济南大学虚拟现实知识点整理
虚拟现实复习资料
1．Anchor锚节点，是超级链接群节点，具有超级链接网络文件和站点功能。
2．Appearance外观属性节点，作为Shape节点指定材质和纹理，这一节点是通过对它的域的控制来实现的。
3．AudioClip音响剪辑节点，不能单独使用，要和Sound声音节点一起使用。
4．Background背景节点，是天空、大地及室内立体空间背景节点。
5．Billboard广告牌节点，是广告牌群节点。
6．Box 盒子节点，是基本几何模型节点。
7．Collision碰撞节点，是碰撞传感器节点。
8．Color颜色节点。
9．ColorInterpolator颜色插补器节点，是控制颜色变换的动态节点。
10．Cone圆锥体节点，是基本几何模型节点。
11．CoordinateInterpolator坐标插补器节点，是控制坐标变换的动态节点。
12．CylinderSensor圆柱检测器节点，是单轴旋转型传感器节点。
13．Cylinder圆柱体节点，是基本几何模型节点。
14．DirectionalLight定向光源节点，是VRML场景效果节点。
15．ElvationGrid海拔栅格节点，是创建复杂立体空间造型节点。
16．EXTERNPROTO创建用户外部定义的新节点。
17．Extrusion挤出造型节点，是VRML 中最重要、最有用的节点。
18．Fog雾节点，用于空间大气场景的一种自然现象的描绘。
19．Group编组节点，是基本型群节点，可以组合基本几何造型和复杂造型。
20．ImageTexture图像纹理节点，是VRML立体空间造型外观效果节点。
21．IndexedLineSet“线”节点，是VRML 复杂造型节点。
22．IndexFaceSet“面”节点，属于复杂造型节点范畴。
23．Inline内联节点，是引入型群节点。
24．LOD细节层次节点，是分级型群节点。
25．Material材料节点，作为Shape模型节点的子节点。
虚拟现实的知识点
虚拟现实的知识点虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）是一种通过计算机技术构建虚拟环境，使用户能够身临其境地感受和体验虚拟世界的技术手段。
它包括了三个主要方面：虚拟感知、交互和模拟。
一、虚拟感知虚拟感知是指通过计算机生成的图像和声音等感官输入，让用户进入虚拟环境中感受到真实的触感、视觉、听觉等感知体验。
这是实现虚拟现实的基本方法。
虚拟现实设备通常包括头戴式显示器、手柄或手套以及其他传感器，通过这些设备可以模拟出各种感官体验。
1. 视觉感知：虚拟现实技术可以通过立体显示和追踪技术使用户感受到逼真的视觉效果。
用户戴上VR头显后，屏幕上会呈现出虚拟环境的图像，用户可以360度无死角地观察到周围的一切。
2. 听觉感知：虚拟现实技术通过音频设备模拟真实的声音效果，让用户产生身临其境的感觉。
例如，在虚拟现实游戏中，用户可以听到远处传来的声音，增加了游戏的真实感。
3. 触觉感知：虚拟现实设备可以通过触觉反馈技术模拟不同物体的触感。
例如，用户触摸到一个虚拟物体时，设备会给予相应的力度和震动反馈，使虚拟物体的触感更真实。
二、交互交互是指用户与虚拟环境之间的双向沟通和互动。
虚拟现实技术通过各种输入设备，使用户能够在虚拟环境中进行自由的探索、操作和互动。
1. 手柄或手套：用户可以通过手柄或手套来进行虚拟环境中的交互操作，例如抓取物体、击打怪物等。
2. 语音识别：虚拟现实技术可以利用语音识别技术，让用户通过语音指令与虚拟环境进行交互。
用户可以通过语音来控制角色移动、选择菜单等。
3. 动作捕捉：虚拟现实技术可以通过动作捕捉设备记录用户的动作行为，并将其实时反馈到虚拟环境中。
用户可以通过简单的身体动作来控制虚拟角色的行为。
三、模拟虚拟现实技术可以通过计算机模拟真实世界中的各种情境和场景，让用户在虚拟环境中进行模拟体验和训练。
这对于各种实践场景的模拟和训练具有重要意义。
1. 游戏和娱乐：虚拟现实技术广泛应用于游戏和娱乐领域，为用户提供高度沉浸式的游戏体验。
虚拟现实技术资料整理
虚拟现实技术资料整理虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术是一种能够模拟和创造虚拟环境的计算机技术，通过使用特殊的设备，如头戴式显示器和手柄控制器，使用户能够身临其境地感受和交互虚拟环境。
近年来，虚拟现实技术在游戏、教育、医疗、娱乐等领域得到了广泛的应用和发展。
