沉浸式虚拟现实VR一体机系统
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CONTENTS 产品目录百度智能云介绍BAIDU AI CLOUD INTRODUCTION 02云基础云服务器BCC百度太行·弹性裸金属服务器 BBC云手机私有网络VPC(Virtual Private Cloud)对象存储容器引擎CCE关系型OLTP数据库RDS内容分发网络CDN边缘计算节点BEC超级链BaaSCLOUD SERVICES04人工智能人脸与人体识别OCR文字识别语音技术EasyDL零门槛AI开发平台BML 全功能AI开发平台虚拟现实技术VRARTIFICIAL INTELLIGENCE16百度智能云产品家族03BAIDU AI CLOUD PRODUCTS44INDUSTRY INTELLIGENCE APPLICATION行业智能应用企业风险监测及智能图谱数字员工IPA(智能流程自动化)工业视觉智能平台厂区安全巡检智能城管分析系统城市视觉智能工作站 36物联网边云融合物联网平台 IoT Stack 物联网核心套件 IoT Core智慧边缘 BIE时序时空数据库 TSDB时空数据管理平台 SDMP物可视 IoT Visualization度能-物联网能源服务度家-AIOT语音语义平台INTERNET OF THINGS 智能大数据数据湖管理与分析平台EDAP数据可视化 Sugar SMART BIG DATA24智能视频音视频处理MCP视频创作分发平台VideoWorks SMART VIDEO28安全主机安全HOSTEYE应用防火墙WAF流量审计IDS SAFETY3202数据计算M a p R e d u c e 流式计算搜索与分析E l a s t i c s e a r c h 数据仓库P a l o 数据开发数据湖管理与分析E a s y D A P 数据工厂P i n g o 相关解决方案数据仓库数据中台数据可视化日志分析数据应用企业图谱平台客群洞察舆情服务联合建模统计分析云数据可视化数据可视化S u g a r 数据集成日志服务消息服务 f o r K a f k a 智能大数据相关解决方案数据采集与标注人脸通行考勤平台内容审核方案消费者评论分析A I 同传智能招聘知识中台A I 中台人脸口罩O C R 文字识别通用场景文字识别卡证文字识别财务票据文字识别医疗票据文字识别汽车场景文字识别教育场景文字识别其他场景文字识别I O C R 自定义模板文字识别语言与知识语言处理基础技术语言处理应用技术知识理解文本审核智能对话定制平台智能文档分析平台智能创作增强现实3D 肢体关键点S D K 美颜滤镜S D K 短视频S D K 视频技术多模态媒资检索媒体内容分析媒体内容审核A I 硬件与平台G P U 服务器机器人平台度目视频分析盒子度目A I 镜头模组度目人脸应用套件度目人脸抓拍机人脸识别摄像机昆仑A I 加速卡语音技术短语音识别实时语音识别音频文件转写在线语音合成离线语音合成语音自训练平台图像技术图像识别图像审核图像搜索图像增强图像特效车辆分析人脸识别与人体识别人脸识别云服务人脸识别私有化人脸离线识别S D K 人脸实名认证人像特效人体分析数据采集与标注数据采集服务数据标注服务A I 开发平台全功能A I 开发平台B M L 零门槛A I 开发平台E a s y D L 人工智能 网络弹性公网I P 共享宽带私有网络V P C 服务网卡N A T 网关对等连接负载均衡智能云解析D N S 智能流量管理V P N 网关专线接入计算云服务器专属服务器弹性裸金属服务器G P U 云服务器F P G A 云服务器弹性伸缩应用引擎云通信简单消息服务云呼叫中心号码隐私保护服务管理运维云监控云顾问区块链与可信计算超级链B a a S 平台超级链可信计算相关解决方案存储分发解决方案备份归档解决方案智能运维平台专有云专有云A B