VR入门教程:C#概述

VR入门教程:C#概述
VR入门教程:C#概述

https://www.360docs.net/doc/3914546287.html, 我们日常玩的游戏,大多是用一款叫做unity的游戏引擎做的,他就好比咱们以前去挖一条地道,很早和早咱们用铁铲去挖,现在用unity去开发游戏,就像用大型挖掘机一铲子下去要比过去快好几天,用unity开发更快,更方便,更省钱,更重要的是更容易学会。

为什么学习Unity游戏,VR\AR需要学习C#呢?

咱们可以把游戏想象成一个动画片,他是一帧一帧播放的

你呢可以控制他的播放,但是控制播放是一个逻辑多变的过程,他每一帧播放什么都是由玩家的输入来决定的(如释放一个技能,画面显示一个冲击波等等。。)他每一帧播放什么就需要程序来控制!在unity里面最好的可控制程序那就是C#啦。

看下图:当我们学校unity游戏的时候会用到很多cs文件来驱动控制游戏中的人物,场景,射击,得分等等。。

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然后老师给哥说了一些balabal的东西

咱们先说说的程序语言的历史吧!

语言简史

语言的发展:

第一代:

打孔机(机器语言)和汇编,编程效率不高

第二代:C,Basic,Pascal等为主,命令式语言

https://www.360docs.net/doc/3914546287.html, 第三代:

C++,Delphi等面向对象为主要语言

第四代:

C#,Java,自带垃圾回收,中间指令编译

第五代:

PHP,JS,Python,Objective+C,Java等

主要为了解决互联网网站,及App应用的编程

从上面的历史,除了C,其它的语言都会逐步进入历史

语言的长期走势

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2017年度排行

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C#的起源

C#的来历:

公司:微软公司

立项时间:20世纪90年代后期

发布时间:2000年中期

核心人物:Anders Hejlsberg

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安德斯·海尔斯伯格简历:

Turbo Pascal编译器的主要作者

Delphi的创始核心人

Visual J++的架构师

C#的架构师(语言之父)

计算机语言并不是凭空存在的,相反,它们彼此相关,新语言都或多或少地受到它之前的语言的影响。类似于异花授粉的过程,一种语言的功能会被另一种语言沿用,但新的创新内容会被集成到现有的环境中,而陈旧的构造则会被消除。就这样,编程语言不断地进化,编程艺术也不断地完善。C#也不例外。C#继承了多种程序设计语言的精髓,它直接继承了当今最成功的两种计算机语言-- C和C++语言的功能,并且与Java有紧密联系。理解它们之间的关系对于理解C#语言是很重要的,因此,我们将分析这三种语言的发展环境,以此来开始C#语言的研究

C#的创建

当Java成功解决了Internet环境下的可移植性问题时,另一些缺乏的功能随即暴露出来。首先是多语言互操作性,也称为混合语言程序设计,这指的是用一种语言编写的代码和用另一种语言编写的代码协同工作的能力。多语言互操作性是创建大型分布式软件系统所需

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要的功能,也是创建软件组件所期望的功能,因为最有价值的组件往往能够被尽可能多的计算机语言采用,并能最广泛地应用于不同的操作环境中

Java另一个缺乏的功能是没有与Windows平台完全集成。尽管Java程序能够在Windows环境中运行(假定已经安装了Java虚拟机),但Java和Windows不是完全兼容的。由于Windows是当今应用最广泛的操作系统,因此缺乏对Windows的直接支持是Java 的一大缺陷。

为满足种种需要,微软公司开发了C#语言,它是微软在20世纪90年代后期开发的,也是整个.NET战略的一部分。2000年中期发布了C#的第一个版本,其首席设计师是Anders Hejlsberg。Hejlsberg是当今世界上处于领导地位的计算机语言专家之一,他取得了许多出色的成就,例如,20世纪80年代,极其成功且极具影响力的Turbo Pascal软件因其语法的精简实现而成为了以后所有编译器的标准,该软件的最初创建者就是Hejlsberg。

C#与C、C++ 和Java直接相关。这不是偶然的,因为这三种语言是世界上使用最广泛、最受欢迎的程序设计语言。而且,在创建C#语言时,几乎所有的专业程序员都知道C、C++和Java。通过将C#建立在坚实、易理解的语言基础上,C#提供了一种简单的从这些语言移植的方式。因此Hejlsberg既不需要也没必要从头开始,而只需将精力集中于特定的改进和创新。

C#的族谱:

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C#的“祖父”是C,从C那里继承了语法、许多关键字和运算符。接下来,C#基于并改进了C++ 所定义的对象模型。如果您了解C或者C++语言,那么对C#语言将不会感到陌生。

.NET和C# 是一样的吗?

.NET是平台

C#是编程语言

.NET和C#的应用:桌面应用程序--Winform

Internet应用程序https://www.360docs.net/doc/3914546287.html,

https://www.360docs.net/doc/3914546287.html, 手机开发--WP8

Unity3D游戏开发或者虚拟现实的底层支持

.NET和C#的特性:

.NET平台支持多语言:C#/VB/F#等

C#实现了跨平台:Mono

虚拟现实技术简介

虚拟现实简介及行业发展前景 一、虚拟现实简介 虚拟现实(Virtual Reality,简称VR,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 百科内容: VR是一项综合集成技术,涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域,它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉,使人作为参与者通过适当装置,自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。使用者进行位置移动时,电脑可以立即进行复杂的运算,将精确的3D世界影像传回产生临场感。该技术集成了计算机图形(CG)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,是一种由计算机技术辅助生成的高技术

模拟系统。 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。 虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境,它可以是实际上可实现的,也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。而“虚拟”是指用计算机生成的意思。因此,虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境,人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中,并操作、控制环境,实现特殊的目的,即人是这种环境的主宰。 二、虚拟现实分类 行业概况: 北京傲唯刃道科技有限公司甘健先生认为:供求关系是一个行业能否快速发展的前提。目前来看,市场需求是很大的,而供应方面却略显不足,尤其是拥有核心知识产权,专利产品及服务质量过硬的企业并不多,行业整体缺乏品牌效应。在需求旺盛的阶段,行业需求巨大,

虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.0

第一章系统概述 1.1 系统介绍 “虚拟现实VR系统开发软件”是基于客户/服务器模式,其中服务器提供VR文件及支持资源客户通过网络下载希望访问的文件,并通过本地平台上的VR 浏览器交互式访问该文件描述的虚拟境界。因为浏览器是本地平台提供的,从而实现了和硬件平台的无关性。VR象HTML一样,是一种ASCII码描述语言,它是一套告诉浏览器如何创建一个三维世界并在其中航行的指令,这些指令由再现器解释执行,再现器是一个内置于浏览器中或外部的程序。由于VR是一个三维造型和渲染的图形描述性语言,复杂的3D术语转换为动态虚拟世界是高速的硬件和浏览器,又由于其交互性强和跨平台性,使虚拟现实在Internet上有着广泛的应用,例如远程教育、商业宣传等等。 为此本公司研发出“基于VR的虚拟模型软件”,从用户的角度来说,基本上是HTML加上第三维,但从开发者角度来说, VR环境的产生提供了一套完全的新标准,新过程以及新的Web 技术。交叉平台和浏览器的兼容性是首先要解决的问题。设计之前,必须明确指定目标平台(PC、 Mac、SGI的新O2等等), CPU 速度、可以运行的带宽以及最适合使用的VR浏览器。 1.2系统功能概述 1.建模 “虚拟现实VR系统开发软件”的建造概念和其他工程建模概念相似,必须解决交流的问题,画出草图并研究材质的处理,生成模型、空间、化身,但必须考虑一些技术的限制,如,考虑到目标平台,决定在VR文件中放入多少多边图形;预先考虑到虚拟现实VR系统开发软件执行的动作,把相应的目标归类,用于设定三维物体之间的相互联系,建模与动画相互配合,如果归类正确合适,就会缩小生成动画效果之后文件的体积。虚拟现实的设计中必须考虑加入重力和碰撞的效果,以使虚拟现实的场景和生活中的相似。

虚拟现实技术-综述

浅谈虚拟现实技术在规划领域中的应用 作者:Why 摘要:随着信息时代的到来,越来越多的高新技术应用到社会的各个领域中来,而作为信息技术发展的首要驱动力的“虚拟现实”技术也越来越多地应用到规划领域中来。本文着重论述了虚拟现实技术在城市规划中的应用范围、应用的意义及其为我们带来的便利。 关键词:虚拟现实、范围、发展、迫切性、城市规划 虚拟现实(Virtual Reality,简称VR),又称灵境技术,是90年代为科学界和工程界所关注的技术。它的兴起,为人机交互界面的发展开创了新的研究领域;为智能工程的应用提供了新的界面工具;为各类工程的大规模的数据可视化提供了新的描述方法。它是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境,具体的说,就是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境,用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互使用、相互影响,从而产正亲临其境的真实环境的感受和体验。这种技术的应用,改进了人们利用计算机进行多工程数据处理的方式,尤其在需要对大量抽象数据进行处理时;同时,它在许多不同领域的应用,可以带来巨大的经济效益。 1、虚拟现实技术的发展概述 1965年,Sutherland在篇名为《终极的显示》的论文中首次提出了包括具有交互图形显示、力反馈设备以及声音提示的虚拟现实系统的基本思想,从此,人们正式开始了对虚拟现实系统的研究探索历程。 随后的1966年,美国MIT的林肯实验室正式开始了头盔式显示器的研制工作。在这第一个HMD的样机完成不久,研制者又把能模拟力量和触觉的力反馈装置加入到这个系统中。1970年,出现了第一个功能较齐全的HMD系统。基于从60年代以来所取得的一系列成就,美国的JaronLanier在80年代初正式提出了“VirtualReality”一词。 80年代,美国宇航局(NASA)及美国国防部组织了一系列有关虚拟现实技术的研究,并取得了令人瞩目的研究成果,从而引起了人们对虚拟现实技术的广泛关注。1984年,NASAAmes研究中心虚拟行星探测实验室的M.McGreevy和J.Humphries博士组织开发了用于火星探测的虚拟环境视觉显示器,将火星探测器发回的数据输入计算机,为地面研究人员构造了火星表面的三维虚拟环境。在随后的虚拟交互环境工作站(VIEW)项目中,他们又开发了通用多传感个人仿真器和遥现设备。 进入90年代,迅速发展的计算机硬件技术与不断改进的计算机软件系统相匹配,使得基于大型数据集合的声音和图象的实时动画制作成为可能;人机交互系统的设计不断创新,新颖、实用的输入输出设备不断地进入市常而这些都为虚拟现实系统的发展打下了良好的基矗例如1993年的11月,宇航员利用虚拟现实系统成功地完成了从航天飞机的运输舱内取出新的望远镜面板的工作,而用虚拟现实技术设计波音777获得成功,是近年来引起科技界瞩目的又一件工作。可以看出,正是因为虚拟现实系统极其广泛的应用领域,如娱乐、军事、航天、设计、生产制造、信息管理、商贸、建筑、医疗保险、危险及恶劣环境下的遥操作、教育与培训、信息可视化以及远程通讯等,人们对迅速发展中的虚拟现实系统的广阔应用前景充满了憧憬与兴趣。 2、虚拟现实在规划领域的应用范围 虚拟现实在规划信息存储和查询系统中的应用 例如土质数据库系统,地域信息系统,地理信息系统,城市政策信息系统等。这一类系