一、虚拟现实技术的基本原理虚拟现实技术的实现主要依靠以下几个关键技术：图像生成与渲染、空间定位与追踪、交互设备与手柄控制、声音与音频处理、实时计算与传输等。
1. 图像生成与渲染虚拟现实技术通过计算机生成逼真的三维图像，以模拟真实世界的场景。
图像生成主要依赖于计算机图形学和计算机视觉技术，包括建模、纹理映射、光照计算等。
而图像渲染则是将生成的图像进行处理，使其能够在虚拟环境中呈现出逼真的效果。
2. 空间定位与追踪为了让用户能够在虚拟环境中自由移动和交互，虚拟现实技术需要实时追踪用户的头部和手部位置。
目前常用的定位和追踪技术包括惯性导航、光学追踪、声音定位等。
3. 交互设备与手柄控制为了增强用户对虚拟环境的交互体验，虚拟现实技术使用各种交互设备和手柄控制器。
例如，头戴式显示器可以实时跟踪用户头部的位置和姿态，手柄控制器可以模拟用户的手部动作。
4. 声音与音频处理虚拟现实技术还需要提供逼真的音频效果，以增强用户的沉浸感。
通过声音定位和音频处理技术，可以使用户在虚拟环境中听到来自不同方向的声音，并产生立体声效果。
5. 实时计算与传输虚拟现实技术需要实时计算和传输大量的图像和数据，以确保用户在虚拟环境中的体验流畅和逼真。
高性能的计算机和稳定的网络连接是保证实时计算和传输的关键。
二、虚拟现实技术的应用领域虚拟现实技术在各个领域都有广泛的应用，下面将介绍几个典型的应用领域。
1. 游戏与娱乐虚拟现实技术在游戏和娱乐领域有着广泛的应用。
通过虚拟现实设备，玩家可以身临其境地参与游戏，感受到更加真实的游戏体验。
例如，玩家可以在虚拟现实环境中与游戏角色互动，体验到真实的动作和情感。
虚拟现实考点
第一章VR技术的定义:指采用以计算机技术为核心的现代高科技手段生成逼真的视、听、触、嗅、味觉等一体化的虚拟环境，用户借助一些特殊的输入与输出设备，采用自然的方式与虚拟世界中的物体进行交互，相互影响，从而产生亲临真实环境的感受和体验。
VR系统的组成及其功能：(1)计算机:负责虚拟世界的生成、人与虚拟世界的自然交互等功能的实现。
(2)输入与输出设备:用以识别用户各种形式的输入，并实时生成相应反馈信息。
(3)应用软件系统:虚拟世界中物体的几何模型、物理模型、运动模型的建立；三维虚拟立体声的生成；模型管理技术及实时显示技术、虚拟世界数据库的建立与管理等。
(4)数据库:虚拟世界数据库主要存放的是整个虚拟世界中所有物体的各方面信息。
在虚拟世界中含有大量的物体，在数据库中就需要有相应的模型。
VR技术的实现对信息技术的发展会产生什么影响？1.在观念上，从以计算机为主体变成以人为主体2.在哲学上使人进一步认识虚和实之间的辩证关系3.引起了一系列的技术和手段的重大变革4.促进了理论与技术的进步5.促进了计算机学科的发展与交叉为人类认识世界提供了全新的方法与手段，对人类的生活产生了重大的影响VR技术与其他技术1、计算机图形学2、多媒体技术3、系统仿真技术4、VR与计算机图形学、多媒体技术、仿真技术5、VR与三维动画技术VR的三个特性:交互性，沉浸性，想象性VR系统分类：沉浸式VR系统、桌面式VR系统、增强式VR系统、分布式VR系统。
沉浸式VR系统的五个特点：①具有高度实时性能。
②具有高度的沉浸感。
③具有良好的系统集成度与整合性能。
④具有良好的开放性⑤能同时支持多种输入与输出设备并行工作。
常见的沉浸式VR系统有：基于头盔式显示器的系统、投影式VR系统、远程存在系统。
桌面式VR系统主要的三个特点：①用户处于不完全沉浸的环境，缺少完全沉浸、身临其境的感觉，即使戴上立体眼镜，他仍然会受到周围现实世界的干扰。
②对硬件设备要求极低，有的简单型甚至只需要计算机，或是增加数据手套、空间跟踪设置等。
vr技术基本常识
vr技术基本常识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。
简介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。
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。
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。
发展历史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 ）。
特征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。
虚拟现实存在感指用户感到作为主角存在丁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。
