虚拟现实技术在未来有哪些应用领域
虚拟现实技术在2015年得到爆发式增长，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使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虽然得到快速的发展，但是虚拟现实技术主要用在哪些领域？在未来他有哪些应用领域布局？下面就有江衡仿真小编为您详细解读：
虚拟现实技术是如何运作的?
虚拟现实有三个独立的步骤。
第一步，追踪。例如，利用头盔式显示器追踪一个人在现实世界中的运动轨迹，当他(她)走动时，我们可以追踪到他(她)的位置，不断测量他(她)在物理世界中的运动轨迹。
第二步，透视投影。这个词指的是重新绘制一个场景，并利用计算机图像将抽象信息从代码转化为有形的显示单元(如像素)。
第三步，展示。当他(她)处于新位置时，我们可以改变他(她)眼中看到的信息，耳中听到的声音，有时候我们还会做出虚拟接触效果改变他(她)的手的位置，偶尔也会做出虚拟嗅觉。大脑的前部会告诉他(她)这不是真实的场景，而大脑后部却会说这是真的。
最近来斯坦福参观我们的公司包括Facebook、Google、三星、索尼等。Facebook首席执行官马克·扎克伯格来实验室时，我们交流了三个小时，期间并没有谈虚拟现实技术对Facebook有何帮助，而是谈到了Facebook如何利用虚拟现实技术开发更好的应用。虚拟现实技术会让教育发生变革，改变人们对环境的看法，并重新定义社会参与的意义所在。Google正在开发一款名为Google Cardboard的简易虚拟现实眼镜；三星开发的一款产品(Project Moonlight)与虚拟现实头戴设备Oculus Rift非常类似；索尼的头戴式显示器叫做Morpheus，它的价位和质量与Oculus Rift相当。这四家巨头竞相在虚拟现实领域布局，并希望拔得头筹。
除了头戴式显示器，科学家们也在思考如何变革追踪系统。微软Kinect红外传感器能提供红外线动态追踪系统，迅速捕捉到游戏玩家的一举一动，且仅需100美金，这表明虚拟现实硬件也一直在快速发展升级。
我的结论是，虚拟现实的时代确实来临了。我们需要思考的是，如何开发硬件创造更佳的用户体验，同时确保这种体验是有益的。三星、索尼、Facebook等公司都跑来问我，“我们已经开发了这个硬件，现在应该用它来拍摄什么?”我想在这里对大家说，其实你们有能力选择用这个硬件来做什么，以及如何利用它去做更多有意义的事情。
虚拟现实技术在心理学、教育、娱乐等方面的十种应用
案例NO.1：体验式学习
作为斯坦福的老师，如何提升学生的学习效率是我一直在思考的问题。之前我提到可以通过改变老师的虚拟化身来实现这一效果，这里我要讲的是建构主义，即“做中学”(learn by doing)。
比如老师今天讲物理学中的重力章节，可以让学生在虚拟现实中往深坑跳下去，真真切切地去体验和感受重力。如果小孩想探秘海底动物之间的关系，可以通过虚拟现实创造出一片海洋，让孩子们在海底畅游，去探索海底动物关系及海流变化等。这种学习体验是非常棒的。
案例NO.2：强化凝视
如果我凝视着你，你的心跳会加速，你会记住更多我所传达的内容。但要同时与200人保持眼神交流几乎不可能。而虚拟现实的魅力在于，我可以通过电脑，将虚拟化身显示在每个学生的显示屏上，每个学生都可以与我进行眼神互动交流，觉得我一直凝视着自己。在过去15年中，我们对几百名学习者做过试验。结果显示，如果学生认为他(她)一直是老师目光的焦点，他听课会更认真，成绩也会相应地得到提升。
案例NO.3：动作和相貌模仿
心理学家认为一个人的受欢迎程度与他(她)的模仿能力成正比。例如在面试中模仿面试官的姿势、动作，对方会更喜欢你。现在如果我要模仿你们，只能选择其中一人的动作来模仿，但虚拟现实可以改变这一状况。创建一个老师的虚拟镜像，电脑会根据每个学生的动作创造出一个与学生的相貌及行为举止更为类似，更具亲和力的老师，让学生觉得老师跟自己相像，从而更认真地听讲。同样，人们对于相貌更像自己的人也更有好感。
案例NO.4：身份的转变
一个人走近一面虚拟镜子，看到了他的化身，发现镜中的自己是一名白人男性。这时突然有人按下按钮，镜中的形象变成了一名黑人女性，例如非裔美国人。这种虚拟化身与本体的不一致对他将有何影响?我们知道有个词叫做“设身处地”，如果你和某人有类似的感觉，你的同理心反应会更强。
案例NO.5：美丽的化身
社会心理学家发现，有魅力的美丽女孩通常更自信、更外向、求职成功率也更高。在虚拟现实中，美丽唾手可得，每个人都可以拥有完美的化身。当你的化身是美女时，你在上前与他人交流时会站在一个离对方相对较近的地方。此外，你的讲话方式、语音语调、词汇的选择，都会因为你的虚拟化身而发生变化。美丽的虚拟化身能激发你的信心。
案例NO.6：高大的化身
在现实世界中，一个人的地位高度通常与收入、信心成正比，这是一种重要的社会暗示。在虚拟现实中，高大的形象也垂手可得，它甚至会影响到你的现实财务状况。
那么这种美丽和高大的感觉会持续多久?有的人摘除头戴式设备回到现实后，虚拟现实仍会持续对他们产生影响。拥有美丽虚拟化身的女孩在现实生活中会更加积极地参与各类社交活动，拥有高大虚拟化身的男性在现实世界里也会变得更为自信，拥有更强的领导能力。
案例NO.7：同理心和利他主义
在虚拟现实中，如果你的化身是视觉障碍者或残障人士，你会体会到各种不便，也会更加了解这些人的不易。对这种角色的扮演会提升你的同理心。而且人们在虚拟世界中更愿意帮助别人。
案例NO.8：环境保护
人类的特定行为所造成的结果无法立刻呈现在人们面前，如气候变化。然而如果使用虚拟现实技术进行模拟，无形的事物——如碳分子——就可以变成有形的，给人一种更直观的感受。在美国，厕纸通常是不可循环再利用的。为了减少这类纸张的使用率，我们做了一个实验，将测试对象分为三组：第一组成员拿到了一篇纽约时报的文章，讲述的是伐木的场景;第二组成员在视频上看到了树木砍伐的过程;第三组成员在虚拟现实中身临其境地体验了砍树的过程。一段时间后，我们对这三组成员进行了后续追踪调查，其中第三组成员的用纸量下降了20%，而其他两组成员的行为基本没有改变。所以虚拟现实技术在一定程度上有助于加强人们的环保意识。
案例NO.9：养老金产品
在中国，可能20多岁的年轻人都会进行储蓄;但在美国，人们更倾向于“及时行乐”，很少往银行存钱。虚拟现实技术可以让一名20多岁的年轻人看到自己被老化处理后65岁的样子。当年轻人看到栩栩如生的老人形象后，会开始考虑现在应该如何为今后舒适的晚年生活做准备。我们与美国银行合作开发的“人脸退休”(Face Retirement)产品，也是为了改变人们的观念。
