虛擬現(xiàn)實技術(shù)概論 孫會龍第2版 課件全套 第1-6章 虛擬現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實技術(shù)- 混合現(xiàn)實認知

虛擬現(xiàn)實01VR的概念1990年至今1973年~1989年1963年~1972年1963年以前虛擬現(xiàn)實技術(shù)的初現(xiàn)階段虛擬現(xiàn)實技術(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)實技術(shù)理論的完善和應用階段虛擬現(xiàn)實思想的萌芽階段虛擬現(xiàn)實思想的萌芽階段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、涉及視覺、觸覺、嗅覺等全方位沉浸式體驗的虛擬現(xiàn)實概念，這是可以追溯到的最早的關于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，蘊涵了虛擬現(xiàn)實技術(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)實技術(shù)的初現(xiàn)階段1968年，美國計算機圖形學之父伊凡·蘇澤蘭（IvanSutherlan）開發(fā)了第一個計算機圖形驅(qū)動的頭盔顯示器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）設計了VIDEOPLACE系統(tǒng),可以產(chǎn)生一個虛擬圖形環(huán)境。1985年，麥克格雷維（MichaelMcGreevy）領導完成的VIEW系統(tǒng)。VR的概念-發(fā)展歷程MyronKrueger（左一）

VIEW虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實技術(shù)理論的完善和應用階段1994年，日本游戲公司Sega和任天堂分別針對游戲產(chǎn)業(yè)而推出SegaVR-1和VirtualBoy，但是由于設備成本高等問題，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設備的價格降低到了300美元，同期的索尼頭戴式顯示器HMZ-T3高達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)實虛擬現(xiàn)實(VirtualReality，簡稱VR)：是以沉浸感、交互性和多感知性為基本特征的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。

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、運動感知，甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。交互性（Interactivity）利用一些傳感設備進行交互，感覺就像是在真實客觀世界中一樣。沉浸性（Immesion）構(gòu)想性（Imagination）使用戶沉浸其中并且獲取新的知識，提高感性和理性認識。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)組成使用者輸入設備專業(yè)圖形處理計算機輸出設備應用軟件系統(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增強式VR系統(tǒng)AugmentedVRVR的分類基本上是一套基于普通PC平臺的小型桌面虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。桌面式VR系統(tǒng)（DesktopVR）使用個人計算機（PC）或初級圖形PC工作站去產(chǎn)生仿真，計算機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個自由度的三維空間鼠標等設備操作虛擬場景中的各種對象。使用者是不完全投入的，仍然會受到周圍現(xiàn)實環(huán)境的干擾。是一種高級的、較理想、較復雜的虛擬現(xiàn)實系統(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算機生成的環(huán)境之中。VR的分類系統(tǒng)主要包含頭盔式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、洞穴式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)（CAVE）、座艙式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、投影式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)四個類型。借助計算機圖形技術(shù)和可視化技術(shù)產(chǎn)生現(xiàn)實環(huán)境中不存在的虛擬對象，并呈現(xiàn)給使用者一個感官效果真實的新環(huán)境增強式VR系統(tǒng)（AugmentedVR）具有虛實結(jié)合、實時交互和三維注冊的新特點。VR的分類真實環(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世界，同時也可以看到疊加在真實世界的虛擬對象。是一個基于網(wǎng)絡的可供異地多用戶同時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)境位置的多個用戶或多個虛擬環(huán)境通過網(wǎng)絡相連接，使多個用戶同時參加一個虛擬現(xiàn)實環(huán)境。VR的分類與其他用戶進行交互，共享信息，并對同一虛擬世界進行觀察和操作。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)

視覺顯示設備與技術(shù)計算機圖形技術(shù)動作捕捉技術(shù)人機交互技術(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，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行時分復用等。2728視覺顯示設備與技術(shù)觸覺與力覺顯示設備內(nèi)容—視覺感知的幾個基本概念—立體視覺—視覺顯示設備—常見的力/觸覺顯示設備“沉浸感”是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)最重要的基木特征。身臨其境---

如何實現(xiàn)感官特性，包括視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺等。常有的顯示設備包括：視覺顯示設備、聽覺顯示設備、力覺和觸覺顯示設備等。據(jù)統(tǒng)計，人類對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。

視覺顯示設備與技術(shù)視覺感知的幾個基本概念視域：一個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。

