虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概論 第2版 課件 第1-3章 虛擬現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)關(guān)鍵技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)01VR的概念1990年至今1973年~1989年1963年~1972年1963年以前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的初現(xiàn)階段虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概念和理論產(chǎn)生的初期階段VR的概念-發(fā)展歷程虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)理論的完善和應(yīng)用階段虛擬現(xiàn)實(shí)思想的萌芽階段虛擬現(xiàn)實(shí)思想的萌芽階段1935年，美國科幻小說家斯坦利·溫鮑姆（StanleyG.Weinbaum）在他的小說中首次構(gòu)想了以眼鏡為基礎(chǔ)、涉及視覺、觸覺、嗅覺等全方位沉浸式體驗(yàn)的虛擬現(xiàn)實(shí)概念，這是可以追溯到的最早的關(guān)于VR的構(gòu)想。1957-1962年，莫頓·海利希（MortonHeilig）研究并發(fā)明了“全傳感仿真器”（Sensorama），并在1962年申請了專利。這種“全傳感仿真器”的發(fā)明，蘊(yùn)涵了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的思想理論。VR的概念-發(fā)展歷程《皮格馬利翁眼鏡》全傳感仿真器虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的初現(xiàn)階段1968年，美國計(jì)算機(jī)圖形學(xué)之父伊凡·蘇澤蘭（IvanSutherlan）開發(fā)了第一個(gè)計(jì)算機(jī)圖形驅(qū)動(dòng)的頭盔顯示器HMD及頭部位置跟蹤系統(tǒng)，是VR技術(shù)發(fā)展史上一個(gè)重要的里程碑。VR的概念-發(fā)展歷程伊凡·蘇澤蘭頭盔顯示器HMD及頭部位置跟蹤系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概念和理論產(chǎn)生的初期階段1975年，邁隆·克魯格（MyronKrueger）設(shè)計(jì)了VIDEOPLACE系統(tǒng),可以產(chǎn)生一個(gè)虛擬圖形環(huán)境。1985年，麥克格雷維（MichaelMcGreevy）領(lǐng)導(dǎo)完成的VIEW系統(tǒng)。VR的概念-發(fā)展歷程MyronKrueger（左一）

VIEW虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)理論的完善和應(yīng)用階段1994年，日本游戲公司Sega和任天堂分別針對(duì)游戲產(chǎn)業(yè)而推出SegaVR-1和VirtualBoy，但是由于設(shè)備成本高等問題，以至于最后使VR的這次現(xiàn)身如曇花一現(xiàn)。VR的概念-發(fā)展歷程2012年Oculus公司用眾籌的方式將VR設(shè)備的價(jià)格降低到了300美元，同期的索尼頭戴式顯示器HMZ-T3高達(dá)6000元左右，這使得VR向大眾視野走近了一步。2014年Google發(fā)布了GoogleCardBoard，三星發(fā)布GearVR。2016年蘋果發(fā)布了為View-Master的VR頭盔。另外HTC的HTCVive、索尼的PlayStationVR也相繼出現(xiàn)。什么是虛擬現(xiàn)實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality，簡稱VR)：是以沉浸感、交互性和多感知性為基本特征的計(jì)算機(jī)高級(jí)人機(jī)界面。它綜合利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù)，模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感官功能，使人能夠沉浸在計(jì)算機(jī)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(jìn)行實(shí)時(shí)交互，創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間。

02VR的特性多感知性(Multi-Sensory)視覺感知、聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運(yùn)動(dòng)感知，甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。交互性（Interactivity）利用一些傳感設(shè)備進(jìn)行交互，感覺就像是在真實(shí)客觀世界中一樣。沉浸性（Immesion）構(gòu)想性（Imagination）使用戶沉浸其中并且獲取新的知識(shí)，提高感性和理性認(rèn)識(shí)。VR的特性（1M3I）利用三維立體圖像，給人一種身臨其境的感覺。03VR的系統(tǒng)組成VR的系統(tǒng)組成使用者輸入設(shè)備專業(yè)圖形處理計(jì)算機(jī)輸出設(shè)備應(yīng)用軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫04VR的分類沉浸式VR系統(tǒng)ImmersiveVR桌面式VR系統(tǒng)DesktopVRVR分類分布式VR系統(tǒng)DistributedVR增強(qiáng)式VR系統(tǒng)AugmentedVRVR的分類基本上是一套基于普通PC平臺(tái)的小型桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。桌面式VR系統(tǒng)（DesktopVR）使用個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）或初級(jí)圖形PC工作站去產(chǎn)生仿真，計(jì)算機(jī)的屏幕作為使用者觀察虛擬環(huán)境的窗口。VR的分類立體眼鏡、位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套或者6個(gè)自由度的三維空間鼠標(biāo)等設(shè)備操作虛擬場景中的各種對(duì)象。使用者是不完全投入的，仍然會(huì)受到周圍現(xiàn)實(shí)環(huán)境的干擾。是一種高級(jí)的、較理想、較復(fù)雜的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。沉浸式VR系統(tǒng)（ImmersiveVR）采用封閉的場景和音響系統(tǒng)將用戶的視聽覺與外界隔離，使用戶完全置身于計(jì)算機(jī)生成的環(huán)境之中。VR的分類系統(tǒng)主要包含頭盔式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、洞穴式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（CAVE）、座艙式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、投影式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)四個(gè)類型。借助計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)和可視化技術(shù)產(chǎn)生現(xiàn)實(shí)環(huán)境中不存在的虛擬對(duì)象，并呈現(xiàn)給使用者一個(gè)感官效果真實(shí)的新環(huán)境增強(qiáng)式VR系統(tǒng)（AugmentedVR）具有虛實(shí)結(jié)合、實(shí)時(shí)交互和三維注冊的新特點(diǎn)。VR的分類真實(shí)環(huán)境和虛擬環(huán)境組合在一起的一種系統(tǒng)，它既允許用戶看到真實(shí)世界，同時(shí)也可以看到疊加在真實(shí)世界的虛擬對(duì)象。是一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的可供異地多用戶同時(shí)參與的分布式虛擬環(huán)境。分布式VR系統(tǒng)（DistributedVR）位于不同物理環(huán)境位置的多個(gè)用戶或多個(gè)虛擬環(huán)境通過網(wǎng)絡(luò)相連接，使多個(gè)用戶同時(shí)參加一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境。VR的分類與其他用戶進(jìn)行交互，共享信息，并對(duì)同一虛擬世界進(jìn)行觀察和操作。THANKS！VR技術(shù)基本原理

及主要技術(shù)基本原理頭戴顯示器的成像原理主要技術(shù)

視覺顯示設(shè)備與技術(shù)計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)動(dòng)作捕捉技術(shù)人機(jī)交互技術(shù)24頭戴顯示器25頭戴顯示器（HeadMountDisplay，HMD）是一種可穿戴式顯示裝置，一般戴在頭上或作為頭盔的一部分，通過小型液晶顯示屏顯示圖像，經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)校正后投射到用戶眼中。正立放大虛像液晶顯示屏凸透鏡頭戴顯示器26為了使用戶獲得3D的視覺體驗(yàn)，即深度知覺（Depthperception），HMD需要在左右眼顯示不同的圖像，常用的方法包括使用雙路視頻輸出，或者將視頻按奇偶幀進(jìn)行時(shí)分復(fù)用等。2728視覺顯示設(shè)備與技術(shù)觸覺與力覺顯示設(shè)備內(nèi)容—視覺感知的幾個(gè)基本概念—立體視覺—視覺顯示設(shè)備—常見的力/觸覺顯示設(shè)備“沉浸感”是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)最重要的基木特征。身臨其境---

