虚拟仿真技术的几个基本特性
浅谈虚拟现实技术的研究现状及发展趋势
浅谈虚拟现实技术的研究现状及发展趋势1、虚拟现实技术及其特征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、触等直观而又自然的实时感知，并使参与者“沉浸”于模拟环境中。
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，并对用户的输入做出实时响应，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。
VR具有以下四个重要特征：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。
指虚拟环境中的物体依据现实世界物理运动定律动作的程度。
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、国外虚拟现实技术的研究现状2.1 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。
什么是虚拟现实技术
●什么是虚拟现实技术?它具有那些特征?1)虚拟现实技术是一种综合计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术以及仿真技术等多种科学及时而发展起来的计算机领域的新技术。
2)沉浸、交互和构想三大基本特征。
沉浸:指用户进入虚拟环境之后,由于他所接触到的一切都非常逼真,他相信这一切都“真实”存在,而且相信自己正处在所感受到的环境当中。
交互:指用户进入虚拟环境后,不仅可以通过各种先进的传感器获得逼真的感受,而且可以用自然的方式对虚拟环境中的物体进行操作。
构想:由虚拟环境的逼真性与实时交互性而使用户产生更丰富的联想,是获得沉浸感的一个必要条件。
●虚拟现实技术的关键技术:1)动态环境建模技术2)立体显示和传感器技术3)系统开发工具应用技术4)实时三维图形生成技术5)系统集成技术●虚拟现实技术在安全中的主要应用1)对出现的危险情况进行模拟,现实中引发事故的原因多种多样,事故具有很强的不可预知性,利用VR技术可以事先模拟事件发生过程及可能造成的严重后果。
2)通过虚拟现实针对模拟的情况进行必要改进,可以对现场更多地了解,采用措施改进。
3)通过VR重现事故现场,分析事故原因,对已发生的事故进行现场模拟,再现事故现场,了解事故原因,杜绝同类事故发生。
4)用VR技术进行现场模拟进行安全教育,直观生动,效果好。
●什么是射频识别?基本FRID系统由那几部分组成,各有什么功能?射频识别又称电子标签,是一种利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术。
由FRID标签、FPID阅读器及应用支撑软件等几部分组成。
FRID标签:有芯片和天线组成,每个标签具有唯一的电子编码,标签附着在物体上识别目标对象。
FRID阅读器:主要任务是控制射频模块向标签发射读取信号,并接受标签的应答,对标签的对象标识相关进行解码,将对象标识信息连带标签上其他相关信息传输到主机以共处理。
FRID应用支撑软件:除了标签和阅读器上运行的软件外,介于阅读器与应用之间的中间件是其中的一个重要组成部分,主要任务是对阅读器读取的标签数据进行过滤、汇集和计算,减少从阅读器传往企业应用的数据量。
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。
航空航天产品设计中的虚拟样机模拟技术
航空航天产品设计中的虚拟样机模拟技术虚拟样机模拟技术在航空航天产品设计中的应用导语：航空航天领域一直以来都是科技创新的前沿领域之一。
而在产品设计过程中，虚拟样机模拟技术的应用不仅提高了效率，减少了成本，更为产品设计师提供了更多创造性的空间。