在實際中，全景顯示產(chǎn)生水平±100°，垂直±30°的視域即可有很強的沉浸感。視角：視覺感知中關于可視目標大小的測量，可視目標在視網(wǎng)膜上的投影大小能夠決定視覺感知的質(zhì)量。一般認為理想的目標提示大小為:在正常光照條件下視角不應該小于15°，在較低光照條件下視角不應該小于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?？臻g某個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，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。運動視差：當觀察者相對環(huán)境運動時，產(chǎn)生的深度感。如果頭部運動，就可能發(fā)現(xiàn)物體之間的遮擋關系。運動視差是深度感知中的最有力的線索。事實上，許多動物和昆蟲主要是靠運動視差識別目標，例如:兔子和蜜蜂.圖象大小差異:對己知物體，圖像尺寸的變化是透視深度感。人的直覺是，物體越遠，看起來越小。如果物體A與B同樣大，但A的圖象比B的小.同樣可認為A比B離觀察者更遠。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的，大而疏的物體看成是比較近的虛擬現(xiàn)實視覺的立體顯示，僅僅實現(xiàn)雙目視差。虛擬現(xiàn)實視覺的立體顯示，還沒有實現(xiàn)人類其他的深度感。為了實現(xiàn)立體顯示，應該為雙目提供不同的圖像，有雙目視差的圖像。為此，對同一虛擬環(huán)境，由兩個虛擬觀察點分別透視投影，得到有雙目視差的兩個圖像。立體顯示就是給雙目提供有雙目視差的兩個圖像.視覺顯示設備頭盔顯示器（HMD）：頭盔顯示器是3DVR圖形顯示與觀察設備，可單獨與主機相連以接受來自主機的3DVR圖形圖像信號，借助空間跟蹤定位器可進行虛擬現(xiàn)實輸出效果觀察，同時觀察者可做空間上的自由移動，如；自由行走、旋轉(zhuǎn)等，沉浸感極強，優(yōu)于顯示器的虛擬現(xiàn)實觀察效果，遜于虛擬三維投影顯示，在投影式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，頭盔顯示器作為系統(tǒng)功能和設備的一種補充和輔助。OculusRift38HTCVive39PlayStationVR40SamsungGearVR41GoogleCardboard42各產(chǎn)品性能對比產(chǎn)品名稱分辨率刷新頻率視野范圍發(fā)售時間價格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)頭部的立體顯示設備，類似使用望遠鏡，它把兩個獨立的顯示器捆綁在一起，由兩個相互垂直的機械臂支撐，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，不受平臺運動的影響。在支撐臂上的每個節(jié)點處都有位置跟蹤器，因此BOOM和HMD一樣有實時的觀測和交互能力。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，計算機給顯示器交替發(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)射器與信號同步，以無線方式控制活動眼鏡。紅外控制器指導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傳送同步信號，用于控制液晶眼鏡的開關。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備外，眼鏡上還有頭部跟蹤的超聲接受器。超聲接受信號要經(jīng)過導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圖像畫面顯示的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，增強了沉浸感。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被立體投影畫面包圍的高級虛擬仿真環(huán)境中，借助音響技術(shù)和相應虛擬現(xiàn)實交互設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：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：價格昂貴，體積大，并且參與的人數(shù)有限，如果人數(shù)達到12人，CAVE的顯示設備就顯得太小了。目前CAVE系統(tǒng)并沒有標準化，兼容性較差，因而限制了其普及。響應工作臺立體顯示系統(tǒng)計算機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用戶可以同時在立體顯示屏中看到三維對象浮在工作臺上面，虛擬景象具有較強立體感，較適合輔助教學、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)。適用于教學和成果演示。單通道立體投影系統(tǒng)：以一臺圖形工作站為實時驅(qū)動平臺，兩臺疊加的立體專業(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：是一種低成本、操作簡便、占用空間較小、具有極好性能價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，被廣泛應用于高等院校和科研院所的虛擬現(xiàn)實實驗室中。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、觸等多感知應用需求，是理想的設計、協(xié)同和展示平臺。它可根據(jù)場地定空間的大小靈活地配置兩個、三個甚至是若千個投影通道，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，形成一個更大的虛擬現(xiàn)實仿真系統(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)界公認的體驗式環(huán)境，根據(jù)環(huán)境及實際需求，可考慮不同類型的折幕方式，以產(chǎn)生不同的沉浸感。適合小型會議室和臨時展覽五折幕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和普通計算機搭建的投影環(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，由于分子震動不均衡，可以形成層次和立體感很強的圖像。南加利福尼亞大學創(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)的鏡子上從而實現(xiàn)三維圖像。臺灣利用湖面水幕展現(xiàn)3D姓名360度全息顯示第六屆中國—東盟博覽會在南寧國際會展中心圓滿落幕。TimeLink的360度全息影像技術(shù)成為東盟博覽會的一大亮點。2010年3月9號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。投影機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互動投影1、全息投影通過3D全息影像技術(shù)，在舞臺上展現(xiàn)花果山多彩壯觀的奇景，有“美猴王”的招牌動作大耍金箍棒，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，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年公告牌音樂獎的頒獎儀式，就曾用這種技術(shù)“復活”了過世的天王邁克爾·杰克遜2010年初音未來演唱會（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，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、舞臺節(jié)目、互動演出、酒吧娛樂等。1、全息投影真正的全息投影技術(shù)嚴格意義上來講，3D的美猴王確實驚艷四座，但這不是真正的全息投影技術(shù)！立體動態(tài)全息還停留在實驗室初級階段，主要通過空間光調(diào)制器實現(xiàn)。一塊相位型SLM售價十萬人民幣以上，要搭建一個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全息影柜將幻影成像系統(tǒng)配合專業(yè)的燈光設計，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幻影舞臺幻影舞臺原理示意圖舞臺幻影成像技術(shù)以寬銀幕的環(huán)境、場景模型和燈光的變換為背景，使用投影機播放特殊的3D全息視頻，經(jīng)由透明全息半透膜的光學反射，將活動人像疊加進場景之中，構(gòu)成了動靜結(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。2.1幻影舞臺舞臺在布置反射膜時候的施工圖舞臺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的感光涂層，使膜在保持較高的透過率95%以上的同時也具有高的反射率（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空間中呈現(xiàn)，做成以假亂真的效果，帶給人們視覺上強烈的沖擊。主要應用于購物中心的高端精致商店展示、或者作為裝潢設計風格的體現(xiàn)、房地產(chǎn)行業(yè)應用展示、甚至發(fā)布會中作為布置的亮點運用。@目錄catalogue#1全息投影#4高清投影膜#3互動投影#2幻影成像3、互動投影互動投影采取動作捕捉的技術(shù)，適合各種設備，例如LED大屏幕，等離子、數(shù)字視頻墻等，將參與者的動作轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)與虛擬影像互動?；油队皯妙I域；商城、專賣店、大賣場等消費場所；酒吧、迪廳、KTV等娛樂場所；展覽會、展品推介會、大型慶典等活動現(xiàn)場；博物館、科技館、圖書館等展館。交互傳感吸引人流：新奇的互動效果必然會吸引和引導人流的參觀，同時好的設計和藝術(shù)效果為博物館增加互動氣氛。導引方向：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?；油队皟?yōu)點：非接觸式的交流：更加人性化，同時減少了因人流接觸而產(chǎn)生細菌傳染。經(jīng)濟效益：新媒體藝術(shù)可以做成實時互動廣告的形式，讓游客與宣傳內(nèi)容互動，增加了博物館的知名度，加深了游客對博物館的印象，博物館得到宣傳的同時娛樂了觀眾，一舉三得。交互傳感3.1地面互動地面互動投影系統(tǒng)是參與者和投射在地面上的影像的真實互動，該系統(tǒng)由感應器、應用服務器和地面顯示及互動軟件四部分組成。多媒體互動投影系統(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、舞臺、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)無法實現(xiàn)的場所。交互傳感3.2體感互動體感互動系統(tǒng)實際上是一種3D體感攝影機，比一般的攝像頭更為智能。首先，它能夠發(fā)射紅外線，從而對整個房間進行立體定位，攝像頭則可以借助紅外線來識別人體的運動。除此之外，動作感應器能追蹤你全身的動作，并且會根據(jù)數(shù)據(jù)建立你的數(shù)位骨架，它可以對人體的20個部位進行實時追蹤，該設備最多可以同時對兩個玩家進行實時追蹤。體感互體感互動系統(tǒng)利用即時動態(tài)捕捉、影像辨識、麥克風輸入、語音辨識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，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、多角度直接觀看影像的劃時代專利技術(shù)投影膜。主要應用于虛擬迎賓，商場裝飾等。觸覺與力覺顯示設備與技術(shù)常見的力/觸覺顯示設備力反饋鼠標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章增強現(xiàn)實概述徑talo

