虚拟现实技术概述(PPT 41页)
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人们带来建模无法实现的真实感 受
说到虚拟现实，人们最先想到的是3D建模的虚拟仿真 技术，确实在近两年来3D在虚拟现实领域中占有相当大的 地位。游戏、城市规划项目、房地产规划项目中3D的虚拟 效果都成为首选的考虑。
然而目前一种全新的实景虚拟现实技术的出现给虚拟 现实行业带来一股新生的力量。和3D虚拟技术相同的是这 种技术也能使用户自由地在场景中走动，并且可以360度任 意观看各个方向的场景，不过不同的是所看到的都是真实 的场景，而不是虚拟建模的。这项技术在某些程度上已经 可以代替建模的效果。由于是在真实的场景中走动，因此 身临其境的效果就远远超过了建模实现的效果。
1、无需建模，通过实景采集获得的完全真实的场景
FlyVR实景虚拟现实平台是对现实场景的处理和再现，因而 展现的是完全真实的场景。相比于建模得到的虚拟现实效 果，它更加的真实可信，更能使人产生身临其境的感觉。 从而很好地满足了对场景真实程度要求较高的应用（如数 字城市展示、工程验收、犯罪现场信息采集等）。
三、虚拟现实系统一般构成
虚拟世界 虚拟现实软件 计算机 输入设备 输出设备
虚拟世界 VR软件
输入设备
输出设备
常用人机接口设备
四、应用领域
军事及航空 如，SGI虚拟现实系统。无需制造真正的原型试验机即可 获得宝贵的数据。
建筑与汽车业 设计师，通过虚拟现实技术观察他们设计的效果，如外观、 动力性、使用方便性。 用户，可通过虚拟现实技术在设计完成后“进入”大厦漫 游，以便得知大厦各房间的规划、装饰材料的选择等是否 满意。
4.5 虚拟现实技术
主要内容
虚拟现实技术概况 以“桌面虚拟现实系统”为例介绍虚拟现
实系统 虚拟现实技术在教育中的应用
虚拟现实技术概况
一、虚拟现实技术概念
又称临境技术（灵境技术） ，是指用立体 眼镜和传感手套等一系列传感辅助设施来 实现的一种三维现实，人们通过这些设施 以自然的方式（如头的转动、手的运动等） 向计算机送入各种动作信息，并且通过视 觉、听觉以及触觉设施使人们得到 三维的 视觉、听觉及触觉等感觉世界。
医学 医生远程做手术
培训 汽车驾驶模拟训练，大型飞机驾驶模拟
娱乐
虚拟房地产推销
大型工程漫游
光学虚拟实验室
五、虚拟现实系统的发展趋势
图1、杰图FlyVR实景虚拟现实平台
例：实景虚拟现实技术
数虚便 据拟携 手感式 套应三 等头维
盔展 、示 遥硬 控件 手： 柄 gis地图与现实场景的互动结合给 、
有关虚拟现实技术的研究。如，1984年，NASA Ames研究中心虚拟行星探测实验室将火星探测器发回的 数据输入计算机，为地面研究人员构造了火星表面的三维 虚拟环境。 90年代，计算机软硬件的发展为虚拟现实系统的发展打 下了的基础。1993年11月，宇航员利用虚拟现实系统 成功地完成了从飞机的运输舱内取出望远镜面板的工作。 再如，用虚拟现实技术设计波音777获得成功。
桌面虚拟现实系统
虚拟现实系统有如下几种，在这里主要介绍桌面虚拟现实系统
一、什么是桌面虚拟现实系统？
是一种集立体图形、自然交互等技术，以营造与 客观世界高度类似的、逼真的、虚拟的环境为重 要内容进行各种应用的系统。
即是利用个人计算机和低级工作站进行仿真，计算机的屏幕用来作为用户观察 虚拟境界的一个窗口，各种外部设备一般用来驾驶虚拟境界，并且有助于操纵 在虚拟情景中的各种物体。
二、虚拟现实的发展简史
1965年，Sutherland在《终极的显示》中首次提出虚 拟现实系统的基本思想。
