虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用制作人：衛(wèi)鋒毛興林李松虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第1頁虛擬現(xiàn)實虛擬現(xiàn)實（“VirtualReality”簡稱VR），又稱靈境技術(shù)，是以浸沒感、交互性和構(gòu)想為基本特征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(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù)，模擬人視覺、聽覺、觸覺等感官功效，使人能夠沉醉在計算機生成虛擬境界中，并能夠經(jīng)過語言、手勢等自然方式與之進行實時交互，創(chuàng)建了一個適人化多維信息空間。虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第2頁VR特點:1．計算機提供"環(huán)境",不是"數(shù)據(jù),信息"。這改變了人機接口內(nèi)容。

2．操作者由視覺,聽覺,力覺感知環(huán)境,由自然動作操作環(huán)境,不是由屏幕,鍵盤,鼠標和計算機交互。這改變了人機接口形式。

3．逼真感知和自然動作，使人產(chǎn)生身臨其境感覺。這改變了人機接口效果。虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第3頁發(fā)展歷程：1.1961年，MortonHeilig構(gòu)想----體驗劇場（Sensorama），以布魯克林街道為背景，模擬漫步感受----先驅(qū)者

2.1965年，計算圖形學之父IvanSutherland發(fā)表論文“終極顯示”，提出“應(yīng)將計算顯示器進化為觀看虛擬世界窗口”

3.第二年，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功效。

4.其它成就：用計算機生成圖形代替了攝制圖像，并開始設(shè)計場景生成器----圖形加速卡

虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第4頁虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第5頁虛擬現(xiàn)實

虛擬現(xiàn)實（“VirtualReality”簡稱VR），又稱靈境技術(shù)，是以浸沒感、交互性和構(gòu)想為基本特征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(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù)，模擬人視覺、聽覺、觸覺等感官功效，使人能夠沉醉在計算機生成虛擬境界中，并能夠經(jīng)過語言、手勢等自然方式與之進行實時交互，創(chuàng)建了一個適人化多維信息空間。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第6頁VR特點:新型人機交互接口1．計算機提供"環(huán)境",不是"數(shù)據(jù),信息"。這改變了人機接口內(nèi)容。

2．操作者由視覺,聽覺,力覺感知環(huán)境,由自然動作操作環(huán)境,不是由屏幕,鍵盤,鼠標和計算機交互。這改變了人機接口形式。

3．逼真感知和自然動作，使人產(chǎn)生身臨其境感覺。這改變了人機接口效果。虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第7頁發(fā)展歷程1961年，MortonHeilig構(gòu)想----體驗劇場（Sensorama），以布魯克林街道為背景，模擬漫步感受----先驅(qū)者1965年，計算圖形學之父IvanSutherland發(fā)表論文“終極顯示”，提出“應(yīng)將計算顯示器進化為觀看虛擬世界窗口”第二年，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功效。其它成就：用計算機生成圖形代替了攝制圖像，并開始設(shè)計場景生成器----圖形加速卡虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第8頁發(fā)展歷程:5.70-80年代，美國軍方投巨款研究“飛行頭盔”和其它軍用仿真器，成為虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展主要推進力。6.1981年，美國國家航空和宇宙航行局（NASA）制作了當初最先進液晶顯示器頭盔。7.80年代中期，J.Zimmermn和Jaron.Lanier創(chuàng)造了數(shù)據(jù)手套。1989年組建VPLResearch企業(yè)8.同年JaronLanier在文章中正式使用虛擬現(xiàn)實這一術(shù)語。虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第9頁發(fā)展歷程70-80年代，美國軍方投巨款研究“飛行頭盔”和其它軍用仿真器，成為虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展主要推進力。1981年，美國國家航空和宇宙航行局（NASA）制作了當初最先進液晶顯示器頭盔。80年代中期，J.Zimmermn和Jaron.Lanier創(chuàng)造了數(shù)據(jù)手套。1989年組建VPLResearch企業(yè)同年JaronLanier在文章中正式使用虛擬現(xiàn)實這一術(shù)語。虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第10頁虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第11頁虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第12頁虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第13頁（一）虛擬現(xiàn)實技術(shù)在城市規(guī)劃和建筑方面應(yīng)用