虚拟现实概述

虚拟现实技术概述 自从计算机发明以来,计算机一直是传统信息处理环境的主体,它只具有在数字化的单 维信息空间中处理问题的能力。而事实上,人类是依靠自己的感知和认知能力全方位的获取 知识,是在多维化的信息空间中认识问题。这样就产生了人类认识问题的认识空间与计算机 处理问题的信息空间不一致的矛盾,人类被排斥在计算机为主体的信息处理环境之外,而且 较难以直接理解信息处理工具的处理结果,更难以把人类的感知能力和认知经验与计算机信 息处理环境直接联系起来。因此,人们迫切需要突破现有的数字计算机只能处理单纯数字信息的限制,建立一个能包容图像、声音、化学气味等多种信息源的信息空间,人们不但可以 从外部观察信息处理的结果,而且能通过视觉、听觉、嗅觉、口令、手势等多种形式参与到信息处理环境中去,这种信息处理环境被称为虚拟环境。虚拟环境是由计算机生成的,通过视、听、触觉等作用于用户,使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真。 虚拟现实是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统(其中虚拟世界是全体虚拟环境 的总称)。通过虚拟现实系统所建立的信息空间,已不再是单纯的数字信息空间,而是一个包容多种信息的多维化的信息空间(CRberspace),人类的感性认识和理性认识能力都能在这 个多维化的信息空间中得到充分的发挥。 要创建一个能让参与者具有身临其境感,具有完善地交互作用能力的虚拟现实系统,在 硬件方面,需要高性能的计算机软硬件和各类先进的传感器;软件方面,主要是需要提供一 个能产生虚拟环境的工具集。 国内外虚拟现实技术的研究状况 2.1国外虚拟现实技术的研究 (1 )、美国的研究状况 美国是从事虚拟现实研究最早、研究范围和水平最高、相关研究对国家发展贡献最大的国家,从事虚拟现实的大学包括MIT、Stanford大学、华盛顿大学、UniversitRofMinoisatChicago、CMU等几乎所有著名的大学,其研究内容侧重新概念发展(如虚拟现实的概念模型)、单项关 键技术(如触觉反馈)和系统实现,并参加了许多有关虚拟现实的国家项目。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。 (2)、日本的研究状况 在当前实用虚拟现实技术的研究与开发中,日本是居于领先位置的国家之一,主要致力

虚拟现实系统简介

《虚拟现实》 教学目的和要求: 1、了解虚拟现实的概念; 2、了解虚拟现实的组成及国内 和同外虚拟现实研究的现状。 教学重点: 1、虚拟现实定义; 2、虚拟现实的组成; 3、虚拟现实的应用研究现状; 4、虚拟现实的应用前景。 1.前言 人类有许多梦想,一些梦想已经变为现实,而有一些梦想也许永远都 不可能实现。然而,有一种技术却能使一切梦想全部在感知中实现,这就 是虚拟现实技术 虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)。 虚拟现实是在计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒 体技术以及传感技术的基础上发展起来的交叉学科,由于它生成的视觉环 境是立体的、音效是立体的,人机交互是和谐友好的,因此虚拟现实技术 将一改人与计算机之间枯燥、生硬和被动的现状,即计算机创造的环境将 人们陶醉在流连忘返的工作环境之中。 虚拟现实(VR)技术是20世纪90年代以来兴起的一种新型信息技术, 它集多媒体、网络技术、传感技术等多种先进技术为一体, 是当今前景最好的计算机技术之一。 虚拟现实 虚拟环境 虚拟房间 虚拟汽车 虚拟人 虚拟现实技术的发展 1965年,Sutherland在篇名为《终极的显示》(The Ultimate Display)的 论文中首次提出了包括具有交互图形显示、力反馈设备以及声音提示的虚拟 现实系统的基本思想,从此,人们正式开始了对虚拟现 实系统的研究探索历程。 1970年,出现了第一个功能较齐全的HMD系统。基于从60年代以来所 取得的一系列成就,美国的Jaron Lanier 在80年代初正式提出了“Virtual Reality”一词。 80年代,美国宇航局(NASA)及美国国防部组织了一系列有关虚拟现实 技术的研究,并取得了令人瞩目的研究成果,从而引起了人们对虚拟现实技 术的广泛关注。1984年,NASA Ames研究中心虚拟行星探测实验室组织开 发了用于火星探测的虚拟环境视觉显示器,将火星探测器发回的数据输入计 算机,为地面研究人员构造了火星表面的三维虚拟环境。 虚拟现实技术的发展 90年代,迅速发展的计算机硬件技术与不断改进的计算机 软件系统相匹配,使得基于大型数据集合的声音和图象的实时 动画制作成为可能;人机交互系统的设计不断创新,新颖、实 用的输入输出设备不断地进入市场。而这些都为虚拟现实系统 的发展打下了良好的基础。 例如1993年的11月,宇航员利用虚拟现实系统成功地完成 了从航天飞机的运输舱内取出新的望远镜面板的工作,而用虚 拟现实技术设计波音777获得成功,是近年来引起科技界瞩目 的又一件工作。

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

虚拟现实概述

虚拟现实概述. 一、虚拟现实技术概述 自从计算机发明以来,计算机一直是传统信息

处理环境的主体,它只具有在数字化的单维信息空间中处理问题的能力。而事实上,人类是依靠自己的感知和认知能力全方位的获取知识,是在多维化的信息空间中认识问题。这样就产生了人类认识问题的认识空间与计算机处理问题的信息空间不一致的矛盾,人类被排斥在计算机为主体的信息处理环境之外,而且较难以直接理解信息处理工具的处理结果,更难以把人类的感知能力和认知经验与计算机信息处理环境直接联系

起来。因此,人们迫切需要突破现有的数字计算机只能处理单纯数字信息的限制,建立一个能包容图像、声音、化学气味等多种信息源的信息空间,人们不但可以从外部观察信息处理的结果,而且能通过视觉、听觉、嗅觉、口令、手势等多种形式参与到信息处理环境中去,这种信息处理环境被称为虚拟环境。虚拟环境是由计算机生成的,通过视、听、触觉等作用于用户,使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真。 虚拟现实是一种可以创建和体验虚拟世界的. 计算机系统(其中虚拟世界是全体虚拟环境的总称)。通过虚拟现实系统所建立的信息空间,已不再是单纯的数字信息空间,而是一个包容多种

