虛擬D技術(shù)課件

虛擬3D技術(shù)的魅力

酒管二班第七組

連冬冬張永濤王輝楊亮郭鳳陽朱珊珊1第一頁，共二十一頁。虛擬現(xiàn)實技術(shù)虛擬3D技術(shù)的魅力虛擬現(xiàn)實（簡稱VR），又稱靈境技術(shù)，是以沉浸性、交互性和構(gòu)想性為基本特征的計算機高級人機界面。他綜合利用了計算機圖形學、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù)，模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官功能，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(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間。使用者不僅能夠通過虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)感受到在客觀物理世界中所經(jīng)歷的“身臨其境”的逼真性，而且能夠突破空間、時間以及其他客觀限制，感受到真實世界中無法親身經(jīng)歷的體驗。2第二頁，共二十一頁。虛擬3D技術(shù)的魅力虛擬現(xiàn)實技術(shù)是二十世紀末興起的一門嶄新的綜合性信息技術(shù)，它融合了數(shù)字圖像處理、計算機圖形學、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)等多個信息技術(shù)分支，從而大大推進了計算機技術(shù)的發(fā)展。由于它生成的視覺環(huán)境是立體的、音效是立體的，人機交互是和諧友好的，因此虛擬現(xiàn)實技術(shù)將一改人與計算機之間枯燥、生硬和被動的現(xiàn)狀，即計算機創(chuàng)造的環(huán)境將人們陶醉在流連忘返的工作環(huán)境之中。虛擬現(xiàn)實技術(shù)分虛擬實景（境）技術(shù)（如虛擬游覽故宮博物館）與虛擬虛景（境）技術(shù)（如虛擬現(xiàn)實環(huán)境生成、虛擬設計的波音777飛機等）兩大類。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用領域和交叉領域非常廣泛，幾乎到了無所不包、無孔不入的地步，在虛擬現(xiàn)實技術(shù)戰(zhàn)場環(huán)境，虛擬現(xiàn)實作戰(zhàn)指揮模擬，飛機、船舶、車輛虛擬現(xiàn)實駕駛訓練，飛機、導彈、輪船與轎車的虛擬制造（含系統(tǒng)的虛擬設計），虛擬現(xiàn)實建筑物的展示與參觀，虛擬現(xiàn)實手術(shù)培訓，虛擬現(xiàn)實游戲，虛擬現(xiàn)實影視藝術(shù)等等方面的應用和產(chǎn)業(yè)的形成都有強烈的市場需求和技術(shù)驅(qū)動。3第三頁，共二十一頁。虛擬3D技術(shù)的魅力cctv央視大樓主題：；力與美中央電視臺新大樓的設計者雷姆·庫哈斯獲得了第12屆威尼斯建筑雙年展組委會提前頒發(fā)的金獅獎終身成就獎。4第四頁，共二十一頁。虛擬現(xiàn)實技術(shù)—關(guān)鍵外設虛擬3D技術(shù)的魅力

圖像顯示設備是用于產(chǎn)生立體視覺效果的關(guān)鍵外設，目前常見的產(chǎn)品包括光閥眼鏡、三維投影儀和頭盔顯示器等。

其中高檔的頭盔顯示器在屏蔽現(xiàn)實世界的同時，提供高分辨率、大視場角的虛擬場景，并帶有立體聲耳機，可以使人產(chǎn)生強烈的浸沒感。

其他外設主要用于實現(xiàn)與虛擬現(xiàn)實的交互功能，包括數(shù)據(jù)手套、三維鼠標、運動跟蹤器、力反饋裝置、語音識別與合成系統(tǒng)等等。5第五頁，共二十一頁。數(shù)據(jù)手套

——虛擬現(xiàn)實應用的主要交互設備，它作為一只虛擬的手或控件用于3DVR場景的模擬交互，可進行物體抓取、移動、裝配、操縱、控制，有有線和無線、左手和右手之分，可用于WTK、Vega等3DVR或視景仿真軟件環(huán)境中。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)—關(guān)鍵外設6第六頁，共二十一頁?！摂M現(xiàn)實應用中的另一重要的交互設備，用于六個自由度VR場景的模擬交互，可從不同的角度和方位對三維物體觀察、瀏覽、操縱；也可作為3DMouse來使用；并可與數(shù)據(jù)手套或立體眼鏡結(jié)合使用，作為跟蹤定位器。也可單獨用于CAD/CAM，(Pro/E、UG)。

三維空間交互球7第七頁，共二十一頁。運動跟蹤器

——三維空間跟蹤定位器是VR系統(tǒng)中用于空間跟蹤定位的裝置，一般與其他VR設備結(jié)合使用，如：數(shù)據(jù)頭盔、立體眼鏡、數(shù)據(jù)手套等，使參與者在空間上能夠自由移動、旋轉(zhuǎn)，不局限于固定的空間位置，操作更加靈活、自如、隨意。產(chǎn)品有六個自由度和三個自由之度。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)—關(guān)鍵外設8第八頁，共二十一頁。立體顯示器

——立體顯示器擺脫以往技術(shù)需求，不需要任何編程開發(fā)，只要您有三維模型，就可以實現(xiàn)三維模型的立體顯示，只要用肉眼即觀察到突出的立體顯示效果，不需要帶任何立體眼鏡設備；同時，它也可以實現(xiàn)視頻圖像（如立體電影）的立體顯示和立體觀察，同樣也無須戴任何立體眼鏡。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)—關(guān)鍵外設9第九頁，共二十一頁。三維模型數(shù)字化儀