gue01增強現(xiàn)實技術(shù)簡介目錄02增強現(xiàn)實技術(shù)原理03增強現(xiàn)實的發(fā)展與挑戰(zhàn)04增強現(xiàn)實的未來展望增強現(xiàn)實技術(shù)簡介，什么是增強現(xiàn)實昂`;,g;K

·!！

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

通過識別和踉蹤現(xiàn)實世界中的物體，

將虛擬信息與之關聯(lián)。基本原理包括物體識別、

位置追蹤和虛擬信息疊加。??I 增強現(xiàn)實的分類：增標強記型現(xiàn)實堵強可現(xiàn)以分實需為標要使記用型特堵強定現(xiàn)的標實和記非來標識別記物型體培強，

現(xiàn)而實非標。

記型培強現(xiàn)實則可以通過環(huán)境特征進行物標體記型識別堵強。

現(xiàn)實可以提供更準確和穩(wěn)定的增強效果，

而非標記型堵強現(xiàn)實更加靈活和自由。一

--?-··'?-

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-·夕．立凸l:言往-,I 增強現(xiàn)實與虛擬現(xiàn)實的區(qū)別：增強現(xiàn)實將虛擬信息疊個加完到全真的虛實世擬環(huán)界境中，，

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

進行交互。虛擬現(xiàn)實則是創(chuàng)建一，

增強現(xiàn)實的應用領域

．

．

．增強現(xiàn)實可以在游戲中將虛擬角色和物體疊加到真實環(huán)境中，提供更加沉浸和互動的游戲體驗。通過增強現(xiàn)實技術(shù)，用戶可以在現(xiàn)實世界中進行虛擬射擊、體感運動等娛樂活動。增強現(xiàn)實可以在教育和培訓中提供更加生動和直觀的學習方式。通過將虛擬模型和信息疊加到真實場景中，學生可以更好地理解抽象概念和復雜過程。增強現(xiàn)實在醫(yī)療和健康領域有很多應用，如手術(shù)輔助、病人教育和康復訓練等。通過增強現(xiàn)實技術(shù)，醫(yī)生可以在手術(shù)中獲取更多的信息并進行精確操作，患者可以通過虛擬模型了解疾「1游戲與娛樂|

|教育與培訓l

「-·-----療與健康I增強現(xiàn)實可以在建筑和設計中提供更加直觀和創(chuàng)新的方式來展示和演示設計方案。建筑師和設計師可以通過增強現(xiàn)實技術(shù)將虛擬建筑模型疊加到真實環(huán)境中，實時查看效果并進行設計調(diào)。增強現(xiàn)實技術(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)用千捕捉和識別用戶的手勢動作可以通過攝像頭或者其他傳感器獲取手勢數(shù)據(jù)通過手勢識別算法實現(xiàn)手勢的分析和識別用于捕捉和識別現(xiàn)實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現(xiàn)目標檢測、踉蹤和識別用千捕捉和識別現(xiàn)實世界中的聲音信息可以通過麥克風或者其他傳感器獲取聲音數(shù)據(jù)通過聲音處理算法實現(xiàn)聲音的分析、識別和增強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)通過位置計算算法實現(xiàn)用戶定位和物體定位．．．．，顯示技術(shù)投影顯示技術(shù)將增強現(xiàn)實信息投影到現(xiàn)實世界中可以通過投影儀將圖像或者視頻投影到墻壁、地面等表面實現(xiàn)在現(xiàn)實世界中顯示虛擬信息的效果｀ 頭戴式顯示技術(shù)＠ 將增強現(xiàn)實信息通過頭戴式顯示設備展示給用戶可以通過顯示屏或者光學透視技術(shù)將虛擬信息疊加到現(xiàn)實世界中實現(xiàn)用戶通過佩戴設備直接觀察增強現(xiàn)實內(nèi)容的效果手持式顯示技術(shù)將增強現(xiàn)實信息通過手持式顯示設備展示給用戶可以通過手機、平板電腦等設備顯示虛擬信息實現(xiàn)用戶通過設備屏幕觀察增強現(xiàn)實內(nèi)容的效果其他顯示技術(shù)巴 還有—些其他的增強現(xiàn)實顯示技術(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現(xiàn)用戶通過眼睛觀察增強現(xiàn)實內(nèi)容的效果，

