虚拟现实技术及应用
虚拟现实技术的实践和应用案例
虚拟现实技术的实践和应用案例虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）是一种通过计算机技术模拟物理世界或虚构世界，使用户能够与之进行交互和沉浸式体验的技术手段。
近年来，随着VR技术的不断发展和成熟，其应用领域也得到了极大的拓展，包括游戏、教育、医疗、建筑、旅游等多个领域。
本文将从实际案例出发，探讨虚拟现实技术在各个领域的实践和应用。
1. 游戏领域作为虚拟现实技术的最早应用领域之一，游戏领域凭借其封闭的环境和完整的故事情节，非常适合采用虚拟现实技术来提升游戏用户体验。
目前常见的VR游戏机型包括Oculus Rift、HTC Vive、Sony PlayStation VR等。
如英国游戏制作公司Fireproof Games就推出了一款名为《The Room》的VR游戏，该游戏基于物理世界，结合了解谜和探索元素，给玩家带来了极致的冒险和探险游戏体验。
2. 教育领域虚拟现实技术也可以应用于教育领域，以提升教学效果和师生互动。
其中最具代表性的是VR教育培训平台Alchemy。
Alchemy致力于将虚拟现实技术应用于教育培训中，使学生通过VR技术，模拟真实环境、进行互动学习。
而在医学领域，VR 技术更是可以对医生从业技能及操作进行模拟培训，提高了手术安全性和成功率。
3. 医疗领域虚拟现实技术在医疗领域的最大应用领域是手术仿真。
通过制作仿真场景，医生可以在虚拟场景下进行模拟手术操作，大大提高了手术的安全性和成功率。
此外，VR技术还可以应用于心理治疗过程中，对焦虑困扰的患者进行模拟暴露治疗等。
例如美国儿童医院的心理治疗应用程序通过VR技术，制作了一款名为“SnowWorld”的虚拟现实治疗方案，来帮助孩子们分散注意力，缓解痛楚和不适等。
4. 建筑领域在建筑领域，VR技术的应用也十分广泛，主要是在设计和沟通上。
例如，将VR技术应用于建筑师的日常工作中，可以实现设计师在不到实际建筑物的情况下，可以使用虚拟现实技术来实时的测试、优化和调整设计。
虚拟现实(VR)技术的应用与未来发展
虚拟现实（VR）技术的应用与未来发展虚拟现实（ VR）技术已经从科幻小说中的概念演变为现实世界中的实际应用。
随着技术的进步和设备成本的降低，VR正在逐步改变我们生活和工作的方式。
本文将探讨虚拟现实技术的主要应用领域、面临的挑战以及未来的发展趋势。
一、虚拟现实技术的主要应用领域1. 娱乐与游戏虚拟现实在娱乐和游戏行业的应用最为广泛。
VR游戏提供了沉浸式的体验，让玩家能够在虚拟世界中自由探索和互动。
例如，游戏（Beat（Saber》和（Half-Life:（Alyx》利用VR技术为玩家提供了身临其境的游戏体验。
通过VR头盔和控制器，玩家可以完全沉浸在虚拟环境中，体验到前所未有的互动感。
2. 教育与培训VR技术在教育和培训领域的应用也逐渐增多。
通过创建虚拟学习环境，学生和培训人员可以在模拟环境中进行实践。
例如，医学教育中使用VR模拟手术操作，允许医学生在无风险的环境中进行练习和学习。
类似地，工业培训中可以利用VR模拟生产线和设备操作，帮助员工熟悉工作流程。
3. 医疗康复在医疗领域，VR技术被用于康复治疗和心理治疗。
例如，虚拟现实可以帮助中风患者通过虚拟环境进行物理康复训练，从而提高运动能力。
此外，VR还被用于治疗恐惧症和创伤后应激障碍 PTSD），通过虚拟暴露疗法让患者逐步克服心理障碍。
4. 房地产与建筑设计虚拟现实技术在房地产和建筑设计中也发挥了重要作用。
通过VR，客户可以在建造前虚拟漫游未来的住宅或办公空间。
这种沉浸式的体验不仅可以帮助客户更好地理解设计方案，还能为设计师提供实时的反馈，从而优化设计方案。
5. 社交与虚拟活动随着社交网络的兴起，VR也开始被用于社交和虚拟活动。
