CG概论9 虚拟现实与增强现实
虚拟现实与增强现实
虚拟现实与增强现实虚拟现实（VR）虚拟现实是一种利用计算机技术模拟生成的三维环境，让用户能够沉浸其中并与之交互。
通过使用特殊的头戴式显示设备（如Oculus Rift、HTC Vive等），用户可以感受到虚拟世界的视觉、听觉甚至触觉刺激。
在虚拟现实中，用户可以通过手柄、手势识别等输入方式与虚拟环境进行互动。
虚拟现实技术的应用领域非常广泛，包括游戏娱乐、教育训练、医疗康复、建筑设计、军事模拟等。
例如，在游戏领域，虚拟现实可以提供更加沉浸式的游戏体验；在教育领域，虚拟现实可以模拟真实的实验环境，帮助学生更好地理解复杂的概念；在医疗领域，虚拟现实可以用于心理治疗、手术模拟等。
增强现实（AR）增强现实是将虚拟信息与现实世界相结合的技术，通过摄像头、传感器等设备捕捉现实世界的图像，并在其上叠加虚拟元素，使用户能够在现实世界中看到并互动。
增强现实技术主要通过智能手机、平板电脑或专用眼镜（如Microsoft HoloLens）实现。
增强现实的应用也非常广泛，包括导航、购物、教育、娱乐等。
例如，在导航方面，增强现实可以在手机屏幕上显示实时的路线指引，帮助用户更快地找到目的地；在购物方面，增强现实可以让消费者在购买家具时预览家具在家中的摆放效果；在教育方面，增强现实可以将抽象的知识以直观的方式呈现给学生。
VR与AR的区别与联系虚拟现实和增强现实都是近年来备受关注的新兴技术，它们之间既有区别也有联系。
1. 区别：虚拟现实是完全虚拟的环境，用户完全沉浸在虚拟世界中；而增强现实则是将虚拟元素叠加在现实世界之上，用户仍然可以看到现实世界的景象。
2. 联系：虚拟现实和增强现实都涉及到计算机图形学、人机交互等领域的技术，且在某些应用场景下可以相互结合。
例如，在游戏领域，有些游戏同时采用了虚拟现实和增强现实技术，为用户提供更加丰富的游戏体验。
总之，虚拟现实和增强现实作为新兴技术，正在逐渐改变我们的生活方式和工作方式。
随着技术的不断发展和完善，相信未来这两项技术将在更多领域发挥重要作用。
虚拟现实与增强现实技术解析
02
增强现实技术概述
定义与发展历程
定义
增强现实（Augmented Reality，简称AR）是一种将虚拟信 息融合到真实世界中的技术，通过计算机生成的图像、声音 、触觉等感官信息，增强用户对现实世界的感知和交互体验 。
发展历程
自20世纪90年代初期，AR技术开始受到关注并迅速发展。随 着计算机视觉、图形学、人机交互等技术的不断进步，AR技 术在医疗、教育、娱乐等领域的应用逐渐拓展和深化。
质量的虚拟三维场景和物体，保证用户在虚拟环境中的视觉体验。
应用领域及案例
游戏娱乐
教育培训
工业设计
医疗健康
虚拟现实技术为游戏玩家提 供了更加真实、沉浸式的游 戏体验。例如，玩家可以在 虚拟的游戏世界中自由探索 、战斗和合作，获得前所未 有的游戏乐趣。
虚拟现实技术可以模拟各种 真实场景和情境，为教育培 训提供更加生动、直观的教 学方式。例如，医学学生可 以通过虚拟现实技术进行手 术模拟训练，提高实际操作 能力。
果，优化城市规划决策。
06
虚拟现实与增强现实融合探
讨
技术融合可能性分析
技术基础
虚拟现实（VR）与增强现实（AR）技术各自发展 成熟，为技术融合提供了基础。
互补性
VR提供沉浸式体验，AR则强调现实与虚拟信息的 叠加，二者具有互补性。
硬件设备兼容性
随着技术的发展，VR和AR设备在硬件方面的兼容 性逐渐提高，为技术融合创造了条件。
设计评审与展示
通过虚拟现实技术，设计 师可以更加直观地展示设 计成果，方便与客户或团 队成员进行沟通和评审。
05
增强现实技术应用详解
市场营销领域应用
产品展示
营销推广
通过增强现实技术，消费者可以在购 买前更直观地了解产品的外观、功能 和特点。
虚拟现实与增强现实技术