如何實(shí)現(xiàn)感官特性，包括視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺等。常有的顯示設(shè)備包括：視覺顯示設(shè)備、聽覺顯示設(shè)備、力覺和觸覺顯示設(shè)備等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，人類對(duì)客觀世界的感知信息75%-80%來至視覺，所以視覺通道是VR系統(tǒng)中最重要的感知接口。

視覺顯示設(shè)備與技術(shù)視覺感知的幾個(gè)基本概念視域：一個(gè)物體能否被觀察者看到，取決于該物體的圖象是否落在觀察者的視網(wǎng)膜上和落在視網(wǎng)膜上的什么位置。能夠被眼睛看到的區(qū)域稱為視域。

在實(shí)際中，全景顯示產(chǎn)生水平±100°，垂直±30°的視域即可有很強(qiáng)的沉浸感。視角：視覺感知中關(guān)于可視目標(biāo)大小的測量，可視目標(biāo)在視網(wǎng)膜上的投影大小能夠決定視覺感知的質(zhì)量。一般認(rèn)為理想的目標(biāo)提示大小為:在正常光照條件下視角不應(yīng)該小于15°，在較低光照條件下視角不應(yīng)該小于21°。這是視景生成和頭盔顯示過程中的重要參考系數(shù)。立體視覺視覺生成外界景物發(fā)射或反射光線刺激視網(wǎng)膜感光細(xì)胞令視覺神經(jīng)產(chǎn)生知覺立體視覺生成原理兩眼空間位置的不同，是產(chǎn)生立體視覺的主要原因。空間某個(gè)物體在兩眼的視圖中位置不同就產(chǎn)生了立體視差。人眼利用這種視差，判斷物體的遠(yuǎn)近，產(chǎn)生深度感,形成立體視覺，由此獲得環(huán)境的三維信息。人的視覺系統(tǒng)可以通過四種線索得到深度知覺：側(cè)視網(wǎng)膜圖象差：也稱雙目視差，在雙目光軸平行時(shí)，由于幾何位置的差別，兩目看同一環(huán)境，卻得到不同的圖像，形成主要的深度感。運(yùn)動(dòng)視差：當(dāng)觀察者相對(duì)環(huán)境運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的深度感。如果頭部運(yùn)動(dòng)，就可能發(fā)現(xiàn)物體之間的遮擋關(guān)系。運(yùn)動(dòng)視差是深度感知中的最有力的線索。事實(shí)上，許多動(dòng)物和昆蟲主要是靠運(yùn)動(dòng)視差識(shí)別目標(biāo)，例如:兔子和蜜蜂.圖象大小差異:對(duì)己知物體，圖像尺寸的變化是透視深度感。人的直覺是，物體越遠(yuǎn)，看起來越小。如果物體A與B同樣大，但A的圖象比B的小.同樣可認(rèn)為A比B離觀察者更遠(yuǎn)。紋理梯度:指視野中的物體在網(wǎng)膜上的投影大小和投影密度發(fā)生有層次的變化。例如，當(dāng)你看沙灘上的石頭。根據(jù)視網(wǎng)膜上紋理梯度的變化，把小而密的事物看成是比較遠(yuǎn)的，大而疏的物體看成是比較近的虛擬現(xiàn)實(shí)視覺的立體顯示，僅僅實(shí)現(xiàn)雙目視差。虛擬現(xiàn)實(shí)視覺的立體顯示，還沒有實(shí)現(xiàn)人類其他的深度感。為了實(shí)現(xiàn)立體顯示，應(yīng)該為雙目提供不同的圖像，有雙目視差的圖像。為此，對(duì)同一虛擬環(huán)境，由兩個(gè)虛擬觀察點(diǎn)分別透視投影，得到有雙目視差的兩個(gè)圖像。立體顯示就是給雙目提供有雙目視差的兩個(gè)圖像.視覺顯示設(shè)備頭盔顯示器（HMD）：頭盔顯示器是3DVR圖形顯示與觀察設(shè)備，可單獨(dú)與主機(jī)相連以接受來自主機(jī)的3DVR圖形圖像信號(hào)，借助空間跟蹤定位器可進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)輸出效果觀察，同時(shí)觀察者可做空間上的自由移動(dòng)，如；自由行走、旋轉(zhuǎn)等，沉浸感極強(qiáng)，優(yōu)于顯示器的虛擬現(xiàn)實(shí)觀察效果，遜于虛擬三維投影顯示，在投影式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，頭盔顯示器作為系統(tǒng)功能和設(shè)備的一種補(bǔ)充和輔助。OculusRift38HTCVive39PlayStationVR40SamsungGearVR41GoogleCardboard42各產(chǎn)品性能對(duì)比產(chǎn)品名稱分辨率刷新頻率視野范圍發(fā)售時(shí)間價(jià)格OculusRift2160x120090Hz110°2016.3$599HTCVive2160x120090Hz110°2016.4$799PlayStationVR1920x1080120Hz100°2016.10$399GearVR2560x144060Hz96°2015.11$99GoogleCardboard---2014.6Free43雙目全方位顯示器（BOOM）

是一種偶聯(lián)頭部的立體顯示設(shè)備，類似使用望遠(yuǎn)鏡，它把兩個(gè)獨(dú)立的顯示器捆綁在一起，由兩個(gè)相互垂直的機(jī)械臂支撐，這不僅讓用戶可以在半徑2m的球面空間內(nèi)用手自由操縱顯示器的位置，還能降低顯示器的重量加以巧妙的平衡而是指始終保持水平，不受平臺(tái)運(yùn)動(dòng)的影響。在支撐臂上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)處都有位置跟蹤器，因此BOOM和HMD一樣有實(shí)時(shí)的觀測和交互能力。BOOM全方位顯示器3D眼鏡顯示系統(tǒng)該系統(tǒng)設(shè)備包括：立體圖像顯示器和3D眼鏡。立體圖像顯示器以兩倍于正常掃描的速度刷新屏幕，計(jì)算機(jī)給顯示器交替發(fā)送兩幅有輕微偏差的圖像。位于CRT（陰極射線管）顯示器頂部的紅外發(fā)射器與信號(hào)同步，以無線方式控制活動(dòng)眼鏡。紅外控制器指導(dǎo)立體眼鏡的液晶光柵交替地遮擋眼睛視野。大腦記錄快速交替的左右眼圖像序列，并通過立體視覺將其融合在一起，從而產(chǎn)生深度感。世界杯3D觀看紅外立體眼鏡顯示利用紅外信號(hào)傳送同步信號(hào)，用于控制液晶眼鏡的開關(guān)。眼鏡上備有輕便的鋰電池，眼鏡在無線狀態(tài)下工作：紅外立體眼鏡顯示系統(tǒng)超聲波立體眼鏡顯示除了紅外立體眼鏡顯示中的設(shè)備外，眼鏡上還有頭部跟蹤的超聲接受器。超聲接受信號(hào)要經(jīng)過導(dǎo)線傳給頭部跟蹤系統(tǒng)，眼鏡在有線狀態(tài)下工作：超聲波立體眼鏡顯示系統(tǒng)洞穴式立體顯示系統(tǒng)（CAVE系統(tǒng)）使用投影系統(tǒng)，投射多個(gè)投影面，形成房間式的空間結(jié)構(gòu)，使得圍繞觀察者具有多個(gè)圖像畫面顯示的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，增強(qiáng)了沉浸感。CAVE空間結(jié)構(gòu)示意圖CAVE系統(tǒng)是一種基于多通道視景同步技術(shù)和立體顯示技術(shù)的房間式投影可視協(xié)同環(huán)境，該系統(tǒng)可提供一個(gè)房間大小的4面、5面或者6面的立方體投影顯示空間，供多人參與:所有參與者均完全沉浸在一個(gè)被立體投影畫面包圍的高級(jí)虛擬仿真環(huán)境中，借助音響技術(shù)和相應(yīng)虛擬現(xiàn)實(shí)交互設(shè)備獲得一種身臨其境約高分辨率三維立體視聽影像和6自由度交互感受。CAVE系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：提供高質(zhì)量的立體顯示圖像，即色彩豐富、無閃爍、大屏幕立體顯示、多人參與和協(xié)同工作。

