VR虛擬現實技術應用項目解決方案

最新VR虛擬現實技術應用項目

處理方案第1頁虛擬現實技術應用虛擬現實技術發(fā)展史虛擬現實技術概念虛擬現實技術特征虛擬現實系統(tǒng)組成和分類虛擬現實技術應用領域虛擬現實技術研究現實狀況虛擬現實技術開發(fā)方法虛擬現實技術相關網址第2頁1 虛擬現實技術發(fā)展史

虛擬現實技術（VirtualReality）簡稱VR技術，是20世紀末逐步興起一門綜合性信息技術，融合了數字圖像處理、計算機圖形學、人工智能、多媒體、傳感器、網絡以及并行處理等多個信息技術分支最新發(fā)展結果。第3頁1 虛擬現實技術發(fā)展史1929年，EdwardLink設計出用于訓練飛行員模擬器1956年，MortonHeilig開發(fā)出多通道仿真體驗系統(tǒng)Sensorama第4頁1 虛擬現實技術發(fā)展史1965年，IvanSutherland發(fā)表論文“UltimateDisplay”（終極顯示）1968年，IvanSutherland研制成功了帶跟蹤器頭盔式立體顯示器（HeadMountedDisplay，HMD）第5頁1 虛擬現實技術發(fā)展史1972年，NolanBushnell開發(fā)出第一個交互式電子游戲Pong1977年，DanSandin、TomDeFanti和RichSayre研制出第一個數據手套——SayreGlove20世紀80年代，美國國家航空航天局（NASA）組織了一系列相關VR技術研究：1984年，NASAAmes研究中心M.McGreevy和J.Humphries開發(fā)出用于火星探測虛擬環(huán)境視覺顯示器；1987年，JimHumphries設計了雙目全方位監(jiān)視器（BOOM）最早原型。

第6頁1 虛擬現實技術發(fā)展史1990年，在美國達拉斯召開Siggraph會議上，明確提出VR技術研究主要內容包括實時三維圖形生成技術、多傳感器交互技術和高分辨率顯示技術，為VR技術發(fā)展確定了研究方向。從20世紀90年代開始，VR技術研究熱潮也開始向民間高科技企業(yè)轉移。著名VPL企業(yè)開發(fā)出第一套傳感手套命名為“DataGloves”，第一套HMD命名為“EyePhones”。進入二十一世紀后，VR技術更是進入軟件高速發(fā)展時期，

一些有代表性VR軟件開發(fā)系統(tǒng)不停在發(fā)展完善，如MultiGenVega、OpenSceneGraph、Virtools等。第7頁2 虛擬現實技術概念

虛擬現實技術是指利用計算機生成一個模擬環(huán)境，并經過各種專用設備使用戶“投入”到該環(huán)境中，實現用戶與該環(huán)境直接進行自然交互技術。第8頁2 虛擬現實技術概念

經典VR系統(tǒng)主要由計算機軟、硬件系統(tǒng)（包含VR軟件和VR環(huán)境數據庫）和VR輸入、輸出設備等組成。第9頁3 虛擬現實技術特征VR技術三角形交互性（Interactivity）沉醉感（Immersion）想象力（Imagination）第10頁3 虛擬現實技術特征VR技術交互性：指用戶對虛擬環(huán)境中對象可操作程度和從虛擬環(huán)境中得到反饋自然程度（包含實時性）。主要借助于各種專用設備（如頭盔顯示器、數據手套等）產生，從而使用戶以自然方式如手勢、體勢、語言等技能，如同在真實世界中一樣操作虛擬環(huán)境中對象。第11頁3 虛擬現實技術特征VR技術沉醉感：又稱臨場感，是指用戶感到作為主角存在于虛擬環(huán)境中真實程度。VR技術最主要特征。影響沉醉感主要原因包含多感知性、自主性、三維圖像中深度信息、畫面視野、實現跟蹤時間或空間響應及交互設備約束程度等。第12頁3 虛擬現實技術特征VR技術想象力：指用戶在虛擬世界中依據所獲取各種信息和本身在系統(tǒng)中行為，經過邏輯判斷、推理和聯想等思維過程，伴隨系統(tǒng)運行狀態(tài)改變而對其未來進展進行想象能力。對適當應用對象加上虛擬現實創(chuàng)意和想象力，能夠大幅度提升生產效率、減輕勞動強度、提升產品開發(fā)質量。第13頁虛擬現實系統(tǒng)基本組成虛擬世界、虛擬現實軟件、計算機、輸入設備和輸出設備五大部分輸入設備輸入設備虛擬現實軟件虛擬世界計算機4 虛擬現實系統(tǒng)組成和分類