C S t a c k 专有云存储A B C S t o r a g e 存储对象存储云磁盘文件存储存储网关C D N 与边缘服务内容分发网络C D N 动态加速海外C D N 边缘计算节点容器引擎服务容器实例函数计算云原生云原生微服务应用平台数据库关系型数据库云数据库R D S f o r M y S Q L 版云数据库R D S f o r S Q L S e r v e r 版云数据库R D S f o r P o s t g r e S Q L 版云数据库G a i a D B -X N o S Q L 数据库云数据库S C S f o r R e d i s 版云数据库T a b l e S t o r a g e 云数据库D o c D B f o r M o n g o D B 版时序时空数据库T S D B 消息列队f o r R a b b i t M Q 分析型数据库云数据库F u s i o n D B 数据库服务数据传输服务D T S 数据库专家服务D E S 数据库审计云基础智能视频行业智能应用视频分发加速内容分发网络C D N 音视频直播海外C D N 动态加速边缘计算节点视频平台音视频点播平台边缘视频监控E V S视频存储对象存储视频生产与处理移动直播S D K 短视频S D K 音视频处理智感超清转码视频理解媒体内容分析媒体内容审核直播内容审核多模态媒资检索视频互动实时音视频R T C 3D 肢体关键点S D K 美颜滤镜S D K 相关解决方案智能互联网视频智能媒体相关解决方案智慧城市智慧金融智能制造智能制造工业视觉智能平台度能-智能能源服务厂区安全巡检教育与培训百度智能云A B C 课程百度智能云A B C 人才认证智慧金融企业图谱平台金融智能获客平台度御大数据风控百鉴金融画像平台智能企业风险监测超级链B a a S 平台智慧城市公共安全监控分析系统机器智能行为分析系统城市视觉智能城管分析系统机器智能车辆分析系统城市视觉智能工作站区块链与可信计算超级链B a a S 平台超级链可信计算联合建模智能联络中心智能客服智能外呼相关解决方案智能客服营销云C o u d D S P C o u d S S P C o u d A D X 智能对话营销服务广告点击率评估专有云专有云A B C S t a c k 专有云存储A B C S t o r a g e 智能运维平台域名与网络域名服务云虚拟主机智营销建站主机商务安全主机智能门户域名服务智能云解析D N S 移动域名解析S S L 证书智能流量管理统计分析云短网址服务备案服务商标服务智能办公:文档服务 文本审核 爱速搭·应用搭建平台企业智能应用 开发者服务开发者平台效率云项目管理代码托管持续交付代码扫描函数计算A R 开放平台A P I 网关开发者公举问卷调研服务S D K 中心A P I 中心移动开发移动A P P 推送服务移动A P P 测试服务监控运维云监管云顾问云安全D D o S 防护服务应用防火墙W A F 安全检测服务主机安全流量审计分析业务安全营销活动防刷渠道推广防护账号安全保护相关解决方案等保合规云上安全身份管理身份管理服务物联网安全物联网安全套件密钥管理服务数据库审计S S L 证书数据安全与隐私保护物联网基础服务物联网核心套件物联网私有平台边云融合物联网平台I o T S t a c k 物联网数据管理与分析物联网可视化设计时序时空数据库T S D B 物联网专业平台度家-A I o T 语音语义平台度行-物联网车辆云度能-物联网能源服务物联网边云融合智能边缘云手机相关解决方案智能物联网物联网安全物联网安全套件物联网BAIDU AI CLOUD PRODUCTS 百度智能云产品家族04基于百度多年积累的技术和实践,百度智能云打造了AI-Native云计算架构及产品方案矩阵,为客户提供计算、网络、存储、数据库、CDN、云原生等全栈云计算服务能力,实现全维度能力输出。
虚拟现实工作原理

