虚拟现实与三维动画的区别
虚拟现实概论(PPT 34页)
1.8 虚拟现实技术的研究现状
国内的研究现状
我国从20世纪80年代起开始研究VR技术。虽然起步较晚， 但近年来政府有关部门非常重视，制定了开展VR技术的 研究计划，并将其列入国家重点研究项目。国内的一些 科学家和重点院校也已积极投入了对这一领域的研究。
对适当的应用对象加上虚拟现实的创意和想象力 ，可以大幅度提高生产效率、减轻劳动强度、提 高产品开发质量。
1.5 虚拟现实与三维动画的区别（1）
真实性
三维动画－－场景画面由动画制作人员根据材料或想象直接
画制而成，与真实的环境和数据有较大的差距，属于演示类艺 术作品。
虚拟现实－－虚拟环境由基于真实数据建立的数字模型组合
1.2 虚拟现实技术的发展史
1972年，Nolan Bushnell开发出第一个交互式电子游 戏Pong
1977年，Dan Sandin、Tom DeFanti和Rich Sayre研制 出第一个数据手套——Sayre Glove
20世纪80年代，美国国家航空航天局（NASA）组织了 一系列有关VR技术的研究 ：
1.6 分布式虚拟现实 Distributed Virtual Reality
概念
在互联网上构建一个逼真而互动的三维虚拟空间
特点
分布于不同地理位置的多台计算机通过网络互联 允许多用户之间进行实时互动
实 物 虚 化
虚 物 实 化
人
虚 物 实 化
计 算 机
计算机网络
计 算 机
实 物 虚 化
VR技术最主要的特征。 影响沉浸感的主要因素包括多感知性、自主性、
三维图像中的深度信息、画面的视野、实现跟踪 的时间或空间响应及交互设备的约束程度等 。
3D建模与虚拟现实技术的结合
3D建模与虚拟现实技术的结合近年来，随着科技的飞速发展，3D建模和虚拟现实(VR)技术逐渐融合，为人们带来了前所未有的体验和创新。
3D建模是指利用计算机软件和硬件设备，将实体物体或场景模拟成三维立体图像或动画，而虚拟现实则是通过计算机生成的图像和声音，使用户感受到身临其境的场景或体验。
两者的结合为各行各业带来了广泛的应用。
首先，3D建模与虚拟现实技术在建筑与设计领域的应用日益广泛。
传统的平面图无法完全呈现设计师的创意和构想，而通过3D建模技术，设计师可以将建筑物以逼真的方式展现出来，包括外观、内部结构和装饰等。
而通过VR技术，用户可以穿上头戴式设备，如VR眼镜，亲身体验未建成的建筑物或景观，感受到空间布局、色彩搭配和材料质感等，使设计更加立体和真实。
这有助于设计师和客户更好地沟通和理解，减少误解和改动，提高工作效率和客户满意度。
其次，在教育领域，3D建模与虚拟现实技术的结合也有着巨大的潜力。
传统的教学往往依靠纸质教材和实地考察，而这种教学方式受限于时空和资源的限制。
而通过3D建模和VR技术，教师可以创建各种虚拟实验室和场景，在虚拟环境中展示各种科学实验和文化遗址考察等。
学生们通过头戴设备，可以身临其境地观察和学习，在沉浸式的环境中探索知识。
这不仅可以提高学生的学习兴趣和参与度，还有助于培养学生的观察力、想象力和创造力，更好地理解和应用所学知识。
同样，在医疗行业，3D建模与虚拟现实技术也展现出强大的潜力。
医生在进行手术前常常依靠人体模型进行训练和规划，而这种方式存在着许多局限性。
通过3D建模和VR技术，医生可以创建精确的人体模型，模拟手术步骤和风险，提前做好准备。
此外，在康复过程中，VR技术也可以帮助患者进行康复训练，如通过虚拟环境中的游戏来恢复手部灵活性。
这种虚拟现实带来的身临其境感受，可以增强患者的主动性和积极性，促进康复效果。
除此之外，3D建模与虚拟现实技术的结合还在旅游、游戏、市场营销等领域发挥着巨大的作用。
第一部分 虚拟现实概述
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VPL的兴衰
Lanier与Thomas
1985，Jaron
Zemmerman等创办 专门从事VR的研究及VR产品的推广
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Lanier——VR天才
富有创造性的思想火花推动VR技术发展；
在当时几乎看不到一篇有关VR报道文章的情 况下,使得媒介对“Virtual Reality”的概 念倍加注意；
只适合简 单的演示功能。
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二、虚拟现实的特征
四个重要特征：
临境性 交互性 想象性
多感知性
