vr虚拟技术说明

vr虚拟技术说明
vr虚拟技术说明

用户基数就是不可能拿来横向对比的。有意义的对比只存在于相同的服务类型、面向于相同的受众群体的前提下。

产业链就是产业经济学中的一个概念,就是各个产业部门之间基于一定的技术经济关联,并依据特定的逻辑关系与时空布局关系客观形成的链条式关联关系形态。产业链就是一个包含价值链、企业链、供需链与空间链四个维度的概念。这四个维度在相互对接的均衡过程中形成了产业链,这种“对接机制”就是产业链形成的内模式,作为一种客观规律,它像一只“无形之手”调控着产业链的形成。

产业链的本质就是用于描述一个具有某种内在联系的企业群结构,它就是一个相对宏观的概念,存在两维属性:结构属性与价值属性。产业链中大量存在着上下游关系与相互价值的交换,上游环节向下游环节输送产品或服务,下游环节向上游环节反馈信息。

知识产权,也称其为“知识所属权”,指“权利人对其智力劳动所创作的成果享有的财产权利”,一般只在有限时间期内有效。各种智力创造比如发明、文学与艺术作品,以及在商业中使用的标志、名称、图像以及外观设计,都可被认为就是某一个人或组织所拥有的知识产权。据斯坦福大学法学院的Mark Lemley教授,广泛使用该术语“知识产权”就是一个在1967年世界知识产权组织成立后出现的。(近年来部分中文媒体频繁使用IP指代知识产权,这种用法就是错误的。在一般英文语境中,IP指的就是internet protocol即互联网协议,鲜见把IP与intellectual property联系起来的用法。

流通风险又称流动性风险,就是指因市场成交量不足或缺乏愿意交易的对手,导致未能在理想的时点完成买卖的风险。流动性的极度不足会导致银行破产,因此流动性风险就是一种致命性的风险。在各个市场中均存在流动性风险,比如证券,基金,货币等等。

期货市场引风险就是指期货市场参与者(期货交易所、期货经纪公司、结算所、期货交易者、国家)在期货市场运作过程正直接或间接的遭受的损失及其可能性。

教育方面

1虚拟训练基地

利用虚拟现实技术建立虚拟训练、培训基地,其“资源”与“部件”也就是虚拟的,可以根据需要随时生成各种新设备,教学内容不断更新,使实地训练能够顺应VR技术的发展。虚拟现实的沉浸性与交互性,可以使学生在虚拟的学习环境中扮演角色,有利于学生的技能训练。培训的技能可以涵盖军事作战技能、外科手术技能、教学技能、汽车驾驶技能、果树栽培技、电器维修技能等。由于虚拟的训练系统对于学生而言不存在任何危险,学生能够进行反复训练,直至完全掌握某项操作技能为止。

2虚拟仿真校园

真实、互动、情节化就是虚拟现实技术独特的魅力所在。将VR技术与高等教育有机结合,更有利于高等教育进一步发展。伴随三网融合,以及计算机教育的深入,人们需要的就是一个完整的虚拟校园体系,一个基于教学、教务、校园生活的三维可视化虚拟校园。

3高校的虚拟实验教学

VR技术在机械、物理、化学等学科上有突出作用。例如西南交通大学将VR技术应用于工程漫游中,跟踪仿真学领域的最新进展,研制出基于VR技术的多种物理产品。再如中国地质大学的教学实验,利用VR技术研究晶体结构,演示其结构特征,使学习者能够加深对晶体结构的了解。在网络环境下,将学生的学习资源、教师的教学资源与科研资源与图书信息资源与服务资源融合在一起,能够有效地创设高校虚拟实验教学平台。

军事方面

(1)虚拟战场环境

通过相应的三维战场环境图形图像库,包括作战背景、战地场景、各种武器装备与作战人员等,为使用者创造一种险象环生、逼近真实的立体战场环境,以增强其临场感觉,提高训练质量。

(2)进行单兵模拟训练

其包括虚拟战场环境下的作战训练与虚拟武器装备操作训练。前者就是利用虚拟战场环境,让士兵携带各种传感设备,士兵可以通过操作传感设备选择不同的战场环境,输入不同的处置方案,体验不同的作战效果从而像参加实战一样,锻炼与提高参训人员的战术动作水平、心理承受能力与战场应变能力。虚拟武器装备操作训练就是在虚拟武器装备环境进行的,通过训练可以达到对真实装备进行实际操作的目的。虚拟武器装备操作训练能够有效地解决军队现阶段大型新式武器装备数量少的难题,同时又能解决部队面临的与平时期部队训练场地受限的问题。例如,解放军炮兵学院为我军驻港部队研制的“虚拟现实炮兵射击指挥系统”有效地解决了驻港部队在训练场地受限条件下组织炮兵进行训练的问题。

(3)近战战术训练

近战战术训练系统把在地理上分散的各个学校、战术分队的多个训练模拟器与仿真器连接起来,以当前的武器系统、配置、战术与原则为基础,把陆军的近战战术训练系统、空军的合成战术训练系统、防空合成战术训练系统、野战炮兵合成战术研究与开发训练系统、工程兵合成战术训练系统,通过局域网与广域网连接起来。这样的虚拟作战环境,可以使众多军事单位参与到作战模拟之中,而不受地域的限制,具有动态的分布交互作用;可以进行战役理论与作战计划的检验,并预测军事行动与作战计划的效果;可以评估武器系统的总体性能,启发新的作战思想。