CAVE系統(tǒng)的缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴，體積大，并且參與的人數(shù)有限，如果人數(shù)達(dá)到12人，CAVE的顯示設(shè)備就顯得太小了。目前CAVE系統(tǒng)并沒有標(biāo)準(zhǔn)化，兼容性較差，因而限制了其普及。響應(yīng)工作臺(tái)立體顯示系統(tǒng)計(jì)算機(jī)通過多傳感器交互通道向用戶提供視覺、聽覺、觸覺等多模態(tài)信息，具有非沉浸式、支持多用戶協(xié)同工作佩戴立體眼鏡，坐在顯示器周圍的多個(gè)用戶可以同時(shí)在立體顯示屏中看到三維對(duì)象浮在工作臺(tái)上面，虛擬景象具有較強(qiáng)立體感，較適合輔助教學(xué)、產(chǎn)品演示。V-Desk6工作示意圖裸眼立體顯示系統(tǒng)顯示技術(shù)結(jié)合雙眼的視覺差和圖片三維的原理，自動(dòng)生成兩幅圖片，一幅給左眼看，另一幅給右眼看，使人的雙眼產(chǎn)生視覺差異。雙眼觀看液晶的角度不同，不用戴上立體眼鏡就可以看到立體的圖像。立體液晶顯示器墻式立體顯示系統(tǒng)類似于放映電影形式的背投式顯示設(shè)備，屏幕大，容納的人數(shù)多，分為單通道立體投影系統(tǒng)和多通道立體投影系統(tǒng)。適用于教學(xué)和成果演示。單通道立體投影系統(tǒng)：以一臺(tái)圖形工作站為實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)，兩臺(tái)疊加的立體專業(yè)LCD投影儀作為投影主體。在顯示屏上顯示一幅高分辨率的立體投影影像。優(yōu)點(diǎn)：是一種低成本、操作簡便、占用空間較小、具有極好性能價(jià)格比的小型虛擬三維投影顯示系統(tǒng)，其集成的顯示系統(tǒng)使安裝、操作使用更加容易和方便，被廣泛應(yīng)用于高等院校和科研院所的虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室中。多通道立體投影系統(tǒng)：用巨幅平面投影結(jié)構(gòu)來增強(qiáng)沉浸感，配備了完善的多通道聲響及多維感知性交互系統(tǒng)，充分滿足虛擬顯示技術(shù)的視、聽、觸等多感知應(yīng)用需求，是理想的設(shè)計(jì)、協(xié)同和展示平臺(tái)。它可根據(jù)場地定空間的大小靈活地配置兩個(gè)、三個(gè)甚至是若千個(gè)投影通道，無縫地拼接成一幅巨大的投影幅面、極高分辨率的二維或三維立體圖像，形成一個(gè)更大的虛擬現(xiàn)實(shí)仿真系統(tǒng)環(huán)境。如環(huán)幕投影系統(tǒng)：三通道環(huán)幕投影示例多通道折幕示例折幕也是被業(yè)界公認(rèn)的體驗(yàn)式環(huán)境，根據(jù)環(huán)境及實(shí)際需求，可考慮不同類型的折幕方式，以產(chǎn)生不同的沉浸感。適合小型會(huì)議室和臨時(shí)展覽五折幕220度，10-30人360度環(huán)幕投影顯示：由數(shù)字內(nèi)容、硬件（投影系統(tǒng)、播放系統(tǒng)）和系統(tǒng)集成（多組投影同步控制系統(tǒng)、無縫拼接系統(tǒng)和曲面處理系統(tǒng)）組成。具有極強(qiáng)的沉浸感。360度環(huán)幕投影顯示球幕無縫拼接系統(tǒng)半球，15-20人完全用商用投影機(jī)和普通計(jì)算機(jī)搭建的投影環(huán)境，沒有接縫，形成整體效果。球幕無縫拼接顯示全息投影顯示也稱虛擬成像技術(shù)，無需配戴眼鏡，利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)的三維圖像的記錄和再現(xiàn)的技術(shù)。在美國麻省一位叫ChadDyne的29歲理工研究生發(fā)明了一種空氣投影和交互技術(shù)，它可以在氣流形成的墻上投影出具有交互功能的圖像。此技術(shù)來源海市蜃樓的原理，將圖像投射在水蒸氣上，由于分子震動(dòng)不均衡，可以形成層次和立體感很強(qiáng)的圖像。南加利福尼亞大學(xué)創(chuàng)新科技研究院的研究人員目前宣布他們成功研制一種360度全息顯示屏，這種技術(shù)是將圖像投影在一種高速旋轉(zhuǎn)的鏡子上從而實(shí)現(xiàn)三維圖像。臺(tái)灣利用湖面水幕展現(xiàn)3D姓名360度全息顯示第六屆中國—東盟博覽會(huì)在南寧國際會(huì)展中心圓滿落幕。TimeLink的360度全息影像技術(shù)成為東盟博覽會(huì)的一大亮點(diǎn)。2010年3月9號(hào)晚間世嘉公司舉辦了一場名為“初音未來日的感謝祭”“初音之日”的初音未來所謂的全息投影演唱會(huì)。投影機(jī)直接背投在全息投影膜，是全息，但不是最理想化的全息投影。此外，網(wǎng)上也盛傳著各種類似的3D全息作品。國際會(huì)展全息展示3D魔獸全息顯示目錄catalogue#1全息投影#2幻影成像#4高清投影膜#3互動(dòng)投影1、全息投影通過3D全息影像技術(shù)，在舞臺(tái)上展現(xiàn)花果山多彩壯觀的奇景，有“美猴王”的招牌動(dòng)作大耍金箍棒，更有高科技的3D全新影像技術(shù)重磅加身，使得“美猴王”現(xiàn)場騰云駕霧，而花果山、天宮等壯麗美景也得以再現(xiàn)舞臺(tái)，畫面震撼。@2016年遼寧春晚六小齡童3D美猴王

