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虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的理解

日期: 2019-12-14
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安費(fèi)諾連接器代理)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計算機(jī)真系統(tǒng),它利用計算機(jī)生成一種模擬環(huán)境,是一種多源信息融合的交互式的三維動態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)真實(shí),使用戶沉浸到該環(huán)境中。

??虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是真實(shí)技術(shù)的一個重要方向,是技術(shù)與計算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)接口技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、等多種技術(shù)的集合。是一門富有挑戰(zhàn)性的交叉技術(shù)前沿學(xué)科和研究領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)備等方面。模擬環(huán)境是由計算機(jī)生成的、實(shí)時動態(tài)的三維立體逼真圖像。感知是指理想的VR應(yīng)該具有一切人所具有的感知。除計算機(jī)圖形技術(shù)所生成的視覺感知外,還有聽覺、觸覺、力覺、運(yùn)動等感知,甚至還包括嗅覺和味覺等,也稱為多感知。自然技能是指人的頭部轉(zhuǎn)動,眼睛、手勢、或其他人體行為動作,由計算機(jī)來處理與參與者的動作相適應(yīng)的數(shù)據(jù),并對用戶的輸入作出實(shí)時響應(yīng),并分別反饋到用戶的五官。傳感設(shè)備是指三維交互設(shè)備。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的理解

VR具有的特征:

1、多感知性

??指除一般計算機(jī)所具有的視覺感知外,還有聽覺感知、觸覺感知、運(yùn)動感知,甚至還包括味覺、嗅覺、感知等。理想的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)該具有一切人所具有的感知功能。

2、存在感

??指用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實(shí)程度。理想的模擬環(huán)境應(yīng)該達(dá)到使用戶難辨真假的程度。

3、交互性

??指用戶對模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度。

4、自主性

??指虛擬環(huán)境中的物體依據(jù)現(xiàn)實(shí)世界物理運(yùn)動定律動作的程度。

? VR的技術(shù)應(yīng)用:

1、醫(yī)學(xué)應(yīng)用

? VR在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。在虛擬環(huán)境中,可以建立虛擬的人體模型,借助于跟蹤球、HMD、感覺手套,學(xué)生可以很容易了解人體內(nèi)部各器官結(jié)構(gòu),這比現(xiàn)有的采用教科書的方式要有效得多。PieperSatara等研究者在90年代初基于兩個SGI工作站建立了一個虛擬外科手術(shù)訓(xùn)練器,用于腿部及腹部外科手術(shù)模擬。這個虛擬的環(huán)境包括虛擬的手術(shù)臺與手術(shù)燈,虛擬的外科工具(如手術(shù)刀、注射器、手術(shù)鉗等),虛擬的人體模型與器官等。借助于HMD及感覺手套,使用者可以對虛擬的人體模型進(jìn)行手術(shù)。但該系統(tǒng)有待進(jìn)一步改進(jìn),如需提高環(huán)境的真實(shí)感,增加網(wǎng)絡(luò)功能,使其能同時培訓(xùn)多個使用者,或可在外地專家的指導(dǎo)下工作等。手術(shù)后果預(yù)測及改善殘疾人生活狀況,乃至新型藥物的研制等方面,VR技術(shù)都有十分重要的意義。

2、娛樂應(yīng)用

??豐富的感覺能力與3D顯示環(huán)境使得VR成為理想的視頻游戲工具。由于在娛樂方面對VR的真實(shí)感要求不是太高,故近些年來VR在該方面發(fā)展最為迅猛。如Chicago(芝加哥)開放了世界上大型可供多人使用的VR娛樂系統(tǒng),其主題是關(guān)于3025年的一場未來戰(zhàn)爭;英國開發(fā)的稱為“Virtuality”VR游戲系統(tǒng),配有HMD,大大增強(qiáng)了真實(shí)感;1992年的一臺稱為“Legeal Qust”的系統(tǒng)由于增加了人工智能功能,使計算機(jī)具備了自學(xué)習(xí)功能,大大增強(qiáng)了趣味性及難度,使該系統(tǒng)獲該年度VR產(chǎn)品獎。另外在家庭娛樂方面VR也顯示出了很好的前景。

3、室內(nèi)設(shè)計

運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),設(shè)計者可以完全按照自己的構(gòu)思去構(gòu)建裝飾虛擬的房間,并可以任意變換自己在房間中的位置,去觀察設(shè)計的效果。

4、房產(chǎn)開發(fā)

??房地產(chǎn)項目的表現(xiàn)形式可大致分為:實(shí)景模式、水晶沙盤兩種;

? 目前國內(nèi)的虛擬現(xiàn)實(shí)引擎已經(jīng)非常成熟,通用的仿真軟件包括VRP、Quest 3D、Patchwork3DEON Reality等,目前國內(nèi)有相關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)軟件開發(fā)能力的公司大概在20家左右。


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