信息的多维化的信息空间(Cyberspace),人类的感性认识和理性认识能力都能在这个多维化的信息空间中得到充分的发挥。 要创建一个能让参与者具有身临其境感,具有完善地交互作用能力的虚拟现实系统,在硬件方面,需要高性能的计算机软硬件和各类先进的传感器;软件方面,主要是需要提供一个能产生虚拟环境的工具集。

国内外虚拟现实技术的研究状况二、国外虚拟现实技术的研究2.1 、美国的研究状况1()研究范围和水美国是从事虚拟现实研究最早、. 平最高、相关研究对国家发展贡献最大的国家,从事虚拟现实的大学包括MIT、Stanford 大学、华盛顿大学、UniversityofIllinoisatChicago、

虚拟现实系统组成_虚拟现实系统的特征

自从计算机被发明以来,在传统的信息处理环境中一直是以计算机为主体的,是“人围着机器〔计算机) 转”的。例如,在传统的仿真和建模环境中,虽然主观上一直在强调要发挥人的主动作用,但由于在客观上计算机只能在处理数字化的信息时才发挥出强大的威力。人不得不大“凑合”当时的计算机所能提供的技术条件. 人和机器的关系是不甚和谐的。 为了从“机器是主体”改变到“人是主体” ,从“人围着机器转”改变到要让“机器围着人转” .必须首先克服一系列的技术“瓶颈”。以仿真和建模为例. 这些“瓶颈”技术包括:如何实现参与仿真和建模的人的感知能力、认知能力和心理状况在仿真环境中的反应,如何表达和处理定性知识等。归根结底是如何把计算机只善于处理数字化的单调信息改变为计算机也善于处理人所能感受到的、在思维过程中所接触到的. 除了数字化信息之外的其他各种表现形式的多维信息。 为了达到以上所说的目标,我们必须首先回答一个前提性的问题,即“人的思维过程是可以认识的吗” ,如果答案是否定的,又如何能设计出这种多维信息的智能计算机和信息处理系统呢? 我国著名科学家钱学森同志曾写道:“我们认为人的思维过程是可以理解的。不但如此,而又具有具体的研究途径,即通过四门科学:人工智能、认知科学、神经生理学〔神经解剖学〕和心理学。这个研究范围要比逻辑学广得多,它包括了人的全部思维,包括逻辑思维和形象思维。为了使计算机不仅仅成为人进行逻辑思维的有力工具,而目也是人进行形象思维的帮手. 首先要求计算机应能适应于人所惯用的信息获取形式和思维过程. 例如:人并不是仅仅靠听和看文字(或数字)材料获取信息的. 而是通过他与所处环境的交互作用,利用人本身对所接触事物的感知和认知能力,以全方位的方式获取各式各样表现形式的信息。

浅述虚拟现实技术的现状及发展前景

浅述虚拟现实技术的现状及发展前景 虚拟现实技术是一门新兴的边缘技术,它的研究内容涉及多个专业,应用空间也十分广泛,作为3D技术的一项重要应用,其在指控显示方面也有着重要的发展应用前景,下面就从以下几个方面对虚拟现实技术的发展状况进行简单的概述。 首先,从虚拟现实技术的定义入手,了解其基本内容。虚拟现实,又译为临境,灵境等,从应用上看它是一种综合计算机图形技术、多媒体技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术及仿真技术等多种科学技术综合发展起来的计算机领域的最新技术,也是力学、数学、光学、机构运动学等各种学科的综合应用。这种计算机领域最新技术的特点在于以模仿的方式为用户创造一种虚拟的环境,通过视、听、触等感知行为使得用户产生一种沉浸于虚拟环境的感觉,并与虚拟环境相互作用从而引起虚拟环境的实时变化。虚拟现实的主要特征是:多感知性、浸没感、交互性、构想性。这些使操作者能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟环境中,与之产生互动,进行交流。通过参与者与仿真环境的相互作用,并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力,帮助启发参与者的思维,以全方位的获取环境所蕴含的各种空间信息和逻辑信息。身临其境的沉浸感和人机互动的趣味性是虚拟现实的实质特征,对时空环境的现实构想是虚拟现实的最终目的。 其次,对国内外虚拟现实技术的发展历史及现状进行简单的总

结,全面认识虚拟现实技术的产生背景和现在的发展状况。国内外虚拟现实技术主要涉及到三个研究领域:通过计算图形方式建立实时的三维视觉效果;建立对虚拟世界的观察界面;使用虚拟现实技术加强诸如科学计算技术等方面的应用。 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。上世纪80年代,美国宇航局及美国国防部组织了一系列有关虚拟现实技术的研究,并取得了令人瞩目的研究成果,美国宇航局Ames实验室致力于一个叫“虚拟行星探索”的实验计划。现NASA已经建立了航空、卫星维护虚拟现实训练系统,空间站虚拟现实训练系统,并已经建立了可供全国使用的虚拟现实教育系统。北卡罗来纳大学的计算机系是进行虚拟现实研究最早最著名的大学。他们主要研究分子建模、航空驾驶、外科手术仿真、建筑仿真等。乔治梅森大学研制出一套在动态虚拟环境中的流体实时仿真系统。施乐公司研究中心在虚拟现实领域主要从事利用虚拟现实T建立未来办公室的研究,并努力设计一项基于虚拟现实使得数据存取更容易的窗口系统。图形图像处理技术和传感器技术是以上虚拟现实项目的主要技术。就目前看,空间的动态性和时间的实时性是这项技术的最主要焦点。 欧洲各国在虚拟现实技术上也有诸多成果和应用。英国在虚拟现

