1.虚拟现实技术基础
虚拟现实技术基础知识单选题100道及答案解析
虚拟现实技术基础知识单选题100道及答案解析1. 虚拟现实技术的核心特征不包括（）A. 沉浸感B. 交互性C. 想象性D. 独立性答案：D解析：虚拟现实技术的核心特征包括沉浸感、交互性和想象性，独立性不属于其核心特征。
2. 以下哪项不是虚拟现实系统的关键技术（）A. 立体显示技术B. 环境建模技术C. 人工智能技术D. 触觉反馈技术答案：C解析：人工智能技术并非虚拟现实系统的关键技术，其他选项均是关键技术。
3. 在虚拟现实中，用于模拟用户与虚拟环境之间交互的技术是（）A. 动作捕捉技术B. 语音识别技术C. 手势识别技术D. 以上都是答案：D解析：动作捕捉技术、语音识别技术和手势识别技术都可用于模拟用户与虚拟环境的交互。
4. 虚拟现实系统中，能让用户感受到物体的重量和质感的设备是（）A. 力反馈设备B. 位置跟踪器C. 数据手套D. 头盔显示器答案：A解析：力反馈设备可以让用户感受到虚拟物体的重量和质感。
5. 以下哪种技术可以提高虚拟现实场景的真实感（）A. 光线追踪技术B. 纹理映射技术C. 多边形建模技术D. 以上都是答案：D解析：光线追踪技术、纹理映射技术和多边形建模技术都有助于提高虚拟现实场景的真实感。
6. 虚拟现实的英文缩写是（）A. VRB. ARC. MRD. CR答案：A解析：VR 是虚拟现实（Virtual Reality）的英文缩写。
7. 以下哪项不是虚拟现实的应用领域（）A. 教育B. 医疗C. 金融D. 游戏答案：C解析：教育、医疗和游戏都是虚拟现实常见的应用领域，金融相对较少应用。
8. 能够实现虚拟现实中用户位置跟踪的设备是（）A. 惯性传感器B. 全球定位系统C. 电磁跟踪器D. 以上都是答案：D解析：惯性传感器、全球定位系统和电磁跟踪器都可用于用户位置跟踪。
9. 虚拟现实中的建模方法不包括（）A. 几何建模B. 物理建模C. 行为建模D. 情感建模答案：D解析：虚拟现实中的建模方法通常包括几何建模、物理建模和行为建模，情感建模较少涉及。
虚拟现实基础教程
虚拟现实基础教程虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）是一种模拟现实场景和交互体验的计算机技术，通过感知设备、计算机生成的图像和声音，将用户沉浸于一个虚拟的三维环境中。
本教程将介绍虚拟现实的基础知识、应用领域和使用方法，帮助读者更好地了解和体验虚拟现实技术。
一、虚拟现实的基础知识1.1 虚拟现实的定义虚拟现实是一种通过计算机技术模拟现实场景的交互体验，使用户感觉自己身临其境，并能够与虚拟环境进行实时互动。
1.2 虚拟现实的原理虚拟现实技术主要借助计算机图形学、感知设备和交互设备实现。
计算机图形学负责生成逼真的虚拟场景，感知设备用于感知用户的动作和位置，交互设备让用户与虚拟环境进行互动。
1.3 虚拟现实的特点虚拟现实技术具有沉浸感、交互性和多感官体验的特点。
用户可以身临其境地感受虚拟环境，与虚拟对象进行实时互动，通过视觉、听觉和触觉等多种感官获得真实的体验。
二、虚拟现实的应用领域2.1 游戏和娱乐虚拟现实技术在游戏和娱乐行业得到广泛应用。
用户可以通过虚拟现实设备体验沉浸式的游戏、电影和音乐等娱乐内容，获得更加真实和激动人心的体验。
2.2 教育和培训虚拟现实技术在教育和培训领域发挥着重要作用。
通过虚拟场景的模拟，学生可以进行虚拟实验、参观远程景点、体验特殊环境，提高学习效果和兴趣。
2.3 医疗和康复虚拟现实技术在医疗和康复领域具有广阔的应用前景。
医生可以利用虚拟环境进行手术模拟和病例演示，患者可以通过虚拟现实设备进行康复训练和心理疗法，提高治疗效果。
2.4 建筑和设计虚拟现实技术在建筑和设计领域有着广泛的应用。
设计师可以通过虚拟现实设备进行建筑模型的演示和调整，用户可以在虚拟环境中感受到未来建筑的样貌和氛围。
三、如何使用虚拟现实设备3.1 选择虚拟现实设备目前市场上有多种虚拟现实设备可供选择，如头戴式设备、手持设备和全息投影设备等。
根据使用需求和预算情况，选择适合自己的设备。
3.2 安装和设置设备根据设备的使用说明，正确安装设备并进行相应的设置。
虚拟现实技术的教程及使用技巧
