信息技術(shù)導(dǎo)論-數(shù)字媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)

數(shù)字媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)11.1數(shù)字媒體11.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)本章內(nèi)容11.2虛擬現(xiàn)實(shí)掌握媒體、數(shù)字媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的概念熟悉虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用理解虛擬現(xiàn)實(shí)的特征和關(guān)鍵技術(shù)教學(xué)目標(biāo)理解增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的特征和關(guān)鍵技術(shù)11.1數(shù)字媒體11.1數(shù)字媒體

第11章

11.1.1媒體媒體（也稱為媒介、媒質(zhì)）是指信息的載體，如文字、聲音、圖形、圖像、視頻等；或者傳輸和控制信息的材料和工具，如磁帶、光盤和各種存儲卡等；有時(shí)候也指控制信息傳播的媒體機(jī)構(gòu)，如新聞、廣播、電視運(yùn)營機(jī)構(gòu)等。11.1數(shù)字媒體

第11章

11.1.2媒體的分類按照信息載體出現(xiàn)的順序來分類，媒體主要包括：傳統(tǒng)媒體：報(bào)紙、雜志、廣播、電影、電視新媒體：互聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)絡(luò)11.1數(shù)字媒體

第11章

11.1.2媒體的分類根據(jù)ITU（國際電信聯(lián)盟）將媒體劃分為如下五類：①感覺媒體：是指能夠直接作用于人的感覺器官，使人產(chǎn)生直接感覺的媒體，如語言、音樂、各種圖像、圖形、動畫、文本等。②表示媒體：是指為了傳輸感覺媒體而人為研究出來的媒體，借助于此種媒體，能有效地存儲感覺媒體或?qū)⒏杏X媒體從一個(gè)地方傳送到另一個(gè)地方，如語言編碼、電報(bào)碼、條形碼等。11.1數(shù)字媒體

第11章

11.1.2媒體的分類③表現(xiàn)媒體：是指用于通信中使電信號和感覺媒體之間產(chǎn)生轉(zhuǎn)換用的媒體，如輸入、輸出設(shè)備，包括鍵盤、鼠標(biāo)器、顯示器、打印機(jī)等。④存儲媒體：是指用于存放表示媒體的媒體，如紙張、磁帶、磁盤、光盤等。⑤傳輸媒體：是指用于傳輸某種媒體的物理媒體，如雙絞線、電纜、光纖等。11.1數(shù)字媒體

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11.1.3自媒體2003年，肖恩·鮑曼（ShayneBowman）和克里斯·威利斯（ChrisWillis）明確提出了“WeMedia”（自媒體）這一概念自媒體是普通大眾經(jīng)由數(shù)字科技強(qiáng)化、與全球知識體系相連之后，一種開始理解普通大眾如何提供與分享他們自身的事實(shí)、新聞的途徑。簡單說來，自媒體就是指普通大眾通過網(wǎng)絡(luò)等途徑向外發(fā)布他們本身的事實(shí)和新聞的傳播方式。11.1數(shù)字媒體

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11.1.3自媒體受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動、平臺監(jiān)管不嚴(yán)、治理手段匱乏等影響，自媒體亂象不斷，且逐步呈現(xiàn)運(yùn)營管理機(jī)構(gòu)化、內(nèi)容創(chuàng)作組織化的特點(diǎn)，各種網(wǎng)絡(luò)謠言猶如病毒，不斷變異，其手段與危害都在升級。針對網(wǎng)絡(luò)謠言，要保持清醒頭腦，不要被不良媒體帶節(jié)奏。我們自己也要做到“不信謠，不傳謠”。如2022“唐山打人事件”，光微博就禁言上萬違規(guī)賬號!11.1數(shù)字媒體

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11.1.4媒體的特點(diǎn)（1）內(nèi)容豐富，內(nèi)容形式多樣。（2）傳播速度快。（3）傳播范圍廣。（4）受眾參與感強(qiáng)，互動性強(qiáng)。（5）信息保存長久和信息量大。（6）經(jīng)濟(jì)效益高。（7）互聯(lián)網(wǎng)媒體綜合了各種相關(guān)學(xué)科。11.1數(shù)字媒體

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11.1.5數(shù)字媒體的概念和發(fā)展數(shù)字媒體（DigitalMedia），即根據(jù)文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)數(shù)字內(nèi)容項(xiàng)目的創(chuàng)意策劃，以數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖像圖形等技術(shù)為支撐，主要研究圖、文、音、像等數(shù)字媒體的捕獲、處理、存儲、傳播、運(yùn)營、管理、再現(xiàn)等各個(gè)環(huán)節(jié)相關(guān)的技術(shù)，使抽象的信息或創(chuàng)意變成可感知、可管理和可交互的數(shù)字內(nèi)容作品。11.1數(shù)字媒體