虚拟现实工作原理
虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)是一种通过计算机技术和感知设备,模拟并创造出一个虚拟的三维环境,让用户感觉到在这个虚拟环境中与现实世界类似的交互和沉浸感。
虚拟现实的工作原理如下:
1. 头戴式显示器(Head-mounted Display,简称HMD):用户把头戴式显示器戴在头部,它通常由两个小屏幕、透镜和距离传感器等组件构成。
这些屏幕会显示虚拟环境及相应的图像,透镜则帮助用户聚焦眼睛看到的图像。
2. 感知设备:为了使用户能够与虚拟环境进行互动,虚拟现实系统还需要一些感知设备,如手柄、手套或者全身运动追踪设备。
这些设备可以跟踪用户在现实空间中的动作,并将其转化为虚拟环境中的行为。
3. 计算机图形技术:虚拟现实系统需要强大的计算机图形技术来渲染和生成虚拟环境中的图像和场景。
计算机通过使用三维建模和纹理映射等技术,将虚拟的场景和物体以逼真的方式呈现给用户。
4. 沉浸式体验:通过头戴式显示器和感知设备,用户可以将自己完全沉浸在虚拟环境中。
用户可以自由移动、观察和与虚拟环境中的物体进行交互,享受身临其境的体验。
5. 交互反馈:为了增强用户的沉浸感,虚拟现实系统通常还包
括交互反馈技术。
这些技术可以通过触觉反馈、声音、震动和视觉反馈等方式,让用户感受到虚拟环境的触摸、声音和反馈等。
综上所述,虚拟现实通过头戴式显示器、感知设备、计算机图形技术、沉浸式体验和交互反馈等多种技术手段,实现了用户与虚拟环境的互动和沉浸式体验。
这些技术的综合应用使得人们可以在虚拟的三维环境中与现实世界类似的进行交互,并创造出更加逼真的虚拟体验。
vr一体机原理

vr一体机原理VR一体机是一种集成虚拟现实技术的设备,它通过高性能的硬件和软件实现用户身临其境的沉浸式体验。
本文将从原理的角度介绍VR 一体机的工作方式和技术原理。
一、VR一体机的工作原理VR一体机的工作原理可以简单地分为三个步骤:感知用户动作、生成虚拟环境、传递感官刺激。
下面将详细介绍每个步骤的原理。
1. 感知用户动作VR一体机通过内置的传感器感知用户的头部和身体动作。
其中,头部动作由陀螺仪和加速度计来感知,身体动作则通过陀螺仪、加速度计和光学传感器来感知。
这些传感器会实时采集用户的动作数据,并传输给后台处理。
2. 生成虚拟环境VR一体机通过内置的高性能计算单元和图像处理器来生成虚拟环境。
首先,它会根据用户的头部动作计算出用户的视角变化,并相应地调整虚拟环境的渲染。
其次,它会根据用户身体动作和手部控制器的输入来生成交互式的虚拟场景。
这些计算和渲染过程需要快速且精确地完成,以保证用户的沉浸感和实时性。
3. 传递感官刺激VR一体机通过内置的显示器和音频设备来传递视觉和听觉上的感官刺激。
显示器一般采用高分辨率的液晶或有机发光二极管(OLED)屏幕,可以实时显示虚拟环境的图像。
音频设备通常包括立体声耳机或内置扬声器,可以提供立体声的音频效果。
这些感官刺激的传递需要高质量的音视频处理和同步,以确保用户的沉浸感和真实感。
二、VR一体机的技术原理VR一体机的实现离不开多种技术的支持,包括头部追踪技术、图像渲染技术、交互技术等。
下面将介绍其中几种重要的技术原理。
1. 头部追踪技术头部追踪技术是实现用户视角变化的关键技术。
一般采用陀螺仪和加速度计来感知用户头部的旋转和倾斜动作,然后通过算法计算出用户的视角变化,从而调整虚拟环境的渲染。
一些高端VR一体机还会采用外部传感器或相机来进行更精确的追踪。
2. 图像渲染技术图像渲染技术是实现虚拟环境的关键技术。
它通过复杂的图形算法和渲染管线,将三维模型、纹理、光照等信息转化为最终的图像。
vr一体机原理

vr一体机原理
VR一体机原理是通过将虚拟现实技术应用于头戴设备中,让
用户能够身临其境地感受到虚拟环境。
虚拟现实技术主要包括头戴装置、显示器、传感器以及计算机处理单元。
