數(shù)字媒體技術(shù)與應(yīng)用 課件 ch10沉浸式媒體技術(shù)

第十章沉浸式媒體技術(shù)高等學(xué)校動畫與數(shù)字媒體專業(yè)“全媒體”創(chuàng)意創(chuàng)新系列教材數(shù)字媒體技術(shù)與應(yīng)用01沉浸式媒體概述PARTONE1.沉漫式媒體的概念而在革命過程中，一種新的注重用戶沉浸式體驗的媒體，我們稱之為沉漫式媒體，即浸媒體。

什么是漫媒體?時至目前，尚沒有一個統(tǒng)一而明確的定義。從字面上來理解，“漫”即沉浸的意患，浸新聞就是沉漫式新聞體驗，浸媒體時代就是媒體使人沉浸于新聞中的時代。21世紀(jì)是一個信息爆炸的時代，同時也是一個科技飛速發(fā)展的時代

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，我們正迎來一場以新媒體為中心的技術(shù)革命。從用戶這一方面來說，浸媒體其實就是一種能夠使用戶獲得沉浸式體驗的新型媒體

然而，浸媒體不僅包含這一層意思，它還有另一層意思，即從媒體人的角度來定義，“漫”不只是使用戶沉浸其中，還可以使媒體人也沉浸在媒體工作中。1.沉漫式媒體的概念哲學(xué)中說到，任何事物的發(fā)生、發(fā)展都離不開外部條件和內(nèi)部要案。那么，漫媒體從何而來?這個問題自然也要從其外部條件和內(nèi)部要素這兩方面來探究。我們正處于互聯(lián)網(wǎng)時代，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展推動了很多新事物的出現(xiàn)與發(fā)展。從2015年開始，VR和AR開始漸漸流行，VR和AR成為廣為人知的詞語。隨著VR、AR在許多領(lǐng)域的應(yīng)用媒體行業(yè)也加入了這場技術(shù)革命的浪潮中，將VR、AR等技術(shù)應(yīng)用在了媒體傳播中，由此開創(chuàng)了一個全新的媒體傳播環(huán)境。技術(shù)發(fā)展便是浸媒體產(chǎn)生的外部原因，而內(nèi)部要素則是媒體內(nèi)部的競爭與融合。

新媒體的出現(xiàn)給傳統(tǒng)媒體帶來了極大的危機(jī)，許多傳統(tǒng)媒體為了保持自身的優(yōu)勢與影響力，開始利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)這一手段，將內(nèi)容搬到微博、微信等新媒體上，意圖實現(xiàn)媒體融合。2.沉漫式媒體的特征漫媒體的核心就是“漫”，其所要達(dá)到的目的和效果就是讓用戶沉漫其中，使用戶享受身臨其境的參與感，因此，強(qiáng)烈的參與感就是漫媒體的核心特征

曾經(jīng)，我們讀新聞，在報紙的文字間獲取新聞信息。然后是廣播電視的出現(xiàn)，我們開始看新聞，視頻的聲圖結(jié)合讓我們對新聞信息有更加強(qiáng)烈而直觀的印象。而現(xiàn)在，浸媒體把我們帶入一個“感受新聞”的時代，即你不必到達(dá)新聞現(xiàn)場，卻能身臨其境地感受到現(xiàn)場所發(fā)生的一切。浸媒體憑借其越來越先進(jìn)的VR及AR術(shù)，將信息通過一種360全場的親身體驗來傳遞給信息接收者，帶給用戶一種強(qiáng)烈的代入感和現(xiàn)場感。以“漫新聞”為例，2015年11月，《時報》推出一款名為“NYTVR”的App該App利用VR技術(shù)將新聞事件現(xiàn)場制作成VR視頻供受眾觀看，它將受眾與遠(yuǎn)的新聞現(xiàn)場連接起來使得受眾能以360”的視角親臨新聞發(fā)生現(xiàn)場。1強(qiáng)烈的參與感2.沉漫式媒體的特征早在20世紀(jì)就已經(jīng)有人提出過“虛擬現(xiàn)實”這個概念

2016年是VR技術(shù)爆發(fā)的一年，被稱為“VR元年”。短短半年，VR術(shù)發(fā)展迅速，在產(chǎn)品方面的創(chuàng)新速度也非常快，VR眼鏡、全景相機(jī)等產(chǎn)品相繼出現(xiàn)，給大眾帶來了種種新奇的體驗。這些VR產(chǎn)品的誕生代表了VR技術(shù)的逐漸成熟。浸媒體在技術(shù)上的創(chuàng)新還體現(xiàn)在視頻直播這方面，2016年同樣也被稱為“直播元年”。視頻直播技術(shù)的快速發(fā)展給媒體行業(yè)帶來了很大的變化，越來越多的傳統(tǒng)媒體開始利用直播來進(jìn)行新聞事件的報道，直播逐漸與VR技術(shù)結(jié)合在一起，出現(xiàn)了VR直播、全景直播等新的視頻直播方式。如虎牙直播便是國內(nèi)第一家正式對外開放VR直播功能的直播平臺其在VR技術(shù)上大力創(chuàng)新，采用第三方的全景VR相機(jī)進(jìn)行直播，給用戶帶來了高質(zhì)量深度沉浸式的VR直播體驗。2全景視頻技術(shù)2.沉漫式媒體的特征浸媒體作為一種未來媒體，除在技術(shù)上有若強(qiáng)有力的創(chuàng)新之外，在藝術(shù)化表達(dá)上也有著強(qiáng)烈的追求。

浸媒體對藝術(shù)化表達(dá)的追求更多地體現(xiàn)在內(nèi)容上，通過新技術(shù)帶來的視覺語言形式上的變化使得用戶更好地體會其中的文化內(nèi)涵、主題及人性價值等，這便是浸媒體中技術(shù)與藝術(shù)完美結(jié)合的體現(xiàn)。以當(dāng)下流行的3D電影為例，數(shù)字影像技術(shù)在電影中的運(yùn)用越來越普及。如《星球大戰(zhàn)》中的外星人與地球人激戰(zhàn)的場景，影片運(yùn)用數(shù)字影像技術(shù)來模擬種種令人眼花續(xù)亂的場面，體現(xiàn)出一種天馬行空的藝術(shù)設(shè)計。3D電影通過數(shù)字影像技術(shù)表達(dá)一些奇觀化、藝術(shù)化的情感使用戶獲得更多、更豐富和更沉漫式的視聽體驗。3藝術(shù)化的表達(dá)02虛擬現(xiàn)實PARTTWO虛擬現(xiàn)實虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)生態(tài)、業(yè)務(wù)形態(tài)豐富多樣，蘊(yùn)含著巨大的發(fā)展?jié)摿?，能夠帶來顯著的社會效益，虛擬經(jīng)濟(jì)與實體經(jīng)濟(jì)的結(jié)合給人們的生產(chǎn)和生活方式帶來革命性的變革

從以娛樂、影視、社交為代表的大眾應(yīng)用，到以教育、軍事、智能制造為代表的行業(yè)應(yīng)用，虛擬現(xiàn)實技術(shù)正在加速向各個領(lǐng)域滲透和融合，并目給這些領(lǐng)域帶來前所未有的變革和發(fā)展。隨著信息處理技術(shù)和光電子技術(shù)的高速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(VirtualReality，VR)技術(shù)已經(jīng)從小規(guī)模、小范圍的技術(shù)探索和應(yīng)用進(jìn)入到更加寬廣的領(lǐng)域。

隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，各國政府的政策支持以及資本投入的聚焦，虛擬現(xiàn)實行業(yè)以前所未有的速度快速發(fā)展。虛擬現(xiàn)實虛擬現(xiàn)實技術(shù)在我國受到了國家層面的高度重視各級政府積極推動虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展。虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)被列入“十三五”國家信息化規(guī)劃、中國制造2025、“互聯(lián)網(wǎng)+”等多項國家重大戰(zhàn)略中，工信部、發(fā)展改革委、科技部、文化部、商務(wù)部等多個部委出臺相關(guān)政策促進(jìn)虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展，各級地方政府也積極建設(shè)虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)園，以推動當(dāng)?shù)靥摂M現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展。截至2018年年底

我國二十余個省市地區(qū)開始布局虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)，從生產(chǎn)制造、技術(shù)研發(fā)、人才培養(yǎng)等多方面推動虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。1.虛擬現(xiàn)實的概念之后，許多學(xué)者對虛擬現(xiàn)實的概念進(jìn)行了深入探討

NicholasLavrof在《虛擬現(xiàn)實游戲室》一書中將虛擬現(xiàn)實定義為:使你進(jìn)入一個真實的人工環(huán)境里，并對你的一舉一動所做出的反應(yīng)與在真實世界中的一模一樣。虛擬現(xiàn)實的概念是由美國VPLResearch公司創(chuàng)始人JaronLanier在1989年提出的

LanicI認(rèn)為，虛擬現(xiàn)實是指由計算機(jī)產(chǎn)生的三維交互環(huán)境，用戶參與到這些環(huán)境中，獲得角色，從而得到體驗。KenPimentel和KevinTeixeira在《虛擬現(xiàn)實:透過新式眼鏡》一書中

