虚拟现实技术考试题及答案

实用文档④虚拟城市系统。实际生活中缺少的应用难点，导致因素：成本高虚拟现实技术试题（三）一.填空题虚拟现实技术的三大基本特征：交互性，沉浸感，想象力。虚拟现实系统的分类：桌面式VR系统、沉浸式VR系统、增强式VR系统、分布式VR系统虚拟现实技术：利用计算机生成一种模拟环境，并通过多种专用设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。一个典型的VR系统主要由计算机软、硬件系统（包括VR软件和VR环境数据库）和VR输入、输出设备等组成。VR系统中常用的立体显示设备可分为固定式、头盔式和手持式3大类.跟踪定位设备：1、电磁波跟踪器2、超声波跟踪器3、光学跟踪器4、机械惯性其他类型跟踪器建模软件：3dsMax、Maya及Creator等影响实时动态现实的决定性因素（1）数据空间和视频图像的好坏，（2）等待时间是实时动态绘制技术的另一个关键指标常用实时动态现实的方法有：场景分块，可见消隐，细节选择VRML源程序文件主要由VRML文件头、造型、脚本以及路由等构成VRML的空间坐标系：X轴的正向水平向右，Y轴的正向垂直向上，Z轴的正向垂直向前VRML描述旋转等角度的计量单位是弧度。VRML使用红绿蓝（RGB）颜色：0.0值表示该颜色被关闭，1.0值表示该颜色完全打开。Shape（形状）节点的功能是创建一个Geometry域（集合属性），appearance域（包含一个appearance节点）指定的材质和纹理等外观属性应用到geometry域的造型节点上。15.Geometry的节点有4种：Box（立方体），Cone（圆锥体），Cylinder（圆柱体），Sphere（球体）VRML对节点的书写尤其要注意到大小写。节点类型名称第一个单词的首字母要大写。利用Transform（变换）节点可以在VRML中随意translation（平移）、rotation（旋转）和scale（缩放）。Text文本造型节点有四个域分别为：string（内容）length（长度）fontStyle（外观）和maxExtend（最大有效长度）在coordindex坐标系列表中，索引值-1用来标记一个面坐标索引表的结束。VRML提供了3种纹理节点，包括ImageTexture（图像纹理）节点、PixelTexture（像素纹理）节点和MovieTexture（电影纹理）节点。使用Group节点可以将多个相同或不同的节点进行编组，以构造复杂造型。纹理映射使用Appearance节点的texture域或textureTransform域。VRML的声音涉及两个部分：声源和声音发射器。可引用的声音文件类型：WAV、MID和MPEG等3种。VRML中光源节点：PointLight点光源，DirectionalLight平行光源，SpotLight锥光源通过设置NavigationInfo节点headlight域的值域，关闭由VRM空间默认提供的灯头可以增强附加光源昌盛的光照效果。动画实现必备的两个要素：一用来制作动画时间值的时钟，另一个随时间如何改变物体的描述。28.VRML提供了PositionInterpolator（位置）、OrientationInterpolator（朝向旋转）、ColorInterpolator（颜色）、ScalarInterpolator（标量）等多个插补器节点来控制动画。插补器使用关键时刻和关键值，关键时刻在key域中指定，关键值列表在keyValue域中指定。TimeSensor（时间传感器）它设置开始动画，结束动画和控制动画的播放速度等属性。31.TouchSensor传感器必须和感知接触的造型节点放在同一个组节点下，否则无法正确感知事件。单项选择题网络带宽是网络能够发送数据到目的主机的（A）速率B、最大值C、时间D、最小值基于组播的系统的网络虚拟环境设计中最难的决定是在不同的组播级中划分（B）数据流B、信息流C、工作流D、编码（C）提供有关实体的动态位置，方向和结构的最高层次细节。I/O通道B、中体通道C、全体通道D、刚体通道网络虚拟环境划分技术带来的最大效率来自与通过利用一个特定服务器的客户端间的（D）降低中间服务器间的通信开销。A、数据流B、数据包C、信息分时D、信息定位5、下面属于扩展几何对象是（B）A、立方体B、圆角柱体C、几何球体D、圆锥体6、平衡好即指任务的分配充分利用有限的（A）时间以及存储空间。