虚拟现实与增强现实技术一、虚拟现实技术1.定义：虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）是一种通过计算机技术模拟出的一种人工环境，用户可以通过头盔显示器、手柄等设备，全方位地感受和操作这个环境中的内容，如同真实世界一般。
2.原理：虚拟现实技术利用头戴式显示器、传感器、计算机等设备，将用户的视觉、听觉、触觉等感官与虚拟环境相结合，使用户产生身临其境的感觉。
3.应用领域：虚拟现实技术在游戏、教育、医疗、军事、房地产等领域有着广泛的应用。
例如，虚拟现实游戏可以让玩家沉浸在游戏世界中；虚拟现实教育可以提供更加生动、直观的学习体验；虚拟现实医疗可以用于心理治疗和康复训练等。
二、增强现实技术1.定义：增强现实技术（Augmented Reality，简称AR）是一种将虚拟信息与现实世界融合的技术。
通过智能手机、平板电脑、头戴式显示器等设备，在现实世界中叠加虚拟信息，使用户能够实时地看到虚拟信息与现实世界的结合。
2.原理：增强现实技术利用计算机图形学、视觉识别等技术，将虚拟信息实时地渲染到用户的视野中。
用户可以通过设备看到现实世界的同时，也能看到虚拟信息，从而实现虚拟与现实的融合。
3.应用领域：增强现实技术在游戏、教育、医疗、购物等领域有着广泛的应用。
例如，增强现实游戏可以让玩家在现实世界中与虚拟角色互动；增强现实教育可以提供更加生动、直观的教学方式；增强现实购物可以用于试穿、试戴等场景，提高购物体验。
三、虚拟现实与增强现实技术的区别与联系1.区别：虚拟现实是完全模拟出一个全新的环境，使用户沉浸在其中；而增强现实是在现实环境中叠加虚拟信息，使用户能够看到现实与虚拟的融合。
2.联系：虚拟现实与增强现实技术都是计算机视觉领域的重要应用，它们在技术上有相似之处，如计算机图形学、视觉识别等。
同时，这两种技术都可以为用户提供丰富、直观的交互体验。
四、未来发展1.硬件设备的发展：随着技术的进步，虚拟现实与增强现实设备的性能将不断提高，更加轻便、舒适、低延迟的头戴式显示器将逐渐普及。
虚拟现实与增强现实技术
虚拟现实和增强现实技术提供了全新的交互方式，如手势 识别、语音识别、脑机接口等，使得人机交互更加自然、 便捷和高效。
推动产业发展
随着虚拟现实和增强现实技术的不断发展和普及，将会带 动相关产业的快速发展，如游戏娱乐、教育培训、医疗健 康、工业制造等。
发展趋势预测
融合发展
虚拟现实和增强现实技术将不断融合发展，形成更加自然、真实和沉浸式的用户体验，同 时结合5G、AI等技术，实现更高层次的人机交互和智能化应用。
教育培训领域
模拟实践
远程教育
通过虚拟现实技术，学生可以模拟实 践各种操作和技能，提高学习效果和 实践能力。
虚拟现实和增强现实技术可以打破地 域限制，实现远程教育和在线学习。
场景化教学
利用增强现实技术，教师可以创建生 动的教学场景，帮助学生更好地理解 和掌握知识。
工业设计领域
虚拟原型设计
利用虚拟现实技术，设计师可以 在计算机上创建虚拟原型，进行
目前，Байду номын сангаасR/AR技术已经应用于游戏、影 视、教育、医疗、工业设计等领域，并 取得了显著的成果。同时，随着5G、 AI等技术的融合应用，VR/AR技术的发
展前景将更加广阔。
02
虚拟现实技术
硬件设备
头戴式显示器
提供沉浸式体验，通过头戴设 备将用户的视觉、听觉等感官 隔离，创造出一种身临其境的
虚拟环境。
3D眼镜/头盔
类似于头戴式显示器，但更为 轻便，通常用于手机或电脑的 虚拟现实体验。
空间定位设备
通过红外线、超声波等定位技 术，实现用户在虚拟空间中的 位置追踪。
数据手套
穿戴在用户手上，通过传感器 捕捉手部动作，实现与虚拟环
增强现实技术与虚拟现实
增强现实技术与虚拟现实技术的比较与应用随着科技的不断发展，现在已经出现了许多我们以前无法想象的技术。