1、全息投影2015年春晚李宇春演唱《蜀繡》2014年公告牌音樂獎(jiǎng)的頒獎(jiǎng)儀式，就曾用這種技術(shù)“復(fù)活”了過世的天王邁克爾·杰克遜2010年初音未來演唱會(huì)（日本）1、全息投影（Front-projectedholographicdisplay）全息投影技術(shù)，也稱虛擬成像技術(shù)。是利用光的干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)三維圖像的技術(shù)。全息投影技術(shù)不僅可以產(chǎn)生立體的空中幻像，還可以使幻像與表演者產(chǎn)生互動(dòng)，一起完成表演，產(chǎn)生令人震撼的演出效果。主要適用于產(chǎn)品展覽、汽車服裝發(fā)布會(huì)、舞臺(tái)節(jié)目、互動(dòng)演出、酒吧娛樂等。1、全息投影真正的全息投影技術(shù)嚴(yán)格意義上來講，3D的美猴王確實(shí)驚艷四座，但這不是真正的全息投影技術(shù)！立體動(dòng)態(tài)全息還停留在實(shí)驗(yàn)室初級(jí)階段，主要通過空間光調(diào)制器實(shí)現(xiàn)。一塊相位型SLM售價(jià)十萬人民幣以上，要搭建一個(gè)稍微能看得過去的系統(tǒng)，沒有百萬美元是做不到的。@光調(diào)制器目錄catalogue#1全息投影#4高清投影膜#3全息展柜#2幻影成像2、幻影成像幻影成像幻影舞臺(tái)全息影柜將幻影成像系統(tǒng)配合專業(yè)的燈光設(shè)計(jì)，把播放的視訊呈現(xiàn)于立體空間之中，而配合音響系統(tǒng)及控制系統(tǒng)，即可以實(shí)現(xiàn)大型的夢幻演出，繪聲繪色，虛幻莫測，非常直觀的給人留下深深地印象。2.1幻影舞臺(tái)幻影舞臺(tái)原理示意圖舞臺(tái)幻影成像技術(shù)以寬銀幕的環(huán)境、場景模型和燈光的變換為背景，使用投影機(jī)播放特殊的3D全息視頻，經(jīng)由透明全息半透膜的光學(xué)反射，將活動(dòng)人像疊加進(jìn)場景之中，構(gòu)成了動(dòng)靜結(jié)合的影視畫面。再加以聲光電控制系統(tǒng)的渲染，構(gòu)成氣勢磅礴的全息幻影舞臺(tái)。2.1幻影舞臺(tái)舞臺(tái)在布置反射膜時(shí)候的施工圖舞臺(tái)幻影成像所使用的反射膜是特殊的專用膜，在膜的表面通過真空磁控濺射鍍膜工藝鍍制納米級(jí)的感光涂層，使膜在保持較高的透過率95%以上的同時(shí)也具有高的反射率（鏡面外觀）。膜層主要成分是SOB感光材料，具有成像細(xì)膩，高清晰度成像功能，能使影像產(chǎn)生極大立體縱深感。智慧交互平臺(tái)系統(tǒng)2.2全息影柜全息影柜原理示意圖全息影柜是能夠把影像懸浮于空中的立體成像技術(shù)，是由全息材料制成的反射面，將虛擬影像做成懸浮于空中，360度均能觀看。根據(jù)功能需要，可做成180度、270度和360度的全息影柜，最大的可做成3m多寬。五大亮點(diǎn)四大優(yōu)勢將展示的產(chǎn)品配合成像逼真的立體特效重疊于一個(gè)空間中呈現(xiàn)，做成以假亂真的效果，帶給人們視覺上強(qiáng)烈的沖擊。主要應(yīng)用于購物中心的高端精致商店展示、或者作為裝潢設(shè)計(jì)風(fēng)格的體現(xiàn)、房地產(chǎn)行業(yè)應(yīng)用展示、甚至發(fā)布會(huì)中作為布置的亮點(diǎn)運(yùn)用。@目錄catalogue#1全息投影#4高清投影膜#3互動(dòng)投影#2幻影成像3、互動(dòng)投影互動(dòng)投影采取動(dòng)作捕捉的技術(shù)，適合各種設(shè)備，例如LED大屏幕，等離子、數(shù)字視頻墻等，將參與者的動(dòng)作轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)與虛擬影像互動(dòng)?；?dòng)投影應(yīng)用領(lǐng)域；商城、專賣店、大賣場等消費(fèi)場所；酒吧、迪廳、KTV等娛樂場所；展覽會(huì)、展品推介會(huì)、大型慶典等活動(dòng)現(xiàn)場；博物館、科技館、圖書館等展館。交互傳感吸引人流：新奇的互動(dòng)效果必然會(huì)吸引和引導(dǎo)人流的參觀，同時(shí)好的設(shè)計(jì)和藝術(shù)效果為博物館增加互動(dòng)氣氛。導(dǎo)引方向：可以用作功能式，比如智能的博物館指引、查詢，比起以往傳統(tǒng)的指示牌查詢屏得更加人性化?；?dòng)投影優(yōu)點(diǎn)：非接觸式的交流：更加人性化，同時(shí)減少了因人流接觸而產(chǎn)生細(xì)菌傳染。經(jīng)濟(jì)效益：新媒體藝術(shù)可以做成實(shí)時(shí)互動(dòng)廣告的形式，讓游客與宣傳內(nèi)容互動(dòng)，增加了博物館的知名度，加深了游客對(duì)博物館的印象，博物館得到宣傳的同時(shí)娛樂了觀眾，一舉三得。交互傳感3.1地面互動(dòng)地面互動(dòng)投影系統(tǒng)是參與者和投射在地面上的影像的真實(shí)互動(dòng)，該系統(tǒng)由感應(yīng)器、應(yīng)用服務(wù)器和地面顯示及互動(dòng)軟件四部分組成。多媒體互動(dòng)投影系統(tǒng)適用于科技館、規(guī)劃館、博物館、行業(yè)展館、主題展館、企業(yè)展廳等諸多常年展館。也適用于展覽會(huì)現(xiàn)場、商場、大賣場、酒店賓館、酒吧、迪廳、KTV、新產(chǎn)品發(fā)布、促銷活動(dòng)、舞臺(tái)、婚慶婚典，以及寫字樓、演出場館、廣場等傳統(tǒng)用多媒體技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的場所。交互傳感3.2體感互動(dòng)體感互動(dòng)系統(tǒng)實(shí)際上是一種3D體感攝影機(jī)，比一般的攝像頭更為智能。首先，它能夠發(fā)射紅外線，從而對(duì)整個(gè)房間進(jìn)行立體定位，攝像頭則可以借助紅外線來識(shí)別人體的運(yùn)動(dòng)。除此之外，動(dòng)作感應(yīng)器能追蹤你全身的動(dòng)作，并且會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)建立你的數(shù)位骨架，它可以對(duì)人體的20個(gè)部位進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤，該設(shè)備最多可以同時(shí)對(duì)兩個(gè)玩家進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤。體感互體感互動(dòng)系統(tǒng)利用即時(shí)動(dòng)態(tài)捕捉、影像辨識(shí)、麥克風(fēng)輸入、語音辨識(shí)等功能讓人們擺脫傳統(tǒng)單調(diào)的操作模式。目錄catalogue#1全息投影#3互動(dòng)投影#2幻影成像#4高清投影膜4、高清投影膜投影膜在保持清晰顯像的同時(shí)，能讓觀眾透過投影膜看見背后景物。畫質(zhì)100%清晰亮麗，非凡超薄境界，絕無空間設(shè)限。無論光源是否充足的情況下，皆能透過正面及背面兩側(cè)同時(shí)、多角度直接觀看影像的劃時(shí)代專利技術(shù)投影膜。主要應(yīng)用于虛擬迎賓，商場裝飾等。觸覺與力覺顯示設(shè)備與技術(shù)常見的力/觸覺顯示設(shè)備力反饋鼠標(biāo)力反饋操縱桿力反饋方向盤數(shù)據(jù)手套力反饋手臂THANKS！第5章增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)概述徑talo

gue01增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡介目錄02增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)原理03增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的發(fā)展與挑戰(zhàn)04增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的未來展望增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡介，什么是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)昂`;,g;K