1966年，MIT的林肯实验室开始头盔式显示器研制。 70年代出现第一个功能较齐全的HMD系统。 80年代初正式提出了“Virtual Reality”一词 80年代，美国宇航局（NASA）及国防部组织了一系列
虚拟空间 VRML（虚拟现实造型语言）☆ ✓ 采用描述性的文本语言描述基本的三维物体的造型，通过
一定的控制，将这些基本的三维造型组合成虚拟场景，当 浏览器浏览这些文本描述信息时，在本地进行解释执行， 生成虚拟的三维场景。 桌面CAD（computer associated design计算机辅 助设计）系统 ✓ 利用桌面三维图形绘制技术对虚拟世界进行建模，通过计 算机的显示器进行观察，并能自由地控制视点和视角。
目前这项技术是由图像虚拟现实行业的知名企业－上 海杰图软件开发并率先应用于行业项目中。一直以来上海 杰图自主研发的三维全景软件都是多媒体制作者的首选工 具，而最新的这个以FlyVR命名的的实景虚拟现实平台则是 将原有的技术基础和行业需求整合后得到的新的突破，真 正实现了三维真实性和互动性。
一、实景ຫໍສະໝຸດ Baidu拟现实技术的主要特点：
二、桌面虚拟现实系统特性
虚拟现实系统具有一种身临其境的临场感， 为了达到这种目的，虚拟现实系统具备一 些与普通图形系统不同的特点：
1、生动的计算机图形图像场景 2、自然的人机交互 3、通用的图形软件平台
三、常见的桌面虚拟现实技术
基于静态图像的虚拟现实技术☆ ✓ 采用连续拍摄的图像和视频，在计算机中拼接建立实景化
Next
VRML（Virtual Reality Modeling Language）虚拟现实建模语言
VRML的历史
１９９４年５月，在瑞士日内瓦召开的万维网（www）会议上，Mark Pesce和Tony Parisi在会上 介绍了 他们开发的可在万维网上运行的虚拟现实界面。这时，由一个情趣相投者联谊会BOF马上 产生强烈的反响，决定开发一种场景描述语言，它可以连通Web网。VRML这个词就是在BOF的会议 上造出来的。（BOF来自一句英语的谚语：Birds of a feather.） 美国《线路通》(Wired)杂志的Pesce和Brian Behlendorf，在一个月之内，收集到一份有意 于参与开发VRML人员的电子邮箱通讯录，那只不过是开初一周内登录的志愿人员，已超过千人， 真可谓是一场有广泛群众参与的大战役。其中有一位Gavin Bell，他是SGI（硅图公司Silicon Graphics Inc.）的工作组的工程师。Open Inventor是SGI推出的一工具软件，便于程序员快 速、简洁地开发各种类型的交互式３Ｄ图形程序。这种工具软件的编制是基于场景结构和对象描 述概念和手段。１９９２年，最初发布时名称为Inventor。 工作组每周举行一次例行的午餐会，尽管外人对其中奥妙一无所知，但很多工作组的内部事 务，往往在这种不拘形式的随意交谈中得以完成。Gavin Bell正是利用了一次这种场合，告诉他 的主管经理Rill Carey关于VRML的事情，说明急需建立一种可在Web网上运行、描述3D场景的语 言。到聚餐结束时，Carey已决心从事于这场新的开拓（后来两人合办了Wasabisoft）。 １９９４年初夏，第一次WWW会议期间初步决定，十月份在芝加哥召开第二次WWW会议，也就 是说只留出五个月的时间。在这段时间里，能否拟出一个VRML规范的初步方案？BOF成员和自愿加 入开发新规范行列的热心网客信心十足。他们一致认为：在下次会议之前，一个内部试用语言规 范一定能完成。总的意向是：就一个业已存在的语言加以改造比较稳妥，而另起炉灶，从头开始 重干一个全新，则不太可行。
