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文档简介
1、虚拟现实1阳山书屋原理VR基本概念VR软件系统平台VR引擎实例和演示VR应用模式2阳山书屋“虚”与“实”昔者庄周梦为蝴蝶,栩栩然蝴蝶也,自喻适志与!不知周也。俄然觉,则蘧蘧然周也。不知周之梦为蝴蝶与,蝴蝶之梦为周与? 庄子齐物论3阳山书屋“虚”与“实”柏拉图:真正的世界只是存在于我们的想象中。笛卡尔:我思故我在!“I think therefore I am”4阳山书屋记忆裂痕虚拟偶像(SIMONE,又名虚拟情人、西蒙妮)逃出克隆岛(The Island)时空悍将(Virtuosity)异次元骇客(The Thirteenth Floor,又名十三阶梯、十三度空间)黑客帝国时间线盗梦空间5阳山
2、书屋描述虚拟现实(Virtual Reality)就是研究一种计算机技术,把人们想象中的东西转化为一种虚拟境界和虚拟存在,而这种虚拟境界和虚拟存在对我们的感觉器官就象真的客观存在一样。6阳山书屋VR终极目标黑客帝国距离这个目标还有相当的距离7阳山书屋8阳山书屋不同层次上的虚拟现实哲学意义上的虚拟现实虚拟实在与自然实在的对等性科学意义上的虚拟现实科学研究的三大手段:理论、建模、实验验证与模拟仿真人类梦想的场景在感知中的实现工程意义上的虚拟现实以计算技术为核心,生成感知上与真实环境高度近似,交互上直观自然的数字化环境9阳山书屋虚拟现实Virtual Reality1989年由美国Jaron.Lan
3、ier 发明出来的一个词灵境、幻境、赛伯空间、虚拟现实虚拟现实(Virtual Reality)虚拟的现实虚拟化现实10阳山书屋怎样理解虚拟现实虚拟现实系统中的“现实”(即所虚拟的环境)大致可分为三种情况:第一种情况是模仿真实世界中的环境。11阳山书屋怎样理解虚拟现实第二种情况是人类主观构造的环境。例如,用于影视制作或电子游戏的三维动画。环境是虚构的,几何模型和物理模型可以完全虚构。12阳山书屋怎样理解虚拟现实第三种情况是模仿真实世界中的人类不可见的环境。例如,分子的结构,空气中速度、温度、压力的分布等。一个蛋白质分子的示例 13阳山书屋虚拟现实的概念虚拟现实是计算机生成的给人多种感官刺激的虚
4、拟环境。用户应该能够以自然的方式与这个环境交互,从而产生置身于相应的真实环境中的虚幻感,沉浸感,身临其境的感觉14阳山书屋1. 多感知性(Multi-Sensory)计算机生成一个给人多种感官刺激的虚拟环境:视觉感知、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2. 交互性(Interaction )指人能以自然方式与虚拟世界进行交互操作专用交互设备,如数据手套、跟踪器、触觉和力反馈装置3. 沉浸感(Immersion,存在感、临场感)它是指虚拟现实系统对介入者的刺激在物理上和认知上符合人的已有经验,从而使介入者感到自己作为主角存在于模拟环境中的真实程度虚拟现实的特点1
5、5阳山书屋虚拟现实概念辨析虚拟现实与三维漫游虚拟现实与景观动画虚拟现实与三维游戏虚拟现实与计算机图形学16阳山书屋虚拟现实概念的变化虚拟现实是计算机生成的给人多种感官刺激的虚拟环境。用户应该能够以自然的方式与这个环境交互,从而产生置身于相应的真实环境中的虚幻感,沉浸感,身临其境的感觉应用需求使VR的应用重点进行了多种变化强调自然交互产生的应用 -如Kinect诸多应用不再强调沉浸感,而强调信息提供 - 增强现实17阳山书屋虚拟现实的发展历史与演变萌芽与诞生( 60年代-80年代末)军事与航天的推动(70年代-80年代)渐入民间-游戏、娱乐、模拟应用的刺激(90年代)VR在Internet上的兴