第14頁4 虛擬現實系統(tǒng)組成和分類

（1）桌面式VR系統(tǒng)（DesktopVR）（2）沉醉式VR系統(tǒng)（ImmersiveVR）（3）增強式VR系統(tǒng)（AugmentedVR）（4）分布式VR系統(tǒng)（DistributedVR）虛擬現實系統(tǒng)分類第15頁4 虛擬現實系統(tǒng)組成和分類

（1）桌面式VR系統(tǒng)使用個人計算機和低級工作站來產生三維空間交互場景。用戶會受到周圍現實環(huán)境干擾而不能取得完全沉醉感，但因為其成本相對較低桌面式VR系統(tǒng)依然比較普及。虛擬現實系統(tǒng)基本組成第16頁利用頭盔顯示器、洞穴式顯示設備和數據手套等交互設備把用戶視覺、聽覺和其它感覺封閉起來，而使用戶真正成為VR系統(tǒng)內部一個參加者，產生一個身臨其境、全心投入并沉醉其中體驗。與桌面式VR系統(tǒng)相比，沉醉式VR系統(tǒng)主要特點在于高度實時性和沉醉感。4 虛擬現實系統(tǒng)組成和分類

虛擬現實系統(tǒng)分類（2）沉醉式VR系統(tǒng)第17頁（3）增強式VR系統(tǒng)允許用戶對現實世界進行觀察同時，將虛擬圖像疊加在真實物理對象之上。為用戶提供與所看到真實環(huán)境相關、存放在計算機中信息，從而增強用戶對真實環(huán)境感受，又被稱為疊加式或補充現實式VR系統(tǒng)。能夠使用光學技術或視頻技術實現。4 虛擬現實系統(tǒng)組成和分類

虛擬現實系統(tǒng)分類第18頁指基于網絡構建虛擬環(huán)境，將位于不一樣物理位置多個用戶或多個虛擬環(huán)境經過網絡相連接并共享信息，從而使用戶協同工作到達一個更高境界。主要被應用于遠程虛擬會議、虛擬醫(yī)學會診、多人網絡游戲、虛擬戰(zhàn)爭演練等領域。4 虛擬現實系統(tǒng)組成和分類

虛擬現實系統(tǒng)分類（4）分布式VR系統(tǒng)第19頁5 虛擬現實技術應用領域

（1）軍事（2）醫(yī)學（3）教育與訓練（4）設計與規(guī)劃（5）科學計算可視化（6）商業(yè)領域（7）藝術與娛樂（8）虛擬旅游第20頁（1）虛擬現實之應用-軍事軍事是虛擬現實應用最早領域如模擬飛行訓練等第21頁應用圖例-軍事模擬飛行訓練基本飛行課程(STD)起落航線課程(PPL)儀器飛行課程(INS)長途飛行課程(CPL)第22頁（2）虛擬現實之應用-醫(yī)學教育訓練

虛擬現實超因波顯像系統(tǒng)、放射線治療以及手術模型等等技術。臨床研究

虛擬現實系統(tǒng)(如恐高癥治療等)第23頁應用圖例-醫(yī)學虛擬手術模型訓練內視鏡手術模擬器官含有彈性、變形等物理屬性含有自由度定位功效手術刀第24頁（3）虛擬現實之應用-教育與培訓教學