將虛擬現(xiàn)實定義為:一種浸入式體驗，參與者戴著被跟蹤的頭盔，看著立體圖像，聽著三維聲音，在三維世界里自由地探索并與之交互。1.虛擬現(xiàn)實的概念L.CaseyLarijani在《虛擬現(xiàn)實初階》一書中提出虛擬現(xiàn)實潛在地提供了一種新的人機(jī)接口方式，通過用戶在計算機(jī)創(chuàng)造的世界中扮演積極的參與者角色，虛擬現(xiàn)實正在試圖消除人機(jī)之間的差別。我國著名科學(xué)家錢學(xué)森教授認(rèn)為，虛擬現(xiàn)實是視覺的、聽覺的、觸覺的以至嗅覺的信息，使接受者感到身臨其境，但這種臨境感不是真的，只是感受而已，是虛擬的。為了使人們便于理解和接受虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念，錢學(xué)森教授按照我國傳統(tǒng)文化的語義，將其稱為“靈境”技術(shù)。我國著名計算機(jī)科學(xué)家汪成為教授認(rèn)為虛擬現(xiàn)實技術(shù)是指在計算機(jī)軟硬件及各種傳感器(如高性能計算機(jī)、圖形圖像生產(chǎn)系統(tǒng)、特制服裝、特制手套、特制眼鏡等)的支持下生成的一個逼真的、三維的，具有一定視、聽、觸、嗅等感知能力的環(huán)境。用戶在這些軟硬件設(shè)備的支持下，以簡捷、自然的方法與由計算機(jī)所產(chǎn)生的“虛擬”世界中的對象進(jìn)行交互作用。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是現(xiàn)代高性能計算機(jī)系統(tǒng)、人工智能、計算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)接口、立體影像、立體聲響、測量控制、模擬仿真等技術(shù)綜合集成的結(jié)果，其目的是建立起一個更為和諧的人工環(huán)境。1.虛擬現(xiàn)實的概念虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的虛擬環(huán)境包括以下幾種形式。①模擬真實世界中的環(huán)境。這種真實環(huán)境可能是已經(jīng)存在的，也可能是已經(jīng)設(shè)計好但還沒有建成的，或者是曾經(jīng)存在但現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)生變化、消失或受到破壞的。例如，地理環(huán)境、建筑場館、文物古跡等。②人類主觀構(gòu)造的環(huán)境。此環(huán)境完全是虛構(gòu)的，是用戶可以參與，并與之進(jìn)行交互的非真實世界，例如，影視制作中的科幻場景、電子游戲中的三維虛擬世界等。③模仿真實世界中人類不可見的環(huán)境。這種環(huán)境是真實環(huán)境，客觀存在的，但是受到人類視覺、聽覺器官的限制，不能感應(yīng)到，如分子的結(jié)構(gòu)，以及空氣的速度、溫度、壓力的分布等。2.虛擬現(xiàn)實的特征沉浸感是指用戶感受到被虛擬世界所包圍，好像完全置身于虛擬世界中一樣

虛擬現(xiàn)實最主要的技術(shù)特征是讓用戶覺得自己是計算機(jī)系統(tǒng)所創(chuàng)建的虛擬世界中的一部分，使用戶由觀察者變成參與者，沉浸其中并參與虛擬世界的活動。與人們熟悉的二維空間不同的是，成熟的虛擬現(xiàn)實的視覺空間、視覺形象是三維的，音響效果也是精密仿真的三維效果。虛擬現(xiàn)實是根據(jù)部分現(xiàn)實世界的真實存在，由計算機(jī)模擬出來的。它在客觀上并不存在，但一切都符合客觀規(guī)律。它的目的是使用戶進(jìn)入到三維世界中，并運(yùn)用多重感受使用戶完全參與到構(gòu)建的“真實”世界中去。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)根據(jù)人類的視覺、聽覺的生理特點(diǎn)和心理特點(diǎn)通過外部設(shè)備及計算機(jī)產(chǎn)生逼真的三維立體圖像，并利用頭盔式顯示器或其他設(shè)備，把參與者的視覺、聽覺和其他感覺封閉起來，提供一個新的、虛擬的、非常逼真的感覺空間。1沉浸感(Immersion)2.虛擬現(xiàn)實的特征參與者戴上頭態(tài)顯示器和數(shù)據(jù)手套等交互設(shè)備，便可將自己置身于虛擬環(huán)境中，成為虛擬環(huán)境中的一員

當(dāng)參與者移動頭部時，虛擬環(huán)境中的圖像也實時地隨著變化，做拿起物體的動作可使物體隨著手的移動而運(yùn)動。這種沉浸感是多方面的，不僅可以看到，而且可以聽到、觸到及嗅到虛擬世界中所發(fā)生的一切，并且給人的感覺相當(dāng)真實，以至于能使人全方位、身臨其境地投入到這個虛幻的世界之中。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)應(yīng)該具備人在現(xiàn)實世界中具有的所有感知功能但鑒于目前技術(shù)的局限性，在現(xiàn)在的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的研究與應(yīng)用中，較為成熟或相對成熟的主要是視覺沉浸、聽覺沉浸和觸覺沉浸技術(shù)，而有關(guān)味覺與嗅覺的感知技術(shù)正在研究之中，目前還不成熟。1沉浸感(Immersion)2.虛擬現(xiàn)實的特征交互性是指用戶對模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反債的自然程度

交互性的產(chǎn)生，主要借助于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的特殊硬件設(shè)備，如數(shù)據(jù)手套、力反饋裝置等，使用戶能通過自然的方式，產(chǎn)生與在真實世界中一樣的感覺。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)比較強(qiáng)調(diào)人與虛擬世界之間進(jìn)行自然的交瓦，交互性的另一個主要表現(xiàn)是交互的實時性。交互性的好壞是衡量虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的一個重要指標(biāo)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的人機(jī)交互是一種近乎自然的交互，用戶不僅可以利用計算機(jī)鍵盤、鼠標(biāo)進(jìn)行交互，而且能夠通過特殊的頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備進(jìn)行交互。2交瓦性(Interaction)2.虛擬現(xiàn)實的特征構(gòu)想性是指虛擬的環(huán)境是人想象出來的

同時這種想象體現(xiàn)出設(shè)計者相應(yīng)的思想，因而可以用來實現(xiàn)一定的目標(biāo)。虛擬現(xiàn)實雖然是根據(jù)現(xiàn)實進(jìn)行模擬的，但所模擬的對象卻是虛擬存在的,它以現(xiàn)實為基礎(chǔ)，卻可能創(chuàng)造出超越現(xiàn)實的情景。所以虛擬現(xiàn)實可以充分發(fā)揮人的認(rèn)識和探索能力，從定性和定量等綜合集成的思維中得到感性和理性的認(rèn)識，從而進(jìn)行理念和形式的創(chuàng)新，以虛擬的形式真實地反映設(shè)計者的思想、傳達(dá)用戶的需求。虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅是一個媒體或一個高級用戶界面同時還是為解決工程、醫(yī)學(xué)、軍事等方面的問題而由開發(fā)者設(shè)計出來的應(yīng)用軟件。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，為人類認(rèn)識世界提供了一種全新的方法和手段，可以使人類跨越時間與空間，去經(jīng)歷和體驗世界上早已發(fā)生或尚未發(fā)生的事件。3構(gòu)想性(Imagination)3.虛擬現(xiàn)實的發(fā)展史20世紀(jì)50年代至70年代

是擬現(xiàn)實技術(shù)的準(zhǔn)備階段;一般來說，虛擬現(xiàn)實的發(fā)展史，大體上可以分為4個階段20世紀(jì)80年代初至80年代中期

