虚拟现实技术概论 第2版 课件 第3章 虚拟现实关键技术3-4

第三章虚拟现实关键技术

知识目标如何实现？数据赋能！卖家卖的开心顾客买的满意掌握常用的虚拟现实建模技术，包括建模软件、建模方法和建模工作流程。掌握虚拟现实人机交互技术，包括交互设备、交互技术和用户体验设计原则。熟悉立体显示技术，了解不同类型的立体显示设备和其工作原理。熟悉三维虚拟声音的实现，了解音频处理技术和声音定位技术。熟悉碰撞检测的要求，了解虚拟环境中物体碰撞检测的算法和技术。目录CONTENTS环境建模技术三维虚拟声音的实现技术人机自然交互技术虚拟现实技术在各领域的应用立体显示技术实时碰撞检测技术5501立体显示技术立体视觉形成原理第一部分双目视差显示技术双眼视差原理解析探讨人眼间4-6cm距离带来的图像差异，理解立体视觉的形成。双眼视差与立体成像关系分析双眼视差如何影响大脑对图像的处理，形成立体视觉效果。双眼视差在虚拟现实中的应用讨论双眼视差显示技术在虚拟现实中的重要性和实际应用。分色技术01基本原理和流程分色技术原理

分色技术通过过滤特定颜色光线，使左眼和右眼看到不同的画面。分色技术流程

分色技术需要两次过滤，第一次在显示器端，第二次在眼睛端。分光技术02基本原理和流程分光技术基本原理

分光技术利用偏振光的特性，通过特制眼镜使左右眼看到不同影像。01分光技术流程详解

观众戴上偏光眼镜，左眼只能看到左像，右眼只能看到右像，大脑合成三维立体效果。02分光技术实现方法

使用偏振滤镜或偏振片滤除特定角度偏振光以外的所有光，让0度和90度的偏振光分别进入左右眼。03分时技术03基本原理和流程分时技术通过快速切换左右眼画面，利用人眼视觉暂留特性形成立体效果。分时技术原理分时技术首先在第一次刷新时播放左眼画面，遮住右眼；然后第二次刷新时播放右眼画面，遮住左眼，实现立体显示。分时技术流程分时技术无需佩戴眼镜即可实现立体显示，适用于各种虚拟现实应用场景。分时技术应用光栅技术04基本原理和流程光栅技术基本原理

光栅技术通过在显示器前端加上光栅，让左眼和右眼看到不同影像并形成立体效果。光栅技术的实现流程

光栅技术将两片液晶画板重叠组合而成，当位于前端的液晶面板显示条纹状黑白画面时，即可变成立体显示器。光栅技术的优势和应用

光栅技术无需佩戴眼镜，同时可以显示3D影像和兼容现有2D显示器，广泛应用于虚拟现实领域。010203第三章虚拟现实关键技术

全息技术05基本原理全息技术原理

计算机生成干涉图样，替代传统全息图物体光波纪录的干涉过程，实现全息显示。目录catalogue#1全息投影#2幻影成像#4高清投影膜#3互动投影1、全息投影通过3D全息影像技术，在舞台上展现花果山多彩壮观的奇景，有“美猴王”的招牌动作大耍金箍棒，更有高科技的3D全新影像技术重磅加身，使得“美猴王”现场腾云驾雾，而花果山、天宫等壮丽美景也得以再现舞台，画面震撼。2016年辽宁春晚六小龄童3D美猴王