(4)实施诸军兵种联合演习

按照军队的实际编制、作战原则、战役战术要求,使各军兵种相处异地但却共同处于虚拟战场环境中,指挥员根据虚拟环境中的各种情况及其变化,来判断敌情作决定,并采取相应的作战行动。在虚拟战场环境中的诸军兵种联合战役训练中可以做到在不动一枪、一弹、一车的情况下,对一定区域或全区域所属的诸军兵种进行适时协调一致的训练。通过训练能

够发现协同作战行动中的问题,提高各军兵种的协同作战能力,并能够对诸军兵种联合训练的原则、方法进行补充与校正。目前,各国军事部门都很重视这种训练模式,在美国的国防大学中专门开设了联合与合成虚拟作战课程。实践证明,在虚拟战场环境中对诸军兵种进行联合战役训练能够极大地提高参战部队的作战能力。

1、训练成本

VR在军事方面最常见的应用就就是模拟训练,其中最大的优点在于节约训练成本,还就是以空军为例。

现代战机的起落次数寿命均在千次左右,加上燃油、地勤、维护、战机成本等开销,实机飞行训练的成本贵到咋舌。L-15的总师曾表示,一架苏-27UB及苏-30的1小时训练费用为4~5万美元, 也就就是26万元~33万元人民币之间。

医疗方面

虚拟现实完善医疗教育培训。虚拟现实系统可以提供课堂环境下的医疗培训,通过模拟场景与模拟练习,加快学习进度,降低学习成本。虚拟现实模拟手术及其她精细操作等医疗过程不但非常接近真实的医疗过程体验,还可以降低医疗安全风险,帮助受训医生克服心理障碍,更好保护病人利益。通过虚拟手术现场,外科医生能身临其境地模拟手术过程,对真正的患者却没有任何风险。手术模拟机甚至能为受训医生提供触觉反馈,让其在模拟切割组织时感受到器械的压力,感觉就像在真实的人体上手术一样。虚拟手术训练结束后,系统还可通过对切口压力与角度、组织损害及其她指标的准确测定,监测受训医生手术技术的进步。虚拟现实直播医疗过程将改变医疗教育形态,同时也有助于医疗信息的互联共享。虚拟现实也提供了更逼真的实验环境,减少了传统培训对动物的伤害。

虚拟现实有效辅助临床治疗。虚拟现实手术导航将计算机处理的三维模型与实际手术进行定位匹配,医生不仅可瞧到实际图像,还可叠加图形,仿佛同时具备了放大镜、显微镜、望远镜等多种工具,可从多个角度近距离观察病灶,深入了解情况,确定潜在风险,为复杂高危的医疗过程做充分准备,以实施更高效率、更高精度的治疗。虚拟现实系统也可以作为医护人员的“助理”,协助完成日常任务。

虚拟现实打开心理治疗新局面。通过创建个性化虚拟现实情境,为患者创造一个高度仿真的世界,以治疗其心理疾病。医护人员可根据患者情况随时调整环境的恐怖程度,还可与患者共同沉浸在虚拟现实世界中,通过与自身情况的对比给患者对症下药,通过一些特殊的刺激达到治疗效果。虚拟现实在应对自闭症、焦虑症、恐惧症、性功能障碍症、创伤后应激障碍症、精神分裂症等方面卓有成效。

虚拟现实优化康复效果。虚拟现实不仅让康复过程变得有趣,也能帮助医护人员准确评估康复结果。虚拟现实也就是止痛“神器”,可以帮助患者有效分散注意力,减轻疼痛感。虚拟的冰雪世界有河流与瀑布,有雪人与企鹅。患者可以飞跃冰雪覆盖的峡谷者投掷雪球,其注意力完全集中于冰雪世界,忘记伤痛。

虚拟现实助老助残。虚拟现实可以帮助那些没有能力在现实世界中到处走动的残疾人、老年人改善其生活质量,使其活动领域不再局限于住宅、房间、床。虚拟现实软件可让老年人体验外部世界,如骑自行车、在海滩散步等。躺在病床上百无聊赖的住院患者只需戴上虚拟现实眼镜,就可以享受去海边度假的乐趣,虚拟现实系统会从云端获取与海滩相关的数据,并对房间及室内物品进行测绘,使两者环境能无缝对接。

虚拟现实助力远程医疗。虚拟手术与远程干预的结合使医疗专家会诊不受空间限制。手术室中的外科医生能实时与远程专家交互会诊,远程专家可以应用交互工具,帮助主刀医生操作,甚至通过遥控帮助操纵仪器。