案例NO.10：减肥产品
用虚拟化身来改变行为在健康领域同样适用。在美国，肥胖已成为一种流行病，很多人都知道不运动、饮食不健康的生活习惯不对，但却难以改变。在虚拟现实中，你做三次抬腿运动，就会明显发现自己的化身轻了一磅。之前可能你不相信自己能做到，但虚拟化身给你的感觉是，只要我运动，我是真的可以瘦下来的，这就是社会认知理论中的“自我效能”概念。
虚拟现实应用领域
虚拟现实技术应用领域 一、虚拟现实在城市规划中的应用 城市规划一直是对全新的可视化技术需求最为迫切的领域之一，虚拟现实技术可以广泛的应用在城市规划的各个方面，并带来切实且可观的利益：展现规划方案虚拟现实系统的沉浸感和互动性不但能够给用户带来强烈、逼真的感官冲击，获得身临其境的体验，还可以通过其数据接口在实时的虚拟环境中随时获取项目的数据资料，方便大型复杂工程项目的规划、设计、投标、报批、管理，有利于设计与管理人员对各种规划设计方案进行辅助设计与方案评审。规避设计风险虚拟现实所建立的虚拟环境是由基于真实数据建立的数字模型组合而成，严格遵循工程项目设计的标准和要求建立逼真的三维场景，对规划项目进行真实的“再现”。用户在三维场景中任意漫游，人机交互，这样很多不易察觉的设计缺陷能够轻易地被发现，减少由于事先规划不周全而造成的无可挽回的损失与遗憾，大大提高了项目的评估质量。加快设计速度运用虚拟现实系统，我们可以很轻松随意的进行修改，改变建筑高度，改变建筑外立面的材质、颜色，改变绿化密度，只要修改系统中的参数即可。从而大大加快了方案设计的速度和质量，提高了方案设计和修正的效率，也节省了大量的资金，提供合作平台。 虚拟现实技术能够使政府规划部门、项目开发商、工程人员及公
众可从任意角度，实时互动真实地看到规划效果，更好地掌握城市的形态和理解规划师的设计意图。有效的合作是保证城市规划最终成功的前提，虚拟现实技术为这种合作提供了理想的桥梁，这是传统手段如平面图、效果图、沙盘乃至动画等所不能达到的。加强宣传效果对于公众关心的大型规划项目，在项目方案设计过程中，虚拟现实系统可以将现有的方案导出为视频文件用来制作多媒体资料予以一定程度的公示，让公众真正的参与到项目中来。当项目方案最终确定后，也可以通过视频输出制作多媒体宣传片，进一步提高项目的宣传展示效果。 二、虚拟现实在医学中应用 VR在医学方面的应用具有十分重要的现实意义。在虚拟环境中，可以建立虚拟的人体模型，借助于跟踪球、感觉手套，学生可以很容易了解人体内部各器官结构，这比现有的采用教科书的方式要有效得多。Pieper及Satara等研究者在90年代初基于两个SGI工作站建立了一个虚拟外科手术训练器，用于腿部及腹部外科手术模拟。这个虚拟的环境包括虚拟的手术台与手术灯，虚拟的外科工具（如手术刀、注射器、手术钳等），虚拟的人体模型与器官等。但该系统有待进一步改进，如需提高环境的真实感，增加网络功能，使其能同时培训多个使用者，或可在外地专家的指导下工作等。另外，在远距离遥控外科手术，复杂手术的计划安排，手术过程的信息指导，手术后果预测及改善残疾人生恬状况，乃至新型药物的研制等方面，VR技术都有十分重要的意义。
虚拟现实技术应用及其未来展望
虚拟现实技术应用及其未来展望 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、心里学、商业、影视等领域,是21世纪的重要发展学科。 一、虚拟技术的特征 虚拟环境是利用计算机生成并控制的,因此人处在利用虚拟技术创建的拟环境之中和真实环境是没有差别的。虚拟现实具有3个最突出的特性:交互性、沉浸性和构想性。 1、交互性： 人们可以通过使用专门的输入和输出设备(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、沉浸感： 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入程度。虚拟世界给人一种身临其境的感觉。 3、构想性：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。因此说虚拟现实可以启发人创造性思维,使抽象概念具体化。 二、虚拟现实技术的应用领域 虚拟现实技术应用非常广泛,它可以用于军事、教育训练、设计规划、产品建模、心理学治疗及艺术与娱乐等多方面。 1、军事领域 虚拟现实技术已成为军事和航天领域的先锋技术虚拟技术最初是美国航空航天局与军事部门为了模拟训练而开发的。现在广泛用于各兵种部队的战术研究、演习、模拟训练和培训等,战斗实验室已成为数控战士的战场。 “司令部军事演习”也已成为一种军事演习的重要形式,这类演习可用于为未来战争组织装备、主导原则和综合训练等决策提供参考数据。美国航空航天局埃姆斯研究中心还建立了一座虚拟实验室,它所拥有的飞机模型器无论从规模上还是从逼真程度来看都处于世界之最,主要用于研究现在的或拟议中的飞机飞行控制、制导、座舱显示、自动化和操纵的品质,它能够获得有关飞机性能的实时数据和视图,并且航空研究人员和设计师坐在家里就可以“进入”该实验室进行操作,其灵敏度远远高于现在的任何其他此类研究手段。 虚拟现实技术在军事领域中发挥着重要的作用,被广泛的应用于军事训练、武装装备的研究和生产以及军事教育等各个方面。目前的军事模拟训练
医疗领域人工智能的应用
医疗领域人工智能的应用 周素珍，杨会宝，马式雷 （山东中医药大学理工学院） 摘要：人工智能是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个重要分支。尤其在医疗卫生领域,人工智能更具有广阔的应用前景和较高的实用价值。本文简述了人工智能的起源与发展，回顾近年来人工智能在医疗领域的应用，重点介绍了人工智能在神经网络中的应用，并进一步展望了人工智能在医疗领域的应用前景。 关键词：人工智能；医疗；专家系统；神经网络；前景 1 引言 人工智能（Artificial Intelligence AI）是当前科学技术发展中的一门前沿科学，它是由Mc－Carthy等在1956年发起的关于机器模拟智能的学术讨论会上提出的［1］。自此，人工智能广泛应用于医学领域，在临床医疗诊断、神经网络技术、中医学、专家系统以及医学影像诊断中均得到应用。随着科学技术的发展，人工智能技术在医疗诊断中的应用将越来越广泛，越来越重要。 2人工智能在医疗领域的应用回顾 2.1 人工智能发展简史[2] 上世纪三四十年代，Wiener、弗雷治、罗素的数理逻辑，和Church、图灵的数字功用以及计算机处理促使了1956年夏的AI学科诞生。 20世纪60年代以来，生物模仿用来建立功能强大的算法。这方面有进化计算，包括遗传算法、进化策略和进化规划（1962年）。 1992年Bezdek提出计算智能。他和Marks（1993年）指出计算智