是虛擬現(xiàn)實技術(shù)系統(tǒng)化，開始走出實驗室進(jìn)入實際應(yīng)用的階段；20世紀(jì)80年代末至90年代初

是虛擬現(xiàn)實技術(shù)迅猛發(fā)展的階段；20世紀(jì)90年代末至2世紀(jì)初

是虛擬現(xiàn)實技術(shù)逐步由軍用走向民用的階段。3.虛擬現(xiàn)實的發(fā)展史第一階段實現(xiàn)了有聲形動態(tài)的模擬，這個時期大概是從計算機(jī)誕生到2070年代1965年，美國的MortonHeilig發(fā)明了堪稱世界上第一臺3D虛擬現(xiàn)實體驗設(shè)備的機(jī)器-Sensorama摩托車仿真器，其不僅具有三維視頻及立體聲效果，還能產(chǎn)生風(fēng)吹的感覺和街道氣息，實現(xiàn)了視頻、音頻和交瓦的初步探索。1968年，哈佛大學(xué)組織開發(fā)了第一個計算機(jī)圖形驅(qū)動的頭戴式顯示器(HMD)及頭部跟蹤器，成為虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展史上的一個重要里程碑，為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。3.虛擬現(xiàn)實的發(fā)展史第二階段開始形成虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本概念，虛擬現(xiàn)實技術(shù)開始由實驗進(jìn)入實用階段。在這之后，虛擬現(xiàn)實作為一個全新的概念，得到了科學(xué)性的探索和理論研討，其重要標(biāo)志是，1985年在MichaelMcGreevy領(lǐng)導(dǎo)下完成的VIEW虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。VIEW虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)裝備了數(shù)據(jù)手套和頭部跟蹤器，提供了手勢、語言等交互手段，是名副其實的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，成為后來開發(fā)虛擬現(xiàn)實的體系結(jié)構(gòu)。此外，如VPL公司開發(fā)了用于生成虛擬現(xiàn)實的RB2軟件和DataGlove(數(shù)據(jù)手套)，為虛擬現(xiàn)實提供了開發(fā)工具。3.虛擬現(xiàn)實的發(fā)展史第三階段虛擬現(xiàn)實全面發(fā)展階段。在高性能計算機(jī)步入廣泛使用之后，特別是游戲和視頻顯示技術(shù)的迅速進(jìn)步，虛擬現(xiàn)實的理論得到了進(jìn)一步完善和廣泛應(yīng)用，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)從實驗室的試驗階段走向了市場的實用階段，對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究也從基本理論和系統(tǒng)構(gòu)成的研究轉(zhuǎn)向應(yīng)用中所遇到的具體問題的探討。這一階段，不僅出現(xiàn)了各種交互設(shè)備，還出現(xiàn)了基本的軟件支持環(huán)境，用戶能夠方便地構(gòu)造虛擬環(huán)境，并與虛擬環(huán)境進(jìn)行高級交互。3.虛擬現(xiàn)實的發(fā)展史第四階段虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機(jī)運(yùn)算能力的支持下，逐步由軍用向民用領(lǐng)域過渡。目前，應(yīng)該說是處于最革命性的第五階段，因為虛擬現(xiàn)實所需要的各個基礎(chǔ)科技，都差不多到了成熟和突破的重要時刻。為促進(jìn)虛擬現(xiàn)實“產(chǎn)、學(xué)、研、用”等協(xié)同發(fā)展，我國2015年12月成立了中國虛擬現(xiàn)實與可視化產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟。自2016年起，江西南昌、山東青島福建福州等地的政府部門，均開始籌備虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)基地。虛擬現(xiàn)實研發(fā)熱潮正在興起，2016年更被稱為“虛擬現(xiàn)實元年”。4.虛擬現(xiàn)實的發(fā)展現(xiàn)狀美國是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)源地，擁有許多虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究機(jī)構(gòu)

其中就有虛擬現(xiàn)實技術(shù)的誕生地一-NASA的Ames實驗室，引領(lǐng)著虛擬現(xiàn)實技術(shù)在世界各國發(fā)展壯大。美國實驗室對空間信息領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究早在20世紀(jì)80年代就已經(jīng)開始，在20世紀(jì)80年代中期還創(chuàng)建了虛擬視覺環(huán)境研究工程，隨后又創(chuàng)建了虛擬界面環(huán)境工作機(jī)構(gòu)。如今，美國的虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)仍處于全球領(lǐng)先地位。眾多科技公司紛紛推出各種與虛擬現(xiàn)實相關(guān)的軟硬件產(chǎn)品，如微軟公司推出的虛擬現(xiàn)實設(shè)備HoloLens，擁有可透視鏡片、立體音效、先進(jìn)傳感器、全息影像處理器，是第一臺運(yùn)行Windows10系統(tǒng)的全息計算機(jī)，不受任何限制一一沒有線纜和聽筒，并且不需要連接計算機(jī)。HoloLens能夠讓用戶把一個全息圖像“釘”到真實物理環(huán)境中，提供了一種看世界的新方式。再如，Valve公司旗下的SteamVR，在內(nèi)容方面最具優(yōu)勢，以近500個虛擬現(xiàn)實應(yīng)用/游戲占據(jù)虛擬現(xiàn)實最多的市場資源。1美國關(guān)于虛擬現(xiàn)實的發(fā)展現(xiàn)狀4.虛擬現(xiàn)實的發(fā)展現(xiàn)狀2016年，在虛擬現(xiàn)實元年的帶動下，歐洲越來越多的公司投身于虛擬現(xiàn)實這個新興產(chǎn)業(yè)

在2017年，TheVentureRealityFund(一家位于硅谷的風(fēng)投公司，專注于虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實領(lǐng)域的投資)和法國的LucidWed(擁有一個龐大的歐洲虛擬現(xiàn)實初創(chuàng)公司的數(shù)據(jù)庫)聯(lián)合發(fā)布了一份歐洲虛擬現(xiàn)實行業(yè)面貌圖，收錄了116家歐洲虛擬現(xiàn)實技術(shù)的相關(guān)公司，占據(jù)了整個歐洲虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)的半壁江山，展示了歐洲虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的整體風(fēng)貌，包括應(yīng)用、內(nèi)容、工具、平臺以及硬件等。在地區(qū)分布上，法國的虛擬現(xiàn)實的發(fā)展目前在整個歐洲地區(qū)處于領(lǐng)先地位。除此之外，英國對歐洲虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)也不可磨滅。英國的研究公司設(shè)計的DVS系統(tǒng)試圖將一些虛擬現(xiàn)實技術(shù)在各領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，同時該公司還為虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)計了先進(jìn)的環(huán)境編輯語言并投入實際編輯工作中。雖然由于編輯語言不同，導(dǎo)致在實際應(yīng)用中操作模型不盡相同，但是這些模型都可以與編輯語言一一對應(yīng)。因此，DVS系統(tǒng)在進(jìn)行不一樣的操作流程時，虛擬現(xiàn)實技術(shù)就會展現(xiàn)出不一樣的功能。對虛擬現(xiàn)實技術(shù)某些方面的研究工作，英國處在前列，尤其是對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的處理以及輔助設(shè)備設(shè)計研究等方面。2歐洲關(guān)于虛擬現(xiàn)實的發(fā)展現(xiàn)狀4.虛擬現(xiàn)實的發(fā)展現(xiàn)狀在亞洲，日本在虛擬現(xiàn)實技術(shù)上是居于領(lǐng)先地位的國家之一

其主要致力于建立大規(guī)模虛擬現(xiàn)實知識庫的研究。另外，日本在虛擬現(xiàn)實游戲方面也做了很多工作，東京技術(shù)學(xué)院精密和智能實驗室開發(fā)了一個用于建立三維模型的人性化界面。NEC公司開發(fā)了一種虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，它能讓操作者使用“代用手”去處理三維CAD中的形體模型，該系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)手套把對模型的處理與操作者手的運(yùn)動聯(lián)系起來。日本國際電氣通信基礎(chǔ)技術(shù)研究所(ATR)正在開發(fā)一套系統(tǒng)，這套系統(tǒng)能用圖像處理來識別手勢和面部表情，并把它們作為系統(tǒng)輸入。東京大學(xué)的高級科學(xué)研究中心將他們的研究重點(diǎn)放在遠(yuǎn)程控制方面，最近的研究項目是主從系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以使用戶遠(yuǎn)程控制攝像系統(tǒng)和一個模擬人手的隨動機(jī)械人手臂。3日本關(guān)于虛擬現(xiàn)實的發(fā)展現(xiàn)狀4.虛擬現(xiàn)實的發(fā)展現(xiàn)狀中國虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究起步較晚，與歐美地區(qū)等發(fā)達(dá)國家還有一定的差距

隨著計算機(jī)圖形學(xué)、計算機(jī)系統(tǒng)工程等技術(shù)的高速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已得到國家有關(guān)部門和科學(xué)家們的高度重視，其研究與應(yīng)用也引起了社會各界人士的廣泛關(guān)注，呈現(xiàn)出重點(diǎn)高校實驗室和虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)科技公司共同合作研究的態(tài)勢。作為國內(nèi)最早進(jìn)行虛擬現(xiàn)實研究、最具權(quán)威的單位之一，北京航空航天大學(xué)虛擬現(xiàn)實技術(shù)與系統(tǒng)國家重點(diǎn)實驗室集成了分布式虛擬環(huán)境，可以提供實時二維動態(tài)數(shù)據(jù)庫、虛擬現(xiàn)實演示環(huán)境用于飛行訓(xùn)練的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、慮擬現(xiàn)實應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)平臺等多種相關(guān)技術(shù)。該實驗室著重研究虛擬環(huán)境中物體物理特性的表示和處理，在視覺接口方面開發(fā)出部分硬件，并進(jìn)行有關(guān)算法及實現(xiàn)方法的研究。4中國關(guān)于虛擬現(xiàn)實的發(fā)展現(xiàn)狀4.虛擬現(xiàn)實的發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)的其他高校也對虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行了不同方向的探索和研究

