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虛擬現實(shí)技術(shù)的理解

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

??虛擬現實(shí)技術(shù)是真實(shí)技術(shù)的一個(gè)重要方向,是技術(shù)與計算機圖形學(xué)、人機接口技術(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(mén)富有挑戰性的交叉技術(shù)前沿學(xué)科和研究領(lǐng)域。虛擬現實(shí)技術(shù)(VR)主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設備等方面。模擬環(huán)境是由計算機生成的、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的三維立體逼真圖像。感知是指理想的VR應該具有一切人所具有的感知。除計算機圖形技術(shù)所生成的視覺(jué)感知外,還有聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、力覺(jué)、運動(dòng)等感知,甚至還包括嗅覺(jué)和味覺(jué)等,也稱(chēng)為多感知。自然技能是指人的頭部轉動(dòng),眼睛、手勢、或其他人體行為動(dòng)作,由計算機來(lái)處理與參與者的動(dòng)作相適應的數據,并對用戶(hù)的輸入作出實(shí)時(shí)響應,并分別反饋到用戶(hù)的五官。傳感設備是指三維交互設備。

虛擬現實(shí)技術(shù)的理解

VR具有的特征:

1、多感知性

??指除一般計算機所具有的視覺(jué)感知外,還有聽(tīng)覺(jué)感知、觸覺(jué)感知、運動(dòng)感知,甚至還包括味覺(jué)、嗅覺(jué)、感知等。理想的虛擬現實(shí)應該具有一切人所具有的感知功能。

2、存在感

??指用戶(hù)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)境應該達到使用戶(hù)難辨真假的程度。

3、交互性

??指用戶(hù)對模擬環(huán)境內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)境中的物體依據現實(shí)世界物理運動(dòng)定律動(dòng)作的程度。

? VR的技術(shù)應用:

1、醫學(xué)應用

? VR在醫學(xué)方面的應用具有十分重要的現實(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(jué)手套,學(xué)生可以很容易了解人體內部各器官結構,這比現有的采用教科書(shū)的方式要有效得多。PieperSatara等研究者在90年代初基于兩個(gè)SGI工作站建立了一個(gè)虛擬外科手術(shù)訓練器,用于腿部及腹部外科手術(shù)模擬。這個(gè)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(jué)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(shí)培訓多個(gè)使用者,或可在外地專(zhuān)家的指導下工作等。手術(shù)后果預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(lè )應用

??豐富的感覺(jué)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(lè )方面對VR的真實(shí)感要求不是太高,故近些年來(lái)VR在該方面發(fā)展最為迅猛。如Chicago(芝加哥)開(kāi)放了世界上大型可供多人使用的VR娛樂(lè )系統,其主題是關(guān)于3025年的一場(chǎng)未來(lái)戰爭;英國開(kāi)發(fā)的稱(chēng)為“Virtuality”VR游戲系統,配有HMD,大大增強了真實(shí)感;1992年的一臺稱(chēng)為“Legeal Qust”的系統由于增加了人工智能功能,使計算機具備了自學(xué)習功能,大大增強了趣味性及難度,使該系統獲該年度VR產(chǎn)品獎。另外在家庭娛樂(lè )方面VR也顯示出了很好的前景。

3、室內設計

運用虛擬現實(shí)技術(shù),設計者可以完全按照自己的構思去構建裝飾虛擬的房間,并可以任意變換自己在房間中的位置,去觀(guān)察設計的效果。

4、房產(chǎn)開(kāi)發(fā)

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

? 目前國內的虛擬現實(shí)引擎已經(jīng)非常成熟,通用的仿真軟件包括VRP、Quest 3D、Patchwork3D、EON Reality等,目前國內有相關(guān)虛擬現實(shí)軟件開(kāi)發(fā)能力的公司大概在20家左右。


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