計算技術(shù)）實時姿態(tài)識別與跟蹤）空間位置計算與定位）數(shù)據(jù)處理與國像合成）網(wǎng)絡通信與協(xié)同計算實時識別和踉蹤用戶的姿態(tài)和動作通過算法分析圖像或者傳感器數(shù)據(jù)，實現(xiàn)姿態(tài)的檢測和踉蹤用千實現(xiàn)與虛擬信息的交互和操作實時計算和定位用戶的空間位置通過算法分析傳感器數(shù)據(jù)，實現(xiàn)用戶的位置和方向的計算和定位用千實現(xiàn)增強現(xiàn)實信息的定位和對齊對傳感器獲取的數(shù)據(jù)進行處理和分析通過圖像處理和計算機視覺算法，實現(xiàn)虛擬信息與現(xiàn)實世界的融合用千實現(xiàn)增強現(xiàn)實效果的生成和展示實現(xiàn)增強現(xiàn)實系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信和協(xié)同計算通過網(wǎng)絡連接和分布式計算技術(shù)，實現(xiàn)多個設備之間的通信和協(xié)同計算用千實現(xiàn)多用戶間的增強現(xiàn)實協(xié)同和共享體驗增強現(xiàn)實的發(fā)展與挑戰(zhàn)，歷史發(fā)展回顧01

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？才飛計\;早期增強現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展受限于硬件性能和可用的技術(shù)初期的增強現(xiàn)實技術(shù)主要應用于軍事和航空領域早期的增強現(xiàn)實技術(shù)存在著顯著的局限性和應用限制隨著技術(shù)的發(fā)展和應用需求的增加，增強現(xiàn)實開始商業(yè)化商業(yè)化階段的增強現(xiàn)實技術(shù)逐漸成熟并應用千多個行業(yè)領域商業(yè)化的成功案例推動了增強現(xiàn)實技術(shù)的進一步發(fā)展和普及當前增強現(xiàn)實技術(shù)正處千快速發(fā)展的階段新的硬件設備和技術(shù)不斷涌現(xiàn)，推動了增強現(xiàn)實的創(chuàng)新與應用增強現(xiàn)實在游戲、教育、醫(yī)療等領域得到廣泛應用｀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內(nèi)容創(chuàng)作與應用開發(fā)隱私與安全問題增強現(xiàn)實技術(shù)的硬件設備價格較增強現(xiàn)實交互方式的設計和用戶增強現(xiàn)實內(nèi)容創(chuàng)作和應用開發(fā)的增強現(xiàn)實技術(shù)涉及個人隱私和安高，限制了其普及和應用范圖體驗是當前亟待解決的間題復雜性是當前的挑戰(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)作工具加強隱私保護和安全措施是解決解決該挑戰(zhàn)的關鍵式是改善用戶體驗的關鍵和開發(fā)平臺是解決該挑戰(zhàn)的關鍵該問題的關鍵新的硬件技術(shù)和制造工藝的引入對人機交互技術(shù)的研究和創(chuàng)新有增強現(xiàn)實內(nèi)容創(chuàng)作和應用開發(fā)的制定相關法規(guī)和規(guī)范，加強隱私有望解決硬件成本與性能問題助千改善增強現(xiàn)實的交互方式與標準化和工具化有助千推動其發(fā)和安全管理有助千解決該挑戰(zhàn)用戶體驗展與應用增強現(xiàn)實的未來展望，

行業(yè)應用前景增強現(xiàn)實在各領域的應用前景增強現(xiàn)實技術(shù)在教育領域可以提供更加生動、直觀的學習方式，

幫助學生更好地理解抽象的概念。在醫(yī)療領域，增強現(xiàn)實可以幫助醫(yī)生進行手術(shù)導航、病情診斷等，

提高醫(yī)療效率和準確性。在建筑和房地產(chǎn)領域，

增強現(xiàn)實可以在項目規(guī)劃和設計階段幫助用戶更好地理解建筑效果，提高效。率增強現(xiàn)實與人工智能、物聯(lián)網(wǎng)的融合增強現(xiàn)實與人工智能的融合可以實現(xiàn)更智能的交互體驗，例

如通過人臉識別技術(shù)進行身份驗證。增強現(xiàn)實與物聯(lián)網(wǎng)的融合可以實現(xiàn)更廣泛的應用場景，

例如通過智能眼鏡實時獲取物聯(lián)網(wǎng)設備的信息。產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢與商業(yè)機會隨著增強現(xiàn)實技術(shù)的成熟和普及，增強現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)將迎來快速發(fā)展的機會。增強現(xiàn)實技術(shù)在游戲、娛樂、培訓等領域具有巨大的商業(yè)潛。力增強現(xiàn)實技術(shù)的商業(yè)化應用將會帶動相關產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，