能取决于制造者提供的数值数据，含有模式识别部分，不依赖于知识；计算智能是认知层次的低层。今天，计算智能涉及神经网络、模糊逻辑、进化计算和人工生命等领域，呈现多学科交叉与集成的趋势。 人工生命以进化计算为基础，研究自组织、自复制、自修复以及形成这些特征的混沌动力学、进化和环境适应，具体包括生命现象的仿生系统、人工建模与仿真、进化动力学、人工生命的计算理论、进化与学习综合系统以及人工生命的应用等。20世纪60年代，罗森布拉特研究感知机，Stahl建立细胞活动模型，Lindenmayer提出了生长发育中的细胞交互作用数学模型。这些模型支持细胞间的通信和差异。70年代以来，Conrad等研究人工仿生系统中的自适应、进化和群体动力学，提出不断完善的“人工世界”模型。80年代，人工神经网络再度兴起促进人工生命的发展。其主要研究方法有信息模型法和工作原理法。其研究途径分为工程技术途径和生物科学途径。 2.2 医疗领域人工智能的兴起和医疗专家系统的创建 专家系统在90年代兴起, 模拟人类专家解决领域问题,知识库的改进与归纳是其重点。医疗专家系统（Medical Expert System，MES）是人工智能技术应用在医疗诊断领域中的一个重要分支［3］。在功能上，它是一个在某个领域内具有专家水平解题能力的程序系统。医学诊断专家系统就是运用专家系统的设计原理与方法，模拟医学专家诊断疾病的思维过程，它可以帮助医生解决复杂的医学问题，可以作为医生诊断的辅助工具，可以继承和发扬医学专家的宝贵理论及丰富的临床经验。第一个人工智能的医疗专家系统早在50年代就出现了，当时为了模拟病人的病症和疾病之间的关系，主要是医学领域的知识被融合到专家系统中。
VR虚拟现实应用的几个领域
VR虚拟现实应用的几个领域 VR虚拟现实应用是利用计算机模拟产生的一个三维空间的虚拟世界，提供人们关于视觉、听觉等感官的模拟，让人们如同身临其境一般，没有限制地观察虚拟空间内的所有事物。虚拟现实是指用计算机设别所产生的一种特别的环境，人可以经过各种特别设备将自己所想的所用的“投射”到这个环境中，并操作、控制环境。 虚拟现实关键技术 1?声音 人能很好的判断声音的来源和方向，在水平的方向上，我们可以靠声音的相位差别及强度的差别来确定声音的方向，因为声音到达两只耳朵的时间或距离有所不同。常见的立体声效果就是靠左右耳听到在不同位置录制的不同声音来实现的，会有一种方向感。现实生活里，当头部转动时，听到的声音的方向就会改变。但目前在VR系统中，声音的 方向与用户头部的运动无关。 2?显示 人在看周围的画面时，由于两只眼睛的位置不同，所看到的结果也是不一样的，这些画面都综合起来才形成了整体的景象。在VR系统中，双目立体视觉起了很大作用，用户 的两只眼睛看到的不同图像是分别产生的，显示在不同的显示器上。在人造环境中，每个物体相对于系统的坐标系都有一个位置与姿态，而用户也是如此，用户看到的景象是 由用户的位置和头（眼）的方向来确定的。 VR虚拟现实应用 VR 旅游时代的到来，不仅刷新了传统枯燥的宣传模式，提升了游客出行的冲动，而且赋予了旅1?旅游
行革命性的感官体验，加深了游客对目的地的预期认知。 JUSTBEHERE 拥有全球最大旅游目的地全景视频资料库，覆盖30 多个国家的700 多段全景视频（持续增加中），''到此一游'' 为消费者提供真实、生动的观看体验，同时也为旅游目的地和各地旅游局提供全新的展示推广平台。 2. 购物 运用VR 技术，利用计算机图形系统和辅助传感器，生成可交互的三维购物环境。这将突破时间和空间的限制，真正实现虚拟购物的理念。让你身临其境的感受虚拟购物带来的便利与新鲜感。VR 购物能够大大增加线上商品的真实感，让用户可以360 °无死角的体验商品的特性，甚至通过虚拟技术能拥有实体店所没有的惊喜和体验，为用户提供VR 购物选择的多样性。3. 医学 在虚拟的环境中，可以建立虚拟的人体和手术工具等设备。可以非常容易的了解人体的各个器官和结构，比现在所采用的教科书方便的多、有效的多。医生在做真正的手术之前，可以通过虚拟现实技术的帮助，可以再显示器上重复地去模拟手术，提高手术的熟练度。在远距离遥控外科手术，手术过程中的信息指导，手术后果预测及改善残疾人生活状况，乃至新药研制等方面，虚拟现实技术都能发挥十分重要的作用。 VR 新技术越来越多地渗透到医疗中，欧美国家已经尝试过在VR 领域和医疗技术创新性结合，在国内拥有着全球领先的VR 技术团队的云舞科技也积极地布局相关领域发展。 VR 和医疗结合将产生奇特的化学反应，能够帮助改善人类生活的质量，我们可以从中获得很多有益的启示，从而使得我们的医疗过程更加便利，这无疑也是VR 给我们带来的全新价值。 4. 娱乐游戏
虚拟现实医疗应用白皮书
虚拟现实医疗应用白皮书
目录 一、发展现状 (1) （一）国内发展状况 (2) （二）国外发展状况 (8) 二、主要发展方向 (14) （一）虚拟现实+医学教育培训 (14) （二）虚拟现实+个性化健身 (17) （三）虚拟现实+心理障碍治疗 (20) （四）虚拟现实+医学护理 (22) （五）虚拟现实+康复训练 (25) （六）虚拟现实+视力障碍治疗 (27) （七）虚拟现实+临床辅助 (30) 三、科研进展 (33) （一）国外高校科研进展 (33) （二）国内高校科研进展 (34) 四、发展展望 (35) （一）虚拟现实医疗的细分领域将不断拓展 (35) （二）虚拟现实医疗的产业生态将日益丰富 (36) （三）虚拟现实医疗对专业队伍的需求将更加迫切 (37)
五、相关建议 (38) （一）建立健全虚拟现实医疗产业沟通协调长效机制 (38) （二）促进医学界产业界共建虚拟现实医疗产业生态 (38) （三）部署实施虚拟现实医疗产业试点示范应用项目 (38) （四）创新加强虚拟现实医疗产业人才队伍培养建设 (39) （五）吸引社会资金大力投向虚拟现实医疗产业发展 (39) 附录：研究对象与范畴 (40)