本文将探讨虚拟样机模拟技术在航空航天产品设计中的应用。
一、虚拟样机模拟技术的基本原理及特点虚拟样机模拟技术（Virtual Prototype Simulation Technology）是一种将虚拟现实技术与计算机辅助设计（CAD）相结合的应用技术。
通过对产品进行虚拟建模，进行逼真的物理仿真，实现对产品各方面性能的验证和分析。
相比传统的实体样机开发，虚拟样机模拟技术在以下几个方面有着独特的优势：1. 减少成本和时间：通过虚拟样机模拟技术，可以减少对实体样机的依赖，从而节约了开发过程中的资金和时间。
在产品设计的早期阶段，设计师可以通过虚拟样机模拟技术对产品进行多次迭代和修改，从而避免了实体样机的制造和调试所消耗的资源。
2. 提高设计质量：虚拟样机模拟技术可以虚拟呈现产品的形状、结构和工作方式，为设计师提供更加直观、准确的信息。
通过对虚拟样机进行模拟分析和测试，可以发现潜在的问题和不足，及时进行改进和优化，从而提高产品的设计质量。
3. 创新设计空间：虚拟样机模拟技术提供了一种无限制、可自由探索的设计空间。
在虚拟环境中，设计师可以进行多种方案的快速迭代和对比，发现和尝试新的设计理念。
这种创新空间为航空航天产品的设计师带来了更多的发挥创造力和思维的机会。
二、虚拟样机模拟技术在航空航天产品设计中的应用1. 飞行器气动布局设计：在飞行器的气动布局设计中，虚拟样机模拟技术可以对飞行器的气动特性进行模拟和分析。
通过对不同气动布局方案进行虚拟样机模拟，设计师可以评估不同方案的优劣，选择最佳的设计方向。
同时，虚拟样机模拟技术还可以通过分析飞行器的气动性能，指导优化飞行器的外形设计，降低气动阻力，提高飞行器的整体性能。
虚拟仿真实训
虚拟仿真实训1. 介绍在现代科技的推动下，虚拟仿真实训成为了一种高效、安全和可行的培训方法。
它通过利用计算机技术，模拟真实场景和情境，让学习者可以在虚拟环境中进行实际操作和训练。
虚拟仿真实训可以广泛应用于各个领域，包括航天航空、医疗健康、工程建设和军事训练等。
本文将深入探讨虚拟仿真实训的意义、特点、应用以及未来发展等问题。
2. 虚拟仿真实训的意义2.1 提供安全的实训环境虚拟仿真实训可以提供一个安全的学习环境，避免了学习者在真实场景中可能遇到的危险和风险。
比如，在飞行员培训中，虚拟仿真实训可以模拟各种紧急情况和意外事件，让学习者在没有真实飞行风险的情况下进行训练和应对。
2.2 提供高效的学习方式相比传统的实训方式，虚拟仿真实训可以提供更高效的学习过程和效果。
学习者可以在虚拟环境中进行反复练习和调整，实时获得反馈和指导，从而提高学习效果和技能水平。
而且，虚拟仿真实训可以根据学习者的个性化需求和进展，进行个性化的学习计划和路径设计。
3. 虚拟仿真实训的特点3.1 逼真度高虚拟仿真实训的一个重要特点是逼真度高。
通过利用先进的图形技术、物理引擎和模型设计，虚拟环境可以准确地模拟真实世界中的物理特性，如力学、光学和声学等。
学习者可以在逼真的环境中进行实际操作和训练，获得更真实、更直观的体验和感受。
3.2 可重复性强虚拟仿真实训具有较强的可重复性。
学习者可以在虚拟环境中进行反复的实践和练习，直到掌握所需的技能和知识。
而传统的实训方式可能受制于时间、空间和成本等因素，难以进行多次的重复训练。
3.3 交互性强虚拟仿真实训具有很强的交互性。
学习者可以直接通过计算机、触控屏或其他输入设备进行交互操作，与虚拟环境中的对象进行互动。
这种交互性可以增加学习的参与度和体验感，提高学习者的主动性和积极性。
3.4 可量化评估虚拟仿真实训可以进行实时的、精确的评估和反馈。
系统可以根据学习者的操作和表现，对其进行评估和分析，给予及时的反馈和指导。
物联网中的虚拟仿真技术研究