首先,头戴装置是VR体验的关键组成部分之一,通常由头盔、耳机和视觉显示器组成。
头盔通过调整扣带、支架和面罩来确保合适的佩戴,让用户感到舒适并紧贴面部。
耳机用来提供环境音效,增强沉浸感。
视觉显示器则负责呈现虚拟世界的图像,使用户能够看到逼真的场景。
接下来,传感器在VR一体机中起着重要作用。
传感器可以追
踪用户的头部和身体动作,通过感知用户的移动和转动来实时调整显示器中的图像,以确保用户的视线对准正确的位置。
这种实时反馈可以提高用户的沉浸感,并与虚拟环境进行互动。
最后,计算机处理单元(通常是内置在一体机中的)负责处理虚拟现实体验所需的大量计算任务。
它负责生成和渲染虚拟世界中的图像,并将其传输到显示屏上。
计算机处理单元需要具备足够的计算能力和图像处理能力,以确保流畅的操作和逼真的视觉效果。
综上所述,VR一体机的原理是通过头戴设备、显示器、传感
器和计算机处理单元的协同作用,将用户带入到虚拟现实世界中,为用户创造出一种身临其境的沉浸式体验。
虚拟现实实现沉浸式体验的开发技巧

虚拟现实实现沉浸式体验的开发技巧虚拟现实(VR)技术的迅速发展在众多领域带来了创新和变革,其中之一就是通过实现沉浸式体验让用户更好地融入虚拟环境。
本文将介绍一些关键的开发技巧,以帮助开发人员实现更加真实、逼真的沉浸式体验。
一、高质量的虚拟现实内容在实现沉浸式体验之前,首要的任务是开发或获取高质量的虚拟现实内容。
这意味着需要注意细节,包括场景的细致设计、物理元素的真实感、光照和阴影效果等。
通过使用高质量的模型和纹理,以及逼真的动画和声音效果,可以增强用户的沉浸感。
二、交互与自由度沉浸式体验需要给用户提供交互和自由度,使他们有机会去探索和影响虚拟环境。
这可以通过引入多种交互方式实现,如手势识别、头部追踪、触摸控制等。
此外,还可以增加物理交互,例如用户可以触摸和拖动虚拟物体,以增加互动的真实感。
三、流畅的图像和音频呈现为了实现真正的沉浸式体验,图像和音频的呈现必须是流畅的。
图像方面,需要确保帧率稳定,避免出现卡顿和延迟。
此外,还要注意处理视觉固定点(如屏幕门效应)和镜像干扰等问题。
音频方面,应使用适当的音频引擎和技术,以保证环绕声和位置感等效果的表现。
四、优化性能和响应时间开发者在实现沉浸式体验时要特别关注性能和响应时间的优化。
由于虚拟现实对计算和图形处理的要求很高,因此需要使用有效的算法和技术来减少计算负载。
此外,还可以使用技术手段来减少延迟,例如利用预测性渲染和异步计算。
五、用户体验的迭代和用户反馈开发过程中应持续进行用户体验的迭代,并根据用户的反馈进行改进。
通过与用户的交流和测试,可以及时发现和解决潜在的问题,提升用户的沉浸感。
同时,也需要关注用户对虚拟环境的舒适度和安全性等方面的需求。
六、实时互动和多用户支持为了进一步增强沉浸式体验,可以实现实时互动和多用户支持。
例如,通过与其他用户进行虚拟互动,分享体验和探索虚拟环境,可以增加社交互动的真实感。
此外,还可以利用云计算等技术来支持大规模多用户的沉浸式体验。
VR培训中心带你见识VR一体机

VR培训中心带你见识VR一体机
VR培训中心的老师说虚拟现实(VR)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。
而VR一体机是具备独立处理器的VR头显(虚拟现实头戴式显示设备),具备了独立运算、输入和输出的功能。
它的功能不如外接式VR头显强大,但是没有连线束缚,自由度更高。
千锋VR培训中心名师虽贵绝不省人工,面授虽繁必不减品质。
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再继续聊VR一体机,它无论是在便携性或是性价比方面都拥有得天独厚的
优势,一起来看看:
便携性上,由于采用一体化设计,VR不再需要连接PC或是其他类型的高端显示设备,即可满足广大用户的大多数内容体验需求。
