虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展趨向

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)姓名：史紀(jì)東學(xué)號(hào)：0215624主要內(nèi)容（一）虛擬現(xiàn)實(shí)的概述（二）虛擬現(xiàn)實(shí)的組成（三）虛擬現(xiàn)實(shí)的分類(lèi)（四）虛擬現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)（五）虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用（六）目前存在的問(wèn)題（一）虛擬現(xiàn)實(shí)概述1.虛擬現(xiàn)實(shí)是什么呢？虛擬現(xiàn)實(shí)：VirtualReality本來(lái)沒(méi)有的事物和環(huán)境，通過(guò)各種技術(shù)虛擬出來(lái)，讓你感覺(jué)就如真實(shí)的一樣。通過(guò)計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)來(lái)逼真地模擬真實(shí)場(chǎng)景，在一定范圍內(nèi)讓用戶(hù)的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)相統(tǒng)一。用戶(hù)可借助必要的交互設(shè)備用比較自然的方式與虛擬環(huán)境中的虛擬對(duì)象進(jìn)行直接交互，從而產(chǎn)生身臨其境的感覺(jué)。（二）虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的組成硬件與軟件的支持硬件軟件感知設(shè)備生成設(shè)備人機(jī)交互設(shè)備VirtoolsCult3DFlashVRML等視覺(jué)感知設(shè)備1、臺(tái)式立體顯示系統(tǒng)2、頭盔式顯示器3、墻式全景立體顯示裝置數(shù)據(jù)衣與數(shù)據(jù)手套

力覺(jué)反饋裝置所謂力覺(jué)反饋是指運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段，將虛擬物體的空間運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成周邊物理設(shè)備的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，使用戶(hù)能夠體驗(yàn)到真實(shí)的力度感和方向感，從而提供一個(gè)嶄新的人機(jī)交互界面。（三）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的分類(lèi)常見(jiàn)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)主要有以下幾種：沉浸式VR系統(tǒng)桌面式VR系統(tǒng)增強(qiáng)式VR系統(tǒng)分布式VR系統(tǒng)沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)通常采用頭盔式顯示器、洞穴式立體顯示等設(shè)備，把參與者的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和其他感覺(jué)封閉起來(lái)，提供一個(gè)新的、虛擬的感覺(jué)空間，利用數(shù)據(jù)手套、其他手控輸入設(shè)備、聲音設(shè)備等使得參與者產(chǎn)生一種完全投入并沉浸于其中的感覺(jué)。增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)既允許用戶(hù)看到真實(shí)世界，同時(shí)也能看到疊加在真實(shí)世界上的虛擬對(duì)象，它是把真實(shí)環(huán)境和虛擬環(huán)境結(jié)合起來(lái)的一種系統(tǒng)。分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)典型的應(yīng)用是SIMNET系統(tǒng)，SIMNET由坦克仿真器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接而成，用于部隊(duì)的聯(lián)合訓(xùn)練。通過(guò)SIMNET，位于英國(guó)的仿真器可以和位于美國(guó)的仿真器運(yùn)行在同一個(gè)虛擬世界中，參與同一場(chǎng)作戰(zhàn)演習(xí)。桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)它是利用個(gè)人計(jì)算機(jī)或圖形工作站等設(shè)備，采用立體圖形、自然交互等技術(shù)，產(chǎn)生三維立體空間的交互場(chǎng)景，利用計(jì)算機(jī)的屏幕作為觀(guān)察虛擬世界的一個(gè)窗口，通過(guò)各種輸入設(shè)備實(shí)現(xiàn)與虛擬世界的交互。（四）虛擬現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)常用三個(gè)“I”表示，Immersion(沉浸)、Interaction(交互)和Imagination(構(gòu)想)。3I沉浸性（Immersion）想象性（Imagination）交互性：Interactivity（1）沉浸性指用戶(hù)作為主角沉浸于計(jì)算機(jī)生成的虛擬環(huán)境中和用戶(hù)投入到計(jì)算機(jī)生成的虛擬場(chǎng)景中的能力，使用戶(hù)在虛擬場(chǎng)景中有“身臨其境”之感。它所看到的、聽(tīng)到的、嗅到的、觸摸到的，完全與真實(shí)環(huán)境中感受的一樣，是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的核心。（2）交互性當(dāng)物體受到力的作用時(shí)，物體會(huì)沿著力的方向移動(dòng)等。（3）想象性制作的VR作品可以反映的就是某個(gè)設(shè)計(jì)者的思想，而它的功能遠(yuǎn)比那些呆板的圖紙生動(dòng)強(qiáng)大得多，例如騰訊的街景地圖，就是利用VR系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)與仿真。（五）虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用（1）軍事與航天領(lǐng)域（2）醫(yī)學(xué)領(lǐng)域（3）娛樂(lè)和教育（4）工業(yè)設(shè)計(jì)（1）軍事與航天領(lǐng)域利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可輕松的模擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，來(lái)取代真實(shí)的演習(xí)，這種方式能夠節(jié)約大量資金，而且更加的方便、有效。因此模擬與訓(xùn)練一直是軍事與航天工業(yè)中的一個(gè)重要課題，這為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供了廣闊的應(yīng)用前景。（2）醫(yī)學(xué)領(lǐng)域虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中有著十分重要的意義，可利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建模型模擬人體，醫(yī)生借助感覺(jué)手套、跟蹤器很容易了解人體內(nèi)部器官結(jié)構(gòu)，比傳統(tǒng)的解剖更加方便、生動(dòng)，而且能夠更加仔細(xì)的觀(guān)看人體內(nèi)部器官結(jié)構(gòu)。（3）娛樂(lè)和教育游戲產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從最初的二維發(fā)展到現(xiàn)今主流的三維游戲，其娛樂(lè)性也得到了質(zhì)的飛躍，三維虛擬場(chǎng)景技術(shù)目前也已經(jīng)廣泛應(yīng)用在游戲中，尤其是三維虛擬技術(shù)將游戲的參與性、互動(dòng)性和娛樂(lè)性向前推進(jìn)了一大步。植物大戰(zhàn)僵尸3D版本(1)虛擬校園(4)工業(yè)設(shè)計(jì)將一些微觀(guān)現(xiàn)象以虛擬的形式呈現(xiàn)核裂變和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)核裂變的過(guò)程在核電廠(chǎng)最為常見(jiàn)（六）存在的問(wèn)題1、“貴族”價(jià)格首先需要昂貴的外部設(shè)備，無(wú)論是高分辨率的頭盔顯示器，空間定位器，還是高精度的數(shù)據(jù)手套，價(jià)格都非常的高昂。2、繁瑣的三維建模基于圖形的虛擬環(huán)境首先要解決的問(wèn)題便是三維造型。模型數(shù)量多，會(huì)影響渲染速度。其次，為完成復(fù)雜場(chǎng)景的實(shí)時(shí)渲染，還需要高性能的圖形工作站以及相應(yīng)軟件的支持。3、數(shù)據(jù)量大目前虛擬現(xiàn)實(shí)