清華大學(xué)國家光盤工程研究中心所做的“布達(dá)拉宮”，采用QuickTime技術(shù)，實現(xiàn)大全景虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。浙江大學(xué)CAD&CG國家重點(diǎn)實驗室開發(fā)了一套桌面型虛擬建筑環(huán)境實時漫游系統(tǒng)，并研制出在虛擬環(huán)境中一種新的快速漫游算法和一種遞進(jìn)網(wǎng)格的快速生成算法。哈爾濱工業(yè)大學(xué)計算機(jī)系已經(jīng)成功地合成了人的高級行為中的特定人臉圖像，解決了表情合成和唇動合成技術(shù)問題，并正在研究人說話時手勢和頭勢的動作、語音和語調(diào)的同步等。武漢理工大學(xué)智能制造與控制研究所研究使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行機(jī)械虛擬制造，包括虛擬布局、虛擬裝配和產(chǎn)品原型快速生成等。西安交通大學(xué)信息工程研究所進(jìn)行了虛擬現(xiàn)實中的立體顯示技術(shù)這一關(guān)鍵技術(shù)的研究，在借鑒人類視覺特性的基礎(chǔ)上提出了一種基于JPEG標(biāo)準(zhǔn)來壓縮編碼的新方案，獲得了較高的壓縮比、信噪比以及解壓速度，并且已經(jīng)通過實驗結(jié)果證明了這種方案的優(yōu)越性。4中國關(guān)于虛擬現(xiàn)實的發(fā)展現(xiàn)狀4.虛擬現(xiàn)實的發(fā)展現(xiàn)狀最近幾年國內(nèi)也涌現(xiàn)出許多從事虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究的科技公司

如HTC威愛教育。2016年8月，HTC威愛教育推出了全球第一套虛擬現(xiàn)實教室。2017年，該公司聯(lián)合虛擬現(xiàn)實國家重點(diǎn)實驗室、北京航空航天大學(xué)開辦了全球首個虛擬現(xiàn)實碩士專業(yè)旨在打造全球規(guī)模最大、品質(zhì)最高的虛擬現(xiàn)實高級學(xué)府。2017年11月，其作為全球十大、中國唯一的虛擬現(xiàn)實教有公司入選權(quán)威的基金2017年全球虛擬現(xiàn)實百強(qiáng)企業(yè)名錄(TheVRFundH22017VRIndustryLandscapeVR)。4中國關(guān)于虛擬現(xiàn)實的發(fā)展現(xiàn)狀5.虛擬現(xiàn)實的分類沉漫式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)采用頭盔顯示

以數(shù)據(jù)手套和頭部跟蹤器為交互裝置，把參與者或用戶的視覺、聽覺和其他感覺封閉起來，使參與者暫時與真實環(huán)境相隔離，而真正成為虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)內(nèi)部的一個參與者，并可以利用各種交互設(shè)備的操作來駕馭虛擬環(huán)境，給參與者一種充分投入的感覺。沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)能讓人有身臨其境的真實感覺，因此常常用于各種培訓(xùn)演示及高級游戲等領(lǐng)域。1沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)但是由于沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)需要用到頭盔、數(shù)據(jù)手套、跟蹤器等高技術(shù)設(shè)備因此它的價格比較昂貴，所需要的軟件、硬件體系結(jié)構(gòu)也比桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)更加靈活。5.虛擬現(xiàn)實的分類1沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)。①高度的實時性用戶改變頭部位置時，頭部跟蹤器實時監(jiān)測，送入計算機(jī)處理，快速生成相應(yīng)的場景。為使場景能平滑地連續(xù)顯示，系統(tǒng)必須具備較小延遲，包括傳感器延遲和計算延遲。②強(qiáng)烈的沉浸感該系統(tǒng)必須使用戶和真實世界完全隔離，依賴輸入和輸出設(shè)備，使用戶完全沉漫在虛擬環(huán)境里。③強(qiáng)大的軟硬件支持功能。5.虛擬現(xiàn)實的分類1沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)。④優(yōu)秀的并行處理能力用戶的每一個行為都和多個設(shè)備的綜合功能有關(guān)。如手指指向一個方向，會同時激活3個設(shè)備:頭部跟蹤器、數(shù)據(jù)手套及語音識別器，產(chǎn)生3個事件。⑤良好的系統(tǒng)整合性在虛擬環(huán)境中，硬件設(shè)備互相兼容，與軟件協(xié)調(diào)一致地工作，相互作用，構(gòu)成一個虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。5.虛擬現(xiàn)實的分類增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)不僅利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來模擬現(xiàn)實世界、仿真現(xiàn)實世界

而且利用它來增強(qiáng)用戶對真實環(huán)境的感受，也就是增強(qiáng)在現(xiàn)實中無法或不方便獲得的感受。增強(qiáng)現(xiàn)實是在虛擬現(xiàn)實與真實世界之間的溝壑上架起的一座橋梁。因此，增強(qiáng)現(xiàn)實的應(yīng)用潛力是相當(dāng)巨大的。例如，可以利用疊加在周圍環(huán)境上的圖形信息和文字信息，指導(dǎo)操作者對設(shè)備進(jìn)行操作、維護(hù)或修理，而不需要操作者去查閱手冊，甚至不需要操作者具有工作經(jīng)驗。2增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)既可以利用增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的虛實結(jié)合技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)同時增進(jìn)學(xué)生的理性認(rèn)識和感性認(rèn)識，也可以使用增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)進(jìn)行高度專業(yè)化的訓(xùn)練等。5.虛擬現(xiàn)實的分類2增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的主要特點(diǎn)如下①真實世界與虛擬世界融為一體。③真實世界和虛擬世界在三維空間中整合。②具有實時人機(jī)交互功能。5.虛擬現(xiàn)實的分類桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是利用個人計算機(jī)和低級工作站實現(xiàn)仿真的

計算機(jī)的屏幕作為參與者或用戶觀察虛擬環(huán)境的一個窗口，各種外部設(shè)備一般用來駕馭該虛擬環(huán)境，并且用于操縱在虛擬場景中的各種物體。由于桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以通過桌上臺式機(jī)實現(xiàn)，所以成本較低，功能也比較單一，主要用于計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)、計算機(jī)輔助制造(CAM)、建筑設(shè)計、桌面游戲等領(lǐng)域。3桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)雖然缺乏類似頭盔顯示器那樣的沉漫效果但它已經(jīng)具備了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的要求，并兼有成本低、易于實現(xiàn)等特點(diǎn)，因此目前應(yīng)用較為廣泛。5.虛擬現(xiàn)實的分類分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是指在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，充分利用分布于各地的資源，協(xié)同開發(fā)各種虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品

分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的發(fā)展，它把分布于不同地方的沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)連接起來。共同實現(xiàn)某種用途，使不同的用戶聯(lián)結(jié)在一起，同時參與一個虛擬空間，共同體驗虛擬經(jīng)歷，使用戶協(xié)同工作達(dá)到一個更高的境界。4分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)5.虛擬現(xiàn)實的分類4分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)具有以下特征。①共享的虛擬工作空間。④多用戶相互通信。③支持實時交互，共享時鐘。②偽實體的行為真實感。⑤資源共享并允許網(wǎng)絡(luò)上的用戶對環(huán)境中的對象進(jìn)行自然操作和觀察。6.虛擬現(xiàn)實技術(shù)感知是指理想的虛擬現(xiàn)實應(yīng)該具有一切人所具有的感知

除計算機(jī)圖形技術(shù)所生成的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運(yùn)動等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等感知，也稱為多感知。虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)備等方面

模擬環(huán)境是由計算機(jī)生成的、實時動態(tài)的三維立體逼真圖像。自然技能是指人的頭部轉(zhuǎn)動、眼睛轉(zhuǎn)動、手勢或其他人體行為動作

由計算機(jī)來處理與用戶的動作相適應(yīng)的數(shù)據(jù)，并對用戶的輸入做出實時響應(yīng)，并分別反饋到用戶的五官。傳感設(shè)備是指三維交互設(shè)備。6.虛擬現(xiàn)實技術(shù)1動態(tài)環(huán)境建模術(shù)虛擬環(huán)境的建立是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的核心內(nèi)容

動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)的目的是獲取實際環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)應(yīng)用的需要，利用獲取的三維數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。三維數(shù)據(jù)的獲取可以采用CAD技術(shù)(有規(guī)則的環(huán)境)，而更多的環(huán)境則需要采用非接觸式視覺建模技術(shù)，兩者的有機(jī)結(jié)合可以有效地提高數(shù)據(jù)的獲取效率。建模包括幾何建模、物理建模和運(yùn)動建模。6.虛擬現(xiàn)實技術(shù)2實時三維圖形生成技術(shù)三維圖形的生成技術(shù)已經(jīng)較為成熟

其關(guān)鍵是如何實現(xiàn)實時生成。為了達(dá)到實時的目的，至少要保證圖形的刷新率不低于15/秒，最好是高于30/秒。在不降低圖形的質(zhì)量和復(fù)雜程度的前提下，如何提高刷新頻率將是該技術(shù)的研究內(nèi)容。6.虛擬現(xiàn)實技術(shù)3立體顯示和傳感器技術(shù)虛擬現(xiàn)實的交互能力依賴于立體顯示和傳感器技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)有的設(shè)備還遠(yuǎn)不能滿足系統(tǒng)的需要，例如，頭盔過重，數(shù)據(jù)手套有延遲、分辨率低、作用范圍小、使用不便等。另外，力覺和觸覺傳感器的研究也有待進(jìn)一步深入，虛擬現(xiàn)實設(shè)備的跟蹤精度和跟蹤范圍也有待提高，因此有必要開發(fā)新的三維顯示技術(shù)。6.虛擬現(xiàn)實技術(shù)4應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)虛擬現(xiàn)實應(yīng)用的關(guān)鍵是尋找合適的場合和對象