第11章

11.1.5數(shù)字媒體的概念和發(fā)展數(shù)字媒體行業(yè)作為一個(gè)大的新興的前景行業(yè)已經(jīng)給社會提出了新的要求。“文化為體，科技為媒”是數(shù)字媒體的精髓。數(shù)字媒體在世界各地得到了高度重視，各主要國家和地區(qū)紛紛制訂了支持?jǐn)?shù)字媒體發(fā)展的相關(guān)政策和發(fā)展規(guī)劃。“十五”期間，國家率先支持了網(wǎng)絡(luò)游戲引擎、協(xié)同式動畫制作、三維運(yùn)動捕捉、人機(jī)交互等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)以及動漫網(wǎng)游公共服務(wù)平臺的建設(shè)11.2虛擬現(xiàn)實(shí)計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.1虛擬現(xiàn)實(shí)的概念虛擬現(xiàn)實(shí)（VR，VirtualReality）又稱虛擬環(huán)境、靈境或人工環(huán)境，是指利用計(jì)算機(jī)生成一種可對參與者直接施加視覺、聽覺和觸覺感受，并允許其交互地觀察和操作的虛擬世界的技術(shù)。計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.1虛擬現(xiàn)實(shí)的概念虛擬現(xiàn)實(shí)起源于1965年伊凡·蘇澤蘭特（Ivansutherland）發(fā)表的題為《終極的顯示》（TheUltimateDisplay）的論文。論文中提出，人們可以把顯示屏當(dāng)作“一個(gè)通過它觀看虛擬世界的窗口”，以此開創(chuàng)了研究虛擬現(xiàn)實(shí)的先河。1968年Ivansutherland研究成功頭盔顯示裝置和頭部及手部跟蹤器。由于技術(shù)上的原因，20世紀(jì)80年代以前，VR技術(shù)發(fā)展緩慢，直到80年代后期信息處理技術(shù)的飛速發(fā)展促進(jìn)了VR技術(shù)的進(jìn)步。90年代初國際上出現(xiàn)了VR技術(shù)的熱潮，VR技術(shù)開始成為獨(dú)立研究開發(fā)的領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.1虛擬現(xiàn)實(shí)的概念在我國，早在90年代初期就有一批科學(xué)家在研究虛擬現(xiàn)實(shí)。1990年，兩彈元勛錢學(xué)森已給VR起名為“靈境”，還寫信解釋說此譯名“中國味特濃”。計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.1虛擬現(xiàn)實(shí)的概念VR系統(tǒng)的基本特征是三個(gè)“I”：沉浸（Immersion）、交互（Interaction）和想象（Imagination），強(qiáng)調(diào)人在VR系統(tǒng)中的主導(dǎo)作用，使信息處理系統(tǒng)適合人的需要，并與人的感官感覺相一致。計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.1虛擬現(xiàn)實(shí)的概念在VR中，人不再只是被動地通過鍵盤﹑鼠標(biāo)等設(shè)備簡單地和虛擬環(huán)境做交互，而是能夠主動地沉浸到虛擬環(huán)境中去，利用多維化的傳感設(shè)備，以更自然的方式和更便捷的操作方式將行為和狀態(tài)，甚至表情，反饋給計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)做出交互，從而使用戶沉浸其中，使參與者有更“真實(shí)”的體驗(yàn)。計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.1虛擬現(xiàn)實(shí)的概念虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)按其功能大體可分為四類：1.桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)也稱窗口中的VR。它可以通過桌上型機(jī)實(shí)現(xiàn)，所以成本較低，功能也最簡單，主要用于CAD、CAM、建筑設(shè)計(jì)、桌面游戲等領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.1虛擬現(xiàn)實(shí)的概念虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)按其功能大體可分為四類：2.沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)如各種用途的體驗(yàn)器，使人有身臨其境的感覺，各種培訓(xùn)、演示以及高級游戲等用途均可用這種系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.1虛擬現(xiàn)實(shí)的概念虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)按其功能大體可分為四類：3.分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)它在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，充分利用分布于各地的資源，協(xié)同開發(fā)各種虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。它通常是沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的發(fā)展，也就是把分布于不同地方的沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，通過互聯(lián)網(wǎng)連接起來，共同實(shí)現(xiàn)某種用途。計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.1虛擬現(xiàn)實(shí)的概念虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)按其功能大體可分為四類：4.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)又稱混合現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)它把真實(shí)環(huán)境和虛擬環(huán)境結(jié)合起來，既可減少構(gòu)成復(fù)雜真實(shí)環(huán)境的開銷（虛擬環(huán)境取代部分真實(shí)環(huán)境），又可對實(shí)際物體進(jìn)行操作（真實(shí)環(huán)境取代部分虛擬環(huán)境），達(dá)到了亦真亦幻的境界，是今后發(fā)展的方向。計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.2虛擬現(xiàn)實(shí)的特征從本質(zhì)上說，虛擬現(xiàn)實(shí)就是一種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)用戶接口，它通過給用戶提供視、聽等直觀而又自然的實(shí)時(shí)感知，最大限度地方便用戶操作，從而減輕用戶的負(fù)擔(dān)，提高整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要具有以下四個(gè)重要特征。1.多感知性多感知性指虛擬現(xiàn)實(shí)除了具有視覺感知外，還包括聽覺感知等。計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.2虛擬現(xiàn)實(shí)的特征2.沉浸感沉浸感是指用戶感受作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實(shí)程度。理想的模擬環(huán)境應(yīng)該達(dá)到使用戶難辨真假的程度。3.交互性交互性是指用戶對虛擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度（包括實(shí)時(shí)性）。計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.2虛擬現(xiàn)實(shí)的特征4.自主性是指虛擬環(huán)境中物體依據(jù)物理定律進(jìn)行動作的程度。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要由動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、實(shí)時(shí)三維圖形生成技術(shù)、立體顯示、傳感器技術(shù)、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具和系統(tǒng)集成技術(shù)等方面組成。