以虚拟现实为代表的新兴前沿技术正广泛应用于医疗行业，助力提高医疗资源供给能力、降低各种医疗保健复杂性和危险性、应对医疗健康服务需求增长。与此同时，随着医疗健康领域的发展，将产生更多的诊疗方案，进一步推进虚拟现实技术在各个医疗健康领域的应用，拓展虚拟现实的应用场景，催生新的模式业态，带来潜力巨大的市场。 一、发展现状 全球范围内，虚拟现实等信息技术应用所驱动医疗健康服务的数字化转型正在展开。在数字化医疗趋势的推动下，国内外医院正在逐渐使用虚拟现实技术进行培训和手术，虚拟现实医疗正获得更多医生和患者的认可与肯定。据IDC 数据，虚拟现实医疗应用市场规模正逐年扩大，预计2022 年将达到17 亿美元，2018 到2022 年的市场复合增长率预计为105.6%。 虚拟现实在医疗领域的应用涉及手术模拟、技能培训、手术辅助、心理治疗等多个领域。现有国内虚拟现实技术方案主要集中在医学教育领域，覆盖市场在60%以上。在临床方面，虚拟现实技术使用率较低，体验感还没有得到医生和医疗机构的普遍认可，属于科研拓展阶段，还未形成完善的商业闭环。
虚拟现实技术行业应用范围
虚拟现实技术行业应用范围 1.城市规划 在城市规划中经常会用到虚拟现实技术，用虚拟现实技术不仅能十分直观的表现虚拟的城市环境，能运用三维GIS地理信息系统来表现直观的三维地形地貌，为城市建设提供可靠的参考数据。而且能很好的模拟各种天气情况下的城市，能了解排水系统，供电系统，道路交通，沟渠湖泊等等。而且能模拟自然灾害的突发情况。对于政府在城市规划的工作中起到了举足轻重的作用。 2.医学 虚拟现实技术在医学领域上的应用主要体现在医学动画上。传统的医学动画仅仅只能在平面、三维的角度展示医学原理、人体结构等。而虚拟现实技术的应用突破了视角的限制，让人能进到“体内”，在人体内漫游，以任意角度观察人体结构。 3.文物保护 虚拟现实技术在文物保护方面也是应用相当广泛的，埃及的金字塔就做过网上的体验中心，运用了全景虚拟技术和三维虚拟技术，而且IBM目前正在运用VR虚拟现实技术对北京故宫进行整个故宫的数字虚拟。届时大家也许可以在网上直接看到数字三维化的故宫。 4.交通 无论是在空中、陆地还是海洋河流的交通规划模拟方面，VR虚拟现实技术都有其得天独厚的优势，不仅仅能用三维GIS技术将各种交通路线表现得十分到位，更能动态模拟各种自然灾害情况。 5.房地产 近几年在房地产的表现和推广应用方面，VR虚拟现实技术被得到越来越多的应用，把虚拟现实和传统的建筑动画、地产动画结合起来，不仅十分完美的表现室内的环境和整个小区的环境，设施。还能表现不存在但即将建成的绿化带，https://www.360docs.net/doc/fb14493305.html,喷泉，休息区，运动场等等。不仅如此，用户还能在三维的室内空间中自由行走、任意漫游、仔细欣赏小区的每一处风景。大大刺激了浏览者的感受。 6.游戏 对于游戏的开发，目前虚拟现实技术比较适合开发：角色扮演类、动作类、冒险解迷类、竞速赛车类的游戏，其先进的图像引擎丝毫不亚于目前的主流游戏引擎的图像表现效果，而且整合配套的动力学和AI系统更给游戏的开发提供了便利。 7.军事 虚拟现实技术就是诞生于军事应用，在军事应用方面很多，包括：模拟战场，模拟操作，模拟驾驶，模拟装配等等。都需要通过VR技术来实现。而且在相关军事工作汇报中也会有VR技术的支持。 8.家电 家电产品的展示、展览、发布上。运用虚拟现实技术不仅可以完美表现产品的外观，更能将其功能表现的淋漓尽致。而且家电行业产品种类繁多、数量庞大。市场需求量十分大，无论是使用全景虚拟还是视频虚拟还是三维虚拟技术都能在家电行业大有作为。
虚拟现实技术在城市设计中的应用
虚拟现实技术在城市设计中的应用 计算机信息技术的发展在城市规划、建筑设计、空间环境设计领域带来了不断深入的技术革命。首先是CAD技术使绘图自动化得以普及，随后，三维效果图与动画在详细规划和建筑设计中得到推广应用。最近几年，地理信息系统（GIS）与虚拟现实（VR）技术在城市规划和城市设计中发展起来。 1、城市设计的主要内容及其对计算机图形图像技术的要求 城市设计简要地说就是为人们设计聚居地的一种艺术，它是城市规划的重要组成部分。城市设计所关心的是建筑实体的视觉效果；人与场所的连接性；活动空间与舒适环境的创造；整个城市景观改善的进程。城市设计要为建筑物实体及其空间布局，为建筑形式构图及其与周围空间的三维关系，为获得美学与社会质量成就进行视景布置建立整体框架。 1.1城市设计内容的层次性。城市设计的基本内容分为宏观、中观、微观三个层次。 宏观层次：城镇分布与城市形象。城市设计的宏观层次包括在一定区域内的城镇分布；城乡一体化规划与景观设计；城市的格局与形态、功能组团、环境保护、基础设施、分区特色与舒适的环境、城市出入口、土地利用与活动场所等。城市设计的宏观层次内容与城镇体系规划相辅相成，不过城市设计更注重于城市的关键性特征与自然景观的构成；注重城市开发建设对自然景观、文化或社会经济资源的物质的和视觉质量的直接和间接影响。在对宏观层次的城市设计进行评价时，创造高质量的城市环境和优美的城乡视野成为重要准则。包括对自然山水景观的组织与利用，视觉特征物的适宜性和可视性，整体高度轮廓和体量的协调性，与传统景观的协调性等等。为应用ArcGIS对炎陵县的自然地理、人口分布、交通条件等进行综合分析作出的城镇布局。为应用ArcGIS对炎陵县重点发展地区的用地空间发展所作的规划。规划在宏观上充分考虑了炎陵县作为人文与生态旅游县的自然环境特色。 中观层次：建筑物与空间。中观层次城市设计内容包括用地布局、建筑设计、交叉口与广场、街道和路网格局、视线走廊、连接度与整体性、体量与高度、地标物、开敞空间和公园、人行道与步行系统的连接等等内容。中观层次城市设计内容与城市总体或分区规划相辅相成，不过城市设计主要关注开发建设对自然景观的物质和视觉质量的直接和间接影响；人工建造物的适宜性和视角的关系；对光和空气
虚拟现实技术在医学中的应用
