行列式也可以用个为向量定义[2]。在行列式和线性方程组概念下，很自然地讨论矩阵的特征值和特征向量问题。二次型标准形问题则在特征值和特征向量概念基础上处理。线性空间和线性变换则是向量方法和矩阵方法的升华[3]杂志网。

在这种知识体系下，向量和矩阵是线性代数的核心工具，矩阵的初等变换是代数的核心方法，而向量组的线性关系理论是核心理论。矩阵的初等变换这一方法不仅可用于求解线性方程组，他还可用于求矩阵的逆矩阵；求矩阵的秩；求向量组的极大无关组及其秩；求齐次线性方程组的基础解系；求向量空间的基及维数；求特征向量；求实二次型的标准形等。而对于这些问题的理性认识则需要向量组的线性关系理论。

3. 知识体系展开的基本逻辑

怎样设计线性代数课程的科学体系?这取决于我们对学科内容的本质的理解，对该学科在现代科学中的地位和作用的认识和课程的目标。在我国，理工科的线性代数教科书是把线性代数的各部分内容作为工具来掌握，而忽视了这门学科最终形成的思想基石――空间与变换，因此这样的课程并没有真正跨进线性代数的思想殿堂，顶多只能视为矩阵运算的初级教程。而我国数学专业的高等代数课程又过分沉湎于形式化概念的逻辑体系构建，而忽略了线性代数理论在现实生活中的鲜活背景和在现代科学技术中的应用前景，因此这样的课程在学完之后也不易明白学习该课程的目的和意义，甚至以为仅仅是学习其他课程的前期准备[1]。

很多文献([1][4][5])讨论了线性代数的知识体系，但是学者们基本上只考虑知识体系本身，而忽略了学生学习的心理因素。线性代数的一个公认特点是内容抽象，要真正掌握线性代数的原理与方法必须具备较强的抽象思维能力，即对形式概念的理解能力和形式逻辑的演绎能力，而这两种能力要求几乎超越了大多数学生在中学阶段的能力储备。面对抽象的课程内容和复杂度知识体系，学生在学习数学课程时往往会产生焦虑情绪[7]。按照块状结构安排线性代数的知识体系容易使学生产生焦虑情绪。

通常按照块状结构安排线性代数的知识体系，便于教师理解，但是，学生很难建立块状结构之间的联系。基于线性关系理论的线性代数知识体系是从学生认识能力出发数学论文，由现实世界的问题引出数学概念，使学生感到是因为解决现实的需要而学习新的数学概念、理论和方法。这种由现实问题到解决方法的逻辑关系称为生活逻辑，而按照块状结构形成的知识关系成为学科逻辑[7]。学科逻辑是出于本学科的研究者知识整理的需要，不适合向学生传授知识。基于线性关系理论的线性代数知识体系的基本逻辑关系是按生活逻辑展开的。首先，学生容易认识线性方程组与现实的联系，随着解决线性方程组问题过程的深化，提出矩阵和向量概念；进一步，矩阵和向量等新的元素需要进行运算，因此分别讨论向量运算（主要是线性关系理论和方法）和矩阵运算；具备了线性代数的核心工具（向量和矩阵）、核心方法（矩阵的初等变换）和核心理论（向量组的线性关系理论），就可以继续讨论特征值和特征向量，可以讨论二次型，也可以讨论线性空间和线性变换。整个线性代数知识是按照需求展开的，因此，很多过去块状结构中的知识内容（如矩阵、向量、线性方程组等）并非一次性的安排在一章之内，而是在不同的章节中逐渐深入展开。这样安排便于形成以矩阵初等变换为核心方法和向量组的线性关系理论为核心理论的主线，便于学生渐进理解线性代数的难点。

4. 结论

基于线性关系理论的线性代数知识体系将线性代数知识按生活逻辑展开，以向量和矩阵为核心工具，矩阵的初等变换为核心方法，以向量组的线性关系理论为核心理论，形成线性代数的知识主线。这种知识体系便于学生理解线性代数的难点，克服学习上的焦虑情绪。

参考文献

[1]刘学质.线性代数的体系与方法[J]. 重庆教育学院学报,2007.20(7):142-144.

[2]Peter D. Lax. 线性代数及其应用（第二版）[M]. 北京：人民邮电出版社, 2009.

[3]王玺等.线性代数[M]. 上海：同济大学出版社, 2009.

[4]彭德艳,金传榆.《线性代数》内容的关联性研究[J]. 大学数学，2007.23(1):170-175.

[5]贺继康.高等代数课程结构简论[J]. 陕西教育学院学报,2003.19(4):77-79.

[6]王玺.数学课堂教学中的学生情绪因素与教师行为分析[J]. 上海电力学院学报，2004.20(4):95-98.