虚拟现实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。
虚拟现实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。
关键技术虚拟现实是多种技术的综合，包括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。
虚拟现实复习资料VR.docx
复习资料一、填空题知识点1、1993年美国科学家Burdea. G和Philipe Coiffed在世界电子年会上发表了一篇题为a Virtual Reality System and Applicatin”的论文，提岀了虚拟现实技术应该具备的三个特征是—沉侵性—、________ 交互性____ 、想像性。
2、传统的计算机通常使用显示器、键盘、鼠标等接口设备进行交互，而在虚拟现实系统中, 强调人机交互和自然交互,通过如数据手套、立体显示设备、跟踪设备等特殊的输入输出设备，可以让用八使用人的自然技能直接对虚拟世界川的物体进行考察和操作，同时提供视、听、触等多种直观立体的实时感知。
3、一个典型的沉浸式虚拟现实系统的主要由计算机、_头盔式显示器_、—数据手套_、力反馈装置、话筒、耳机等设备组成。
该系统首先由计算机生成一个虚拟世界，输出立体显示环境，用户可以采用头的转动、手的动作、语音等与虚拟1比界进行交互，计算机能能根据用户输入的各种信息实时进行计算，对交互行为进行各种实时反馈和更新输出。
4、根据虚拟现实刈* “沉浸性”程度和交互程度的不同，可把虚拟现实系统划分为四种典型类型，即桌面式VR系统、—增强式VR ______ 、_沉侵式VR ________ 、分布式VR系统。
5、三维定位跟踪设备是虚拟现实系统中关键设备2—，一般要跟踪参与对象的宽度(x)、髙度(y)、深度(z)、俯仰角(pitch)、转动角(yaw)和偏传角(roll),因此共有6个独立变量，我们称为—6 口由度—。
用于表征对象在空间的_________________ 位置和朝向_______ o6、现阶段的立体图像显示技术主要有两种，一种是—同时显示技术就是同时显示两幅不同波长的图像，通过滤光使用户左右眼只能看到对应的图像；第二种是_分时显示技术就是在显示屏上以一定频率交替显示同一场景的立体图像对，用户利用相同频率切换的立体眼镜观察图像。
虚拟现实基础知识
虚拟现实（VR）基础知识实物虚化、虚物实化和高性能的计算处理技术是VR技术的3个主要方面。
实物虚化是现实世界空间向多维信息化空间的一种映射，主要包括基本模型构建、空间跟踪、声音定位、视觉跟踪和视点感应等关键技术，这些技术使得真实感虚拟世界的生成、虚拟环境对用户操作的检测和操作数据的获取成为可能。
它具体基于以下几种技术：（1）基本模型构建技术。
（2）空间跟踪技术。
（3）声音跟踪技术：利用不同声源的声音到达某一特定地点的时间差、相位差、声压差等进行虚拟环境的声音跟踪。
（4）视觉跟踪与视点感应技术。
虚物实化是指确保用户从虚拟环境中获取同真实环境中一样或相似的视觉、听觉、力觉和触觉等感官认知的关键技术。
能否让参与者产生沉浸感的关键因素除了视觉和听觉感知外，还有用户能否在操纵虚拟物体的同时，感受到虚拟物体的反作用力，从而产生触觉和力觉感知。
力觉感知主要由计算机通过力反馈手套、力反馈操纵杆对手指产生运动阻尼从而使用户感受到作用力的方向和大小。
触觉反馈主要是基于视觉、气压感、振动触感、电子触感和神经、肌肉模拟等方法来实现的。
然而，不能把虚拟现实和模拟仿真混淆，两者是有一定区别的。
概括地说，虚拟现实是模拟仿真在高性能计算机系统和信息处理环境下的发展和技术拓展。
我们可以举一个烟尘干扰下能见度计算的例子来说明这个问题。
在构建分布式虚拟环境基础信息平台应用过程中，经常会有由燃烧源产生的连续变化的烟尘干扰环境能见度的计算，从而影响环境的视觉效果、仿真实体的运行和决策。
某些仿真平台和图形图像生成系统也研究烟尘干扰下的能见度计算，仿真平台强调烟尘的准确物理模型、干扰后的能见度精确计算以及对仿真实体的影响程度；图形图像生成系统着重于建立细致的几何模型，估算光线穿过烟尘后的衰减。
而虚拟环境中烟尘干扰下的能见度计算，不但要考虑烟尘的物理特性，遵循烟尘运动的客观规律，计算影响仿真结果的相关数据，而且要生成用户能通过视觉感知的逼真图形效果，使用户在实时运行的虚拟现实系统中产生亲临等同真实环境的感受和体验。
虚拟现实技术复习资料
选择题：1、虚拟现实的本质特征：①沉浸感②交互性③想象性2、沉浸感是最弱的，是虚拟现实最重要的技术特征。