虚拟现实技术的教程及使用技巧在如今的科技时代，虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）已经成为一种热门的娱乐和学习方式。
它能够为用户创建一种身临其境、沉浸式的体验，让人们感觉好像置身于一个全新的虚拟世界中。
如果你对虚拟现实技术感兴趣，并想学习如何使用和掌握它，本文将为你提供一份详细的教程和一些使用技巧。
一、虚拟现实技术的基础知识1. 了解虚拟现实技术的原理：虚拟现实技术通过模拟人类的视觉、听觉和触觉等感官来创造出一种身临其境的体验。
它主要通过佩戴虚拟现实头盔、手柄或者全身传感器来感受和操控虚拟世界。
2. 了解虚拟现实设备的类型：目前市面上流行的虚拟现实设备主要有头戴式显示器、VR一体机、全息投影等。
头戴式显示器提供了最佳的沉浸式体验，而VR一体机则更为便携，适合在不同场景中使用。
二、选择合适的虚拟现实设备1. 根据需求选择设备：选择合适的虚拟现实设备需要考虑你的使用场景和需求。
如果你是一位游戏爱好者，头戴式显示器可能更适合你。
如果你需要在不同场合中使用虚拟现实技术，VR一体机可能更为便捷。
2. 考虑设备的兼容性：在购买虚拟现实设备时，要考虑其与你的电脑或者手机的兼容性。
不同的设备可能需要不同的硬件配置来运行。
三、虚拟现实应用的软件和内容1. 下载虚拟现实应用软件：在进行虚拟现实体验之前，需要下载并安装相应的虚拟现实应用软件。
这些软件可以在应用商店或官方网站上找到。
2. 寻找优质的虚拟现实内容：虚拟现实技术的应用内容非常多样化，包括游戏、教育、娱乐和模拟体验等。
在使用虚拟现实设备时，寻找优质的虚拟现实内容可以提升你的体验。
四、使用技巧和注意事项1. 创建一个适合的环境：在使用虚拟现实设备时，需要创造一个安全且适合的环境。
清理周围的障碍物，确保你周围没有任何可能引起伤害的物品。
2. 适量使用虚拟现实设备：虚拟现实技术的体验非常沉浸和逼真，但长时间的使用可能会对眼睛和大脑造成疲劳。
所以，适量使用虚拟现实设备，并且每隔一段时间要休息一下眼睛。
虚拟现实技术实训课程
虚拟现实技术实训课程虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术是一种让用户能够身临其境的体验虚拟世界的技术。
随着虚拟现实技术的发展和应用的广泛推广，越来越多的人对虚拟现实技术的研究和实践需求也日益增长。
为了满足这一需求，虚拟现实技术实训课程应运而生。
该课程旨在通过实际操作和实践，帮助学生掌握各种虚拟现实技术的原理、开发和应用。
学生将通过课程研究的内容，提升他们在虚拟现实领域的专业知识和实践能力。
该课程包含以下主要内容：1. 虚拟现实技术基础在课程初期，学生将研究虚拟现实技术的基础知识。
这包括了虚拟现实的定义、发展历史以及虚拟现实技术所涉及的硬件和软件设备。
学生将了解虚拟现实技术的原理和基本原则，并研究如何为虚拟现实环境进行设计和构建。
2. 虚拟现实技术开发在这一部分，学生将研究虚拟现实技术的开发方法和工具。
他们将研究使用专业软件和编程语言，如Unity和C#，来创建和开发虚拟现实应用程序和场景。
学生将通过实践项目，掌握虚拟现实应用的开发流程和技巧。
3. 虚拟现实应用领域本课程将介绍一些典型的虚拟现实应用领域。
这包括虚拟现实在游戏、娱乐、教育、医疗、建筑等领域的应用和案例分析。
学生将了解虚拟现实技术在不同领域中的应用场景和潜力，并分析其优势和限制。
4. 虚拟现实体验和评估在课程的最后阶段，学生将有机会亲自体验各种虚拟现实应用。
他们将研究如何评估虚拟现实体验的质量和效果，并提出改进建议。
通过参与虚拟现实体验和评估，学生将深入理解虚拟现实技术在用户体验方面的重要性。
虚拟现实技术实训课程旨在让学生掌握虚拟现实技术的原理、开发和应用，提升他们在虚拟现实领域的专业知识和实践能力。
通过实际操作和项目实施，学生将获得丰富的虚拟现实经验，为未来从事相关工作做好准备。
虚拟现实的基本概念与原理
虚拟现实（VR）是一种可以通过计算机技术模拟出的虚拟环境，使用户能够沉浸其中并与之互动的体验。
虚拟现实技术已经在游戏、教育、医疗、建筑设计等领域得到了广泛的应用，其基本概念和原理也备受关注。
虚拟现实技术的基本概念是通过计算机生成的图像和声音，模拟出一个虚拟的三维空间，让用户可以在其中进行各种活动和交互。
