信息技術(shù)拓展模塊-單元十七虛擬現(xiàn)實(shí)電子課件

虛擬現(xiàn)實(shí)VirtualRealityPOWERPOINT單元十七目錄CONTENTS010203虛擬現(xiàn)實(shí)概述虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)概述Overviewofvirtualreality01任務(wù)一

虛擬現(xiàn)實(shí)概述虛擬現(xiàn)實(shí)的概念虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是20世紀(jì)90年代以來(lái)興起的一種新型信息技術(shù)，它與多媒體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并稱為三大前景最好的計(jì)算機(jī)技術(shù)。它以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主，利用并綜合三維圖形動(dòng)畫技術(shù)、多媒體技術(shù)、仿真技術(shù)、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、伺服技術(shù)等多種高科技的最新發(fā)展成果，利用計(jì)算機(jī)等設(shè)備來(lái)產(chǎn)生一個(gè)逼真的三維視覺、觸覺、嗅覺等多種感官體驗(yàn)的虛擬世界，從而使處于虛擬世界中的人產(chǎn)生一種身臨其境的感覺。在這個(gè)虛擬世界中，人們可直接觀察周圍世界及物體的內(nèi)在變化，與其中的物體之間進(jìn)行自然的交互，并能實(shí)時(shí)產(chǎn)生與真實(shí)世界相同的感覺，使人與計(jì)算機(jī)融為一體。與傳統(tǒng)的模擬技術(shù)相比，VR技術(shù)的主要特征是：用戶能夠進(jìn)入一個(gè)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)生成的交互式的三維虛擬環(huán)境中，可以與之進(jìn)行交互。參與者通過與仿真環(huán)境的相互作用，并利用人類本身對(duì)所接觸事物的感知和認(rèn)知能力，啟發(fā)思維，全方位地獲取事物的各種空間信息和邏輯信息。任務(wù)一

虛擬現(xiàn)實(shí)概述虛擬現(xiàn)實(shí)的概念任務(wù)一

虛擬現(xiàn)實(shí)概述虛擬現(xiàn)實(shí)的概念典型的VR系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)、輸入輸出設(shè)備、應(yīng)用軟件系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫(kù)組成。1.計(jì)算機(jī)在VR系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)用于虛擬世界的生成和人機(jī)交互的實(shí)現(xiàn)。由于虛擬世界本身具有高度復(fù)雜性，尤其在某些應(yīng)用中，如航空航天世界的模擬、大型建筑物的立體顯示、復(fù)雜場(chǎng)景的建模等，使得生成虛擬世界所需的計(jì)算量極為龐大，因此對(duì)VR系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)的配置提出了極高的要求。2.輸入輸出設(shè)備在VR系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)人與虛擬世界的自然交互，必須采用特殊的輸入輸出設(shè)備，以識(shí)別用戶各種形式的輸入，并實(shí)時(shí)生成相應(yīng)的反饋信息。任務(wù)一

虛擬現(xiàn)實(shí)概述虛擬現(xiàn)實(shí)的概念3.應(yīng)用軟件系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫(kù)VR的應(yīng)用軟件系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的功能包括虛擬世界中物體的幾何模型、物理模型、行為模型的建立，三維虛擬立體聲的生成，模型管理技術(shù)及實(shí)時(shí)顯示技術(shù)，虛擬世界數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與管理等。虛擬世界數(shù)據(jù)庫(kù)主要用于存放整個(gè)虛擬世界中所有物體的各個(gè)方面的信息。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的特征VR技術(shù)有3個(gè)主要特征，即沉浸性（immersion）、交互性（interactivity）和想象性（imagination）。1.沉浸性沉浸性是指用戶感受到被虛擬世界包圍，好像完全置身于虛擬世界中一樣。任務(wù)一