其中，增强现实技术和虚拟现实技术无疑是其中的代表。
两种技术各有特点，相辅相成，能够应用在各大行业，带来丰富的人机交互体验和商业价值。
本文将就增强现实技术和虚拟现实技术的比较与应用进行探讨。
一、增强现实技术增强现实技术是指将虚拟元素与现实场景融合在一起，使得用户通过手机、平板、头戴式显示器等设备，可以看到与现实世界共存的虚拟场景。
增强现实技术通过在真实世界上叠加虚拟的图像、声音、文字等信息，可以营造出更加丰富、更加真实的体验。
与虚拟现实技术相比，增强现实技术更侧重于增强和丰富真实世界的感知和体验。
1. 增强现实技术的分类增强现实技术可以分为基于标记的增强现实和基于位置的增强现实两类。
基于标记的增强现实是指通过手机或平板拍摄目标物体，然后通过技术识别目标物体上的标记，从而在手机或平板屏幕上显示出相应的虚拟信息。
例如，当我们在博物馆看到一件陶器，我们可以打开手机的AR应用程序，指向该陶器，便可在手机屏幕上看到该陶器的三维模型、历史文化信息等相关信息。
基于位置的增强现实是指通过计算机视觉技术，将现实世界中的位置和方向与虚拟物体的位置和方向相匹配，从而在增强现实设备上显示出虚拟信息。
例如，在现实场景中，我们可以通过头戴式AR设备看到一个虚拟的游戏场景，我们可以在虚拟场景中探险，还可以与虚拟角色进行互动。
2. 增强现实技术的应用增强现实技术已经广泛应用于教育、文化、旅游、娱乐等多个领域。
在教育方面，增强现实技术可以为学生提供更加直观、生动的学习体验。
比如，在学习生物学时，学生可以通过AR应用程序看到有关生物的三维模型，甚至可以观察生物的内部构造，从而更深入地了解生物知识。
在文化方面，增强现实技术可以将博物馆中的文物和历史古迹变得更加有趣、引人入胜。
在旅游方面，AR技术可以让游客更加深入地了解当地的文化和历史，并体验更加丰富的旅游活动。
虚拟现实和增强现实
虚拟现实和增强现实虚拟现实（Virtual Reality）和增强现实（Augmented Reality）是当今科技领域备受关注的两个热门概念。
虚拟现实技术通过模拟环境，使用户彷如身临其境，而增强现实技术则是在现实世界上叠加数字信息，为用户提供更多的信息和交互方式。
这两种技术在娱乐、教育、医疗和工业等领域都展现出了巨大的潜力。
本文将从技术原理、应用场景和未来发展等角度对虚拟现实和增强现实进行探讨。
一、虚拟现实技术虚拟现实技术是一种模拟环境的技术，通过计算机生成的虚拟世界，使用户可以身临其境地感受到其中的情景和体验。
虚拟现实技术的核心是构建一个虚拟世界，用户可以通过佩戴设备如头盔、手套等与虚拟环境进行交互。
虚拟现实技术的应用非常广泛。
在游戏领域，虚拟现实技术为游戏玩家提供了更加沉浸式的游戏体验，使得他们可以身临其境地参与其中。
在教育领域，虚拟现实技术可以用于模拟实验环境，提供更加安全和经济的教育资源。
在医疗领域，虚拟现实技术可以用于训练医生进行手术操作，减少患者的风险。
二、增强现实技术增强现实技术是指在现实世界上叠加数字信息，为用户提供更多的信息和交互方式。
与虚拟现实不同，增强现实并不是完全取代现实，而是在现实环境的基础上增加虚拟信息。
增强现实技术的核心技术有图像识别、定位跟踪和显示技术。
通过摄像头识别物体或场景，定位跟踪用户的位置和移动，然后在显示设备上叠加数字信息，实现增强现实的效果。
增强现实技术具有广泛的应用场景。
在游戏领域，增强现实技术可以将虚拟角色和物品融合到现实世界中，提供更丰富的游戏体验。
在商业领域，增强现实技术可以为消费者提供更直观、便捷的购物体验，比如通过试穿虚拟衣物来选择合适的尺寸和款式。
三、虚拟现实和增强现实的发展趋势虚拟现实和增强现实技术在未来的发展势头非常迅猛。
随着硬件设备的不断进步和价格的下降，虚拟现实和增强现实技术将更加普及。