虚拟现实文献综述

《VRML虚拟现实技术在数字校园系统中应用研究》文献综述 摘要:教育部在一系列相关的文件中,多次涉及到了数字校园,阐明了数字校园的地位和作用。虚拟数字校园模拟真实世界,提供了一个生动的校园空间。将虚拟现实技术应用在数字校园系统的开发,有助于大学自身的宣传和信息的高度集中、配置和互动。它在数字校园的应用,可以大大提高校园展示效果,也能够体现校园个性方面的优势,对校园今后的推广及展示带来非常大的帮助 关键词:虚拟现实;数字校园;基本概况 前言 教育部在一系列相关的文件中,多次涉及到了虚拟校园,阐明了虚拟校园的地位和作用。建设虚拟三维数字校园可以比较直观的了解校园的各个区域,在这个三维的校园里,空间次序的视觉理解和感知变得非常容易,使浏览者对校园环境产生身临其境的感觉[1],其中的教学楼、实验楼、图书馆、宿舍楼、食堂、道路及绿化地带和种植的植物,都栩栩如生的呈现在我们的眼前,三维虚拟校园模拟真实世界,提供了一个生动的校园空间。三维虚拟校园可直接嵌入到大学的网站,直接通过网络浏览器察看,其丰富的、人性化的信息查询等功能,有效提高大学的美誉度,有助于大学自身的宣传和信息的高度集中、配置和互动。三维虚拟校园的直观特性,可以优化领导管理,对于校园信息管理、校园规划、建设等能够全局掌控。 一、虚拟现实技术的发展状况的研究 虚拟现实(Virtual Reality)技术是20世纪90年代初崛起的一种实用技术,它由计算机硬件、软件以及各种传感器构成三维信息的虚拟环境,可以真实地模拟现实中能实现的物理上的、功能上的事物和环境[2]。在虚拟现实环境中可以直接与虚拟现实场景中的事物交互,产生身临其境的感受,从而使人在虚拟空间中得到与自然世界同样的感受。该技术的兴起,为科学及工程领域大规模的数据及信息提供了新的描述方法。虚拟现实技术大量应用于建筑设计及其相关领域,该技术提供了“虚拟建筑”这种新型的设计、研究及交流的工具手段[3]。 在虚拟现实的发展过程中总结出虚拟现实系统应具有以下四个特征:(1)多感知性。指除一般计算机所具有的视觉感知外,还有听觉感知、触觉感知、运动感知、甚至还包括味觉、嗅觉、感知等。理想的虚拟现实应该具有一切人所具有的感知功能。(2)存在感。指用户感动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达到使用户难辨真假的程度。(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。指虚拟环境中物体依据现实世界物理运动定律动作的程度[4]。 虚拟现实技术自诞生以来,其应用一直受到科学界、工程界的重视,并不断取得进展,虚拟现实蕴藏的技术内涵与艺术魅力不断地激发着人们丰富的想象思维和创造的热情。从本质上讲,虚拟现实技术就是一种先进的人机交互技术[5],其追求的技术目标就是尽量使用户与电脑虚拟环境进行自然式的交互。因此,虚拟现实技术为我们架起了一座人与数字世界沟通的桥梁。 二、虚拟现实技术在数字校园系统的应用解析 目前,数字校园存在有2个定义,并分别带来不同的研究与实践。一种定义是从信息、网络和媒体技术发展角度,数字校园被理解为一个以计算机和网络为平台的、远程教学为主的信息主体;另一个事从因特网、虚拟现实技术、网络虚

虚拟现实技术简介

虚拟现实技术 虚拟现实(简称VR),又称灵境技术,是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。他综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术,模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能,使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中,并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互,创建了一种适人化的多维信息空间。使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性,而且能够突破空间、时间以及其他客观限制,感受到真实世界中无法亲身经历的体验。 VR技术具有超越现实的虚拟性。虚拟现实系统的核心设备仍然是计算机。它的一个主要功能是生成虚拟境界的图形,故此又称为图形工作站。目前在此领域应用最广泛的是SGI、SUN等生产厂商生产的专用工作站,但近来基于Intel 奔腾Ⅲ(Ⅳ代)代芯片的和图形加速卡的微机图形工作站性能价格比优异,有可能异军突起。图像显示设备是用于产生立体视觉效果的关键外设,目前常见的产品包括光阀眼镜、三维投影仪和头盔显示器等。其中高档的头盔显示器在屏蔽现实世界的同时,提供高分辨率、大视场角的虚拟场景,并带有立体声耳机,可以使人产生强烈的浸没感。其他外设主要用于实现与虚拟现实的交互功能,包括数据手套、三维鼠标、运动跟踪器、力反馈装置、语音识别与合成系统等等。虚拟现实技术的应用前景十分广阔。它始于军事和航空航天领域的需求,但近年来,虚拟现实技术的应用已大步走进工业、建筑设计、教育培训、文化娱乐等方面。它正在改变着我们的生活。 虚拟与现实两词具有相互矛盾的含义,把这两个词放在一起,似乎没有意义,但是科学技术的发展却赋予了它新的含义。虚拟现实的明确定义不太好说,按最早提出虚拟现实概念的学者https://www.360docs.net/doc/3914546287.html,niar的说法,虚拟现实,又称假想现实,意味着“用电子计算机合成的人工世界”。从此可以清楚地看到,这个领域与计算机有着不可分离的密切关系,信息科学是合成虚拟现实的基本前提。生成虚拟现实需要解决以下三个主要问题:

