虛擬現(xiàn)實(shí)-(教師-王洪群)公開課獲獎(jiǎng)?wù)n件

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)講課老師：王洪群1第1頁第八章虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)際應(yīng)用對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)某些直觀印象老式VR應(yīng)用新型VR應(yīng)用2第2頁對(duì)VR某些直觀印象及課程回憶（1）我們?cè)诘诙潞?jiǎn)介了某些輸入設(shè)備Bringing3Dtolife(視頻vc2.1)第二章pptThe6-dofcubitmouse(視頻vc2.2)手勢(shì)接口：CyberGlove使用了許多線性彎曲傳感器，集成了電子張力測(cè)量器，安裝在彈性尼龍彎曲材料上TheCyberGlove(視頻vc2.3)三維位置跟蹤器：InterSenseIS-900超生混合慣性跟蹤器漫游和操縱接口：CubitMouse是使用索引運(yùn)動(dòng)操縱接口在其立方體盒中包括Fastrack跟蹤器（交流）、三個(gè)正交平移桿和六個(gè)可編程控制按鈕。3第3頁（2）我們?cè)诘谌潞?jiǎn)介了某些輸出設(shè)備PV290三屏顯示屏(視頻vc3.1)第三章pptCyberTouch手套(視頻vc3.3)圖形顯示設(shè)備觸覺反饋RAVE基于投影儀顯示屏(視頻vc3.2)CyberGrasp手套(視頻vc3.4)CyberForce(視頻vc3.5)對(duì)VR某些直觀印象及課程回憶單視場(chǎng)多屏幕顯示器：PV290使用了三個(gè)TFT屏幕RAVE是CAVE更高版本。由四個(gè)模塊組成，每個(gè)模塊均有自己屏幕和投影儀。顧客可以靈活配置：立方體、L型顯示屏、顯示墻CyberTouch手套提供振動(dòng)觸覺反饋，共有六個(gè)振動(dòng)觸覺鼓勵(lì)器CyberGrasp力反饋手套，由帶有22個(gè)傳感器cyberglove改造而成。CyberForce力反饋系統(tǒng)用于模擬對(duì)象重量和慣性4第4頁（3）我們?cè)诘谒恼潞?jiǎn)介了VR計(jì)算體系構(gòu)造第四章ppt（4）我們?cè)诘谖逭潞?jiǎn)介了VR建模第五章pptPixelLighting(Grove)(視頻vc5.1)Hapticmesh(Grove)(視頻vc5.2)紋理映射增強(qiáng)了場(chǎng)景細(xì)節(jié)和真實(shí)感，這是紋理樹構(gòu)成森林場(chǎng)景觸點(diǎn)網(wǎng)格模型，對(duì)手指建模得越精確，得到得力就越真實(shí)。觸覺網(wǎng)格得力平滑，則局部表面變形就越真實(shí)。Crowdbehavior(politicaldemonstration)(視頻vc5.3)群體行為建模，群體可以是被指導(dǎo)、程序控制、或自主。對(duì)VR某些直觀印象及課程回憶5第5頁（5）我們?cè)诘诹潞?jiǎn)介了VR編程第六章pptWTKscenegragh(視頻vc6.2)Java3Dmouse-basednavigation(視頻vc6.3)WTK場(chǎng)景圖增容許同步存在多種顯示窗口，顧客可以看到同一種場(chǎng)景多種視圖，即相似根節(jié)點(diǎn)，同一虛擬世界不一樣樣部分。Java3D具有平臺(tái)無關(guān)性和高級(jí)圖形API通用性。不支持跟蹤器。運(yùn)用Java3D顧客可以在鼠標(biāo)二維數(shù)據(jù)和跟蹤器六維數(shù)據(jù)之間建立一種“轉(zhuǎn)換器”，這樣鼠標(biāo)就成為一種虛擬跟蹤器設(shè)備。Java3Dobjectcontrol(視頻vc6.4)對(duì)VR某些直觀印象及課程回憶BallGame(視頻vc6.1)場(chǎng)景圖不是靜態(tài)，而是通過動(dòng)態(tài)變化來反應(yīng)虛擬世界目前狀態(tài)。仿真過程：顧客穿著帶有跟蹤器傳感手套試圖抓一種虛擬球。PeopleShoppathcontrol(accidentscene)(視頻vc6.5)PeopleShoppathcontrol(trainstation)(視頻vc6.6)PeopleShopDI-GuyMousebasedinteractioncontrol(視頻vc6.7)視頻顯示了角色在一種事故現(xiàn)場(chǎng)中途徑。途徑是通過制定起始點(diǎn)、路標(biāo)點(diǎn)和終點(diǎn)定義樣條曲線。PeopleShop角色沿途徑漫游時(shí)候可以執(zhí)行多種動(dòng)作。動(dòng)作被符號(hào)化表達(dá)為動(dòng)作鍵（actionbead）,可以放置在途徑上。人模型（DI-Guy）。PeopleShop容許創(chuàng)立角色行為。并容許外部過程訪問和變化傳感器信號(hào)值以交互地變化它們。6第6頁（6）我們?cè)诘谄哒潞?jiǎn)介了“人原因”Boundryofillusion(視頻vc7.1)第七章ppt對(duì)VR某些直觀印象及課程回憶研究感覺沖突，視覺與觸覺暗示沖突所產(chǎn)生錯(cuò)覺范圍。任務(wù)是壓縮內(nèi)置虛擬彈簧兩個(gè)活塞，以其中一種活塞作為參照。另一種活塞所反饋觸感并不完全真實(shí)。偽活塞感覺上比參照活塞硬時(shí)，其視覺上又顯比參照癱瘓軟，導(dǎo)致顧客主觀上認(rèn)為同樣硬。因此，圖形反饋可以彌補(bǔ)觸覺信息差異。