展望虚拟现实技术_苏建明
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本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==认识实习指导书篇一：认识实习指导书认识实习指导书An understanding practice课程性质：实践教学实习环节编号： 010021适用专业：信息与计算科学实习时间：二年级二学期实习时间一周实习学分1 实习地点：校内或市内一、认识实习的目的认识实习是高等院校全面贯彻党的教育方针、培养适应社会主义建设人才的一项重要的实践教学环节，是理论联系实际的有效方式之一。
通过认识实习，使学生初步了解社会，了解所学专业的设置意义与社会需求，了解本专业的办学思想、发展状况和培养目标，了解本专业的课程体系结构，为后续课程的学习建立逻辑框架和感性认识，并在此基础上明确努力方向，确立较为长远的发展目标。
二、认识实习的基本任务1、通过讲座和报告了解信息与计算科学专业的设置意义、办学思想和发展状况；2、了解本专业的课程体系结构与人才培养目标，了解信息科学、计算科学在经济建设、科学研究、工程技术和社会管理等各领域的地位和作用；3、了解高等教育的办学理念和办学思想，加深对基础课程重要性的理解和认识，理解素质教育的核心内容和教育意义；4、培养学生对本专业的学习兴趣，帮助学生制定学习规划、确立适合自身发展的努力方向。
三、实习内容与基本要求信息与计算科学专业属于理科数学类专业，教育部教学指导委员会制定的培养目标为：以信息技术与计算技术的数学基础为研究对象的理科类专业，培养具有良好的数学基础和数学思维能力，掌握信息与计算科学的基础理论、方法与技能，受到科学研究的训练，能解决信息技术和科学与工程计算中的实际问题的高级专门人才。
针对本专业的办学特点和人才培养宗旨，本专业的认识实习采取一下措施：1、对本专业的发展状况、办学思想、人才培养目标、课程体系结构和教学基本要求进行一次专题报告，其中部分内容在新生入学时已作为专业教育的内容进行了讲解，但在学生经历了三个学期的大学生活后再一次更加深入的解读。
对虚拟现实技术的期望与未来展望
对虚拟现实技术的期望与未来展望随着科技的不断发展，虚拟现实技术逐渐成为了人们关注的焦点。
虚拟现实技术源于计算机科学，通过增强现实感和创造出虚拟现实的场景，让人们身临其境。
虚拟现实技术的应用范围极为广泛，涵盖了娱乐、通讯、教育、医疗等多个领域，甚至可以帮助人们解决未知的难题。
本文将从不同方面探讨虚拟现实技术的应用及未来展望。
一、虚拟现实技术在游戏娱乐领域的应用游戏娱乐方面，虚拟现实技术几乎是无所不能。
玩家可以身临其境进入游戏，感受到真实的游戏体验，实现游戏世界的完全融入。
特别是在现在社交游戏的盛行，玩家们更期望能够在虚拟现实的游戏空间中与他人进行互动。
此外，虚拟现实技术还可以用于增强游戏控制手柄和其他输入设备的交互性，提高游戏体验的质量，这将使游戏更加出色并且更受人们喜欢。
二、虚拟现实技术在现实生活中的应用虚拟现实技术将会在现实生活中应用很多领域，例如在教育方面，普及虚拟现实技术可以使学生们更好地学习和实践知识，比如模拟实验、虚拟场景等等。
在工业领域，通过虚拟现实技术的应用，可以模拟出任何一个可能的错误和危险发生的情况，以便安全的工作场所和生产工艺，并在找到解决办法前，提供各种解决方法的仿真和演示。
除此之外，虚拟现实技术还具有在医疗领域的应用前景，比如在医学培训、神经系统治疗、心理医疗等方面。
三、虚拟现实技术的未来发展虚拟现实技术在未来将会得到更广泛的发展和应用。
例如，虚拟现实技术的应用将会引领着工业机器人的自主和智能化改进、自动驾驶的普及，以及智能家居等。
虚拟现实技术的应用还能在国防领域进行建模与仿真，进行军事训练、决策支持等。
