基于虚拟现实技术重构犯罪现场(1)

浅谈虚拟现实技术在教育领域的应用

浅谈虚拟现实技术在教育领域的应用 东北师范大学计算机学院 2014级教育技术系王鹏 2014012016【摘要】本文旨在简要介绍虚拟现实技术（含增强现实等分支技术）的定义及其发展现状，通过理论陈述、历史发展及部分实例进行分析，着手于软硬件两方面，结合其他领域中已有的优秀实例，对虚拟现实技术在教育领域的应用提出部分建议。 【关键词】虚拟现实增强现实三维技术教育软件开发 现代社会的电子信息技术自从计算机诞生以来就得到了飞速发展，人们不满足于二维平面等级的人机交互界面，开发了一系列帮助人们进行多元化人机交互的辅助工具。输入设备从最传统的键盘、鼠标，发展到今天的触摸板、眼球测位仪、语音识别，输出设备也从简单的显示屏、扬声器发展出各种形态。在硬件设备进化的同时，人机交互的“内容”即软件与信息层面也发生着急速变化。从最初的二进制数字到后来的命令提示符字符串，再到后来的桌面化操作系统及多媒体声像，时至今日人们已经掌握了足够顶层的技术以使用计算机来模拟日常所见的真实场景，而这种技术的代表作之一、同样也是未来信息技术领域最有发展前景的技术之一，就是虚拟现实技术。 一虚拟现实综述 虚拟现实（Virtual Reality，后文或简称VR）的定义目前为止依然众说纷纭，笔者较为认可的定义如下：一种可供创建并体验高度拟真的虚拟世界的计算机仿真系统。用来实现VR系统的技术被称为VR技术。何谓高度仿真呢？目前为止在技术层面能达到的、符合人们日常生活中实际体验的标准包括如下几个方面： 1 真实性 真实性是VR技术的主要目标。VR旨在用计算机构建真实世界以让用户获得拟真体验，生成的虚拟物件一般要高度仿照真实世界的尺寸、材质等，能够做到静物的“以假乱真”，相应的运动规律也要按照真实世界设置参数，如重力加速度或化学反应速率等，使得它们在变化时看起来仍不失真。 2 交互性 一般来说，交互性是指用户对虚拟世界中物体的可操作程度，和从自然环境中得到信息反馈的程度。计算机系统中生成的虚拟世界不可能仅接受工作人员输入的基本建模参数，也应当接受来自用户的实时输入信息，并给出相应的反馈。例如，用户可以通过特殊的控制器（如摇杆、特制键盘）、体感装置（如传感服、眼球测位仪）以及语音等向系统发送指令，相应地也就要求系统为用户提供多元化的输入接口，输入模式也应当尽可能贴近人类的自然活动。 3 沉浸性 沉浸性是指，用户在体验虚拟世界的时候，不光要体验到场景及运动规律的真实感，也应当同时意识到自己能够沉浸到虚拟世界中，而非一个世界之外的控制者、操作者。理想的VR系统应当以用户为第一视角构建，并能让用户产生真假难辨的感觉。

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)。交互性主要是指参与者通过使用专门输入和输出设备，用人类的自然技能实现对模拟环境的考察与操作的程度。沉浸感是虚拟现实最主要的技术特征，它是指参与者在纯自然的状态下，借助交互设备和自身的感知觉系统，对虚拟环境的投入程度。构想性是指借助虚拟现实技术，使抽象概念具像化的程度。另外还有多感知性(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。 所以，“3I＋M”就是虚拟现实系统的基本特征。 自1968年Ivan Sutherland发表一篇名为“The Ultimate Display”的论文至今，虚拟现实技术已经伴随着计算机技术的进步得到长足的发展。如今，众多的设备可被用于虚拟现实，包括头戴式显示器、数据手套、动作捕捉系统等[1]。虚拟现实技术已经在诸如建筑设计、军事仿真、虚拟制造、游戏娱乐、医学等领域得到广泛的应用。在教育、心理学、环保、文化艺术领域，虚拟现实技术也得到越来越多的关注[2]。 二．虚拟现实涉及的关键技术[3] 虚拟现实的关键技术主要包括：动态环境建模技术，实时三维图形生成技术，立体显示和传感器技术，应用系统开发工具，系统集成技术，实时三维计算机图形技术，广角立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术，触觉、力觉反馈技术，立体声、语音输入输出技术。 动态环境建模技术：虚拟环境的建立是VR系统的核心内容，目的就是获取实际环境的三维数据，并根据应用的需要建立相应的虚拟环境模型。 实时三维图形生成技术：三维图形的生成技术已经较为成熟，那么关键就是“实时”生成。为了达到实时的目的，至少保证图形的刷新频率不低于15帧/秒，最好高于30帧/秒。