包括硬件設備、軟件開發(fā)、內(nèi)容制作等。，技術(shù)發(fā)展趨勢硬件技術(shù)的進一步發(fā)展增強現(xiàn)實頭顯設備將會越來越輕便、舒適，并具備更高的分辨率和更廣的視野。傳感器技術(shù)將會進—步提升，實現(xiàn)更精準的定位和跟蹤效果。算法與軟件技術(shù)的創(chuàng)新增強現(xiàn)實算法會更加高效和智能，提供更加穩(wěn)定和真實的增強現(xiàn)實體驗。軟件開發(fā)工具將會更加簡化和普及，降低開發(fā)門檻，推動增強現(xiàn)實應用的快速發(fā)展。用戶體驗與交互方式的改進增強現(xiàn)實技術(shù)將會更加注重用戶體驗，提供更加自然、直觀的交互方式。手勢識別、語音識別等技術(shù)的發(fā)展將進—步改進用戶與增強現(xiàn)實內(nèi)容之間的交互方式。增強現(xiàn)實生態(tài)系統(tǒng)的建立增強現(xiàn)實內(nèi)容創(chuàng)作、分發(fā)平臺將會逐漸成熟，形成完整的增強現(xiàn)實生態(tài)系統(tǒng)。各類開發(fā)者和創(chuàng)作者將會涌現(xiàn)，為增強現(xiàn)實應用提供更多的創(chuàng)新和豐富的內(nèi)容。謝謝大家Eii-E［ 匯報人：AIPPT第三章虛擬現(xiàn)實關鍵技術(shù)

知識目標如何實現(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)實人機交互技術(shù)，包括交互設備、交互技術(shù)和用戶體驗設計原則。熟悉立體顯示技術(shù)，了解不同類型的立體顯示設備和其工作原理。熟悉三維虛擬聲音的實現(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)三維虛擬聲音的實現(xiàn)技術(shù)人機自然交互技術(shù)虛擬現(xiàn)實技術(shù)在各領域的應用立體顯示技術(shù)實時碰撞檢測技術(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)手段對真實物體進行數(shù)據(jù)收集并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號進行自動建模?？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)廣泛應用于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，可以展現(xiàn)真實世界中的場景，提升系統(tǒng)的運行效率與流暢性?？焖俳＜夹g(shù)的應用場景虛擬環(huán)境建模目的獲取真實三維環(huán)境數(shù)據(jù)提高虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可信度實現(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際三維環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，為建立相應的虛擬環(huán)境模型提供基礎。只有設計出反映研究對象的真實有效的模型，虛擬現(xiàn)實系統(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世界中的聲音環(huán)境。三維視覺與聽覺建模應用案例

通過實際案例演示，展示三維視覺和聽覺建模在游戲、電影等領域的應用，以及它們對用戶體驗的影響。三維建模一般主要是三維視覺建模。三維視覺建?？煞譃槿N.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)實中的應用

幾何建模是開發(fā)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的基礎工作，它通過設計數(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。幾何建模可分為層次與屬主建模法層次建模法層次建模法是一種將虛擬環(huán)境物體分解為多個層次，逐層進行建模的方法，適用于復雜場景的建模。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)實際需求選擇合適的建模方法。幾何建?？赏ㄟ^人工與自動建模兩種方法實現(xiàn)人工幾何人工幾何建模方法是通過設計師手動創(chuàng)建和調(diào)整幾何模型，適用于對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幾何自動幾何建模技術(shù)利用計算機算法和數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法，快速生成幾何模型，提高建模效率和準確性。自動幾何建模技術(shù)VS人工建模方法注重細節(jié)和精確性，適用于藝術(shù)創(chuàng)作和復雜場景建模；自動建模方法高效且適用于大規(guī)模場景建模。人工與自動建模方法的比較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)實系統(tǒng)中比較高層次的建模，它需要物理學與計算機圖形學配合，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用

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

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

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感的虛擬環(huán)境，如復雜的地形和動態(tài)的天氣效果。03粒子系統(tǒng)粒子系統(tǒng)在虛擬現(xiàn)實中的應用

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)象及動態(tài)運動的物體建模。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雜的運動建模，每個粒子代表一個虛擬對象，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)逼真的動態(tài)效果，但計算復雜度較高，對硬件性能要求較高，且難以處理復雜交互行為。應用分形技術(shù)在物理建模中的應用分形技術(shù)通過描述自相似特征的數(shù)據(jù)集，用于靜態(tài)遠景的建模，如山體和河流。粒子系統(tǒng)在行為建模中的應用粒子系統(tǒng)是一種物理建模系統(tǒng)，通過簡單的體素實現(xiàn)復雜運動建模，常用于描述動態(tài)物體的運動。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算機技術(shù)模擬現(xiàn)實世界中的物體或?qū)ο蟮男袨楹瓦\動，以實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實的效果。02

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

客觀規(guī)律的仿真可以應用于各種領域，如游戲、動畫、醫(yī)學等，通過模擬真實世界中的物體行為，提供更加逼真和沉浸式的體驗。仿真應用案例建模方法行為建模運動學與動力學仿真方法運動學方法在虛擬現(xiàn)實中的應用運動學方法通過數(shù)值插值技術(shù)，實現(xiàn)物體在虛擬環(huán)境中的平滑運動和交互。01動力學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態(tài)行為，增加虛擬環(huán)境的逼真度。02動力學仿真方法在虛擬現(xiàn)實中的重要性02

結(jié)合運動學和動力學方法，可以制作出具有真實感和互動性的虛擬環(huán)境，如蝴蝶動畫的制作。運動學與動力學方法的結(jié)合應用案例03THANKS第三章虛擬現(xiàn)實關鍵技術(shù)