虚拟现实技术软件VRP简介

虚拟现实技术软件(VRP)简介 什么事虚拟现实技术 虚拟现实技术(简称VR),又称灵境技术,是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。它综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术,模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能,使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中,并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互,创建了一种适人化的多维信息空间,具有广阔的应用前景。 虚拟现实技术的实现靠什么?当然是虚拟现实软件。虚拟现实软件品类有很多,但一直以来,VRP虚拟现实软件凭借其强大的功能,在市场上占据主导地位。也是在虚拟现实行业应用最为广泛的一款软件。 VRP是什么 VRP(VR-Platform,简称VRP)VRP三维互动仿真平台是由中视典数字科技(https://www.360docs.net/doc/3914546287.html,)独立开发的具有完全自主知识产权的一款三维虚拟现实平台软件。可广泛的应用于工业仿真、古迹复原、桥梁道路设计、视景仿真、城市规划、室内设计、军事模拟等行业。该软件适用性强、操作简单、功能强大、高度可视化、所见即所得,它的出现将给正在发展的VR产业注入新的活力。 VRP的目标 低成本、高性能,让VR从高端走向低端,从神坛走向平民。让每一个CG人都能够从VR中发掘出计算机三维艺术的新乐趣。 VRP产品体系 (1)VRPIE-3D互联网平台 软件用途:将VRP-BUILDER的编辑成果发布到互联网,并且可让客户通过互联网进行对三维场景的浏览与互动 客户群:直接面向所有互联网用户 (2)VRP-BUILDER 虚拟现实编辑器 软件用途:三维场景的模型导入、后期编辑、交互制作、特效制作、界面设计、打包发布的工具 客户群:主要面向三维内容制作公司 (3)VRP-PHYSICS 物理系统 软件用途:可逼真的模拟各种物理学运动,实现如碰撞、重力、摩擦、阻尼、陀螺、粒子等自然现象,在算法过程中严格符合牛顿定律、动量守恒、动能守恒等物理原理

国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势的技术报告

国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势的技术报告 一. 国内外虚拟现实几种主流技术的介绍 VRML技术 虚拟现实技术与多媒体、网络技术并称为三大前景最好的计算机技术。自1962年,美国青年(Morton Heilig),发明了实感全景仿真机开始。虚拟现实技术越来越受到大众的关注。以三个I,即Immersion沉浸感,Interaction交互性,Imagination思维构想性,作为虚拟现实技术最本质的特点,并融合了其它先进技术。在国际互联网发展迅猛的今天,具有广泛的应用前景。重大的发展过程如下: VRML开始于20世纪90年代初期。1994年3月在日内瓦召开的第一届WWW大会上,首次正式提出了VRML这个名字。1994年10月在芝加哥召开的第二届WWW大会上公布了规范的VRML1.0标准。VRML1.0可以创建静态的3D景物,但没有声音和动画,你可以在它们之间移动,但不允许用户使用交互功能来浏览三维世界。它只有一个可以探索的静态世界。 1996年8月在新奥尔良召开的优秀3D图形技术会议-Siggraph'96上公布通过了规范的VRML2.0标准。它在 VRML1.0的基础上进行了很大的补充和完善。它是以SGI公司的动态境界Moving Worlds提案为基础的。比 VRML1.0增加了近 30个节点,增强了静态世界,使3D场景更加逼真,并增加了交互性、动画功能、编程功能、原形定义功能。 1997年12月VRML作为国际标准正式发布,1998年1月正式获得国际标准化组织ISO批准(国际标准号ISO/IEC14772-1:1997)。简称VRML97。VRML97只是在VRML2.0基础进行上进行了少量的修正。但它这意味着VRML已经成为虚拟现实行业的国际标准。 1999年底,VRML的又一种编码方案X3D草案发布。X3D整合正在发展的XML、JAVA、流技术等先进技术,包括了更强大、更高效的3D计算能力、渲染质量和传输速度。以及对数据流强有力的控制,多种多样的交互形式。 2000年6月世界web3D协会发布了VRML2000国际标准(草案),2000年9月又发布了VRML2000国际标准(草案修订版)。预计将在2002年,正式发表X3D标准。及相关3D浏览器。由此,虚拟现实技术进入了一个崭新的发展时代。 Wed3D协会其组织包括各种97家会员公司。主要公司如下: Sun、Sony、Hp、Oracle 、Philips 、3Dlabs 、ATI 、3Dfx 、Autodesk /Discreet、ELSA、Division、MultiGen、Elsa、NASA、Nvidia、France Telecom等等。 其中以Blaxxun和ParallelGraphics公司为代表,它们都有各自的VR浏览器插件。并各自开发基于VRML标准的扩展节点功能。使3D的效果,交互性能更加完美。支持MPEG,Mov、Avi等视频文件, Rm等流媒体文件,Wav、Midi、Mp3、Aiff等多种音频文件,Flash动画文件,多种材质效果,支持Nurbs曲线,粒子效果,雾化效果。支持多人的交互环境,VR眼镜等硬件设备。在娱乐、电子商务等领域都有成功的应用。并各自为适应X3D的发展,以X3D为核心,有Blaxxun3D 等相关产品。在虚拟场景,尤其是大场景的应用方面,以VRML标准为核心的技术具有独特的优势。相关网址如下:https://www.360docs.net/doc/3914546287.html, , https://www.360docs.net/doc/3914546287.html,

虚拟现实简介

虚拟现实技术简介 虚拟现实(VR-Virtual Reality),也称虚拟实境或灵境,是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统,它利用计算机技术生成一个逼真的、具有视、听、触等多种感知的虚拟环境,用户即可以简单的通过网页浏览、应用程序查看时键盘和鼠标的操作甚至通过使用各种交互设备,同虚拟环境中的实体相互作用,使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真和信息交流,是一种先进的数字化人机接口技术。 与传统的模拟技术相比,虚拟现实技术的主要特征是:操作者能够看到三维实体、逼近真实的场景,结合环幕等硬件设备可以使操作者真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟现实环境中,与之产生互动,进行交流。通过参与者与虚拟仿真环境中对象的相互作用,并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力,帮助启发参与者的思维,以全方位地获取虚拟环境所蕴涵的各种空间信息和逻辑信息。这是符合人类认知过程一种计算机技术。 沉浸/临场感和实时交互性是虚拟现实的实质性特征,对时空环境的现实构想(即启发思维,获取信息的过程)是虚拟现实的最终目的。虚拟现实技术的先进特性使得该项技术应用于各行各业的模拟仿真研究中,并切实有效地指导了生产实践。自从虚拟现实技术诞生以来,它已经在军事模拟、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的经济、军事和社会效益。预言家们预言虚拟现实技术在不远的将来虚拟现实技术就会象当年地计算机一样应用于社会生产实践的各个领域,它与网络、多媒体将并称为21世纪最具应用前景的三大技术。 目前已经众多国内外的公司退出了自己的虚拟现实技术解决方案,包括软件的解决方案和硬件的解决方案,更多的是软硬件结合的解决方案。好的软件也需要好的硬件来配合实现身临其境的效果,因此这是一个系统工程,技术门槛不高,但实际应用难度大。

