虚拟现实技术特点及常用硬件
什么是虚拟现实技术？
什么是虚拟现实技术？
1. 特点概述：
虚拟现实技术是通过计算机技术模拟现实世界，使用户感受到身处于虚拟场景中的技术。
它利用人机交互技术，将现实世界与虚拟世界相结合，创造出更具沉浸感、更真实的体验。
2. 主要应用领域：
（1）游戏和娱乐：最早应用虚拟现实技术的行业是游戏和娱乐领域。
通过虚拟现实技术，游戏越来越真实，用户可以身临其境地感受游戏中的一切。
（2）培训和教育：虚拟现实技术可以创建虚拟教室、虚拟实验室等学习环境，让学生在虚拟世界中学习并进行实践操作。
这种方式不受场地、时间等限制，更加自由、灵活。
（3）医疗健康：虚拟现实技术可以帮助医生进行手术前的模拟演练，以及患者在心理上的治疗。
在目前新冠肺炎疫情下，虚拟现实技术也被应用于患者康复过程中，为患者提供更好的康复氛围。
3. 发展现状和趋势：
（1）硬件技术不断升级：虚拟现实技术的发展离不开硬件的支持，VR设备不断升级，从PC端拓展到移动端，如Oculus Quest 2、HTC VIVE Pro等。
（2）内容更新迭代：虚拟现实技术的应用与发展也需要相应的内容支持，背后需要有更多人才投入虚拟现实内容的开发与创作。
（3）多元化应用场景：虚拟现实技术已经开始在不同行业有所应用，这也将有助于不同行业的交流和合作。
总之，这一体验方式的发展前景不容小觑，虚拟现实技术将会逐渐走向多元化的应用程序，并提供更加真实、高质的体验，深刻地改变人们对未来的预期和认知。
虚拟现实 答案
1.什么叫虚拟现实技术虚拟现实技术（Virtual Reality 简称VR) 是一种模拟人类视觉、听觉、力觉、触觉等感知行为的高度逼真的人机交互技术，是在数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、人—机接口技术、计算机仿真技术及传感器技术等许多信息技术基础上发展起来的一门多学科的交叉技术。
2.虚拟现实系统的构成典型的虚拟现实系统主要是由计算机、应用软件系统、输入输出设备、用户和数据库等组成。
如图：3.虚拟现实技术的特征虚拟现实技术有3个主要特征：沉浸性（Immersion）、交互性（Interactivity）和想像性（Imagination）。
(1)沉浸性沉浸性（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。
(2) 交互性交互性（Interactivity）的产生，主要借助于VR系统中的特殊硬件设备（如数据手套、力反馈装置等），使用户能通过自然的方式，产生同在真实世界中一样的感觉。
(3) 想像性想像性（Imagination）指虚拟的环境是人想像出来的，同时这种想像体现出设计者相应的思想，因而可以用来实现一定的目标。
4.虚拟现实系统的分类在实际应用中，根据虚拟现实技术对沉浸程度的高低和交互程度的不同，将虚拟现实系统划分为以下4种类型:(1) 桌面式VR系统它是利用个人计算机或图形工作站等设备，采用立体图形、自然交互等技术，产生三维立体空间的交互场景，利用计算机的屏幕作为观察虚拟世界的一个窗口，通过各种输入设备实现与虚拟世界的交互。
桌面式VR系统具有以下主要特点：①缺少完全沉浸感，参与者不完全沉浸，因为即使戴上立体眼镜，仍然会受到周围现实世界的干扰。
②对硬件要求极低③应用比较普遍，因为它的成本相对较低(2) 沉浸式VR系统它利用头盔式显示器或其它设备，把参与者的视觉、听觉和其它感觉封闭起来，并提供一个新的、虚拟的感觉空间，并利用位置跟踪器、数据手套、其它手控输入设备、声音等使得参与者产生一种身在虚拟环境中、并能全心投入和沉浸其中的感觉。
毕业论文：浅谈虚拟现实技术
论文虚拟现实技术浅谈虚拟现实技术摘要虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术是近年来新兴的借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段，其核心是建模与仿真。
概括介绍了虚拟现实技术的概念、特征及应用领域，涉及的关键技术，最新研究进展，应用与前景展望。
关键词虚拟现实技术，研究现状，相关应用，信息安全一．虚拟现实的概念、特征及应用领域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、触等直观而自然的实时感知，并使参与者“沉浸”于模拟环境中。
虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术是指借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段，其核心是建模与仿真。