虚拟现实技术的历史与发展

虚拟现实技术的历史与发展 摘要：虚拟现实技术作为一种综合多种科学技术的计算机领域新技术,已经涉及众多研究和应用领域,被认为是21世纪重要的发展学科以及影响人们生活的重要技术之一。本文介绍了虚拟现实技术的概念、特性以及发展历史和发展趋势，并对虚拟现实技术的应用前景进行展望。 关键词：虚拟现实技术发展历史发展趋势 一、虚拟现实的概念和特性 虚拟现实(Virtual Reality，又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物[1]。虚拟现实技术作为一种新的技术，主要有三个特性，分别是沉浸性、交互性和构想性。 1.沉浸性，是指利用计算机产生的三维立体图像，让人置身于一种虚拟环境中，就像在真实的客观世界中一样，能给人一种身临其境的感觉。 2.交互性，在计算机生成的这种虚拟环境中，人们可以利用一些传感设备进行交互，感觉就像是在真实客观世界中一样，比如：当用户用手去抓取虚拟环境中的物体时，手就有握东西的感觉，而且可感觉到物体的重量。 3.构想性，虚拟环境可使用户沉浸其中并且获取新的知识，提高感性和理性认识，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。 二、虚拟现实技术的发展历程 虚拟现实技术演变发展史大体上可以分为四个阶段：1963 年以前，蕴涵虚拟现实技术思想的第一阶段；1963年~1972 年，虚拟现实技术的萌芽阶段；1973 年~1989 年，虚拟现实技术概念和理论产生的初步阶段；1990 年至今，虚拟现实技术理论的完善和应用阶段。 第一阶段：虚拟现实技术的前身。虚拟现实技术是对生物在自然环境中的感官和动作等行为的一种模拟交互技术，它与仿真技术的发展是息息相关的。中国古代战国时期的风筝，就是模拟飞行动物和人之间互动的大自然场景，风筝的拟声、拟真、互动的行为是仿真技术在中国的早期应用，它也是中国古代人试验飞行器模型的最早发明。西方人利用中国古代风筝原理发明了飞机，发明家Edwin A. Link 发明了飞行模拟器，让操作者能有乘坐真正飞机的感觉。1962 年，Morton Heilig的“全传感仿真器”的发明，就蕴涵了虚拟现实技术的思想理论。这三个较典型的发明，都蕴涵了虚拟现实技术的思想，是虚拟现实技术的前身。 第二阶段：虚拟现实技术的萌芽阶段。1968 年美国计算机图形学之父Ivan Sutherlan 开发了第一个计算机图形驱动的头盔显示器HMD 及头部位置跟踪系统，是虚拟现实技术发展史上一个重要的里程碑。此阶段也是虚拟现实技术的探索阶段，为虚拟现实技术的基本思想产生和理论发展奠定了基础。 第三阶段：虚拟现实技术概念和理论产生的初步阶段。这一时期出现了VIDEOPLACE 与VIEW两个比较典型的虚拟现实系统。由M.W.Krueger 设计的VIDEOPLACE系统，将产生一个虚拟图形环境，使参与者的图像投影能实时地响应参与者的活动。由M.MGreevy 领导完成的VIEW 系统，在装备了数据手套和头部跟踪器后，通过语言、手势等交互方式，形成虚拟现实系统。 第四阶段：虚拟现实技术理论的完善和应用阶段。在这一阶段虚拟现实技术从研究型阶段转向为应用型阶段，广泛运用到了科研、航空、医学、军事等人类生活的各个领域中，如美军开发的空军任务支援系统和海军特种作战部队计划和演习系统，对虚拟的军事演习也能达到

浅谈我对于虚拟现实的理解

浅谈我对于虚拟现实的理解 我觉得我一直以来对虚拟现实的理解都很浅薄，通过那一天老师的引导之后，我又去在互联网上查阅了各种资料详细了解了一下什么是虚拟现实，让我终于对宏大的虚拟现实的世界有了一定的了解。下面我就简单的谈一谈我现在的了解。 我之前感兴趣买过一个暴风墨镜，想了解一下vr，体验一下虚拟现实是一种怎样的感觉。刚刚开始用的时候感觉特别新奇特别好玩，这个小小的设备给我带来了前所未有的体验，首先画面的代入感就很强，屏幕中的各个东西有了层次感，其次它还会随着我头部的转动而改变视角，仿佛就像真的一样。但是玩了一阵新奇感过去之后，我就没玩过了，第一是因为还是虚拟感不是特别强烈，而且会有眩晕感。这就是我对于虚拟现实的全部接触了。 互联网上对虚拟现实给出的定义是这样的：虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。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。通俗点说就是用计算机模拟现实，尽量达到到达以假乱真的效果。 虚拟现实的技术特点：VR艺术是伴随着“虚拟现实时代”的来临应运而生的一种新兴而独立的艺术门类，在《虚拟现实艺术：形而上的终极再创造》一文中，关于VR 艺术有如下的定义：“以虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等人工智能技术作为媒介手段加以运用的艺术形式，我们称之为虚拟现实艺术，简称VR艺术。该艺术形式的主要特点是超文本性和交互性。” “作为现代科技前沿的综合体现，VR艺术是通过人机界面对复杂数据进行可视化操作与交互的一种新的艺术语言形式，它吸引艺术家的重要之处，在于艺术思维与科技工具的密切交融和二者深层渗透所产生的全新的认知体验。与传统视窗操作下的新媒体艺术相比，交互性和扩展的人机对话，是VR艺术呈现其独特优势的关键所在。从整体意义上说，VR艺术是以新型人机对话为基础的交互性的艺术形式，其最大优势在于建构作品与参与者的对话，通过对话揭示意义生成的过程。 艺术家通过对VR、AR等技术的应用，可以采用更为自然的人机交互手段控制作品的形式，塑造出更具沉浸感的艺术环境和现实情况下不能实现的梦想，并赋予创造的过程以新的含义。如具有VR性质的交互装置系统可以设置观众穿越多重感官的交互通道以及穿越装置的过程，艺术家可以借助软件和硬件的顺畅配合来促进参与者与作品之间的沟通与反馈，创造良好的参与性和可操控性；也可以通过视频界面进行动作捕捉，储存访问者的行为片段，以保持参与者的意识增强性为基础，同步放映增强效果和重新塑造、处理过的影像；通过增强现实、混合现实等形式，将数字世界和真实世界结合在一起，观众可以通过自身动作控制投影的文本，如数据手套可以提供力的反馈，可移动的场景、360度旋转的球体空间不仅增强了作品的沉浸感，而且可以使观众进入作品的内部，操纵它、观察它的过程，甚至赋予观众参与再创造的机会。” 我通过查阅资料得知，虚拟现实的应用领域有如下的方面。 娱乐业，如果游戏没有成为虚拟现实技术的主要用途，那么必定非娱乐业莫属。电影院的观众已经在享受3D电影了，但是有了类似Oculus Cinema的app，观众可以更加