虚拟现实在医学中的应用 摘要: 虚拟现实(virtual reality VR, ) 是近年来发展起来的一项新的技术,它已经被广泛地应用于许多领域, 特别是在医学领域。本文介绍了虚拟现实技术在疾病的诊断、康复以及医学教育与培训方面的应用, 并展望了虚拟现实技术在医学中的应用前景。 关键词: 虚拟现实医学应用 引言 虚拟现实作为一门真正具有多媒体交互共享模式的新兴技术, 以其独特的优势, 在各个领域的应用越来越广。特别是LED和CRE显示器技术、高速图形技术、多媒体技术及示踪技术的发展, 虚拟现实技术在医学领域的应用不断扩大, 对传统的医学诊断、治疗和医学科研、教育产生了深远的影响。 1 技术特点 虚拟现实系统是利用计算机以及专用硬件和软件去仿真各种现实境界, 通 过计算机和信息技术构造虚拟自然环境, 将用户和计算机结合成一个整体。用户置身于模仿真实世界而创建的三维电子环境中, 通过各种技术模拟直接进入到虚拟环境去接受和影响环境中各种感觉剌激, 与虚拟环境的人及事物进行行为和思想的交流。用户可以利用人类本能的方式与计算机信息交流, 人的语言、眼神、手势都可以为计算机所识别, 而人则可以用听觉、视觉、触觉来感受计算机信息, 就如同人们在现实环境中人与人交流一样的感受和交互对话, 达到与计算机进行直观、自然的交互。 虚拟现实系统是相当逼真的三维视听、触摸和感觉的虚拟空间环境, 虚拟三维可以随需要而变换, 交替更迭。用户不再是被动性地观看, 而是融合在其中,交互性地体验和感受虚拟现实世界中广泛的三维多媒体内容。可分为: 桌面型、投入型、增强现实型、临境型、逆向型和分布式虚拟现实系统等。桌面虚拟现实系统是利用个人计算机或工作站进行仿真。它以计算机屏幕作为观察虚拟境界的一个窗口, 成本较低, 但投入性差。投入系统是通过各种硬件和软件, 把周围的现实环境屏蔽掉, 完全被虚拟境界包围。虚拟现实技术具有多感知性、投入性、实时交互性和自主性等特征。多感知性是除了一般计算机技术所具有的视觉感知外, 还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知。随着传感器技术的发展, 还有味觉感知、嗅觉感知, 甚至具有人的一切感知功能。投入性(临场感) 是指用户感到作为主角在虚拟环境中的真实程度。实时交互性指用户与虚拟环境中的各种对象相互作用的能力, 对虚拟物体的可操作程度和得到反馈的自然程度, 用手去抓虚拟物体时, 有硬度、重量和拿动的感觉。自主性指虚拟物体依据物理定律按力的方向动作的程度。根据虚拟实现技术的特征, 可通过其存在感P、交互性I 和自主性A 来评价系统的性能, P、I 和A 的值越大, 系统的性能越好。 2 虚拟现实技术的应用 虚拟现实技术具有极其重要的应用前景 ,其中医学领域作为虚拟现实技术 最大吸引力的应用领域之一,目前已广泛地应用在虚拟人体、医学教育、虚拟外科手术、远程医疗等领域。 2.1 虚拟人体 1985 年,美国国立图书馆就开展了人体解剖图像的数字化研究,他们利用 CT 和 MR 扫描及三维图像重建技术,分别建立了一具可视化男人和一具可视化女人。德国汉堡大学则用 CT 和 MR 横截面影像或组织学切片建立起空间模型 ,
虚拟现实技术的历史与发展
虚拟现实技术的历史与发展 摘要：虚拟现实技术作为一种综合多种科学技术的计算机领域新技术,已经涉及众多研究和应用领域,被认为是21世纪重要的发展学科以及影响人们生活的重要技术之一。本文介绍了虚拟现实技术的概念、特性以及发展历史和发展趋势，并对虚拟现实技术的应用前景进行展望。 关键词：虚拟现实技术发展历史发展趋势 一、虚拟现实的概念和特性 虚拟现实(Virtual Reality，又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。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[1]。虚拟现实技术作为一种新的技术，主要有三个特性，分别是沉浸性、交互性和构想性。 1.沉浸性，是指利用计算机产生的三维立体图像，让人置身于一种虚拟环境中，就像在真实的客观世界中一样，能给人一种身临其境的感觉。 2.交互性，在计算机生成的这种虚拟环境中，人们可以利用一些传感设备进行交互，感觉就像是在真实客观世界中一样，比如：当用户用手去抓取虚拟环境中的物体时，手就有握东西的感觉，而且可感觉到物体的重量。 3.构想性，虚拟环境可使用户沉浸其中并且获取新的知识，提高感性和理性认识，从而使用户深化概念和萌发新的联想，因而可以说,虚拟现实可以启发人的创造性思维。 二、虚拟现实技术的发展历程 虚拟现实技术演变发展史大体上可以分为四个阶段：1963 年以前，蕴涵虚拟现实技术思想的第一阶段；1963年~1972 年，虚拟现实技术的萌芽阶段；1973 年~1989 年，虚拟现实技术概念和理论产生的初步阶段；1990 年至今，虚拟现实技术理论的完善和应用阶段。 第一阶段：虚拟现实技术的前身。虚拟现实技术是对生物在自然环境中的感官和动作等行为的一种模拟交互技术，它与仿真技术的发展是息息相关的。中国古代战国时期的风筝，就是模拟飞行动物和人之间互动的大自然场景，风筝的拟声、拟真、互动的行为是仿真技术在中国的早期应用，它也是中国古代人试验飞行器模型的最早发明。西方人利用中国古代风筝原理发明了飞机，发明家Edwin A. Link 发明了飞行模拟器，让操作者能有乘坐真正飞机的感觉。1962 年，Morton Heilig的“全传感仿真器”的发明，就蕴涵了虚拟现实技术的思想理论。这三个较典型的发明，都蕴涵了虚拟现实技术的思想，是虚拟现实技术的前身。 第二阶段：虚拟现实技术的萌芽阶段。1968 年美国计算机图形学之父Ivan Sutherlan 开发了第一个计算机图形驱动的头盔显示器HMD 及头部位置跟踪系统，是虚拟现实技术发展史上一个重要的里程碑。此阶段也是虚拟现实技术的探索阶段，为虚拟现实技术的基本思想产生和理论发展奠定了基础。 第三阶段：虚拟现实技术概念和理论产生的初步阶段。这一时期出现了VIDEOPLACE 与VIEW两个比较典型的虚拟现实系统。由M.W.Krueger 设计的VIDEOPLACE系统，将产生一个虚拟图形环境，使参与者的图像投影能实时地响应参与者的活动。由M.MGreevy 领导完成的VIEW 系统，在装备了数据手套和头部跟踪器后，通过语言、手势等交互方式，形成虚拟现实系统。 第四阶段：虚拟现实技术理论的完善和应用阶段。在这一阶段虚拟现实技术从研究型阶段转向为应用型阶段，广泛运用到了科研、航空、医学、军事等人类生活的各个领域中，如美军开发的空军任务支援系统和海军特种作战部队计划和演习系统，对虚拟的军事演习也能达到
虚拟现实产业在各行业领域中的应用分析