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0引言

随着我国经济的持续稳定的增长以及经济全球化步伐的加快，特别是由于劳动力和土地成本上升，我国需要加快转变原有的经济增长方式，促使产业结构优化和升级。在此过程中，核心技术缺乏，研发投入不足等已成为我们迫切需要解决的问题。近几年来，我国企业纷纷通过对外直接投资的方式，主动获取东道国当地的技术资源，提高技术创新能力，弥补技术差距，并实现技术赶超。因此文章从投资动因和作用机制这2角度深入分析我国企业对外直接投资与技术创新能力之间的关系。

1对外直接投资现状

2000年中国政府首次提出实施“走出去”战略，并逐步出台了一系列的对外投资政策和法规，鼓励企业对外投资。在此情况下，我国企业对外直接投资规模迅速增长，而对外投资地区以及投资行业范围也在不断扩大。据商务部统计，我国企业对外直接投资流量从2003年的285465万美元上升到2007年的2650609万美元，增幅高达828.52%，而我国企业对外直接投资存量也由2003年的3322222万美元上升到2007年的11791050万美元，其中值得注意的是对科学研究、技术服务和地质勘查业投资存量由2004年的12398万美元迅速扩大到2007年的152103万美元。

2投资动因

国内学者在技术寻求型对外直接投资研究领域做了大量的理论和实证研究。冼国明和杨锐（1998）注意到发展中国家企业有可能主动采取逆向FDI方式,以期改变其技术开发和累积过程中被动的、渐进的路径，并进一步指出发展中国家对发达国家的逆向投资主要是为了获取某种先进技术或管理技能以加速技术累积的速度和动态效果。马亚明，张岩贵（2003）提出技术扩散的存在使得通过FDI来寻求技术成为可能，一些发展中国家的公司以合资的形式到发达国家进行直接投资，其主要目的之一就是最大化公司之间的技术扩散，以最大可能地寻求和利用发达国家企业的先进技术。李蕊(2003)在研究跨国并购的技术寻求动因时，发现跨国并购的投资方式可以使跨国公司获得大量与核心技术相关的技术，使其技术研发的数量和质量都有增长，技术研发能力大幅度提高，同时，也加快了开发、创造新产品和新技术的进度。也就是说，一方面，通过跨国并购实现现有各种资源尤其是技术资源的优化配置，降低跨国公司技术研发的投入成本;另一方面，通过跨国并购取得各种现有研发成果，提高了跨国公司技术研发的质量和水平，加快了跨国公司技术创新的速度。孙建中（2004）提出技术获取型对外直接投资之所以是我国获取核心技术的现实选择，原因在于：①增强投资机制功能的动机；②降低技术移入成本的动机；③加快技术获取速度的动机；④提高技术获取效率的动机。吴先明（2007）指出在动态的全球竞争条件下，以寻求创造性资产为目标的海外投资并不以垄断优势为前提条件，具有局部竞争优势的中国企业可以通过逆向投资，采取在发达国家当地建厂、设立技术监听站和跨国并购等形式，寻求并获得未来竞争的关键性资源—创造性资产，并通过全球化来利用这些资产构建新型的资源和能力基础。申俊喜（2008）注意到我国长三角、珠三角地区已处于工业化中后期阶段，由于产业升级路径的跃升、技术获取方式的变迁以及知识吸收能力的增强，实施技术寻求型对外直接投资成为利用外部技术的重要路径。这一策略不仅可以打破产业升级的路径依赖、提升本土企业的技术创新能力，而且能够实现以技术创新国际化带动市场国际化。综上所述，寻求技术资源在我国企业对发达国家逆向投资中表现得尤为显著，这是因为发达国家在技术创新活动中处于世界领先地位，2007年我国居民每百万人口专利申请数为116件，而法国、德国、英国、日本和美国专利申请数分别为239、582、2610、285和800件。此外，2007年我国R&D支出占GDP比重为1.49，而法国、德国、英国、日本和美国R&D支出占GDP比重分别为2.08、2.53、1.79、3.44和2.68。这显示，对于我国而言，发达国家具有明显的技术优势。如果我国对发达国家逆向投资，通过技术扩散以获取反向技术溢出，有利于赶上国际先进技术水平，提高在国际市场上的产品竞争力。华为公司就是一个很好的案例，它分别在法国设立了3个研发中心：塞尔日中心（无线技术的基础性研发）、拉尼翁中心（固定宽带研发）、伊西中心（移动宽带研发），而且2009年华为公司在瑞典哥德堡即将开设一家新的研发中心，主要专注于微波、基站和基于IP的网络研发。华为公司通过建立海外研发中心，将基础研究和应用型研究有机地结合起来，极大地提高了自身的技术创新能力，成功的打入了竞争激烈的国外市场。