·!！

：－,卜，一勹山，＇I，扇1I 定義和基本原理：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是一種可以將虛擬信息疊加到真實(shí)世界中的技術(shù)。它基千計(jì)算機(jī)視覺和傳感技術(shù)，

通過識(shí)別和踉蹤現(xiàn)實(shí)世界中的物體，

將虛擬信息與之關(guān)聯(lián)。基本原理包括物體識(shí)別、

位置追蹤和虛擬信息疊加。??I 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的分類：增標(biāo)強(qiáng)記型現(xiàn)實(shí)堵強(qiáng)可現(xiàn)以分實(shí)需為標(biāo)要使記用型特堵強(qiáng)定現(xiàn)的標(biāo)實(shí)和記非來標(biāo)識(shí)別記物型體培強(qiáng)，

現(xiàn)而實(shí)非標(biāo)。

記型培強(qiáng)現(xiàn)實(shí)則可以通過環(huán)境特征進(jìn)行物標(biāo)體記型識(shí)別堵強(qiáng)。

現(xiàn)實(shí)可以提供更準(zhǔn)確和穩(wěn)定的增強(qiáng)效果，

而非標(biāo)記型堵強(qiáng)現(xiàn)實(shí)更加靈活和自由。一

--?-··'?-

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-·夕．立凸l:言往-,I 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與虛擬現(xiàn)實(shí)的區(qū)別：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)將虛擬信息疊個(gè)加完到全真的虛實(shí)世擬環(huán)界境中，，

使用戶用戶完全能夠沉與浸真在虛實(shí)擬物體世界和虛中，擬物無體法與進(jìn)真行交實(shí)物互體。

進(jìn)行交互。虛擬現(xiàn)實(shí)則是創(chuàng)建一，

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域

．

．

．增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可以在游戲中將虛擬角色和物體疊加到真實(shí)環(huán)境中，提供更加沉浸和互動(dòng)的游戲體驗(yàn)。通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，用戶可以在現(xiàn)實(shí)世界中進(jìn)行虛擬射擊、體感運(yùn)動(dòng)等娛樂活動(dòng)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可以在教育和培訓(xùn)中提供更加生動(dòng)和直觀的學(xué)習(xí)方式。通過將虛擬模型和信息疊加到真實(shí)場景中，學(xué)生可以更好地理解抽象概念和復(fù)雜過程。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在醫(yī)療和健康領(lǐng)域有很多應(yīng)用，如手術(shù)輔助、病人教育和康復(fù)訓(xùn)練等。通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，醫(yī)生可以在手術(shù)中獲取更多的信息并進(jìn)行精確操作，患者可以通過虛擬模型了解疾「1游戲與娛樂|

|教育與培訓(xùn)l

「-·-----療與健康I增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可以在建筑和設(shè)計(jì)中提供更加直觀和創(chuàng)新的方式來展示和演示設(shè)計(jì)方案。建筑師和設(shè)計(jì)師可以通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將虛擬建筑模型疊加到真實(shí)環(huán)境中，實(shí)時(shí)查看效果并進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)原理，

傳感技術(shù)I Part

01二I Part

03視覺傳感技術(shù)聲音傳感技術(shù)位置傳感技術(shù)Part04手勢傳感技術(shù)用千捕捉和識(shí)別用戶的手勢動(dòng)作可以通過攝像頭或者其他傳感器獲取手勢數(shù)據(jù)通過手勢識(shí)別算法實(shí)現(xiàn)手勢的分析和識(shí)別用于捕捉和識(shí)別現(xiàn)實(shí)世界中的視覺信息可以通過攝像頭或者其他傳感器獲取圈像數(shù)據(jù)通過圖像處理算法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測、踉蹤和識(shí)別用千捕捉和識(shí)別現(xiàn)實(shí)世界中的聲音信息可以通過麥克風(fēng)或者其他傳感器獲取聲音數(shù)據(jù)通過聲音處理算法實(shí)現(xiàn)聲音的分析、識(shí)別和增強(qiáng)用千獲取用戶位置信息和環(huán)境中物體的位置信息可以通過GPS、慣性傳感器等獲取位置數(shù)據(jù)通過位置計(jì)算算法實(shí)現(xiàn)用戶定位和物體定位．．．．，顯示技術(shù)投影顯示技術(shù)將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)信息投影到現(xiàn)實(shí)世界中可以通過投影儀將圖像或者視頻投影到墻壁、地面等表面實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)世界中顯示虛擬信息的效果｀ 頭戴式顯示技術(shù)＠ 將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)信息通過頭戴式顯示設(shè)備展示給用戶可以通過顯示屏或者光學(xué)透視技術(shù)將虛擬信息疊加到現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)現(xiàn)用戶通過佩戴設(shè)備直接觀察增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)內(nèi)容的效果手持式顯示技術(shù)將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)信息通過手持式顯示設(shè)備展示給用戶可以通過手機(jī)、平板電腦等設(shè)備顯示虛擬信息實(shí)現(xiàn)用戶通過設(shè)備屏幕觀察增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)內(nèi)容的效果其他顯示技術(shù)巴 還有—些其他的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示技術(shù)，

如眼鏡、HUD

等這些技術(shù)可以將虛擬信息直接投射到用戶視野中實(shí)現(xiàn)用戶通過眼睛觀察增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)內(nèi)容的效果，

計(jì)算技術(shù)）實(shí)時(shí)姿態(tài)識(shí)別與跟蹤）空間位置計(jì)算與定位）數(shù)據(jù)處理與國像合成）網(wǎng)絡(luò)通信與協(xié)同計(jì)算實(shí)時(shí)識(shí)別和踉蹤用戶的姿態(tài)和動(dòng)作通過算法分析圖像或者傳感器數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)姿態(tài)的檢測和踉蹤用千實(shí)現(xiàn)與虛擬信息的交互和操作實(shí)時(shí)計(jì)算和定位用戶的空間位置通過算法分析傳感器數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)用戶的位置和方向的計(jì)算和定位用千實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)信息的定位和對(duì)齊對(duì)傳感器獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析通過圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺算法，實(shí)現(xiàn)虛擬信息與現(xiàn)實(shí)世界的融合用千實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)效果的生成和展示實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信和協(xié)同計(jì)算通過網(wǎng)絡(luò)連接和分布式計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)備之間的通信和協(xié)同計(jì)算用千實(shí)現(xiàn)多用戶間的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)協(xié)同和共享體驗(yàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的發(fā)展與挑戰(zhàn)，歷史發(fā)展回顧01