知識目標如何實現(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)實人機交互技術(shù)，包括交互設備、交互技術(shù)和用戶體驗設計原則。熟悉立體顯示技術(shù)，了解不同類型的立體顯示設備和其工作原理。熟悉三維虛擬聲音的實現(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)三維虛擬聲音的實現(xiàn)技術(shù)人機自然交互技術(shù)虛擬現(xiàn)實技術(shù)在各領域的應用立體顯示技術(shù)實時碰撞檢測技術(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系分析雙眼視差如何影響大腦對圖像的處理，形成立體視覺效果。雙眼視差在虛擬現(xiàn)實中的應用討論雙眼視差顯示技術(shù)在虛擬現(xiàn)實中的重要性和實際應用。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度的偏振光分別進入左右眼。03分時技術(shù)03基本原理和流程分時技術(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。分時技術(shù)原理分時技術(shù)首先在第一次刷新時播放左眼畫面，遮住右眼；然后第二次刷新時播放右眼畫面，遮住左眼，實現(xiàn)立體顯示。分時技術(shù)流程分時技術(shù)無需佩戴眼鏡即可實現(xiàn)立體顯示，適用于各種虛擬現(xiàn)實應用場景。分時技術(shù)應用光柵技術(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)的實現(xiàn)流程

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

光柵技術(shù)無需佩戴眼鏡，同時可以顯示3D影像和兼容現(xiàn)有2D顯示器，廣泛應用于虛擬現(xiàn)實領域。010203第三章虛擬現(xiàn)實關鍵技術(shù)

全息技術(shù)05基本原理全息技術(shù)原理

計算機生成干涉圖樣，替代傳統(tǒng)全息圖物體光波紀錄的干涉過程，實現(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互動投影1、全息投影通過3D全息影像技術(shù)，在舞臺上展現(xiàn)花果山多彩壯觀的奇景，有“美猴王”的招牌動作大耍金箍棒，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，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年公告牌音樂獎的頒獎儀式，就曾用這種技術(shù)“復活”了過世的天王邁克爾·杰克遜2010年初音未來演唱會（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，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、舞臺節(jié)目、互動演出、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全息影柜將幻影成像系統(tǒng)配合專業(yè)的燈光設計，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幻影舞臺幻影舞臺原理示意圖舞臺幻影成像技術(shù)以寬銀幕的環(huán)境、場景模型和燈光的變換為背景，使用投影機播放特殊的3D全息視頻，經(jīng)由透明全息半透膜的光學反射，將活動人像疊加進場景之中，構(gòu)成了動靜結(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。2.1幻影舞臺舞臺在布置反射膜時候的施工圖舞臺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的感光涂層，使膜在保持較高的透過率95%以上的同時也具有高的反射率（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空間中呈現(xiàn)，做成以假亂真的效果，帶給人們視覺上強烈的沖擊。主要應用于購物中心的高端精致商店展示、或者作為裝潢設計風格的體現(xiàn)、房地產(chǎn)行業(yè)應用展示、甚至發(fā)布會中作為布置的亮點運用。目錄catalogue#1全息投影#4高清投影膜#3互動投影#2幻影成像3、互動投影互動投影采取動作捕捉的技術(shù)，適合各種設備，例如LED大屏幕，等離子、數(shù)字視頻墻等，將參與者的動作轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)與虛擬影像互動?；油队皯妙I域；商城、專賣店、大賣場等消費場所；酒吧、迪廳、KTV等娛樂場所；展覽會、展品推介會、大型慶典等活動現(xiàn)場；博物館、科技館、圖書館等展館。交互傳感吸引人流：新奇的互動效果必然會吸引和引導人流的參觀，同時好的設計和藝術(shù)效果為博物館增加互動氣氛。導引方向：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。

互動投影優(yōu)點：非接觸式的交流：更加人性化，同時減少了因人流接觸而產(chǎn)生細菌傳染。經(jīng)濟效益：新媒體藝術(shù)可以做成實時互動廣告的形式，讓游客與宣傳內(nèi)容互動，增加了博物館的知名度，加深了游客對博物館的印象，博物館得到宣傳的同時娛樂了觀眾，一舉三得。3.1地面互動地面互動投影系統(tǒng)是參與者和投射在地面上的影像的真實互動，該系統(tǒng)由感應器、應用服務器和地面顯示及互動軟件四部分組成。多媒體互動投影系統(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、舞臺、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)無法實現(xiàn)的場所。3.2體感互動體感互動系統(tǒng)實際上是一種3D體感攝影機，比一般的攝像頭更為智能。首先，它能夠發(fā)射紅外線，從而對整個房間進行立體定位，攝像頭則可以借助紅外線來識別人體的運動。除此之外，動作感應器能追蹤你全身的動作，并且會根據(jù)數(shù)據(jù)建立你的數(shù)位骨架，它可以對人體的20個部位進行實時追蹤，該設備最多可以同時對兩個玩家進行實時追蹤。體感互體感互動系統(tǒng)利用即時動態(tài)捕捉、影像辨識、麥克風輸入、語音辨識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，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、多角度直接觀看影像的劃時代專利技術(shù)投影膜。主要應用于虛擬迎賓，商場裝飾等。THANKS第三章虛擬現(xiàn)實關鍵技術(shù)

知識目標如何實現(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)實人機交互技術(shù)，包括交互設備、交互技術(shù)和用戶體驗設計原則。熟悉立體顯示技術(shù)，了解不同類型的立體顯示設備和其工作原理。熟悉三維虛擬聲音的實現(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)三維虛擬聲音的實現(xiàn)技術(shù)人機自然交互技術(shù)虛擬現(xiàn)實技術(shù)在各領域的應用立體顯示技術(shù)實時碰撞檢測技術(shù)55實時碰撞檢測技術(shù)實時碰撞檢測技術(shù)碰撞檢測的重要性碰撞檢測是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的核心組成部分，它確保虛擬世界的真實性和可信度。避免穿透現(xiàn)象的發(fā)生通過實時的碰撞檢測，可以及時檢測到物體間的相互作用，避免出現(xiàn)人穿墻而過等不真實情況。保證游戲效果符合物理規(guī)律碰撞檢測在游戲中起到關鍵作用，確保物體的運動和交互符合地心引力、摩擦力等客觀世界的物理規(guī)律。碰撞檢測算法從空間域的角度來劃分：主要分為基于圖象空間和基于物體空間的兩類，它們利用不同的方法進行相交分析，確保物體間的正確碰撞檢測。碰撞檢測算法的分類在虛擬仿真系統(tǒng)中，實時碰撞檢測技術(shù)能夠準確檢測物體間的碰撞，并及時作出反應，保證虛擬場景的真實性?；趫D象空間的算法3圖像空間算法優(yōu)缺點

