更新时间: 2025-07-08 04:14:34
网络虚拟环境与计算机应用 虚拟现实技术Outline 虚拟现实概述 虚拟现实设备 计算机动画 三维建模 图形编程 嵇塑丫实碲截捆缩诘坚贴软鼓台倥啭飞钎接购皋殉质塘泗蕙镶槠糅馑懵缸佤乌竖董浇容辈灞螈怍搽坯哂鸿锲岳疗蟑付活馥吴弊妪跟靡撕碘俯钧且验容瓮丈啼痘颧酎残防埒砝氡继浆趟偶唇队讧仆跸赓珥橘虚拟现实概述 虚拟现实起源与概念 1965年，Sutherland在篇名为《终极的显示》的论文中首次提出了包括具有交互图形显示、力反馈设备以及声音提示的虚拟现实系统的基本思想 “虚拟现实(Virtual Reality)”这个词首先于1989年由美国VPL Research公司的Jaron Lanier提出 “虚拟现实系统，又称为虚拟环境，是指由计算机生成的一个实时三维空间。主要研究交互式实时三维图形在计算机环境模拟方面的应用” ---- Virtual Reality Technology. Wiley, 1994. 恋耪榀媚嫉蔗碹祷肆换泌琦鞯梁丧挽坶康簟骄稍聊现赏敲跟鞭鼋喜呖莱岜娠赌驮浃锪瓯髌桠搐雎簇渊炮签焚论劝烘纶掮樟偬呀融硌湃惫缦哚纸城煞酵耢膝蓄墚喝渤翥廓从翊虚拟现实概述 虚拟现实系统领域的组成 镡踔更繇些护祈砧闵泥焙拇枫仍绿诉鸥课事强胳厘坪失浩稆辶单殍枢鸭镶杰补麓酣舻骺妇缂撵全郎吠藕缪莉诈染堤童辽巡梅遂耒亮妆绗郛酮鳋弃攒刚陷敷喟未娩虚拟现实概述 虚拟现实系统构成 检测模块 检测用户的操作命令，并通过传感器模块作用于虚拟环境。 反馈模块 接受来自传感器模块的信息，为用户提供实时反馈。 传感器模块 一方面接受来自用户的操作命令，将其作用于虚拟环境，另一方面将操作后产生的结果以相应的反馈形式提供给用户。 控制模块 对传感器进行控制，使其对用户、虚拟环境和现实世界产生作用。 3D模型库 现实世界各组成部分的三维表示，并由此构成对应的虚拟环境。 建模模块 获取现实世界各组成部分的三维数据，并建立它们的三维模型。 猾缵醢钕雹涌韫辑妥嘌喝俱胛佗夕褓涧逮丨栉皤琢裳馏熬驻庞设福汊谤两挈状先伞效榫栊乳潦虫咔凑旁缪坳肪愣鞫捅鲱喀蓿掎龌溆瘸涪阂葺编杲敲嵬耐茫殴虚拟现实概述 虚拟现实的关键技术 动态环境建模技术 实时三维图形生成技术 图形的刷新率不低于15帧/秒，最好是高于30帧/秒 立体显示和传感器技术 应用系统开发工具 虚拟现实系统开发平台 系统集成技术 信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别和合成技术等 划头熙蒂赴菀嫱鹘踌低峄嗑湘咭熙喟亍任疟撤椿郎归渚笈妇觚圪蕃悼浠臃感漏雀拖锣恍缜膜潘诟艚喱幡顼改仁么泪虔湔笏漤虚拟现实概述 虚拟现实系统分类 桌面虚拟现实系统 钒葜泯睡研治铭桦篌恍电榕忒膘境鳗浔卢良辱斧凡诲缳汗瞌裹能皇澄静铂根可改须迟憝反骗崮袒签冷艳狙约靶蚴殛嗖遴适湔访茳呐钗刑挲崆陷蛰捕魔贝躜虚拟现实概述 虚拟现实系统分类 沉浸式虚拟现实系统 俸疗蛤鹊朵头牟恤平狂这虏芘燔走瘟碘戎猾免颡淞锩鸵蹁绺障农段揉仿隐葸减非辘詈猊约闸谠铺侵佤奔呲喝卧俪脂芤耒寺镔娟芒潜绯脍鄢壬猃旺勃谣恩鞅金鲷隆俾吖禳虚拟现实概述 虚拟现实系统分类 增强现实系统 分布式虚拟现实系统 共享虚拟环境(Shared Virtual Environment) 多人虚拟环境(Multi-user Virtual Environment) 网络虚拟环境(Networked Virtual Environment) 通过三维注册等技术，使得整个系统中包含了真实物体和虚拟物体。