《多媒体技术应用》模拟试题(三)

《多媒体技术应用》模拟测试卷（三） 测试时间：90分钟满分：100分 说明：本卷单项选择题共40小题，每小题1分，共40分；填空题共7题，每空1分，共10分；判断题10题，每小题1分，共10分；分析题2题，每小题10分，共20分；操作题20分。全卷100分，测试时间为90分钟。 一、单项选择题（本大题共40题，每小题1分，共40分） 1．多媒体技术中的“多媒体”，可以认为是（）。 A. 磁带、磁盘、光盘等实体 B. 文字、图形、图像、声音、动画、视频等载体 C. 多媒体计算机、手机等设备 D. 互联网、Photoshop 2．用二进制数字序列表示声音，是现代信息技术处理和传递声音信号的前提。因此，一段5分钟的音乐，采样频率为44.1KHz，量化位数为16位，单声道，存储空间大约为（）。 A. 10MB B．20MB C．30MB D.27MB 3．下列说法中正确的是（）。 （1）图像是由一些排成行列的像素组成的，也称为位图图像 （2）图形是由一些排成行列的像素组成的，也称为矢量图形 （3）图形文件中记录图中所包含的基本图形的大小和形状等信息，数据量较小 （4）对位图图像进行缩放会出现锯齿状 A．（1）（3）（4） B.（1）（2）（4） C．（1）（3） D.（2）（4） 4．扫描仪可完全实现下列哪个功能？（）。 A. 将照片扫描成数字图像 B. 图像编辑处理 C. 图像中文字的识别 D. 将图像打印成照片 5．计算机存储信息的文件格式有多种，“.doc”格式的文件是用于存储( )信息的。 A. 文本 B. 图片 C. 声音 D. 视频 6．张老师存有1000张分辨率为1024×768的真彩色 (32位BMP格式)的珍贵图片，他想将这些图片刻录到光盘上，假设每张光盘可以存放600MB的信息，张老师需要光盘大约（）张。

虚拟现实技术的应用研究

虚拟现实技术的应用研究 来源:毕业论文网 摘要：随着计算机技术的迅猛发展，虚拟现实技术的应用日趋广泛和深入。基于此，本文 将深入浅出地对虚拟现实技术的定义、应用领域、未来的发展前景和存在的问题进行介绍，重点阐述虚拟现实技术的应用领域以及相关研究，以期使读者对于虚拟现实有一个相对明 晰的认知。本文内容介绍：在第2部分会对虚拟现实技术进行简单介绍;第3部分将部分应用虚拟现实技术的领域进行介绍;第4部分描述虚拟现实技术研究现状和前景;在第5部分 对全文进行总结。 关键词：虚拟现实技术研究现状虚拟现实应用虚拟现实发展前景 一、引言 虚拟现实对于很多人来讲还是一个比较新的词汇，也可能你听说过，但并不了解，只 是认为佩戴显示设备，观看虚拟出来的内容，有身临其境之感，以为这就是虚拟现实技术。不尽然，那虚拟现实技术究竟指什么呢?本文将为读者解决这个困惑。 二、虚拟现实技术简介 2.1什么是虚拟现实技术 虚拟现实技术即虚拟现实。虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)是近年来出现的高 新技术。从本质上来说，虚拟现实是一种先进的计算机用户接口，它通过给用户同时提供视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段，因此具有多感知性、存在感、交互性、自主性等重要特征。虚拟现实技术并不是一项单一的技术，而是多种技术综合后产生的，其核心的关键技术主要有动态环境建模技术、立体显示和传感器技术、系统开发工具 应用技术、实时三维图形生成技术、系统集成技术等五大项。 2.2虚拟现实技术特征 虚拟现实技术主要有四个特征：(1)沉浸性：主要是指让计算机产生一种虚拟的环境，让参与到其中的人有一种和现实世界一样的感觉，就如身临其境一般。(2)交互性：主要是指用户对计算机模拟出的虚拟环境中的物体具有可操作性和从虚拟环境中的物体上得到的 反馈。(3)想象力：主要是指虚拟现实技术它具有很广阔的想象空间，不仅可以模拟出现实存在的世界，而且还可以模拟出不存在的环境。(4)多感知性：主要是指这项技术不仅能够让我们感受到视觉和听觉这两种一般计算机就可以给我们提供的感觉外，还可以给我们提 供触觉、味觉等一般计算机难以模拟出的感觉。 三、虚拟现实技术的应用领域 虚拟现实技术在很多领域内均有比较理想的应用，如教育与培训、娱乐与艺术、医学、军事、商业等领域，下面我们将就其中几个比较典型的应用领域展开叙述。 3.1教育与培训