同时，人们对于沉浸式体验和更直观的交互方式的需求也在推动着虚拟现实和增强现实技术的发展。
虚拟现实与增强现实课件
04
ARKit：苹果开发的AR SDK，支持iOS设备
Unreal Engine：另一款强
02 大的游戏引擎，支持
AR/VR开发
03
ARCore：谷歌开发的AR SDK，支持Android设备
05
Vuforia：PTC公司开发的 AR SDK，支持多种平台
06
Wikitude：一款AR浏览器， 支持多种平台
安全性：在虚拟环境中进行 实验，避免真实环境中可能
出现的危险
沉浸式体验：学生可以沉浸 在虚拟环境中，提高学习效 果
灵活性：可以根据需要随时 调整虚拟环境，方便教学设
计
虚拟现实课件制作流程
添加标题 添加标题 添加标题 添加标题 添加标题 添加标题
确定课件主题和内容 设计课件界面和交互方式 制作3D模型和动画 编写程序代码，实现交互功能 测试和调整课件 发布和分享课件
游戏领域：利用 虚拟现实技术进 行游戏开发，提 高游戏的沉浸感 和体验感
04
增强现实课件制作
增强现实课件的特点与优势
互动性：学生可 以通过AR课件与 虚拟物体进行互 动，提高学习兴
趣。
沉浸式体验：AR 课件可以提供沉 浸式的学习体验， 让学生更好地理 解和掌握知识。
实时性：AR课件 可以实时更新和 调整，方便教师 和学生进行教学
0 3
增强现实技术起 源于20世纪90 年代，随着智能 手机、平板电脑 等移动设备的普 及，逐渐应用于 导航、购物、教 育等领域。
0 4
虚拟现实与增强现实的联系与区别
虚拟现实（VR）和 增强现实（AR）都 是利用计算机技术 生成的虚拟环境， 为用户提供沉浸式 体验。
VR和AR的主要区 别在于，VR是完全 虚拟的环境，而AR 是在现实世界中叠 加虚拟元素。
虚拟现实与增强现实
虚拟现实与增强现实虚拟现实与增强现实随着科技的进步和创新的不断推动，虚拟现实（Virtual Reality，VR）和增强现实（Augmented Reality，AR）已经成为当今热门的技术领域。
这两种技术给用户带来了全新的体验，无论是在娱乐、教育、医疗还是其他领域，都有着广阔的应用前景。
本文将探讨虚拟现实与增强现实技术的定义、原理，以及它们在不同领域的应用。
一、虚拟现实技术虚拟现实技术是指通过计算机生成的模拟环境，将用户完全沉浸在虚拟的三维世界中。
它通常通过佩戴虚拟现实头戴式显示器和操作手柄等设备来实现。
虚拟现实技术的原理是通过带有传感器的设备来捕捉用户的头部和手部的运动，然后计算机根据这些数据生成相应的虚拟环境，并通过头戴设备将其呈现给用户。
在娱乐领域，虚拟现实技术已经逐渐应用于游戏、电影和虚拟旅游等领域。
用户可以身临其境地参与游戏世界，感受到真实的游戏体验。
在教育领域，虚拟现实技术也被应用于实践训练和远程学习等方面，帮助学生更好地理解和掌握知识。
二、增强现实技术增强现实技术是指将虚拟的数字信息叠加到现实世界中，通过智能手机、智能眼镜等设备进行观察和交互。
增强现实技术的原理是通过摄像头捕捉现实世界的图像或视频，并通过计算机图像处理技术将虚拟对象叠加在现实世界中，然后通过设备将其呈现给用户。
在商业领域，增强现实技术已经广泛应用于虚拟试衣、虚拟导航等方面。
用户可以通过手机或者智能眼镜便利地试穿衣物或者导航到目的地。
在医疗领域，增强现实技术也被应用于手术辅助和病人康复等方面，提高了医疗工作的准确性和效率。
当然，虚拟现实和增强现实技术并非没有局限性。
虚拟现实技术需要体积较大的设备，并且往往需要一定的空间和运动空间，限制了其应用范围。
而增强现实技术需要使用特定的设备，且在光线和环境等方面有一定的要求，限制了其使用环境。
总的来说，虚拟现实和增强现实技术在各个领域都有着广泛的应用前景。
随着技术的进一步发展和成熟，这两种技术将带给我们更加真实和丰富的体验，改变我们的生活方式和工作方式。