其中動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)的目的是根據(jù)應(yīng)用的需要獲取實(shí)際環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并利用獲取的三維數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型；實(shí)時(shí)三維圖形生成技術(shù)的關(guān)鍵是如何實(shí)現(xiàn)“實(shí)時(shí)”生成；立體顯示和傳感器技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)中實(shí)施交互能力的關(guān)鍵。計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.3虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：1.動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)虛擬環(huán)境的建立是VR系統(tǒng)的核心內(nèi)容，目的就是獲取實(shí)際環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)應(yīng)用的需要建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。2.實(shí)時(shí)三維圖形生成技術(shù)三維圖形的生成技術(shù)已經(jīng)較為成熟，那么關(guān)鍵就是“實(shí)時(shí)”生成。為保證實(shí)時(shí)，至少保證圖形的刷新頻率不低于15幀/秒，最好高于30幀/秒。計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.3虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)3.立體顯示和傳感器技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)的交互能力依賴于立體顯示和傳感器技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的設(shè)備不能滿足需要，力學(xué)和觸覺傳感裝置的研究也有待進(jìn)一步深入，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的跟蹤精度和跟蹤范圍也有待提高。4.應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的關(guān)鍵是尋找合適的場合和對象，選擇適當(dāng)?shù)膽?yīng)用對象可以大幅度提高生產(chǎn)效率，減輕勞動強(qiáng)度，提高產(chǎn)品質(zhì)量。想要達(dá)到這一目的，則需要研究虛擬現(xiàn)實(shí)的開發(fā)工具。計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.3虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)5.系統(tǒng)集成技術(shù)由于VR系統(tǒng)中包括大量的感知信息和模型，因此系統(tǒng)集成技術(shù)起著至關(guān)重要的作用，集成技術(shù)包括信息的同步技術(shù)、模型的標(biāo)定技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)據(jù)管理模型、識別與合成技術(shù)等。計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.4虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用由于能夠再現(xiàn)真實(shí)的環(huán)境，并且人們可以介入其中參與交互，使得虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以在許多方面得到廣泛應(yīng)用。1.教育領(lǐng)域虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能將三維空間的事物清楚的表達(dá)出來，能使學(xué)習(xí)者直接、自然地與虛擬環(huán)境中的各種對象進(jìn)行交互作用。并通過多種形式參與到事件的發(fā)展變化過程中去，從而獲得最大的控制和操作整個(gè)環(huán)境的自由度。這種呈現(xiàn)多維信息的虛擬學(xué)習(xí)和培訓(xùn)環(huán)境，將為學(xué)習(xí)者掌握一門新知識、新技能提供最直觀、最有效的方式。計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.4虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用2.軍事領(lǐng)域在軍事上，虛擬現(xiàn)實(shí)的最新成果往往被率先應(yīng)用于航天和軍事訓(xùn)練，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以模擬新式武器裝備如飛機(jī)的操縱和訓(xùn)練，以取代危險(xiǎn)的實(shí)際操作。利用虛擬現(xiàn)實(shí)仿真實(shí)際環(huán)境，可以在虛擬的或者仿真的環(huán)境中進(jìn)行大規(guī)模的軍事演習(xí)的模擬。計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.4虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用3.工業(yè)領(lǐng)域虛擬現(xiàn)實(shí)已大量應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。對汽車工業(yè)而言，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)既是一個(gè)最新的技術(shù)開發(fā)方法，更是一個(gè)復(fù)雜的仿真工具，它旨在建立一種人工環(huán)境，人們可以在這種環(huán)境中以一種自然的方式從事駕駛、操作和設(shè)計(jì)等實(shí)時(shí)活動。并且虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也可以廣泛用于汽車設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)和培訓(xùn)等方面。計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.4虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用4.藝術(shù)與娛樂由于娛樂方面對虛擬現(xiàn)實(shí)的要求不是太高，近幾年來VR在該方面發(fā)展最為迅速。作為顯示信息的載體，VR在未來藝術(shù)領(lǐng)域方面所具有的潛在應(yīng)用能力也不可低估。VR所具有的臨場參與感與交互能力可以將靜態(tài)的藝術(shù)（比如油畫、雕刻等）轉(zhuǎn)化為動態(tài)的，可以使欣賞者更好的欣賞藝術(shù)。計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.4虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用5.醫(yī)療在醫(yī)學(xué)教育和培訓(xùn)方面，醫(yī)生見習(xí)和實(shí)習(xí)復(fù)雜手術(shù)的機(jī)會是有限的，而在VR系統(tǒng)中卻可以反復(fù)實(shí)踐不同的操作。VR將能對危險(xiǎn)的、不能失誤的、較少或難以提供真實(shí)演練的操作反復(fù)地進(jìn)行十分逼真的練習(xí)。目前，國外很多醫(yī)院和醫(yī)學(xué)院已開始用數(shù)字模型訓(xùn)練外科醫(yī)生。其做法是將X光掃描、超聲波探測、核磁共振等手段獲得的信息綜合起來，建立起非常接近真實(shí)人體和器官的仿真模型。計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.4虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用6.城市仿真由于城市規(guī)劃的關(guān)聯(lián)性和前瞻性要求較高，城市規(guī)劃一直是對全新的可視化技術(shù)需求較為迫切的領(lǐng)域之一。從總體規(guī)劃到城市設(shè)計(jì)，在規(guī)劃的各個(gè)階段，通過對現(xiàn)狀和未來的描繪（身臨其境城市感受、實(shí)時(shí)景觀分析、建筑高度控制、多方案城市空間比較等），為改善生活環(huán)境，以及形成各具特色的城市風(fēng)格提供了強(qiáng)有力的支持。計(jì)算機(jī)分類