虚拟现实产业在各行业领域中的应用分析 工业制造 面对工业应用，虚拟现实技术也展开了“怀抱”。 中投顾问发布的《2017-2021年虚拟现实产业深度调研及投资前景预测报告》指出，基于虚拟现实与增强现实技术开展的工业领域的数字展示服务，能够贯穿于整个生产制造环节，包括初期的市场研究、造型开发、工程开发以及市场开发阶段。 造型开发阶段是虚拟现实主要的应用阶段之一，可以进行产品造型评审、产品造型多方案评估、产品配色方案等。在市场开发阶段，虚拟现实及相关技术主要用于产品投产前数字化产品的市场推广。 利用虚拟现实与增强现实技术可在半成品车上叠加图像，做到虚实测量，通过测量设计的产品与实际样车之间的关系，极大缩减了研发时间，减少了物理样机制作次数，降低了成本。 医疗行业 一、用于医疗培训和教育的虚拟仿真 自Sensorama模拟器在1962年诞生以来，虚拟仿真技术已经走过了漫长的道路。在过去几十年里，虚拟现实和仿真技术广泛应用于医疗保健培训和教育领域。手术模拟器始终是医师培训的重要工具，医院投入大量资金购买这种专业设备。 随着视觉仿真与力反馈技术的结合，外科医生可以在做手术时，同时具有视觉和物理反馈。有些企业开发了尖端的仿真系统，其中就包括ImmersiveTouch和Medical Realities。当前技术不可能取代这些复杂的模拟器，但随着新一代传感器和显示技术的问世，仿真系统开发和制造成本应该会下降。 除了外科手术，虚拟现实还是一种用于医疗保健专业人员临床教学和培训的划算、安全和有效的手段，比如护士、医师、外科医生、医疗顾问、牙医、护理人员，甚至是患者本身。执业医师能在身临其境和远比传统视频与文件学习手段更真实的环境下，接受有关手术、技术、设备以及与患者互动等方面的培训。 在虚拟现实环境下接受培训，可以给医师们提供一个没有风险的环境，用于操作可挽救生命的程序，尤其对于正常情况下表现不佳的医师而已。Next Galaxy和VR HealthNet正在联手开发针对于医疗保健专业人士的虚拟现实培训解决方案。zSpace则是另一家正在开发医疗教育应用的公司。 二、虚拟现实在临床医疗保健环境下的应用 在过去至少20年里，虚拟现实仿真技术一直被用于治疗患有特殊疾病的病人，比如创伤后应激障碍
VR技术之医疗行业的应用
VR技术之医疗行业的应用 2016年夏天，一个叫Pokemon Go的AR（增强现实）游戏火起来了，带着小时候的梦想，VR/AR行业再一次带领我们体验了一次疯狂。 VR虚拟现实的应用是十分广泛的，相信很多业内人士都非常清楚，VR虚拟现实技术除了在我们熟知的游戏、娱乐领域非常火爆，其实在医学领域也起着重要的作用。医疗市场研究公司Kalorama称，2017年美国VR全景医疗市场预计将会从2012年的5.25亿美元增长至9.76亿美元，同时该家医疗市场公司还预测，未来几年美国VR全景医疗市场的增长速度将大体保持一致。 在美国VR全景医疗市场中，VR主要应用于外科手术、痛感控制、医疗教育、专业培训等方面，当然除了在美国VR全景医疗市场，在其他国家VR全景医疗市场也主要应用与这些方面。 VR与矫形外科手术的结合使用是这个领域中的重大进展之一，StrykerMako系统就是一个非常不错的例子。StrykerMako系统可以在种植体植入手术中突出骨段的位置，并且生成虚拟模型。当外科医生在进行手术的时候，该系统可以确保手术范围不会偏离被突出的区域。在VR全景医疗市场中该系统
也起着很好的作用。StrykerMako系统在手术过程中实时更新虚拟模型，不仅提高了手术的准确性，还确保骨头不会被过度移动。 在VR全景医疗市场中，有很多公司也已经开始相继推出了医疗培训的VR 虚拟现实头盔，以及用于手术计划和练习的AR产品。医疗人员通过VR虚拟现实技术或者AR，把多个图像进行图像混合，生成患者独有的3D解剖模型，并且在VR虚拟现实头盔或者电脑中显示。 研究表明，通过VR虚拟现实场景可以有效的减轻患者痛苦。VR虚拟现实场景可以把患者的注意力从痛感中转移出来。这种方法主要应用于伤口清洁、针筒注射等医疗过程当中。 VR全景医疗市场如今也发生了非常大的变化，不仅美国VR全景医疗市场增长速度较快，其他一些国家VR全景医疗市场也在稳步增长，相信未来，VR 会在医疗领域发挥更大的作用，也会被应用与更多的医疗领域。 在众多领域纷纷瞄上了VR这块“香饽饽”后，VR开发人才紧缺问题逐渐暴露。为了解决此问题，千锋VR/AR/Unity游戏引擎开发课程具备一流讲师、尖端设备、主流技术，以雄厚教学资本为依托，以近半年跟踪调研市场需求
虚拟现实技术的应用研究
虚拟现实技术的应用研究 来源:毕业论文网 摘要：随着计算机技术的迅猛发展，虚拟现实技术的应用日趋广泛和深入。基于此，本文 将深入浅出地对虚拟现实技术的定义、应用领域、未来的发展前景和存在的问题进行介绍，重点阐述虚拟现实技术的应用领域以及相关研究，以期使读者对于虚拟现实有一个相对明 晰的认知。本文内容介绍：在第2部分会对虚拟现实技术进行简单介绍;第3部分将部分应用虚拟现实技术的领域进行介绍;第4部分描述虚拟现实技术研究现状和前景;在第5部分 对全文进行总结。 关键词：虚拟现实技术研究现状虚拟现实应用虚拟现实发展前景 一、引言 虚拟现实对于很多人来讲还是一个比较新的词汇，也可能你听说过，但并不了解，只 是认为佩戴显示设备，观看虚拟出来的内容，有身临其境之感，以为这就是虚拟现实技术。不尽然，那虚拟现实技术究竟指什么呢?本文将为读者解决这个困惑。 二、虚拟现实技术简介 2.1什么是虚拟现实技术 虚拟现实技术即虚拟现实。虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)是近年来出现的高 新技术。从本质上来说，虚拟现实是一种先进的计算机用户接口，它通过给用户同时提供视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段，因此具有多感知性、存在感、交互性、自主性等重要特征。虚拟现实技术并不是一项单一的技术，而是多种技术综合后产生的，其核心的关键技术主要有动态环境建模技术、立体显示和传感器技术、系统开发工具 应用技术、实时三维图形生成技术、系统集成技术等五大项。 2.2虚拟现实技术特征 虚拟现实技术主要有四个特征：(1)沉浸性：主要是指让计算机产生一种虚拟的环境，让参与到其中的人有一种和现实世界一样的感觉，就如身临其境一般。(2)交互性：主要是指用户对计算机模拟出的虚拟环境中的物体具有可操作性和从虚拟环境中的物体上得到的 反馈。(3)想象力：主要是指虚拟现实技术它具有很广阔的想象空间，不仅可以模拟出现实存在的世界，而且还可以模拟出不存在的环境。(4)多感知性：主要是指这项技术不仅能够让我们感受到视觉和听觉这两种一般计算机就可以给我们提供的感觉外，还可以给我们提 供触觉、味觉等一般计算机难以模拟出的感觉。 三、虚拟现实技术的应用领域 虚拟现实技术在很多领域内均有比较理想的应用，如教育与培训、娱乐与艺术、医学、军事、商业等领域，下面我们将就其中几个比较典型的应用领域展开叙述。 3.1教育与培训
虚拟现实技术介绍及在各领域的应用