物联网中的虚拟仿真技术研究一、引言物联网作为信息时代的产物，在生产、生活、医疗等领域都有着广泛的应用。
其中，虚拟仿真技术作为物联网的重要组成部分，已经逐渐成为物联网研究领域的热门话题。
本文将着重探讨虚拟仿真技术在物联网中的应用和研究。
二、虚拟仿真技术概述虚拟仿真技术本质上是利用计算机模拟出真实环境中的各种情况和过程，以期达到实现仿真效果的一种技术手段。
其技术路线主要分为建模、仿真和可达性检验三个步骤。
1.建模：由于物联网中的各种设备和物体均需要被建模，因此建模作为虚拟仿真技术的核心步骤之一。
建模可以根据设备、物体的类型和特性不同，分类采用框架、面向对象、基于规则的、动态等多种方式进行。
2.仿真：在建好模型后，需要将模型放置在虚拟现实环境中，进行实时、交互的模拟。
在仿真中，需要考虑时间、空间、强度等多种因素，以期达到真实的仿真效果。
虚拟仿真技术可以通过仿真模型的构建和数据处理等手段，对物体的动态可视化、动作计算、物理效果等进行全方位的模拟。
3.可达性检验：为了保证虚拟仿真模型的准确性和可靠性，需要进行可达性检验。
可达性检验主要包括物体的是否能够被遍历、数据的一致性、结果的正确性等多个方面。
在虚拟仿真技术中，可达性检验在整个流程中起到举足轻重的作用。
三、虚拟仿真技术在物联网中的应用虚拟仿真技术在物联网中有着广泛的应用。
主要集中在三个方面：1.智能终端的仿真物联网中的每个终端设备都需要精细的仿真建模，包括关于终端的硬件、软件、操作系统等各类要素。
虚拟仿真技术可以实现对终端设备进行准确的仿真，为设备的研发和测试提供帮助。
2.环境的仿真模拟物联网中的设备和终端不仅具有复杂的内部结构，而且还与环境息息相关。
从人与智能交互到物体之间的链接，在这些领域都需要对环境进行精细的建模和仿真。
虚拟仿真技术可以帮助我们更好地理解环境的各个方面，提供支持和参考。
3.网络的仿真物联网对网络的规模和复杂度提出了更高的要求。
虚拟仿真技术可以在模拟中对网络的各种因素进行分析和观察，更好地理解和优化网络性能。
l论文_虚拟现实技术概述_廉志超_1606210415.
虚拟现实技术概述作者：廉志超学号：1606210415摘要：介绍了虚拟现实技术的定义、所具有特征、介绍了建模技术，Web3D技术，之后讨论了虚拟现实开发平台EON，最后探讨了虚拟现实技术的目前所面临的十大科学技术问题。
关键字：虚拟现实；建模技术；Web3D;EON1、虚拟现实定义：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[1]。
2、虚拟现实的特征1993年,Burdea G在Electro93国际会议上发表的“Virtual Reality System and Application”一文中,提出了虚拟现实技术三角形。
即三“I”特征:Immersion(沉浸)、Interaction(交互)、Imagination(构想)。
Immersion(沉浸)是指用户可以沉浸于计算机生成的虚拟环境中和使用户投入到由计算机生成的虚拟场景中的能力,用户在虚拟场景中有“身临其境”之感。
他所看到的、听到的、嗅到的、触摸到的,完全与真实环境中感受到的一样。
它是VR系统的核心。
Interaction(交互)是指用户与虚拟场景中各种对象相互作用的能力。
它是人机和谐的关键性因素。
用户进入虚拟环境后,通过多种传感器与多维化信息的环境发生交互作用,用户可以进行必要的操作,虚拟环境中做出的相应响应,亦与真实的一样,如拿起虚拟环境中的一个篮球,你可以感受到球的重量,扔在地上还可以弹跳。
交互性包含对象的可操作程度及用户从环境中得到反馈的自然程度、虚拟场景中对象依据物理学定律运动的程度等;VR是自主参考系,即以—2—用户的视点变化进行虚拟交换。