例如，VR社交平台如（ VRChat》和（AltspaceVR》允许用户在虚拟环境中进行社交互动、参加活动和聚会。
这种方式为用户提供了在全球范围内与他人互动的新方式，特别是在疫情期间，VR社交平台成为了远程沟通的重要工具。
二、虚拟现实技术面临的挑战1. 技术限制尽管VR技术已有显著进步，但仍面临技术限制。
虚拟现实技术有哪些应用
虚拟现实技术有哪些应用虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）是一种通过计算机技术模拟出现实世界中的场景和环境，使用户可以在虚拟环境中感受和体验真实世界的感觉和互动的技术。
虚拟现实技术的应用非常广泛，下面是一些主要的应用领域：1.游戏和娱乐：虚拟现实技术在游戏和娱乐领域有着广泛的应用。
用户可以通过虚拟现实技术进入一个全新的世界，在虚拟环境中与其他玩家互动，进行各种游戏和娱乐活动。
2.教育和培训：虚拟现实技术可以在教育和培训领域中提供更加直观、真实和深入的学习体验。
学生和员工可以通过虚拟现实技术进行实验、操作和模拟，从而更好地掌握知识和技能。
3.医疗和康复：虚拟现实技术可以在医疗和康复领域中提供更加精确和有效的治疗手段。
例如，通过虚拟现实技术可以进行手术模拟、康复训练等，帮助患者更好地康复。
4.旅游和文化：虚拟现实技术可以帮助用户更好地了解旅游景点和文化遗产。
用户可以通过虚拟现实技术参观世界各地的景点和博物馆，了解不同的文化和历史。
5.建筑和设计：虚拟现实技术可以在建筑和设计领域中提供更加精确和直观的设计和展示方式。
设计师可以通过虚拟现实技术对建筑、产品和服装进行设计和展示，更好地呈现设计效果。
总之，虚拟现实技术在游戏、教育、医疗、旅游、建筑和设计等领域都有着广泛的应用前景。
随着技术的不断发展，虚拟现实技术的应用领域还将不断扩展和深化。
6.虚拟试衣和虚拟购物：虚拟现实技术可以在购物和时尚领域中提供更加直观和真实的购物体验。
用户可以通过虚拟现实技术试穿衣服、配饰和化妆品，更好地了解自己的形象和风格，从而更好地选择和购买产品。
7.智能交通和安全：虚拟现实技术可以在交通和安全领域中提供更加智能和安全的交通方式。
例如，通过虚拟现实技术可以进行驾驶模拟和交通规划，从而提高交通安全和效率。
8.虚拟社交和沟通：虚拟现实技术可以在社交和沟通领域中提供更加直观和真实的社交和沟通方式。
用户可以通过虚拟现实技术进行虚拟聚会、交流和协作，更好地沟通和合作。
虚拟现实技术与应用
虚拟现实技术与应用近年来，随着技术的飞速发展，人们对VR（Virtual Reality，即虚拟现实）这一先进技术的兴趣也越来越高涨。
虚拟现实技术是一种基于计算机科学和影像技术的交互式三维虚拟环境。
不同于以往通过二维平面看到的信息，VR能够创造出一个更加逼真的三维环境。
这项技术不仅在娱乐、教育、医疗等领域有着广泛的应用价值，更是正在改变人们的生活方式。
一、教育领域虚拟现实技术对教育领域的影响尤为明显。
借助虚拟现实技术，教育机构能够为学生提供更加生动、具体的学习环境。
比如，一些历史和文化类的场景，通过VR技术，能够呈现出更加真实的场景，让学生更直观地感受到历史的文化氛围，让学习变得更加有趣。
此外，在医学教育领域，VR技术也可以被应用到手术模拟、病理学教育、解剖图谱等方面，让学生在虚拟现实环境中进行操作和实践，提高学生的实际操作技能和从容应对突发状况的能力。
二、娱乐领域娱乐领域是最初也是最为广泛应用VR技术的领域。
游戏领域是在VR技术上应用最为普及的领域，通过VR技术创造出逼真的游戏环境，为玩家带来了更加真实、独特的游戏体验。
此外，VR 技术还被运用到电影制作、虚拟现实演出等方面，使观众可以更加身临其境的体验电影和演出的魅力。
三、医疗领域医疗领域是另一领域也被广泛应用VR技术的领域。