7第7頁老式VR應(yīng)用虛擬解剖老式應(yīng)用在醫(yī)療中應(yīng)用在教育、藝術(shù)以及娛樂中應(yīng)用在軍事中應(yīng)用內(nèi)窺鏡檢查(視頻vc8.1)Bronchoscope支氣管鏡仿真器。傷員鑒別分類和診斷外科手術(shù)康復(fù)訓(xùn)練靜脈注射(視頻vc8.2)CathSim血管內(nèi)導(dǎo)管插入仿真器(視頻vc8.3)腳踝骨整形外科康復(fù)：Rutgers大學(xué)研發(fā)AnkleRehabilitation教育藝術(shù)娛樂(視頻vc8.4)(視頻vc8.5)(視頻vc8.6)(視頻vc8.7)(視頻vc8.8)陸軍海軍空軍VESUB(virtualenviromentforsubmarineshipHandingTrainning),officerondeck,簡(jiǎn)稱ODD訓(xùn)練指揮員訓(xùn)練：MRE(MissionRehearsalExercise)模擬是發(fā)生在波斯尼亞維和事件。AirforceTraining8第8頁新型VR應(yīng)用VR在制造業(yè)中應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)工廠設(shè)計(jì)培訓(xùn)和維修銷售虛擬原型裝配驗(yàn)證（1）VR在制造業(yè)中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)在制造業(yè)諸多領(lǐng)域都具有很大吸引力：9第9頁(視頻vc9.1)TaskAnalysisToolkit(視頻vc9.2)CabinErgonomic(Reachingworkenvelope)(視頻vc9.3)虛擬原型自由設(shè)計(jì)與驗(yàn)證一般在生產(chǎn)一種新產(chǎn)品初級(jí)階段。由設(shè)計(jì)人員用筆和紙勾勒出草圖，供同僚評(píng)論，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估。例如，F(xiàn)reeForm應(yīng)用。使用一種PHANToM界面來對(duì)“數(shù)字黏土”進(jìn)行雕塑。軟件包括一種具有圖形顧客界面GHOST工具包。FreeForm已經(jīng)成功地用于自行車頭盔、汽車座椅、運(yùn)動(dòng)鞋和玩具等產(chǎn)品地?cái)?shù)字原型制作中。自由設(shè)計(jì)和驗(yàn)證原型設(shè)計(jì)是新產(chǎn)品開發(fā)過程中一種必經(jīng)階段，原型是新產(chǎn)品初次詳細(xì)實(shí)現(xiàn)。包括：自由設(shè)計(jì)和驗(yàn)證、自動(dòng)裝配驗(yàn)證和人機(jī)工程學(xué)研究。裝配驗(yàn)證檢查產(chǎn)品與否可以精確裝配，和與否可以輕易分解和拆卸。人機(jī)工程學(xué)分析人機(jī)工程學(xué)分析一般是在有了一種物理原型之后，為了確認(rèn)這個(gè)新產(chǎn)品與否簡(jiǎn)便易用而進(jìn)行。例如，人機(jī)工程學(xué)仿真軟件包EDS開發(fā)TaskAnalysisToolkit，它使用賓夕法尼亞大學(xué)開發(fā)JACK人體模型。JACK具有碰撞檢測(cè)功能，并具有高級(jí)智能代理能力。10第10頁VR在制造業(yè)中其他應(yīng)用例如進(jìn)行工廠布局設(shè)計(jì)、物流仿真。工廠設(shè)計(jì)與建造人員培訓(xùn)工具或零部件操作，另一種是信息查詢。例如，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在C17軍用運(yùn)送機(jī)維修訓(xùn)練。使用到了動(dòng)態(tài)文本標(biāo)識(shí)和附加標(biāo)識(shí)。市場(chǎng)營銷通過虛擬購物對(duì)顧客購置行為進(jìn)行預(yù)測(cè)。11第11頁MarsPathfinderPanorama(視頻vc9.4)SupervisoryControlUsingAvatars(視頻vc9.5)工業(yè)機(jī)器人編程有三種：手動(dòng)（使用教導(dǎo)器）、離線編程（通常用機(jī)器人編程語言生成軟件程序）、任務(wù)級(jí)編程（只告訴計(jì)算機(jī)作什么）機(jī)器人編程機(jī)器人遙操作有兩種類型機(jī)器人：工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)類機(jī)器人（遠(yuǎn)程控制）。例如，在視覺反饋中斷狀況下遙操作（救火機(jī)器人）；時(shí)間延遲狀況下遙操作（1997年火星Pathfinder任務(wù)就是在長時(shí)間延遲狀況下進(jìn)行遙操作一種生動(dòng)例子，單程延遲達(dá)20分鐘。監(jiān)督控制是一種現(xiàn)代遙操作技術(shù)，使用一種中間圖層間接控制機(jī)器人。中間控制層包括對(duì)遠(yuǎn)方場(chǎng)景虛擬再現(xiàn)，但并不顯示實(shí)際機(jī)器人自身。使用者看到真實(shí)視頻圖象。這樣，操縱者仿佛直接看到設(shè)備，意識(shí)不到機(jī)器人在工作。（2）VR在機(jī)器人領(lǐng)域中應(yīng)用SupervisoryControlUsingAvatars-Part2(視頻vc9.6)12第12頁VolumeVisualization(視頻vc9.7)對(duì)地震數(shù)據(jù)可視化與推斷有助于發(fā)現(xiàn)新油田。VR在油氣勘探和完善管理中應(yīng)用體數(shù)據(jù)可視化老式基于表面可視