风险

体验者的糟糕评价

使用VR虚拟现实技术产品可能会对您的视力造成伤害。

13岁以下的孩子不应使用VR虚拟现实系统。

心理治疗师在治疗过程中采用虚拟现实技术可能存在的伦理问题。

虚拟现实设备很可能会被那些遭受精神疾病折磨的患者滥用。

VR最大的强项就是给人沉浸式的感官体验,而往往就就是这种能给我们创造很强幻觉的事实,能让它成为一个很大的精神伦理风险。因为沉浸在虚拟现实中会导致离开虚拟现实环境后的行为改变。重要的就是,VR所创造出的一个情景,都就是由虚拟世界的主人所决定的,里面所有的视听感官设定,都或多或少会存在一些“心理操纵”的可能性。而且现在VR内容主要以视频游戏为主,较为吸引人的体验游戏又就是射击、对战类型的,当一个人不断沉浸在掠杀与洗脑的虚拟体验中,难免不会把一些行为带入现实,对使用者精神造成不同程度的损害。

其次过多的沉浸于虚拟现实中,在道德伦理方面也存在一定的风险。当人们都沉浸在虚拟的世界当中,人与人之间将会变得越来与冷漠。就拿智能手机的普及为例,现在到哪基本上都就是每人一部手机,到哪都就是“低头族”,人们面对面交流的机会就少了。而VR能提供的沉浸式就是基于个人的,每人头戴一部设备,思想行为被眼前的世界所固定,早已无暇顾及周遭的一切,而且当下VR涉及多个领域,购物、旅游、瞧电视、玩游戏等都能在虚拟的环境中一次性搞定,基本可以做到不与人交流,如此一来,使用者如果一旦脱离虚拟的世界,对这个本身就没有多少安全感的社会环境,就会变得更加偏激。

当下企业者疯狂涌入,假使短期内技术取得很大进展的虚拟现实技术获得普及,那就绝不就是像智能手机那样,都变成“低头族”的问题了,到那时就有可能就是相见不识,猜忌横生,使用者都被洗脑,整天活在虚拟的世界,分不清虚实。所以不管就是企业,还就是开发人员,都应秉持人文理性,在虚拟现实真正来临之前,给玩家建立一个规范的虚拟环境。

当下企业者疯狂涌入,假使短期内技术取得很大进展的虚拟现实技术获得普及,那就绝不就是像智能手机那样,都变成“低头族”的问题了,到那时就有可能就是相见不识,猜忌横生,使用者都被洗脑,整天活在虚拟的世界,分不清虚实。所以不管就是企业,还就是开发人员,都应秉持人文理性,在虚拟现实真正来临之前,给玩家建立一个规范的虚拟环境。

高新技术产业化的风险特征

高新技术产业化过程中存在诸多不确定性因素,因而风险就是客观存在的。所谓风险就是指由于因素的复杂性使实际结果与预期发生背离而导致利益损失的可能性。高新技术产业化的风险就是由其产业化过程的不断创新而导致的,而创新所面对的总就是诸多的不确定性,这种不确定性既就是创新的活力所在也就是创新风险的根源。高新技术产业化风险具有如下特征。

1.1 高新技术产业化风险其损失与收益并存一般的绝对性风险(损失出现的概率为1),如水灾、火灾等,只会给风险承担者带来损失,而不能给风险承担者带来收益。高新技术产业化风险却就是一种高投机性风险,它既可能给风险承担者造成损失,又可能给风险承担者带来机会,因此,该风险具有收益与损失的并存性。

1.2 高新技术产业化风险具有损失递增性高新技术产业化的过程就是一个投入不断进行的过程。因此,当一项高新技术产业化失败或中止的时间越往后,则累积投入越大,风险损失也会随之递增。

1.3 高新技术产业化风险就是逐环传递的在高新技术产业化不断推进的过程中,风险具有从前向后的单向传递作用,即前一阶段的风险因素会对后续阶段产生影响。如实验室阶段的技术缺陷则可能导致产品性能不稳定,并进一步导致市场进入的不利[1 ]。

毕业论文:浅谈虚拟现实技术

论文虚拟现实技术

浅谈虚拟现实技术 摘要虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术是近年来新兴的借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段,其核心是建模与仿真。概括介绍了虚拟现实技术的概念、特征及应用领域,涉及的关键技术,最新研究进展,应用与前景展望。 关键词虚拟现实技术,研究现状,相关应用,信息安全 一.虚拟现实的概念、特征及应用领域 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,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,同时提供视、听、触等直观而自然的实时感知,并使参与者“沉浸”于模拟环境中。虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术是指借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段,其核心是建模与仿真。 虚拟现实技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设各等方面。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。除计算机图形技术所生成的视觉感知外,还有听觉、触觉、力觉、运动等感知,甚至还包括嗅觉和味觉等,也称为多感知。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、数据于套、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。 (虚拟现实技术穿戴的装备)