虚拟现实技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设各等方面。
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，并对用户的输入作出实时响应，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、数据于套、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。
（虚拟现实技术穿戴的装备）GrigoreBurdea和Philippe Coiffet在著作“Virtual Reality Technology”一书中指出，虚拟现实具有三个最突出的特征，即人们称道的“3I”特性：交互性(interactivity) 、沉浸感(Illusion of Immersion) 和构想性(imagination)。
虚拟现实技术
§3 虚拟现实软件技术
3、 FreeFrom
FreeForm® Modeling Plus™ 系统是一种独特的3D计算机触觉辅助设计系统， 该系统可以使用户迅速地生成细节丰富、原始的模型，从而加速整个产品的 开发进程。FreeForm Modeling Plus 是复杂设计、自由形态之形状、交付可制造 模型、快速造型文件及图片-真实渲染的理想工具。该系统特色包括了直觉、 3D可触摸的设计工具，这些工具 为制造设计的建模人员 集成了综合的浇铸部件 和模制品骨架功能。
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2019/12/21
§3 虚拟现实软件技术
3、 FreeFrom
SensAble’s FreeForm® Modeling plus base™系统是一款独特的、三维可触式概 念设计系统，该系统能让用户使用当今最有效的和最直观的3D工具轻松建 立和清楚地表达设计观念。
FreeForm Modeling plus base系统允许设计者迅速而概略地勾画出模型， 在决定生成比较细致的模型和物理模型之前用色彩和图片“修饰”或渲 染出具有不同设计理念地的测试品。
特点：
•高度的实时性
•高度的沉浸感
•支持多种I/O交互设备并行
§1 虚拟现实概述
6、虚拟现实的分类
增强现实性的虚拟现实：利用增强现实性的虚拟现实来增强参与者对 真实环境的感受，也就是增强现实中无法 感知或不方便的感受。
例如：战机飞行员的平视显示器， 它可以将仪表读数和武器瞄准数据 投射到安装在飞行员面前的穿透式 屏幕上，它可以使飞行员不必低头 读座舱中仪表的数据，从而可集中 精力盯着敌人的飞机或导航偏差。
优点
虚拟现实的技术实质在于提供一种高级的人机接口。虚拟现 实技术改变了人与计算机之间枯燥、生硬和被动的现状，给 用户提供了一个趋于人性化的虚拟信息空间。
常见VR虚拟现实硬件设备,3篇
常见VR虚拟现实硬件设备,3篇（范例推荐）常见的VR虚拟现实硬件设备11.激光定位技术基本原理就是在空间内安装数个可发射激光的装置，对空间发射横竖两个方向扫射的激光，被定位的物体上放置了多个激光感应接收器，通过计算两束光线到达定位物体的角度差，从而得到物体的三维坐标，物体在移动时三维坐标也会跟着变化，便得到了动作信息，完成动作的捕捉。
代表：HTC Vive - Lighthouse定位技术HTC Vive的Lighthouse定位技术就是靠激光和光敏传感器来确定运动物体的位置，通过在空间对角线上安装两个高大概2米的“灯塔”，灯塔每秒能发出6次激光束，内有两个扫描模块，分别在水*和垂直方向轮流对空间发射激光扫描定位空间。
HTC Vive的头显和两个手柄上安装有多达70个的光敏传感器，其通过计算接收激光的时间来得到传感器位置相对于激光*的准确位置，利用头显和手柄上不同位置的多个光敏传感器从而得出头显/手柄的位置及方向。
激光定位技术的优势在于相对其他定位技术来说成本较低，定位精度高，不会因为遮挡而无法定位，宽容度高，也避免了复杂的程序运算，所以反应速度极快，几乎无延迟，同时可支持多个目标定位，可移动范围广。
不足的是，其利用机械方式来控制激光扫描，稳定性和耐用性较差，比如在使用HTC Vive时，如果灯塔抖动严重，可能会导致无法定位，随着使用时间的加长，机械结构磨损，也会导致定位失灵等故障。
2.红外光学定位技术这种技术的基本原理是通过在空间内安装多个红外发射摄像头，从而对整个空间进行覆盖拍摄，被定位的物体表面则安装了红外反光点，摄像头发出的红外光再经反光点反射，随后捕捉到这些经反射的红外光，配合多个摄像头工作再通过后续程序计算后便能得到被定位物体的空间坐标。