虚拟现实技术与增强现实技术
远程协作领域应用
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虚拟会议室
通过增强现实技术，远程团队成员可以在一个共 享的虚拟空间中进行实时交流和协作，提高团队 协作效率。
远程指导
专家可以利用增强现实技术为远程用户提供实时 的指导和支持，解决用户在使用产品或服务过程 中遇到的问题。
3D模型共享
团队成员可以在增强现实环境中共享和编辑3D 模型，以便更好地理解和讨论设计方案或产品原 型。
核心技术原理
跟踪注册技术
通过计算机视觉、传感器等技术 对真实世界中的物体进行识别和 跟踪，将虚拟信息准确地注册到
真实世界中。
虚拟融合技术
将计算机生成的虚拟信息与真实世 界进行融合，使得虚拟信息能够自 然地叠加在真实世界上，提供更为 丰富的感官体验。
人机交互技术
通过手势识别、语音识别、触摸反 馈等方式，实现用户与增强现实系 统的自然交互，提高用户体验。
05
增强现实技术应用探 讨
市场营销领域应用
01
02
03
产品展示
通过增强现实技术，消费 者可以在购买前以更直观 、生动的方式查看产品的 外观、功能和特点。
互动体验
增强现实技术可以为消费 者提供与产品或品牌互动 的有趣体验，从而提高消 费者的参与度和忠诚度。
个性化营销
利用增强现实技术，企业 可以根据消费者的偏好和 需求，提供个性化的营销 信息和优惠活动。
应用领域及案例
• 教育领域：通过增强现实技术，可以将抽象的知识以更为直观、生动的方式展 现出来，提高学生的学习兴趣和效果。例如，利用增强现实技术制作的教育软 件可以让学生通过手机或平板电脑观察三维模型，进行互动式学习。
• 医疗领域：增强现实技术可以为医生提供更为准确、全面的病人信息，帮助医 生进行诊断和治疗。例如，医生可以利用增强现实技术在手术前对病人进行模 拟手术，提高手术的准确性和安全性。
2. 增强现实和虚拟现实有什么区别？
2. 增强现实和虚拟现实有什么区别？2、增强现实和虚拟现实有什么区别？在当今科技飞速发展的时代，增强现实（AR）和虚拟现实（VR）这两个概念逐渐走进了我们的生活。
尽管它们都属于前沿的数字技术领域，但却有着明显的差异。
先来说说虚拟现实（VR）。
当我们戴上 VR 设备，就仿佛瞬间进入了一个全新的世界。
这个世界完全由计算机生成，与我们所处的现实环境没有任何关联。
比如，我们可以置身于一个奇幻的魔法森林，或者遨游在浩瀚的宇宙星空。
在这个虚拟的世界里，我们能看到、听到、感受到一切，就好像真的身处其中。
VR 技术的核心在于通过封闭我们的视觉和听觉，让我们完全沉浸在计算机创造的环境中。
为了实现这种沉浸感，VR 设备通常包括一个头戴式显示器，能够提供高分辨率、低延迟的视觉体验，还有环绕式的音响系统，让声音从四面八方传来，增强真实感。
此外，一些高级的 VR 设备还配备了运动追踪传感器，能够根据我们头部和身体的动作实时调整画面，让我们在虚拟世界中的行动更加自然和流畅。
由于 VR 世界是完全虚拟的，我们在其中的交互方式也相对有限。
大多数情况下，我们只能通过手柄或者特定的控制器来进行操作，比如行走、抓取物品、与虚拟角色交流等。
然而，增强现实（AR）则与 VR 有着很大的不同。
AR 并不是要创造一个全新的世界，而是将虚拟的信息叠加在现实世界之上。
想象一下，当你走在街上，通过智能眼镜看到路边的建筑物上显示出相关的历史介绍和评价；或者当你在商场购物时，拿起一件商品，眼镜上立即显示出该商品的详细信息、用户评价和价格比较。
这就是增强现实的魅力所在。
与 VR 不同，AR 技术需要借助设备的摄像头来捕捉现实世界的图像，然后通过计算机算法将虚拟的信息与现实场景进行融合。
这意味着我们在使用 AR 时，仍然能够看到真实的世界，同时又能获得额外的有用信息。
AR 设备的形式多种多样，从智能手机、平板电脑到智能眼镜等。