GrigoreBurdea和Philippe Coiffet在著作“Virtual Reality Technology”一书中指出,虚拟现实具有三个最突出的特征,即人们称道的“3I”特性:交互性(interactivity) 、沉浸感(Illusion of Immersion) 和构想性(imagination)。交互性主要是指参与者通过使用专门输入和输出设备,用人类的自然技能实现对模拟环境的考察与操作的程度。沉浸感是虚拟现实最主要的技术特征,它是指参与者在纯自然的状态下,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。构想性是指借助虚拟现实技术,使抽象概念具像化的程度。另外还有多感知性(Multi-Sensory)。所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外,还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知,甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能,由于相关技术,特别是传感技术的限制,目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。 所以,“3I+M”就是虚拟现实系统的基本特征。 自1968年Ivan Sutherland发表一篇名为“The Ultimate Display”的论文至今,虚拟现实技术已经伴随着计算机技术的进步得到长足的发展。如今,众多的设备可被用于虚拟现实,包括头戴式显示器、数据手套、动作捕捉系统等[1]。虚拟现实技术已经在诸如建筑设计、军事仿真、虚拟制造、游戏娱乐、医学等领域得到广泛的应用。在教育、心理学、环保、文化艺术领域,虚拟现实技术也得到越来越多的关注[2]。 二.虚拟现实涉及的关键技术[3] 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,实时三维计算机图形技术,广角立体显示技术,对观察者头、眼和手的跟踪技术,触觉、力觉反馈技术,立体声、语音输入输出技术。 动态环境建模技术:虚拟环境的建立是VR系统的核心内容,目的就是获取实际环境的三维数据,并根据应用的需要建立相应的虚拟环境模型。 实时三维图形生成技术:三维图形的生成技术已经较为成熟,那么关键就是“实时”生成。为了达到实时的目的,至少保证图形的刷新频率不低于15帧/秒,最好高于30帧/秒。

虚拟现实技术在教育中应用的优势与挑战

虚拟现实技术在教育中应用的优势与挑战作者:范安琪袁玖根 来源:《发明与创新(职业教育)》 2019年第4期 范安琪袁玖根 (江西科技师范大学,江西南昌330038) 摘要:如今科技发展的越来越迅速,教育随着科技的发展也不断有新的教学媒体的出现。在多媒体技术后,虚拟现实技术(Virtual Reality)的出现无疑将对教学产生一定的影响。文 章主要探讨虚拟现实技术在教育教学中应用的优势与挑战。 关键词:虚拟现实技术;教育应用;优势与挑战 虚拟现实是以计算机技术为核心,结合相关科学技术,生成与一定范围真实环境在视、听、触感等方面高度近似的数字化环境,用户借助必要的装备与数字化环境中的对象进行交互作用、相互影响,可以产生亲临对应真实环境的感受和体验。 一、虚拟现实技术在教育中应用的现状 虚拟现实技术在20世纪80年代就开始应用于教育了,当时人们还对这方面的研究给予较 少的关注度。而现在世界上许多发达国家都设立了相关项目,如澳大利亚和新西兰于2009年合作成立的虚拟世界工作组和美国林登实验室的Second Life项目等。我国也有很多研究学者在 探索该技术运用于教学中的应用成果。 二、虚拟现实技术在教育应用中的优势 (一)更好地帮助学生学习知识与技能 运用虚拟现实技术可以在仿真的模拟环境中对知识和技能进行不断地巩固和重复学习训练,学习者将处于一个安全的环境中练习观察到的行为和机会,以促进学习者在高效率的环境下达 到预期的教学目标。采用情景记忆(Episodic Memory),这种包含有关生活经历的信息,如特别引人注目的教学活动。通常很难记住课堂上讨论过的学习内容,但是很容易记住教室的样子、老师的桌子的位置。在虚拟技术课堂上通过现代教育技术,创设生动、逼真的教学情境,使用 虚拟现实头戴式显示设备、手柄或传感手套等交互设备从视觉、听觉和触觉这三方面使学生如 临其境。情境记忆为学习者提供一种模式,使他们能够在此基础上掌握知识,发展能力,形成 感情并生成意义。 (二)个性化的学习环境提升学生学习兴趣 个性化学习环境的设计通过虚拟现实技术可以促进学生心流(Flow)的产生,心流是一种 精神状态的运作,在这种状态下,一个人完全沉浸在他所做的事情中,全神贯注。它包含了在 活动过程中的精神投入和持续的参与,是介于无聊和焦虑之间的理想状态。在传统课堂中很难 实现心流,但是通过虚拟现实技术却可以很好地进行相关教学设计。 游戏化学习就是采用游戏化的方式来学习,它是目前比较新颖的教学理论和教育实践。一 个人对一个事物感兴趣,他就会愿意去尝试,努力去做从而做得更好。那么把这个事物换成学习,当学习也变得有趣时,相信学习者也会学有所成。同样对比传统课堂,虚拟现实技术在这

浅谈虚拟现实技术特点教学提纲

浅谈虚拟现实技术特 点

浅谈虚拟现实技术特点,组成和分类。常用的虚拟现实软件,硬件和优缺点。 经过3节课的老师的讲解和上网资料的查看,我对虚拟现实技术有了浅显的了解。 一:虚拟现实技术特点: 虚拟现实(VirtualReality)又称灵境技术是利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨显示技术,生成三维逼真的虚拟环境,使用者戴上特殊的头盔、数据手套等传感设备,或利用键盘、鼠标等输入设备,便可以进入虚拟空间,成为虚拟环境的一员,进行实时交互,感知和操作虚拟世界中的各种对象,从而获得身临其境的感受和体会。 虚拟现实技术具有以下五个主要特征: (1)沉浸性使之所创造的虚拟环境能使学生产生“身临其境”感觉,使其相信在虚拟环境中人也是确实存在的,而且在操作过程中它可以自始至终的发挥作用,就像真正的客观世界一样。 (2)交互性是在虚拟环境中,学生如同在真实的环境中一样与虚拟环境中的任务、事物发生交互关系,其中学生是交互的主体,虚拟对象是交互的客体,主体和客体之间的交互是全方位的。 (3)构想性是虚拟现实是要能启发人的创造性的活动,不仅要能使沉浸于此环境中的学生获取新的指示,提高感性和理性认识,而且要能使学生产生新的构思。

