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1、,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,虛擬現實技術以及其應用,制作人:衛鋒 毛興林 李松,虛擬現實,虛擬現實(,“Virtual Reality”,簡稱VR),又稱靈境技術,是以浸沒感、交互性和構想為基本特征的計算機高級人機界面。它綜合利用了計算機圖形學、仿真技術、多媒體技術、人工智能技術、計算機網絡技術、并行處理技術和多傳感器技術,模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感官功能,使人能夠沉浸在計算機生成的虛擬境界中,并能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進行實時交互,創建了一種適人化的多維信息空間。,VR特點:,1計算機提供環境,不是數據,信息。這改變了
2、人機接口的內容。2操作者由視覺,聽覺,力覺感知環境,由自然的動作操作環境,不是由屏幕,鍵盤,鼠標和計算機交互。這改變了人機接口的形式。3逼真的感知和自然的動作,使人產生身臨其境的感覺。這改變了人機接口的效果。,發展歷程:,1.1961年,Morton Heilig的設想-體驗劇場(Sensorama),以布魯克林街道為背景,模擬漫步的感受-先驅者2.1965年,計算圖形學之父Ivan Sutherland發表論文“終極的顯示”,提出“應將計算的顯示屏進化為觀看虛擬世界的窗口”3.次年,他開始研制第一個頭盔顯示器,1970年,在猶他大學成功演示了它的功能。4.其他成就:用計算機生成的圖形代替了攝
3、制圖像,并開始設計場景生成器-圖形加速卡,虛擬現實,虛擬現實(,“Virtual Reality”,簡稱VR),又稱靈境技術,是以浸沒感、交互性和構想為基本特征的計算機高級人機界面。它綜合利用了計算機圖形學、仿真技術、多媒體技術、人工智能技術、計算機網絡技術、并行處理技術和多傳感器技術,模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感官功能,使人能夠沉浸在計算機生成的虛擬境界中,并能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進行實時交互,創建了一種適人化的多維信息空間。,VR特點:,新型的人機交互接口,1計算機提供環境,不是數據,信息。這改變了人機接口的內容。2操作者由視覺,聽覺,力覺感知環境,由自然的動作操作環境,不是由
4、屏幕,鍵盤,鼠標和計算機交互。這改變了人機接口的形式。3逼真的感知和自然的動作,使人產生身臨其境的感覺。這改變了人機接口的效果。,發展歷程,1961年,Morton Heilig的設想-體驗劇場(Sensorama),以布魯克林街道為背景,模擬漫步的感受-先驅者,1965年,計算圖形學之父Ivan Sutherland發表論文“終極的顯示”,提出“應將計算的顯示屏進化為觀看虛擬世界的窗口”,次年,他開始研制第一個頭盔顯示器,1970年,在猶他大學成功演示了它的功能。,其他成就:用計算機生成的圖形代替了攝制圖像,并開始設計場景生成器-圖形加速卡,發展歷程:,5.70-80年代,美國軍方投巨資研究
5、“飛行頭盔”和其他軍用仿真器,成為虛擬現實技術發展的主要推動力。,6.1981年,美國國家航空和宇宙航行局(NASA)制作了當時最先進的液晶顯示器頭盔。,7.80年代中期,J.Zimmermn 和Jaron.Lanier發明了數據手套。1989年組建VPL Research公司,8.同年Jaron Lanier在文章中正式使用虛擬現實這一術語。,發展歷程,70-80年代,美國軍方投巨資研究“飛行頭盔”和其他軍用仿真器,成為虛擬現實技術發展的主要推動力。,1981年,美國國家航空和宇宙航行局(NASA)制作了當時最先進的液晶顯示器頭盔。,80年代中期,J.Zimmermn 和Jaron.Lani