此外，未来的虚拟现实技术还可能会在金融、旅游等领域发挥重要的作用，包括在线银行系统、虚拟现实旅游等。
总的来说，虚拟现实技术的应用范围广泛，未来无限可能。
如果我们能够更加不断创新地应用并发展虚拟现实技术，我们也可以创造出更加先进和高效的应用程序，为人类的生活和工作带来更多便利和创造力。
分析新媒体背景下艺术设计的要点
分析新媒体背景下艺术设计的要点随着社会经济的不断发展，新媒体技术也不断进步，新时代是新媒体的时代。
新媒体技术主要承担信息传播，文化传播的作用。
当今很多领域对新媒体技术的应用越来越广泛，艺术设计领域也离不开新媒体技术的运用。
本文在介绍新媒体时代艺术设计的。
背景下对新媒体时代艺术设计不断发展的意义，进行分析。
标签：新媒体背景;艺术设计一、引言人与社会、人与自然之间是具有相互联系的。
审美，是人与社会与自然之间的联系纽带。
在日常生活中，人们具有审美意识，审美意识使人们平凡的生活变得生动活泼。
审美意识的价值最直接的反应，在艺术设计中，当今新媒体发展迅速新时代是一个新媒体的时代艺术设计如何在这样的时代不断发展，并且广泛传播与更多的客户进行交流，是当今学者和艺术家共同关注的问题如何解决这一问题合理设计艺术，满足客户审美需求，是推动艺术设计发展的重要基础。
二、新媒体时代的艺术设计信息时代科学技术迅速发展，艺术设计与科学技术的相互结合。
将艺术设计与新媒体互相结合受文化、经济、等多种因素的影响。
艺术设计在实际生活中不仅具有审美的特点，还具有实用性的特点。
艺术设计是对生活中的元素进行美感改造，对生产生活的一种再现与再创造，艺术设计是社会文化的重要部分之一。
新媒体时代的发展与新媒体的活跃程度对艺术设计的创造方式、传播方法以及创作标准有着很大的影响。
新媒体时代科学技术对艺术设计的影響使得艺术设计传播于各个网络平台，在网络的各个角落都被人欣赏与传播。
传统的艺术设计是对设计对象进行直接观察的，新媒体时代艺术设计是运用各种软件以及科学技术进行相关的艺术设计的。
新媒体时代的艺术设计全过程大多数都是由电脑软件进行的，对艺术设计的制造，传播都是需要运用网络媒体技术的。
当今较为成熟，研究较为深入的艺术设计作品主要包括网络节目，电视节目等。
艺术设计全过程的创造需要创作者与欣赏者共同参与。
艺术设计的作品主要是由消费者提出要求，创作者进行设计创作，并且由创作者不断进行修改，不断满足客户需求。
虚拟现实技术在建筑行业的应用2024年展望
精确预算：利用虚拟现实技术进行模拟施工，可以精确计算材料用量和施工成本，降低预算误差。
优化施工方案：通过模拟施工过程，可以发现潜在的施工难点和风险点，优化施工方案，提高施 工效率。
强化安全管理：虚拟现实技术可以模拟施工环境，提前发现安全隐患，提高施工现场的安全管理 水平。
持续发展。
虚拟现实技术在 建筑行业的应用 场景
建筑设计阶段
概念设计：利用 虚拟现实技术进 行初步的概念设 计，提高设计效 率。
方案评审：通过 虚拟现实技术进 行方案评审，方 便各方参与，提 高评审效率。
施工图审查：利 用虚拟现实技术 进行施工图审查， 提前发现设计问 题，减少后期改 动。
效果图展示：通 过虚拟现实技术 展示建筑设计效 果图，方便客户 理解和反馈。
当前面临的主要挑战
技术成熟度：虚拟现实技术尚未完全成熟，需要进一步研究和改进。 设备成本：虚拟现实设备的成本较高，限制了其在建筑行业的普及和应用。 用户体验：虚拟现实技术需要更真实、更自然的用户体验，以提高其在建筑行业的应用效果。 行业标准：虚拟现实技术在建筑行业缺乏统一的标准和规范，影响了其在行业内的推广和应用。
建筑运维阶段
内容：虚拟现实技 术在建筑运维阶段 的应用，如设备维 护、安全监控等
优势：提高运维效 率、降低运维成本、 及时发现并解决问 题
