VR虛擬現(xiàn)實技術概論課件

——由方垚VR虛擬現(xiàn)實——由方垚VR虛擬現(xiàn)實1Part01虛擬現(xiàn)實是什么

Part02虛擬現(xiàn)實的應用及現(xiàn)狀Part03虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的實現(xiàn)技術與發(fā)展趨勢

目錄Part01虛擬現(xiàn)實是什么

Part02虛擬2虛擬現(xiàn)實技術在生活中出現(xiàn)得越來越多，實際上在軍事、醫(yī)學、航空航天、智慧城市等諸多領域，虛擬現(xiàn)實技術大有用武之地。虛擬現(xiàn)實與各行業(yè)的關系類似于數(shù)學和物理，將成為人難以區(qū)分的真實和虛擬兩個世界，或者是虛實混合的新世界。Part01虛擬現(xiàn)實技術在生活中出現(xiàn)得越來越多，實際上在軍事、醫(yī)學、航空3

一、虛擬現(xiàn)實是什么

VR的目標是以計算機技術為核心，結合其他相關科學技術，生成與一定范圍現(xiàn)實世界在視、聽、觸覺等方面高度近似的數(shù)字化環(huán)境，人們通過一些交互設備與該數(shù)字化環(huán)境進行交互，能夠產(chǎn)生親臨現(xiàn)實世界的體驗。

一、虛擬現(xiàn)實是什么

VR的目標是以計算機技4VR具有的特征：一是沉浸感，參與者可以全身心沉浸于計算機生成的三維虛擬環(huán)境中；二是交互性，參與者可以通過一些VR交互設備和虛擬環(huán)境中的對象進行交互，產(chǎn)生與對應真實環(huán)境中的對象進行交互的體驗?，F(xiàn)在自然交互、體感交互是非常熱的一個研究方向。三是構想性，參與者在虛擬環(huán)境中可以激發(fā)想象，或者可以構想未來世界和歷史世界。VR具有的特征：一是沉浸感，參與者可以全身心沉浸于計算機生成5Part02 虛擬現(xiàn)實的應用及現(xiàn)狀VR將成為一個發(fā)展趨勢。針對VR在有關領域的應用現(xiàn)狀，以及VR可以達到的技術水平，下面進行展示和介紹。Part02 虛擬現(xiàn)實的應用及現(xiàn)狀VR將成為一個發(fā)展趨勢。61.國防軍事

許多科學技術都是首先在軍事領域得到應用，包括VR技術。構成分布式虛擬戰(zhàn)場環(huán)境，進行異地的軍事訓練。軍事仿真訓練的優(yōu)勢，是可以構造任何作戰(zhàn)地形環(huán)境和作戰(zhàn)目標，并節(jié)約大量經(jīng)費。1.國防軍事許多科學技術都是首先在軍事領域得到應用7

在裝備設計、研發(fā)過程中，可以采用虛擬樣機技術。

現(xiàn)在建筑行業(yè)也在開發(fā)應用VR，可以將建筑效果和整個施工全過程完全三維化地呈現(xiàn)給甲方，而且和結構設計相結合，對建筑設計帶來重大影響。VR家裝設計與體驗系統(tǒng)?？梢猿两降剡x擇體驗不同的壁紙、地板等裝飾材料和圖案，以及家具的擺放效果。很顯然VR技術將對這一領域帶來巨大影響。

2.裝備制造在裝備設計、研發(fā)過程中，可以采用虛擬樣機技術。8

3.航空航天

航空航天領域應用VR也比較早。駕駛員戴著頭盔進行操作，測試飛機儀表布局、色度，起落時的光照是否合適，依此對設計進行調(diào)整。虛實融合的監(jiān)控系統(tǒng)，把監(jiān)控區(qū)域視頻圖像與周邊虛擬環(huán)境融合在一起，也可以把相鄰監(jiān)控區(qū)域的視頻無縫融合，提升了監(jiān)控系統(tǒng)的性能、功能和適人化水平。

4.安防監(jiān)控。

3.航空航天航空航天領域應用VR也比較早。虛實融95.醫(yī)療健康

VR在醫(yī)療健康領域極具發(fā)展?jié)摿?。首先是對人體及人體器官的三維可交互展示，這樣就可以通過虛擬手術模擬器對大夫進行手術培訓。還可以構建個性化病體器官模型，進行具體的手術規(guī)劃和預演，從而大幅度提升手術效果，對醫(yī)療手術帶來顛覆性影響。5.醫(yī)療健康VR在醫(yī)療健康領域極具發(fā)展?jié)摿Α?0