虚拟现实技术在教育中应用的优势与挑战

虚拟现实技术在教育中应用的优势与挑战作者：范安琪袁玖根 来源：《发明与创新（职业教育）》 2019年第4期 范安琪袁玖根 （江西科技师范大学，江西南昌330038） 摘要：如今科技发展的越来越迅速，教育随着科技的发展也不断有新的教学媒体的出现。在多媒体技术后，虚拟现实技术(Virtual Reality）的出现无疑将对教学产生一定的影响。文 章主要探讨虚拟现实技术在教育教学中应用的优势与挑战。 关键词：虚拟现实技术；教育应用；优势与挑战 虚拟现实是以计算机技术为核心，结合相关科学技术，生成与一定范围真实环境在视、听、触感等方面高度近似的数字化环境，用户借助必要的装备与数字化环境中的对象进行交互作用、相互影响，可以产生亲临对应真实环境的感受和体验。 一、虚拟现实技术在教育中应用的现状 虚拟现实技术在20世纪80年代就开始应用于教育了，当时人们还对这方面的研究给予较 少的关注度。而现在世界上许多发达国家都设立了相关项目，如澳大利亚和新西兰于2009年合作成立的虚拟世界工作组和美国林登实验室的Second Life项目等。我国也有很多研究学者在 探索该技术运用于教学中的应用成果。 二、虚拟现实技术在教育应用中的优势 （一）更好地帮助学生学习知识与技能 运用虚拟现实技术可以在仿真的模拟环境中对知识和技能进行不断地巩固和重复学习训练，学习者将处于一个安全的环境中练习观察到的行为和机会，以促进学习者在高效率的环境下达 到预期的教学目标。采用情景记忆（Episodic Memory），这种包含有关生活经历的信息，如特别引人注目的教学活动。通常很难记住课堂上讨论过的学习内容，但是很容易记住教室的样子、老师的桌子的位置。在虚拟技术课堂上通过现代教育技术，创设生动、逼真的教学情境，使用 虚拟现实头戴式显示设备、手柄或传感手套等交互设备从视觉、听觉和触觉这三方面使学生如 临其境。情境记忆为学习者提供一种模式，使他们能够在此基础上掌握知识，发展能力，形成 感情并生成意义。 （二）个性化的学习环境提升学生学习兴趣 个性化学习环境的设计通过虚拟现实技术可以促进学生心流（Flow）的产生，心流是一种 精神状态的运作，在这种状态下，一个人完全沉浸在他所做的事情中，全神贯注。它包含了在 活动过程中的精神投入和持续的参与，是介于无聊和焦虑之间的理想状态。在传统课堂中很难 实现心流，但是通过虚拟现实技术却可以很好地进行相关教学设计。 游戏化学习就是采用游戏化的方式来学习，它是目前比较新颖的教学理论和教育实践。一 个人对一个事物感兴趣，他就会愿意去尝试，努力去做从而做得更好。那么把这个事物换成学习，当学习也变得有趣时，相信学习者也会学有所成。同样对比传统课堂，虚拟现实技术在这

虚拟现实技术对电商发展的影响

×××××××××××××××××× 学院：经济与管理学院 专业：电子商务 姓名：张浩普 学号：201323060101 指导教师：邢一亭 完成时间：2016年1月10日 二〇一六年一月

目录 问题背景 (2) VR(虚拟现实技术)简介 (3) 技术简介 (3) 技术现状 (4) VR对电商发展的影响 (5) 新的电商平台 (5) 对电商下市场的影响 (6) VR的附属产品所带来的影响概述 (7) VR应用电商所面临的问题 (8) 总结 (9) 主要参考文献 (10)

问题背景 在2013年第一代 Oculus Rift的开发者大会上，所有的与会者都看到了一个充满潜力的虚拟现实平台。在上世纪六十年代VR技术就已经开始萌芽，限于技术限制，始终只是在军方和医药的领域的前沿应用，而现在，在互联网、智能平台迸发的年代，科技厂商们重新拾起虚拟现实的概念，Oculus Rift等设备便应运而生了。VR技术开始真正的可能步入人们的生活当中。 虚拟现实技术（VR技术）作为一项当今世界的最前沿技术，它的发展可能像是计算机和移动电话一样，从前沿技术，到改变人们生活。2014年Facebook20亿美金收购虚拟现实技术厂商oculus VR，瞬间引爆了人们对于虚拟现实行业的关注，两个月后微软豪掷1.5亿美元买下81项虚拟现实专利。谷歌则连续买下立体声技术团队 Thrive Audio、VR 渲染能力制造商 Skillman& Hackett。此前，谷歌还投资了几支 VR“潜力股”，如神秘的 Magic leap、VR 电影公司 Jaunt、VR 场景公司 AltspaceVR 以及 VR 游戏开发商 Resolution Games。这些科技巨头的举动，似乎在向外界释放一种信号——“虚拟现实”这个曾经只应用在企业和专业领域中的高新技术，或许即将要进入普通人的视线，成为人人都能够体验到的“标准化产品”。百度指数对于关键词“虚拟现实”的观测图如下 百度指数所反映的是关键词的搜索表现，从2013年开始，VR技术就开始步入人们的视线，并在2014年爆发了一次，VR技术在近年来被人们关注的次数逐渐增加。 近两年，国际上的各大科技巨头开始推出自己的VR设备，比如就头显设备来说有Oculus Rift, 索尼Project Morpheus, 三星Gear VR, 谷歌纸板眼镜，游戏