未来展望：随着技术 的不断发展，虚拟现 实技术将在建筑运维 阶段发挥更大的作用
实际案例：介绍一 些已经成功应用虚 拟现实技术的建筑 运维项目
建筑行业中的其他应用场景
培训和教育：虚拟现实技术在建筑行业的应用需要相应的培训和教育，以提高从业人员的技能和 素质。
空天技术
空天技术的发展历史及其发展趋势摘要：在经历了一个学期的前沿讲座之后，大大开阔了我对于前沿技术的视野。
而我个人对于空天技术十分感兴趣，因此将论文的内容定为了空天技术。
空天技术，作为前沿技术中最引人入胜的一门科学之一，有着其独特的魅力。
可以说21世纪是空天技术的时代。
关键词：前沿技术空天技术发展历史发展趋势1 空天技术发展回顾像雄鹰一样在天空展翅，是自人类诞生以来最为浪漫的梦想。
从1600多年前敦煌莫高窟人们的飞天梦，到风筝，孔明灯的出现，再到达.芬奇的《论鸟的飞行》，人类经过无数次的失败与探索，终于在1903年12月17日，制造出了世界上第一架可持续的，有动力的，具有较强操纵性的飞机，开创了人类航空的新纪元。
紧接着，20世纪初，环量和升力理论的建立，使制造真正意义上的飞机在理论上成为可能；40年代中期至50年代，可压缩气体动力学理论的迅速发展，尤其是跨声速面积率的发现以及后掠翼新概念的提出，使人们实现了跨声速和超声速飞行的梦想。
再往后，50年代世界战略格局的重大变化，“冷战”的形成又一次的促使了空天技术的高速发展，一系列性能优越的一代战机大规模服役，例如F86，F100，米格-19等。
作为第一代的战机的代表，米格-19和F-100主要特征为低声速，后掠翼，涡喷发动机，同时会搭载一定的航炮和空空火箭，攻击范围主要为空中。
在此之后，航空航天技术又开始了高速的发展，60年代第二代战机开始列装部队。
再到70年代，三代战机研研制成功。
三代战机一般采用边条、近距耦合翼等先进气动布局以及电传操纵和主动控制技术，可靠性、维修性和战斗生存性得到很大改善。
一直到现在，随着美国的F-22战机的列装，军用战机进入了“先敌发现，先敌进攻”的第四代.在军用航空飞机高速发展的同时，民用航空也在高速的发展着。
固定翼飞机用于载客最早始于1914年，那时的航班受限于飞行技术的不成熟，航班时间以及载客量都极小。
在第一次世界大战后，民用航空迎来了第一个春天，一战战火的洗礼使得飞机技术更加的成熟，这也为飞机用于民用航空奠定了很好的基础。
虚拟现实技术的前景展望
虚拟现实技术的前景展望近年来，虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术的发展迅速，为人们带来了前所未有的沉浸式体验。
随着技术的不断突破和应用领域的拓展，虚拟现实技术正逐渐成为人们生活的一部分。
本文将探讨虚拟现实技术的前景展望，并展示其在不同领域中的广泛应用。
一、虚拟现实技术的发展历程虚拟现实技术最早起源于20世纪60年代的美国，当时的主要应用领域是军事和航天。
随着计算机技术的发展和硬件设备的不断升级，虚拟现实技术得以快速发展。
在过去的几十年里，虚拟现实技术已经在游戏、娱乐、教育等领域取得了重大突破。
二、虚拟现实技术在游戏领域的应用作为最早应用虚拟现实技术的行业之一，游戏领域利用虚拟现实技术为玩家打造了无与伦比的游戏体验。
通过佩戴VR头盔，玩家可以身临其境地进入游戏世界，与角色互动，感受到身体的真实反馈。
同时，虚拟现实技术还可以提供更加真实的图像和音效，进一步提升游戏的沉浸感。
三、虚拟现实技术在医疗领域的应用虚拟现实技术在医疗领域的应用潜力巨大。
通过虚拟现实技术，医生可以进行手术模拟与训练，提高手术操作的准确性和安全性。
此外，虚拟现实技术还可以用于治疗心理疾病，如恐怖症和焦虑症。
通过模拟恐惧场景或情境，病患可以在虚拟环境下逐渐减轻对这些刺激的恐惧反应，实现治疗效果的提升。