虚拟现实技术介绍及在各领域的应用 摘要：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，实现了人类与虚拟 世界的交互。上世纪中期开始虚拟现实技术开始萌芽，而美国为其发源地，在随后发展过程中美国、日本、德国均有巨大突破，在我国VR技术与发达国家还有一定的差距，但已引起政府有关部门和科学家们的高度重视，各大高校纷纷开展相关课程。当今世界，虚拟现实技术已渗透在各个领域，教育、军事、医疗、娱乐、工业仿真、应急演练等等。虚拟现实改变了人类与科技的关系，使我们能够与虚拟世界更好的交互，造福于人类。 关键字：虚拟现实发展应用 一、虚拟现实技术简介 虚拟现实是一种由计算机和电子技术创造的新世界，是一个看似真实的模拟环境[1]，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使用户沉浸到该环境中[1]。通过多种传感设备，用户可根据自身的感觉，使用人的自然技能对虚拟世界中的物体进行考察和操作，参与其中的事件。[2] 虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。常用的有立体头盔、数据手套、三维鼠标、数据衣等穿戴于用户身上的装置和设置于现实环境中的传感装置，如摄像机、地板压力传感器等。[2]虚拟现实具有以下四个重要特征①多感知性。视觉感知、听觉感知、触觉感知、运动感知，甚至还包括味觉、嗅觉、感知等。②存在感。指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。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。④自主性。指虚拟环境中的物体依据现实世界物理运动定律动作的程度。[2] 虚拟现实的关键技术主要包括：动态环境建模技术，实时三维图形生成技术，立体显示和传感器技术，应用系统开发工具，系统集成技术。[2] 通过虚拟现实技术，帮助人们更好的操作、体验一些在现实生活中存在困难或危险的事。例如危险的科学研究、军事演练、手术模拟等，人们可以通过虚拟现实技术感受各国风光、冒险等生活中难以做到的活动项目。同样，虚拟现实技术在娱乐游戏方面也做出巨大贡献，为人们的休闲生活增加更多乐趣。当今时代是科技高速发展的时代，虚拟现实技术的发展也有着重大突破。虚拟现实技术是一项造福人类的技术，在医疗、教育、军事、娱乐等各个领域均可应用，为世界科技的发展、社会的进步、人们的便利生活做出巨大贡献，目前人才空缺，发展前景很大。 二、虚拟现实技术在国内外发展现状 虚拟现实技术演变发展史大体上可以分为四个阶段有声形动态的模拟是蕴涵虚拟现实思想的第一阶段（1963）年以前，虚拟现实萌芽为第二阶段（1963 -1972 ），虚拟现实概念的产生和理论初步形成为第三阶段（1973 -1989 ），虚拟现实理论进一步的完善和应用为第四阶段（1990 -2004 ）。[1] 1.美国 美国是VR技术的发源地。美国VR研究技术的水平基本上就代表国际VR发展的水平。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。 美国北卡罗来纳大学（UNC）的计算机系是进行VR研究最早最著名的大学。麻省理工学院（MIT）是研究人工智能、机器人和计算机图形学及动画的先锋，这些技术都是VR
VR技术在医疗中的应用
2018年10月 力企业应合理分配资金,促进两者的协调发展。比如,针对电力企业目前在软件方面投入不足的情况,可适当缩小硬件投入比例,加大软件投入比例,提高软硬件投资比例的合理性。同时,电力企业应加强与高校、科研机构的合作,开发适合电力企业实际情况的电力营销软件,并培养出更多的信息化人才。在智能电网和电力信息化建设过程中,人的作用是最关键的,通过加强与高校的合作,培养适合电力企业发展的复合型人才,才能够促进电力行业的快速发展。同时,要建立完善的激励机制,多对员工进行鼓励,将员工的学习热情和工作积极性充分调动起来,使电力营销信息化建设中的问题尽快得到解决。 4结束语 综上所述,智能电网视域下的电力营销信息化建设,需要电力企业在电力营销中引入服务营销理念,建立科学完善的电力营销管理体制,并合理分配资金加大智能电网建设力度,以促进智能电网建设与电力信息化建设的协调发展,提高电力营销效率,为电力企业更好更快的发展创造条件。 参考文献 [1]殷科.智能电网视域下的电力营销信息化建设[J].中国管理信息化, 2017(4):66. [2]张慧奔.智能电网背景下的电力营销信息化建设[J].商品与质量, 2016(5):302. [3]郭向东.面向智能电网的电力营销信息化建设[J].科学与财富,2015, (z1):559. [4]尹耕初,马凯.对于智能电网下电力网络营销模式研究[J].中国科技 投资,2017(25):97~98. [5]王晓毅.基于智能电网的电力营销智能化模式探析[J].科技创新与应用,2017(31):146,148. 收稿日期：2018-9-6 作者简介：文涛(1985-),男,汉族,湖北仙桃人,工程师,大学本科,主要从事信息运维管理工作。 VR技术在医疗中的应用 徐金馨（郑州外国语新枫杨学校） 【摘要】随着信息科学技术的发展，深度学习和VR等技术已经开始进入到人们的生活生产过程中，已经可以为人类的生产生活提供很多便利。经济的发展也促进了人们生活水平的提高，人们对身体健康变得越来越重视，如果将信息科技技术应用到医疗领域变得非常迫切。 从VR问世以来，VR+医疗这个模式被人们寄予厚望，VR技术的三个特性尤其是沉浸感可以很好的与医疗结合起来，未来将会医疗中一些实际问题。目前VR+医疗领域也在健壮的发展，国内外专业人员都在积极的研究，并且已经有不少产品和应用问世了。VR最大的优势就是具有更高的维度，与平常的教课和看视频相比，它具有三维感，使用VR设备的人可以身临其境，无论是声音还是距离，都非常真实。这样的感受，即使是顶尖的二维游戏画质也无法比拟的。VR的这个优势在很多领域（如教育、娱乐）都是独一无二的。因此我们在本文中试图通过结合深度学习的VR技术构建一套医疗辅助系统。 【关键词】虚拟现实；医疗；深度学习；三维重建；卷积神经网络 【中图分类号】R319【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2018）10-0222-02 1前言 虚拟现实(Virtual Reality,即VR),这个概念最早提出于20世纪80年代,其具体含义是借助计算机系统、图像显示以 及传感器等多种科学技术结合起来来进行人机交互的技术[1]。