目前在電子商務方面，比如在淘寶網(wǎng)上，采用VR技術，不但可以看到商品的逼真三維形象，還可以進行首飾、服裝等的試穿、試看。

6.電子商務目前在電子商務方面，比如在淘寶網(wǎng)上，采用VR技11

整個比賽場景、過程都是立體全息的，大家可以想象它在未來的影響會有多大。

7.體育領域整個比賽場景、過程都是立體全息的，大家可以想象12數(shù)字化文化保護與利用是VR技術的傳統(tǒng)應用領域。通過VR技術可以再現(xiàn)歷史文化遺產(chǎn)，特別是非物質文化遺產(chǎn)，使得參與者可以穿越時空，體驗歷史文化。

8.文化保護數(shù)字化文化保護與利用是VR技術的傳統(tǒng)應用領域。139.教育培訓

教育領域對VR有巨大應用需求。目前的網(wǎng)絡教育課件都是文字和圖片，無法進行實驗教學，通過VR技術可以實現(xiàn)交互式物理、化學等的仿真實驗，還有醫(yī)學教學等各種實驗。9.教育培訓教育領域對VR有巨大應用需求。目前14Part03虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的實現(xiàn)技術與發(fā)展趨勢

實現(xiàn)一個VR系統(tǒng)，需要三方面的技術，即：建模、表現(xiàn)與交互Part03虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的實現(xiàn)一個VR系統(tǒng)，需要三方面的技15

首先是現(xiàn)實世界的對象在計算機數(shù)字空間的表示問題，也就是建模。建模需要通過數(shù)學、物理，以及各種數(shù)字化方法將現(xiàn)實世界中的對象、對象之間的關系、相互作用及動態(tài)變化所遵循的規(guī)律，映射為數(shù)字空間中的各種動靜態(tài)數(shù)據(jù)表示。（一）建模

首先是現(xiàn)實世界的對象在計算機數(shù)字空間的表示問題16

第二類問題是虛擬環(huán)境對象的表現(xiàn),包括視、聽、觸/力、嗅/味等的表現(xiàn)。VR表現(xiàn)技術將虛擬環(huán)境中的各種對象模型通過不同的表現(xiàn)方法、算法渲染在表現(xiàn)設備上，以沉浸方式呈現(xiàn)給用戶。（二）表現(xiàn)第二類問題是虛擬環(huán)境對象的表現(xiàn),包括視、聽、17

第三類問題是人對虛擬環(huán)境中對象的操作,以及虛擬環(huán)境對象對現(xiàn)實世界的作用，也就是VR人機交互問題，主要涉及人或外部世界與虛擬環(huán)境之間互相作用的信息交換方式與人機交互設備。（三）人機交互（三）人機交互18總結：

VR技術的發(fā)展可以給許多行業(yè)帶來升級換代式發(fā)展，如航空航天、國防軍事、裝備制造、智慧城市、醫(yī)療健康、公共安全、文化教育等；會對許多產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生顛覆性影響，如影視、游戲、旅游、商務、社交網(wǎng)絡等，同時可望形成新型的VR產(chǎn)業(yè)生長點，如VR人機交互設備產(chǎn)業(yè)，行業(yè)應用模擬器、虛擬環(huán)境產(chǎn)業(yè)，VR平臺軟件與嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，領域和行業(yè)模型數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)，網(wǎng)絡、移動終端VR產(chǎn)業(yè)和VR服務產(chǎn)業(yè)等?？梢哉fVR產(chǎn)業(yè)進入了爆發(fā)式發(fā)展的前夜?？偨Y：VR技術的發(fā)展可以給許多行業(yè)帶來升級換代19THANKSTHANKS20樹立質量法制觀念、提高全員質量意識。12月-2212月-22Monday,December26,2022人生得意須盡歡，莫使金樽空對月。14:29:1414:29:1414:2912/26/20222:29:14PM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。12月-2214:29:1414:29Dec-2226-Dec-22加強交通建設管理，確保工程建設質量。14:29:1414:29:1414:29Monday,December26,2022安全在于心細，事故出在麻痹。12月-2212月-2214:29:1414:29:14December26,2022踏實肯干，努力奮斗。2022年12月26日2:29下午12月-2212月-22追求至善憑技術開拓市場，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務樹立形象。26十二月20222:29:14下午14:29:1412月-22嚴格把控質量關，讓生產(chǎn)更加有保障。十二月222:29下午12月-2214:29December26,2022作業(yè)標準記得牢，駕輕就熟除煩惱。2022/12/2614:29:1414:29:1426December2022好的事情馬上就會到來，一切都是最好的安排。2:29:14下午2:29下午14:29:1412月-22一馬當先，全員舉績，梅開二度，業(yè)績保底。12月-2212月-2214:2914:29:1414:29:14Dec-22牢記安全之責，善謀安全之策，力務安全之實。2022/12/2614:29:14Monday,December26,2022相信相信得力量。12月-222022/12/2614:29:1412月-22謝謝大家！樹立質量法制觀念、提高全員質量意識。12月-2212月-2221——由方垚VR虛擬現(xiàn)實——由方垚VR虛擬現(xiàn)實22Part01虛擬現(xiàn)實是什么