在成本方面,一体机的价格大多在PC头显价格的一半甚至以下,成本上已经普遍达到了广大消费者的购入预算。
在交互性上,国内以大朋E3为代表的一体机VR设备,采用Polaris双目激光定位技术,定位精度和距离上已能够与业界领先的HTC Vive高端PC头显相媲美。
总体来看,VR一体机的优势正逐步显现出来。
所以,VR的发展应该说是方兴未艾,发展前景仍不容小觑。
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vr功能介绍

vr功能介绍VR(Virtual Reality,虚拟现实)是一种通过计算机技术和人机交互设备,模拟人的多种感官,创造出一种虚拟的环境和场景,使用户能够身临其境感受和体验其中的真实感的技术。
VR的功能主要包括以下几个方面:1. 沉浸式体验:VR技术能够让用户完全沉浸在虚拟环境中,通过头戴式显示器和虚拟现实眼镜等设备,用户可以体验到身临其境的感觉,仿佛置身于虚拟世界中的各种场景和环境,如游戏、电影、旅游等。
2. 交互性体验:VR技术通过手柄、手套、体感设备等交互设备,使用户能够与虚拟环境进行实时互动,例如通过手柄控制角色移动和操作,通过语音指令进行交流等,增加了用户的参与感和自由度。
3. 教育培训:VR技术可以应用于教育培训领域,创造出身临其境的虚拟场景,使学生更加直观地了解和掌握知识,提高学习效果。
比如,通过VR技术可以模拟植物的生长过程,让学生亲身参与其中,加深对植物生物学的理解。
4. 医疗卫生:VR技术在医疗卫生领域的应用也具有巨大潜力。
通过VR技术可以模拟手术和治疗过程,为医生提供更真实的实践经验,帮助医生提高手术技能和操作能力。
同时,VR还可以用于病患的心理治疗和康复训练,通过创造出全新的虚拟环境,辅助患者恢复身体功能。
5. 游戏娱乐:VR技术在游戏娱乐领域的应用最为广泛。
通过虚拟现实设备,用户可以体验更加真实、刺激的游戏内容,如冒险游戏、恐怖游戏等。
VR技术还可以与其他娱乐设备结合,如体感设备、震动座椅等,增加游戏的沉浸感和刺激感。
6. 虚拟电商:随着电子商务的发展,VR技术也逐渐应用于虚拟电商领域。
通过虚拟现实设备,用户可以像真实逛商场一样,浏览和购买商品,与销售人员进行实时交流,为消费者提供更真实和便捷的购物体验。
总之,VR技术能够创造出身临其境的虚拟环境和场景,让用户能够感受和体验其中的真实感。
除了娱乐领域,VR在教育、医疗、电商等领域的应用也越来越广泛。
随着技术的不断进步和创新,相信VR技术会给人们的生活带来更多的惊喜和便利。
沉浸式虚拟现实设备的工作原理

沉浸式虚拟现实设备的工作原理沉浸式虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)设备是一种通过模拟真实世界的环境和感官体验,让用户沉浸其中的技术。
它让用户能够在虚拟世界中感受到身临其境的感觉,并且可以与虚拟环境进行交互。
沉浸式虚拟现实设备的工作原理可以分为以下几个方面:1. 头戴式显示装置:沉浸式虚拟现实设备的核心是头戴显示装置,通常由头戴式显示器和耳机组成。
头戴式显示器采用高分辨率的屏幕,通过戴在头上的装置将画面直接投射到用户的眼睛,使用户能够看到沉浸式的虚拟世界。
耳机提供立体声音效,增强用户的听觉感受。
这样,用户可以在不受外界干扰的情况下全身心地融入虚拟环境中。
2. 追踪系统:为了让用户能够在虚拟环境中进行自由移动和交互,沉浸式虚拟现实设备还需要配备追踪系统。
追踪系统通常由定位设备、摄像机和传感器组成。
定位设备可以追踪用户在真实空间中的位置和姿态,将其转换为虚拟环境中的动作和视角。
摄像机可以实时感知用户的身体动作,进一步提供精确的追踪数据。
传感器则可以对用户的手臂、身体等关键部位进行追踪,使用户能够在虚拟环境中进行精确的操作。
3. 虚拟环境建模和渲染:在用户佩戴头戴式显示装置的同时,沉浸式虚拟现实设备会实时生成并渲染虚拟环境。