浅谈虚拟现实技术特点教学提纲

浅谈虚拟现实技术特 点

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。 经过3节课的老师的讲解和上网资料的查看，我对虚拟现实技术有了浅显的了解。 一：虚拟现实技术特点: 虚拟现实(VirtualReality)又称灵境技术是利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨显示技术，生成三维逼真的虚拟环境，使用者戴上特殊的头盔、数据手套等传感设备，或利用键盘、鼠标等输入设备，便可以进入虚拟空间，成为虚拟环境的一员，进行实时交互，感知和操作虚拟世界中的各种对象，从而获得身临其境的感受和体会。 虚拟现实技术具有以下五个主要特征： （1）沉浸性使之所创造的虚拟环境能使学生产生“身临其境”感觉，使其相信在虚拟环境中人也是确实存在的，而且在操作过程中它可以自始至终的发挥作用，就像真正的客观世界一样。 （2）交互性是在虚拟环境中，学生如同在真实的环境中一样与虚拟环境中的任务、事物发生交互关系，其中学生是交互的主体，虚拟对象是交互的客体，主体和客体之间的交互是全方位的。 （3）构想性是虚拟现实是要能启发人的创造性的活动，不仅要能使沉浸于此环境中的学生获取新的指示，提高感性和理性认识，而且要能使学生产生新的构思。

（4）动作性是指学生能以客观世界的实际动作或以人类实际的方式来操作虚拟系统，让学生感觉到他面对的是一个真实的环境。 （5）自主性是虚拟世界中物体可按各自的模型和规则自主运动。 二：虚拟现实技术组成和分类: 1 ：虚拟现实系统的组成 用户通过头盔、手套和话筒等输入设备为计算机提供输入信号，虚拟现实软件收到输入信号后加以解释，然后对虚拟环境数据库进行必要更新，调整当前虚拟环境视图，并将这一新视图及其它信息如声音立即传送给输出设备，以便用户及时看到效果。 系统由输入部分、输出部分、虚拟环境数据库、虚拟现实软件组成。 2：虚拟现实系统的分类 虚拟现实系统按照不同的标准有不同的分类，通常分为以下四类：（1）桌面虚拟现实系统(Desktop VR) （2）沉浸式虚拟现实系统(Immersive VR) （3）分布式虚拟现实系统(Distributed VR) （4）增强式虚拟现实系统(Augmented Reality AR) 2.1桌面虚拟现实系统（简称PCVR） 桌面虚拟现实系统是一套基于普通PC平台的小型虚拟现实系统。利用中低端图形工作站及立体显示器，产生虚拟场景，参与者使用位置跟踪器、数据手套、力反馈器、三维鼠标、或其它手控输入设备，实现虚拟现实技术的重要技术特征：多感知性、沉浸感、交互性、真实性。

虚拟现实技术及应用

虚拟现实技术及应用 Virtual Reality Technology and Application 课程编号：30420132 学分数：2 开课单位：计算机技术与自动化学院 课内总时数：40（其中实验14学时） 任课教师姓名及职称：张大坤教授、刘坤良讲师 开课学期：第2学期教学方式：讲授＋实践 一、教学要求及目的 本课程是介绍计算机学科前沿技术的一门任选课。着重介绍20世纪90年代末兴起的虚拟现实技术的发展概况，并讲述最有影响力的基于Internet的虚拟现实建模语言VRML，使学生能采用VRML语言创建一个多彩的三维虚拟世界。 二、课程的主要内容 1．虚拟现实技术概论 人机交互技术的历史与发展 虚拟现实技术的基本概念 虚拟现实系统的分类 虚拟现实技术的主要应用领域 2．实现VR系统的三维交互设备 VR的三维跟踪传感设备 VR的立体显示设备 手数字化设备 其他交互设备 3．实现VR系统的相关技术 实时显示处理技术 三维虚拟声音 触摸和力反馈技术 三维建模技术 4．虚拟现实建模语言VRML基础知识 VRML语言简介 VRML的编辑器和浏览器 VRML的基础知识 VRML基本的节点介绍

5．设计VRML的虚拟世界 设计故事梗概 创建构件 传感器、事件及路由 动画和脚本 修改与调试 6．实践环节 实验1：VRML编程环境及简单形体创建 实验2：简单的虚拟场景的搭建 实验3：在虚拟场景中实现动态效果 实验4：创建一个实时漫游的虚拟场景 综合测试（考核） 三、教材及主要参考书 1、虚拟现实系统，张茂军，科学出版社，2001 2、虚拟现实技术，申蔚等，北京希望电子出版社，2002，9 四、预修课程 计算机图形学、多媒体技术 五、适用专业、范围 计算机应用技术专业、计算机软件与理论专业