6、衰(90年代中-21世纪)VR应用的大众化与多元化(21世纪)世博会、春晚、文化创意产业、3D电影人机交互、增强现实18阳山书屋萌芽与诞生( 60年代-80年代末)萌芽1929年,Edwin A.Link发明了飞行模拟器,使乘坐者的感觉和坐在真的飞机上是一样的。1956年,Morton Heileg开发了一个叫做Sensorama (传感景院)的摩托车仿真器。1962年,Morton Heileg申请了专利“全传感仿真器”。该专利蕴涵了虚拟现实技术的思想。19阳山书屋萌芽与诞生( 60年代-80年代末)1962年,美国电影摄影师Morton Heilig研制的Sensorama的立体电影系统2
7、0阳山书屋萌芽与诞生( 60年代-80年代末)1965年,Ivan Sutherland在名为“Ultimate Display” (终极的显示)的论文中首次提出了包括具有交互图形显示、力反馈设备以及声音提示的虚拟现实系统的基本思想。21阳山书屋萌芽与诞生( 60年代-80年代末)1966年,美国MIT林肯实验室研制出了第一个头盔式显示器(Helmet Mounted Display 即HMD) 1968年,Sutherland在哈佛大学的组织下开发了头盔式立体显示器及一个虚拟系统,可称得上是第一个虚拟现实系统。22阳山书屋23阳山书屋24阳山书屋萌芽与诞生( 60年代-80年代末)1987年
8、,科学的美国人(“Scientific American”)上发表了一篇题为先进的计算机界面(Interfaces for Advanced Computing)一文;该杂志还发表了一篇报导数据手套的文章基于从60年代以来所取得的一系列成就,美国的Jaron Lanier 在80年代正式提出了“Virtual Reality”一词。25阳山书屋萌芽与诞生( 60年代-80年代末)军事与航天的推动(70年代-80年代)70年代和80年代早期,美国军方开展“飞行头盔”和军事现代仿真器的研究1983年美国DARPA(Defense Advenced Research Projects Agency)
9、和美国陆军共同为坦克编队作战训练开发了一个实用的虚拟战场系统SIMNET。26阳山书屋SIMNET27阳山书屋萌芽与诞生( 60年代-80年代末)70年代和80年代早期,美国军方开展“飞行头盔”和军事现代仿真器的研究1983年美国DARPA(Defense Advenced Research Projects Agency)和美国陆军共同为坦克编队作战训练开发了一个实用的虚拟战场系统SIMNET。1984年NASA(National Aeronautics and Space Administration,美国宇航局)研制成功具有现代虚拟现实系统雏形的VIVED系统1988年NASA研究完成V
10、IEW系统28阳山书屋NASA研制的VIVED和VIEW系统29阳山书屋渐入民间-游戏、娱乐、模拟应用的刺激(90年代)3D游戏主题公园、游乐场飞行、航海、医学等的模拟训练30阳山书屋1990年最早出现的两款3D游戏31阳山书屋1995年的3D游戏毁灭战士1&2(Doom 1&2)32阳山书屋2004年Doom3的效果33阳山书屋2011年,Crysis234阳山书屋主题公园、游乐场4D影院4D影院演示24D影院演示1 35阳山书屋虚拟高尔夫球场36阳山书屋飞行、航海驾驶模拟37阳山书屋驾驶射击模拟38阳山书屋医学模拟、仿真演示: medicien.mpg39阳山书屋渐入民间-软硬件技术的发展
11、显卡的出现与飞速发展计算机图形基础算法的发展游戏引擎、虚拟现实平台软件的研发40阳山书屋VR在Internet上的兴衰(90年代中-21世纪)1994年3月在日内瓦召开的第一届WWW大会,就提出了VRML这个名字。SecondLife,There国内:HiPiHi41阳山书屋网络上的虚拟世界/42阳山书屋VR在Internet上的兴衰(90年代中-21世纪)2006-2007年随second life的被报道而繁荣国内出现很多类似产品局面迟迟无法打开,大都面临破产原因分析技术问题无法找到盈利模式43阳山书屋VR应用的大众化与多元化(21世纪)多媒体创意展示奥运、世博、春晚3D电影阿凡达44阳山