首先,设备会通过传感器获取用户的视角和位置信息。
然后,根据用户的视角和位置信息,虚拟环境建模系统会根据预先设计好的场景和规则来构建虚拟环境,并实时计算出每个物体的位置、形状和属性。
最后,虚拟环境渲染系统会将计算出的信息转化为图像,并将其投射到头戴式显示装置的屏幕上,使用户能够看到一个逼真的虚拟世界。
4. 交互设备:为了让用户能够在虚拟环境中进行交互,沉浸式虚拟现实设备还需要配备交互设备,如手柄、手套、体感设备等。
这些设备可以通过传感器和按钮来感知用户的动作和指令,并将其转化为虚拟环境中的交互操作。
例如,用户可以通过手柄来选择和操作虚拟环境中的物体,通过手套来模拟触摸和拾取物体,通过体感设备来进行全身动作捕捉。
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沉浸式虚拟现实VR一体机系统系统概述VR是Virtual Reality的缩写,译为中文即“虚拟现实”,该技术融合了计算机3D图形技术、计算机仿真技术、传感器技术、显示技术等多种科学技术,在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境,能使用户具有身临其境的沉浸感和模拟现实环境的交互性,有助于加深感受、启发认知。
因此,VR系统环境具备沉浸感、交互性、构想性这三个基本特性。
VR虚拟现实的关键技术主要包括模拟环境三维图形处理技术、位置追踪技术、触觉或力觉反馈、智能传感设备各等。
理想的VR体验,是基于计算机生成逼真的三维立体虚拟环境,借助VR输入/输出设备体会到人体正常应感应到的视觉、听觉、触觉、力觉、运动等所有感知,甚至还包括嗅觉和味觉等,并利用位置追踪技术,对头部转动、眼睛、手势等其它行为动作进行采集,由计算机处理体验者动作的相应数据,并做出实时响应和反馈。
随着移动互联网技术、人工智能技术的发展,推动了VR虚拟现实技术在工业、医疗、教育、军事等多个领域的应用,沉浸式虚拟现实设备因实用便携、最能展现虚拟现实效果而成为未来主要的发展趋势,由于沉浸式交互技术、VR外设硬件技术的不断突破,VR技术也逐步朝着完整成熟的产业化方向发展。
VR产业现状分析VR产业覆盖了硬件、系统、平台、开发工具、应用以及消费内容等诸多方面,作为一个处于技术创新井喷期的产业,VR虚拟现实的想象空间和市场前景十分广阔,全球科技巨头纷纷投身其中。
目前,VR作为新兴产业,其技术要求高、资源投入大,产业链的部分环节相对比较单薄,国内VR产业主要集中在硬件制作环节,而内容与工具提供商,尤其是内容平台搭建者,主要以国际大型IT科技公司为主。
尽管目前VR/AR行业都处于起步阶段,但整个市场未来增长潜力巨大:根据Digi Capital预测至2020年,全球AR与VR市场规模将达到1500亿美元,而根据市场研究机构BI Intelligence的统计,2020仅年头戴式VR硬件市场规模将达到28亿美元,未来5年复合增长率超过100%。
在过去的2015年,VR毫无疑问成为资本市场最受热捧的风口。
2016年,VR将在全世界范围内迎来行业大爆发,成为互联网科技界新一代的智能硬件入口。
由于VR带来的时代颠覆性,国内外各大型知名高新科技公司纷纷进驻VR产业,寻求下一个发展切入点:⇐国内:腾讯进入VR领域,发布“TOS+”智能硬件开放平台,布局虚拟现实产品在内的智能硬件生态圈;百度视频成立VR频道,成为BAT中投入VR 领域的首一家;暴风、360、小米、迅雷、京东等知名互联网公司也纷纷开发其VR产品迅速占据国内主流市场。
⇐国外:索尼PS VR、HTC Vive、Facebook旗下的Oculus、三星GearVR、微软VR Kit、谷歌Cardboard成为国际VR消费级市场主流产品;Magic Leap(裸眼3D全息视觉)宣布获8.27亿美元;著名游戏公司EA将组建VR游戏团队,开辟全新的VR游戏产品路线。