虚拟现实技术的核心是模拟真实世界的感官体验，包括视觉、听觉、触觉等，以及用户在虚拟环境中的行为和交互。
虚拟现实技术的实现原理主要包括图形学、传感技术和人机交互技术。
图形学是虚拟现实技术的基础，它涉及到计算机图形学、渲染技术和虚拟场景建模等方面的知识。
传感技术包括了头盔、手套、体感设备等各种感知设备，可以实时地捕捉用户的行为和动作，并将其反馈到虚拟环境中。
人机交互技术则是指用户与虚拟环境之间的交互方式，包括手柄、触摸屏、语音识别等各种交互方式。
虚拟现实技术的基本原理是通过模拟人的感官体验，让用户在虚拟环境中得到一种身临其境的感觉。
这就需要计算机能够实时地生成并渲染出逼真的三维图像，使得用户可以在虚拟环境中感受到真实世界的存在。
同时，虚拟现实技术还需要实时地捕捉用户的行为和动作，并将其反馈到虚拟环境中，以保证用户与虚拟环境之间的交互能够顺畅进行。
虚拟现实技术的发展史可以追溯到二十世纪六十年代，最早是在军事和航空航天领域得到应用。
随着计算机和图形学技术的发展，虚拟现实技术在游戏、娱乐等领域得到了广泛的应用。
近年来，随着头显设备、手柄设备等虚拟现实设备的不断更新和普及，虚拟现实技术在教育、医疗、建筑设计等领域也得到了越来越多的应用。
虚拟现实技术的未来发展有着广阔的前景。
随着人工智能、大数据、云计算等技术的不断进步，虚拟现实技术将会有更多的应用场景和更加丰富的体验。
同时，随着虚拟现实设备的不断升级和普及，虚拟现实技术也将成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
总的来说，虚拟现实技术作为一种沉浸式的交互体验，其基本概念和原理涉及到图形学、传感技术和人机交互技术等多个领域的知识。
《虚拟现实技术基础》教学大纲
《虚拟现实技术基础》教学大纲虚拟现实技术基础教学大纲课程名称：虚拟现实技术基础课程代码：VR101一、课程介绍虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）是一种运用计算机和传感器等技术，模拟出虚拟的三维环境，并通过人机交互设备沉浸式地感受和体验这种虚拟环境的技术和应用。
本课程将介绍虚拟现实技术的基础知识，包括虚拟现实的发展历程、核心概念、技术原理、硬件设备等，并探索虚拟现实在各个领域的应用。
二、教学目标本课程的教学目标主要有：1.了解虚拟现实技术的基本概念和发展历程；2.熟悉虚拟现实技术的核心原理和关键技术；3.掌握虚拟现实技术的基础硬件设备和软件开发环境；4.了解虚拟现实技术在各个领域的应用；5.培养学生的虚拟现实技术应用能力和创新思维。
三、教学内容和学时安排本课程的教学内容和学时安排如下：第一章虚拟现实技术概述1.1虚拟现实技术的定义和发展历程（2学时）1.2虚拟现实技术的分类（2学时）1.3虚拟现实技术的应用领域（2学时）第二章虚拟现实技术的核心概念2.1虚拟现实的感知技术（2学时）2.2虚拟现实的交互技术（2学时）2.3虚拟现实的显示技术（2学时）第三章虚拟现实技术的技术原理3.1虚拟现实技术的计算机图形学基础（2学时）3.2虚拟现实技术的传感器原理（2学时）3.3虚拟现实技术的数据处理与模拟技术（2学时）第四章虚拟现实技术的硬件设备4.1虚拟现实设备的开发与选择（2学时）4.2虚拟现实设备的传感器与追踪技术（2学时）4.3虚拟现实设备的人机交互技术（2学时）第五章虚拟现实技术的应用5.1虚拟现实技术在游戏与娱乐领域的应用（2学时）5.2虚拟现实技术在教育与培训领域的应用（2学时）5.3虚拟现实技术在医疗与健康领域的应用（2学时）5.4虚拟现实技术在建筑与设计领域的应用（2学时）第六章虚拟现实技术的发展趋势6.1虚拟现实技术的发展趋势与挑战（2学时）6.2虚拟现实技术与其他技术的结合（2学时）6.3虚拟现实技术的未来展望（2学时）四、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲解、案例分析、实验演示、小组讨论等。
虚拟现实技术基础与应用课件-第1章 虚拟现实技术概述