四、虚拟现实技术在教育领域的应用虚拟现实技术在教育领域的应用，为学生提供了更加生动、直观的学习方式。
通过虚拟现实技术，学生可以身临其境地参观世界名胜古迹，观察植物和动物的特征，甚至可以进行实验操作。
这种沉浸式的学习方式能够大大提高学生的学习兴趣和记忆效果，促进他们的综合能力的培养。
五、虚拟现实技术在旅游领域的应用虚拟现实技术为旅游行业带来了翻天覆地的变革。
通过虚拟现实技术，游客可以在家中穿越时空、感受异国风情。
不仅如此，虚拟现实技术还可以为游客提供导航、翻译等便利功能，提高旅游体验的质量。
六、虚拟现实技术在工业领域的应用虚拟现实技术在工业领域的应用主要包括设计、模拟与培训。
虚拟现实技术的创新与应用前景展望
虚拟现实技术的创新与应用前景展望随着科技的不断进步，虚拟现实技术逐渐成为人们关注的焦点。
虚拟现实技术通过模拟感官和认知系统，使用户能够沉浸在一个虚构的世界中，与真实世界相隔离，为人们带来了全新的体验。
虚拟现实技术不仅在娱乐领域有着广泛的应用，同时也在多个行业中发挥着重要的作用，如医疗、教育、军事等。
在医疗领域，虚拟现实技术的创新非常引人注目。
传统的手术训练和术前计划通常需要医生亲自进行，但虚拟现实技术的出现改变了这个情况。
医生们可以通过虚拟现实技术进行手术模拟，进行重复训练以提高技术水平，减少手术风险。
此外，虚拟现实技术还可以用于治疗心理障碍，对于一些患有恐惧症或创伤后应激障碍的患者，通过模拟情景，逐渐减少对恐惧和压力的反应，达到治疗的效果。
教育领域是另一个虚拟现实技术的应用前景广阔的领域。
传统的教学模式往往局限于教室中的平面展示，缺乏互动性和体验感。
然而，虚拟现实技术可以将教学场景带入到虚拟世界中，让学生亲身体验到所学知识的实际运用过程。
比如，在生物学课上，学生可以穿上虚拟现实眼镜，进入一个仿真的生物体内部，观察细胞结构、酶的功能等。
这种沉浸式的学习体验可以激发学生的学习兴趣，提高知识吸收效果。
虚拟现实技术在军事领域中发挥着重要作用。
传统的军事训练往往需要进行实地演习，消耗大量的资源和时间。
而虚拟现实技术可以为军事训练提供高度真实的体验，节约成本和资源。
通过虚拟实境，士兵们可以进行各种复杂的战术演练，同时还可以模拟各种战场环境和情况，从而提高士兵的反应速度和战场意识。
此外，虚拟现实技术还可以在情报收集和分析中起到重要作用，军事情报人员可以通过虚拟现实技术进行情报数据的可视化和分析，提高军事决策的准确性。
除了医疗、教育和军事领域，虚拟现实技术在娱乐业也有着广泛的应用。
虚拟现实游戏的出现，让玩家们可以身临其境地体验游戏世界，大大提升了游戏的沉浸感。
虚拟现实技术还可以用于电影和电视剧的制作，通过虚拟现实技术，制作人员可以创造出更加逼真和震撼的视觉效果。
虚拟现实技术的应用前景与展望
虚拟现实技术的应用前景与展望从《刀剑神域》中的虚拟游戏世界到真实世界中的虚拟现实体验，虚拟现实技术已经逐渐变得普及。
虚拟现实技术是一种在计算机环境下模拟场景、模拟体验、模拟交互的技术，可以更加真实地展现事物的形态和场景，让用户进入一个虚拟世界中，具有更加真实的感受和体验。
虚拟现实技术在军事、医疗、教育、娱乐等多个领域都得到了广泛的应用。
在军事训练领域，虚拟现实技术可以模拟各种情况，进行实景动态战术演练，可以在保证安全的情况下提高训练效果。
在医疗方面，虚拟现实技术可以被用于手术的模拟，为医生提供更加真实的手术体验，提高手术的成功率。
另外，在教育领域中，虚拟现实技术可以为学生提供更加立体、直观的学习体验，更好地激发他们对知识的学习兴趣。
虚拟现实技术在娱乐领域中也得到了广泛的应用。
如VR游戏机、虚拟现实主题公园、VR电影、虚拟现实音乐会等娱乐设施已经成为现代人娱乐生活不可或缺的一部分。