圖像空間算法計算速度快，但受限于二維投影，可能無法準確檢測三維物體間的碰撞。21圖像空間算法原理

圖像空間算法通過將物體投影到二維平面，結(jié)合深度信息進行相交分析，實現(xiàn)碰撞檢測。圖像空間算法應用案例

圖像空間算法廣泛應用于虛擬現(xiàn)實、游戲等領域，確保物體間碰撞的真實性和場景輸出的及時更新?；谖矬w空間的算法物體空間碰撞檢測算法概述

物體空間碰撞檢測算法利用物體的三維幾何特性進行相交計算，實現(xiàn)虛擬世界中物體間的實時碰撞檢測?；谖矬w空間的碰撞檢測算法分類

物體空間碰撞檢測算法可分為邊界盒、球體和凸包等方法，根據(jù)物體的形狀和特性選擇合適的算法進行碰撞檢測。物體空間碰撞檢測算法的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)

物體空間碰撞檢測算法能夠更準確地模擬物體間的碰撞行為，但計算復雜度較高，需要優(yōu)化算法以提高性能。區(qū)別碰撞檢測算法分為基于圖象空間和基于物體空間的兩大類，前者利用二維投影圖像和深度信息進行相交分析，后者則利用三維幾何特性進行求交計算。THANKS第四章虛擬現(xiàn)實技術(shù)在各領域的應用

知識目標如何實現(xiàn)？數(shù)據(jù)賦能！賣家賣的開心顧客買的滿意掌握虛擬現(xiàn)實技術(shù)在不同領域的應用，包括游戲、娛樂、醫(yī)療、建筑等領域。掌握虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育領域中的應用方式和案例。熟悉虛擬現(xiàn)實技術(shù)在各個領域中的主要應用方向，包括虛擬訓練、可視化設計、虛擬會議等。目錄CONTENTS虛擬現(xiàn)實在旅游行業(yè)的應用虛擬現(xiàn)實在房地產(chǎn)領域的應用虛擬現(xiàn)實在游戲、影音媒體領域、購物上的應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在各領域的應用虛擬現(xiàn)實在醫(yī)療健康領域的應用目錄CONTENTS虛擬現(xiàn)實在制造領域的應用虛擬現(xiàn)實在能源仿真領域的應用虛擬現(xiàn)實在文物保護、城市規(guī)劃領域的應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在各領域的應用虛擬現(xiàn)實在教育領域的應用虛擬現(xiàn)實在軍事、安全防護領域的應用7658901虛擬現(xiàn)實在醫(yī)療健康領域的應用虛擬人體功能康復醫(yī)學應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在康復醫(yī)學上的應用廣泛，可用于監(jiān)測殘疾程度和檢查康復狀況。虛擬手術(shù)模擬利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行手術(shù)模擬，提高手術(shù)安全性和成功率。虛擬人體解剖圖通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，醫(yī)生可以更直觀地了解人體的構(gòu)造和功能。02虛擬現(xiàn)實在旅游行業(yè)的應用展示場景空間展示虛擬旅游場景

利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，將遠離的景點呈現(xiàn)在眼前，讓觀眾仿佛身臨其境。提供互動式觀看體驗

觀眾可以根據(jù)自己的意愿進行互動式的觀看瀏覽，增加參與感和沉浸感。節(jié)約成本與空間

通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)展示旅游場景，無需實際前往現(xiàn)場，既節(jié)約了成本又節(jié)省了空間。03虛擬現(xiàn)實在房地產(chǎn)領域的應用裝配式建筑運用虛擬現(xiàn)實在裝配式建筑中的應用通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，將建筑裝配過程建模設置還原現(xiàn)實裝配場景，運用VR設備在系統(tǒng)中虛擬操作建筑裝配全部過程。虛擬現(xiàn)實提高裝配式建筑效率利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行裝配式建筑的操作，可以節(jié)約空間，減少裝配成本，極大地提高了裝配式建筑的效率。虛擬現(xiàn)實在裝配式建筑設計中的運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在裝配式建筑設計中廣泛應用，可以幫助設計師更好地規(guī)劃和設計裝配式建筑，提高設計的科學性和合理性。04虛擬現(xiàn)實在游戲、影音媒體領域、購物上的應用三維游戲應用三維游戲的發(fā)展與影響

三維游戲作為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的重要應用方向，為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展做出巨大貢獻。三維游戲的互動體驗

三維游戲通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，使玩家能夠身臨其境地參與游戲，享受沉浸式的游戲體驗。三維游戲的應用領域

三維游戲不僅在娛樂領域廣泛應用，還在教育、醫(yī)療等領域發(fā)揮重要作用，推動虛擬現(xiàn)實技術(shù)的多領域應用。VR購物應用01VR購物環(huán)境的特點

VR購物利用計算機圖形系統(tǒng)和輔助傳感器，生成可交互的三維購物環(huán)境。VR購物的優(yōu)勢

通過VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立無邊界、高精度視覺質(zhì)量的虛擬現(xiàn)實商場，使消費者在一個更立體、更動態(tài)的虛擬現(xiàn)實環(huán)境中身臨其境地瀏覽商品。VR購物在品牌推廣中的應用