3作用机制

近几年来，随着我国技术寻求型对外投资增多，其作用机制也日益引起国内学者的关注。赵伟，古广东和何元庆（2006）认为中国对不同的东道国经济投资的逆向技术溢出效应，机制不尽相同。其中，对于发达国家而言，主要通过研发要素吸纳机制、研发成果反馈机制、并购适用技术企业机制促进中国技术进步，而对于新兴工业化经济和发展中国家，研发成本分摊机制占主导地位。杜群阳（2006）提出反向外溢的渠道一是母国企业可通过与东道国的技术领导者建立更紧密的地理联系，以降低投资者的生产成本，获得积极的外溢效应;二是母国企业可利用与东道国的产业联系，实现知识获取，以获得反向外溢。尹冰（2006）分析了发展中国家企业逆向投资实现技术进步的传导机制，包括技术传导的动力因素、传导路径、影响因素和传导效应四大环节。冯跃（2008）提出发展中国家逆向FDI主要通过溢出效应、学习效应、关联效应、渗透效应等途径影响母国企业乃至母国国内整体技术水平，其中传导机制包括创新激励机制、学习激励机制。尹华和朱绿乐（2008）认为企业技术寻求型FDI主要通过模仿跟随效应、联系效应、人员流动效应以及平台效应四个途径获得反向技术外溢。陈菲琼和虞旭丹（2009）研究了企业对外直接投资与其自主创新能力之间的反馈机制，得出了4种主要的反馈途径：①海外研发反馈机制。跨国公司海外R&D活动来自2个方面：创新R&D和适应型R&D，前者更类似于“技术获取型FDI”，而后者则像是“市场开发型FDI”，以技术获取为目的的对外直接投资是以获取东道国的智力要素、研发机构、信息等R&D资源为目标，以新建或并购海外R&D机构为手段，以提升企业技术竞争力为宗旨的跨境资本输出行为。②收益反馈机制。如果将收益汇回国内，母公司可以增加研发投入和人力投入，从而增强自身的核心技术水平和吸收能力，若保留在子公司则可以实现海外研发反馈机制。③子公司本土化反馈机制。子公司本土化可以促使母国企业在技术、管理知识的等方面更为直接、快捷地与发达国家进行交融和沟通，特别是获得有如东道国的网络支持、上下游溢出等其他方面无法实现的效应。④对外直接投资的公共效应。从社会和宏观的角度来看，OFDI的外部性发生在其母国厂商从某一公司的跨国投资中受益，即公共效应。从现有研究文献来看，对外直接投资对技术创新能力作用途径主要为降低研发成本、母国子公司和东道国企业之间高素质人才的流动、对产业链上下游厂商的技术扩散等。陈菲琼和虞旭丹（2009）分析万向集团对外直接投资对企业自主创新能力的增强作用时，重点提到了逆向技术溢出效应、收益反馈和网络支持效应。而人力资本流动效应则在华为公司体现的更为明显。截至2008年底，华为近8万名员工中，海外员工已超过22000人，其中海外本地员工超过12500名，海外员工本地化率达到了57%。这有利于华为吸引和保留国外人才，以及提供在不同国家员工之间的学习和交流机会。需要注意的是，在我国企业的不同的海外扩张阶段，可能不同的作用机制起主导作用。在对外投资初期，我国企业在技术和管理方面处于比较劣势，可能面临亏损局面，这时收益反馈机制很难发挥作用，而在后期，我国企业技术和管理水平逐渐赶上发达国家企业，以及进一步熟悉和了解东道国的政策法规、市场竞争情况，导致获利增加，从而体现出了收益反馈机制。

4结论

由从投资动因和作用机制来看，我国企业对外直接投资存在着技术动因，而且总体上可以促进自身技术创新能力的提高，但获取反向技术溢出的程度受到企业治理结构、国际化经验、投资模式、文化差异等多种因素影响。此外，东道国的政治风险也是必须要考虑的，例如联想在收购IBMPC部门过程中作出了相当大的让步。于我国技术创新基础薄弱，与世界先进水平存在较大差距，通过对外直接投资，获取技术资源，实现反向技术溢出已成为我国企业提高技术创新能力的有效途径之一。

参考文献：

[1]冼国明，杨锐.技术累积、竞争策略与发展中国家对外直接投资.经济研究.1998(11).

[2]马亚明，张岩贵.技术优势与对外直接投资：一个关于技术扩散的分析框架.南开经济研究.2003(4).

[3]孙建中.技术获取型对外直接投资的选择.生产力研究.2004(8).