即如何發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力。選擇適當(dāng)?shù)膽?yīng)用對象可以大幅度地提高生產(chǎn)效率、減輕勞動強(qiáng)度、提高產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量。為了達(dá)到這一目的，必須研究虛擬現(xiàn)實的開發(fā)工具。例如，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)開發(fā)平臺、分布式虛擬現(xiàn)實技術(shù)等。6.虛擬現(xiàn)實技術(shù)5系統(tǒng)集成技術(shù)由于虛擬現(xiàn)實中包括大量的感知信息和模型

系統(tǒng)的集成技術(shù)起著至關(guān)重要的作用。系統(tǒng)集成技術(shù)包括信息的同步技術(shù)、模型的標(biāo)定技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)據(jù)管理模型、識別和合成技術(shù)等。7.虛擬現(xiàn)實的理性認(rèn)知那或許將是一個所思、所想、所見、所傳皆隨心所欲，并且無所羈絆的時代

近年來，人們被虛擬現(xiàn)實在各行各業(yè)應(yīng)用所產(chǎn)生的顛覆性效果所震撼，這使得虛擬現(xiàn)實設(shè)備和企業(yè)數(shù)量有了爆發(fā)式的增長。在這個階段，對虛擬現(xiàn)實保持清醒冷靜的認(rèn)知對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的快速發(fā)展尤為重要。虛擬現(xiàn)實本質(zhì)上是一種創(chuàng)新性的基于數(shù)字信息的視覺化技術(shù)

它將從多個層面、領(lǐng)域及應(yīng)用去改變?nèi)祟惖囊曈X內(nèi)容供給和體驗方式，最終將人類帶入感官體驗極致的數(shù)字化視覺時代。7.虛擬現(xiàn)實的理性認(rèn)知1虛擬現(xiàn)實是虛擬世界和真實世界的辯證統(tǒng)一虛擬現(xiàn)實是對客觀世界的易知、易用化改造

作為一種新型的認(rèn)識工具，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的作用在模型方法上得到了集中的體現(xiàn)。無論是虛擬現(xiàn)實、增強(qiáng)現(xiàn)實還是混合現(xiàn)實，它們都沒有改變真實的世界，而是通過虛擬世界與現(xiàn)實世界的互相作用改變了人類的認(rèn)知。虛擬現(xiàn)實對客觀世界的易知、易用化改造體現(xiàn)在以下3點(diǎn)。②人類作為虛擬世界的觀察者和體驗者，可以突破物理尺寸的限制，自主控制視角的變化。①通過對信息數(shù)據(jù)的可視化建模，將抽象的事物具象化，能達(dá)成人類一維、二維到三維甚至多維的感知。③從傳統(tǒng)的鍵盤、鼠標(biāo)交互發(fā)展到手眼協(xié)調(diào)、自然的人機(jī)交互，從而簡化了認(rèn)知，解放了想象力。7.虛擬現(xiàn)實的理性認(rèn)知2虛擬現(xiàn)實的作用對象是人而不是物是未來互聯(lián)網(wǎng)虛擬世界的入口和交互環(huán)境

虛擬現(xiàn)實以人的直觀感受體驗為基本評判依據(jù)，是人類認(rèn)識世界、改造世界的一種新的方式手段。同時，虛擬現(xiàn)實本身并不是生產(chǎn)工具，它通過影響人的認(rèn)知體驗，間接作用于“物”，進(jìn)而提升效率。在全球互聯(lián)網(wǎng)入口終端升級浪潮的背景下，現(xiàn)有的智能手機(jī)配置已不能完全滿足物聯(lián)網(wǎng)時代連接人與人、人與物和物與物的強(qiáng)關(guān)系需求，人機(jī)交互平臺高智能化升級是大勢所趨。虛擬現(xiàn)實目前在用戶體驗和交互上已顯現(xiàn)出超越智能手機(jī)的潛力，同時，虛擬現(xiàn)實是一項顛覆性技術(shù)，與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的連接可帶來無數(shù)新的市場空間，就像“互聯(lián)網(wǎng)+”一樣，未來將會出現(xiàn)“虛擬現(xiàn)實+”。因此，虛擬現(xiàn)實是下一代人機(jī)交互平臺的強(qiáng)力候選將成為未來互聯(lián)網(wǎng)所構(gòu)成的虛擬世界的入口和交互環(huán)境。7.虛擬現(xiàn)實的理性認(rèn)知3硬件的成熟降低了虛擬現(xiàn)實的門檻但行業(yè)的核心技術(shù)難題依舊存在

在虛擬現(xiàn)實40多年的發(fā)展歷程中，有過多次高峰和低谷，F(xiàn)acebook對Oculus的收購重新激發(fā)了這一輪的熱潮，虛擬現(xiàn)實技術(shù)從20世紀(jì)90年代的泡破滅后的寂中恢復(fù)過來，重新成為眾多資本、媒體和用戶熱烈追逐的香餑餑。過去硬件發(fā)展的不成熟在很大程度上阻礙了虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)的崛起，但隨著智能手機(jī)的快速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實大規(guī)模進(jìn)入市場所需要的硬件，如低功耗計算、精確的傳感器、性能強(qiáng)大的GPU等都已發(fā)展成熟，極大地降低了虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的生產(chǎn)成本。雖然硬件的成熟使得虛擬現(xiàn)實入門門檻降低但慮擬現(xiàn)實行業(yè)依然面臨著不少問題。7.虛擬現(xiàn)實的理性認(rèn)知3硬件的成熟降低了虛擬現(xiàn)實的門檻①用戶體驗感不強(qiáng)虛擬現(xiàn)實設(shè)備產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，山寨模仿層出不窮。例如，屏慕清晰度不夠產(chǎn)生的顆粒感、畫面延遲導(dǎo)致的眩暈感、實際體驗中缺失的沉浸感，都直接影響了用戶體驗。7.虛擬現(xiàn)實的理性認(rèn)知3硬件的成熟降低了虛擬現(xiàn)實的門檻②虛擬現(xiàn)實內(nèi)容匱乏內(nèi)容是虛擬現(xiàn)實的靈魂，虛擬現(xiàn)實內(nèi)容主要包括虛擬現(xiàn)實游戲、虛擬現(xiàn)實電影、虛擬現(xiàn)實直播幾種類型。由于成本較高、制作困難，虛擬現(xiàn)實電影或視頻普遍較短，而虛擬現(xiàn)實游戲基本上是演示版。這就造成了虛擬現(xiàn)實內(nèi)容匱乏，對用戶的吸引力不強(qiáng)。7.虛擬現(xiàn)實的理性認(rèn)知3硬件的成熟降低了虛擬現(xiàn)實的門檻③行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺失由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各廠商硬件產(chǎn)品五花八門，造成內(nèi)容生產(chǎn)和硬件不匹配，虛擬現(xiàn)實的開發(fā)成本和難度居高不下。7.虛擬現(xiàn)實的理性認(rèn)知3硬件的成熟降低了虛擬現(xiàn)實的門檻虛擬現(xiàn)實現(xiàn)在應(yīng)該具備的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、內(nèi)容基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)都處于逐漸成熟的過程中

虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)還處于剛剛起步的探索階段，慮擬現(xiàn)實整體發(fā)展還會受到技術(shù)與產(chǎn)業(yè)兩方面的制約，需要在技術(shù)上和產(chǎn)業(yè)界更緊密的合作。8.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展前景1關(guān)鍵技術(shù)不斷取得突破虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要沿著更大空間的多樣化逼真感覺、更短時間的內(nèi)容與環(huán)境交互兩個維度發(fā)展