虚拟现实技术不仅让玩家进入到一个更加真实的游戏世界中，还可以在虚拟现实主题公园中提供更加丰富的游乐项目，让游客体验各种惊险刺激的游戏项目，如滑翔、跳伞、空战等。
虚拟现实技术还可以让用户在购物、旅游等领域中有更加方便、高效的体验。
在购物中，用户可以在虚拟现实中试穿衣服，可以更好地了解自己的尺寸和衣服的颜色搭配等问题。
在旅游中，虚拟现实技术可以提供更加真实的旅游体验，让游客更好地了解旅游目的地的景点、文化、风俗等问题。
未来，虚拟现实技术有望在更多的领域得到应用，如运动会场的观赛模拟，城市规划的三维模拟等。
虚拟现实技术还可以与大数据、人工智能等先进技术进行深入结合，引发更多的创新应用。
如，在医疗方面结合大数据，可以实现个性化治疗，根据患者的不同病情制定更加适宜的治疗方案。
在教育方面结合人工智能，可以实时记录学生的学习情况，提供更加个性化的学习计划。
总体来说，虚拟现实技术的应用前景十分广阔。
虚拟现实技术可以给用户带来更加真实舒适的体验，可以提高效率和安全性，可以进一步满足用户的体验需求，将会在未来扮演越来越重要的角色。
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第21卷 第1期计 算 机 仿 真2004年1月 文章编号:1006-9348(2004)01-0018-04展望虚拟现实技术苏建明,张续红,胡庆夕(上海大学CIMS及机器人中心,上海200072)摘要:虚拟现实技术是多功能的交互技术,该文介绍了虚拟现实技术及其发展过程、概念特征、研究内容以及应用的主要领域,并且结合虚拟现实技术的应用展望了虚拟现实技术的发展前景。
关键词:虚拟现实技术;分布式虚拟环境;交互技术;心理学中图分类号:TP391.9 文献标识码:A1 引言虚拟现实(Virtual reality,VR)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。
目前,所涉及的研究应用领域包括:军事、医学、心理学、教育、科研、商业、影视、娱乐、制造业、工程训练等。
虚拟现实已经被人们公认为是21世纪重要发展学科以及影响人们生活的重要技术之一。
2 虚拟现实技术的发展历程虚拟现实技术并不是近几年才突然出现的。
第一个具有虚拟现实思想的装置是由Morton Heilig在1962年研制成功的称为Sensorama,具有多种感官刺激的立体电影设备。
该设备具有立体声功能,能够产生不同的气味。
它向用户展示了一次曼哈顿的想象之旅。
座椅可以根据情节而摇摆和振动,随着观众在车流中改变速度时,甚至风速也会跟着变化,也可以闻到路边花香。
实际上Heilig已经制造了一种被动式的“虚拟现实”体验。
1965年计算机图形学的奠基者Ivan Sutherlan发表了“终极显示”(The Ultimate Display)的论文,提出了一种全新的图形显示技术。
他在论文中指出:“计算机屏幕犹如一个窗口,但是通过这个窗口,我们就可以看到一个虚拟世界。
我们面临的问题是如何使这个世界看起来真实、听起来真实、摸起来真实!”1967年,美国北卡罗来纳大学开始了Group计划,探讨力反馈(Force Feedback)装置,该装置可以将物理压力通过用户接口引向用户,可以使人感到一种计算机仿真力。
1968年Sutherlan组织设计了第一台H MD(Head-Mounted Display)。
70年代,计算机图形学以及相关技术的飞速发展,给以后计算机仿真系统提供了高质量、实时、交互作用的三维图形奠定了理论基础。
80年代计算机的性能和速度大大提高,研究人员已经能够在计算机上生成逼真的图像,并陆续研制出了比较实用的三维头盔显示器,以及能够提供六个自由度的数据手套、立体音箱等设备。