6、er發明了數據手套。1989年組建VPL Research公司,同年Jaron Lanier在文章中正式使用虛擬現實這一術語。,虛擬現實技,術,術的應用,(一)虛擬,現,現實技術在,城,城市規劃和,建,建筑方面的,應,應用,城市規劃一,直,直是對全新,的,的可視化技,術,術需求最為,迫,迫切的領域,之,之一,虛擬,現,現實技術可,以,以廣泛的應,用,用在城市規,劃,劃的各個方,面,面,并帶來,切,切實且可觀,的,的利益:,展,展現規劃方,案,案虛擬現實,系,系統的沉浸,感,感和互動性,不,不但能夠給,用,用戶帶來強,烈,烈、逼真的,感,感官沖擊,,獲,獲得身臨其,境,境的體驗,,還,還可以通過
7、,其,其數據接口,在,在實時的虛,擬,擬環境中隨,時,時獲取項目,的,的數據資料,,,,方便大型,復,復雜工程項,目,目的規劃、,設,設計、投標,、,、報批、管,理,理,有利于,設,設計與管理,人,人員對各種,規,規劃設計方,案,案進行輔助,設,設計與方案,評,評審。規,避,避設計風險,虛,虛擬現實,所,所建立的虛,擬,擬環境是由,基,基于真實數,據,據建立的數,字,字模型組合,而,而成,嚴格,遵,遵循工程項,目,目設計的標,準,準和要求建,立,立逼真的三,維,維場景,對,規,規劃項目進,行,行真實的“,再,再現”。,(二)虛擬,現,現實在醫學,上,上的應用,虛擬解剖訓,練,練系統、外,科,科
8、手術模系,統,統、遙控手,術,術手功能診,斷,斷、虛擬訓,練,練機、輪椅,虛,虛擬現實系,統,統等。,模擬手術,應用于認知,康,康復,(三)虛擬,現,現實技術在,教,教育上的應,用,用,主要用來解,釋,釋一些復雜,的,的系統抽象,的,的概念如量,子,子物理等方,面,面,VR是,非,非常有力的,工,工具,Lofin等人,在,在1993,年,年建立了一,個,個“虛擬的,物,物理實驗室,”,”,用于解,釋,釋某些物理,概,概念,如位,置,置與速度,,力,力量與位移,等,等。,虛擬物理實,驗,驗室,驗證動量守,恒,恒,(四)虛擬,現,現實在軍事,與,與航天工業,的,的應用,坦克訓練網,絡,絡SIMNE
9、T、虛擬,毒,毒刺導彈訓,練,練系統、反,潛,潛艇作戰系,統,統ASW等,,,,以及在航,空,空航天上的NASA虛,擬,擬現實訓練,系,系統、EVA訓練系統,及,及虛擬座艙,等,等系統。,(五)虛擬,現,現實技術在,室,室內設計中,的,的應用,虛擬現實不,僅,僅僅是一個,演,演示媒體,,而,而且還是一,個,個設計工具,。,。它以視覺,形,形式反映了,設,設計者的思,想,想,比如裝,修,修房屋之前,,,,你首先要,做,做的事是對,房,房屋的結構,、,、外形做細,致,致的構思,,為,為了使之定,量,量化,你還,需,需設計許多,圖,圖紙,當然,這,這些圖紙只,能,能內行人讀,懂,懂,虛擬現,實,實可
10、以把這,種,種構思變成,看,看得見的虛,擬,擬物體和環,境,境,使以往,只,只能借助傳,統,統的設計模,式,式提升到數,字,字化的即看,即,即所得的完,美,美境界,大,大,大提高了設,計,計和規劃的,質,質量與效率,。,。運用虛擬,現,現實技術,,設,設計者可以,完,完全按照自,己,己的構思去,構,構建裝飾“,虛,虛擬”的房,間,間,并可以,任,任意變換自,己,己在房間中,的,的位置,去,觀,觀察設計的,效,效果,直到,滿,滿意為止。,既,既節約了時,間,間,又節省,了,了做模型的,費,費用。,(六)虛擬,現,現實在產品,展,展示上應用,企業可以將,他,他們的產品,發,發布成網上,三,三維的形式,,,,能夠展現,出,出產品外形,的,的方方面面,,,,加上互動,操,操作,演示,產,產品的功能,和,和使用操作,,,,充分利用,互,互聯網高速,迅,迅捷的傳播,優,優勢來推廣,公,公司的產品,。,。,(七)虛擬,現,現實技術在,游,游戲中的應,用,用,電腦游戲自,產,產生以來,,一,一直都在朝,著,著虛擬現實,的,的方向發展,,,,虛擬現實,技,技術發展的,最,最終目標已,經,經成為三維,游,游戲工作者,的,的崇高追求,。,。3D游戲,在,在保持其實,時,時性和交互,性,性的同時,,逼,逼真度和沉,浸,浸感正在一,步,步步地提高,和,和加強。,END,演講完畢,,謝,謝謝觀看!,