——又稱三維掃描儀或三維數(shù)字化儀，是一種先進的三維模型建立設備，該設備利用CCD成像、激光掃描等手段實現(xiàn)物體模型的取樣，同時通過配套的矢量華軟件對三維模型數(shù)據(jù)進行數(shù)字化，從而實現(xiàn)計算機系統(tǒng)對數(shù)字模型的控制。特別適合于建立一些不規(guī)則三維物體模型的工作中，如人體器官和骨骼模型的建立、出土的三千年前文物三維數(shù)字模型的建立等等，在醫(yī)療、動植物研究、文物保護等VR應用領域有廣闊的應用前景。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)—關(guān)鍵外設10第十頁，共二十一頁。力反饋裝置——力反饋器是VR研究中的一種重要的設備，該設備能使參與者實現(xiàn)虛擬環(huán)境中除視覺、聽覺之外的第三感覺——觸覺和力感，進一步增強虛擬環(huán)境的交互性，從而真正體會到虛擬世界中的交互真實感，該設備廣泛應用于虛擬醫(yī)療、虛擬裝配等諸多領域。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)—關(guān)鍵外設11第十一頁，共二十一頁。虛擬3D技術(shù)奧運鳥巢鳥巢”是2008年北京奧運會主體育場。由2001年普利茨克獎獲得者赫爾佐格、德梅隆（瑞士）與中國建筑師李興剛合作完成的巨型體育場設計的，形態(tài)如同孕育生命的“巢”，它更像一個搖籃，寄托著人類對未來的希望。12第十二頁，共二十一頁。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展和應用

早在20世紀70年代便開始將虛擬現(xiàn)實用于培訓宇航員。由于這是一種省錢、安全、有效的培訓方法，現(xiàn)在已被推廣到各行各業(yè)的培訓中。目前，虛擬現(xiàn)實已被推廣到不同領域中，得到廣泛應用。

13第十三頁，共二十一頁。在科技開發(fā)上，虛擬現(xiàn)實可縮短開發(fā)周期，減少費用。例如克萊斯勒公司1998年初便利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，在設計某兩種新型車上取得突破，首次使設計的新車直接從計算機屏幕投入生產(chǎn)線，也就是說完全省略了中間的試生產(chǎn)。由于利用了卓越的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，使克萊斯勒避免了1500項設計差錯，節(jié)約了8個月的開發(fā)時間和8000萬美元費用。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)還可以進行汽車沖撞試驗，不必使用真的汽車便可顯示出不同條件下的沖撞后果。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展和應用14第十四頁，共二十一頁。

商業(yè)上，虛擬現(xiàn)實常被用于推銷。例如建筑工程投標時，把設計的方案用虛擬現(xiàn)實技術(shù)表現(xiàn)出來，便可把業(yè)主帶入未來的建筑物里參觀，如門的高度、窗戶朝向、采光多少、屋內(nèi)裝飾等，都可以感同身受。它同樣可用于旅游景點以及功能眾多、用途多樣的商品推銷。用虛擬現(xiàn)實技術(shù)展現(xiàn)這類商品的魅力，比單用文字或圖片宣傳更加有吸引力。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展和應用15第十五頁，共二十一頁。醫(yī)療上虛擬現(xiàn)實應用大致上有兩類：

一是虛擬人體，也就是數(shù)字化人體，這樣的人體模型醫(yī)生更容易了解人體的構(gòu)造和功能

另一是虛擬手術(shù)系統(tǒng)，可用于指導手術(shù)的進行。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展和應用16第十六頁，共二十一頁。軍事上，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬戰(zhàn)爭過程已成為最先進的多快好省的研究戰(zhàn)爭、培訓指揮員的方法。也是由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)達到很高水平，所以盡管不進行核試驗，也能不斷改進核武器。戰(zhàn)爭實驗室在檢驗預定方案用于實戰(zhàn)方面也能起巨大作用。1991年海灣戰(zhàn)爭開始前，美軍便把海灣地區(qū)各種自然環(huán)境和伊拉克軍隊的各種數(shù)據(jù)輸入計算機內(nèi)，進行各種作戰(zhàn)方案模擬后才定下初步作戰(zhàn)方案。后來實際作戰(zhàn)的發(fā)展和模擬實驗結(jié)果相當一致。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展和應用17第十七頁，共二十一頁。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅創(chuàng)造出虛擬場景，而且還創(chuàng)造出虛擬主持人、虛擬歌星、虛擬演員。日本電視臺推出的歌星DiKi，不僅歌聲迷人而且風采翩翩，引得無數(shù)歌迷紛紛傾倒，許多追星族欲親睹其芳容，迫使電視臺只好說明她不過是虛擬的歌星。

美國迪斯尼公司還準備推出虛擬演員。這將使“演員”藝術(shù)青春常在、活力永存。

不久前由計算機拍成的游戲節(jié)目《古墓麗影》片中的女主角入選全球知名人物，預示著虛擬演員時代即將來臨。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展和應用18第十八頁，共二十一頁。虛擬3D技術(shù)的魅力欣賞阿凡達Game3D展示19第十九頁，共二十一頁。謝謝觀賞！Thanks!

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/19路客棧/home20第二十頁，共二十一頁。內(nèi)容總結(jié)虛擬3D技術(shù)的魅力。圖像顯示設備是用于產(chǎn)生立體視覺效果的關(guān)鍵外設，目前常見的產(chǎn)品包括光閥眼鏡、三維投影儀和頭盔顯示器等。也可單獨用于CAD/CAM，(Pro/E、UG)。