虚拟现实技术以及其应用

虚拟现实技术以及其应用制作人：卫锋毛兴林李松虚拟现实技术以及其应用第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。虚拟现实技术以及其应用第2页VR特点:1．计算机提供"环境",不是"数据,信息"。这改变了人机接口内容。

2．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。

3．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。虚拟现实技术以及其应用第3页发展历程：1.1961年，MortonHeilig构想----体验剧场（Sensorama），以布鲁克林街道为背景，模拟漫步感受----先驱者

2.1965年，计算图形学之父IvanSutherland发表论文“终极显示”，提出“应将计算显示器进化为观看虚拟世界窗口”

3.第二年，他开始研制第一个头盔显示器，1970年，在犹他大学成功演示了它功效。

4.其它成就：用计算机生成图形代替了摄制图像，并开始设计场景生成器----图形加速卡

虚拟现实技术以及其应用第4页虚拟现实技术以及其应用第5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。

虚拟现实技术以及其应用第6页VR特点:新型人机交互接口1．计算机提供"环境",不是"数据,信息"。这改变了人机接口内容。

2．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。

3．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。虚拟现实技术以及其应用第7页发展历程1961年，MortonHeilig构想----体验剧场（Sensorama），以布鲁克林街道为背景，模拟漫步感受----先驱者1965年，计算图形学之父IvanSutherland发表论文“终极显示”，提出“应将计算显示器进化为观看虚拟世界窗口”第二年，他开始研制第一个头盔显示器，1970年，在犹他大学成功演示了它功效。其它成就：用计算机生成图形代替了摄制图像，并开始设计场景生成器----图形加速卡虚拟现实技术以及其应用第8页发展历程:5.70-80年代，美国军方投巨款研究“飞行头盔”和其它军用仿真器，成为虚拟现实技术发展主要推进力。6.1981年，美国国家航空和宇宙航行局（NASA）制作了当初最先进液晶显示器头盔。7.80年代中期，J.Zimmermn和Jaron.Lanier创造了数据手套。1989年组建VPLResearch企业8.同年JaronLanier在文章中正式使用虚拟现实这一术语。虚拟现实技术以及其应用第9页发展历程70-80年代，美国军方投巨款研究“飞行头盔”和其它军用仿真器，成为虚拟现实技术发展主要推进力。1981年，美国国家航空和宇宙航行局（NASA）制作了当初最先进液晶显示器头盔。80年代中期，J.Zimmermn和Jaron.Lanier创造了数据手套。1989年组建VPLResearch企业同年JaronLanier在文章中正式使用虚拟现实这一术语。虚拟现实技术以及其应用第10页虚拟现实技术以及其应用第11页虚拟现实技术以及其应用第12页虚拟现实技术应用虚拟现实技术以及其应用第13页（一）虚拟现实技术在城市规划和建筑方面应用

城市规划一直是对全新可视化技术需求最为迫切领域之一，虚拟现实技术能够广泛应用在城市规划各个方面，并带来切实且可观利益：展现规划方案虚拟现实系统沉醉感和互动性不但能够给用户带来强烈、逼真感官冲击，取得身临其境体验，还能够经过其数据接口在实时虚拟环境中随时获取项目标数据资料，方便大型复杂工程项目标规划、设计、投标、报批、管理，有利于设计与管理人员对各种规划设计方案进行辅助设计与方案评审。躲避设计风险虚拟现实所建立虚拟环境是由基于真实数据建立数字模型组合而成，严格遵照工程项目设计标准和要求建立逼真三维场景，对规划项目进行真实“再现”。虚拟现实技术以及其应用第14页虚拟现实技术以及其应用第15页（二）虚拟现实在医学上应用

虚拟解剖训练系统、外科手术模系统、遥控手术手功效诊疗、虚拟训练机、轮椅虚拟现实系统等。虚拟现实技术以及其应用第16页模拟手术应用于认知康复虚拟现实技术以及其应用第17页（三）虚拟现实技术在教育上应用主要用来解释一些复杂系统抽象概念如量子物理等方面，VR是非常有力工具，Lofin等人在1993年建立了一个“虚拟物理试验室”，用于解释一些物理概念，如位置与速度，力量与位移等。虚拟现实技术以及其应用第18页虚拟物理试验室验证动量守恒虚拟现实技术以及其应用第19页（四）虚拟现实在军事与航天工业应用坦克训练网络SIMNET、虚拟毒刺导弹训练系统、反潜艇作战系统ASW等，以及在航空航天上NASA虚拟现实训练系统、EVA训练系统及虚拟座舱等系统。虚拟现实技术以及其应用第20页虚拟现实技术以及其应用第21页（五）虚拟现实技术在室内设计中应用虚拟现实不但仅是一个演示媒体，而且还是一个设计工具。它以视觉形式反应了设计者思想，比如装修房屋之前，你首先要做事是对房屋结构、外形做细致构思，为了使之定量化，你还需设计许多图纸，当然这些图纸只能内行人读懂，虚拟现实能够把这种构思变成看得见虚拟物体和环境，使以往只能借助传统设计模式提升到数字化即看即所得完美境界，大大提升了设计和规划质量与效率。利用虚拟现实技术，设计者能够完全按照自己构思去构建装饰“虚拟”房间，并能够任意变换自己在房间中位置，去观察设计效果，直到满意为止。既节约了时间，又节约了做模型费用。虚拟现实技术以及其应用第22页虚拟现实技术以及其应用第23页（六）虚拟现实在产品展示上应用企业能够将他们产品公布成网上三维形式，能够展现出产品外形方方面面，加上互动操作，演示产品功效和使用操作，充分利用互联网高速迅捷传输优势来推广企业产品。虚拟现实技术以及其应用第24页（七）虚拟现实技术在游戏中