Imagination(构想)是指通过用户沉浸在“真实的”虚拟环境中,与虚拟环境进行了各种交互作用,从定性和定量综合集成的环境中得到感性和理性的认识,从而可以深化概念,萌发新意,产生认识上的飞跃。
虚拟仿真技术
虚拟仿真技术虚拟仿真技术是在多媒体技术、虚拟现实技术与网络通信技术等信息科技迅猛发展的基础上，将仿真技术与虚拟现实技术相结合的产物，是一种更高级的仿真技术。
虚拟仿真技术以构建全系统统一的完整的虚拟环境为典型特征，并通过虚拟环境集成与控制为数众多的实体。
实体可以是模拟器，也可以是其他的虚拟仿真系统,也可用一些简单的数学模型表示。
实体在虚拟环境中相互作用，或与虚拟环境作用，以表现客观世界的真实特征。
虚拟仿真技术的这种集成化、虚拟化与网络化的特征，充分满足了现代仿真技术的发展需求。
*模拟制台及场衆境至操控台1虛盘赛烦曹幕数字城市虚拟现实技术可以通过三维建模逼真地模拟现在和未来的城市，支持数据分析、方案论证和优化,支持地理信息系统等，通过这些详实的数据和相关资料可以是直观真实固化方案评估、审核以及管理等日常工作，更为重要的是它可以为多部门参与和协同工作提供了有效的平台。
场馆仿真利用虚拟现实技术，通过计算机将在建或已建的场馆虚拟出来，达到一个触手可及的真实三维环境，以提前展示场馆面貌，供市民浏览，从而对场馆的规划设计进行现场评估。
通过市民虚拟游览后的反馈意见，及时发现并解决场馆存在的问题。
地产漫游地产漫游是集影视广告、动画、多媒体、网络科技于一身的最新型的房地产营销方式。
通过虚拟现实技术可以让购房者看到直观的样板房形象，让购房者在电脑上亲眼看到几年后才建成的小区，游观赏到优美的小区环境设计，甚至能够在电脑上选户型，从而帮助地产开发商在逆境中求生存，顺境中谋发展。
室内设计虚拟现实不仅仅是一个演示媒体，而且还是一个设计工具。
它以视觉形式反映了设计者的思想，把这种构思变成看得见的虚拟物体和环境，使以往只能借助传统的设计模式提升到数字化的即看即所得的完美境界，大大提高了设计和规划的质量与效率。
旅游教学旅游和导游专业教学过程中存在实习资源匮乏而实地参观成本又高的难题。
虚拟现实技术可以按照旅游专业的教学要求和实施特点，开发出适用于导游实训、旅游模拟、旅游规划的功能和模块，让师生足不出户，就能在三维立体的虚拟环境中遍览遥在万里之外的风光美景。
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逼真性
系统的逼真性表现在两个方面： 一方面，虚拟环境给人的的各种 感觉与所模拟的客观世界非常相 像，一切感觉都是那么逼真，如 同在真实世界一样；另一方面， 当人以自然的行为作用于虚拟环 境时，环境做出的反应也符合客 观世界的有关规律。如当给虚幻 物体一个作用力，该物体的运动 就会符合力学定律，会沿着力的 方向产生相应的加速度；当它遇 到障碍物时，会被阻挡。
虚幻性
虚幻性（Imagination）：即系 统中的环境是虚幻的，是由人利 用计算机等工具模拟出来的。既 可以模拟客观世界中以前存在过 的或是现在真实存在的环境，也 可模拟出客观世界中当前并不存 在的但将来可能出现的环境，还 可模拟客观世界中并不会存在的 而仅仅属于人们幻想的环境。
பைடு நூலகம்
mj88rk8o 虚拟仿真
虚拟仿真技术的几个基本特性
沉浸性
沉浸性（Immersion）：虚拟 仿真系统中，使用者可获得视觉、 听觉、嗅觉、触觉、运动感觉等 多种感知，从而获得身临其境的 感受。理想的虚拟仿真系统应该 具有能够给人所有感知信息的功 能。
交互性
仿真系统中，不仅环境能够作用 于人，人也可以对环境进行控制， 而且人是以近乎自然的行为（自 身的语言、肢体的动作等）进行 控制的，虚拟环境还能够对人的 操作予以实时的反应。例如，当 飞行员按动导弹发射按钮时，会 看见虚拟的导弹发射出去并跟踪 虚拟的目标；当导弹碰到目标时 会发生爆炸，能够看到爆炸的碎 片和火光。