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？才飛計(jì)\;早期增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展受限于硬件性能和可用的技術(shù)初期的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要應(yīng)用于軍事和航空領(lǐng)域早期的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)存在著顯著的局限性和應(yīng)用限制隨著技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用需求的增加，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)開始商業(yè)化商業(yè)化階段的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)逐漸成熟并應(yīng)用千多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域商業(yè)化的成功案例推動(dòng)了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和普及當(dāng)前增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)正處千快速發(fā)展的階段新的硬件設(shè)備和技術(shù)不斷涌現(xiàn)，推動(dòng)了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的創(chuàng)新與應(yīng)用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在游戲、教育、醫(yī)療等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用｀丿尸，

技術(shù)挑戰(zhàn)與解決方案DOQO＠〉巴—a□。硬件成本與性能交互方式與用戶體驗(yàn)內(nèi)容創(chuàng)作與應(yīng)用開發(fā)隱私與安全問題增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的硬件設(shè)備價(jià)格較增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互方式的設(shè)計(jì)和用戶增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)內(nèi)容創(chuàng)作和應(yīng)用開發(fā)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)涉及個(gè)人隱私和安高，限制了其普及和應(yīng)用范圖體驗(yàn)是當(dāng)前亟待解決的間題復(fù)雜性是當(dāng)前的挑戰(zhàn)之—全問題，需要引起重視不斷提升硬件性能和降低成本是提供直觀、自然和便捷的交互方提供易用、高效的內(nèi)容創(chuàng)作工具加強(qiáng)隱私保護(hù)和安全措施是解決解決該挑戰(zhàn)的關(guān)鍵式是改善用戶體驗(yàn)的關(guān)鍵和開發(fā)平臺(tái)是解決該挑戰(zhàn)的關(guān)鍵該問題的關(guān)鍵新的硬件技術(shù)和制造工藝的引入對(duì)人機(jī)交互技術(shù)的研究和創(chuàng)新有增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)內(nèi)容創(chuàng)作和應(yīng)用開發(fā)的制定相關(guān)法規(guī)和規(guī)范，加強(qiáng)隱私有望解決硬件成本與性能問題助千改善增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的交互方式與標(biāo)準(zhǔn)化和工具化有助千推動(dòng)其發(fā)和安全管理有助千解決該挑戰(zhàn)用戶體驗(yàn)展與應(yīng)用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的未來展望，

行業(yè)應(yīng)用前景增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在各領(lǐng)域的應(yīng)用前景增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育領(lǐng)域可以提供更加生動(dòng)、直觀的學(xué)習(xí)方式，

幫助學(xué)生更好地理解抽象的概念。在醫(yī)療領(lǐng)域，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可以幫助醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)導(dǎo)航、病情診斷等，

提高醫(yī)療效率和準(zhǔn)確性。在建筑和房地產(chǎn)領(lǐng)域，

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可以在項(xiàng)目規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段幫助用戶更好地理解建筑效果，提高效。率增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與人工智能、物聯(lián)網(wǎng)的融合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與人工智能的融合可以實(shí)現(xiàn)更智能的交互體驗(yàn)，例

如通過人臉識(shí)別技術(shù)進(jìn)行身份驗(yàn)證。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與物聯(lián)網(wǎng)的融合可以實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用場景，

例如通過智能眼鏡實(shí)時(shí)獲取物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的信息。產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢與商業(yè)機(jī)會(huì)隨著增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的成熟和普及，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)將迎來快速發(fā)展的機(jī)會(huì)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在游戲、娛樂、培訓(xùn)等領(lǐng)域具有巨大的商業(yè)潛。力增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用將會(huì)帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，

包括硬件設(shè)備、軟件開發(fā)、內(nèi)容制作等。，技術(shù)發(fā)展趨勢硬件技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)頭顯設(shè)備將會(huì)越來越輕便、舒適，并具備更高的分辨率和更廣的視野。傳感器技術(shù)將會(huì)進(jìn)—步提升，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的定位和跟蹤效果。算法與軟件技術(shù)的創(chuàng)新增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)算法會(huì)更加高效和智能，提供更加穩(wěn)定和真實(shí)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。軟件開發(fā)工具將會(huì)更加簡化和普及，降低開發(fā)門檻，推動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的快速發(fā)展。用戶體驗(yàn)與交互方式的改進(jìn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將會(huì)更加注重用戶體驗(yàn)，提供更加自然、直觀的交互方式。手勢識(shí)別、語音識(shí)別等技術(shù)的發(fā)展將進(jìn)—步改進(jìn)用戶與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)內(nèi)容之間的交互方式。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)生態(tài)系統(tǒng)的建立增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)內(nèi)容創(chuàng)作、分發(fā)平臺(tái)將會(huì)逐漸成熟，形成完整的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)生態(tài)系統(tǒng)。各類開發(fā)者和創(chuàng)作者將會(huì)涌現(xiàn)，為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用提供更多的創(chuàng)新和豐富的內(nèi)容。謝謝大家Eii-E［ 匯報(bào)人：AIPPT第三章虛擬現(xiàn)實(shí)關(guān)鍵技術(shù)

知識(shí)目標(biāo)如何實(shí)現(xiàn)？數(shù)據(jù)賦能！賣家賣的開心顧客買的滿意掌握常用的虛擬現(xiàn)實(shí)建模技術(shù)，包括建模軟件、建模方法和建模工作流程。掌握虛擬現(xiàn)實(shí)人機(jī)交互技術(shù)，包括交互設(shè)備、交互技術(shù)和用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)原則。熟悉立體顯示技術(shù)，了解不同類型的立體顯示設(shè)備和其工作原理。熟悉三維虛擬聲音的實(shí)現(xiàn)，了解音頻處理技術(shù)和聲音定位技術(shù)。熟悉碰撞檢測的要求，了解虛擬環(huán)境中物體碰撞檢測的算法和技術(shù)。目錄CONTENTS環(huán)境建模技術(shù)三維虛擬聲音的實(shí)現(xiàn)技術(shù)人機(jī)自然交互技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用立體顯示技術(shù)實(shí)時(shí)碰撞檢測技術(shù)55環(huán)境建模技術(shù)介紹01快速建模技術(shù)是近年來的新興三維建模技術(shù)，通過各種工具和技術(shù)手段對(duì)真實(shí)物體進(jìn)行數(shù)據(jù)收集并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)建模?？焖俳＜夹g(shù)概述02相比傳統(tǒng)建模技術(shù)，快速建模省略了許多復(fù)雜程序，極大提升了建模效率，已成為場景建模的主要手段之一?？焖俳＜夹g(shù)的優(yōu)勢03快速建模技術(shù)廣泛應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，可以展現(xiàn)真實(shí)世界中的場景，提升系統(tǒng)的運(yùn)行效率與流暢性。快速建模技術(shù)的應(yīng)用場景虛擬環(huán)境建模目的獲取真實(shí)三維環(huán)境數(shù)據(jù)提高虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可信度實(shí)現(xiàn)客觀世界仿真與折射虛擬環(huán)境建模的目的在于獲取實(shí)際三維環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，為建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型提供基礎(chǔ)。只有設(shè)計(jì)出反映研究對(duì)象的真實(shí)有效的模型，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)才有可信度，使用戶能夠更好地沉浸其中。虛擬現(xiàn)實(shí)的本質(zhì)就是客觀世界的仿真或折射，通過虛擬環(huán)境建模技術(shù)，可以模擬物體的行為能力，使其更符合客觀規(guī)律。三維視覺與聽覺建模三維視覺建模技術(shù)

