第1章虚拟现实技术概论

1、提要1.1 虚拟现实技术的基本概念1.2 虚拟现实系统的组成1.3 虚拟现实技术的原理和硬件要求1.4 虚拟现实技术的主要应用领域 娄 岩 教授http:/ 本章要点http:/ 虚拟现实技术的基本概念 虚拟现实（虚拟现实（ VR)VR)，即本来没有的事物和环境，通过各种技术虚，即本来没有的事物和环境，通过各种技术虚拟出来，让人感觉如真实的一样。拟出来，让人感觉如真实的一样。 VR VR是建立在计算机图形学、人机接口技术、传感技术和人工智是建立在计算机图形学、人机接口技术、传感技术和人工智能等学科基础上的综合性极强的高新信息技术，在军事、医学、设能等学科基础上的综合性极强的高新信息技术，在军事

2、、医学、设计、艺术、娱乐等多个领域都得到了广泛的应用，被认为是计、艺术、娱乐等多个领域都得到了广泛的应用，被认为是2121世纪世纪大有发展前途的科学技术领域。大有发展前途的科学技术领域。 http:/ 虚拟现实 (Virtual Reality，简称 VR ) 或称虚拟环境 (Virtual Environment)，是一种逼真的视、听、触觉一体化的计算机生成环境，用户可以借助必要的装备以自然的方式与虚拟环境中的物体进行交互作用和相互影响，从而获得等同真实环境的感受和体验。1.虚拟现实的定义http:/ 虚拟现实就是要创建一个酷似客观环境、超越客观时空、使人能沉浸其中、又能驾驭它的和谐人机环境

3、，既由多维信息所构成的可操纵的空间。 虚拟仿真案例2：药物治疗肝脏疾病http:/ 虚拟现实系统的四个组成部分http:/ 面向不同虚拟过程的软件部分。仿真对象之间的交互关系仿真对象与用户之间的交互关系4.几何构造系统提供了描述仿真对象的物理特性（外形、颜色、位置）的信息，然后，虚拟现实系统中的应用系统在生成虚拟境界时，要使用和处理这些信息。http:/ 1.3 虚拟现实技术的原理和硬件要求http:/ 跟踪系统：用以确定参与者的头、手和身躯的位置； 触觉系统：提供参与者感知力与压力的反馈； 音频系统：提供立体声源和判定空间位置； 高性能计算机处理系统：具有高处理速度、大存储量、实时处理等特性

4、。 图像生成和显示系统：产生视觉图像和立体显示。http:/ 产品设计与人机功效(飞机，空间站等)1.4 虚拟现实技术主要应用领域http:/ B-61-x 的虚拟组装系统的虚拟组装系统3.虚拟组装http:/ 仿真训练http:/ 虚拟现实非常适合形态学的应用，如用于教学、复杂手术的规划、在手术过程中提供操作和信息上的辅助、预测手术结果等。 此外，远程医疗服务也是一个很有潜力的应用领域。 也可以用于医学心理学，以及康复治疗。 内容小结 虚拟现实目前已经成为计算机以及相关领域研究、开发和应用的热点。本课程主要介绍了虚拟现实技术的基本概念，虚拟现实系统的组成，虚拟现实技术的原理、目的和实现方法，

5、虚拟现实技术的主要应用领域等基础知识。 内容小结精品课资源网站预习知识点http:/ 预习本章第5节-医学虚拟现实技术内容，具体如下： 1. 虚拟人体； 2. 虚拟手术； 3. 虚拟内窥镜； 4. 虚拟静脉注射； 5. 虚拟康复。要求： 以 “医学虚拟现实技术临床应用”为主题，围绕知识点制作10分钟课堂演示幻灯片，将问题整理成课堂讨论的题目。参考文献来源： 教科书、互联网（国内外近三年相关文献各三篇）课后预习1娄岩.医学虚拟现实技术与应用M.科学出版社,2015.2袁丽一,张宝运.人机自然交互支持的3D虚拟教具设计J.系统仿真学报,2014,24(9):1973-1975,1979.3王广新,李立.