虚拟现实技术的应用，能够提供更加真实的医疗模拟环境，为医生提供更准确、全面的诊断和治疗方案。
并且，VR技术被应用到病人康复过程、心理治疗、疼痛缓解等方面，为病人提供更为舒适的治疗体验，提高医疗水平。
四、商业领域商业领域也对虚拟现实技术趋之若鹜。
通过VR技术，商家可以为消费者创造出更加独特和真实的购物环境，让消费者更好的体验产品和服务，从而提高用户黏度和购物体验。
此外，VR技术也可以被运用到旅游领域，为游客打造更为真实、独特的旅游景点环境，提升旅游体验。
在未来，VR技术的应用将会越来越普及，涵盖的领域也会越来越广泛。
虚拟现实技术赋予人们带来了无限的想象空间和体验乐趣。
虚拟现实技术的应用实例
虚拟现实技术的应用实例一、医疗领域虚拟现实技术在医疗领域的应用非常广泛。
例如，通过虚拟现实技术，医生可以模拟手术过程，提前进行操作演练，以减少手术风险和提高手术成功率。
同时，虚拟现实技术还可以用于康复训练，帮助患者恢复运动功能。
比如，一个截肢者可以通过虚拟现实设备模拟走路的过程，以提高他们的平衡和步态。
二、教育领域虚拟现实技术为教育提供了新的可能性。
在虚拟现实环境中，学生可以身临其境地参观历史遗迹、探索自然景观，增强他们对知识的理解和记忆。
此外，虚拟实验室的建立也为学生提供了更安全、更便捷的实验环境，可以进行各种科学实验，提高学生的实践操作能力。
三、建筑设计虚拟现实技术在建筑设计中的应用正在成为一种趋势。
建筑师可以使用虚拟现实技术创建一个逼真的三维模型，以便客户更好地理解设计方案。
通过虚拟现实技术，客户可以在虚拟环境中体验到建筑物的空间感和氛围，以更好地评估设计方案的可行性和满意度。
四、娱乐产业虚拟现实技术在娱乐产业中的应用已经越来越广泛。
虚拟现实游戏是其中的一大亮点。
通过虚拟现实设备，玩家可以沉浸在游戏的虚拟世界中，与游戏角色进行互动。
这种沉浸感给玩家带来了更真实、更刺激的游戏体验。
此外，虚拟现实技术还可以应用于电影、音乐等娱乐领域，为观众带来更加身临其境的娱乐体验。
五、军事训练虚拟现实技术在军事领域的应用具有重要意义。
通过虚拟现实训练系统，士兵可以在虚拟环境中进行各种实战模拟，提高他们的反应能力和战斗技能。
与传统的实地训练相比，虚拟现实训练具有成本低、资源消耗少等优势。
此外，虚拟现实技术还可以用于军事情报分析、战场指挥等方面，提供更全面、准确的决策支持。
六、旅游体验虚拟现实技术为旅游体验带来了全新的可能。
通过虚拟现实设备，游客可以在家中就能够体验到各种旅游景点的风景和文化。
比如，利用虚拟现实技术，游客可以在家中欣赏到埃及金字塔的壮丽景色，感受到巴黎塞纳河畔的浪漫氛围。
这种虚拟旅游体验不仅节约了时间和金钱，还提供了更安全、更便捷的旅游方式。
虚拟现实技术及其应用
虚拟现实技术及其应用一、什么是虚拟现实技术虚拟现实技术是一种通过计算机技术来模拟三维空间，实现人与计算机生成的虚拟环境的交互体验的技术。
它主要基于视觉、听觉、触觉等感官，可以让人们身临其境地体验各种场景，比如游戏、旅游、博物馆、教育等领域。
二、虚拟现实技术的类别1.头戴式虚拟现实设备头戴式虚拟现实设备是把显示屏幕安装在头盔或眼镜上，使用户的视野被包围在一个虚拟现实环境中。
这类设备通常配备跟踪系统，能够跟踪用户的头部运动，实现对虚拟环境的自由观察。
2.手持式虚拟现实设备手持式虚拟现实设备是一种基于移动设备的虚拟现实技术。
这类设备通常包括手持控制器、智能手机或平板电脑，能够通过AR 或VR技术，在现实环境中叠加虚拟元素，获得更加真实的沉浸感。
3.全息式虚拟现实设备全息式虚拟现实设备是一种使用光学投影技术，将虚拟图像投射到现实环境中的虚拟现实技术。
这类设备通常需要在暗室环境中运作，使用者站在暗室中央，就可以看到在身边展现的虚拟环境。
三、虚拟现实技术的应用1.游戏虚拟现实技术用于游戏通常被称为VR游戏。