三維視覺建模是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中最常見的建模方式，它通過幾何模型、紋理和光照等手段來構(gòu)建虛擬環(huán)境中的物體外觀。三維聽覺建模技術(shù)

三維聽覺建模是通過模擬聲音的傳播和反射來創(chuàng)建虛擬環(huán)境中的聲音效果，使用戶能夠感受到真實(shí)世界中的聲音環(huán)境。三維視覺與聽覺建模應(yīng)用案例

通過實(shí)際案例演示，展示三維視覺和聽覺建模在游戲、電影等領(lǐng)域的應(yīng)用，以及它們對(duì)用戶體驗(yàn)的影響。三維建模一般主要是三維視覺建模。三維視覺建模可分為三種.幾何建模01物理建模02行為建模0301幾何建模技術(shù)幾何建模技術(shù)介紹形狀與外觀的構(gòu)成

物體的形狀由多邊形、三角形和頂點(diǎn)等元素確定，而外觀則由紋理、顏色和光照系數(shù)等因素決定。幾何建模在虛擬現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用

幾何建模是開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的基礎(chǔ)工作，它通過設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法來表示和操作物體的形狀和外觀信息。幾何建?？煞譃閷哟闻c屬主建模法層次建模法層次建模法是一種將虛擬環(huán)境物體分解為多個(gè)層次，逐層進(jìn)行建模的方法，適用于復(fù)雜場景的建模。屬主建模法屬主建模法是一種以物體為中心，通過定義物體的屬性和行為來實(shí)現(xiàn)建模的方法，適用于具有特定屬性和行為的物體建模。層次與屬主建模法比較層次建模法適用于復(fù)雜場景，而屬主建模法適用于具有特定屬性和行為的物體，兩者各有優(yōu)勢，可根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的建模方法。幾何建?？赏ㄟ^人工與自動(dòng)建模兩種方法實(shí)現(xiàn)人工幾何人工幾何建模方法是通過設(shè)計(jì)師手動(dòng)創(chuàng)建和調(diào)整幾何模型，適用于對(duì)物體形狀和外觀有精確要求的場景。人工幾何建模方法自動(dòng)幾何自動(dòng)幾何建模技術(shù)利用計(jì)算機(jī)算法和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法，快速生成幾何模型，提高建模效率和準(zhǔn)確性。自動(dòng)幾何建模技術(shù)VS人工建模方法注重細(xì)節(jié)和精確性，適用于藝術(shù)創(chuàng)作和復(fù)雜場景建模；自動(dòng)建模方法高效且適用于大規(guī)模場景建模。人工與自動(dòng)建模方法的比較02物理建模技術(shù)物理建模技術(shù)概述物理建模指的是虛擬對(duì)象的質(zhì)量、重量、慣性、表面紋理（光滑或粗糙）、硬度、變形模式（彈性或可塑性）等特征的建模。物理建模是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中比較高層次的建模，它需要物理學(xué)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)配合，涉及到力的反饋問題，主要是重量建模、表面變形和軟硬度等物理屬性的體現(xiàn)。分形技術(shù)分形技術(shù)在地理特征建模中的應(yīng)用

分形技術(shù)通過自相似性，能夠精準(zhǔn)地模擬出河流、山體等地理特征的復(fù)雜形狀。01分形技術(shù)在虛擬現(xiàn)實(shí)靜態(tài)遠(yuǎn)景建模中的優(yōu)勢

由于其自相似特性，分形技術(shù)在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中常用于靜態(tài)遠(yuǎn)景的建模，能有效地節(jié)省計(jì)算資源。02分形技術(shù)與粒子系統(tǒng)的結(jié)合應(yīng)用

分形技術(shù)和粒子系統(tǒng)相結(jié)合，可以創(chuàng)建出具有自然美感和真實(shí)感的虛擬環(huán)境，如復(fù)雜的地形和動(dòng)態(tài)的天氣效果。03粒子系統(tǒng)粒子系統(tǒng)在虛擬現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用

粒子系統(tǒng)是一種物理建模技術(shù)，常用于描述火焰、水流、雨雪等現(xiàn)象及動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)的物體建模。粒子系統(tǒng)的基本原理

粒子系統(tǒng)通過簡單的體素完成復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)建模，每個(gè)粒子代表一個(gè)虛擬對(duì)象，具有質(zhì)量、速度和加速度等屬性。粒子系統(tǒng)的優(yōu)勢與局限性

粒子系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)逼真的動(dòng)態(tài)效果，但計(jì)算復(fù)雜度較高，對(duì)硬件性能要求較高，且難以處理復(fù)雜交互行為。應(yīng)用分形技術(shù)在物理建模中的應(yīng)用分形技術(shù)通過描述自相似特征的數(shù)據(jù)集，用于靜態(tài)遠(yuǎn)景的建模，如山體和河流。粒子系統(tǒng)在行為建模中的應(yīng)用粒子系統(tǒng)是一種物理建模系統(tǒng)，通過簡單的體素實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)建模，常用于描述動(dòng)態(tài)物體的運(yùn)動(dòng)。03行為建模技術(shù)行為建模技術(shù)概述01

客觀規(guī)律的仿真是指通過計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬現(xiàn)實(shí)世界中的物體或?qū)ο蟮男袨楹瓦\(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的效果。02

在虛擬環(huán)境行為建模中，建模方法主要包括基于數(shù)值插值的運(yùn)動(dòng)學(xué)方法和基于物理的動(dòng)力學(xué)仿真方法，用于模擬物體在虛擬環(huán)境中的行為和運(yùn)動(dòng)。03

客觀規(guī)律的仿真可以應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如游戲、動(dòng)畫、醫(yī)學(xué)等，通過模擬真實(shí)世界中的物體行為，提供更加逼真和沉浸式的體驗(yàn)。仿真應(yīng)用案例建模方法行為建模運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)仿真方法運(yùn)動(dòng)學(xué)方法在虛擬現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)方法通過數(shù)值插值技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物體在虛擬環(huán)境中的平滑運(yùn)動(dòng)和交互。01動(dòng)力學(xué)仿真方法基于物理原理，模擬物體在虛擬環(huán)境中受到力的作用后的動(dòng)態(tài)行為，增加虛擬環(huán)境的逼真度。02動(dòng)力學(xué)仿真方法在虛擬現(xiàn)實(shí)中的重要性02

結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方法，可以制作出具有真實(shí)感和互動(dòng)性的虛擬環(huán)境，如蝴蝶動(dòng)畫的制作。運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)方法的結(jié)合應(yīng)用案例03THANKS第三章虛擬現(xiàn)實(shí)關(guān)鍵技術(shù)