(4)动作性是指学生能以客观世界的实际动作或以人类实际的方式来操作虚拟系统,让学生感觉到他面对的是一个真实的环境。 (5)自主性是虚拟世界中物体可按各自的模型和规则自主运动。 二:虚拟现实技术组成和分类: 1 :虚拟现实系统的组成 用户通过头盔、手套和话筒等输入设备为计算机提供输入信号,虚拟现实软件收到输入信号后加以解释,然后对虚拟环境数据库进行必要更新,调整当前虚拟环境视图,并将这一新视图及其它信息如声音立即传送给输出设备,以便用户及时看到效果。 系统由输入部分、输出部分、虚拟环境数据库、虚拟现实软件组成。 2:虚拟现实系统的分类 虚拟现实系统按照不同的标准有不同的分类,通常分为以下四类:(1)桌面虚拟现实系统(Desktop VR) (2)沉浸式虚拟现实系统(Immersive VR) (3)分布式虚拟现实系统(Distributed VR) (4)增强式虚拟现实系统(Augmented Reality AR) 2.1桌面虚拟现实系统(简称PCVR) 桌面虚拟现实系统是一套基于普通PC平台的小型虚拟现实系统。利用中低端图形工作站及立体显示器,产生虚拟场景,参与者使用位置跟踪器、数据手套、力反馈器、三维鼠标、或其它手控输入设备,实现虚拟现实技术的重要技术特征:多感知性、沉浸感、交互性、真实性。

浅析虚拟现实技术

浅析虚拟现实技术应用与未来发展 摘要虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)是近年来出现的高新技术,也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用计算机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。本文主要探讨了虚拟现实技术发展历史、当下应用及未来发展展望。 关键字虚拟现实技术历史发展未来趋势应用局限性 虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)是近年来出现的高新技术,也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用计算机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】。近几年,虚拟现实技术发展迅速,在航空航天、船舶建造与设计、军事模拟、机械工程、先进制造、城市规划、地理信息系统、医学生物等领域中发挥了巨大作用,与网络、多媒体技术并称为2l世纪最具应用前景的三大技术。 一、虚拟现实技术特点简析。 虚拟现实技术涉及计算机图形学、数字图像处理技术、多媒体技术、网络技术、人工智能等等,主要是实时三维计算机图形技术,广角(宽视野)立体显示技术,对观察者头、眼和手的跟踪技术,以及触觉/力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等的综合。 而虚拟现实技术的三大主要特点则分别是由上述技术组合实现的。 1、沉浸性。 沉浸性是指虚拟现实技术所创造的虚拟环境能使体验者产生“身临其境”感觉,使其相信在虚拟环境中人也是确实存在的,而且在操作过程中体验者可以自始至终的发挥作用,就像真正的客观世界一样。 根据人类视觉、听觉的生理心理特点,由计算机产生逼真的三维立体图像.使用者戴上头盔显示器和数据手套交互设备,便可将自己置身于虚拟环境中,成为虚拟环境中的一员。 2、交互性。 交互性指在虚拟环境中体验者不是被动地感受,而是可以自行改变感受的内容。?体验者是交互的主体,虚拟对象是交互的客体,主体和客体之间的交互是全方位的。 虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎自然的交互,可通过键盘、鼠标、头盔、数据手套等设备进行交互。使用者通过自身的语言、身体运动或动作等自然技能,对虚拟环境中的对象进行触摸或操作。 3、多感知性。 多感知性是指除了一般计算机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,甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。 虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置,因此,使用者在虚拟环境中可获得多种感知,亲身体验交互操作的反应与感受。 二、虚拟现实技术发展历史

虚拟现实技术特点及常用硬件

浅谈虚拟现实技术特点,组成和分类。常用的虚拟现实软件,硬件和优缺点。 一:虚拟现实技术特点: 多感知性(Multi-Sensory) 所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外,还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知,甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。由于相关技术,特别是传感技术的限制,目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。 浸没感(Immersion) 又称临场感,指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假,使用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中,该环境中的一切看上去是真的,听上去是真的,动起来是真的,甚至闻起来、尝起来等一切感觉都是真的,如同在现实世界中的感觉一样。 交互性(Interactivity) 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(包括实时性)。例如,用户可以用手去直接抓取模拟环境中虚拟的物体,这时手有握着东西的感觉,并可以感觉物体的重量,视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。 构想性(Imagination) 强调虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间,可拓宽人类认知范围,不仅可再现真实存在的环境,也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。由于浸没感、交互性和构想性三个特性的英文单词的第一个字母均为I,所以这三个特性又通常被统称为3I特性。一般来说,一个完整的虚拟现实系统由虚拟环境、以高性能计算机为核心的虚拟环境处理器、以头盔显示器为核心的视觉系统、以语音识别、声音合成与声音定位为核心的听觉系统、以方位跟踪器、数据手套和数据衣为主体的身体方位姿态跟踪设备,以及味觉、嗅觉、触觉与力觉反馈系统等功能单元构成。 二:虚拟现实技术组成和分类: 1、虚拟现实技术组成: 1、效果发生器。效果发生器是完成人与虚拟环境交互的硬件接口装置,包括人们产生现实沉浸感受到的各类输出装置,例如头盔显示器、立体声耳机;还包括能测定视线方向和手指动作的输入装置,例如头部方位探测器和数据手套等 2、实景仿真器。实景仿真器是虚拟现实系统的核心部分,它实际上是计算机软硬件系统,包括的软件开发工具及配套硬件组成,其任务是接受和发送效果发生器产生或接收的信号。 3、应用系统。应用系统是面向不同虚拟过程的软件部分,它描述虚拟的具体内容,包括仿真动态逻辑、结构,以及仿真对象及之间和仿真对象与用户之间交互关系。 4、几何构造系统。它提供描述仿真对象物理属性,例如形状、外观、颜色、位置等信息,应用系统在生成虚拟世界时,需要这些信息。