Part02虛擬現(xiàn)實的應用及現(xiàn)狀Part03虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的實現(xiàn)技術與發(fā)展趨勢

目錄Part01虛擬現(xiàn)實是什么

Part02虛擬23虛擬現(xiàn)實技術在生活中出現(xiàn)得越來越多，實際上在軍事、醫(yī)學、航空航天、智慧城市等諸多領域，虛擬現(xiàn)實技術大有用武之地。虛擬現(xiàn)實與各行業(yè)的關系類似于數(shù)學和物理，將成為人難以區(qū)分的真實和虛擬兩個世界，或者是虛實混合的新世界。Part01虛擬現(xiàn)實技術在生活中出現(xiàn)得越來越多，實際上在軍事、醫(yī)學、航空24

一、虛擬現(xiàn)實是什么

VR的目標是以計算機技術為核心，結合其他相關科學技術，生成與一定范圍現(xiàn)實世界在視、聽、觸覺等方面高度近似的數(shù)字化環(huán)境，人們通過一些交互設備與該數(shù)字化環(huán)境進行交互，能夠產(chǎn)生親臨現(xiàn)實世界的體驗。

一、虛擬現(xiàn)實是什么

VR的目標是以計算機技25VR具有的特征：一是沉浸感，參與者可以全身心沉浸于計算機生成的三維虛擬環(huán)境中；二是交互性，參與者可以通過一些VR交互設備和虛擬環(huán)境中的對象進行交互，產(chǎn)生與對應真實環(huán)境中的對象進行交互的體驗?，F(xiàn)在自然交互、體感交互是非常熱的一個研究方向。三是構想性，參與者在虛擬環(huán)境中可以激發(fā)想象，或者可以構想未來世界和歷史世界。VR具有的特征：一是沉浸感，參與者可以全身心沉浸于計算機生成26Part02 虛擬現(xiàn)實的應用及現(xiàn)狀VR將成為一個發(fā)展趨勢。針對VR在有關領域的應用現(xiàn)狀，以及VR可以達到的技術水平，下面進行展示和介紹。Part02 虛擬現(xiàn)實的應用及現(xiàn)狀VR將成為一個發(fā)展趨勢。271.國防軍事

許多科學技術都是首先在軍事領域得到應用，包括VR技術。構成分布式虛擬戰(zhàn)場環(huán)境，進行異地的軍事訓練。軍事仿真訓練的優(yōu)勢，是可以構造任何作戰(zhàn)地形環(huán)境和作戰(zhàn)目標，并節(jié)約大量經(jīng)費。1.國防軍事許多科學技術都是首先在軍事領域得到應用28

在裝備設計、研發(fā)過程中，可以采用虛擬樣機技術。

現(xiàn)在建筑行業(yè)也在開發(fā)應用VR，可以將建筑效果和整個施工全過程完全三維化地呈現(xiàn)給甲方，而且和結構設計相結合，對建筑設計帶來重大影響。VR家裝設計與體驗系統(tǒng)?？梢猿两降剡x擇體驗不同的壁紙、地板等裝飾材料和圖案，以及家具的擺放效果。很顯然VR技術將對這一領域帶來巨大影響。

2.裝備制造在裝備設計、研發(fā)過程中，可以采用虛擬樣機技術。29

3.航空航天

航空航天領域應用VR也比較早。駕駛員戴著頭盔進行操作，測試飛機儀表布局、色度，起落時的光照是否合適，依此對設計進行調(diào)整。虛實融合的監(jiān)控系統(tǒng)，把監(jiān)控區(qū)域視頻圖像與周邊虛擬環(huán)境融合在一起，也可以把相鄰監(jiān)控區(qū)域的視頻無縫融合，提升了監(jiān)控系統(tǒng)的性能、功能和適人化水平。