浅析虚拟现实技术

浅析虚拟现实技术应用与未来发展 摘要虚拟现实技术(Virtual Reality，简称VR)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。本文主要探讨了虚拟现实技术发展历史、当下应用及未来发展展望。 关键字虚拟现实技术历史发展未来趋势应用局限性 虚拟现实技术(Virtual Reality，简称VR)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物【1】。近几年，虚拟现实技术发展迅速，在航空航天、船舶建造与设计、军事模拟、机械工程、先进制造、城市规划、地理信息系统、医学生物等领域中发挥了巨大作用，与网络、多媒体技术并称为2l世纪最具应用前景的三大技术。 一、虚拟现实技术特点简析。 虚拟现实技术涉及计算机图形学、数字图像处理技术、多媒体技术、网络技术、人工智能等等，主要是实时三维计算机图形技术，广角（宽视野）立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术，以及触觉/力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等的综合。 而虚拟现实技术的三大主要特点则分别是由上述技术组合实现的。 1、沉浸性。 沉浸性是指虚拟现实技术所创造的虚拟环境能使体验者产生“身临其境”感觉，使其相信在虚拟环境中人也是确实存在的，而且在操作过程中体验者可以自始至终的发挥作用，就像真正的客观世界一样。 根据人类视觉、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。 2、交互性。 交互性指在虚拟环境中体验者不是被动地感受，而是可以自行改变感受的内容。?体验者是交互的主体，虚拟对象是交互的客体，主体和客体之间的交互是全方位的。 虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎自然的交互，可通过键盘、鼠标、头盔、数据手套等设备进行交互。使用者通过自身的语言、身体运动或动作等自然技能，对虚拟环境中的对象进行触摸或操作。 3、多感知性。 多感知性是指除了一般计算机所具有的视觉感知外 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。 虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置，因此，使用者在虚拟环境中可获得多种感知，亲身体验交互操作的反应与感受。 二、虚拟现实技术发展历史

多媒体技术及其特征

多媒体技术及其特征 授课者：侯杰洲 教学目标 一、课程目标 1．能够说出多媒体技术的现状与发展趋势，关注多媒体技术对人们的学习、工作、生活的影响。 2. 通过调查和案例分析，了解多媒体技术在数字化信息环境中的普遍性。 3. 通过网络浏览、使用多媒体软件或阅读相关资料，体验和认识利用多媒体技术呈现信息、交流思想的生动性和有效性。 二、学习目标 1.知识与技能 理解多媒体技术、多媒体系统的含义；了解多媒体技术的基本特征；理解并掌握多媒体系统的构成；了解多媒体技术的产生和发展。 2.过程与方法 通过作品分析，培养学生的分析能力、综合能力。 3.情感态度与价值观 通过选用有教育意义的多媒体作品，渗透德育教育，培养学生良好的品质。 重点与难点 1.重点 (1)了解多媒体技术及其特征。 (2)了解多媒体技术的发展趋势。 (3)理解并掌握多媒体系统的构成。 2.难点 理解多媒体、多媒体技术、多媒体系统的含义。 教学时间 1 课时。 教学过程 一、教学情景 导入情景一：让学生欣赏以网页、动画、幻灯片等形式的作品，让他们找出这几个作品的共同点。 【突出多媒体技术的集成性和交互性】 (以“飞天”为例) 导入情景二：展示视频：“杨利伟与曹刚川太空连线”。提问：（ 1 ）这是什么作品？ 二、教学任务 任务一：了解多媒体技术的多样性和非线性。 访问互联网上的多媒体作品，了解多媒体技术的多样性和非线性。

参考网站： 宇风多媒体 5D 多媒体 奥古多媒体 视觉中国 任务二：上网搜集 以小组合作方式，分工共同完成下列主题。 上网搜集下列主题内容，并摘录下来，整理结果。 (1)什么是多媒体技术？ (2)常用的多媒体工具有哪些？ (3)什么是多媒体技术的多样性和非线性？举例说明。 (4)多媒体技术有哪些特征？ 参考网址： /teacher/duomeiti/about/jichu/200103/010310.html 任务三：上网查找资料，完成下表。 任务四：上网观看虚拟现实作品，体会虚拟现实的特点，完成下表。