浅谈对虚拟现实的理解

浅谈对虚拟现实的理解 摘要:虚拟现实(Virtual Reality)技术,又称灵镜技术,是一种逼真地模拟人在自然环境 中视觉、听觉、运动等行为的高级计算机人机界面技术。它应用很广泛,包括:数字城市,虚拟在线旅游,大型网络游戏,交通事故再现,军事训练,课堂教育,甚至是医学上的一些模拟真实手术等。它是汇集一系列高新技术的交叉学科,包括计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、传感器技术、仿真技术以及高度并行的实时计算技术,还包括人的行为学研究等多项关键技术。 关键字:虚拟现实,交通仿真,辅助分析,数字城市,虚拟旅游,网游,医学手术 正文: 虚拟现实技术技术是上世纪80年代末90年代初迅速发展起来的一种高新技术,也是近年来十分活跃的技术研究领域。它利用计算机的软硬件资源生成实时的三维虚拟现实世界,在这个世界中,人们视觉、听觉甚至触觉等的感受仿佛是在真实的环境中一样,有“身临其境”的感觉,人们可以沉浸在这个环境中与虚拟环境进行实时交互。该技术可以模仿:(1)、真实世界中的环境。这种真实环境可能是已经存在的,也可能是已经设计好但还没有建成的,或者是曾经存在但现在已经发生变化,消失或受到破坏的。通过逼真地建立几何模型和物理模型,从而逼真地模仿真实世界中的环境。(2)、人类主观构造的环境。环境可以是虚构的。(3)、模仿真实世界中的人类不可见的环境。这种真实环境是客观存在的,但是人类的视觉和听觉不能感觉得到。 虚拟现实技术会让参与者有身临其境的真实感觉:计算机使用者能融进计算机所给出的虚拟的世界中。计算机使用者还可以通过虚拟交互接口实现人与虚拟环境的互动。对虚拟环境的操纵过程还可能激发更多的灵感。 1、在交通仿真中的应用: 交通仿真是计算机技术在交通工程领域的一个重要应用,是在经验研究和数学方法的基础上,以计算机为主要工具,利用系统仿真模型模拟道路交通系统的运行状态,它可以对交通流、交通事故等各种交通现象进行动态逼真的仿真,对交通流的时空变化进行重现,对车辆、车道、驾驶员、行人及交通特征进行深入的分析,对道路设计和规划提供技术支持和依据,而且可以比较和评价各种交通参数。 交通仿真研究的核心内容是交通仿真模型的建立和交通仿真系统的开发。由于我国的交通现状是由多车组成的复杂混合交通,因此构造的虚拟交通环境必须要体现出这种交通状况的特点,即构造的交通仿真模型不仅要模拟目标环境的道路状况,还要模拟目标环境的交通状况,这就需要在仿真模型中加入行人、自行车、随机车辆等智能物体并在视景系统中对它们进行混合交通行为的控制,智能物体在虚拟驾驶环境中要实现自动加速、减速、超越、等待、变换车道等功能,则必须通过计算机复杂的控制程序来实现。 针对道路交通事故中的常见事故类型,如车辆碰撞事故的迎面正碰、追尾正碰、二维碰撞以及汽车和行人碰撞事故,利用MATLAB的虚拟现实技术对道路交通事故进行了模拟和再现,用以辅助交通事故的鉴定。 虚拟现实技术在交通事故中的应用可以辅助事故处理人员快速、高质量地进行现场勘查、参数计算和事故分析,进而研究事故发生的原因,探求避免事故、减少损失的对策和策略。 2、在虚拟旅游中应用