VR購物不僅能讓消費者對商品產(chǎn)生感情上的聯(lián)系，達到商品銷售與品牌好感的目的，也是展銷宣傳的有效手段之一。020305虛擬現(xiàn)實在教育領域的應用科研方面應用科研模擬的革新我國高校在許多領域利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行課題研究，如北京航空航天大學的分布式飛行模擬等。高校課題研究的應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)為科學研究開辟了新的途徑，使得一些受客觀條件限制的研究得以順利進行。虛擬實驗室的實現(xiàn)通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以創(chuàng)建交互式學習環(huán)境，如虛擬實驗室，提高操作的安全性和教學的樂趣。06虛擬現(xiàn)實在制造領域的應用汽車制造應用01虛擬現(xiàn)實在汽車設計中的應用

通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，設計師可以在虛擬環(huán)境中進行汽車設計，提高設計效率和準確性。虛擬現(xiàn)實在汽車裝配過程中的應用

利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，工人可以在虛擬環(huán)境中進行汽車裝配操作的模擬，提高裝配質(zhì)量和安全性。虛擬現(xiàn)實在汽車測試與評估中的應用

通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以對汽車進行各種測試和評估，提前發(fā)現(xiàn)潛在問題，優(yōu)化產(chǎn)品設計和性能。0203船舶制造應用利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對船舶的船體、管系、電氣等各專業(yè)進行分段裝配、預舾裝、總組等過程進行模擬，實現(xiàn)在設計階段預測和評估產(chǎn)品的質(zhì)量、性能指標和工藝可行性。船舶設計模擬通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)在虛擬試驗系統(tǒng)中進行船舶制造過程中的模擬試驗，及時發(fā)現(xiàn)和糾正設計中的缺陷和問題，優(yōu)化產(chǎn)品設計及工藝，提高船舶產(chǎn)品的建造質(zhì)量。虛擬試驗與優(yōu)化利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對船舶的運行維護過程進行模擬，包括卸油站、油庫、航加站一體化信息管理及安全應急演練，提高船舶運維的效率和安全性。虛擬現(xiàn)實在船舶運維中的應用飛機制造應用飛機制造中的虛擬現(xiàn)實應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在飛機制造過程中的應用，包括設計、裝配和試驗等環(huán)節(jié)。飛機安全應急演練通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行飛機安全應急演練，提升飛行員應對緊急情況的能力。機場環(huán)境模擬與運維利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對機場環(huán)境進行模擬，提高機場運維效率和安全性。07虛擬現(xiàn)實在能源仿真領域的應用石油仿真水利工程仿真應用電力系統(tǒng)仿真虛擬現(xiàn)實在文物保護、城市規(guī)劃領域的應用虛擬現(xiàn)實在文物保護、城市規(guī)劃領域的應用虛擬現(xiàn)實在文物保護中的應用將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用于文物保護與城市規(guī)劃中，可以實現(xiàn)歷史與現(xiàn)代的融合，提升城市文化內(nèi)涵。虛擬現(xiàn)實在城市規(guī)劃領域的應用虛擬現(xiàn)實在文物保護與城市規(guī)劃的結(jié)合通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以對古建筑進行復原和修復，提高文物保護的效率和質(zhì)量。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以模擬城市交通、環(huán)境等場景，為城市規(guī)劃提供更直觀的參考依據(jù)。09虛擬現(xiàn)實在軍事、安全防護領域的應用虛擬現(xiàn)實在軍事、安全防護領域的應用虛擬現(xiàn)實在軍事領域的應用

通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬戰(zhàn)場環(huán)境，提高軍事訓練效果和戰(zhàn)術(shù)制定能力。虛擬現(xiàn)實在安全防護領域的應用

利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行危險情況模擬和安全教育，提升應急響應能力和安全意識。虛擬現(xiàn)實在事故重現(xiàn)與分析中的應用

通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)重現(xiàn)事故現(xiàn)場，分析事故原因，為改進安全措施提供參考依據(jù)。123THANKS第5章增強現(xiàn)實認知知識目標：掌握增強現(xiàn)實的定義，了解其與虛擬現(xiàn)實的區(qū)別和聯(lián)系。掌握增強現(xiàn)實的關鍵技術(shù)，包括觸覺增強技術(shù)、視覺增強技術(shù)、聲音增強技術(shù)等。掌握增強現(xiàn)實的設備，頭戴式設備、手持式設備、智能眼鏡、智能手機等。熟悉增強現(xiàn)實的應用方向，包括教育、游戲、建筑、醫(yī)療等領域。什么是增強現(xiàn)實01增強現(xiàn)實關鍵技術(shù)02增強現(xiàn)實設備03目錄頁增強現(xiàn)實的未來發(fā)展和前景04增強現(xiàn)實的應用05增強現(xiàn)實（AugmentedReality，簡稱AR）是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度并加上相應圖像的技術(shù)。將虛擬的信息應用到真實世界，真實的環(huán)境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在。定義增強現(xiàn)實的特點包括：與現(xiàn)實世界的實時互動、將虛擬信息疊加到真實環(huán)境中、提供豐富的視覺和聽覺體驗、可以通過各種設備進行實現(xiàn)，如智能手機、AR眼鏡等。特點什么是增強現(xiàn)實視覺增強是指通過增強現(xiàn)實技術(shù)，將虛擬的圖像、文字或者視頻等信息疊加到真實的場景中，以提供更豐富、更生動的視覺體驗。視覺增強投影式增強現(xiàn)實是一種將虛擬的內(nèi)容投射到真實物體上的技術(shù)，通過投影設備將圖像或者文字等信息直接顯示在物