浅谈虚拟现实技术

浅谈虚拟现实技术 发表时间：2018-10-09T11:25:10.320Z 来源：《防护工程》2018年第12期作者：袁野帅明方高子昂刘晓宇指导老师 [导读] 它和其它很多信息技术一样，当专家还未把它的理论和技术探讨得十分清楚时，它已渗透到科学、技术、工程、医学、文化、娱乐的各个领域，并受到极大的关注。鉴于此，本文就虚拟现实技术展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。 袁野帅明方高子昂刘晓宇指导老师 沈阳城市学院大学生创新创业训练项目辽宁沈阳 110000 摘要：作为尖端科技，虚拟现实集成计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机生成的高技术模拟系统。因为虚拟现实技术的特点，它可以渗透到我们工作和生活的每个角落，所以虚拟现实技术对人类社会意义是非常大的。正因如此，它和其它很多信息技术一样，当专家还未把它的理论和技术探讨得十分清楚时，它已渗透到科学、技术、工程、医学、文化、娱乐的各个领域，并受到极大的关注。鉴于此，本文就虚拟现实技术展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。 关键词：虚拟现实技术；特征；类型 1、虚拟现实的基本特征及类型 1.1、基本特征 虚拟现实的模拟具有“交互”和“沉浸”两种基本特征，它把视觉、听觉、动作等多维信息技术进行合成，是一种可以创建和体验虚拟环境的计算机系统技术.具体来说，虚拟现实有四种基本特征： （1）多感知性 多感知性是指虚拟现实系统应该具有人所具有的多种感知功能，如视觉、听觉、力觉、触觉、味觉、运动感知等。 （2）临境或沉浸感. 临境是一种用户存在于虚拟环境中的临场感，是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度.理想的虚拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。 （3）自主性 自主性是指虚拟环境中某些对象依据物理定律运动的程度.例如当物体受到外力的作用时，物体的运动状态会发生改变等。 （4）实时交互性 实时交互性是指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境中得到反馈的自然程度及实时性。 2、虚拟现实系统的基本类型 按照所使用的软硬件设备，可以把虚拟现实的应用系统分为以下几类。 （1）最简单的是把个人计算机上的屏幕作为视窗的虚拟现实世界系统，这些系统都是用个人计算机的终端显示器来显示虚拟世界的，所以有时也称为桌上虚拟现实系统。用户可佩戴立体眼镜观看立体图像，也可不佩戴立体眼镜而直接观看全景图像，或者是观看一种虽然不是标准的三维图像，但也有一定的层次效果的“准三维”的图像。 （2）具有沉浸感的沉浸系统。在这些系统中，除了计算机外，还为用户配备了头盔显示器，或做成一个各个方向都安装有显示屏幕的虚拟空间显示器，当用户站在中间时就感受到置身以一个虚拟的空间了。 （3）遥视系统。遥视系统也是一种由计算机生成的可视化世界，但这个可视化世界的图像是根据许多远程传感器所采集到的信息而形成的。例如消防遥视系统就是利用安装在防火区内的各类传感器所采集和传送回来的信息，生成火区的图像和情景。外科医生则是根据安装在探测器上的窥视镜所采集的信息进行手术。 3、虚拟现实技术的应用 3.1、跟踪头部运动的虚拟现实头套 在传统的计算机图形技术中，视场的改变是通过鼠标或键盘来实现的，用户的视觉系统和运动感知系统是分离的，而利用头部跟踪来改变图像的视角，用户的视觉系统和运动感知系统之间就可以联系起来，感觉更逼真。另一个优点是，用户不仅可以通过双目立体视觉去认识环境，而且可以通过头部的运动去观察环境。 在用户与计算机的交互中，键盘和鼠标是目前最常用的工具，但对于三维空间来说，它们都不太适合。在三维空间中因为有六个自由度，我们很难找出比较直观的办法把鼠标的平面运动映射成三维空间的任意运动。现在，已经有一些设备可以提供六个自由度，如3Space 数字化仪和SpaceBall空间球等。另外一些性能比较优异的设备是数据手套和数据衣。 3.2、艺术教育中的应用 作为显示传输信息的媒体，虚拟现实在未来艺术领域所具有的潜在应用能力也是不可低估的。VR所具有的临场参与感与交互能力可以将静态的艺术（如油画、雕刻等）转化为动态的，可以使观赏者更好地欣赏作者的思想艺术。另外，VR提高了艺术表现能力，通过动作捕捉系统采集演员的舞蹈动作和表情，在电脑辅助编排下可以预演演出效果，提高编排效率。 对艺术的潜在应用价值同样适用于教育行业，如在解释一些复杂的系统抽象的概念如量子物理等方面，VR是非常有力的工具，如“虚拟的物理实验室”，用于解释某些物理概念，如位置与速度，力量与位移等。 3.3、生物力学方面的应用 生物力学仿真就是应用力学原理和方法并结合虚拟现实技术，实现对生物体中的力学原理进行虚拟分析与仿真研究。利用虚拟仿真技术研究和表现生物力学，不但可以提高运动物体的真实感，满足运动生物力学专家的计算要求，还可以大大节约研发成本，降低数据分析难度，提高研发效率。这一技术现已广泛应用于外科医学、运动医学、康复医学、人体工学、创伤与防护学等领域。 3.4、工业仿真中的应用 当今世界工业的发展非常迅速，已经发生了翻天覆地的变化，现阶段的工业发展不再是大规模的人海战术，需要的是先进的科学技