（4）教育领域 虚拟现实技术应用于教育领域是教育技术发展的一个飞跃。虚拟现实技术能够为学生提供生 动、逼真的学习环境，如建造人体模型、电脑太空旅行、化合物分子结构示等，在广泛的科 目领域提供无限的虚拟体验，从而加速和巩固学生学习知识的过程。亲身去经历、亲身去感 受比空洞抽象的说教更具说服力，主动交互与被动的灌输有本质的差别。
1.1.3 虚拟现实技术与其它技术的关系
1 虚拟现实技术与可视化仿真技术的关系 虚拟现实与可视仿真技术有着密切的联系：两者都视为现代图形学的应用主流和技术生长点。 可以说虚拟现实技术将是可视化的仿真发展的终极目标。 2 多媒体技术与虚拟现实技术的关系 多媒体技术与虚拟现实技术的最大区别就在于虚拟现实人参与其中的沉浸感、深刻的交互作 用和构想与创意程度，可以说多媒体技术的进一步发展和应用就达到了虚拟现实这个重要领 域。 3 虚拟现实系统与一般图形系统的关系 虚拟现实与一般图形系统(图形工作站)的区别在于：对于普通的计算机图形系统来说，使用 者是一个外部观察者，他只能通过屏幕或窗口来观察某些综合环境。而虚拟现实系统不仅仅 是一个更快、更好、更强有力的计算机图形系统，重要的是虚拟现实系统通过其各项功能的 有机结合，能让使用者成为合成环境中的一个内部参加者。
23
医疗应用
虚拟人体模型
虚拟手术 24
（6）电子商务 在商业方面，近年来，虚拟现实技术被广泛应用于产品展示及推销。利用虚拟现实技术全 方位地对商品进行展览，展示商品的多种功能；另外还能模拟工作时的情景，包括声音、 图像等效果，比单纯使用文字或图片宣传更加具有吸引力。这种展示可用于Internet中，可 实现网络上的三维互动，为电子商务服务，同时顾客在选购商品时可根据自己的意愿自由 组合，并实时看到它的效果。
【课件】1第1章虚拟现实(VR)基本概念PPT
进展，1980年正式提出了“Virtual Reality”这个使用至今 的名词。
20世纪80年代，许多部门和组织都在从事虚拟现实的研 究，其中，美国宇航员（NASA）及美国国防部组织 的一系列有关虚拟现实技术的研究取得了令人振奋的 研究成果，从而激发了人们对虚拟现实研究的更大热 情以及对虚拟现实技术的广泛关注。 尤其在 1984 年， 美国宇航局Ames 研究中心虚拟行星探测实验室组织 开发的用于火星探测的虚拟环境视觉显示器，取得了 成功， 将火星探测器发回的数据输入计算机，为地面
在内容编排上，力求由浅入深，节点按照使
用的方法分类介绍，有助于更好的学习掌
握使用VRML创建虚拟场景的方法的技巧。 从发展的观点来看，单纯使用VRML节点而 不借助于编程语言的强大的控制能力是有
局限的，在Internet上创建实现真正的人机 交互的场景也会有困难。VRMLScript作为 一种脚本语言，很好地支持VRML的对象和 事件，所以对该内容本书也给予适当的篇
综上所述，利用虚拟现实技术实现的虚拟现实能够给人 身临其境的感觉，同时参与者和虚拟环境能够实现交 互，再有参与者能够在虚拟环境中具有自己的视点并 且环境能够迅速反映参与者视点的变化。
2．虚拟现实技术的发展
1965 年，美国科学家 Sutherland 在他发表的《终极的 显示》论文中首次提出了对于虚拟现实发展极有意义 的诸如交互图形显示以及力回馈设备的基本概念，这 些概念在现在已经得以实现并且还在不断发展。可以 说，从那个时候起，人们开始了对于虚拟现实的有目 的性的研究和探索，的介绍、分析为主线，并辅以大量 的例题，目的在于加强对介绍内容的理解， 同时强化训练创建场景的技能和技巧。随着 问题的深入，逐渐加强例题对于节点使用的 覆盖，并配有相应的习题以巩固学习内容和 检查对于章节内容掌握的程度。
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增强现实的应用领域
工程领域
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增强现实的应用领域
虚拟演播室
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增强现实的应用领域
虚拟演播室（cont.）
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需对人和摄像机的运动进行实时跟踪
运动跟踪可借助跟踪设备来完成，但如何校正这 些运动数据以消除噪声?