虛擬現實技術能使學習者能直接、自然地與虛擬對象進行交互，以各種形式參加事件發(fā)展改變過程，并取得最大控制和操作整個環(huán)境自由度。虛擬實境技術輔助CAI教學法，提供給學習者一個更逼真、更具彈性、學習效果更加好學習環(huán)境。訓練

航空駕駛員訓練、戰(zhàn)車訓練以及太空人訓練、仿真教學與試驗、特殊教育、各種專業(yè)訓練、應急演練和軍事演練等等。

第25頁應用圖例-教育天文教室太陽系第26頁（4）虛擬現實之應用-設計與規(guī)劃虛擬現實已被看作是設計領域中唯一開發(fā)工具。它能夠防止傳統(tǒng)方式在原型制造、設計和生產過程中重復工作，有效降低成本，應用領域包含汽車制造、工廠規(guī)劃、景觀設計、建筑工業(yè)、室內設計、城市計劃、航太設計、以及儀器制造等等。電腦輔助設計(CAD)結合虛擬現實技術

第27頁應用圖例-裝修設計專業(yè)3D設計逼真表現動畫功效虛擬實境全景環(huán)視第28頁

科學可視化功效就是將大量字母、數字數據轉換成比原始數據更輕易了解各種圖像，并允許參加者借助各種虛擬現實輸入設備檢驗這些“可見”數據。它通常被用于建立分子結構、地震以及地球環(huán)境等模型。（5）虛擬現實之應用-科學計算可視化第29頁VR技術被逐步應用于網上銷售、客戶服務、電傳會議及虛擬購物中心等商業(yè)領域。它能夠使客戶在購置前先看到產品外貌與內在，甚至在虛擬世界中使用它，所以對產品推廣和銷售都很有幫助。（6）虛擬現實之應用-商業(yè)領域第30頁（7）虛擬現實之應用-藝術與娛樂被動式虛擬實境如當前熱門PCGame主動式虛擬實境

虛擬實境游戲機，游戲介面設計在3D環(huán)境

中，使用者在其中隨心所欲。虛擬人物和世界

如虛擬主播、虛擬人等等

VR技術所含有身臨其境感及實時交互性還能將靜態(tài)藝術（如油畫、雕刻等）轉化為動態(tài)形式，使觀賞者更加好地觀賞作者思想藝術，包含虛擬畫廊、虛擬音樂廳、文物保護等方面。娛樂是VR系統(tǒng)另一個主要應用領域，市場上已經推出了多款VR環(huán)境下電腦游戲，帶給游戲者強烈感官刺激。第31頁VR技術所含有身臨其境感及實時交互性還能用于在線虛擬旅游，使觀賞者更加好地觀賞大自然美景。旅游是VR系統(tǒng)另一個主要應用領域，許多著名景點都有虛擬現實網站，在VR環(huán)境下旅游，帶給旅游者另一番感受。（8）虛擬現實之應用-虛擬旅游第32頁虛擬現實應用宇航員數碼相機互動展示北京故宮Sprite灌籃高手培訓產品展示旅游游戲開發(fā)基督教堂模擬室內樣板房演示海軍潛水艇虛擬小區(qū)文物保護房地產系統(tǒng)仿真城市規(guī)劃米蘭虛擬：/show_vrml.htm第33頁6 虛擬現實技術研究現實狀況

美國是VR技術發(fā)源地，有美國宇航局（NASA）、麻省理工學院（MIT）媒體試驗室、華盛頓大學人機界面技術試驗室（HITLab）等許多著名研究機構。美國在虛擬現實領域基礎研究主要集中在感知、用戶界面、后臺軟件和硬件四個方面。第34頁6 虛擬現實技術研究現實狀況

