虚拟现实技术概述

虚拟现实技术VirtualRealityTechnology虚拟现实技术概述第1页虚拟现实虚拟现实（“VirtualReality”简称VR），又称灵境技术，是以浸没感、交互性和构想为基本特征计算机高级人机界面。它综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术，模拟人视觉、听觉、触觉等感官功效，使人能够沉醉在计算机生成虚拟境界中，并能够经过语言、手势等自然方式与之进行实时交互，创建了一个适人化多维信息空间。虚拟现实技术概述第2页VR特点:计算机提供“环境”,不是“数据、信息”。这改变了人机接口内容。操作者由视觉、听觉,力觉感知环境,由自然动作操作环境,不是由屏幕、键盘、鼠标和计算机交互。这改变了人机接口形式。逼真感知和自然动作，使人产生身临其境感觉。这改变了人机接口效果。虚拟现实技术概述第3页虚拟现实技术虚拟现实是在计算机中结构出一个形象逼真模型。人与该模型能够进行交互，并产生与真实世界中相同反馈信息，使人们取得和真实世界中一样感受。当人们需要结构当前不存在环境（合理虚拟现）、人类不可能到达环境（夸大虚拟现实）或结构纯粹虚构环境（虚幻虚拟现实）以取代需要耗资巨大真实环境时，就能够利用虚拟现实技术。虚拟现实技术应用前景十分辽阔。它始于军事和航空航天领域需求，但近年来，虚拟现实技术应用已大步走进工业、建筑设计、教育培训、文化娱乐等方面。它正在改变着我们生活。虚拟现实技术概述第4页虚拟现实技术发展史虚拟现实技术（VirtualReality）简称VR技术，是20世纪末逐步兴起一门综合性信息技术，融合了数字图像处理、计算机图形学、人工智能、多媒体、传感器、网络以及并行处理等多个信息技术分支最新发展结果。虚拟现实技术概述第5页虚拟现实技术发展史1929年，EdwardLink设计出用于训练飞行员模拟器1956年，MortonHeilig开发出多通道仿真体验系统Sensorama虚拟现实技术概述第6页虚拟现实技术发展史1965年，IvanSutherland发表论文“UltimateDisplay”（终极显示）1968年，IvanSutherland研制成功了带跟踪器头盔式立体显示器（HeadMountedDisplay，HMD）虚拟现实技术概述第7页虚拟现实技术发展史1972年，NolanBushnell开发出第一个交互式电子游戏Pong1977年，DanSandin、TomDeFanti和RichSayre研制出第一个数据手套——SayreGlove20世纪80年代，美国国家航空航天局（NASA）组织了一系列相关VR技术研究：1984年，NASAAmes研究中心M.McGreevy和J.Humphries开发出用于火星探测虚拟环境视觉显示器；1987年，JimHumphries设计了双目全方位监视（BOOM）最早原型。虚拟现实技术概述第8页虚拟现实技术发展史1990年，在美国达拉斯召开Siggraph会议上，明确提出VR技术研究主要内容包含实时三维图形生成技术、多传感器交互技术和高分辨率显示技术，为VR技术发展确定了研究方向。从20世纪90年代开始，VR技术研究热潮也开始向民间高科技企业转移。著名VPL企业开发出第一套传感手套命名为“DataGloves”，第一套HMD命名为“EyePhones”。进入二十一世纪后，VR技术更是进入软件高速发展时期，

一些有代表性VR软件开发系统不停在发展完善，如MultiGenVega、OpenSceneGraph、Virtools等。虚拟现实技术概述第9页虚拟现实技术概念经典VR系统主要由计算机软、硬件系统（包含VR软件和VR环境数据库）和VR输入、输出设备等组成。虚拟现实技术概述第10页虚拟现实系统特点及组成经典虚拟现实系统组成计算机系统用户虚拟环境人机界面虚拟现实技术概述第11页虚拟现实技术特点VR技术三角形交互性（Interactivity）沉醉感（Immersion）想象力（Imagination）虚拟现实技术概述第12页虚拟现实系统分类VR系统主要不一样之处于于系统与用户之间界面基于系统与用户界面划分桌面型VR系统头盔型VR系统基于投影显示VR系统遥在系统…虚拟现实技术概述第13页桌面式VR系统