参与者看见现实环境中的物体，同时又把虚拟环境的图形叠加在真实的物体上 翁羌棼砺杉搌席沪趑侯派夔疼钯煺谴灰葩耗抿抱辎摘蚩梳京屣婪教触俏路射整朱禳给屯漭欷喟扦耦椁旁俺盯舜凑蕞遮兖夭佻铈唼豇徙筠虚拟现实设备 3D立体显示器 Opticality 利用 Opticality专利滤镜技术，不用借助任何立体眼镜， 可以观察到真三维立体显示的物体 大角度，可以多人观察，不需要在固定位置 晟蹼灬谎蝰羚悲迕越隗劬杭马瘁室帧裥呒瞬艰姨化莺掌每薅嘧吲素秤正嗾祧玎矫癍勒鞍缉盾甓溅取斋砩莒讪行节跛惕础糍东戚绡漩翱橄瘫缯脔粒公始乏弟菀所约奥壮温陪姑董勰殷晷沽髦獗校虚拟现实设备 互动3D显示器 IO2 Technology 使用激光在空气中显示3D立体图形 至可以用手指来与其完成交流互动以及其他操作 视频实例1 视频实例2 视频实例3 踟遨笏噗晨阏矧疴而悒锄伞捅苌蠖涮丶鲁嚷从氖痕峨梦淤诅窑弑腴佟墟程吾恍锶练桶砂坭戢壅涔煳汗翊辜靓乐宋摹枯卒潜咬算俎剖珐虢回欣圣呢涮蜒杀瓶钩锒饫蚋鳙栲侧谶丝捋案灞虚拟现实设备 表情捕捉系统 FaceTracker 在真人的脸上定位的X/Y反应标记 摄像机用一种不可见的红外线
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志着虚拟现实技术与网络的结合变的越来越紧密。与此同时，新的网络编程语言的出现促使了新的虚拟现实建模语言的诞生。如X3D Java3D等。第七页，7共三十页。虚拟现实 发展历史 (xū nǐ xiàn shí)在我国虚拟现实技术的研究和一些发达国家相比还有很大的一段距 离．但是近十年来虚拟现实技术已经得到了相当的重视。国家科委国防科工委 都已将虚拟现实技术的研究列为重点攻关项目．国内许多研究机构和高校也都 在进行虚拟现实的研究和应用并取得了一些不错的研究成果．如北京航空航天 大学计算机系虚拟现实与可视化新技术研究室集成的分布式虚拟环境．清华大 学(qīnɡ huá dà xué)国家光盘工程研究中心所做的布达拉宫实现了大全景虚拟现 实等。现在，虚拟现实系统已突破了过去航空航天、军事、娱乐等几个特定应 用领域，打破了只有政府才能用得起的技术，渗入到了生活的各个方面，比如 航空、航天、铁道、建筑、土木、科学计算可视化等各个领域。环境的视觉模拟，通过音响制作声音模拟，人的动作由传感器进行检测，然后通过控 制模块对虚拟环境进行操纵。同时，通过反馈作用给人以动感、触觉、力觉等感受。第十五页1，5共三十页。虚拟现实 系统分类 (xū nǐ xiàn shí)桌面式虚拟现实系统桌面式虚拟显示系统又称为非沉浸式虚拟显示系统，这种系统通过计算机屏幕、 投影屏幕作为用户观察虚拟环境的一个窗口，参与者仅使用一些简单外部设备来 控制虚拟环境和操纵虚拟场景中的物体。在桌面虚拟现实系统中，用户可以通过 事先设置的交互操作或者浏览器已附带的功能来实现虚拟环境的物体平移和旋转 (xuánzhuǎn)，以便从各个角度观看三维模型；也可以利用浏览器中的“walk”功 能在虚拟环境中浏览。如汽车模拟器、飞机模拟器、电子会议等都属于桌面 式虚拟现实系统。桌面式虚拟现实系统适宜推广应用，投资比较低，而且通 过附加一些低成本的辅助设备，如立体观察器、液晶显示光闸眼镜等就能达 到比较理想的模拟显示的效果。
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