英國主要有四個從事VR技術研究中心，包含Windustries企業(yè)、BritishAerospace企業(yè)、DimensionInternational企業(yè)、DivisonLTD企業(yè)等。日本主要致力于建立大規(guī)模VR知識庫和人機接口方面研究項目上，在VR游戲方面研究也處于領先地位。另外，國外還研制出多個用于開發(fā)應用程序VR軟件開發(fā)平臺，比如美國Sense8企業(yè)WorldToolKit（WTK），愛荷華州立大學虛擬現實應用中心VRJuggler，DenebRobotics企業(yè)ENVISION，英國Superscape企業(yè)VRT，Division企業(yè)dVISE等。第35頁6 虛擬現實技術研究現實狀況

我國從20世紀80年代起開始研究VR技術。即使起步較晚，但近年來政府相關部門非常重視，制訂了開展VR技術研究計劃，并將其列入國家重點研究項目。國內一些科學家和重點院校也已主動投入了對這一領域研究。北京航空航天大學是國內最早進行VR技術研究、最有權威單位之一。它于8月成立了虛擬現實新技術教育部重點試驗室。第36頁6 虛擬現實技術研究現實狀況

清華大學對虛擬現實及其臨場感等方面進行了大量研究，比如球面屏幕顯示和圖像隨動、克服立體圖閃爍辦法及深度感試驗測試等。浙江大學CAD&CG國家重點試驗室開發(fā)出了一套桌面型虛擬建筑環(huán)境實時漫游系統(tǒng)，還研制出了在虛擬環(huán)境中一個新快速漫游算法和一個遞進網格快速生成算法。西安交通大學信息工程研究所對虛擬現實中關鍵技術——立體顯示技術進行了研究，提出一個基于JPEG標準壓縮編碼新方案，取得了較高壓縮比、信噪比以及解壓縮速度。第37頁7 虛擬現實技術開發(fā)方法

（1）語言（VRML）開發(fā)法（2）工具開發(fā)法（3）合成開發(fā)法第38頁（1）VRML介紹-瀏覽器

VRML文檔能夠在Internet上傳輸，并經過WWW瀏覽器進行演示。比如，在慣用瀏覽器IE或NetscapeNavigator中都能夠演示VRML文檔，其中IE5.0或NetscapeNavigator4.0以上版本瀏覽器中都已經預裝了VRML插件。假如在安裝瀏覽器時未選擇預裝，也能夠單獨下載和安裝VRML瀏覽插件，比如CosmoPlayer。我們能夠從網站“/”下載CosmoPlayer軟件最新版本，它支持IE和Netscape，是應用最廣泛一個瀏覽虛擬現實插件。

7 虛擬現實技術開發(fā)方法

第39頁1.文件頭

它是提供給瀏覽器文件版本信息，是VRML文檔中開頭一行，用來通知瀏覽器該文檔所遵照VRML版本。比如“#VRML1.0utf8”這里VRML1.0是指以下文件是由VRML語言1.0版本編寫，utf8指本文件采取ISOUTF-8編碼標準。

（1）VRML介紹-語言介紹

7 虛擬現實技術開發(fā)方法

第40頁2.節(jié)點：

節(jié)點是VRML文件基本組成元素，能夠把它分為以下幾類：shape（形狀）節(jié)點描述物體在空間中幾何形狀；property（性質）節(jié)點定義形狀節(jié)點渲染方式（顏色，表面紋理等）；group（成組）節(jié)點將多個其它節(jié)點組合成一個節(jié)點，便于統(tǒng)一處理；environment（環(huán)境效果）節(jié)點比如各種性質光源等。另外，VRML語言還定義了一些提供特殊功效節(jié)點，比如超鏈接、碰狀檢測等。