使用个人计算机和低级工作站来产生三维空间交互场景。用户会受到周围现实环境干扰而不能取得完全沉醉感，但因为其成本相对较低桌面式VR系统依然比较普及。虚拟现实技术概述第14页基于HMD虚拟现实系统利用HMD等设备把用户视觉、听觉对外界封闭起来用户完全投入到虚拟环境中能提供好沉醉感阻断了人与人间交流虚拟现实技术概述第15页基于投影显示虚拟现实系统利用大规模投影显示设备让用户完全或部分融入虚拟环境沉醉式经典代表：CAVE半沉醉式经典代表：Workbench虚拟现实技术概述第16页遥在系统将现实世界中远程场景与操作人员感官直接连通，让用户感觉就像亲临现场一样利用计算机图形、人机交互、传感器、网络等技术远程传感器可安装在机器人身上机器人身上有小型摄像系统需感知用户位置、动作、语音等，将其传送到远程操控远程对象用户与远程对象进行信息双向交流虚拟现实技术概述第17页遥在系统虚拟现实技术概述第18页虚拟现实技术发展和应用早在20世纪70年代便开始将虚拟现实用于培训宇航员。因为这是一个省钱、安全、有效培训方法，现在已被推广到各行各业培训中。当前，虚拟现实已被推广到不一样领域中，得到广泛应用。虚拟现实技术概述第19页虚拟现实技术发展和应用在科技开发上，虚拟现实可缩短开发周期，降低费用。比如克莱斯勒企业1998年初便利用虚拟现实技术，在设计某两种新型车上取得突破，首次使设计新车直接从计算机屏幕投入生产线，也就是说完全省略了中间试生产。因为利用了卓越虚拟现实技术，使克莱斯勒防止了1500项设计差错，节约了8个月开发时间和8000万美元费用。利用虚拟现实技术还能够进行汽车冲撞试验，无须使用真汽车便可显示出不一样条件下冲撞后果。虚拟现实技术概述第20页虚拟现实技术发展和应用商业上，虚拟现实常被用于推销。