系统所采用的显示方式决定了虚拟景物图像 配准到真实场景图像的精度
需要对人眼的结构、摄像系统的参数或其它显示 设备有更多了解
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增强现实的应用领域
军事领域
47
增强现实的应用领域
医学领域
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将计算机生成的图形与用户在真实物理世 界获取的视觉信息组合在一起
使用户产生全新的体验，提高对现实世界中 的事物和物理现象的洞察力
终极目标：用户感觉不到现实世界中的真 实物体与用于增强视觉信息的虚拟物体之 间的差别
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增强现实技术
Milgrim的现实--虚拟连续流
混合现实 (Mixed Reality, MR)
分别按照观察者左、右眼的位置实时绘制
12
立体视觉的生成与获取
立体视觉的捕获
必须借助于一定的观察设备，使计算机生成的左、 右眼图像分别为观察者的左、右眼所接收 常用的立体视觉设备 HMD
立体眼镜
13
虚拟现实交互设备
WIMP交互范式已不再适用
Windows，Icons，Menus，Pointing devices
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基于HMD的虚拟现实系统
利用HMD等设备把用户的视觉、听觉对外界封 闭起来 用户完全投入到虚拟环境中 能提供好的沉浸感 阻断了人与人间的交流
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基于投影显示的虚拟现实系统
利用大规模投影显示设备让用户完全或部 分融入虚拟环境 沉浸式
典型代表：CAVE
典型代表：Workbench
虚拟现实技术简介
授课教师：侯守明
单位：河南理工大学计算机学院
主要内容
虚拟现实系统的特点及组成 立体视觉的生成与获取 虚拟现实交互设备 虚拟现实系统的分类 增强现实技术
2
虚拟现实系统的特点及组成
虚拟现实技术综合图形、图像、声音、手 势、语音等要素，试图给计算机使用者创 造一种全新的感官体验，使其具有置身于 真实世界的感觉 “虚拟环境是使人们具有沉浸感的由计算 机生成的、交互的、三维的环境”
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虚拟现实交互设备
手持式交互设备
Wii Remote
任天堂游戏主机Wii的主要控制器 外形及按钮操作与电视遥控器类似 可握持在手中，特别适合于指向、挥动等操作
20
虚拟现实交互设备
数据手套
附有传感器，分布在手掌和手指的关节处，以获取 用户手形的准确信息 传感有电磁式、机械式或光学式 传感器捕获的数据被转换成关节角度数据，用于控 制虚拟手的运动
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虚拟现实系统的分类
VR系统的主要不同之处在于系统与用户之间界 面 基于系统与用户界面划分
桌面型VR系统 头盔型VR系统 基于投影显示的VR系统 遥在系统 „
29
桌面型虚拟现实系统
采用计算机屏幕作为立体显示载体
辅以一定的声音输出设备、三维交互设备和立体眼 镜等
传统计算机图形学的自然扩展 具有好的性价比，但沉浸感略差
软件接口
几乎每一种设备均未采用标准的软件接口 使用各自独有的接口控制协议或命令指令集
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虚拟现实交互设备
交互设备的软件支持
软件供应商必须为每一硬件供应商的输入设 备单独设计应用接口驱动程序 虚拟现实软件间的区别（就交互设备而言）
所能支持的输入设备的多少 设备与各自系统的集成方式 是否有能力进行扩充以支持新的交互设备
--- Aukstakalnis S and Blatner D.