例如，逼真的立體視感和沉浸體驗需要寬視野、高分辨率的顯示技術(shù)和設(shè)備。虛擬大型地理數(shù)據(jù)進(jìn)行三維瀏覽和交互處理時需要高容量的存儲、通信及大數(shù)據(jù)技術(shù)。未來的虛擬現(xiàn)實還將深度融合傳感技術(shù)、機(jī)電控制、人工智能、量子通信等技術(shù)，在建模與繪制方法、交互方式和系統(tǒng)構(gòu)建方法等方面表現(xiàn)出了一些新的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢。8.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展前景1關(guān)鍵技術(shù)不斷取得突破①人機(jī)交互適人化構(gòu)建適人化的和諧虛擬環(huán)境是虛擬現(xiàn)實的目標(biāo)。目前頭盔等虛擬現(xiàn)實設(shè)備雖然提供較強(qiáng)的沉浸感，但由于暈動癥等情況的存在，在實際應(yīng)用中的效果并不好，并未達(dá)到沉浸交互的目的。未來隨著技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)將越來越多地采用人最為自然的視覺、聽覺、觸覺、自然語言等交互方式，虛擬現(xiàn)實的交互性將取得更大進(jìn)展。8.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展前景1關(guān)鍵技術(shù)不斷取得突破②計算平臺移動化互聯(lián)網(wǎng)尤其是移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，計算已經(jīng)無處不在，未來虛擬現(xiàn)實支撐平臺將從高端的大型機(jī)、桌面PC，發(fā)展到多種類型的手持式計算設(shè)備。同時，在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中加入這類設(shè)備并結(jié)合無線網(wǎng)絡(luò)，能較好地滿足實際使用中便攜和移動的要求。8.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展前景1關(guān)鍵技術(shù)不斷取得突破③虛實場景融合化虛擬現(xiàn)實將現(xiàn)實環(huán)境的要素進(jìn)行抽象，通過通真繪制方法進(jìn)行表現(xiàn)但畢竟無法完全還原真實世界，因此將真實世界與虛擬世界有效融合具有研究和實際意義。未來虛實融合將成為未來虛擬現(xiàn)實技術(shù)的重要發(fā)展方向，增強(qiáng)現(xiàn)實、混合現(xiàn)實將逐步實用化，在某些應(yīng)用領(lǐng)域逐漸顯示出比虛擬現(xiàn)實更明顯的優(yōu)勢。8.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展前景1關(guān)鍵技術(shù)不斷取得突破④環(huán)境信息綜合化傳統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)對自然環(huán)境的建模往往僅考慮地形幾何數(shù)據(jù)，對大氣、電磁等環(huán)境信息采用簡化方式處理。為了更真實地表現(xiàn)環(huán)境效果，需要考慮不同類型的數(shù)據(jù)，如地理、大氣、海洋、空間電磁、生化等，并用不同的表現(xiàn)方式進(jìn)行表現(xiàn)。8.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展前景1關(guān)鍵技術(shù)不斷取得突破⑤傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化未來虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)必然走向分布式應(yīng)用，大規(guī)模的節(jié)點(diǎn)和實體數(shù)量，將帶來網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶崟r性問題。在構(gòu)建分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的過程中，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是研究與應(yīng)用的一項重要內(nèi)容。目前已有的對應(yīng)國際標(biāo)準(zhǔn)均基于專用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，所制定的傳輸協(xié)議也都基于專用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和資源預(yù)先分配這兩大前提。隨著在因特網(wǎng)上虛擬現(xiàn)實應(yīng)用的開展，基于公網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作將得到更深入的研究和普及。8.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展前景1關(guān)鍵技術(shù)不斷取得突破⑥場景數(shù)據(jù)規(guī)?；瘮?shù)據(jù)的規(guī)?；谴笮吞摂M現(xiàn)實應(yīng)用的顯著特點(diǎn)。場景、模型的精細(xì)程度通常與數(shù)據(jù)量以幾何關(guān)系增長，因此，需要研究虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)數(shù)據(jù)的智能化分析與處理以及快速建模技術(shù)，使之能在減少開發(fā)維護(hù)工作量的同時滿足各類應(yīng)用的需要。8.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展前景2虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)進(jìn)入爆發(fā)時期①國家和區(qū)域政策將陸續(xù)出臺。虛擬現(xiàn)實作為科技前沿領(lǐng)域，受到了全球各國以及地方政府的高度重視。美國、韓國等科技發(fā)達(dá)國家均從政府層面支持虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我國在《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》《“十三五”國家信息化規(guī)劃》《“聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動實施方案》《智能硬件產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展專項行動(2016-201年)》等國家政策中明確提出鼓勵和支持虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展，同時，福建、貴州、重慶、南昌、長沙等多個省、市紛紛出臺推動虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展的專項政策。隨著虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，國家層面的頂層規(guī)劃以及后發(fā)區(qū)域的相關(guān)政策有望陸續(xù)出臺，未來國家對虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)的投入將會越來越大，為虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化提供強(qiáng)大支撐。8.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展前景2虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)進(jìn)入爆發(fā)時期②行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將成為市場競爭焦點(diǎn)。目前，虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域尚沒有形成成熟的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，各個主要企業(yè)都在力推自身的設(shè)備接口和操作平臺，搶占行業(yè)事實標(biāo)準(zhǔn)制高點(diǎn)。例如，在系統(tǒng)平臺方面，谷歌推出Daydream平臺，力圖延續(xù)Android的推廣策略，打造全新的虛擬現(xiàn)實生態(tài)系統(tǒng)。微軟則借助Windows的市場優(yōu)勢，推出WndowsHolographic系統(tǒng)平臺，欲把其打造成類似PC行業(yè)中Wimdows一樣的地位。在硬件設(shè)備方面，三星、索尼、HTC等均閉環(huán)開發(fā)自己的硬件終端及周邊適配產(chǎn)品，并通過與內(nèi)容開發(fā)商合作或自己發(fā)布僅適配自身硬件產(chǎn)品的內(nèi)容，逐步完善產(chǎn)品生態(tài)，搶占硬件設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)。8.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展前景2虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)進(jìn)入爆發(fā)時期②未來，虛擬現(xiàn)實行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)體系將逐步形成并不斷完善，行業(yè)準(zhǔn)入門檻將不斷抬高，當(dāng)前僅僅依靠低劣的模仿虛擬現(xiàn)實來盈利的廠商將會被市場淘汰，在技術(shù)領(lǐng)域有著核心競爭力的企業(yè)將成為虛擬現(xiàn)實市場的主流軍。各大巨頭將在各自領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)力，通過整合產(chǎn)業(yè)資源，圍繞自身業(yè)務(wù)完善虛擬現(xiàn)實生態(tài)體系，角逐行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域事實標(biāo)準(zhǔn)。8.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展前景2虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)進(jìn)入爆發(fā)時期③軟硬件技術(shù)大幅進(jìn)步。隨著技術(shù)逐漸成熟、移動智能設(shè)備不斷普及和移動互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)步發(fā)展，虛擬現(xiàn)實硬件生產(chǎn)將逐漸實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?。目前國內(nèi)領(lǐng)先廠商在屏幕刷新率、屏幕分辨率、延遲和設(shè)備計算能力等關(guān)鍵指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了國際標(biāo)準(zhǔn)，其他方面的技術(shù)如輸入設(shè)備在姿態(tài)矯正、復(fù)位功能、精準(zhǔn)度、延遲等方面持續(xù)改善，傳輸設(shè)備提速和無線化:更小體積硬件下的續(xù)航能力和存儲容量不斷提升;配套系統(tǒng)和中間件開發(fā)日趨完善，硬件設(shè)備的用戶體驗將逐步提高。8.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展前景2虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)進(jìn)入爆發(fā)時期③軟件、系統(tǒng)和分發(fā)平臺的發(fā)展是連接底層硬件和上層應(yīng)用的紐帶，是推動虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心，也是掌握產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制高點(diǎn)、完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，Windows、Android系統(tǒng)已經(jīng)能夠較好地支持虛擬現(xiàn)實的軟硬件、提供較好的體驗，支撐消費(fèi)級應(yīng)用，而Google、Oculus、Razer都還在開發(fā)虛擬現(xiàn)實專用系統(tǒng)。預(yù)計未來國內(nèi)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、應(yīng)用都將躍上一個臺階。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)越發(fā)成熟，將會有更加適配虛擬現(xiàn)實設(shè)備的系統(tǒng)出現(xiàn)，系統(tǒng)兼容性也會逐步提高。未來，隨著360°視頻、自由視角視頻、計算機(jī)圖形學(xué)、光場等媒體技術(shù)的演進(jìn)，三維引擎、位置定位、動作捕捉等交互技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實軟件技術(shù)將大幅進(jìn)步，并將極大地推動虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展。8.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展前景2虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)進(jìn)入爆發(fā)時期④虛擬現(xiàn)實內(nèi)容的數(shù)量和質(zhì)量不斷提升。虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋了硬件、系統(tǒng)、平臺、開發(fā)工具、應(yīng)用以及消費(fèi)內(nèi)容等多個環(huán)節(jié)。各個環(huán)節(jié)相互促進(jìn)、相互協(xié)作、相互制約。僅有硬件和軟件的技術(shù)進(jìn)步，沒有“殺手級”的內(nèi)容和應(yīng)用，也無法引爆消費(fèi)市場。任何一個環(huán)節(jié)發(fā)展滯后都將嚴(yán)重影響虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，只有各環(huán)節(jié)協(xié)作發(fā)展才能有效推動虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。目前，虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)硬件終端市場已經(jīng)率先爆發(fā)，而內(nèi)容和應(yīng)用發(fā)展相對滯后。但是，已經(jīng)有大量內(nèi)容公司投入虛擬現(xiàn)實內(nèi)容的開發(fā)制作，未來內(nèi)容和應(yīng)用市場將受到較大關(guān)注，軟硬件和內(nèi)容應(yīng)用的適配將更加順暢，虛擬現(xiàn)實內(nèi)容的數(shù)量和質(zhì)量將會得到質(zhì)的變化，虛擬現(xiàn)實應(yīng)用分發(fā)會逐漸成為一個獨(dú)立產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)。8.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展前景3虛擬現(xiàn)實將對人類未來產(chǎn)生重大影響作為一種現(xiàn)實的技術(shù)存在