这类游戏能够让玩家身临其境地参加游戏，获得更加真实的沉浸感，提高游戏的娱乐性。
2.旅游虚拟现实技术可以用于旅游行业，通过头戴式虚拟现实设备或手持式虚拟现实设备，实现游客的虚拟旅游体验，包括去不同的国家、城市、博物馆等。
这样，游客可以在不必亲身前往的情况下，感受旅游场所的魅力。
3.医疗虚拟现实技术在医疗领域的应用领域非常广泛。
比如，可以使用VR技术进行手术模拟，协助医生熟悉手术流程。
还可以进行虚拟康复，帮助患者恢复运动能力。
此外，VR技术还可以用于训练和教育医护人员等。
4.教育虚拟现实技术可以应用于学校教育领域，比如建立虚拟实验室、虚拟博物馆等。
学生可以在虚拟环境中体验丰富多彩的课程，增强学习的趣味性和实用性。
四、虚拟现实技术的未来发展虚拟现实技术的未来有着无限潜力。
未来，虚拟现实技术将会应用于更多的领域，不仅保持目前的运用领域，还将引领其他领域的进一步发展。
虚拟现实技术的应用与未来发展
虚拟现实技术的应用与未来发展引言虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术在近年来取得了显著的进展，并逐渐渗透到各个领域。
从娱乐到教育，从医疗到建筑设计，虚拟现实正在改变我们的生活和工作方式。
本文将探讨虚拟现实技术的主要应用领域、面临的挑战以及未来的发展趋势。
一、虚拟现实技术的主要应用领域1. 娱乐与游戏虚拟现实技术在娱乐和游戏领域的应用最为广泛。
通过头戴显示器和运动控制器，用户可以沉浸在一个完全虚拟的世界中，体验到前所未有的互动和沉浸感。
游戏开发者利用VR技术创造了许多身临其境的游戏体验，使玩家能够在虚拟环境中探索和互动。
此外，VR还被用于虚拟电影和音乐会等娱乐活动，提供更为生动的观赏体验。
2. 教育与培训在教育和培训领域，虚拟现实技术被广泛应用于模拟训练和虚拟课堂。
通过创建虚拟环境，学生可以在逼真的情境中进行学习，提升实际操作能力。
例如，医学生可以在虚拟手术室中练习手术技巧，飞行员可以在模拟飞行器中进行飞行训练。
VR技术还使得远程教育成为可能，学生可以通过虚拟课堂参与全球范围的学习。
3. 医疗与治疗虚拟现实技术在医疗领域的应用越来越广泛。
它被用于心理治疗、康复训练和手术规划等方面。
VR技术可以帮助治疗恐惧症、创伤后应激障碍等心理问题，通过模拟情境进行逐步暴露治疗。
康复训练中，虚拟现实可以提供趣味性和激励，使患者在康复过程中更有动力。
同时，VR还可以帮助医生进行手术前的规划和演练，提高手术的安全性和成功率。
4. 建筑与设计在建筑和设计领域，虚拟现实技术被用于可视化和设计验证。
建筑师和设计师可以创建虚拟模型，允许客户在建筑完成前体验和修改设计。
这种沉浸式的体验可以帮助客户更好地理解设计意图，提出意见和建议，从而优化最终的建筑方案。
此外，VR还被用于城市规划和室内设计等方面，提供更直观的设计方案和效果展示。
二、虚拟现实技术面临的挑战1. 技术成本虽然虚拟现实技术的发展迅速，但高质量的VR设备仍然存在较高的成本。
虚拟现实技术及应用
虚拟现实技术及应用虚拟现实技术是指通过计算机技术等手段，将人们置身于一个虚构的、与现实世界隔绝的、由计算机生成的环境中，使人能够身临其境地体验和操作这个虚拟环境。
虚拟现实技术起源于20世纪80年代，最初主要应用于军事、航天等领域，随着计算机技术的不断发展和成熟，虚拟现实技术被越来越广泛地应用于教育、娱乐、文化等领域。
一、虚拟现实技术的原理及发展虚拟现实技术的实现需要借助计算机、显示器、传感器等硬件设备，以及虚拟现实软件系统。
虚拟现实软件系统可以通过建模技术，将现实世界中的实体和大量的数据信息数字化处理，生成一个虚拟世界，并通过3D显示技术，让用户身临其境地感受这个虚拟世界。
虚拟现实技术的发展，最初的重点是军事、航天等领域，主要用于在训练、仿真等方面的应用。