1989年,美国Jaron Lanier正式提出“Virtual Reality(虚拟现实)”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的M.M cGreevy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感设备。
同时期,美国的DARPA(Defense Ad-vanced Research Project Agency)开发了虚拟战场,将200多个坦克训练器互联成为网络,用于复杂训练和作战演习。
这是世界上最为庞大的虚拟现实系统。
90年代为虚拟现实全面发展阶段,出现了一些优秀的软件开发平台,虚拟现实技术的硬件设备性能也大大提高和改善。
并且虚拟现实技术已经成功应用于各种领域,波音公司成功地应用虚拟现实技术设计出波音777。
近10年,虚拟现实技术的研究在我国已经得到了相当的重视,国家科委、国防科工委都已经将虚拟现实技术的研究列为重点攻关项目,国内许多研究机构和高校都在进行VR的研究和应用,例如清华大学、浙江大学、北京航空航天大学、上海大学、中科院计算所等,并且都已经取得了初步成果,研究也在进一步深入之中。
3 虚拟现实技术的概念及特征虚拟现实(VR)技术发展至今,也只能说处于起步阶段。
同时由于软硬件环境的限制和研究应用方向的不同,人们对虚拟现实技术的理解方面也有所偏差。
各专家学者为了不限制其发展,并没有给出一个统一的定义。
笔者综合各种信收稿日期:2002-12-11图1 虚拟现实技术的研究内容以及分支息以及自己的经验和认识认为:虚拟现实技术是一种综合应用各种技术制造逼真的人工模拟环境,并能有效地模拟人在自然环境中的各种感知系统行为的高级的人机交互技术。
虚拟环境通常是由计算机生成并控制的,使用户身临其境地感知虚拟环境中的物体,通过虚拟现实的三维设备与物体接触,从而真正地实现人机交互。
可以说人处在虚拟环境之中跟现实环境是没有差别的。
实际上Sutherland 已经给出了我们今天称之为虚拟现实的概念的基本特征。
总结起来大概包括以下几点:1)沉浸感(Immersion ):计算机生成的虚拟世界给人一种身临其境的感觉。
2)交互性(Interaction ):人能够以很自然的方式跟虚拟世界中的对象进行交互操作或者交流,着重强调使用手势、体势等身体动作(主要是通过头盔、数据手套、数据衣等来采集信号)和自然语言等自然方式的交流。
3)构想(Imagination ):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意。
因而可以说,虚拟现实可以启发人的创造性思维。
4 虚拟现实的相关技术及研究内容4.1 相关技术虚拟现实技术是诸多技术的一种高度集成,如计算机软硬件、传感器技术、立体显示技术等技术。
归纳起来主要有以下三个方面:1)实时的三维图形图像生成技术。
实时的三维图形图像生成技术的目的就是获取实际环境中的三维数据,并根据应用的需要,利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。
它是应用计算机技术生成虚拟世界的基础,他将真实世界的对象物体在相应的三维虚拟世界中的重构,并根据系统的需要保存部分物理属性。
2)多功能的交互技术。
多功能的交互技术就是让用户能从虚拟环境中获取和真实环境一样或者相似的听觉、感觉、触觉和力觉等感官认知的关键技术,包括传感器技术、识别定位技术、语音综合识别装置、视觉跟踪技术、感知建模、文字识别以及数据手套、数据衣等设备的研究。
3)高分辨率的显示设备。
一般认为人类从外界所获得信息中近80%以上是通过眼镜得到的,因而在虚拟环境中要求硬件能够提供尽可能高的显示分辨率。
4.2 主要研究内容虚拟现实技术的研究内容大体上可分为虚拟现实技术本身的研究和虚拟现实技术应用的研究两大类。