虛擬現(xiàn)實(shí)概述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的特征任務(wù)一

虛擬現(xiàn)實(shí)概述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的特征1.沉浸性VR技術(shù)最主要的技術(shù)特征是讓用戶覺得自己是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所創(chuàng)建的虛擬世界中的一部分，使用戶由觀察者變成參與者，沉浸其中并參與虛擬世界的活動(dòng)。理想的虛擬世界應(yīng)該達(dá)到使用戶難以分辨真假的程度，甚至超越真實(shí)，實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)實(shí)更逼真的照明和音響效果。2.交互性交互性的產(chǎn)生主要借助于VR系統(tǒng)中的特殊硬件設(shè)備（如數(shù)據(jù)手套、力反饋裝置等），使用戶能通過自然的方式產(chǎn)生同在真實(shí)世界中一樣的感覺。任務(wù)一

虛擬現(xiàn)實(shí)概述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的特征3.想象性想象性是指虛擬的環(huán)境是人想象出來(lái)的，同時(shí)這種想象能體現(xiàn)出設(shè)計(jì)者相應(yīng)的思想，因而可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)一定的目標(biāo)。因此，VR技術(shù)不僅僅是一個(gè)媒體或一個(gè)高級(jí)用戶界面，同時(shí)還是為解決工程、醫(yī)學(xué)、軍事等方面的問題而由開發(fā)者設(shè)計(jì)出來(lái)的應(yīng)用軟件。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的發(fā)展歷程虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展歷程一共可以分為4個(gè)階段。1.醞釀階段1929年，美國(guó)發(fā)明家愛德華·林克（EdwardLink）設(shè)計(jì)出了一款機(jī)械飛行模擬器，讓乘坐者感覺和坐在真實(shí)飛機(jī)中操控是一樣的，其主要用于在室內(nèi)環(huán)境下訓(xùn)練飛行員。任務(wù)一

虛擬現(xiàn)實(shí)概述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的發(fā)展歷程1956年，電影導(dǎo)演莫頓·海利希（MortonHeilig）為了能夠?qū)崿F(xiàn)“為觀眾創(chuàng)造一個(gè)終極的全景體驗(yàn)”的夢(mèng)想，開發(fā)了多通道仿真體驗(yàn)系統(tǒng)Sensorama。這是一臺(tái)能供1～4人使用并滿足72%視野范圍的3D視頻機(jī)器，其外觀看起來(lái)更像是一臺(tái)街頭游戲機(jī)，MortonHeilig將其稱為“體驗(yàn)劇院”。2.萌芽階段1968年，被譽(yù)為“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)之父”的伊凡·蘇澤蘭（IvanSutherland）設(shè)計(jì)了第一款頭戴式顯示器，并以自己的名字為其命名。Sutherland的誕生，標(biāo)志著頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備與頭部位置追蹤系統(tǒng)的確立，并為現(xiàn)今的虛擬技術(shù)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。受到當(dāng)時(shí)硬件技術(shù)的限制，Sutherland無(wú)法獨(dú)立穿戴，必須在天花板上搭建支撐桿。任務(wù)一

虛擬現(xiàn)實(shí)概述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的發(fā)展歷程1972年，美國(guó)企業(yè)家諾蘭·布什內(nèi)爾（NolanBushell)開發(fā)出第一款交互式電子游戲《Pong（乒乓)》。這是一款規(guī)則極為簡(jiǎn)單的游戲，游戲界面中間一條長(zhǎng)線作為所謂的“球網(wǎng)”，游戲雙方各控制一條短線當(dāng)作“球拍”，然后互相擊打一個(gè)圓點(diǎn)，即所謂的“Pong”，失球最少者得最高分。這款游戲在商業(yè)上取得了成功，也使得NolanBushell創(chuàng)辦的Atari（雅達(dá)利）公司把游戲娛樂帶入大眾世界。3.雛形階段1984年，NASAAmes研究中心開發(fā)出用于火星探測(cè)的虛擬環(huán)境視覺顯示器。該裝置將探測(cè)器發(fā)回地面的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，從而構(gòu)造了火星表面的三維虛擬環(huán)境。任務(wù)一