随着计算机技术的不断进步和虚拟现实技术的成熟，虚拟现实技术的应用范围不断扩大。
目前，虚拟现实技术已经广泛应用于教育、医疗、娱乐、交通、广告、电子商务等领域。
二、虚拟现实技术在教育领域中的应用虚拟现实技术在教育领域中的应用，有助于改善传统教学方式所存在的一些问题。
虚拟现实技术可以搭建一个逼真的虚拟环境，真实还原生态系统、机械设备、物理实验等场景，帮助学生更好地理解、掌握相关知识。
例如，虚拟现实技术可以模拟生物生态系统，让学生在这个虚拟环境中了解生物之间的相互依存关系，促进学生学科之间的跨学科学习。
虚拟现实技术还可以模拟化学实验、物理实验等各种实验场景，让学生可以在安全、无害的环境下进行实验，同时可以让学生更好地理解实验的原理和操作配合。
虚拟现实技术还可以将历史、文化等知识以更好的方式展现给学生。
例如，通过虚拟现实技术可以更真实地还原长城、故宫等历史文化古迹，并设置虚拟导游，使学生能够亲自体验到前所未有的学习体验。
三、虚拟现实技术在医疗领域中的应用虚拟现实技术在医疗领域中的应用，主要是针对手术、康复等方面。
虚拟现实技术可以生成逼真的虚拟手术场景，让医生可以在虚拟环境中进行真实直观的手术操作，便于医生熟悉手术流程和技巧。
虚拟现实技术及其应用案例
虚拟现实技术及其应用案例一、虚拟现实技术简介虚拟现实（Virtual Reality）是一种通过计算机生成的、近乎真实的3D场景，同时让用户感性、直观地与之互动的技术系统。
虚拟现实技术通过利用头戴式显示器、手部追踪、声音与触觉反馈等设备，模拟人类感知世界的方式，让用户沉浸在一个看似真实的场景中，以此感受到“真实”。
二、虚拟现实技术的应用场景1. 游戏虚拟现实技术是最早应用于游戏开发的领域。
利用虚拟现实技术，游戏玩家可以身临其境地感受游戏场景，比如《植物大战僵尸》、《旅行青蛙》等游戏。
2. 解决方案虚拟现实技术可以帮助企业更直观地展示自己的产品、服务，比如建筑业、汽车业等领域。
它可以让用户在虚拟世界中，近距离观察产品，甚至在不同的场景下测试产品的各种性能。
3. 教育与培训虚拟现实技术可以为学习者提供更丰富、直观的学习和培训体验。
比如美国达拉斯天主教大学近日宣布通过虚拟现实技术共同打造VR培训课程，该课程主要应用于医学、保健、护理等专业领域。
4. 健康与医疗虚拟现实技术也可以帮助医疗领域发展。
比如利用虚拟现实技术，可以让医护人员更直观地了解患者的病情并且可以解决一些手术较为复杂的问题。
比如，三藩市一家创新医疗技术公司正在开发一种可以帮助神经外科医生进行脑部手术的虚拟现实设备。
5. 娱乐由于虚拟现实技术的独特性质，它的应用也不仅限于游戏领域。
目前，越来越多的娱乐企业也开始利用虚拟现实技术为用户提供更直观、沉浸式的娱乐体验，例如Virtual Room等企业。
三、虚拟现实技术的案例1. 医学虚拟现实平台由北京市卫生计生委牵头开发、阿里等科技公司参与研发的“北京市医学虚拟现实平台”已在北京市20家医院投入使用，助力医生术前演示、术中导航和患者术后恢复等多个环节。
使用这个平台，术前模拟手术成功率高达75%以上。
2. 萨克拉门托国王队主场VR全景漫游谷歌和NBA多伦多猛龙队在2016年就已展开合作，推出了萨克拉门托国王队主场VR全景漫游。
虚拟现实技术与应用
虚拟现实技术与应用虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术是一种集计算机图形学、传感技术、人机交互等多种技术于一体的新型技术。
通过虚拟现实技术的应用，人们可以身临其境地感受到虚拟环境中所呈现的场景和事物，从而获得极富沉浸感的体验。
一、虚拟现实技术的发展历程虚拟现实技术诞生于20世纪60年代，那时主要应用于军事、航空航天等行业。
随着计算机技术的不断进步，虚拟现实技术逐渐发展成熟，并逐渐应用于教育、医疗、娱乐等领域。