虚拟现实技术本身又依赖于与之相关的软硬件技术的研究与发展,例如人机交互技术、计算机图形图像技术、立体现实技术等都为虚拟现实技术本身的主要研究内容;虚拟现实技术的应用主要包括现实世界的仿真研究、人类认知的研究以及可视化研究等。
图1为虚拟现实研究体系分支和研究范围,每个分支之间并非孤立的,而是跟其他分支或体系相关联的(每个研究分支还可以再继续细分)。
5 虚拟现实技术的应用与展望虚拟现实技术的应用非常广泛,它可用于产品建模与仿真、科学可视化、设计与规划、教育训练、医学、心理学治疗、艺术与娱乐等多方面。
5.1 医学领域虚拟现实技术在医学领域可以用于教学以及复杂手术的规划。
并且可以提供操作和对手术结果的预测。
在虚拟环境下不伤害任何动物和人的进行外科医生手术技能。
发展远程医疗也是一项很有潜力的应用领域。
机器人技术的发展可以让医生通过遥控手段实施远程手术。
虚拟现实可以用于复杂手术过程的规划,进行人体解剖仿真,外科手术仿真器等;此外,远程医疗服务也是一个很有潜力的应用领域。
例如:(1)虚拟人体早在1985年,美国国立医学图书馆(NLM )就开始人体解剖图像数字化研究,并利用虚拟人体开展虚拟解剖学、虚拟放射学及虚拟内窥镜学等学科的计算机辅助教学,目前已经有虚拟人体模型可供下载。
(2)遥控外科手术在偏远山区,通过远程医疗虚拟现实系统,医生只需对虚拟病人模型进行手术,并通过高速宽带网络将医生动作传送到网络另一端的手术机器人,由机器人对危急病人实施远程手术。
手术实际进展的图像也可通过机器人摄像机实时传给医生的头盔立体显示器,并将其与虚拟病人叠加,以便医生实时掌握手术情况并发出手术指令。
5.2 科学可视化科学可视化技术是帮助我们理解科学试验数据的一个有效手段。
现实世界中存在很多不可见的物质,如电磁场,紫外线,红外线等。
利用虚拟现实技术很容易将他们可视,并且生动地展现在我们面前。
5.3 军事领域虚拟现实技术在军事领域上有着广泛的应用和特殊的价值。
如虚拟战争中作战指挥模拟,新式武器的研究、开发以及使用,军事技术培训等都可以使用虚拟现实技术。
基于虚拟现实的军事训练技术已经相当成熟。
而且虚拟现实的优势就是费用很低,以及不会对环境造成其他危害。
5.4 城市规划与建筑领域图2 城市规划与布局现代城市规划中,城市建筑的整体效果越来越多地被设计人员考虑。
某个建筑设计的好坏已经不在从建筑本身的去评判,需要综合考虑建筑在整个建筑群中的位置、高度、色调,以及城市绿地等一些可供休闲的场所。
利用虚拟现实进行建筑规划设计,在建筑设计阶段就能以可视的、动态的方式全方位展示建筑物所处的地理环境、建筑物外貌和各种附属设施,可以让设计人员在虚拟建筑物内漫游,获得第一手材料,来验证自己设计的建筑物是不是合适。
利用虚拟现实,虚拟出建筑物,让设计人员到室内考查,这就方便多了。
因而虚拟现实是建筑规划方案设计、装修效果展示、方案投标、方案论证及方案评审的有力工具,在建筑设计业、虚拟城市、房地产业和建筑装修业等领域有着日益广泛的应用前景。
城市规划对于展示城市规划、宣传城市建设、提升城市形象、帮助有关人员作出决策,有着巨大的促进作用。
5.5 心理学领域中的应用及展望虚拟现实技术可以制造出一些特殊的刺激环境,可以通过一些视觉和听觉的刺激来验证人们的感知理论,达到治疗某些心理疾病的目的。
诺丁汉大学社交研究小组及精神病学研究对用虚拟现实系统治疗不同的恐惧症进行了研究。
早期研究试验是用虚拟现实系统治疗蜘蛛恐惧症患者。
让患者戴上头盔,显示一个足以引起恐惧的虚拟蜘蛛,每次看到蜘蛛后,其真实感逐渐增加,直到达到一定忍受并能应付真蜘蛛。
美国加州Kaiser -Permanente 医疗小组开发了一套将虚拟现实技术应用于恐高症治疗的试验系统,并且使得90%的参加者达到了治疗目标。
当然虚拟现实技术可以应用于许多心理疾病的治疗。