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开挖的方式能够分为两类，人工开挖和机械开挖。人工开挖要掌握好管沟的高度和宽度，还要使管沟底部的土体不受干扰;机械开挖也需要保证管沟底的土体不受干扰，另外当挖到标准高度上0.3米左右时要采用人工开挖，保护管沟不受到机械的损伤。开挖沟槽要依照先深后浅的开挖原则，这样做能够快速的把水排出;挖出的土体可以暂时堆放在施工现场，也能直接丢弃在专门的场地上;对于需要回填的土方就要选择适当的位置安置下来，回填土方前一定要做好相应的调配土方的方案。开槽工作完成之后要进行实地的考察，如果在基地中有枯井或墓穴要及时上报，共同协商解决方法;另外还要做好验槽的步骤，只有所有工作都达到相关的指标才能开展下一项工作，一旦出现没有符合标准的情况要立即同上级部门协商，采取最有的处理方法。

(2)管道铺设基础。

针对钢管等类型的管道不用采取任何措施，直接铺设在土层上即可，当管线必须要经过河道或池塘下时，就需要先清除上层土，直到露出原状土层为止，然后采用4∶6的砂石进行夯实、填筑，要达到设计的标准高度。

(3)铺设管道。

在铺设管道的过程中，首先要保证的就是构件的位置以及数量，要依照相关标准对构件进行严格的放线，安装前要对所有的管道进行统一的测量和编号，采用吊机进行管道的起吊安装;铺设管道时要严格依照从低到高的顺序进行铺设，为了保证准确性，可以采用中心线的方法控制管道的铺设;如果在铺设管道进行的过程中，发生意外情况要暂时停止施工，要立即采取有效的办法把管口封住;要通过水准仪和经纬仪时刻对管道的位置进行测量，保证管道铺设的准确性。

(4)安装管道。

安装管道之前要严格对管沟进行检查，保证管沟的清洁和质量，检查管沟底的高度和宽度是否在要求范围之内，基地土壤是否平整，另外还要检查管沟附近土壤的稳定性，任何一个环节出现问题都要及时进行处理。下管之前要对管材和构件进行全面的检测，保证质量都符合相关标准;管材的运输和吊装的过程中，要采取适当的保护措施，防止部件的重要部位受到损伤;吊起管道的过程中要时刻观察管道是否平衡，吊起管道和放下管道的速度都要降低，轻拿轻放，下面介绍一些安装管道的具体过程。①处理承插口:在进行管道的安装之前一定要先用水清理承插口，保证承插口的干净整洁，然后把水擦干。②套胶圈:要在管道的两侧同时把胶圈由管下部向上部套，要保持胶圈的平直。③对口:吊车把插口吊起之后，慢慢的调整到承接口所处的位置，初步把管道放置到安装的位置上，然后进行管道的位置检查，不断调整使之达到标准位置，如果管线低于标准要求时，要适当的把管道吊起一点，同时在管道下方撒入一些粗砂;如果管道的高度超过了相关的标准，可以左右晃动管道，将管道慢慢下降到标准高度。④顶装:对口完毕之后就开始进行顶装，先安装好顶装设备，然后提起插口端插入承接口，调整到合适的位置就可以固定，最后拆除吊装的设备。⑤检查胶圈:要对插口和承接口的连接部位进行严格的检测，必须保证接口位置的密封性，可以采用探尺来对胶圈的位置进行检查。

(5)井室砌筑。

井室砌筑施工前一定要进行清理，同时还要用水浸湿，砌筑采用的是丁砖砌法，当砌筑完一层砖之后，铺上一层浆就可以进行下一层砌筑，上层和下层的砖之间要相互错开。灰缝砂浆要满足饱和度的相关要求，不能用水进行冲浆灌缝;砌筑井室墙体时要安装踏步，过程要还要及时的检查间距;砌砖时要保证砂浆的牢固性，没凝固之前不能踩踏。砖墙勾缝砂浆塞入灰缝中，压实拉平;灰缝要清理干净，不能有毛刺的现象。用吊车来起吊安装井室的盖板，依照路面的高度来检查井盖的高度，保证路面和井盖的高度向匹配。

(6)管道支墩。

在给水管道的位置安置支墩承台，能够有效防止由于水的作用使承插口脱离，支墩分为水平和垂直两种类型，使用在不同的受力状态下。

(7)闭水测试。

要采用闭水的方式对无压力管道进行测试，除此之外还有给水管道，只有闭水实验达到相关标准之后才能开始沟槽回填的工作，实验过程中的压力要为设计时压力的两倍。(9)回填沟槽。闭水实验通过之后就要开始回填沟槽的工作。对胸腔部分回填时，先要清理管沟，保证管沟干净、没有积水，然后才能开始回填;回填所用的材料通常为砂土，要严格检查填土所用的材料，不能含有杂物;回填施工要分层对称开展，每层的厚度要保持在0.3米之内，另外还要及时进行夯实的工作。回填窨井时，使用的材料为天然级配的砂石，在每层回填土夯实施工之后，都要严格的检查回填土的密实程度，只有达到相关要求才能进行下一层的回填施工，另外管道附近，包括两侧和管顶的回填土都要进行密实度的检查。