如今，虚拟现实技术已经成为科技领域的热门话题，引发了广泛的关注和讨论。
二、虚拟现实技术在教育领域的应用1. 提升教学效果：通过虚拟现实技术，学生可以身临其境地参与教学活动，与虚拟环境中的事物进行互动，从而提高学习兴趣和参与度。
2. 拓宽知识视野：通过虚拟现实技术，学生可以实时观察或参与虚拟环境中的实验、模拟场景等，进一步加深对知识的理解和掌握。
3. 安全性和经济性：通过虚拟现实技术，可以模拟各种实际环境下的危险情况，让学生在虚拟环境中体验，避免了真实环境下的潜在危险，同时也减少了成本开销。
三、虚拟现实技术在医疗领域的应用1. 诊断和手术辅助：虚拟现实技术可以将患者的医学影像数据转化为虚拟模型，医生可以通过虚拟模型进行手术模拟和规划，提高手术效果。
2. 康复训练：通过虚拟现实技术，可以为患者提供各种康复训练的虚拟环境，如步态训练、平衡训练等，帮助患者加快康复进程。
3. 疼痛管理：通过虚拟现实技术，可以将患者的注意力从疼痛上转移，进而减轻疼痛感受，提高治疗效果。
四、虚拟现实技术在娱乐领域的应用1. 游戏体验：虚拟现实技术为游戏带来了全新的体验方式，玩家可以身临其境地感受游戏中的场景和动作，增加游戏的沉浸感。
2. 影视娱乐：虚拟现实技术可以让观众无需亲身参与就能够亲临电影或演出现场，提供更加真实和震撼的观影体验。
3. 虚拟旅游：通过虚拟现实技术，用户可以在家中就能够畅游世界各地的名胜古迹，实现身临其境的旅行体验。
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在DVR系统中，位于不同物理位置的多个用户或
多个虚拟环境通过网络相联结，进行信息共享和交 互
– DVR系统或工具的开发涉及多个领域
* 虚拟现实
* 分布式系统
* 实时图形绘制技术 * 异步系统设计
* 数据库
* 用户界面设计
DVR的实例
（4）三维数据获取设备
静态数据的获取： 三维扫描仪
动态数据的获取： 运动捕捉设备 用多摄像机实时重构三维数据
三维扫描仪 (来自cyberware 公司）
有多个摄像头的三维实时重构
（4）基于图片的三维重建
基于图片的三维重建
（三）VR系统的体系结构
（1）非分布式VR系统体系结构
设备服务器 会话管理
以及各种研究成果
（二）VR系统的典型设备和环境
显示和观察设备
沉浸式现实设备 非沉浸式显示设备
交互设备
数据手套 （输入手的各种姿势） 三维鼠标 游戏杆
传感设备
数据手套 数据衣 位置跟踪装置
三维立体声系统 三维数据获取设备
（1）显示和观察设备
产生沉浸感的方法和装置
1. 头盔式显示器 2. 快速响应的工作平台 3. 大屏幕投影
智能代理
计算
几何模型
展示
用户
交互
图 基于DS模型的VR系统软件结构
3） DVR系统的通用参考结构模型
分布式系统模块
安全性服务模块
用户接口模块
名字服务器
服务请求 匹配程序
授权检查
确认服务
可视化程序
时间服务
资源查找
世界服务器
碰撞检测
可听化程序 文本显示
对象管理器
核心 VR 模块
网关服务
空间定位 模型构造
洞穴状的投影屏幕（CAVE） 圆柱型的投影屏幕 由矩形块拼接构成的投影屏幕 4. 全景图 5. 可支持多用户协作的投影屏幕 6. 具有三维空间感的声音
头盔式显示器的特点 用户带着头盔。
双眼看到不同的图象。
跟踪器跟踪头的方向。
具有看穿功能（see-through) 的头盔显示器
快速响应的工作平台
洞穴状的投影屏幕（CAVE）
安装在浙江大学的CAVE
CAVE 示意图
圆柱型的投影屏幕
由矩形块拼接构成的投影屏幕
全景图
可支持多用户协作的投影屏幕
可支持多用户协作的投影屏幕的改进
（2）交互设备
力反馈设备：
数据手套(cyberglove)：
三维鼠标
（3）三维声音系统