知識(shí)目標(biāo)如何實(shí)現(xiàn)？數(shù)據(jù)賦能！賣家賣的開心顧客買的滿意掌握常用的虛擬現(xiàn)實(shí)建模技術(shù)，包括建模軟件、建模方法和建模工作流程。掌握虛擬現(xiàn)實(shí)人機(jī)交互技術(shù)，包括交互設(shè)備、交互技術(shù)和用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)原則。熟悉立體顯示技術(shù)，了解不同類型的立體顯示設(shè)備和其工作原理。熟悉三維虛擬聲音的實(shí)現(xiàn)，了解音頻處理技術(shù)和聲音定位技術(shù)。熟悉碰撞檢測的要求，了解虛擬環(huán)境中物體碰撞檢測的算法和技術(shù)。目錄CONTENTS環(huán)境建模技術(shù)三維虛擬聲音的實(shí)現(xiàn)技術(shù)人機(jī)自然交互技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用立體顯示技術(shù)實(shí)時(shí)碰撞檢測技術(shù)5501立體顯示技術(shù)立體視覺形成原理第一部分雙目視差顯示技術(shù)雙眼視差原理解析探討人眼間4-6cm距離帶來的圖像差異，理解立體視覺的形成。雙眼視差與立體成像關(guān)系分析雙眼視差如何影響大腦對(duì)圖像的處理，形成立體視覺效果。雙眼視差在虛擬現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用討論雙眼視差顯示技術(shù)在虛擬現(xiàn)實(shí)中的重要性和實(shí)際應(yīng)用。分色技術(shù)01基本原理和流程分色技術(shù)原理

分色技術(shù)通過過濾特定顏色光線，使左眼和右眼看到不同的畫面。分色技術(shù)流程

分色技術(shù)需要兩次過濾，第一次在顯示器端，第二次在眼睛端。分光技術(shù)02基本原理和流程分光技術(shù)基本原理

分光技術(shù)利用偏振光的特性，通過特制眼鏡使左右眼看到不同影像。01分光技術(shù)流程詳解

觀眾戴上偏光眼鏡，左眼只能看到左像，右眼只能看到右像，大腦合成三維立體效果。02分光技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法

使用偏振濾鏡或偏振片濾除特定角度偏振光以外的所有光，讓0度和90度的偏振光分別進(jìn)入左右眼。03分時(shí)技術(shù)03基本原理和流程分時(shí)技術(shù)通過快速切換左右眼畫面，利用人眼視覺暫留特性形成立體效果。分時(shí)技術(shù)原理分時(shí)技術(shù)首先在第一次刷新時(shí)播放左眼畫面，遮住右眼；然后第二次刷新時(shí)播放右眼畫面，遮住左眼，實(shí)現(xiàn)立體顯示。分時(shí)技術(shù)流程分時(shí)技術(shù)無需佩戴眼鏡即可實(shí)現(xiàn)立體顯示，適用于各種虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用場景。分時(shí)技術(shù)應(yīng)用光柵技術(shù)04基本原理和流程光柵技術(shù)基本原理

光柵技術(shù)通過在顯示器前端加上光柵，讓左眼和右眼看到不同影像并形成立體效果。光柵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)流程

光柵技術(shù)將兩片液晶畫板重疊組合而成，當(dāng)位于前端的液晶面板顯示條紋狀黑白畫面時(shí)，即可變成立體顯示器。光柵技術(shù)的優(yōu)勢和應(yīng)用

光柵技術(shù)無需佩戴眼鏡，同時(shí)可以顯示3D影像和兼容現(xiàn)有2D顯示器，廣泛應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域。010203第三章虛擬現(xiàn)實(shí)關(guān)鍵技術(shù)

全息技術(shù)05基本原理全息技術(shù)原理

計(jì)算機(jī)生成干涉圖樣，替代傳統(tǒng)全息圖物體光波紀(jì)錄的干涉過程，實(shí)現(xiàn)全息顯示。目錄catalogue#1全息投影#2幻影成像#4高清投影膜#3互動(dòng)投影1、全息投影通過3D全息影像技術(shù)，在舞臺(tái)上展現(xiàn)花果山多彩壯觀的奇景，有“美猴王”的招牌動(dòng)作大耍金箍棒，更有高科技的3D全新影像技術(shù)重磅加身，使得“美猴王”現(xiàn)場騰云駕霧，而花果山、天宮等壯麗美景也得以再現(xiàn)舞臺(tái)，畫面震撼。2016年遼寧春晚六小齡童3D美猴王

1、全息投影2015年春晚李宇春演唱《蜀繡》2014年公告牌音樂獎(jiǎng)的頒獎(jiǎng)儀式，就曾用這種技術(shù)“復(fù)活”了過世的天王邁克爾·杰克遜2010年初音未來演唱會(huì)（日本）1、全息投影（Front-projectedholographicdisplay）全息投影技術(shù)，也稱虛擬成像技術(shù)。是利用光的干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)三維圖像的技術(shù)。全息投影技術(shù)不僅可以產(chǎn)生立體的空中幻像，還可以使幻像與表演者產(chǎn)生互動(dòng)，一起完成表演，產(chǎn)生令人震撼的演出效果。主要適用于產(chǎn)品展覽、汽車服裝發(fā)布會(huì)、舞臺(tái)節(jié)目、互動(dòng)演出、酒吧娛樂等。目錄catalogue#1全息投影#4高清投影膜#3全息展柜#2幻影成像2、幻影成像幻影成像幻影舞臺(tái)全息影柜將幻影成像系統(tǒng)配合專業(yè)的燈光設(shè)計(jì)，把播放的視訊呈現(xiàn)于立體空間之中，而配合音響系統(tǒng)及控制系統(tǒng)，即可以實(shí)現(xiàn)大型的夢幻演出，繪聲繪色，虛幻莫測，非常直觀的給人留下深深地印象。2.1幻影舞臺(tái)幻影舞臺(tái)原理示意圖舞臺(tái)幻影成像技術(shù)以寬銀幕的環(huán)境、場景模型和燈光的變換為背景，使用投影機(jī)播放特殊的3D全息視頻，經(jīng)由透明全息半透膜的光學(xué)反射，將活動(dòng)人像疊加進(jìn)場景之中，構(gòu)成了動(dòng)靜結(jié)合的影視畫面。再加以聲光電控制系統(tǒng)的渲染，構(gòu)成氣勢磅礴的全息幻影舞臺(tái)。2.1幻影舞臺(tái)舞臺(tái)在布置反射膜時(shí)候的施工圖舞臺(tái)幻影成像所使用的反射膜是特殊的專用膜，在膜的表面通過真空磁控濺射鍍膜工藝鍍制納米級(jí)的感光涂層，使膜在保持較高的透過率95%以上的同時(shí)也具有高的反射率（鏡面外觀）。膜層主要成分是SOB感光材料，具有成像細(xì)膩，高清晰度成像功能，能使影像產(chǎn)生極大立體縱深感。2.2全息影柜全息影柜原理示意圖全息影柜是能夠把影像懸浮于空中的立體成像技術(shù)，是由全息材料制成的反射面，將虛擬影像做成懸浮于空中，360度均能觀看。根據(jù)功能需要，可做成180度、270度和360度的全息影柜，最大的可做成3m多寬。五大亮點(diǎn)四大優(yōu)勢將展示的產(chǎn)品配合成像逼真的立體特效重疊于一個(gè)空間中呈現(xiàn)，做成以假亂真的效果，帶給人們視覺上強(qiáng)烈的沖擊。主要應(yīng)用于購物中心的高端精致商店展示、或者作為裝潢設(shè)計(jì)風(fēng)格的體現(xiàn)、房地產(chǎn)行業(yè)應(yīng)用展示、甚至發(fā)布會(huì)中作為布置的亮點(diǎn)運(yùn)用。目錄catalogue#1全息投影#4高清投影膜#3互動(dòng)投影#2幻影成像3、互動(dòng)投影互動(dòng)投影采取動(dòng)作捕捉的技術(shù)，適