代表：Oculus Rift 主动式红外光学定位技术+九轴定位系统与上述描述的红外光学定位技术不同的是，Oculus Rift采用的是主动式红外光学定位技术，其头显和手柄上放置的并非红外反光点，而是可以发出红外光的“红外灯”。
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。
虚拟现实技术的复习资料
虚拟现实技术第一章1、虚拟现实的概念：用计算机技术来生成一个逼真的三维视觉、听觉、触觉或嗅觉等感觉世界；让用户可以从自己的视点出发，利用自然的技能和某些设备对这一生成的虚拟世界客体进行浏览和交互考察。
虚拟现实是计算机与用户之间的一种理想化的人-机界面形式。
通常用户戴一个头盔（用来显示立体图象的头式显示器），手持传感手套，仿佛置身于一个幻觉世界中，在虚拟环境中漫游，并允许操作其中的“物体”。
2、虚拟现实的特征与传统计算机相比，虚拟现实系统具有四个重要特征：临界性，交互性，想象性，多感知性3、虚拟现实系统的构成：a.虚拟世界（包含三维模型或环境定义的数据库） b.虚拟现实软件（提供实现观察和参与虚拟世界的能力） c.计算机 d.输入设别（观察和构造虚拟世界；如三维鼠标，数据手套，定义跟踪器等） e.输出设备（现实虚拟世界；如显示器，头盔等）4、虚拟现实系统的类型桌面虚拟现实系统，沉浸式虚拟现实系统，混合虚拟现实系统5、虚拟现实的硬件设备跟踪系统（把使用者身体位置的变动反馈给主机，以实时改变图像和声音）知觉系统（人及交互的各种界面，包括视觉装置：头盔显示器等；触觉装置:数据手套跟踪球等）音频系统：立体声耳机等图像生成和现实系统：产生视觉图象和立体显示6、虚拟现实有哪些软件VR系统开发工具：能够接受各种高性能传感器的信息，如头盔的跟踪信息；能生成立体显示图行；能把各种数据库，各种CAD软件进行调用和互联3DSMax：三维制作软件Maya：三维动画以及虚拟现实制作软件，实时三维模型创建软件Multigen Creator7、眼睛的作用、视觉暂留和临界融合频率的概念眼睛的作用：调节和聚焦，明暗适应，视觉暂留，立体视觉，视场视觉暂留：视觉暂留是视网膜的电化学县乡造成视觉的反应时间。
当观看很短的光脉冲时，视杆细胞得到越0.25s的峰，视椎细胞快4倍（0.04s）。
这种现象造成视觉暂留。
临界融合频率：临界融合频率（CFF）效果会产生把离散图像序列组合成连续视觉的能力，CFF最低20Hz，冰取决于图像尺寸和亮度。
2021虚拟现实技术的特性及其在壁画保护中的运用范文1
2021虚拟现实技术的特性及其在壁画保护中的运用范文 虚拟现实技术（VirtualReality），简称 VR,又称灵境技术，是利用计算机图形技术和硬件设备生成的一种可通过视、听、触和嗅等多感通道达成的高逼真度的模拟环境，这种模拟可给用户提供一种身临其境的感受。
1虚拟现实技术的三大特性 VR系统是一种先进的计算机用户接口，可表现真实或想象的三维计算机生成环境，能使用户在虚拟环境中做到“沉浸其中、超越其上、运转自如和交互自由”.其拥有 3 个突出的特性： 沉浸性、交互性和想象性。
1.1沉浸性 沉浸性（Immersion）是指用户在自然状态下，借助交互设备和自身的感知系统对虚拟环境的投入程度。
用户置身该环境之中，从被动地观察角度转化为主动参与到虚拟世界中，并产生类似于对现实物体的存在意识或幻觉。
1.2交互性 交互性（Interactivity）是指用户在进入虚拟环境后，在保证实时性和有效性的前提下，运用一种自然、轻松的方式对物体进行操作的体验。
通过交互形式，用户的操作和意图可实时地影响和改变虚拟环境的构成。
1.3想象性 想象性（Imagination）是指用户在以计算机为媒介的虚拟世界中，在对系统反馈的信息进行理解判断的基础上，对其可能的运行状态和未来进展的想象能力。
这种想象力可以帮助人们在认识复杂系统深层规律的同时，获得更多的知识。
这三种特性都强调了人与虚拟环境之间的相互作用，即人在整个系统中的感受，只有人的存在，才能使这一反馈环路有效存在。
2虚拟现实技术在壁画保护中的运用 随着计算机图形学和数字图像处理技术的发展，许多国家已将信息技术应用在文物的收集、保存、虚拟展示、复原、辅助考古研究和旅游宣传等方面。
采用信息技术对文物实施数字化保存，能极大限度地弥补文物因不可抗拒衰变或消失所造成的信息消亡，又能很好地处理旅游开发和文物保护的关系，数字敦煌便是一个很好的例证。
作为中国三大石窟之一的敦煌石窟，由莫高窟、榆林窟、西千佛窟和东千佛洞等组成，虽然这些石窟的规模悬殊，但地域风格相近，所以，统称为敦煌石窟。
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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。