3、视觉感知设备：①头盔显示器；②立体眼镜显示系统；③洞穴式立体显示系统；④响应工作台立体显示系统；⑤墙式立体显示系统；⑥裸体立体显示系统。
4、电磁式位置跟踪设备可分为交流电发射器型与直流电发射器型。
5、触觉反馈设备：①充气式触觉反馈装置；②振动式触觉反馈装置；③视觉式触觉反馈装置；④电刺激式触觉反馈装置；⑤神经肌肉刺激式触觉反馈装置。
6、虚拟对象建模：几何建模、图像建模、图像与几何相结合建模、视觉外观设计。
7、分形技术属于物理建模。
8、虚拟环境建模：物理建模、行为建模、运动建模、声音建模。
9、几何建模的方法：①多边形；②非统一有理B样条；③构造立体几何。
10、碰撞检测的方法：①直接检测法；②包围盒检测法；③分割检测法；④Lin-Canny 检测法。
名词解释：虚拟现实技术：虚拟环境是人工构造的，存在于计算机内部的环境。
用户应该能够以自然的方式与这个环境交互（包括感知环境并干预环境），从而产生置身于相应的真实环境中的虚幻感，沉浸感，身临其境的感觉的一种技术。
LOD技术：即Level Of Details，细节层次。
我们用LOD来描述一个物体在不同的距离上进行渲染时可选的细节程度。
在不影响画面视觉效果的条件下，通过逐次简化景物的表面细节来减少场景的几何复杂性，从而提高绘制算法效率的技术。
消隐技术：就是要解决形体的二义性问题，通过消隐线或消隐面方法，提高图形的真实感的技术。
要消除二义性，必须在绘制时消除被遮挡的不可见的线或面，称作消除隐藏线或隐藏面，或简称为消隐。
消隐技术就是给定一组三维对象及投影方式（视见约束），判定线、面或体的可见性的过程。
景深技术：指被摄景物中能产生较为清晰影像的最近点至最远点的距离。
简答题：1.关于行为建模、行人的运动建模有哪些？行为建模:基于Agent的行为建模，基于状态图的行为建模，基于物理的行为建模，基于特征的行为建模和基于事件驱动的行为建模。
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1.虚拟现实定义
2.人机交互的定义
人机交互是研究与计算机使用有关的人的行为，寻找建造人机界面的方法和技术，使之适合人的需要的学科。
人机交互是研究人与计算机相互影响的技术，是人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是交叉性、综合性的学科
3.五家虚拟现实公司
暴风魔镜中视典乐相科技上海创图北京蚁视
4.VR有哪些核心技术
交互复杂场景的建模、绘制
5.VR的输入设备
扫描仪数字手套头盔摄像机物理感应器Kinect 手柄投影仪
鼠标跟踪球跟踪器
6.虚拟现实系统包括哪些部分
硬件：输入
输出
图形工作站：计算设备公司合作硬件接口
软件：VR建模平台
应用软件
7.光强处理方法：
（1）各顶点法向
（2）顶点平均光强
（3）插值计算各离散边上光强I = tI1 + (1-t) I2 t属于（0,1）
（4）计算内域各点
8.VR应用的实例
9.虚拟现实三性
虚拟现实技术有别于其他计算机应用技术的三个鲜明特征：构想性、沉浸性和交互性10.三维交互设备
三维输入设备：跟踪器数据手套三维鼠标触觉和力反馈器
立体眼镜、WorkBench、头盔式显示器、洞穴式立体显示器（CAVE）、墙式大屏幕立体显示器、数据服装、位置跟踪器、眼动跟踪器、触觉和力反馈装置、三维扫描设备、三维鼠标、三维跟踪球、三维游戏杆、数据手套
11.人机交互的发展历史阶段
语言命令交互阶段
图形用户界面交互阶段
和谐自然的人机交互阶段（多通道人机交互）
12.人机交互发展趋势
集成化网络化智能化标准化
目标:和谐自然的人机交互环境
13.交互设备:
Leap Motion
Kinect
谷歌眼镜
14.虚拟现实系统
数字考古博物馆
15.体感交互
实时性鲁棒性交互效率用户负荷
16.常用建模工具
3DSMAX MAYA
17.开发工具软件
虚拟世界工具箱WTK
18.增强现实
将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中，从而实现对现实的增强，其目的在于通过把计算机生成的虚拟对象与真实环境融为一体的方式来增强用户对真实环境的理解。
19.虚拟现实的显示设备
基于投影的立体显示设备
基于头盔显示器的显示系统
20.虚拟场景绘制
逼真度和实时性
21.VR的体系结构
VR引擎：人机交互是研究人与计算机相互影响的技术，是人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是交叉性、综合性的学科。