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虚拟现实特征——“ 3 I ”图， ImmersionInteraction-Imagination (沉浸 -交互 -构 想 )
Immersion
Interaction
Imagination
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3
虚拟？——虚拟世界
舞蹈、音乐 洞穴绘画 书写语言（文字） 报纸、书籍、 电影、电视、视频 网上世界
传递、表达和交流思想、常识和事件
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现实？——现实世界
教室 校园 城市 地球 宇宙
客观存在
地理实体
地理现象
5
虚拟+现实？——虚拟现实世界
VPL的成功：
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Lanier为了进一步巩固其霸主地位,于1990～1991 年申请了两项专利。
一项"光纤弯曲感受器“ 另一项"计算机数据输入及操作装置和方法“
VPL要求竞争对手停止销售未经VPL许可或注册的 产品。——反对这专利,寻找数据手套的替代物。 VPL和Lanier的声望急剧下降,并从此陷于无休止 的法律纠纷之中。有人评论他们当时的日常工作 就是研究与法律有关的事务。
VR三维动画制作技术
VR三维动画制作技术VR（Virtual Reality）三维动画制作技术是一种利用计算机图形学和虚拟现实技术来创建三维动画的过程。
随着VR技术的快速发展，VR三维动画正在成为娱乐、教育和虚拟仿真等领域的重要应用。
下面将介绍VR三维动画制作的原理、流程和相关技术。
一、VR三维动画制作的原理1.三维建模：通过计算机图形学技术，将现实世界中的物体进行三维建模，得到三维模型。
三维建模技术主要包括建模方法、建模软件、建模技巧等。
3.动画技术：通过动画技术，使三维模型在虚拟环境中进行运动和变形。
动画技术主要包括关键帧动画、插值动画、物理动画等。
4.虚拟现实技术：通过虚拟现实技术，将三维场景与用户进行交互。
虚拟现实技术主要包括虚拟视觉、声音、触觉等。
二、VR三维动画制作的流程1.制定概念和故事板：根据需求，制定VR动画的概念和故事板，确定动画的主题、情节和场景。
2.三维建模和纹理贴图：根据故事板，使用三维建模软件进行三维模型的建模，并为模型添加纹理。
3.动画制作：使用动画软件制作三维模型的动画，包括运动、表情、变形等。
可以采用关键帧动画、插值动画等方式进行动画制作。
4.场景渲染：通过渲染软件将三维模型和动画制作的场景进行渲染，提高场景的真实感。
5.VR虚拟环境制作：将渲染好的场景和动画导入虚拟现实设备中，制作VR虚拟环境。
6.交互设计：根据虚拟环境的需求，设计用户与虚拟环境进行交互的方式，如手柄、头盔等。
7. 测试和调试：对制作好的VR三维动画进行测试和调试，修复bug 和改善用户体验。
三、VR三维动画制作的相关技术1.计算机图形学技术：包括三维建模技术、纹理贴图技术、光照和渲染技术等。
2.动画技术：包括关键帧动画、插值动画、物理动画等。
3. Unity3D引擎：Unity3D是一款常用于VR三维动画制作的游戏引擎，具有强大的建模、动画和渲染功能。
4.虚拟现实设备：包括头盔、手柄等虚拟现实设备，用于将虚拟环境呈现给用户，并进行交互。
3d动画的特点有哪些
3d动画的特点有哪些3d动画的特点有哪些三维动画又称3D动画，随着计算机软硬件技术的发展而产生的一新兴技术。
下面是店铺给大家整理的3d动画的特点简介，希望能帮到大家!3d动画的特点相对于实拍广告，三维动画广告有如下特点：能够完成实拍不能完成的镜头怪物史瑞克怪物史瑞克制作不受天气季节等因素影响对制作人员的技术要求较高可修改性较强，质量要求更易受到控制实拍成本过高的镜头可通过三维动画实现以降低成本实拍有危险性的镜头可通过三维动画完成无法重现的镜头可通过三维动画来模拟完成能够对所表现的产品起到美化作用制作周期相对较长三维动画广告的制作成本，与制作的复杂程度和所要求的真实程度成正比，并呈指数增长。
画面表现力没有摄影设备的物理限制，可以将三维动画虚拟世界中的摄影机看作是理想的电影摄影机，而制作人员相当于导演、摄影师、灯光师、美工、布景，其最终画面效果的好坏与否仅取决于制作人员的水平、经验和艺术修养，以及三维动画软件及硬件的技术局限。
三维动画技术虽然入门门槛较低，但要精通并熟练运用却需多年不懈的努力，同时还要随着软件的发展不断学习新的技术。