其中，智能眼镜被认为是最具潜力的 AR 设备之一，因为它能够更加自然地与我们的日常生活结合。
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增强现实应用举例—圆明园 增强现实应用举例 圆明园
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虚拟主持人
2000年4月20日安娜诺娃 日本虚拟偶像寺井有纪 中国首位虚拟节目主持人言 东方（搭档王晓宁） 仍活跃的虚拟主持人小龙
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寺井有纪（ 寺井有纪（Yuki） ）
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真实名胜景观的虚拟观光旅游
值得一提的是于2003年完成的故宫VR《紫禁城天 子的宫殿》项目 安装在故宫博物院的SGI Reality Center是一个沉 浸式剧场，可容纳54位观赏者，高分辨率的图像投 射在 50 英尺宽、14 英尺高的弧形屏幕上，三台 Barco Galaxy WARP立体 DLP 投影机以一个三管 道的 Onyx 3800 InfiniteReality 4系统和千兆专 用纹理库为驱动，将高分辨率的图像逼真地投射在 屏幕上。参观者能够在虚拟的紫禁城中自由翱翔— —借助操控器可以漫游于康乾盛世的紫禁城，最近 距离地观看太和殿的全景
互联网络上的虚拟现实技术
互联网/网络的基础上，把各种信息变为虚拟现实的 所有技术
在已经普及的文字、图像以及动画为主的互联网环境中， 引入三维技术 当前，以网络/互联网为基础的虚拟现实技术，大约有20 余种 又可划分为几个范畴
一个是以图像为基础的Panorama技术 QuicktimeVR就是这种技术 一个是以 3D网格为基础的Web3D技术 像Cult3D，Virtools，VRML，X3D等都属于这个范畴
Immersion Interaction Imagination
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虚拟现实的种类
虚拟现实系统按其功能高低大体可分为四类： 一、桌面虚拟现实系统
也称窗口中的VR。它可以通过桌上型机实现，所 以成本较低，功能也最简单，主要用于CAD、CAM、 建筑设计、桌面游戏等领域
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虚拟现实的关键技术
大规模数据的场景建模技术 动态实时的立体视觉、听觉等生成技术 三维定位、方向跟踪、触觉反馈等传感 技术和设备 符合人类认知心理的三维自然交互技术 三维交互软件及系统集成技术等
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虚拟现实技术的最新进展
1）使用基于图像的绘制技术
或与图形绘制相结合，以提高图形生成的速度；
国籍：日本职业： 国籍：日本职业：演员 工作地点： 工作地点：www.wgn.co.jp/yuki 寺井有纪能够成就今天的名声，真是无心插柳。 寺井有纪能够成就今天的名声，真是无心插柳。她 原本是日本漫画中的女主角，并未引起多大轰动。 原本是日本漫画中的女主角，并未引起多大轰动。 但由于天生丽质，被星探相中，出了唱片， 但由于天生丽质，被星探相中，出了唱片，还拍过 电影，出过写真集，于是名声大噪， 电影，出过写真集，于是名声大噪，轰动整个日本 寺井有纪代表着日本虚拟人物制作的最高水平。不 寺井有纪代表着日本虚拟人物制作的最高水平。 不像其他大牌明星那样， 过，不像其他大牌明星那样，她不会给你遥不可及 的感觉， 岁的她更像个邻家美少女 喜欢散步、 岁的她更像个邻家美少女， 的感觉，17岁的她更像个邻家美少女，喜欢散步、 摄影和游泳，亲切而又平和。 摄影和游泳，亲切而又平和。