说到虚拟现实，人们最先想到的是3D建模的虚拟仿真 技术，确实在近两年来3D在虚拟现实领域中占有相当大的 地位。游戏、城市规划项目、房地产规划项目中3D的虚拟 效果都成为首选的考虑。
然而目前一种全新的实景虚拟现实技术的出现给虚拟 现实行业带来一股新生的力量。和3D虚拟技术相同的是这 种技术也能使用户自由地在场景中走动，并且可以360度任 意观看各个方向的场景，不过不同的是所看到的都是真实 的场景，而不是虚拟建模的。这项技术在某些程度上已经 可以代替建模的效果。由于是在真实的场景中走动，因此 身临其境的效果就远远超过了建模实现的效果。
1、无需建模，通过实景采集获得的完全真实的场景
FlyVR实景虚拟现实平台是对现实场景的处理和再现，因而 展现的是完全真实的场景。相比于建模得到的虚拟现实效 果，它更加的真实可信，更能使人产生身临其境的感觉。 从而很好地满足了对场景真实程度要求较高的应用（如数 字城市展示、工程验收、犯罪现场信息采集等）。
三、虚拟现实系统一般构成
虚拟世界 虚拟现实软件 计算机 输入设备 输出设备
虚拟世界 VR软件
输入设备
输出设备
常用人机接口设备
四、应用领域
军事及航空 如，SGI虚拟现实系统。无需制造真正的原型试验机即可 获得宝贵的数据。
建筑与汽车业 设计师，通过虚拟现实技术观察他们设计的效果，如外观、 动力性、使用方便性。 用户，可通过虚拟现实技术在设计完成后“进入”大厦漫 游，以便得知大厦各房间的规划、装饰材料的选择等是否 满意。
4.5 虚拟现实技术
主要内容
虚拟现实技术概况 以“桌面虚拟现实系统”为例介绍虚拟现
实系统 虚拟现实技术在教育中的应用
虚拟现实技术概况
一、虚拟现实技术概念
又称临境技术（灵境技术） ，是指用立体 眼镜和传感手套等一系列传感辅助设施来 实现的一种三维现实，人们通过这些设施 以自然的方式（如头的转动、手的运动等） 向计算机送入各种动作信息，并且通过视 觉、听觉以及触觉设施使人们得到 三维的 视觉、听觉及触觉等感觉世界。
医学 医生远程做手术
培训 汽车驾驶模拟训练，大型飞机驾驶模拟
娱乐
虚拟房地产推销
大型工程漫游
光学虚拟实验室
五、虚拟现实系统的发展趋势
图1、杰图FlyVR实景虚拟现实平台
例：实景虚拟现实技术
数虚便 据拟携 手感式 套应三 等头维
盔展 、示 遥硬 控件 手： 柄 gis地图与现实场景的互动结合给 、
有关虚拟现实技术的研究。如，1984年，NASA Ames研究中心虚拟行星探测实验室将火星探测器发回的 数据输入计算机，为地面研究人员构造了火星表面的三维 虚拟环境。 90年代，计算机软硬件的发展为虚拟现实系统的发展打 下了的基础。1993年11月，宇航员利用虚拟现实系统 成功地完成了从飞机的运输舱内取出望远镜面板的工作。 再如，用虚拟现实技术设计波音777获得成功。
桌面虚拟现实系统
虚拟现实系统有如下几种，在这里主要介绍桌面虚拟现实系统
一、什么是桌面虚拟现实系统？
是一种集立体图形、自然交互等技术，以营造与 客观世界高度类似的、逼真的、虚拟的环境为重 要内容进行各种应用的系统。
即是利用个人计算机和低级工作站进行仿真，计算机的屏幕用来作为用户观察 虚拟境界的一个窗口，各种外部设备一般用来驾驶虚拟境界，并且有助于操纵 在虚拟情景中的各种物体。
二、虚拟现实的发展简史
1965年，Sutherland在《终极的显示》中首次提出虚 拟现实系统的基本思想。
1966年，MIT的林肯实验室开始头盔式显示器研制。 70年代出现第一个功能较齐全的HMD系统。 80年代初正式提出了“Virtual Reality”一词 80年代，美国宇航局（NASA）及国防部组织了一系列