它在所有影视广告制作形式中技术含量是最高的。
由于三维动画技术技术的复杂性，最优秀的3D设计师也不大可能精通三维动画的所有方面。
三维动画制作是一件艺术和技术紧密结合的工作。
在制作过程中，一方面要在技术上充分实现广告创意的要求，另一方面，还要在画面色调、构图、明暗、镜头设计组接、节奏把握等方面进行艺术的再创造。
与平面设计相比，三维动画多了时间和空间的概念，它需要借鉴平面设计的一些法则，但更多是要按影视艺术的规律来进行创作。
3d动画的制作步骤动画制作是一个非常繁琐而吃重的工作，分工极为细致。
通常分为前期制作、中期制作、后期制作等。
前期制作又包括了企划、作品设定、资金募集等;制作包括了分镜、原画、中间画、动画、上色、背景作画、摄影、配音、录音等;后期制作包括剪接、特效、字幕、合成、试映等。
VR科普：3D视频与VR视频有什么区别？
VR科普：3D视频与VR视频有什么区别？从这几期科普文同学们的回复来看，大家似乎对3D和VR并不能很好的区分，有部分同学甚至将两者等同了起来。
我就想这个东西很简单啊，怎么会不知道呢。
因此我特意问了一下部门的同事这个问题，然而空气突然间的安静让我俩都很尴尬。
今天呢，我们就来解决这个疑惑，聊聊两者的差别。
在详述两者差别之前，要先给同学补充一个知识点，就是“人是如何分辨远近的”。
人之所以可以分辨远近，是依靠两只眼睛的视差。
我们双眼分开的距离大致都在5 公分左右，这也就意味着除了看正前方以外，看任何一样东西，双眼的角度都不同。
虽然这个差距很小，但经视网膜传到大脑里，大脑就用这微小的差距，根据公式进行了一波计算。
得出结论之后，就使大脑产生了景深的立体感，整个过程也叫做“偏光原理”。
我们之所以花一定的篇幅去介绍人如何判断远近，是由于VR 和 3D 的显示原理正是应用到该结论，但两者在实现方式上有差异。
3D 电影是把左右眼对应的图像加不同的偏振光，然后重叠在一起，通过屏幕播放出来。
所以大家裸眼观看的时候是模糊的，必须佩戴上对应于左右眼的偏振光眼镜，使左眼看到左眼图像，右眼看到右眼图像。
而VR呢，它的做法要简单直接许多，它就为左右眼提供了具有视差的两组图像，从而形成立体感。
这也正是为什么大家不用 VR 设备观看时，看到的是一个分屏的效果。
那么除了实现方式不同，两者还有什么差异呢？是体验或者说是交互。
这是最明显也是大家最容易忽略的地方。
尽管两者给予用户的都是具体立体视觉的感受，但VR强调的是沉浸感，强调的是用户身临其境。
这句话听起来很抽象，我们换个角度解释一下。
3D电影你所能看到的一切，都是导演想让你看到的，某种角度而言甚至可以认为你也在按导演的剧本在走。
但是 VR 就不一样，你在体验中所看到的一切都是你自己决定的。
比如李雷和韩梅梅两个同学约会一起去看一个 VR 视频。
李雷同学，男的嘛，大家都懂，盯着女主角的胸啊，大腿看了好久。
虚拟现实技术考试题及答案
虚拟现实技术试题（一）1、虚拟现实是一种高端人机接口，包括通过视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等多种感觉通道的实时模拟和实时交互。
2、虚拟现实与通常CAD系统所产生的模型以及传统的三维动画是不一样的。
3、虚拟现实技术应该具备的三个特征:Immersion(沉浸) Interaction(交互) Imagination(想象)4、一个典型的虚拟现实系统的组成主要由头盔显示设备\多传感器组\力反馈装置5、从虚拟现实技术的相关概念可以看出，虚拟现实技术在人机交互方面有了很大的改进。
常被称之为“基于自然的人机界面”计算机综合技术，是一个发展前景非常广阔的新技术。
6、根据虚拟现实对“沉浸性”程度和交互程度的不同，可把虚拟现实系统划分为四种典型类型沉浸式\桌面式\增强式\分布式。
7、有关虚拟现实的输入设备主要分为两类。
三维位置跟踪器8、在虚拟现实系统的输入设部分，基于自然交互设备主要有力反馈设备\数据手套\三维鼠标.9、三维定位跟踪设备是虚拟现实系统中关键设备之一，一般要跟踪参与对象的宽度、高度、深度、俯仰角(pitch)、转动角(yaw)和偏转角（roll）,我们称为6自由度（6DOF）。
10、空间位置跟踪技术有多种，常见的跟踪系统有机械跟踪器\电磁跟踪器\超声波跟踪器\惯性跟踪器\光学跟踪器。
11、所谓力反馈，是运用先进的技术手段将虚拟物体的空间无能运动转变成物理设备的机械运动，使用户能够体验到真实的力度感和方向感，从而提供一个崭新的人机交互界面。
该项技术最早应用于尖端医学和军事领域。
12、立体显示技术是虚拟现实系统的一种极为重要的支撑技术。
要实现立体的显示。