A、处理器B、周期运行C、位置配制D、渲染7、二维造型的Boolean运算有三种，而Boolean对象的运算有四种，下面哪一种不属于二维造型的Boolean运算（D）A、Union（合并）B、Subtraction（相减）C、Intersection（交集）D、Cut（删除）下面不属于对象变换的是（D）A、旋转对象B、移动对象C、缩放对象D、组合对象材质基本参数中通过三个颜色块来控制材质的颜色，下面属于材质基本参数颜色块的是（B)A、Ambient（环境色）B、Reffection（反射色）C、Diffuse（漫反射）D、Specular（高光色）三．问答题1.虚拟现实技术的应用领域：1、教育与训练（仿真教学与实验、特殊教育、多种专业训练、应急演练和军事演习）2、设计与规划3、科学计算可视化4、商业领域5、艺术与娱乐2.虚拟现实技术的研究目标：消除人所处的环境和计算机系统之间的界限，即在计算机系统提供的虚拟空间中，人可以使用眼睛、耳朵、皮肤、手势和语言等各种感觉器官直接与之发生交互，这就是虚拟环境下的自然交互技术。即为自然交互。3.试述典型的虚拟现实系统的工作原理一个典型的VR系统主要由计算机软、硬件系统（包括VR软件和VR环境数据库）和VR输入、输出设备等组成。其中，计算机是VR系统的心脏，负责构建虚拟世界和实现人机交互。VR软件负责提供友好的人机交互界面，使用户具备实时构建和参与虚拟世界的能力。VR输入输出设备用于观察和操纵虚拟世界。用户与虚拟世界交互的大致过程：用户首先激活头盔、手套和话筒等输入设备。为计算机提供输入信号，VR软件收到由跟踪器和传感器送来的输入信号后加以处理，然后对虚拟环境数据库做必要的更新，调整当前的虚拟环境场景，并将这一新视点下的三维视觉图像以及其他（如声音，触觉，力反馈等）信息立即传送到相应的输出设备（头盔显示器，耳机，数据手套等），以便用户及时获得多种感官上的虚拟效果。4.发展虚拟现实技术的目的性他的实时三维空间表现能力、自然交互式的操作环境以及给人带来的身临其境的感觉，不但为人机交互技术开创了新的研究领域，为智能工程的应用提供了新的界面工具，为各类工程大规模数据可视化提供了新的描述方法，同时还为人们探索宏观世界和微观世界的运动变化规律提供了极大的便利.5.三维虚拟声音的特点(1)、全向三维定位特性：（在三维虚拟环境中实时跟踪虚拟声源的能力。使用户准确判断精确位置，符合真实世界的听觉方式）(2)、三维实时跟踪特性：（三维虚拟环境中实时跟踪虚拟声源位置变化或虚拟影像变化的能力）6.VR系统中常用的人机自然交互的技术以及他们分别适用的工作（1）手势识别技术。适用于：导航、位置重置，它还适用于一些快速但不要求很精确的三维物体操作。（2）面部表情识别技术。该技术的三个步骤：表情的跟踪，表情的编码，表情的识别（利用6种表情的简化FACS规则进行识别）（3）眼动跟踪技术。多被用于军事（如飞行员观察记录）、阅读以及帮助残疾人进行交互等领域.7.全三维景技术的基本原理三维全景技术是日趋流行的一种视觉新技术，它的原始资料不是利用计算机生成的模拟图像，而是利用照相机平移或旋转所得的序列图像样本，通过拼接技术生成全景图像，因而具有强烈的动感影像透视效果，并能带来全新的真实现场感和交互感71.物理仿真技术需要解决的问题(1)、设计数学模型（利用数学模型来实现，描述虚拟对象行为和运动的一组方程式）(2)、创建物理属性（从基本几何建模出发，将时间、长度、质量和力经过抽象处理，与图形学中的元素，如帧、绝对坐标、节点和面等结合起来）(3)、实现碰撞检测（对用户和虚拟对象加以限制，防止出现两个对象自由穿透的情景）8.VRML和HTML有何区别HTML（超文本标记语言）用于定义可与更多信息相关联的二维页面额布局和内容那样，VRML用于定义可与更多信息相关联的三维世界的布局和内容9.VRML的技术特点基于Internet共享的虚拟世界，较低的配置需求，真正的动态交互，适用于网络现状的技术，开放式的标准10.Vrml浏览器的作用VRML浏览器功能是接收和解释VRML文件信息，在虚拟空间中创建3D造型，并提供实时渲染的自动显示11.#VRMLV2.0utf8为文件头，它的含义（1）本文件是一个VRML文件。（2）本文件遵循VRML规范的2.0版本。(3）本文件使用国际UTF-8字符集。12.在VRML中，可以使用DEF语句为为场景中的任何节点定义一个节点名，而后使用USE语句调用这个被定义的节点，以避免在同一场景文件中重复设置相同节点所造成的程序代码冗余13.Inline（内联）节点的使用可以使VRML程序设计模块化，有利于分工协作，组成复杂而庞大的VRML场景,14.VRML中的传感器两大类：（1）接触型传感器用于检测用户对鼠标的各种操作，节点包括：TouchSensor（触摸）、PlaneSensor（平面）、CylinderSensor（圆柱体）和SphereSensor（球体）传感器。（2）感知型传感器用于检测用户与造型的接