虚拟现实技术现状及发展趋势

虚拟现实技术现状及发展趋势 虚拟现实技术是一门新兴边缘的技术,研究内容涉及多个领域,应用十分广泛,被公认为是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。从虚拟现实的概念出发,对虚拟现实技术的国内外研究现状进行了充分论述,并展望了虚拟现实的发展趋势。 一、虚拟现实技术简介 虚拟现实(Virtual Reality,简称VR),又译为灵境技术,从应用上看它是一种综合计算机图形技术、多媒体技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术及仿真技术等多种科学技术综合发展起来的计算机领域的最新技术,也是力学、数学、光学、机构运动学等各种学科的综合应用。这种计算机领域最新技术的特点在于以模仿的方式为用户创造一种虚拟的环境,通过视、听、触等感知行为使得用户产生一种沉浸于虚拟环境的感觉并与虚拟环境相互作用从而引起虚拟环境的实时变化。 二、虚拟现实发展现状 计算机的发展提供了一种计算工具和分析工具,并因此导致了许多解决问题的新方法的产生。虚拟现实技术的产生与发展也同样如此,概括的国内外虚拟现实技术,它主要涉及到三个研究领域:通过计算图形方式建立实时的三维视觉效果;建立对虚拟世界的观察界面;使用虚拟现实技术加强诸如科学计算技术等方面的应用。 1国外虚拟现实发展现状 1.1 VR技术在美国的研究现状 美国是虚拟现实技术研究的发源地,目前大部分研究机构都在美国。NASA Ames实验室一直是许多VRT思想的发源地.早在1981年,他们就开始研究空间信息显示,1984年开始了虚拟视觉环境显示项目,后来还开发了虚拟界面环境工作站。目前,Ames实验室正在致力于一个叫“虚拟行星探索”的试验计划。这一项目能使“虚拟探索者”利用虚拟环境来考察遥远的行星。波音公司的波音777运输机采用全无纸化设计,利用所开发的虚拟现实系统将虚拟环境叠加于真实环境之上,把虚拟的模板显示在正在加工的工件上,工人根据此模板控制待加工尺寸,从而简化加工过程。 1.2 VR技术在欧洲的研究现状 在欧洲,英国的Bristol公司开发的软件系统DVS是一个领先于某些标准操作系统环境。公司还提供了领先于DVS的环境编辑语言。在该语言中,VR被分成3类:实际环境检测、虚拟环境控制、虚拟环境显示。每个类别里有门的操作符模型,DVS软件则使每个操作符产生不同的功能。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。 1.3 VR技术在欧洲的研究现状 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。东京大学的原岛研究室开展了3项研究:人类面部表情特征的提取、三维结构的判定

虚拟现实概述

一、虚拟现实技术概述 自从计算机发明以来,计算机一直是传统信息处理环境的主体,它只具有在数字化的单维信息空间中处理问题的能力。而事实上,人类是依靠自己的感知和认知能力全方位的获取知识,是在多维化的信息空间中认识问题。这样就产生了人类认识问题的认识空间与计算机处理问题的信息空间不一致的矛盾,人类被排斥在计算机为主体的信息处理环境之外,而且较难以直接理解信息处理工具的处理结果,更难以把人类的感知能力和认知经验与计算机信息处理环境直接联系起来。因此,人们迫切需要突破现有的数字计算机只能处理单纯数字信息的限制,建立一个能包容图像、声音、化学气味等多种信息源的信息空间,人们不但可以从外部观察信息处理的结果,而且能通过视觉、听觉、嗅觉、口令、手势等多种形式参与到信息处理环境中去,这种信息处理环境被称为虚拟环境。虚拟环境是由计算机生成的,通过视、听、触觉等作用于用户,使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真。 虚拟现实是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统(其中虚拟世界是全体虚拟环境的总称)。通过虚拟现实系统所建立的信息空间,已不再是单纯的数字信息空间,而是一个包容多种信息的多维化的信息空间(Cyberspace),人类的感性认识和理性认识能力都能在这个多维化的信息空间中得到充分的发挥。 要创建一个能让参与者具有身临其境感,具有完善地交互作用能力的虚拟现实系统,在硬件方面,需要高性能的计算机软硬件和各类先进的传感器;软件方面,主要是需要提供一个能产生虚拟环境的工具集。

二、国外虚拟现实技术的研究状况 2.1 国外虚拟现实技术的研究 (1)、美国的研究状况 美国是从事虚拟现实研究最早、研究围和水平最高、相关研究对国家发展贡献最大的国家,从事虚拟现实的大学包括MIT、Stanford大学、华盛顿大学、UniversityofIllinoisatChicago、CMU等几乎所有著名的大学,其研究容侧重新概念发展(如虚拟现实的概念模型)、单项关键技术(如触觉反馈)和系统实现,并参加了许多有关虚拟现实的国家项目。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。 (2)、日本的研究状况 在当前实用虚拟现实技术的研究与开发中,日本是居于领先位置的国家之一,主要致力于建立大规模VR知识库的研究。另外在虚拟现实的游戏方面的研究也做了很多工作。但日本大部分虚拟现实硬件是从美国进口的。 (3)、英国的研究与开发 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