现已有多种方法与手段进行实现。
主要有互补色\偏振光\时分式\光栅式\真三维显示 .12、正是由于人类两眼的视差，使人的大脑能将两眼所得到的细微差别的图像进行融合，从而在大脑中产生有空间感的立体物体视觉。
13、HMD（Head_Mounted_Display）,头盔式显示器，主要组成是显示元件\ 光学系统14、洞穴式立体显示装置（CAVE Computer Automatic Virtual Enviroment）系统是一套基于高端计算机的多面式的房间式立体投影解决方案,CAVE主要组成由高性能图形工作站\投影设备\跟踪系统\声音系统。
虚拟现实原理与实践_中国传媒大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
虚拟现实原理与实践_中国传媒大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.IBMR（例如全景图）的技术过程可以表达为如下三个步骤：参考答案:离散视点采样；基于采样图像进行场景建模；任意视点的重采样2.当前的图形流水线最初是在哪个图形库中提出的？参考答案:OpenGL3.环境映射、天空球等技术都与全景图技术有密切关系。
参考答案:正确4.全景图非常适合在VR头盔中展示。
参考答案:正确5.最常用的三维模型表示方法是什么？参考答案:将模型表示为多边形面片（Polygons）的集合，也称边界表示法6.光照明模型中最基本的三种光照成分的名称为：参考答案:Diffuse reflection, Specular reflection, Ambient light7.1994年，在PC机中出现了显卡，当时就将图形流水线完全移植到了显卡中实现。
参考答案:错误8.Phong光照明模型无法有效模拟间接光照效果。
参考答案:正确9.材质纹理中只能用来记录物体表面的颜色或者凹凸信息。
参考答案:错误10.感知设备也被称为（）；跟踪设备也被称为（）。
参考答案:输出设备；输入设备11.虚拟现实的3I特性指:（）参考答案:沉浸感（Immersion），交互性（Interaction），构想性（Imagination）12.VR头盔主要用于给人提供三维沉浸感体验，因此其是一种重要的VR感知设备，而非跟踪设备。
参考答案:错误13.本课程所讲述的VR的概念性体系结构包括哪几个部分？参考答案:人；虚拟环境；VR的人机接口（包括感知设备和跟踪设备）14.虚拟现实与三维景观动画的主要区别在于：三维景观动画是预先渲染好的，没有互动性。
参考答案:正确15.空间划分技术有利于提升场景剔除和碰撞检测的效率。
参考答案:正确16.烘焙技术可使绘制过程在时间效率和空间损耗上都获得优势。
参考答案:错误17.三维虚拟场景构建中的三项关键技术为：参考答案:建模；渲染；动画18.以下四个选项中，哪一项中的所有软件都属于虚拟现实引擎/游戏引擎：参考答案:OSG；Unity；Vega19.VRML是90年代中期就提出的一种能够在浏览器端运行的构建三维虚拟空间的语言格式。
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一、定义不同：
1.虚拟现实：
虚拟和现实相互结合的技术，虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术于一体，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。
2.三维动画：
又称3D动画，它不受时间、空间、地点、条件、对象的限制，运用各种表现形式把复杂、抽象的节目内容、科学原理、抽象概念等用集中、简化、形象、生动的形式表现出来。
二、特点不同：
1.虚拟现实：
虚拟现实的特点包括沉浸性、交互性、多感知性、构想性、自主性，最大的特点是使用户沉浸到该环境中。
2.三维动画：
三维动画特点包括精确性、真实性和可操作性，但相对虚拟现实，交互性和沉浸性较低。
拟现实技术就是利用现实生活中的数据，通过计算机技术产生的电子信号，将其与各种输出设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象，这些现象可以是现实中真真切切的物体，也可以是我们肉眼所看不到的物质。
虚拟现实技术受到了越来越多人的认可，用户可以在虚拟现实世界体验到最真实的感受，其模拟环境的真实性与现实世界难辨真假，让人有种身临其境的感觉。
而三维动画通常是用于广告和电影电视剧的特效制作（如爆炸、烟雾、下雨、光效等）、特技（撞车、变形、虚幻场景或角色等）、广告产品展示、片头飞字等等。