声音在VR中的作用： 1）增强空间信息，尤其是当空间超出了视域范围。 2）数据驱动的声音能传递对象的属性信息。 3）声音是用户和虚拟环境的另一种交互方法。
１）观察者自然地转动头部和身体，他看到的场景 就实时地发生变化。
２）观察者能够以自然的方式直接与虚拟世界中的 对象进行交互操作，触摸它们，感觉它们，并能听 到虚拟世界的三维空间声音。
（2）虚拟现实的狭义解释
虚拟现实对不同的人的有不同的含义。比较狭义的解 释是：虚拟现实是由计算机生成的、可交互的仿真环 境。该虚拟环境具有以下三个特点：
输入对象
计算服务器
对象支撑模块 非核心 VR 模块
应用对象
用户对象
事件管理 数据库支持 连续媒体 同步 3D 图形 组播 数据一致性 其它支撑和服务模块
图 3 DVE 的参考结构模型
（四） VR的研究内容
（视觉、听觉、触觉等）
虚 拟
虚拟环境建模
世
感知
人
界
可视化建模
交互
（抓取、移动、控制等）
（1）研究内容的多种分类
技术/应用:层面 * 虚拟现实技术本身 * 虚拟现实应用技术
软硬件层面 * 虚拟现实硬件技术 * 虚拟现实软件技术
技术层面 * 建模（场景（基于：几何/图象），听觉，行为等） * 绘制（图形，声音，力觉） * 交互（人-机交互；人-人交互）
（2）分布式虚拟现实
– 分布式虚拟现实(Distributed Virtual Reality, DVR)
应用进程
（2） 分布式虚拟现实系统（DVR）的结构
1） 数据模型 – 集中式结构 *结构简单 *实现比较容易 *对网络通信带宽有较高的要求 *中心服务器往往会成为整个系统的瓶颈 – 复制式结构 *所需网络带宽较小 *交互式响应效果好 *比集中式结构复杂 *维护多个备份的信息或状态一致性比较困难
2）基于分布仿真（DS）模型的VR系统软件结构
虚拟现实技术及应用
第一讲： 虚拟现实技术概论
VR的概念和发展 VR系统的硬件组成 VR系统的体系结构 VR的研究内容 增强现实 （AR） VR应用 虚拟现实的发展趋势
（一）VR的概念和发展
（1）虚拟现实技的提出
1965年计算机图形学的奠基者 Ivan Sutherland 发表 了“ The Ultimate Display” 论文，提出了一种全新的 图形显示技术。他在论文中提出使观察者直接沉浸 在计算机生成的三维世界中，而不是通过窗户（计 算机屏幕）来观察。
70年代以来图形学技术的进步，特别是90年代，可以 实时显示复杂场景
军方飞行模拟器的研制和发展对VR的推动 1984年美国NASA的AMES中心研制成功VIVD系统，
以及1986年的VIEW项目 1992年美国NSF召开VR研讨会 其他国际会议（IEEE VR；ACM VRST等），VR专著
（4）虚拟现实的广义解释
虚拟现实是由计算机生成的给人以沉浸感的虚拟环境。
（5）虚拟现实的概念模型
感官刺激信号
感知系统 介 入 者
反应系统 反应动作
虚拟世界 （环境）
（6）虚拟环境系统提供的各种感官刺激
视觉 听觉 嗅觉 味觉 触觉（触觉，力觉） 身体感觉
（7）虚拟环境中用户的动作检测和设备
用户反应动作
头部运动 肢体或躯体运动 手指运动 眼球运动 语言 受力
检测设备
头部跟踪装置 跟踪器，力反馈装置，空间球 数据手套，按钮装置，操纵感 眼球跟踪器 语音识别装置 带力传感器的力反馈装置
（8）虚拟现实的发展历程
1965年 Ivan Sutherland博士提出“ The Ultimate Display” 概念，1968年他研制成功头盔式显示器（HMD）
1） 该环境将向介入者（人）提供视觉、听觉、触觉 等多种感官刺激。
2）该环境应给人以一种身临其境的沉浸感。
3）人能以自然的方式与该环境中的一些对象进行交 互操作，既不使用键盘鼠标等常规输入设备，而强调 使用手势（数据手套）、体势（数据衣服）和自然语 言等自然方式的交互操作。
（3）一个典型的虚拟现实系统