全球最大社交平台Facebook创始人扎克伯格在收购Oculus时表示:“我们在做长期的布局,未来虚拟现实和增强现实都将进入普通人的生活。
”而根据风投机构Digi-Capital的预测,到2020年,整个虚拟现实技术将产生1500亿的庞大市场。
2016年1月的国际消费电子展(CES)中,虚拟现实和增强现实技术成为了本届展会的焦点,结合CES2016年关于VR产业链的成熟度,预计2016-2020年,随着大量适应移动VR的爆款游戏出现,VR将拥有庞大的主流用户群体,VR产业也将进入红利期。
可以预见的是,随着技术的逐渐成熟和完善,VR虚拟现实技术将在科研教学、虚拟医疗、虚拟驾驶、旅游景观、航空航天、远程协同、城市规划、游戏娱乐、工业仿真、军事模拟、广告营销、虚拟实验,甚至心理疾病治疗等领域,带来一次颠覆性的技术变革。
沉浸式虚拟现实VR系统在东莞理工学院应用前景教育方面选取定制研发沉浸式虚拟现实VR一体机,建立虚拟现实研究平台,开展VR结构设计,VR透镜设计,VR一体机软件开发,VR一体机硬件设计,建成为应用成果向工程技术转化的虚拟现实试验支撑平台,结合学校和企业当前的技术人力资源,设立虚拟现实基础技术课程及VR设计应用的实操课程,培养专业的虚拟现实方面的人才,为虚拟现实知识的普及奠定良好基础,为申请或承担一批国家级、省级、市级课题提供技术平台支撑。
(一)、知识点呈现方式的升级需求:科技与教育如影随形,每一次科技革新对教育都会产生深刻影响,教师在课堂上传授知识的方式也在不断演变,从而满足高效的信息化教学需求。
从使用“粉笔+黑板”到使用多媒体教室的交互白板,从“全程基本靠讲”的知识单向灌输到配合使用答题器、平板电脑终端进行师生交互,科技设备并非要取代“传统”,而是将各种高科技教学设备和信息化教学手段做互补、融合,针对课堂中不同学科、不同类型的知识点,为教师提供更先进的、适合的、多元化的呈现方式。
尤其适合在VR课堂中呈现的知识点例如:天文天体、地壳运动、时间空间等宏观知识点的理解认知;细胞分裂、分子原子、光合作用等微观知识点的观察认知。
(二)、高难度教学目标的需求利用虚拟现实技术,可以彻底打破空间的限制。
大到宇宙天体,小至原子粒子,学生都可以进入这些物体的内部进行观察。
例如学生可以乘坐飞船进入虚拟太空,遨游太阳系,以飞船驾驶舱视角近距离观察各个行星,理解真实的天体运行规律,这是电视录像媒体和实物媒体所无法比拟的。
虚拟技术还可以突破时间的限制,一些需要几十年甚至上百年才能观察的变化过程,可以在很短的时间内呈现给学生观察。
例如,生物中的孟德尔遗传定律,用果蝇做实验往往要几个月的时间,而虚拟技术在一堂课内就可以实现。
另外,地壳运动的原理、生物进化的演变等漫长过程,也可以通过虚拟现实技术得以展现。
(三)、教学实践操作的需求以往对于危险的或对人体健康有危害的实验或实践,一般采用视频观看的方式来取代,学生无法直接参与实验,获得感性认识。
VR技术可模拟现实中难以实现或者不存在的环境和角色、物体等,消除了以往教学中对学生人身安全、成本消耗的顾虑。
在绝对安全、错误可逆可修复性上,利用VR技术的实验课和实践操作上拥有难以比拟的优势。
这一点的明显应用就是虚拟实验室,对于那些对条件要求高、在现实中无法实现、危险性极高、产生结果不可逆的试验,VR化学实验可以避免实验所产生的燃烧、爆炸或其它危险和巨大消耗。
采用虚拟实验的方式,学生通过亲身操作体验进行学,并且很容易进行错误修正,或对结果做出可逆的改变,而不用担心会有任何物质成本消耗或需要善后的相关工作。
虚拟课堂还可以广泛运用于中小安全课,可避免由于学生操作失误,而造成地震、火场、踩踏等紧急情况下的安全事故;虚拟的飞机驾驶教学系统,可免除学员操作失误而造成飞机坠毁的严重事故。
(四)、自适应探究学习的需求虚拟现实技术可以对学生学习过程中所提出的各种假设模型进行虚拟,通过虚拟系统便可直观地观察到这一假设所产生的结果或效果。