比如建筑工程投标时，把设计方案用虚拟现实技术表现出来，便可把业主带入未来建筑物里参观，如门高度、窗户朝向、采光多少、屋内装饰等，都能够感同身受。它一样可用于旅游景点以及功效众多、用途多样商品推销。用虚拟现实技术展现这类商品魅力，比单用文字或图片宣传愈加有吸引力。虚拟现实技术概述第21页虚拟现实技术概述第22页虚拟现实技术发展和应用医疗上虚拟现实应用大致上有两类：一是虚拟人体，也就是数字化人体，这么人体模型医生更轻易了解人体结构和功效另一是虚拟手术系统，可用于指导手术进行。虚拟现实技术概述第23页虚拟现实技术发展和应用军事上，利用虚拟现实技术模拟战争过程已成为最先进多快好省研究战争、培训指挥员方法。也是因为虚拟现实技术到达很高水平，所以尽管不进行核试验，也能不停改进核武器。战争试验室在检验预定方案用于实战方面也能起巨大作用。1991年海湾战争开始前，美军便把海湾地域各种自然环境和伊拉克军队各种数据输入计算机内，进行各种作战方案模拟后才定下初步作战方案。以后实际作战发展和模拟试验结果相当一致。虚拟现实技术概述第24页虚拟现实技术发展和应用娱乐上，应用是虚拟现实最辽阔用途。英国出售一个滑雪模拟器。使用者身穿滑雪服、脚踩滑雪板、手拄滑雪棍、头上载着头盔显示器，手脚上都装着传感器。即使在斗室里，只要做着各种各样滑雪动作，便可经过头盔式显示器，看到堆满皑皑白雪高山、峡谷、悬崖陡壁，一一从身边擦过，其情景就和在滑雪场里进行真滑雪所感觉一样。虚拟现实技术概述第25页虚拟现实技术研究现实状况国外研究现实状况美国是VR技术发源地，有美国宇航局（NASA）、麻省理工学院（MIT）媒体试验室、华盛顿大学人机界面技术试验室（HITLab）等许多著名研究机构。美国在虚拟现实领域基础研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面。虚拟现实技术概述第26页国外研究现实状况英国主要有四个从事VR技术研究中心，包含Windustries企业、BritishAerospace企业、DimensionInternational企业、DivisonLTD企业等。日本主要致力于建立大规模VR知识库和人机接口方面研究项目上，在VR游戏方面研究也处于领先地位。另外，国外还研制出多个用于开发应用程序VR软件开发平台，比如美国Sense8企业WorldToolKit（WTK），爱荷华州立大学虚拟现实应用中心VRJuggler，DenebRobotics企业ENVISION，英国Superscape企业VRT，Division企业dVISE等。虚拟现实技术概述第27页国内研究现实状况我国从20世纪80年代起开始研究VR技术。即使起步较晚，但近年来政府相关部门非常重视，制订了开展VR技术研究计划，并将其列入国家重点研究项目。国内一些科学家和重点院校也已主动投入了对这一领域研究。北京航空航天大学是国内最早进行VR技术研究、最有权威单位之一。它于年8月成立了虚拟现实新技术教育部重点试验室。虚拟现实技术概述第28页国内研究现实状况清华大学对虚拟现实及其临场感等方面进行了大量研究，比如球面屏幕显示和图像随动、克服立体图闪烁办法及深度感试验测试等。浙江大学CAD&CG国家重点试验室开发出了一套桌面型虚拟建筑环境实时漫游系统，还研制出了在虚拟环境中一个新快速漫游算法和一个递进网格快速生成算法。西安交通大学信息工程研究所对虚拟现实中关键技术——立体显示技术进行了研究，提出一个基于JPEG标准压缩编码新方案，取得了较高压缩比、信噪比以及解压缩速度。虚拟现实技术概述第29页谢谢观看THEEND虚拟现实技术概述第30页1、不是井里没有水，而是你挖不够深。不是成功来得慢，而是你努力不够多。

2、孤独一人时间使自己变得优异，给来人一个惊喜，也给自己一个好交代。

3、命运给你一个比他人低起点是想告诉你，让你用你一生去奋斗出一个绝地还击故事，所以有什么理由不努力!

4、心中没有过分贪求，自然苦就少。口里不说多出话，自然祸就少。腹内食物能降低，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪，一样大悟无言。缘来尽可能要惜，缘尽就放。人生原来就空，对人家笑笑，对自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来尘埃!

5、心情就像衣服，脏了就拿去洗洗，晒晒，阳光自然就会蔓延开来。阳光那么好，何须自寻烦恼，过好每一个当下，一万个漂亮未来抵不过一个温暖现在。

6、不论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。

7、生命漂亮，永远展现在她进取之中;就像大树漂亮，是展现在它负势向上高耸入云蓬勃生机中;像雄鹰漂亮，是展现在它搏风击雨如苍天之魂翱翔中;像江河漂亮，是展现在它波涛汹涌一泻千里奔流中。

8、有些事，不可防止地发生，阴晴圆缺皆有规律，我们只能坦然地接收;有些事，只要你愿意努力，矢志不渝地付出，就能慢慢改变它轨迹。

9、与其埋怨世界，不如改变自己。管好自己心，做好自己事，比什么都强。人生无完美，波折亦风景。别把失去看得过重，放弃是另一个拥有;不要经常艳羡他人，人做到了，心悟到了，相信属于你风景就在下一个拐弯处。

10、有些事想开了，你就会明白，在世上，你就是你，你痛痛你自己，你累累你自己，就算有些人同情你，那又怎样，最终收拾残局还是要靠你自己。

11、人生一些障碍，你是逃不掉。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生高点。

12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量埋怨。寻求抚慰也无济于事，还徒增了他人烦恼。

13、认识到我们所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发悲心，饶益众生为他人。

14、梦想总是跑在我前面。努力追寻它们，为了那一瞬间同时，这就是感人生命奇迹。

15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中降低你收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你结果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!

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