实景仿真器是虚拟现实系统的核心部分，它实际上是计算机软硬件系统，包括的软件开发工具及配套硬件组成，其任务是接受和发送效果发生器产生或接收的信号。
3、应用系统。
应用系统是面向不同虚拟过程的软件部分，它描述虚拟的具体内容，包括仿真动态逻辑、结构，以及仿真对象及之间和仿真对象与用户之间交互关系。
4、几何构造系统。
它提供描述仿真对象物理属性，例如形状、外观、颜色、位置等信息，应用系统在生成虚拟世界时，需要这些信息。
2：虚拟现实技术的分类
虚拟现实是多种技术的综合，其关键技术和研究内容包括以下几个方面：
1、环境建模技术
即虚拟环境的建立，目的是获取实际三维环境的三维数据，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。
2、立体声合成和立体显示技术
在虚拟现实系统中消除声音的方向与用户头部运动的相关性，同时在复杂的场景中实时生成立体图形。
3、触觉反馈技术
在虚拟现实系统中让用户能够直接操作虚拟物体并感觉到虚拟物体的反作用力，从而产生身临其境的感觉。
4、交互技术
虚拟现实中的人机交互远远超出了键盘和鼠标的传统模式，利用数字头盔、数字手套等复杂的传感器设备，三维交互技术与语音识别、语音输入技术成为重要的人机交互手段。
5、系统集成技术
由于虚拟现实系统中包括大量的感知信息和模型，因此系统的集成技术为重中之重：包括信息同步技术、模型标定技术、数据转换技术、识别和合成技术等等。
三：虚拟现实系统中，硬件设备由三部分组成：输入设备，输出
设备，虚拟世界生成设备
1：输入设备分为两类：
（1）基于自然的交互设备，用于对虚拟世界信息的输入（如数据手套，数据衣，三维控制器，三维扫描仪）
（2）三维定位跟踪设备，用于对输入设备在三维空间中的位置进行判断，并送入虚拟现实系统中。
2：虚拟世界输出设备：感知设备将虚拟世界中各种感知信号转变为人所能接受的多通道刺激信号。
（1）视觉感知设备
（2）听觉感知设备
（3）触觉（力觉）感知设备
3：虚拟世界生成设备：现有的虚拟现实系统主要考虑视觉通道，因此对虚拟现实生成设备提出了一下要求，主要对帧频和延迟时间的要求，计算能力和场景复杂性。
四：虚拟现实的软件
Cult3D与其它软件兼容性不好，功能不强大，可以做一些小型产品展示，如果是专业领域不推荐使用。
Virtools 功能非常强大的游戏和虚拟现实开发工具! Virtools是一套整合软件，可以将现有常用的档案格式整合在一起，如3D的模型、2D图形或是音效等。
Virtools是一套具备丰富的互动行为模块的实时3D环境虚拟实境编辑软件，可以制作出许多不同用途的3D产品，如网际网络、计算机游戏、多媒体、建筑设计、交互式电视、教育训练、仿真与产品展示等。
VR-Platform 三维互动仿真平台, 目标是:低成本、高性能,让VR从高端走向低端,从神坛走向平民. （vrpwebmax主要定位在房地产，交互性不是很好，但是能满足最基本的漫游，360观看等功能）
Quest3D 一歀极为优秀之VR制作工具. Quest3D是一个容易且有效的实时3D建构工具。
比起其它的可视化的建构工具，如网页、动画、图形编辑工具来说，Quest3D能在实时编辑环境中与对象互动。
Quest3D提供您一个建构实时3D的标准方案。
Quest3D支持的导入文件格式也很多，.X、.3DS(for 3DSMAX)、.LWO(LightWave 5.x object)、.MOT(LightWave 5.x motion)、.LS(Lightscape)等，另有如MP3、WAV、TGA、JPG等常用格式，基本满足所有的日常应用。
使用Quest3D，你就能轻松的创建出强大而且弦丽的图形应用程序了。
EON Studio主要应用在电子商务／营销／数字学习／教育训练与建筑空间等领域。
研发步骤包括输入 3D 对象，通常这些对象会先由 3D 绘图软件完成，如3D Studio MAX、Lightwave 等等，或者 CAD 应用软件如 ArchiCAD、ProENGINEER、AutoCAD 等。
输入模型后，就可以透过 EON 视觉图型化程序接口、Scripting 或C++程序代码轻易让模型加上动作。
Converse3D包括场景节点管理、资源管理、角色动画、Mesh物体生成、3dsmax 数据导出模块、粒子系统、LOD 地形、用户界面（GUI）、服务器等模块。
各模块之间结合紧凑，使整个引擎性能高效而稳定。
WireFusion 专业实时Web3D软件, 无需Java applets, 非常专业的3D交互，动画，虚拟世界的制作工具。
不管你是要制作交互式的产品展示还是虚拟世界漫游, wirefusion应是你所希望的创作工具。
wirefusion是一个拖放式的可视化编程工具，它不需要你编写任何代码，就可以设计出先进的,交互式动态web3d 网页。