虚拟现实技术及其应用

虚拟现实技术及其应用 学号 姓名 班级 内容摘要：虚拟现实技术的发展史，虚拟现实技术的概念，虚拟现实技术的特征，虚拟现实系统的分类，虚拟现实技术的应用领域，虚拟现实技术的研究现状。 关键词：Virtual Realit系统、计算机、交互性、模拟仿真 一、虚拟现实技术的发展史 虚拟现实技术（Virtual Reality）简称VR技术，是20世纪末逐渐兴起的一门综合性信息技术，融合了数字图像处理、计算机图形学、人工智能、多媒体、传感器、网络以及并行处理等多个信息技术分支的最新发展成果。 1929年，Edward Link设计出用于训练飞行员的模拟器 1956年，Morton Heilig开发出多通道仿真体验系统Sensorama 1965年，Ivan Sutherland发表论文“Ultimate Display”（终极的显示） 1968年，Ivan Sutherland研制成功了带跟踪器的头盔式立体显示器（Head Mounted Display，HMD） 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：1984年，NASA Ames研究中心的M.McGreevy 和J. Humphries开发出用于火星探测的虚拟环境视觉显示器；1987年，Jim Humphries设计了双目全方位监视器（BOOM）的最早原型。 1990年，在美国达拉斯召开的Siggraph会议上，明确提出VR技术研究的主要内容包括实时三维图形生成技术、多传感器交互技术和高分辨率显示技术，为VR技术的发展确定了研究方向。 从20世纪90年代开始，VR技术的研究热潮也开始向民间的高科技企业转移。著名的VPL公司开发出第一套传感手套命名为“DataGloves”，第一套HMD 命名为“EyePhones”。 进入21世纪后，VR技术更是进入软件高速发展的时期，一些有代表性的VR软件开发系统不断在发展完善，如MultiGen Vega、OpenSceneGraph、Virtools 等。 二、虚拟现实技术的概念 虚拟现实技术是指利用计算机生成一种模拟环境，并通过多种专用设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。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、触等直观而又自然的实时感知，并使参与者“沉浸”于模拟环境中。 虚拟现实(VirtualReality简称VR)是近年来出现的高新技术。VR是一项综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术传感技术、人工智能等领域。它用计算机生成逼真的三维视听使人作为参与者，通过适当装置自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。VR主要有三方面的含义：第一，虚拟现实是借助于计算机生成逼真的实体，“实体”是对于人的感觉(视听触嗅)而言的。第二，用户可以通过人的自然技能与这个环境交互。自然技能是指人的头部转动眼动手势等其他人体的动作。第三，虚拟现实往往要借助于一些三维设备和传感设备来完成交互操作。 虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。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，并对用户的输入做出实时响应，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、数据手套、三维

多媒体技术与应用(考试要点)

多媒体技术与应用（知识要点） 1．国际电话电报咨询委员会CCITT把媒体分成5类：感觉媒体、表示媒体、表现媒体、存储媒体、传输媒体。 2．声音信号数字化过程包括采样、量化、编码。 3．我们在计算机屏幕显示彩色图像时采用的是RGB模型，而在打印时一般需要转换为CMYK模型。 4．电视信号的标准也称为电视的制式，目前各国的电视制式不尽相同。目前世界上常用的电视制式有中国、欧洲使用的PAL制，美国、日本使用的NTSC制及法国、俄罗斯等国使用的SECAM制。 5．多媒体数据压缩方法根据不同的依据可产生不同的分类，根据信息有无损失可分为：有损压缩、无损压缩。 6．我们所看到的动画，实际上是由若干幅静止图片所组成的。之所以能有动的感觉主要是由人类的视觉残留生理现象所致。 7．流媒体播放方式按照播放模式可分为点播和广播；按照通信方式可分为单播和组播。8．视频图像标准，VCD采用的是MPEG-1标准，DVD采用的是MPEG-2标准。 9．根据系统响应时间长短，VOD系统可分为真点播TVOD和准点播NVOD两类。10．虚拟现实的基本特征包括沉浸感、交互性、想象力。 11．MP3是MPEG-1 Audio Layer3的简称，采用的是一种有损压缩方式。 12．图像分辨率与显示分辨率是两个不同的概念。图像分辨率是确定组成一幅图像的像素数目，而显示分辨率是确定显示图像的区域大小。. 13．视频采集卡不仅提供接口以连接模拟视频设备和计算机，而且具有把模拟信号转换成数字信号的功能。 14．数据压缩技术的理论基础是信息论，解决的主要问题：去掉信息中的冗余。 15．计算机动画的分类方法有多种，根据运动的控制方式可将计算机动画分为计算机辅助动画和计算机生成动画。 16．到目前为止，Internet上使用较多的流媒体技术主要有Real System、Windows Media services和QuickTime，它们是网上流媒体传输系统的3答主流。 17．光盘中最基本的数据存储单元是帧。 18．为解决不同厂家产品的兼容性问题，开发了一个可视电话标准：H.324。该标准现在已被国际电信联盟采纳并作为世界可视电话标准。 19．虚拟现实系统按其交互和浸入程度的不同，可以分为桌面虚拟现实系统、沉浸虚拟现实系统、增强现实虚拟现实系统和分布式虚拟现实系统。 20．多媒体技术的主要特征主要有：多样性、集成性、交互性。 21．多媒体操作系统是多媒体计算机软件系统的核心和基本软件平台。 22．人类能够接受的听觉带宽是从20Hz~20kHz。 23．多媒体通信是继电报、电话、传真之后的第4代通信手段。 24．语音合成简称TTS，是将文本形式的信息转换成自然语音的一种技术。 25．指纹识别和人脸识别都属于生物特征识别技术。 26．JPEG2000支持感兴趣区域编码，能够处理在有些情况下图像中只有一小块区域对用户是有用的，对这些区域采用低压缩比，而其他区域采用高压缩比的情况。 27．GIF是Graphics Interchange Format的英文缩写，该动画格式一直是Internet上应用最广泛的动画格式之一。