（1）VRML介紹-語言介紹

7 虛擬現實技術開發(fā)方法

第41頁3.域值：

域值用來描述及改變節(jié)點屬性大小，它存放著節(jié)點各種值。4.注釋：

VRML文件中注釋語句是以“＃”號開始字符串，范圍是從“#”號到這一行行尾，不影響文件執(zhí)行。

（1）VRML介紹-語言介紹

7 虛擬現實技術開發(fā)方法

第42頁例子是在屏幕上建立一個不顯示頂面杯狀圓柱體

#VRMLV2.0utf8

Shape{appearanceAppearance{

materialMaterial{}#使用默認材質和顏色

}

geometryCylinder{

radius3

height6

sideTRUE

topFALSE

bottomTRUE

}

}

第43頁例子是在屏幕上建立一個不顯示頂面杯狀圓柱體第44頁（2）工具開發(fā)法

7 虛擬現實技術開發(fā)方法

Virtual

WalkThroughProVirtualRealityStudioSenseWorldToolkitSuperscapeVRTVRBASIC…QuickTimeVREON…第45頁iPIX全景圖片PixMaker全景圖片Photovista全景圖片

（3）合成開發(fā)法-全景環(huán)視及其工具

7 虛擬現實技術開發(fā)方法

第46頁PixMaker全景制作

第47頁8虛擬現實應用網站

中國虛擬現實秀（）

中國茶葉博物館（/vrml/tea）金臂螳螂VRML教程網站（http://tianjin.bei.t-online.de/vrml/VRML_Tutorial/c_index.htm）MyGallery（/~yll-tcc/）VRMLConvertDocumentation軟件包（/MathDept/Projects/VRMLCo-nvert/VRMLConvert.html）VRML中心網站（/vrml/）VRML協會網站（/

）SGI企業(yè)VRML專業(yè)網站（/）

Modelworks軟件企業(yè)主頁（/）

第48頁網上景觀展示-網上故宮網上故宮（/beijing/gugong.htm）

第49頁網上景觀展示-愛爾蘭美術館

網址為http://www.dmc.dit.ie/guests/eirenet/eirenet/eirenet/thic2ra.htm第50頁網上景觀展示-中央電視塔景觀

中央電視塔景觀（

/360vr/）

第51頁網上景觀展示-教具

（/360vr/democd/MANBODY.HTM）第52頁最新VR虛擬現實技術應用項目

處理方案第53頁虛擬現實技術應用虛擬現實技術發(fā)展史虛擬現實技術概念虛擬現實技術特征虛擬現實系統(tǒng)組成和分類虛擬現實技術應用領域虛擬現實技術研究現實狀況虛擬現實技術開發(fā)方法虛擬現實技術相關網址第54頁1 虛擬現實技術發(fā)展史

虛擬現實技術（VirtualReality）簡稱VR技術，是20世紀末逐步興起一門綜合性信息技術，融合了數字圖像處理、計算機圖形學、人工智能、多媒體、傳感器、網絡以及并行處理等多個信息技術分支最新發(fā)展結果。第55頁1 虛擬現實技術發(fā)展史1929年，EdwardLink設計出用于訓練飛行員模擬器1956年，MortonHeilig開發(fā)出多通道仿真體驗系統(tǒng)Sensorama第56頁1 虛擬現實技術發(fā)展史1965年，IvanSutherland發(fā)表論文“UltimateDisplay”（終極顯示）1968年，IvanSutherland研制成功了帶跟蹤器頭盔式立體顯示器（HeadMountedDisplay，HMD）第57頁1 虛擬現實技術發(fā)展史1972年，NolanBushnell開發(fā)出第一個交互式電子游戲Pong1977年，DanSandin、TomDeFanti和RichSayre研制出第一個數據手套——SayreGlove20世紀80年代，美國國家航空航天局（NASA）組織了一系列相關VR技術研究：1984年，NASAAmes研究中心M.McGreevy和J.Humphries開發(fā)出用于火星探測虛擬環(huán)境視覺顯示器；1987年，JimHumphries設計了雙目全方位監(jiān)視器（BOOM）最早原型。