4.安防監(jiān)控。

3.航空航天航空航天領域應用VR也比較早。虛實融305.醫(yī)療健康

VR在醫(yī)療健康領域極具發(fā)展?jié)摿ΑＪ紫仁菍θ梭w及人體器官的三維可交互展示，這樣就可以通過虛擬手術模擬器對大夫進行手術培訓。還可以構建個性化病體器官模型，進行具體的手術規(guī)劃和預演，從而大幅度提升手術效果，對醫(yī)療手術帶來顛覆性影響。5.醫(yī)療健康VR在醫(yī)療健康領域極具發(fā)展?jié)摿Α?1

目前在電子商務方面，比如在淘寶網(wǎng)上，采用VR技術，不但可以看到商品的逼真三維形象，還可以進行首飾、服裝等的試穿、試看。

6.電子商務目前在電子商務方面，比如在淘寶網(wǎng)上，采用VR技32

整個比賽場景、過程都是立體全息的，大家可以想象它在未來的影響會有多大。

7.體育領域整個比賽場景、過程都是立體全息的，大家可以想象33數(shù)字化文化保護與利用是VR技術的傳統(tǒng)應用領域。通過VR技術可以再現(xiàn)歷史文化遺產(chǎn)，特別是非物質文化遺產(chǎn)，使得參與者可以穿越時空，體驗歷史文化。

8.文化保護數(shù)字化文化保護與利用是VR技術的傳統(tǒng)應用領域。349.教育培訓

教育領域對VR有巨大應用需求。目前的網(wǎng)絡教育課件都是文字和圖片，無法進行實驗教學，通過VR技術可以實現(xiàn)交互式物理、化學等的仿真實驗，還有醫(yī)學教學等各種實驗。9.教育培訓教育領域對VR有巨大應用需求。目前35Part03虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的實現(xiàn)技術與發(fā)展趨勢

實現(xiàn)一個VR系統(tǒng)，需要三方面的技術，即：建模、表現(xiàn)與交互Part03虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的實現(xiàn)一個VR系統(tǒng)，需要三方面的技36

首先是現(xiàn)實世界的對象在計算機數(shù)字空間的表示問題，也就是建模。建模需要通過數(shù)學、物理，以及各種數(shù)字化方法將現(xiàn)實世界中的對象、對象之間的關系、相互作用及動態(tài)變化所遵循的規(guī)律，映射為數(shù)字空間中的各種動靜態(tài)數(shù)據(jù)表示。（一）建模

首先是現(xiàn)實世界的對象在計算機數(shù)字空間的表示問題37

第二類問題是虛擬環(huán)境對象的表現(xiàn),包括視、聽、觸/力、嗅/味等的表現(xiàn)。VR表現(xiàn)技術將虛擬環(huán)境中的各種對象模型通過不同的表現(xiàn)方法、算法渲染在表現(xiàn)設備上，以沉浸方式呈現(xiàn)給用戶。（二）表現(xiàn)第二類問題是虛擬環(huán)境對象的表現(xiàn),包括視、聽、38

第三類問題是人對虛擬環(huán)境中對象的操作,以及虛擬環(huán)境對象對現(xiàn)實世界的作用，也就是VR人機交互問題，主要涉及人或外部世界與虛擬環(huán)境之間互相作用的信息交換方式與人機交互設備。（三）人機交互（三）人機交互39總結：

VR技術的發(fā)展可以給許多行業(yè)帶來升級換代式發(fā)展，如航空航天、國防軍事、裝備制造、智慧城市、醫(yī)療健康、公共安全、文化教育等；會對許多產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生顛覆性影響，如影視、游戲、旅游、商務、社交網(wǎng)絡等，同時可望形成新型的VR產(chǎn)業(yè)生長點，如VR人機交互設備產(chǎn)業(yè)，行業(yè)應用模擬器、虛擬環(huán)境產(chǎn)業(yè)，VR平臺軟件與嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，領域和行業(yè)模型數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)，網(wǎng)絡、移動終端VR產(chǎn)業(yè)和VR服務產(chǎn)業(yè)等。可以說VR產(chǎn)業(yè)進入了爆發(fā)式發(fā)展的前夜?？偨Y：VR技術的發(fā)展可以給許多行業(yè)帶來升級換代40THANKSTHANKS41樹立質量法制觀念、提高全員質量意識。12月-2212月-22Monday,December26,2022人生得意須盡歡，莫使金樽空對月。14:29:1414:29:1414:2912/26/20222:2