虚拟空间 VRML（虚拟现实造型语言）☆ ✓ 采用描述性的文本语言描述基本的三维物体的造型，通过
一定的控制，将这些基本的三维造型组合成虚拟场景，当 浏览器浏览这些文本描述信息时，在本地进行解释执行， 生成虚拟的三维场景。 桌面CAD（computer associated design计算机辅 助设计）系统 ✓ 利用桌面三维图形绘制技术对虚拟世界进行建模，通过计 算机的显示器进行观察，并能自由地控制视点和视角。
目前这项技术是由图像虚拟现实行业的知名企业－上 海杰图软件开发并率先应用于行业项目中。一直以来上海 杰图自主研发的三维全景软件都是多媒体制作者的首选工 具，而最新的这个以FlyVR命名的的实景虚拟现实平台则是 将原有的技术基础和行业需求整合后得到的新的突破，真 正实现了三维真实性和互动性。
一、实景ຫໍສະໝຸດ Baidu拟现实技术的主要特点：
二、桌面虚拟现实系统特性
虚拟现实系统具有一种身临其境的临场感， 为了达到这种目的，虚拟现实系统具备一 些与普通图形系统不同的特点：
1、生动的计算机图形图像场景 2、自然的人机交互 3、通用的图形软件平台
三、常见的桌面虚拟现实技术
基于静态图像的虚拟现实技术☆ ✓ 采用连续拍摄的图像和视频，在计算机中拼接建立实景化
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VRML（Virtual Reality Modeling Language）虚拟现实建模语言
VRML的历史
１９９４年５月，在瑞士日内瓦召开的万维网（www）会议上，Mark Pesce和Tony Parisi在会上 介绍了 他们开发的可在万维网上运行的虚拟现实界面。这时，由一个情趣相投者联谊会BOF马上 产生强烈的反响，决定开发一种场景描述语言，它可以连通Web网。VRML这个词就是在BOF的会议 上造出来的。（BOF来自一句英语的谚语：Birds of a feather.） 美国《线路通》(Wired)杂志的Pesce和Brian Behlendorf，在一个月之内，收集到一份有意 于参与开发VRML人员的电子邮箱通讯录，那只不过是开初一周内登录的志愿人员，已超过千人， 真可谓是一场有广泛群众参与的大战役。其中有一位Gavin Bell，他是SGI（硅图公司Silicon Graphics Inc.）的工作组的工程师。Open Inventor是SGI推出的一工具软件，便于程序员快 速、简洁地开发各种类型的交互式３Ｄ图形程序。这种工具软件的编制是基于场景结构和对象描 述概念和手段。１９９２年，最初发布时名称为Inventor。 工作组每周举行一次例行的午餐会，尽管外人对其中奥妙一无所知，但很多工作组的内部事 务，往往在这种不拘形式的随意交谈中得以完成。Gavin Bell正是利用了一次这种场合，告诉他 的主管经理Rill Carey关于VRML的事情，说明急需建立一种可在Web网上运行、描述3D场景的语 言。到聚餐结束时，Carey已决心从事于这场新的开拓（后来两人合办了Wasabisoft）。 １９９４年初夏，第一次WWW会议期间初步决定，十月份在芝加哥召开第二次WWW会议，也就 是说只留出五个月的时间。在这段时间里，能否拟出一个VRML规范的初步方案？BOF成员和自愿加 入开发新规范行列的热心网客信心十足。他们一致认为：在下次会议之前，一个内部试用语言规 范一定能完成。总的意向是：就一个业已存在的语言加以改造比较稳妥，而另起炉灶，从头开始 重干一个全新，则不太可行。