第58頁1 虛擬現實技術發(fā)展史1990年，在美國達拉斯召開Siggraph會議上，明確提出VR技術研究主要內容包括實時三維圖形生成技術、多傳感器交互技術和高分辨率顯示技術，為VR技術發(fā)展確定了研究方向。從20世紀90年代開始，VR技術研究熱潮也開始向民間高科技企業(yè)轉移。著名VPL企業(yè)開發(fā)出第一套傳感手套命名為“DataGloves”，第一套HMD命名為“EyePhones”。進入二十一世紀后，VR技術更是進入軟件高速發(fā)展時期，

一些有代表性VR軟件開發(fā)系統(tǒng)不停在發(fā)展完善，如MultiGenVega、OpenSceneGraph、Virtools等。第59頁2 虛擬現實技術概念

虛擬現實技術是指利用計算機生成一個模擬環(huán)境，并經過各種專用設備使用戶“投入”到該環(huán)境中，實現用戶與該環(huán)境直接進行自然交互技術。第60頁2 虛擬現實技術概念

經典VR系統(tǒng)主要由計算機軟、硬件系統(tǒng)（包含VR軟件和VR環(huán)境數據庫）和VR輸入、輸出設備等組成。第61頁3 虛擬現實技術特征VR技術三角形交互性（Interactivity）沉醉感（Immersion）想象力（Imagination）第62頁3 虛擬現實技術特征VR技術交互性：指用戶對虛擬環(huán)境中對象可操作程度和從虛擬環(huán)境中得到反饋自然程度（包含實時性）。主要借助于各種專用設備（如頭盔顯示器、數據手套等）產生，從而使用戶以自然方式如手勢、體勢、語言等技能，如同在真實世界中一樣操作虛擬環(huán)境中對象。第63頁3 虛擬現實技術特征VR技術沉醉感：又稱臨場感，是指用戶感到作為主角存在于虛擬環(huán)境中真實程度。VR技術最主要特征。影響沉醉感主要原因包含多感知性、自主性、三維圖像中深度信息、畫面視野、實現跟蹤時間或空間響應及交互設備約束程度等。第64頁3 虛擬現實技術特征VR技術想象力：指用戶在虛擬世界中依據所獲取各種信息和本身在系統(tǒng)中行為，經過邏輯判斷、推理和聯想等思維過程，伴隨系統(tǒng)運行狀態(tài)改變而對其未來進展進行想象能力。對適當應用對象加上虛擬現實創(chuàng)意和想象力，能夠大幅度提升生產效率、減輕勞動強度、提升產品開發(fā)質量。第65頁虛擬現實系統(tǒng)基本組成虛擬世界、虛擬現實軟件、計算機、輸入設備和輸出設備五大部分輸入設備輸入設備虛擬現實軟件虛擬世界計算機4 虛擬現實系統(tǒng)組成和分類

第66頁4 虛擬現實系統(tǒng)組成和分類

（1）桌面式VR系統(tǒng)（DesktopVR）（2）沉醉式VR系統(tǒng)（ImmersiveVR）（3）增強式VR系統(tǒng)（AugmentedVR）（4）分布式VR系統(tǒng)（DistributedVR）虛擬現實系統(tǒng)分類第67頁4 虛擬現實系統(tǒng)組成和分類

（1）桌面式VR系統(tǒng)使用個人計算機和低級工作站來產生三維空間交互場景。用戶會受到周圍現實環(huán)境干擾而不能取得完全沉醉感，但因為其成本相對較低桌面式VR系統(tǒng)依然比較普及。虛擬現實系統(tǒng)基本組成第68頁利用頭盔顯示器、洞穴式顯示設備和數據手套等交互設備把用戶視覺、聽覺和其它感覺封閉起來，而使用戶真正成為VR系統(tǒng)內部一個參加者，產生一個身臨其境、全心投入并沉醉其中體驗。與桌面式VR系統(tǒng)相比，沉醉式VR系統(tǒng)主要特點在于高度實時性和沉醉感。4 虛擬現實系統(tǒng)組成和分類