虛擬現(xiàn)實(shí)概述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的發(fā)展歷程1984年，離開了Atari（雅達(dá)利）公司的杰倫·拉尼爾（JaronLanier）和同伴創(chuàng)立了VPLResearch公司。他組裝了一臺(tái)虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，這是第一款真正投放于市場(chǎng)的虛擬現(xiàn)實(shí)商業(yè)產(chǎn)品，價(jià)值10萬(wàn)美元。5年后，JaronLanier提出用VirtualReality來(lái)表示虛擬現(xiàn)實(shí)。作為首次定義虛擬現(xiàn)實(shí)的先驅(qū)，他被稱為“虛擬現(xiàn)實(shí)之父”，其所在的VPLResearch公司也開始將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為商品進(jìn)行推廣和應(yīng)用，但不幸的是該公司于1990年宣布破產(chǎn)。JaronLanier目前仍在微軟公司的實(shí)驗(yàn)室里致力于多人增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研發(fā)。4.應(yīng)用階段1993年，日本著名的游戲廠商SEGA（世嘉)株式會(huì)社計(jì)劃發(fā)布基于其MD游戲機(jī)的虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴顯示器。這款顯示器憑借前衛(wèi)的外觀設(shè)計(jì)吸引了大量年輕人，但在游戲體驗(yàn)環(huán)節(jié)卻反應(yīng)平淡，最終SEGA不得不中止了該項(xiàng)目的后續(xù)研發(fā)計(jì)劃。任務(wù)一

虛擬現(xiàn)實(shí)概述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的發(fā)展歷程1995年，美國(guó)伊利諾伊大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里，興奮的學(xué)生們?cè)趹c祝CAVE虛擬現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng)的問世。這是一種基于投影的沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng)，其特點(diǎn)是分辨率高、沉浸感強(qiáng)、交互性好。CAVE的原理比較復(fù)雜，它是以計(jì)算機(jī)圖形學(xué)為基礎(chǔ)，把高分辨率的立體投影顯示技術(shù)、多通道視景同步技術(shù)、音響技術(shù)、傳感器技術(shù)等完美地融合在一起，從而產(chǎn)生一個(gè)被三維立體投影畫面包圍的供多人使用的完全沉浸式的虛擬環(huán)境。CAVE的產(chǎn)生對(duì)推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展起到了極大作用。2012年，19歲的帕爾默·拉吉（PalmerLuckey）創(chuàng)辦了OculusVR公司，并籌集了超過240萬(wàn)美元的資金用于第6代虛擬現(xiàn)實(shí)原型機(jī)的研發(fā)。其實(shí)早在18歲那年，他就在父母的車庫(kù)里創(chuàng)造了第一款虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯設(shè)備原型CR1，并擁有90°視場(chǎng)角。2015年Oculus宣布將把OculusRift帶入大眾消費(fèi)領(lǐng)域，并于2016年1月開始在20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)預(yù)售。任務(wù)一

虛擬現(xiàn)實(shí)概述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的發(fā)展歷程虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)Keytechnologiesofvirtualreality02任務(wù)二

虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)任務(wù)二

虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)鏈對(duì)應(yīng)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)整體構(gòu)成（硬件設(shè)備、軟件系統(tǒng)、交互輔助設(shè)備、運(yùn)營(yíng)服務(wù)等），可分為硬件技術(shù)、軟件技術(shù)、交互技術(shù)等。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)硬件包括傳感器、屏幕、光學(xué)組件等。其中，透鏡功能及屏幕質(zhì)量是影響虛擬現(xiàn)實(shí)呈像效果的決定性因素。虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備相對(duì)于手機(jī)等較為普及的移動(dòng)設(shè)備來(lái)說(shuō)較為復(fù)雜，組裝件數(shù)量多，作業(yè)流程復(fù)雜，現(xiàn)階段較難通過代工完成組裝。（1）傳感器。傳感器設(shè)備可賦予物體感知壓力、氣味、光線、溫度等指標(biāo)的信息檢測(cè)能力，在信息處理層面具有數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)、顯示、記錄等功能。傳感器基本元件按檢測(cè)指標(biāo)對(duì)象可分為10種，即力敏、磁敏、放射線敏感、熱敏、光敏、色敏、濕敏、氣敏、聲敏、味敏傳感器。目前傳感器正向智慧化、云化、多元化方向發(fā)展，在規(guī)格上趨于微型化、系統(tǒng)化。任務(wù)二

虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的高精度仿真，其硬件設(shè)備對(duì)傳感器數(shù)據(jù)傳輸精度和速率要求較高，多采用IMU慣性傳感器、動(dòng)作捕捉傳感器等。（2）屏幕。屏幕顯示方式包括直視顯示、微顯示等。直視顯示多應(yīng)用于電視、手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等設(shè)備。虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備屬于直視型設(shè)計(jì)，其直視顯示方式主要包括液晶顯示屏（liquidcrystaldisplay，LCD）、有機(jī)發(fā)光二極管（organiclightemittingdiode，OLED）兩種。虛擬現(xiàn)實(shí)屏幕成像效果受分辨率、像素密度等因素影響。現(xiàn)階段具備虛擬現(xiàn)實(shí)屏幕研發(fā)制造能力的企業(yè)包括京東方、創(chuàng)維、三星、Kopin、JDI等。遠(yuǎn)期隨著顯示屏產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)成熟，虛擬現(xiàn)實(shí)屏幕成本有望持續(xù)降低。任務(wù)二

虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（3）光學(xué)組件。虛擬現(xiàn)實(shí)硬件設(shè)備核心光學(xué)組件為透鏡。為在虛擬視覺環(huán)境中實(shí)現(xiàn)自然畫面深度、擴(kuò)大視覺范圍，虛擬現(xiàn)實(shí)硬件設(shè)備需要采用特定形狀的透鏡。透鏡較薄時(shí)，可采用薄透鏡擴(kuò)大視場(chǎng)；透鏡較厚時(shí)，需要縮短透鏡與眼球的間距，以擴(kuò)大視場(chǎng)。虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯設(shè)備重量會(huì)影響終端用戶體驗(yàn)，薄透鏡有助于減小頭顯體積、減輕頭顯重量，因此輕型透鏡受到設(shè)備廠商推崇。但相對(duì)于普通厚度透鏡，薄透鏡加工難度較高（普通透鏡厚度為毫米級(jí)別，薄透鏡厚度為納米級(jí)別，最薄約為6.3nm），且易導(dǎo)致成像失真、色差大等問題。虛擬現(xiàn)實(shí)硬件設(shè)備多采用菲涅爾透鏡，并逐步向混合型菲涅爾透鏡、雙晶透鏡、超材料薄透鏡等方向發(fā)展。任務(wù)二

虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)軟件技術(shù)任務(wù)二

虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)軟件技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)軟件技術(shù)可根據(jù)內(nèi)容制作流程被分解為數(shù)據(jù)跟蹤、建模、仿真、渲染等關(guān)鍵步驟。虛擬現(xiàn)實(shí)以建模技術(shù)（靜態(tài)建模、動(dòng)態(tài)建模）、全景拍攝技術(shù)為基礎(chǔ)，以繪制、渲染、仿真等技術(shù)為輔。其中，全景拍攝、繪制的成本較低，建模、渲染、仿真的成本較高，約占內(nèi)容創(chuàng)作成本的70%或以上。（1）三維建模技術(shù)。建模過程是將真實(shí)物體幾何信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及物體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)刻至虛擬環(huán)境的過程。虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容建模質(zhì)量直接影響用戶體驗(yàn)，建模水平可根據(jù)以下4個(gè)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)衡量。①精確度。不同類型內(nèi)容對(duì)建模精確度要求各異。自2018年以來(lái)，中國(guó)約30%的虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容產(chǎn)品圍繞ToB端企業(yè)培訓(xùn)主題制作，其中高危、高精尖類職業(yè)培訓(xùn)內(nèi)容（如手術(shù)、軍事訓(xùn)練等）對(duì)建模精確度要求較高，手術(shù)培訓(xùn)場(chǎng)景精確度須達(dá)到90%或以上。任務(wù)二

虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)軟件技術(shù)②顯示頻率。為保證用戶獲取連續(xù)的視覺觀感，基于模型的虛擬圖像更新頻率須達(dá)到每秒20次以上；顯示頻率低于20次時(shí)，用戶易受余暉、畫面延遲等干擾。③操作效率。模型建立須充分考慮物體運(yùn)動(dòng)路徑之間是否有沖突，不同物體運(yùn)動(dòng)頻率是否協(xié)調(diào)。運(yùn)動(dòng)軌跡協(xié)調(diào)度對(duì)終端用戶交互體驗(yàn)的影響較大，運(yùn)動(dòng)速率不協(xié)調(diào)易導(dǎo)致暈動(dòng)癥等問題。④構(gòu)造難度。過于復(fù)雜的模型構(gòu)造易導(dǎo)致計(jì)算量過大、構(gòu)建遲緩等問題。模型建立須滿足快速構(gòu)建、快速顯示的需求。（2）動(dòng)態(tài)繪制技術(shù)。動(dòng)態(tài)繪制技術(shù)以形狀或圖像為描述對(duì)象，通過計(jì)算機(jī)繪制手段為用戶提供可從任意角度、任意視點(diǎn)實(shí)時(shí)觀察的三維圖像。評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)繪制效果的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)包括圖像刷新頻率及響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)等。任務(wù)二

虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)軟件技術(shù)①刷新頻率。為保證虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)態(tài)畫面正常演示，設(shè)計(jì)人員須保證動(dòng)態(tài)繪制刷新頻率不低于每秒60幀。②響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)。在虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容交互過程中，從用戶發(fā)起動(dòng)作到顯示器給予反饋之間的時(shí)差稱為響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)，動(dòng)態(tài)繪制畫面響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)須保持在毫秒級(jí)別。（3）物理仿真技術(shù)。物理仿真技術(shù)基于動(dòng)力學(xué)、生物力學(xué)等物理定律，模擬、控制數(shù)字化物體運(yùn)動(dòng)模式。采用該技術(shù)創(chuàng)作的虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容普遍受物理規(guī)律支配。通過物理仿真技術(shù)，創(chuàng)作人員可設(shè)計(jì)出高度自然、逼真的動(dòng)畫效果。（4）三維全景技術(shù)。三維全景技術(shù)以圖像繪制技術(shù)為基礎(chǔ)，通過相機(jī)拍攝獲取圖像，并按序列進(jìn)行樣本折疊、變換，最終投影至觀察表面（可為柱體表面、立方體表面、球面等）。畫面投影后須進(jìn)一步進(jìn)行拼接、融合等技術(shù)處理。三維全景拍攝工具包括QuickTimeVR、iPIX、杰圖造景師等。任務(wù)二

虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)人機(jī)交互技術(shù)以人類交流方式作為參考，意在通過設(shè)備界面信息傳輸實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器之間的類人交流。虛擬現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)人機(jī)交互來(lái)說(shuō)更強(qiáng)調(diào)沉浸式交互體驗(yàn)，更富有擬人特征。虛擬現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)中的具體技術(shù)包括眼動(dòng)追蹤交互、手勢(shì)交互、表情交互、語(yǔ)音交互、多通道交互等?？赏ㄟ^虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備多維度交互界面為用戶創(chuàng)造高沉浸感數(shù)字環(huán)境。現(xiàn)階段，中國(guó)已成為全球范圍虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備最重要產(chǎn)地之一。在交互技術(shù)方面，小米、華為、歌爾等企業(yè)在應(yīng)用傳統(tǒng)手勢(shì)、姿勢(shì)實(shí)現(xiàn)交互之余，利用眼動(dòng)追蹤、表情、語(yǔ)音等多元通道交互技術(shù)，大幅提升了終端仿真體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用Applicationofvirtualreality03任務(wù)三

虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用任務(wù)三

虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用城市規(guī)劃一直是對(duì)全新的可視化技術(shù)需求最為迫切的領(lǐng)域之一，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以廣泛地應(yīng)用于城市規(guī)劃的各個(gè)方面，并帶來(lái)切實(shí)且可觀的利益。（1）展現(xiàn)城市規(guī)劃方案虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的沉浸感和互動(dòng)性，不但能夠給用戶帶來(lái)強(qiáng)烈、逼真的感官?zèng)_擊，獲得身臨其境的體驗(yàn)，還可以通過其數(shù)據(jù)接口在實(shí)時(shí)的虛擬環(huán)境中隨時(shí)獲取項(xiàng)目的數(shù)據(jù)資料，以便于大型復(fù)雜工程項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、投標(biāo)、報(bào)批、管理，有利于設(shè)計(jì)與管理人員對(duì)各種規(guī)劃設(shè)計(jì)方案進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)與方案評(píng)審。（2）虛擬現(xiàn)實(shí)所建立的虛擬環(huán)境是由基于真實(shí)數(shù)據(jù)建立的數(shù)字模型組合而成的，嚴(yán)格遵循工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和要求建立逼真的三維場(chǎng)景，可對(duì)規(guī)劃項(xiàng)目進(jìn)行真實(shí)的“再現(xiàn)”。任務(wù)三

虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用（3）設(shè)計(jì)人員可在三維場(chǎng)景中任意漫游，進(jìn)行人機(jī)交互，很多不易察覺的設(shè)計(jì)缺陷能夠輕易地被發(fā)現(xiàn)，減少由于事先規(guī)劃不周全而造成的無(wú)可挽回的損失與遺憾，從而大大提高了項(xiàng)目的評(píng)估質(zhì)量。（4）加快設(shè)計(jì)速度。運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，可以很輕松隨意地進(jìn)行修改，如改變建筑高度，改變建筑外立面的材質(zhì)、顏色，改變綠化密度，修改系統(tǒng)中的參數(shù)即可，從而大大加快了方案設(shè)計(jì)的速度和質(zhì)量，提高了方案設(shè)計(jì)和修正的效率，也節(jié)省了大量的資金。任務(wù)三

虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。在虛擬環(huán)境中，可以建立虛擬的人體模型，借助跟蹤球、頭盔顯示器、感覺手套，可以很容易了解人體內(nèi)部各器官結(jié)構(gòu)。在20世紀(jì)90年代初，相關(guān)專家曾研制了一臺(tái)虛擬外科手術(shù)訓(xùn)練器，用于腿部及腹部外科手術(shù)模擬。這一虛擬的環(huán)境包括虛擬的手術(shù)臺(tái)與手術(shù)燈、虛擬的外科工具、虛擬的人體模型與器官等。借助頭盔顯示器及感覺手套，使用者可以對(duì)虛擬的人體模型進(jìn)行手術(shù)。另外，在遠(yuǎn)距離遙控外科手術(shù)、復(fù)雜手術(shù)的計(jì)劃安排、手術(shù)過程的信息指導(dǎo)、手術(shù)后果預(yù)測(cè)及改善殘障人士的生活狀況，以至新型藥物的研制等方面，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)都有十分重要的意義。任務(wù)三

虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)在娛樂、藝術(shù)與教育領(lǐng)域中的應(yīng)用豐富的感覺能力與3D顯示環(huán)境使得虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)成為理想的視頻游戲工具。由于在娛樂方面對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的真實(shí)感要求不是太高，因而近些年來(lái)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在該方面發(fā)展最為迅猛。例如，芝加哥開放了世界上第一個(gè)可供多人使用的大型虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)娛樂系統(tǒng)，其主題是未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)；英國(guó)開發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)游戲系統(tǒng)配有頭盔顯示器，大大增強(qiáng)了真實(shí)感。另外，在家庭娛樂方面，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也顯示出了很好的前景。作為傳輸顯示信息的媒體，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在未來(lái)藝術(shù)領(lǐng)域方面所具有的潛在應(yīng)用能力也不可低