3
虚拟现实系统的特点及组成
主要特点
沉浸感
如同置身于真实环境中：三维、立体、多通道 可采取现实生活中习以为常的方式来操纵虚拟环 境中的物体 依视点位置和视线方向实时地改变画面，并实时 产生听觉、触觉/力觉响应
4
高交互性
实时性
虚拟现实系统的特点及组成
典型虚拟现实系统的组成
计算机系统 用户 虚拟环境人机界面
5
虚拟现实系统的特点及组成
基于HMD的虚 拟现实系统的 构成
6
立体视觉的生成与获取
产生沉浸感的至关重要的因素
立体图像与观察者视点和视线方向一致 实时生成
人类立体视觉的产生
7
立体视觉的生成与获取
远程传感器可安装在机器人身上
需感知用户位置、动作、语音等，将其传 送到远程操控远程对象 用户与远程对象进行信息双向交流
37
遥在系统
示例： Cisco远程电话会议系统
/dlls/2006/prod_102306b.html
38
增强现实技术
24
虚拟现实交互设备
数据手套示例
5DT数据手套 /
25
虚拟现实交互设备
触觉交互设备
Phantom /
26
虚拟现实交互设备
交互设备的软件支持
硬件接口
标准的串行设备接口（即RS-232） 并行口 其它接口（如USB或无线通讯接口）
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增强现实技术
配准（registration）问题
将位于不同坐标系中的物体统一到间都有各自不同的 坐标系
配准是实现虚拟景物图像和真实世界图像之 间正确融合的前提 配准错误将导致用户的注意力分散，甚至无 法工作
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增强现实技术
配准困难的原因
15
虚拟现实交互设备
三维定位跟踪设备
电磁式跟踪器示例
16
虚拟现实交互设备
三维定位跟踪设备
Logitech超声三维鼠标
17
虚拟现实交互设备
三维定位跟踪设备
光学跟踪器
LED 被跟踪物 用作标记的小球
跟踪器
红外摄像机
18
虚拟现实交互设备
手持式交互设备
Wand/Wanda
美国Illonis大学EVL实验室开发 主要用于CAVE、ImmersaDesk等虚拟环境中 类似于三维鼠标，上有三个按键和一个操纵杆 （Joystick）
21
虚拟现实交互设备
数据手套传感器的典型配置
22-dof
22
虚拟现实交互设备
数据手套示例
Immersion数据手套产品 /
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
23
虚拟现实交互设备
数据手套示例
PinchGlove数据手套
用户将通过一系列新的交互手段，与虚拟世 界中的物体进行直接的、三维的交互
三维鼠标 WAND 数据手套 麦克风 …
14
虚拟现实交互设备
三维定位跟踪设备
用于跟踪用户当前方位的传感器 大多数具有6自由度（6-DOF）
位置和方向各3自由度
佩戴于用户身体的某些部位可对相应部位进 行跟踪 一般采用电磁技术、超声技术、光学技术， 也有基于惯性的和纯机械方式的
立体图像生成的照相机模型
对称透视投影成像相机模型
位置 方向
8
立体视觉的生成与获取
立体图像生成的照相机模型
对称透视投影成像相机模型 （cont.)
宽高比 视角
9
立体视觉的生成与获取
立体图像生成的照相机模型
对称透视投影成像相机模型 （cont.)
近裁剪平面距离与远裁剪平面距离
头部位置 图形系统 虚拟物体 真实 世界 眼睛 光学合成 HMD 监视器
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增强现实技术
显示技术
基于屏幕的增强现实显示原理
真实 世界 显示
相机位置 真实场景 视频
增强的视频
图形系统
虚拟物体
视频合成
43
增强现实技术
显示技术
基于视频视透式HMD的增强现实显示原理
HMD 相机 头部位置 真实场景视频 眼睛 图形系统 视频合成 虚拟物体 监视器 真实 世界
10
立体视觉的生成与获取
立体图像生成的照相机模型
对称透视投影成像相机模型 （cont.)
焦距
11
立体视觉的生成与获取
立体图像生成的照相机模型
对称透视投影成像相机模型 （cont.)
左右眼视差（Parallax）
右眼视图
左眼视图 视线方向 视差
为生成立体图像，计算机必须针对同一场
景生成两幅不同的图像
半沉浸式
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基于投影显示的虚拟现实系统
CAVE
美国Illonis大学EVL实验室首创 由3～6个投影屏幕组成正方体形状 计算机系统产生立体图像，经投影仪分别投 射到对应的屏幕上 用户戴着立体眼镜站于CAVE的内部 立体眼镜上附有6-DOF跟踪设备对用户头部 运动进行实时跟踪 声音系统