浅谈虚拟现实技术

浅谈虚拟现实技术 发表时间:2018-10-09T11:25:10.320Z 来源:《防护工程》2018年第12期作者:袁野帅明方高子昂刘晓宇指导老师 [导读] 它和其它很多信息技术一样,当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,并受到极大的关注。鉴于此,本文就虚拟现实技术展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。 袁野帅明方高子昂刘晓宇指导老师 沈阳城市学院大学生创新创业训练项目辽宁沈阳 110000 摘要:作为尖端科技,虚拟现实集成计算机图形技术、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。因为虚拟现实技术的特点,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意义是非常大的。正因如此,它和其它很多信息技术一样,当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,并受到极大的关注。鉴于此,本文就虚拟现实技术展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。 关键词:虚拟现实技术;特征;类型 1、虚拟现实的基本特征及类型 1.1、基本特征 虚拟现实的模拟具有“交互”和“沉浸”两种基本特征,它把视觉、听觉、动作等多维信息技术进行合成,是一种可以创建和体验虚拟环境的计算机系统技术.具体来说,虚拟现实有四种基本特征: (1)多感知性 多感知性是指虚拟现实系统应该具有人所具有的多种感知功能,如视觉、听觉、力觉、触觉、味觉、运动感知等。 (2)临境或沉浸感. 临境是一种用户存在于虚拟环境中的临场感,是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度.理想的虚拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。 (3)自主性 自主性是指虚拟环境中某些对象依据物理定律运动的程度.例如当物体受到外力的作用时,物体的运动状态会发生改变等。 (4)实时交互性 实时交互性是指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境中得到反馈的自然程度及实时性。 2、虚拟现实系统的基本类型 按照所使用的软硬件设备,可以把虚拟现实的应用系统分为以下几类。 (1)最简单的是把个人计算机上的屏幕作为视窗的虚拟现实世界系统,这些系统都是用个人计算机的终端显示器来显示虚拟世界的,所以有时也称为桌上虚拟现实系统。用户可佩戴立体眼镜观看立体图像,也可不佩戴立体眼镜而直接观看全景图像,或者是观看一种虽然不是标准的三维图像,但也有一定的层次效果的“准三维”的图像。 (2)具有沉浸感的沉浸系统。在这些系统中,除了计算机外,还为用户配备了头盔显示器,或做成一个各个方向都安装有显示屏幕的虚拟空间显示器,当用户站在中间时就感受到置身以一个虚拟的空间了。 (3)遥视系统。遥视系统也是一种由计算机生成的可视化世界,但这个可视化世界的图像是根据许多远程传感器所采集到的信息而形成的。例如消防遥视系统就是利用安装在防火区内的各类传感器所采集和传送回来的信息,生成火区的图像和情景。外科医生则是根据安装在探测器上的窥视镜所采集的信息进行手术。 3、虚拟现实技术的应用 3.1、跟踪头部运动的虚拟现实头套 在传统的计算机图形技术中,视场的改变是通过鼠标或键盘来实现的,用户的视觉系统和运动感知系统是分离的,而利用头部跟踪来改变图像的视角,用户的视觉系统和运动感知系统之间就可以联系起来,感觉更逼真。另一个优点是,用户不仅可以通过双目立体视觉去认识环境,而且可以通过头部的运动去观察环境。 在用户与计算机的交互中,键盘和鼠标是目前最常用的工具,但对于三维空间来说,它们都不太适合。在三维空间中因为有六个自由度,我们很难找出比较直观的办法把鼠标的平面运动映射成三维空间的任意运动。现在,已经有一些设备可以提供六个自由度,如3Space 数字化仪和SpaceBall空间球等。另外一些性能比较优异的设备是数据手套和数据衣。 3.2、艺术教育中的应用 作为显示传输信息的媒体,虚拟现实在未来艺术领域所具有的潜在应用能力也是不可低估的。VR所具有的临场参与感与交互能力可以将静态的艺术(如油画、雕刻等)转化为动态的,可以使观赏者更好地欣赏作者的思想艺术。另外,VR提高了艺术表现能力,通过动作捕捉系统采集演员的舞蹈动作和表情,在电脑辅助编排下可以预演演出效果,提高编排效率。 对艺术的潜在应用价值同样适用于教育行业,如在解释一些复杂的系统抽象的概念如量子物理等方面,VR是非常有力的工具,如“虚拟的物理实验室”,用于解释某些物理概念,如位置与速度,力量与位移等。 3.3、生物力学方面的应用 生物力学仿真就是应用力学原理和方法并结合虚拟现实技术,实现对生物体中的力学原理进行虚拟分析与仿真研究。利用虚拟仿真技术研究和表现生物力学,不但可以提高运动物体的真实感,满足运动生物力学专家的计算要求,还可以大大节约研发成本,降低数据分析难度,提高研发效率。这一技术现已广泛应用于外科医学、运动医学、康复医学、人体工学、创伤与防护学等领域。 3.4、工业仿真中的应用 当今世界工业的发展非常迅速,已经发生了翻天覆地的变化,现阶段的工业发展不再是大规模的人海战术,需要的是先进的科学技

毕业论文:浅谈虚拟现实技术

毕业论文:浅谈虚拟现实技术

论文虚拟现实技术

浅谈虚拟现实技术 摘要虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术是近年来新兴的借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段,其核心是建模与仿真。概括介绍了虚拟现实技术的概念、特征及应用领域,涉及的关键技术,最新研究进展,应用与前景展望。 关键词虚拟现实技术,研究现状,相关应用,信息安全 一.虚拟现实的概念、特征及应用领域 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,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,同时提供视、听、触等直观而自然的实时感知,并使参与者“沉浸”于模拟环境中。虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术是指借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段,其核心是建模与仿真。 虚拟现实技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设各等方面。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。除计算机图形技术所生成的视觉感知外,还有听觉、触觉、力觉、运动等感知,甚至还包括嗅觉和味觉等,也称为多感知。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、数据于套、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。 (虚拟现实技术穿戴的装备)

