《虛擬現(xiàn)實軟硬件平臺搭》課件-1.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)目錄虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念與分類1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念2.虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的基本特征3.虛擬環(huán)境形式4.有效虛擬環(huán)境的建立虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育中的應用虛擬實驗室展示5.虛擬現(xiàn)實的分類一、虛擬現(xiàn)實的概念與分類1、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念虛擬現(xiàn)實技術(shù)又稱為真實幻覺。真實幻覺(VirtualReality，簡稱VR，又譯作靈境、幻真)是近年來出現(xiàn)的高新技術(shù)，也稱靈境技術(shù)或人工環(huán)境。虛擬現(xiàn)實是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。虛擬現(xiàn)實是多種技術(shù)的綜合，包括實時三維計算機圖形技術(shù)，廣角（寬視野）立體顯示技術(shù)，對觀察者頭、眼和手的跟蹤技術(shù)，以及觸覺/力覺反饋、立體聲、網(wǎng)絡傳輸、語音輸入輸出技術(shù)等。一、虛擬現(xiàn)實的概念與分類2.虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的基本特征浸沉感指的是人浸沉在虛擬環(huán)境中，具有和在真實環(huán)境中一樣的感覺；交互性指在虛擬環(huán)境中體驗者不是被動地感受，而是可以通過自己的動作改變感受的內(nèi)容；構(gòu)想性指虛擬的環(huán)境是人構(gòu)想出來的，可以用以實現(xiàn)一定目標的用途。1浸沉感1交互性1構(gòu)想性一、虛擬現(xiàn)實的概念與分類3.虛擬環(huán)境形式參與者在虛擬環(huán)境中的活動或經(jīng)歷有兩種形式，一種是主觀參與（First-personactivities）,另一種是客觀參與（Second-personactivities）。主觀參與時，參與者是整個經(jīng)歷的中心；客觀參與時，參與者則可在虛擬環(huán)境中看到他自己與其他物體的交互。一、虛擬現(xiàn)實的概念與分類4.有效虛擬環(huán)境的建立two2.環(huán)境的可視化表示及渲染出的景象one1.用虛擬環(huán)境精確表示物體的狀態(tài)模型之所以將重點放在計算機視覺方面，是由于人們獲取三維信息主要依靠視覺，而不是聽覺或觸覺。計算機視覺還可以建立有關(guān)景象內(nèi)容的預言，這些景象或者來自空間，或者來自景象的時間先后關(guān)系。而只有它們有機結(jié)合才能構(gòu)成視覺上身臨其境的動態(tài)的三維環(huán)境。一、虛擬現(xiàn)實的概念與分類5.虛擬現(xiàn)實的分類四大虛擬現(xiàn)實沉浸類的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)非沉浸類的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)增強現(xiàn)實系統(tǒng)二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育中的應用1423作為教育和研究的媒體

作為虛擬環(huán)境

作為新的研究主題

作為一種合作空間

三、虛擬實驗室展示1、虛擬實驗教學系統(tǒng)例子：福建省廣播電視大學實驗中心制作的“大學物理分布式遠程虛擬實驗教學系統(tǒng)”的遠程實驗報告管理，具有一定的規(guī)模和水準，該軟件通過計算機把實驗設備、教學內(nèi)容、教師指導和學生的操作有機地融合為二體，形成了兩部活的、可操作的物理實驗教科書。通過虛擬仿真物理實驗學4，加深了學生對實驗的物理思想和方法、儀器的結(jié)構(gòu)及原理的理解，達到實際實驗難以實現(xiàn)的效果，實現(xiàn)了培養(yǎng)動手能力，學習實驗技能，深化物理知識的日的，同時增強了學生對物理實驗的興趣，大大提高了物理實驗教學水平，是物理實驗教學改革的有力工具。三、虛擬實驗室展示2、游戲化學習展示首都師范大學與香港中文大學聯(lián)合開發(fā)的く游戲化學習社區(qū)分是一款寓教于樂的游戲教學軟件，該軟件系統(tǒng)采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，構(gòu)建了虛擬的學習和游戲情境。在系統(tǒng)中，學生通過AVATAR進入游戲場景，與游戲場景以及其他同學進行交互。信息收集模塊不斷地從游戲場景中收集變化的信息并存放在信息庫中。教師通過監(jiān)控模塊可以適時或非適時地讀取信息庫中的信息，根據(jù)這些信息分析目前學生所處的狀態(tài)以及游戲場景中的具體情況，做出決定或給出策略，并通過場景編輯模塊向場景庫中添加新的場景或修改已有場景。場景更新模塊會適時地檢查場景庫的更新狀態(tài)，并及時地更新游戲場景。學生在游戲場景中活動的同時也會修改場景庫，并由場景更新模塊對游戲場景進行更新。優(yōu)點：學生和教師通過系統(tǒng)各個模塊進行交互合作，共