城市規(guī)劃一直是對全新可視化技術(shù)需求最為迫切領(lǐng)域之一，虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠廣泛應(yīng)用在城市規(guī)劃各個方面，并帶來切實且可觀利益：展現(xiàn)規(guī)劃方案虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)沉醉感和互動性不但能夠給用戶帶來強烈、逼真感官沖擊，取得身臨其境體驗，還能夠經(jīng)過其數(shù)據(jù)接口在實時虛擬環(huán)境中隨時獲取項目標數(shù)據(jù)資料，方便大型復(fù)雜工程項目標規(guī)劃、設(shè)計、投標、報批、管理，有利于設(shè)計與管理人員對各種規(guī)劃設(shè)計方案進行輔助設(shè)計與方案評審。躲避設(shè)計風險虛擬現(xiàn)實所建立虛擬環(huán)境是由基于真實數(shù)據(jù)建立數(shù)字模型組合而成，嚴格遵照工程項目設(shè)計標準和要求建立逼真三維場景，對規(guī)劃項目進行真實“再現(xiàn)”。虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第14頁虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第15頁（二）虛擬現(xiàn)實在醫(yī)學上應(yīng)用

虛擬解剖訓練系統(tǒng)、外科手術(shù)模系統(tǒng)、遙控手術(shù)手功效診療、虛擬訓練機、輪椅虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)等。虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第16頁模擬手術(shù)應(yīng)用于認知康復(fù)虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第17頁（三）虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育上應(yīng)用主要用來解釋一些復(fù)雜系統(tǒng)抽象概念如量子物理等方面，VR是非常有力工具，Lofin等人在1993年建立了一個“虛擬物理試驗室”，用于解釋一些物理概念，如位置與速度，力量與位移等。虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第18頁虛擬物理試驗室驗證動量守恒虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第19頁（四）虛擬現(xiàn)實在軍事與航天工業(yè)應(yīng)用坦克訓練網(wǎng)絡(luò)SIMNET、虛擬毒刺導(dǎo)彈訓練系統(tǒng)、反潛艇作戰(zhàn)系統(tǒng)ASW等，以及在航空航天上NASA虛擬現(xiàn)實訓練系統(tǒng)、EVA訓練系統(tǒng)及虛擬座艙等系統(tǒng)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第20頁虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第21頁（五）虛擬現(xiàn)實技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實不但僅是一個演示媒體，而且還是一個設(shè)計工具。它以視覺形式反應(yīng)了設(shè)計者思想，比如裝修房屋之前，你首先要做事是對房屋結(jié)構(gòu)、外形做細致構(gòu)思，為了使之定量化，你還需設(shè)計許多圖紙，當然這些圖紙只能內(nèi)行人讀懂，虛擬現(xiàn)實能夠把這種構(gòu)思變成看得見虛擬物體和環(huán)境，使以往只能借助傳統(tǒng)設(shè)計模式提升到數(shù)字化即看即所得完美境界，大大提升了設(shè)計和規(guī)劃質(zhì)量與效率。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，設(shè)計者能夠完全按照自己構(gòu)思去構(gòu)建裝飾“虛擬”房間，并能夠任意變換自己在房間中位置，去觀察設(shè)計效果，直到滿意為止。既節(jié)約了時間，又節(jié)約了做模型費用。虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第22頁虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第23頁（六）虛擬現(xiàn)實在產(chǎn)品展示上應(yīng)用企業(yè)能夠?qū)⑺麄儺a(chǎn)品公布成網(wǎng)上三維形式，能夠展現(xiàn)出產(chǎn)品外形方方面面，加上互動操作，演示產(chǎn)品功效和使用操作，充分利用互聯(lián)網(wǎng)高速迅捷傳輸優(yōu)勢來推廣企業(yè)產(chǎn)品。虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其應(yīng)用第24頁（七）虛擬現(xiàn)實技術(shù)在游戲中