二、沉浸式虚拟现实系统
如各种用途的体验器，使人有身临其境的感觉， 各种培训、演示以及高级游戏等用途均可用这种 系统
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虚拟现实的种类
虚拟现实系统按其功能高低大体可分为四类： 三、分布式虚拟现实系统
它在因特网环境下，充分利用分布于各地的资源，协 同开发各种虚拟现实应用。它通常是沉浸式虚拟现实 系统的发展，也就是把分布于不同地方的沉浸式虚拟 现实系统，通过互联网连接起来，共同实现某种用途
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虚拟现实技术的最新进展
4）分布式虚拟现实环境
在互联网环境下，充分利用各地的资源优势，协同 开发虚拟现实的应用，如美国大型军用交互仿真系 统及互联网上的多人游戏等
5）多通道人机交互技术 5
采用人体多种自然交互手段向系统输入，如手势、 语音、身体动作等
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虚拟建筑场景漫游技术及其应用
1.真实建筑场景的虚拟漫游
这种虚拟漫游的最大特点是：被漫游的对象是客观真实存在的，只 不过是异地虚拟漫游形式而已，同时，漫游对象制作是基于对象的 真实数据
2.虚拟建筑场景的虚拟漫游
虚拟建筑是指客观上并不存在是完全虚构的，或者虽有设计数据但 尚未建造的建筑物。虚拟建筑场景漫游是一种应用越来越广泛、前 景十分看好的技术领域。在建筑设计、城乡规划、室内装潢等建筑 行业，在虚拟战争演练场和作战指挥模拟训练方面，在游戏设计与 娱乐行业，乃至在促进未来新艺术形式诞生等方面，它都大有用武 之地，而且代表着这些行业的新技术和新水平 （1）建筑设计、城乡规划中和新型房地产虚拟广告 （2）电脑游戏 （3）虚拟战争演练场和作战指挥模拟训练
在软件方面，要一个虚拟环境工具集或虚拟环 境“外壳” 它至少应该具有以下功能：
1. 能够接受各种高性能传感器的信息，如头盔的跟 踪信息 2. 能生成立体的现实图形 3. 能把各种数据库（如地形地貌数据库、物体形象 数据库等）、各种CAD软件进行调用和互联的集成环 境
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2）各种新的交互设备
譬如三维力反馈设备，美国Sensable Tech公司的 PHANTOM系统等
3）增强现实（Augmented Reality）
也称混合现实，它是将真实环境和虚拟现实的景象 结合起来的一种技术，既可减少生成复杂环境的开 销，又便于对实际物体的操作
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增强现实与虚拟现实比较
较低的硬件要求 更高的注册精度 更具真实感 虚拟现实
增强现实
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增强现实系统框架
特点 虚实结合 实时交互 三维注册
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增强现实的关键技术
真实场景 图像采集 增强现实系统 实时跟踪 注册定位 虚实场景 融合显示 虚拟物体 绘制渲染
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增强现实的显示技术
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增强现实的显示技术