虛擬現實系統(tǒng)分類（2）沉醉式VR系統(tǒng)第69頁（3）增強式VR系統(tǒng)允許用戶對現實世界進行觀察同時，將虛擬圖像疊加在真實物理對象之上。為用戶提供與所看到真實環(huán)境相關、存放在計算機中信息，從而增強用戶對真實環(huán)境感受，又被稱為疊加式或補充現實式VR系統(tǒng)。能夠使用光學技術或視頻技術實現。4 虛擬現實系統(tǒng)組成和分類

虛擬現實系統(tǒng)分類第70頁指基于網絡構建虛擬環(huán)境，將位于不一樣物理位置多個用戶或多個虛擬環(huán)境經過網絡相連接并共享信息，從而使用戶協同工作到達一個更高境界。主要被應用于遠程虛擬會議、虛擬醫(yī)學會診、多人網絡游戲、虛擬戰(zhàn)爭演練等領域。4 虛擬現實系統(tǒng)組成和分類

虛擬現實系統(tǒng)分類（4）分布式VR系統(tǒng)第71頁5 虛擬現實技術應用領域

（1）軍事（2）醫(yī)學（3）教育與訓練（4）設計與規(guī)劃（5）科學計算可視化（6）商業(yè)領域（7）藝術與娛樂（8）虛擬旅游第72頁（1）虛擬現實之應用-軍事軍事是虛擬現實應用最早領域如模擬飛行訓練等第73頁應用圖例-軍事模擬飛行訓練基本飛行課程(STD)起落航線課程(PPL)儀器飛行課程(INS)長途飛行課程(CPL)第74頁（2）虛擬現實之應用-醫(yī)學教育訓練

虛擬現實超因波顯像系統(tǒng)、放射線治療以及手術模型等等技術。臨床研究

虛擬現實系統(tǒng)(如恐高癥治療等)第75頁應用圖例-醫(yī)學虛擬手術模型訓練內視鏡手術模擬器官含有彈性、變形等物理屬性含有自由度定位功效手術刀第76頁（3）虛擬現實之應用-教育與培訓教學

虛擬現實技術能使學習者能直接、自然地與虛擬對象進行交互，以各種形式參加事件發(fā)展改變過程，并取得最大控制和操作整個環(huán)境自由度。虛擬實境技術輔助CAI教學法，提供給學習者一個更逼真、更具彈性、學習效果更加好學習環(huán)境。訓練

航空駕駛員訓練、戰(zhàn)車訓練以及太空人訓練、仿真教學與試驗、特殊教育、各種專業(yè)訓練、應急演練和軍事演練等等。

第77頁應用圖例-教育天文教室太陽系第78頁（4）虛擬現實之應用-設計與規(guī)劃虛擬現實已被看作是設計領域中唯一開發(fā)工具。它能夠防止傳統(tǒng)方式在原型制造、設計和生產過程中重復工作，有效降低成本，應用領域包含汽車制造、工廠規(guī)劃、景觀設計、建筑工業(yè)、室內設計、城市計劃、航太設計、以及儀器制造等等。電腦輔助設計(CAD)結合虛擬現實技術

第79頁應用圖例-裝修設計專業(yè)3D設計逼真表現動畫功效虛擬實境全景環(huán)視第80頁

科學可視化功效就是將大量字母、數字數據轉換成比原始數據更輕易了解各種圖像，并允許參加者借助各種虛擬現實輸入設備檢驗這些“可見”數據。它通常被用于建立分子結構、地震以及地球環(huán)境等模型。（5）虛擬現實之應用-科學計算可視化第81頁VR技術被逐步應用于網上銷售、客戶服務、電傳會議及虛擬購物中心等商業(yè)領域。它能夠使客戶在購置前先看到產品外貌與內在，甚至在虛擬世界中使用它，所以對產品推廣和銷售都很有幫助。（6）虛擬現實之應用-商業(yè)領域第82頁（7）虛擬現實之應用-藝術與娛樂被動式虛擬實境如當前熱門PCGame主動式虛擬實境