12、书屋清明上河图 - 水晶石公司制作45阳山书屋多媒体创意展示虚拟现实艺术虚拟现实与数字媒体、文化创意紧密结合起来46阳山书屋VR应用的大众化与多元化(21世纪)适当放宽对沉浸感的追求,而重视用户体验创意展示、体验人机交互 - Kinect, iPhone增强现实47阳山书屋增强现实48阳山书屋增强现实google智能眼镜Google眼镜演示49阳山书屋虚拟现实概念的进一步总结有很深的哲学渊源是一种理念新的应用模式不断产生,应用热点在不断发生变化是多学科的融合50阳山书屋虚拟现实及其相关学科虚拟现实计算机图形学自动化控制计算机视觉模式识别科学计算可视化数字图像处理人机交互生理学、心理学等输入/输
13、出设备人工智能计算机网络51阳山书屋虚拟现实科学意义上的纯粹的概念:虚拟现实是计算机生成的给人多种感官刺激的虚拟环境。用户应该能够以自然的方式与这个环境交互,从而产生置身于相应的真实环境中的虚幻感,沉浸感,身临其境的感觉应用意义上的概念利用计算机及各种传感设备构造一种信息环境,人能够高效、自然地对此信息环境进行感知、交互,产生沉浸感或达到某种信息传达的目的。52阳山书屋对虚拟现实概念的分析应用意义上的概念利用计算机及各种传感设备构造一种信息环境,人能够高效、自然地对此信息环境进行感知、交互,产生沉浸感或达到某种信息传达的目的。虚拟现实(Virtual Reality)虚拟的现实虚拟化现实虚拟与
14、现实53阳山书屋与几个概念的辨析虚拟现实与三维漫游,景观动画,三维游戏,计算机图形学虚拟现实与媒体数字媒体,新媒体创意媒体54阳山书屋虚拟现实概念的进一步分析什么是虚拟现实虚拟现实的终极目标不同层次上的虚拟现实虚拟现实的概念辨析虚拟现实应用目标的变化虚拟现实的发展历史与演变虚拟现实系统的组成55阳山书屋虚拟现实系统的一般组成形式56阳山书屋虚拟现实系统的组成元素介入者(人)虚拟世界生成设备 - VR的计算机系统 VR的人机接口感知设备:给介入者提供感知信号跟踪设备:探测(接受)介入者的反应动作虚拟世界介入者(人)感知设备跟踪设备人机接口感官刺激信号反应动作57阳山书屋生成虚拟世界的设备硬件计算
15、机软件操作系统;虚拟现实引擎;建模软件网络分布式交互仿真已经成为现代仿真技术,特别是军事仿真的潮流。通讯网络可以把VE转换成共享的分布式计算环境。58阳山书屋这些设备的主要功能视觉通道信号生成与显示(要求:实时的帧速率;高质量的图像)听觉通道信号生成与显示触觉和力觉通道信号生成与显示支持实时人机交互操作的功能三维空间定位、碰撞检测、语音识别以及人机实时对话功能59阳山书屋系统组成框图虚拟世界介入者(人)感知设备跟踪设备人机接口感官刺激信号反应动作60阳山书屋虚拟现实的人机接口VR的人机接口有两个作用:给人提供环境感知信息 - 感知设备 机器 人跟踪、探测人的动作和响应 - 跟踪设备机器 人眼、
16、耳、鼻、舌、身、意根据实验心理学家统计,人类获取的信息83%来自视觉,11%来自听觉,这两个加起来有94%。还有3.5%来自嗅觉,1.5%来自触觉,1%来自味觉。61阳山书屋感知设备视觉感知设备沉浸式头盔显示器(HMD)封闭式头盔显示器透视式头盔显示器吊杆式(BOOM)洞穴式(CAVE)四面CAVE五面CAVE六面CAVE非沉浸式桌面立体显示器墙式立体显示器屏面宽屏幕180环状响应式工作台(RWB)单屏幕RWB双屏幕RWB62阳山书屋CAVEBOOMHMD63阳山书屋180度环状屏幕64阳山书屋球面投影显示系统65阳山书屋选VR720全景图全景视频就选中裕兴业VR技术全面全国领先的VR方案专家!VR全景、VR视频、VR建模、VR语音、VR二维码、VR导航我们就是专家。优质硬件平台VR技术复杂体量大,我们有完善的云端空间服务,与移云科技携手打造IYUN720.COM的展示平台和“云游720 ”苹果及安卓APP完善售后VR是先进的未来技术,我们有完善的售后服务保证用户在最短时间解决使用,操作等等繁杂问题,为您保驾护航。深圳市中裕兴业实业有限公司业务联系信号:lepaoboss公众账号:别墅866阳山书屋感知设备听觉感知设备三维真实感声音的播放设备耳机式双
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