虚拟现实技术介绍

虚拟现实技术介绍 虚拟现实(VR-----Virtual Reality),也称灵境,是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术,它汇集了计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、传感器技术、高度并行的实时计算技术和人的行为学研究等多项关键技术。它利用计算机技术生成一个逼真的、具有视、听、触等多种感知的虚拟环境,用户通过使用各种交互设备,同虚拟环境中的实体相互作用,使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真和信息交流。 虚拟现实的主要特征是:多感知性(Multi-Sensory)、浸没感(Immersion)、交互性(Interactivity)、构想性(Imagination)。虚拟现实系统具有融合海量信息、逼真再现实景、表现形式新颖直观、传播范围遍及全球、异地浏览方便快捷、内容更新快速简单、互动参与趣味多多等独特优势和特征。 本公司采用空间信息技术和虚拟现实技术开发的系统具有如下功能特点: (1)、支持虚拟漫游,临场体验 实现场景虚拟漫游,用户可以自由的漫步其间,可以快速到达想去的地方,这一切都由用户亲手控制。本系统可以通过键盘、鼠标或操纵杆实现前、后、左、右、上、下方向的位移,同时可以实现左转、右转、仰视、俯视等功能。用户观看不受限制时间、空间的限制,能根据他们的意志探索整个环境,选择他们自己想体验的东西。

(2)、支持建筑或设备的信息查询及定位功能 我们将在系统中建立建筑或设备的信息数据库,通过输入建筑或设备名称,可快速定位到相应的区域或者对象上,同时可以迅速获得相关的数据信息,包括文字介绍、图像、视频、动画、背景音乐以及配音解说等等。 (3)、支持多媒体资源超链接 可以将与该建筑或设备相关的视频、音频、实景图片、动画、电子文档等多媒体资源整合在该系统中,采用超链接形式,只需用鼠标轻轻一点,即可调出所需资料。 (4)、支持导航地图 可建立一个平面导航地图,使用户清楚了解自身所处地理位置,并可以利用该地图迅速到达指定地点,该地图可以缩小、放大或隐藏。 (5)、支持自动漫游和自主漫游的切换 可以在没有任何人工操作的时候,进入自动漫游模式,画面将沿着实现录制好的路径进行自动漫游,同时音乐会随着到达不同的地点而切换,在自动漫游的时候,用户也可随时控制停止,进入自主漫游。 (6)、支持多方案替换对比 在系统中实现不同设计的方案切换,为设计方案的选择提供一个方便直观的讨论环境,可以对比不同的设计所反映的效果,如方案对比、建筑高度调整、光影分析等。 (7)、支持分区规划 这个功能在数字城市中用途非常广泛。可以将整个城市分成几个

虚拟现实技术的发展过程及研究现状

收稿日期:2002-06-24;修订日期:2002-08-29 3基金项目:高等学校重点实验室访问学者基金资助(02117) 虚拟现实技术的发展过程及研究现状 吴 迪1 黄文骞1,2 (11海军大连舰艇学院海洋测绘系,辽宁大连 116018;21武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,湖北武汉 430079) 【摘要】 分析了虚拟现实(VR )技术区别于相邻近的技术的重要特征,回顾了虚拟现实技术发展的三个阶段。介绍了虚拟现实技术在美国等国家的研究现状、主要技术及关键技术的开发状况。 【关键词】 虚拟现实技术 发展过程 研究现状 1 引 言 虚拟现实(VR )技术是近年来发展最快的信息 技术之一,它与多媒体技术、网络技术并称为三大前景最好的计算机技术。与其他高新技术一样,客观需求是虚拟现实技术发展的动力。近年来,在仿真建模、计算机辅助设计、可视化计算、遥控机器人等领域,提出了一个共同的需求,即建立一个比现有计算机系统更为直观的输入输出系统,成为能与各种传感器相联、更为友好的人机界面、人能沉浸其中、超越其上、进出自如、交互作用的多维化信息环境[1]。VR 技术是人工智能、计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、网络技术、并行计算技术等多种技术的集成。它是一种有效的模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术。2 发展过程 211 VR 的概念 虚拟现实(Virtual Reality -VR ),是一种最有效 的模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术,是综合计算机图形技术、多媒体技术、并行实时计算技术、人工智能、仿真技术等多种学科而发展起来的20世纪90年代计算机领域的最新技术。 VR 以模拟方式为使用者创造一个实时反映实 体对象变化与相互作用的三维图像世界,在视、听、 触、嗅等感知行为的逼真体验中,使参与者可直接探索虚拟对象在所处环境中的作用和变化,仿佛置身于虚拟的现实世界中,产生沉浸感(immersive )、想象(imaginative )和实现交互性(interactive )。212 VR 技术的特点 VR 技术的每一步发展,都是围绕它的三个特征 而前进的。这三个特征为沉浸特征、交互特征和构想特征。这三个重要特征用以区别相邻近的技术,如多媒体技术、计算机可视化技术[4]。沉浸特征,即在VR 提供的虚拟世界中,使用户能感觉到是真实的进入了一个客观世界;交互特征,要求用户能用人类熟悉的方式对虚拟环境中的实体进行观察和操纵;构想特征,即“从定性和定量综合集成环境中得到感性和理性的认识,从而深化概念和萌发新意”(汪成为,1996)。213 VR 技术发展的三个阶段 VR 技术的发展大致可分为三个阶段:20世纪50年代至70年代,是VR 技术的准备阶段;80年代初至80年代中期,是VR 技术系统化、开始走出实验室进入实际应用的阶段;80年代末至90年代初,是VR 技术迅猛发展的阶段。 第一阶段,50~70年代,为虚拟现实的探索阶段。1965年由美国的M orton Heileg 开发了一个称做Sens orama 的摩托车仿真器,不仅具有三维视频及立 体声效果,还能产生风吹的感觉和街道气味。1968年,美国计算机科学家I 1E 1Sutherland 在哈佛大学组织开发了第一个计算机图形驱动的头盔显示器H MD 及头部位置跟踪系统,成为VR 技术发展史上的一个重要里程碑,为虚拟现实的发展奠定了基础。 第二阶段,80年代初至80年代中期,开始形成VR 技术的基本概念,开始由实验进入实用阶段,其重要标志是:1985年在Michael Mc G reevy 领导下完成的VIEW 虚拟现实系统,装备了数据手套和头部跟踪器,提供了手势、语言等交互手段,使VIEW 成 第22卷第6期2002年11月 海 洋 测 绘 HY DROGRAPHIC SURVEYING AND CHARTING Vol.22,No.6 Nov.,2002

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