虛擬實境游戲機，游戲介面設計在3D環(huán)境

中，使用者在其中隨心所欲。虛擬人物和世界

如虛擬主播、虛擬人等等

VR技術所含有身臨其境感及實時交互性還能將靜態(tài)藝術（如油畫、雕刻等）轉化為動態(tài)形式，使觀賞者更加好地觀賞作者思想藝術，包含虛擬畫廊、虛擬音樂廳、文物保護等方面。娛樂是VR系統(tǒng)另一個主要應用領域，市場上已經推出了多款VR環(huán)境下電腦游戲，帶給游戲者強烈感官刺激。第83頁VR技術所含有身臨其境感及實時交互性還能用于在線虛擬旅游，使觀賞者更加好地觀賞大自然美景。旅游是VR系統(tǒng)另一個主要應用領域，許多著名景點都有虛擬現實網站，在VR環(huán)境下旅游，帶給旅游者另一番感受。（8）虛擬現實之應用-虛擬旅游第84頁虛擬現實應用宇航員數碼相機互動展示北京故宮Sprite灌籃高手培訓產品展示旅游游戲開發(fā)基督教堂模擬室內樣板房演示海軍潛水艇虛擬小區(qū)文物保護房地產系統(tǒng)仿真城市規(guī)劃米蘭虛擬：/show_vrml.htm第85頁6 虛擬現實技術研究現實狀況

美國是VR技術發(fā)源地，有美國宇航局（NASA）、麻省理工學院（MIT）媒體試驗室、華盛頓大學人機界面技術試驗室（HITLab）等許多著名研究機構。美國在虛擬現實領域基礎研究主要集中在感知、用戶界面、后臺軟件和硬件四個方面。第86頁6 虛擬現實技術研究現實狀況

英國主要有四個從事VR技術研究中心，包含Windustries企業(yè)、BritishAerospace企業(yè)、DimensionInternational企業(yè)、DivisonLTD企業(yè)等。日本主要致力于建立大規(guī)模VR知識庫和人機接口方面研究項目上，在VR游戲方面研究也處于領先地位。另外，國外還研制出多個用于開發(fā)應用程序VR軟件開發(fā)平臺，比如美國Sense8企業(yè)WorldToolKit（WTK），愛荷華州立大學虛擬現實應用中心VRJuggler，DenebRobotics企業(yè)ENVISION，英國Superscape企業(yè)VRT，Division企業(yè)dVISE等。第87頁6 虛擬現實技術研究現實狀況

我國從20世紀80年代起開始研究VR技術。即使起步較晚，但近年來政府相關部門非常重視，制訂了開展VR技術研究計劃，并將其列入國家重點研究項目。國內一些科學家和重點院校也已主動投入了對這一領域研究。北京航空航天大學是國內最早進行VR技術研究、最有權威單位之一。它于8月成立了虛擬現實新技術教育部重點試驗室。第88頁6 虛擬現實技術研究現實狀況

清華大學對虛擬現實及其臨場感等方面進行了大量研究，比如球面屏幕顯示和圖像隨動、克服立體圖閃爍辦法及深度感試驗測試等。浙江大學CAD&CG國家重點試驗室開發(fā)出了一套桌面型虛擬建筑環(huán)境實時漫游系統(tǒng)，還研制出了在虛擬環(huán)境中一個新快速漫游算法和一個遞進網格快速生成算法。西安交通大學信息工程研究所對虛擬現實中關鍵技術——立體顯示技術進行了研究，提出一個基于JPEG標準壓縮編碼新方案，取得了較高壓縮比、信噪比以及解壓縮速度。第89頁7 虛擬現實技術開發(fā)方法

（1）語言（VRML）開發(fā)法（2）工具開發(fā)法（3）合成開發(fā)法第90頁（1）VRML介紹-瀏覽器

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