虚拟现实技术的特点

虚拟现实技术的特点 第一、多感知性 多感知性(Multi-Sensory)是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外,还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知,甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。由于相关技术,特别是传感技术的限制,目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。 第二、浸没感 浸没感(Immersion)又称临场感,指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假,使用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中,该环境中的一切看上去是真的,听上去是真的,动起来是真的,甚至闻起来、尝起来等一切感觉都是真的,如同在现实世界中的感觉一样。 第三、交互性 交互性(Interactivity)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(包括实时性)。例如,用户可以用手去直接抓取模拟环境中虚拟的物体,这时手有握着东西的感觉,并可以感觉物体的重量,视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。 第四、构想性想象性 构想性(Imagination)强调虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间,可拓宽人类认知范围,不仅可再现真实存在的环境,也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。 由于浸没感、交互性和构想性三个特性的英文单词的第一个字母均为I,所以这三个特性又通常被统称为3I特性。 一般来说,一个完整的虚拟现实系统由虚拟环境、以高性能计算机为核心的虚拟环境处理器、以头盔显示器为核心的视觉系统、以语音识别、声音合成与声音定位为核心的听觉系统、以方位跟踪器、数据手套和数据衣为主体的身体方位姿态跟踪设备,以及味觉、嗅觉、触觉与力觉反馈系统等功能单元构成。

浅谈我对于虚拟现实的理解

浅谈我对于虚拟现实的理解 我觉得我一直以来对虚拟现实的理解都很浅薄,通过那一天老师的引导之后,我又去在互联网上查阅了各种资料详细了解了一下什么就是虚拟现实,让我终于对宏大的虚拟现实的世界有了一定的了解。下面我就简单的谈一谈我现在的了解。 我之前感兴趣买过一个暴风墨镜,想了解一下vr,体验一下虚拟现实就是一种怎样的感觉。刚刚开始用的时候感觉特别新奇特别好玩,这个小小的设备给我带来了前所未有的体验,首先画面的代入感就很强,屏幕中的各个东西有了层次感,其次它还会随着我头部的转动而改变视角,仿佛就像真的一样。但就是玩了一阵新奇感过去之后,我就没玩过了,第一就是因为还就是虚拟感不就是特别强烈,而且会有眩晕感。这就就是我对于虚拟现实的全部接触了。 互联网上对虚拟现实给出的定义就是这样的:虚拟现实技术就是仿真技术的一个重要方向,就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,就是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科与研究领域。虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能与传感设备等方面。模拟环境就是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知就是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外,还有听觉、触觉、力觉、运动等感知,甚至还包括嗅觉与味觉等,也称为多感知。自然技能就是指人的头部转动,眼睛、手势、或其她人体行为动作,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。传感设备就是指三维交互设备。通俗点说就就是用计算机模拟现实,尽量达到到达以假乱真的效果。 虚拟现实的技术特点:VR艺术就是伴随着“虚拟现实时代”的来临应运而生的一种新兴而独立的艺术门类,在《虚拟现实艺术: 形而上的终极再创造》一文中,关于VR艺术有如下的定义:“以虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等人工智能技术作为媒介手段加以运用的艺术形式,我们称之为虚拟现实艺术,简称VR艺术。该艺术形式的主要特点就是超文本性与交互性。” “作为现代科技前沿的综合体现,VR艺术就是通过人机界面对复杂数据进行可视化操作与交互的一种新的艺术语言形式,它吸引艺术家的重要之处,在于艺术思维与科技工具的密切交融与二者深层渗透所产生的全新的认知体验。与传统视窗操作下的新媒体艺术相比,交互性与扩展的人机对话,就是VR艺术呈现其独特优势的关键所在。从整体意义上说,VR艺术就是以新型人机对话为基础的交互性的艺术形式,其最大优势在于建构作品与参与者的对话,通过对话揭示意义生成的过程。 艺术家通过对VR、AR等技术的应用,可以采用更为自然的人机交互手段控制作品的形式,塑造出更具沉浸感的艺术环境与现实情况下不能实现的梦想,并赋予创造的过程以新的含义。如具有VR性质的交互装置系统可以设置观众穿越多重感官的交互通道以及穿越装置的过程,艺术家可以借助软件与硬件的顺畅配合来促进参与者与作品之间的沟通与反馈,创造良好的参与性与可操控性;也可以通过视频界面进行动作捕捉,储存访问者的行为片段,以保持参与者的意识增强性为基础,同步放映增强效果与重新塑造、处理过的影像;通过增强现实、混合现实等形式,将数字世界与真实世界结合在一起,观众可以通过自身动作控制投影的文本,如数据手套可以提供力的反馈,可移动的场景、360度旋转的球体空间不仅增强了作品的沉浸感,而且可以使观众进入作品的内部,操纵它、观察它的过程,甚至赋予观众参与再创造的机会。” 我通过查阅资料得知,虚拟现实的应用领域有如下的方面。 娱乐业,如果游戏没有成为虚拟现实技术的主要用途,那么必定非娱乐业莫属。电影院的观众已经在享受3D电影了,但就是有了类似Oculus Cinema的app,观众可以更加沉

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