例如,在虚拟的化学系统中,学生可以按照自己的假设,将不同的分子组合在一起,电脑便虚拟出组合的物质来。
通过这种探索式的学习,学生很有可能发现新的物质。
利用虚拟技术,学生还可以进行温室效应、电路设计、建筑设计等方面的探索学习,从而研究二氧化碳对全球气候的影响规律,或设计出新的电路、新的建筑物。
利用虚拟现实技术进行探索学习,有利于激发学生的创造性思维,培养学生的创新能力。
(五)、接轨STEAM教育的趋势需求K12教育理念未来将趋向STEAM的结构化发展,即Science-科学、Technology-技术、Engineering-工程、Arts-艺术、Mathematics-数学。
国际上普遍的观点认为:任何国家在21世纪要保持它的技术优势,首先需保证具有技能资格人才资源的丰富储备,未来的工作者需要熟练地运用数学、科学、技术,以便于高新技术爆发式增长的领域不会出现人才短缺。
而VR+教育完全契合在科学、技术、工程、数学等学科上的应用优势,其可沉浸的呈现方式、强交互的实践可行性、可发挥自适应性等,尤其适合STEAM课题的设计与创新。
科研方面选取沉浸式虚拟现实VR一体机,建立虚拟现实研究平台及其支撑作用,进行科研及教学验证性测试。
依托虚拟现实研究平台,针对VR一体机的成果,转化为教学科研成果专利申请以及科研成果论文发表。
研发创新依托平台,研发创新,提高东莞理工学院科技支撑能力,提高学院科研管理机构科研能力和科学技术研发能力。
依托相关的资源,进行相关工程技术开发和研究,推动创新发展。
VR技术特征VR技术的应用与实现综合了三维图形处理、位置追踪、触觉或力觉反馈、人工智能等多种科学技术,其配套设备主要以VR输出设备、VR输入设备、VR内容制作设备,以及用于运算的计算机这四部分组成,整体实现“沉浸感、交互性、构想性”三大核心技术特征。
沉浸感沉浸感(Immersion)是VR虚拟现实技术区别于三维仿真技术、3D影视、AR增强现实技术的核心特征。
由于VR系统可以将使用者的视觉、听觉与外界隔离, 因此, 用户可排除外界干扰, 全身心地投入到虚拟现实中去,获得身临其境的感觉。
VR技术根据人类的视觉、听觉的生理心理特点,由计算机产生逼真的三维立体图像。
使用者戴上头盔显示器和数据手套等交互设备,便可将自己置身于虚拟环境中,成为虚拟环境中的一员。
使用者与虚拟环境中的各种对象相互作用,就如同在现实世界一样:当使用者移动头部时,虚拟环境中人物视角所看到的景象画面也发生变化;拿起物体可使物体随着手的移动而运动,通过多声道耳机还可以听到三维仿真声音。
交互性交互性(Interaction)使虚拟现实系统中的人机交互成为一种更近乎自然的交互, 使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互, 而且能够通过VR透镜、VR数据手套等用于信息输入输出的传感设备进行交互。
计算机能根据使用者的头、手、眼、语言及身体的运动, 来调整系统呈现的图像及声音。
使用者通过自身的语言、身体运动或动作等自然技能, 就能对虚拟环境中的对象进行考察或操作。
构想性VR技术的构想性(Imagination)对于教育方面的应用意义尤为重要。
由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置, 使用者在虚拟环境中可同时获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知,可增强学习者对学习内容的感知程度、认知程度, 高感性和理性认识,从而使用户深化概念和萌发新的联想,因而可以说,虚拟现实可以启发人的创造性思维。
VR系统构成VR输出设备VR输出设备主要包括VR透镜、多声道耳机、力回馈背心,实现五感当中视觉、听觉、触觉上的模拟,未来VR输出设备还将开发更为先进行的味觉、嗅觉上的模拟。
VR输入设备VR输入设备包括可穿戴输入设备、手持式操作手柄、手势识别设备、动作捕捉设备等。