虛擬現(xiàn)實技術(shù)把人類的活動從現(xiàn)實世界擴(kuò)展到虛擬世界，把“想象的現(xiàn)實”變?yōu)椤艾F(xiàn)實的想象”，促進(jìn)了人與技術(shù)的完美結(jié)合，從認(rèn)識和實踐兩方面極大地拓展了人類的能力范圍，為人類認(rèn)識世界、改造世界提供了新的工具。雖然虛擬現(xiàn)實技術(shù)目前仍存在尚待解決的理論問題和尚待克服的技術(shù)障礙，對人類生活所產(chǎn)生的影響也不過是初顯端倪，但已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注。人們探討的視角也已經(jīng)從技術(shù)層面延伸到哲學(xué)和文化層面尤其是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在對人類社會的全面發(fā)展方面，各種各樣的預(yù)測和觀點(diǎn)正在被提出和討論。03增強(qiáng)現(xiàn)實PARTTHREE1.增強(qiáng)現(xiàn)實在屏幕上把虛擬影像套在現(xiàn)實場景中，從而達(dá)到超越現(xiàn)實的感官體驗

這種技術(shù)最早于1990年提出，1992年，路易斯·羅森伯格(LouisRosenberg)在美國空軍的阿姆斯特朗(Armstrong)實驗室中開發(fā)出了第一套功能全面的增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)。隨著隨身電子產(chǎn)品運(yùn)算能力的提升，增強(qiáng)現(xiàn)實的用途越來越廣。增強(qiáng)現(xiàn)實(AugmentedReality，AR)是一種實時計算攝像機(jī)影像位置及角度并加上相應(yīng)視覺特效的技術(shù)

這種技術(shù)的目標(biāo)是把原本在現(xiàn)實世界一定的時間、空間范圍內(nèi)很難體驗到的實體信息(視覺信息、聲音、味道、觸覺等)，通過計算機(jī)技術(shù)模擬后疊加。目前可以實現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實的硬件設(shè)備類型有以下幾種

手持設(shè)備、固定式增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)、頭戴式顯示器(HelmetMountedDisplay，HMD)和智能眼鏡等。其中，智能手機(jī)和平板電腦是手持設(shè)備的代表。這類設(shè)備的性能依然在持續(xù)進(jìn)步，顯示器分辨率越來越高，處理器越來越強(qiáng)，相機(jī)成像質(zhì)量越來越好，自身帶有多種傳感器等，這些都是實現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實必要的組成元素。2.增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的特征增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的特征如下。1997年，北卡羅來納大學(xué)的RonaldAzuma提出增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)最為顯著的三大特征:第一,虛實融合;第二，三維注冊;第三，實時互動。1虛實融合(Real-virtualFusion)虛實融合是增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的本質(zhì)特征

也是增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)想要達(dá)到的效果。它是指計算機(jī)生成的虛擬信息與真實環(huán)境融合在一起，使得用戶感覺到慮擬信息仿佛是真的存在于真實的環(huán)境中一樣，兩者已經(jīng)融為一體。2.增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的特征2三維注冊(3DRegistration)為了達(dá)到好的虛實融合的效果

增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)需要具有三維注冊的特點(diǎn)。三維注冊是指通過攝像頭等設(shè)備實時定位、跟蹤、注冊用戶所在的三維空間，將計算機(jī)生成的虛擬信息放置在對應(yīng)的三維空間中。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)需要實時跟蹤三維空間，隨著用戶的動作、視角等的變化，觀察到的增強(qiáng)現(xiàn)實場景也隨之發(fā)生變化。而虛擬物體總是存在于真實的三維空間中的。2.增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的特征3實時互動(Real-timeInteraction)實時互動也是增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)重要的特征

它是指用戶可以不再被動地接收信息，而是主動地在虛實融合的增強(qiáng)現(xiàn)實場景中與虛擬信息進(jìn)行交互，并獲得實時的反饋。在增強(qiáng)現(xiàn)實中，用戶可以擁有選擇的權(quán)利。例如，選擇觀看虛實場景的角度、距離等，還可以通過人機(jī)交互技術(shù)實現(xiàn)和虛擬信息的“對話”與控制。3.增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的構(gòu)成增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的實現(xiàn)首先需要通過電子攝像機(jī)或相關(guān)傳感設(shè)備掃描現(xiàn)實實物

然后將掃描得到的信息翻譯成計算機(jī)識別的相關(guān)信息，最后對信息進(jìn)行圖像處理，在真實環(huán)境的基礎(chǔ)上形成虛擬環(huán)境。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的實現(xiàn)不是單獨(dú)某一項技術(shù)就可以獨(dú)立完成的

而是需要識別計算等機(jī)器技術(shù)相互配合最后才能實現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的根本目的。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)還需要空間定位、模型識別和一系列計算算法的協(xié)同實現(xiàn)

也就是說，首先采集系統(tǒng)采集目標(biāo)對象的信息，然后通過計算將真實世界信息與虛擬世界信息巧妙融合。對于光學(xué)頭顯示，主要是通過顯示設(shè)備將計算機(jī)相關(guān)信息模擬成像，即對于視頻透視，借助攝像機(jī)工具拍攝物體，將攝像機(jī)捕捉到的信息與計算機(jī)的虛擬信息融合，反映在真實場景中。3.增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的構(gòu)成隨著增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)研究開發(fā)的不斷深入傳統(tǒng)的頭戴式顯示逐漸被手機(jī)、平板電腦等電子設(shè)備所取代。在顯示尺寸方面，易用性、分辨率等都有了很大的提高，未來的發(fā)展前景非常好。以計算機(jī)識別語言為基礎(chǔ)，用算法系統(tǒng)對其進(jìn)行處理，最后將其與現(xiàn)實相結(jié)合，從而形成虛擬環(huán)境。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)剛出現(xiàn)時，僅限于在二維平面上實現(xiàn)用戶與計算機(jī)之間的交流，使用的工具通常是鼠標(biāo)、鍵盤等。目前，增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)中交互技術(shù)的實現(xiàn)只要根據(jù)屏幕進(jìn)行控制就可以快速完成

然后與觸摸屏交互形成一個有機(jī)整體，便利性、人性化等方面都比以前有了很大的提高。從觸摸屏交互技術(shù)的角度來看，主要分為單屏幕模式和多屏幕模式。在單屏幕模式下，屏幕只能同時響應(yīng)一個聯(lián)系人，而在多屏幕模式下，屏幕可以同時對多個聯(lián)系人進(jìn)行反饋，但目前多屏幕模式下的交互技術(shù)還不太成熟。3.增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的構(gòu)成增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)如今主要依托跟蹤定位注冊技術(shù)、顯示技術(shù)、交互技術(shù)的共同作用。跟蹤定位注冊技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對于目標(biāo)物的定位以及識別，并通過計算機(jī)轉(zhuǎn)換為虛擬信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。而對于所采集信息的顯現(xiàn)則需要顯示技術(shù)介入，通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化形成真實的場景圖像，頭盔顯示器、手機(jī)、平板電腦等都是現(xiàn)在比較常見的顯示裝置。而增強(qiáng)現(xiàn)實的交互功能

也由鍵盤、鼠標(biāo)等改變?yōu)槠聊徊倏兀壳敖换ゼ夹g(shù)雖有研究但尚未成熟，且成本較高，所以應(yīng)用并不廣泛。4.增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的呈現(xiàn)方式1計算機(jī)顯示器計算機(jī)顯示器是最初的一個呈現(xiàn)方式

虛擬信息通過計算機(jī)顯示器顯示和現(xiàn)實環(huán)境的融合同時除計算機(jī)顯示器外，還需要獨(dú)立的攝像頭。但是此呈現(xiàn)方式也有一定的弊端，如不便攜帶、兩者間的融合不具備逼真的真實性，沉浸感不強(qiáng)等，正在逐步被后兩種呈現(xiàn)方式取代。4.增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的呈現(xiàn)方式2頭戴式顯示器時代的不斷變遷促使頭戴式顯示器也在不斷出新

以呈現(xiàn)更自然的增強(qiáng)現(xiàn)實，同時讓用戶可以獲得更好的沉浸感，逐漸走進(jìn)大眾的視野。但是其顯示方式也有自己的缺點(diǎn)，例如，頭戴式顯示器舒適性較差，還有一個較為現(xiàn)實的問題就是，頭戴式顯示器制作成本較高，不能普及。4.增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的呈現(xiàn)方式3手持式移動顯示設(shè)備近幾年，手持式移動顯示設(shè)備的功能不斷得到完善

手持式移動顯示設(shè)備正是我們生活中最常見的智能移動設(shè)備，如智能手機(jī)、平板電腦。增強(qiáng)現(xiàn)實顯示設(shè)備需要具備攝像頭和顯示器，智能手機(jī)和平板電腦都具有這兩個設(shè)備。隨著智能手機(jī)和平板電腦的普及，這一呈現(xiàn)方式在無形中早已被大眾所接受。智能手機(jī)和平板電腦也因為其容易攜帶、成本低、交互方式的多樣化等特征逐漸成為主流的顯示方式。5.增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用1商業(yè)領(lǐng)域是目前增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域之一