1、全息投影2015年春晚李宇春演唱《蜀绣》2014年公告牌音乐奖的颁奖仪式，就曾用这种技术“复活”了过世的天王迈克尔·杰克逊2010年初音未来演唱会（日本）1、全息投影（Front-projectedholographicdisplay）全息投影技术，也称虚拟成像技术。是利用光的干涉和衍射原理记录并再现物体真实三维图像的技术。全息投影技术不仅可以产生立体的空中幻像，还可以使幻像与表演者产生互动，一起完成表演，产生令人震撼的演出效果。主要适用于产品展览、汽车服装发布会、舞台节目、互动演出、酒吧娱乐等。目录catalogue#1全息投影#4高清投影膜#3全息展柜#2幻影成像2、幻影成像幻影成像幻影舞台全息影柜将幻影成像系统配合专业的灯光设计，把播放的视讯呈现于立体空间之中，而配合音响系统及控制系统，即可以实现大型的梦幻演出，绘声绘色，虚幻莫测，非常直观的给人留下深深地印象。2.1幻影舞台幻影舞台原理示意图舞台幻影成像技术以宽银幕的环境、场景模型和灯光的变换为背景，使用投影机播放特殊的3D全息视频，经由透明全息半透膜的光学反射，将活动人像叠加进场景之中，构成了动静结合的影视画面。再加以声光电控制系统的渲染，构成气势磅礴的全息幻影舞台。2.1幻影舞台舞台在布置反射膜时候的施工图舞台幻影成像所使用的反射膜是特殊的专用膜，在膜的表面通过真空磁控溅射镀膜工艺镀制纳米级的感光涂层，使膜在保持较高的透过率95%以上的同时也具有高的反射率（镜面外观）。膜层主要成分是SOB感光材料，具有成像细腻，高清晰度成像功能，能使影像产生极大立体纵深感。2.2全息影柜全息影柜原理示意图全息影柜是能够把影像悬浮于空中的立体成像技术，是由全息材料制成的反射面，将虚拟影像做成悬浮于空中，360度均能观看。根据功能需要，可做成180度、270度和360度的全息影柜，最大的可做成3m多宽。五大亮点四大优势将展示的产品配合成像逼真的立体特效重叠于一个空间中呈现，做成以假乱真的效果，带给人们视觉上强烈的冲击。主要应用于购物中心的高端精致商店展示、或者作为装潢设计风格的体现、房地产行业应用展示、甚至发布会中作为布置的亮点运用。目录catalogue#1全息投影#4高清投影膜#3互动投影#2幻影成像3、互动投影互动投影采取动作捕捉的技术，适合各种设备，例如LED大屏幕，等离子、数字视频墙等，将参与者的动作转换成数据与虚拟影像互动。互动投影应用领域；商城、专卖店、大卖场等消费场所；酒吧、迪厅、KTV等娱乐场所；展览会、展品推介会、大型庆典等活动现场；博物馆、科技馆、图书馆等展馆。交互传感吸引人流：新奇的互动效果必然会吸引和引导人流的参观，同时好的设计和艺术效果为博物馆增加互动气氛。导引方向：可以用作功能式，比如智能的博物馆指引、查询，比起以往传统的指示牌查询屏得更加人性化。

互动投影优点：非接触式的交流：更加人性化，同时减少了因人流接触而产生细菌传染。经济效益：新媒体艺术可以做成实时互动广告的形式，让游客与宣传内容互动，增加了博物馆的知名度，加深了游客对博物馆的印象，博物馆得到宣传的同时娱乐了观众，一举三得。3.1地面互动地面互动投影系统是参与者和投射在地面上的影像的真实互动，该系统由感应器、应用服务器和地面显示及互动软件四部分组成。多媒体互动投影系统适用于科技馆、规划馆、博物馆、行业展馆、主题展馆、企业展厅等诸多常年展馆。也适用于展览会现场、商场、大卖场、酒店宾馆、酒吧、迪厅、KTV、新产品发布、促销活动、舞台、婚庆婚典，以及写字楼、演出场馆、广场等传统用多媒体技术无法实现的场所。3.2体感互动体感互动系统实际上是一种3D体感摄影机，比一般的摄像头更为智能。首先，它能够发射红外线，从而对整个房间进行立体定位，摄像头则可以借助红外线来识别人体的运动。除此之外，动作感应器能追踪你全身的动作，并且会根据数据建立你的数位骨架，它可以对人体的20个部位进行实时追踪，该设备最多可以同时对两个玩家进行实时追踪。体感互体感互动系统利用即时动态捕捉、影像辨识、麦克风输入、语音辨识等功能让人们摆脱传统单调的操作模式。目录catalogue#1全息投影