19世纪70年代左右人们已经开始想象发展虚拟现实的可 能,之后的十年出现了虚拟现实萌芽,美国拉尼尔最早提出了虚拟现实的概念,19世纪90年代到20世纪,VR技术的理论从初步形成到逐渐完善,历经了一个快速成型的阶段。VR技术因它的三个特性:沉浸感、真实感、交互性,大大加强了人类与计算机之间的信息交互能力,被广泛应用于各个领域,是极具发展前途的高新科技之一[2]。 深度学习目前已经在图像分类,图像识别,图像分割等领域取得了很多成就,极大地推动了自动驾驶,场景理解等领域的发展,被证明是一种非常有效的方案[3]。传统的三维重构仅仅是对环境进行重建,没有包括更多的语义信息,因此我们在三维重构的过程中会将环境的语义信息添加进来,语义信息主要是由深度学习来获得[4]。此外,我们还会通过基于深度学习的目标检测算法来对身体的病变部位进行检测以解决人眼对于疾病识别率比较低的问题。我们将会构建一个集合了深度学习的VR系统来应用到医疗领域中[5]。 2卷积神经网络 从VR提出到现在,VR已经被广泛应用于各个领域,但在医疗上VR还没有发挥出它应有的威力,还需要我们后来者多创新钻研。 卷积神经网络(convolutional network,CNN)是目前已经在图像分类,图像分割,目标检测等方面获得了极大的成功。CNN网络的主要优势在于,可以极大地降低网络中参数的数量和运算次数,经典的Lenet网络结构如图1所示。 从图1中可以看出CNN网络是一种层级网络,上一层的特征会传递到下一层中,在计算过程中前面几层没有采用全连接的方式,而是使用卷积进行计算,这种方式相对于全连接的方式可以极大地降低计算的复杂度同时可以降低运算的复杂度,卷积的过程如图2所示。 3基于VR的医疗辅助系统 基于第二章所讲述的部分,我们可以看出来深度学习对于医学图像处理会有很大的意义。然而,目前深度学习还没有在医疗领域发挥很大的作用,在将来大有作为。VR作为一种全新的技术,在娱乐领域已经开始大放异彩,可以让人在视觉,听觉等方面身临其境,带给人更加真实的感受,但是 VR 图1Lenet网络结构 论述222
虚拟现实技术在生物医学领域的应用
虚拟现实技术在生物医学领域的应用 陆想想1（SX1203225） （1. 南京航空航天大学自动化院生物医学工程系，南京市，210016） 摘要：虚拟现实是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统，综合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。本文简要介绍虚拟人体、虚拟手术、虚拟实验室以及虚拟现实技术在神经心理学与核医学方面的应用。随着计算机技术的进一步发展，可以预期，在未来几年虚拟现实技术将会成为数字医学最主要的应用工具之一。 关键词：虚拟现实；生物医学；数字人；虚拟手术； Application of Virtual Reality Technique in Biomedical Field Lu Xiangxiang1 (1. Department of biomedical engineering，Nanjing University of Aeronautics ＆Astronautics，Nanjing，210016，China) Abstract：Virtual reality is a high-tech simulation system, comprehensive integration of computer graphics technology,computer simulation technology, artificial intelligence, sensor technology, display technology, and network parallel processingtechnologies. This paper is to briefly introduce simulated human body, operation, laboratory and virtual reality technology applied inneuropsychology and nuclear medicine.In the future, with the further development of computertechnology, virtual reality technology will become the most important application of digital medical tools. Key words：Virtual Reality, biomedical , digital human, virtual surgery; 引言 虚拟现实也称灵境技术或人工环境，它是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统，综合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[1]。 虚拟现实旨在利用计算机生成关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟的人为虚拟的环境，让使用者有如身历其境一般，并能与之“交互”。它最早源于美国军方的作战模拟系统，20 世纪90年代初逐渐为各界所关注并在各领域得到进一步的发展[2]。 近年来，随着虚拟现实技术研究的发展与深入，其应用也在逐渐扩大，在城市规划、能源勘测、工业仿真、古迹复原、建筑虚拟、交通桥梁、港口物流、旅游仿真、虚拟课堂、园林应用、军事仿真等方面都有广泛的应用。在生物医学领域，虚拟人、虚拟手术等方面的研究也十分活跃[3-5]。 本文对虚拟现实技术在生物医学领域的应用做一概括性介绍。 一、虚拟现实简介 虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)是近年来出现的高新技术。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。概括地说，虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式，与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。 虚拟现实系统分为桌面级的虚拟现实系统、沉浸式的虚拟现实系统、增强现实性的虚拟