增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)所展示出的特效變化無窮，可以很好地達(dá)到吸引眼球和激起用戶興趣的作用，這與廣告推銷的目的不謀而合。其最直按的應(yīng)用方式便是以上提到的虛擬試戴(試穿)。虛擬試戴(試穿)已開始應(yīng)用于珠寶、眼鏡、手表、服裝、箱包和鞋帽行業(yè)，同時在美容、美發(fā)和美甲領(lǐng)域也出現(xiàn)了虛擬試妝應(yīng)用。虛擬試戴(試穿)可以把虛擬產(chǎn)品疊加到客戶的動態(tài)影像上，人體動作與虛擬產(chǎn)品同步交互，展示出逼真的穿戴或試妝效果。目前，虛擬試戴(試穿)系統(tǒng)主要用于成品和定制品的電商業(yè)務(wù)，通過互聯(lián)網(wǎng)，在不易接觸實物的情況下使用技術(shù)手段模擬最終效果。在商業(yè)實體店中，使用虛擬試戴(試穿)技術(shù)可以大大提高店面的駐足率、成交率和美譽(yù)度。這種應(yīng)用既為客戶提供了良好的體驗，也大幅改進(jìn)了銷售和服務(wù)模式。商業(yè)領(lǐng)域5.增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用2在教育領(lǐng)域中

增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)已被用來補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)課程，將文本、圖形、視頻和音頻疊加到學(xué)生的現(xiàn)實環(huán)境中。增強(qiáng)現(xiàn)實設(shè)備可以通過掃描以多媒體形式給學(xué)生提供補(bǔ)充信息。學(xué)生可以在互動體驗中輕松學(xué)習(xí)。例如，天文星座在太陽系中以三維的方式展現(xiàn)，基于紙張的科學(xué)書籍插圖可以作為識別圖存在，當(dāng)設(shè)備識別出識別圖后會顯示相關(guān)的視頻信息教育領(lǐng)域5.增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用3在游戲行業(yè)中，游戲公司使用增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)游戲

如空氣曲棍球、太空巨人、虛擬敵人的協(xié)同作戰(zhàn)以及臺球游戲等室內(nèi)環(huán)境游戲。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)使得游戲玩家在現(xiàn)實世界的環(huán)境中也可以體驗數(shù)字游戲，像Niantic和LyteShot這樣的公司和平臺是主要的增強(qiáng)現(xiàn)實游戲創(chuàng)作者。2016年7月7日，由口袋妖怪公司負(fù)責(zé)內(nèi)容支持一設(shè)計游戲故事內(nèi)容，Niantic負(fù)責(zé)技術(shù)支持-一為游戲提供增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)，任天堂負(fù)責(zé)游戲開發(fā)以及全球發(fā)行的里程碑式的游戲《寶可夢GO》正式上線，該游戲一經(jīng)上線就創(chuàng)造了5個世界紀(jì)錄。游戲娛樂領(lǐng)域5.增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用4通過虛擬的X光將病人的內(nèi)臟器官投影到他們的皮膚上

輕易地對需要進(jìn)行手術(shù)的部位進(jìn)行精確定位。此外，增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)也是新手醫(yī)生學(xué)習(xí)手術(shù)實操的一大助手，使用該技術(shù)進(jìn)行手術(shù)模擬時，醫(yī)生的視線里還會顯示出手術(shù)步驟以供參考。醫(yī)療領(lǐng)域5.增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用5游客在參觀展覽時

通過增強(qiáng)現(xiàn)實設(shè)備可以看到與展覽品或者古建筑有關(guān)的詳細(xì)信息說明。參觀古跡時，可以通過紀(jì)實視頻與真實景點(diǎn)的疊加來還原歷史的原貌。參觀文物時，可以通過增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)對破舊的或者被破壞古物的殘缺部分進(jìn)行虛擬重構(gòu)。旅游和展覽領(lǐng)域5.增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用6對拍攝的視頻流進(jìn)行人臉識別

為視頻流中出現(xiàn)的人臉疊加一些可愛、有趣的虛擬動畫，可以提升視頻的趣味性。現(xiàn)在已經(jīng)有很多App推出了類似功能，如FaceU和B612等，深受用戶喜愛。視頻攝錄領(lǐng)域5.增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用7將增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)與LBS相結(jié)合

將道路和街道的名字及其他相關(guān)信息一起標(biāo)記到現(xiàn)實地圖中?，F(xiàn)在也有汽車配件的商家將目的地方向、天氣、地形和路況等交通信息投影到汽車的擋風(fēng)玻璃上來實現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用。地圖導(dǎo)航領(lǐng)域5.增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用8通過顯示器將多種輔助信息顯示給用戶

包括虛擬儀表的面板、被維修設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和零件圖對照等。工業(yè)維修領(lǐng)域04混合現(xiàn)實PARTFOUR1.混合現(xiàn)實的概念在虛擬數(shù)字技術(shù)研究領(lǐng)域中

最常見的兩種數(shù)字技術(shù)是增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)。增強(qiáng)現(xiàn)技術(shù)實以真實環(huán)境為主，將虛擬對象融合進(jìn)真實環(huán)境中，通過虛擬場景疊加的方式，可以呈現(xiàn)真實環(huán)境中不存在的信息，讓用戶通過附加的虛擬信息增強(qiáng)對事物的了解。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是結(jié)合計算機(jī)技術(shù)創(chuàng)造一個完全虛擬的場景，用戶置身于場景中可以看到完全虛擬的影像，并且有視覺、聽覺、觸覺等感官感知，在虛擬的環(huán)境中對事物進(jìn)行探索和認(rèn)知?；旌犀F(xiàn)實(MixedReality，MR)比虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實更進(jìn)一步

它將真實與虛擬融為一體為現(xiàn)實世界和數(shù)字世界創(chuàng)造全新的定義，讓現(xiàn)實世界和數(shù)字世界共存并互動，從而創(chuàng)造新的可視化模式，將“真實”和“虛擬”真正結(jié)合，創(chuàng)造全新的“真實”。1.混合現(xiàn)實的概念在過去的幾十年中，人們不斷探索計算機(jī)輸入與人類輸入之間的關(guān)系并形成了一個新的學(xué)科一一人機(jī)交互。例如，鍵盤、鼠標(biāo)和Kinect等設(shè)備，都是人與計算機(jī)之間溝通的橋梁。現(xiàn)今,隨著各類傳感器的出現(xiàn)和處理器性能的提高，計算機(jī)處理、人類輸入和環(huán)境輸入三者進(jìn)一步融合人機(jī)交互的方式越來越符合人類的行為邏輯。同時，計算機(jī)和人類之間的相互作用，是建立在對周圍真實環(huán)境正確認(rèn)知和理解之上的。混合現(xiàn)實也隨著2015年微軟混合現(xiàn)實眼鏡Hoolens的發(fā)布開始進(jìn)入研究領(lǐng)域混合現(xiàn)實是虛擬現(xiàn)實的進(jìn)一步發(fā)展，結(jié)合了虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實的優(yōu)勢，通過攝像頭、傳感器和定位器等技術(shù)設(shè)備，以實時獲取物理環(huán)境中的相關(guān)信息，結(jié)合位置跟蹤軟件和空間地圖技術(shù)，將真實環(huán)境中的物理信息與計算機(jī)生成的虛擬信息相融合，而真實世界中的物理定律仍對計算機(jī)生成的虛擬世界起作用。2.混合現(xiàn)實的特征1混合現(xiàn)實通過其傳感裝置和感知技術(shù)

使用戶在體驗過程中，可以通過手的操縱或者身體其他部位的動作，實現(xiàn)高效率的行為交互，并實時獲取視覺畫面、音頻和振動等反饋信息。由于系統(tǒng)融合了多通道的用戶界面以及自然的交互形式，這種反饋具備真實性和及時性。相比于完全脫離真實環(huán)境的虛擬現(xiàn)實交互方式，混合現(xiàn)實的交互特性更符合人的認(rèn)知和行為邏輯。實時反饋的交互性2.混合現(xiàn)實的特征2混合現(xiàn)實通過環(huán)境輸入的方式識別并判斷用戶在現(xiàn)實空間的真實位置

將其在客觀世界的運(yùn)動轉(zhuǎn)換為虛擬世界的運(yùn)動，因此具備對人類行為的充分認(rèn)知。同時，通過深入理解現(xiàn)實空間中環(huán)境光、環(huán)境聲音、物理環(huán)境的各種物體等內(nèi)容，以此作為構(gòu)建虛實融合的三維空間環(huán)境的基礎(chǔ)。對人類行為和環(huán)境的充分理解2.混合現(xiàn)實的特征3虛實融合的沉浸感即真實環(huán)境和虛擬物體在同一可視空間內(nèi)顯示

且虛擬場景與實景完美融合，讓用戶體會到虛擬影像就是客觀世界的一部分，包括