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注册定位问题
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注册定位问题
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注册定位问题
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场景融合渲染
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场景融合渲染
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增强现实应用举例
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虚拟现实的概念、 虚拟现实的概念、特点和种类
什么是虚拟现实 虚拟现实的特点 虚拟现实的种类
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什么是虚拟现实
虚拟现实是一门综合技术
以计算机技术为主 综合利用计算机图形、图像、可视化、人机交互、人工智能、 计算机网络、高性能计算等许多领域的技术，是一个复杂而 庞大的系统 生成一个逼真的三维视觉、触觉以及嗅觉等感觉世界 让用户可以从自己的视点出发，利用自身的功能和一些设备 对所产生的虚拟世界这一客体进行浏览和交互式考察
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增强现实技术(AR) 增强现实技术
新兴的研究领域
不是把使用者与真实世界 隔离开，而是将计算机生 成的虚拟物体或其它信息 叠加到真实场景中，从而 实现对现实的“增强”在 “ ” 虚拟环境与真实世界之间 的沟壑间架起了一座桥梁 在军事、工业、医疗、教 育、文化等领域具有广泛 的应用前景
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真实地形地景虚拟漫游
广义地说，真实地形地景虚拟漫游和真实景点虚拟观 光漫游一样
都属于基于真实数据的而且已经存在着的真实场景虚拟漫游 两者区别在于获取真实景物数据的方式和传感器不大相同而 已
这种虚拟漫游在军事上很有用处 它的3I效果是传统军用沙盘或电子沙盘无法达到的 目前多为特定作战或重点保护区域的视景形式的漫游 这种视景的制作是真实地景、地物的再现
四、增强现实又称混合现实系统
它把真实环境和虚拟环境结合起来，既可减少构成复 杂真实环境的开销（虚拟环境取代部分真实环境）， 又可对实际物体进行操作（真实环境取代部分虚拟环 境），达到了亦真亦幻的境界，是今后发展的方向
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虚拟现实的软硬件环境
在硬件方面需要有以下几种设备的支持：
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虚拟建筑场景的虚拟漫游
（2）电脑游戏
高尚的电脑游戏活动，不仅可达到劳逸交替、消除疲劳 的目的，还有陶冶情操和启发想象的益智作用。电脑游 戏节目主要是脚本编排下的虚拟人在人造场景中的行为 变化。因此虚拟建筑场景漫游技术在该领域的应用和影 响举足轻重。 最初的三角洲游戏运用了大量的室内外建筑场景，比如 营房、地道、碉堡、指挥塔、军火库、望塔等。后来流 行的Quake、VR特警等运用了地铁、火车及轮船内部 建筑场景的即时战略游戏已较普遍。当今网络对抗游戏 CS的场景更是由三维室内外建筑物组成。就连体育类游 戏如极品飞车、FIFA，其中体育场、大桥、隧道等建筑 物场景也是不可或缺的。