虚拟现实技术

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多媒体通信之

虚拟现实技术虚拟现实（VirtualReality，简称VR），由美国VPL公司创建人伊萨在20世纪80年代初提出。具体内涵是：综合利用计算机图形系统和各种现实及控制等接口设备，在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统的技术。它利用计算机生成一种模拟环境，利用多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。简介2.发展3.应用70%70%70%主要内容1.特点101101100010101110001011101001110001101001.虚拟现实技术的特点10110110001010111000101110100111000110100※虚拟现实与通常CAD系统所产生的模型以及传统的三维动画是不一样的，它不是一个静态的世界，而是一个开放、互动的环境，虚拟现实环境可以通过控制与监视装置影响或被使用者影响，这是VR的第二特性，即交互性。※虚拟现实不仅是一个演示媒体，还是一个设计工具。它以视觉形式反映了设计者的思想，在虚拟环境中，用户可以根据所获取的多种信息和自身在系统中的行为，通过联想、推理和逻辑判断等思维过程，随着系统的运行状态变化对系统运动的未来进展进行想象，以获取更多的知识，认识复杂系统深层次的运动机理和规律性。浸没感交互性想象性※计算机产生一种人为虚拟的环境，这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三维数字模型，编制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”，从而使得用户在视觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉，这就是虚拟现实技术的浸没感。58%*1957年，莫顿·海利希(MortonHeilig)发明了Sensorama，这是第一个VR设备，后来在1962年被其申请了专利。Sensorama体积庞大、构造复杂，由震动座椅、立体声音响、大型显示器等部分组成，具有三维显示及立体声效果，能产生振动和风吹的感觉、甚至还有气味，感觉类似于现在的4D电影体验。据说Sensorama后来被引用到了空军，帮助空军以虚拟现实的方式进行模拟飞行训练。*早期“概念”：一般很多未来科技都是先有“概念”才有实物，比如以往电影中想象的很多东西现在都成为了显示，类似如此。而VR也与此类似。*1935年斯坦利·g·Weinbaum出版的短篇小说《皮格马利翁的眼镜》中提到一个全面又具体的虚拟现实概念。而这部小说就是以眼镜为基础、涉及视觉、嗅觉、触觉等全方位沉浸式体验的虚拟现实概念，被认为是首次提出虚拟现实概念的作品。2.虚拟现实技术的发展◆你知道吗?VR已经“81岁”。◆第一个巨型VR出现58%32%10%*1994年，日本游戏公司Sega和任天堂分别针对游戏产业而推出SegaVR-1和VirtualBoy，引起了不小轰动，但依然没有普及，因为设备成本很高，并且在当时的环境，这似乎也过于超前了;同时其在技术上也依然面临一些问题，以VirtualBoy为例，游戏画面、故障等问题都不利于其发展，以至于最后使的VR的这次小小爆发遗憾以失败告终。◆VR的一次小小爆发后夭折*在这之后的20余年间，有很多科学家投入了VR领域的研究，但也仅限于技术研究，并没有让大家能够用到的实物。所以这段基本算是VR产品的一段长长的“空档期”。◆第一个20年的空档期*在任天堂之后，又是近20年(18年)的时间内，已经没有公司敢于将VR带入商业领域，直到2012年Kickstarter的众筹模式给了一个刚刚成立的公司Oculus（沉浸式虚拟现实技术厂商）一个机会，OculusRift募资达160万美元，并且后来又被Facebook以20亿的天价收购。Oculus直接将VR设备拉低到了300美元(约合人民币1900余元，而同期的索尼头戴式显示器HMZ-T3高达6000元左右)，这使得VR向大众视野深深地走近了一步。◆第二个20年的空档期OculusRift实际体验效果图◆巨头组团玩VR，苹果也来凑热闹*自此，大小公司逐渐加入VR团队当中，造就了当前的这波VR火热状态。其中包括，2014年Google发布了GoogleCardBoard，三星发布GearVR，现在苹果也加入了VR大军。10110110001010111000101110100111000110100GoogleCardBoard三星GearVR10110110001010111000101110100111000110100101101100010101110001011101001110001101001011011000101011100010111010011100011010010110110001010111000101110100111000110100到今天VR还在不断发展101101100010101110001011101001110001101001011011000101011100010111010011100011010032%32%虚拟现实（VR）科技月9D虚拟现实体验馆世界第一座“虚拟现实”主题公园GalacticaVR过山车3.虚拟现实技术的应用

VR（虚拟现实）技术可广泛的应用于城市规划、室内设计、工业仿真、古迹复原、桥梁道路设计、房地产销售、旅游教学、水利电力、地质灾害、教育培训等众多领域，为其提供切实可行的解决方案。1.城市规划2.医学3.产品展示4.军事与航天5.影视10110110001010111000101110100111000110100101101100010101110001011101001110001101001.虚拟现实技术在城市规划中的应用

城市规划一直是对全新的可视化技术需求最为迫切的领域之一，虚拟现实技术可以广泛的应用在城市规划的各个方面，并带来切实且可观的利益：展现规划方案虚拟现实系统的沉浸感和互动性不但能够给用户带来强烈、逼真的感官冲击，获得身临其境的体验，还可以通过其数据接口在实时的虚拟环境中随时获取项目的数据资料，方便大型复杂工程项目的规划、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。规避设计风险。虚拟现实所建立的虚拟环境是由基于真实数据建立的数学模型组合而成，严格遵循工程项目设计的标准和要求建立逼真的三维场景，对规划项目进行真实的“再现”。VR城市规划图10110110001010111000101110100111000110100基于VR的城区漫游体验图1011011000101011100010111010011100011010010110110001010111000101110100111000110100

虚拟解剖训练系统、外科手术模拟系统、遥控手术功能诊断、虚拟训练机、轮椅虚拟现实系统等。

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企业可以将他们的产品发布成网上三维的形式，能够展现出产品外形的方方面面，加上互动操作，演示产品的功能和使用操作，充分利用互联网高速迅捷的传播优势来推广公司的产品。三维试衣全息眼镜的展示3.虚拟现实技术在产品展示中的应用10110110001010111000101110100111000110100全息展示柜宜家VR体验馆101101100010101110001011101001110001101004.虚拟现实技术在军事与航天工业的应用10110110001010111000101110100111000110100

坦克训练网络SIMENT、虚拟毒刺导弹训练系统、反潜艇作战系统ASW等，以及在航空航天上的NASA虚拟现实训练系统、EVA训练系统及虚拟座舱等系统。坦克训练反潜艇作战轨道飞行器过程控制仿真10110110001010111000101110100111000110100

早在2015年年初的美国圣丹斯电影节上，一部完全依靠CG制作的VR短片《LOST》就曾引来一阵热议。同年7月，同样是由《LOST》制作公司带来了他们的第二部VR短片《HENRY》。与之前的《LOST》不同，这一次他们在片中