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11.2虛擬現(xiàn)實(shí)

11.2.4虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用7.科學(xué)計(jì)算可視化在科學(xué)研究中人們總會遇到大量的隨機(jī)數(shù)據(jù)，為了從中得到有價(jià)值的規(guī)律和結(jié)論，需要對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，而科學(xué)可視化功能就是將大量字母、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成比原始數(shù)據(jù)更容易理解的可視圖像，并允許參與者借助可視虛擬設(shè)備檢查這些“可見”的數(shù)據(jù)。它通常被用于建設(shè)分子結(jié)構(gòu)、地震、地球環(huán)境的各組成成分的數(shù)字模型。11.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)計(jì)算機(jī)分類

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11.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

11.3.1增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的概念增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）是一種實(shí)時(shí)地計(jì)算攝影機(jī)影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像、視頻、3D模型的技術(shù)。其目標(biāo)是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實(shí)世界并進(jìn)行互動，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供的一些信息再加上用戶對現(xiàn)實(shí)社會感知，將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)的世界，并且將計(jì)算機(jī)設(shè)備生成的信息跟現(xiàn)實(shí)真正的場景融合，從而實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)的增強(qiáng)。計(jì)算機(jī)分類

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11.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

11.3.1增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的概念A(yù)R通常是以透過式頭盔顯示系統(tǒng)和注冊（AR系統(tǒng)中用戶觀察點(diǎn)和計(jì)算機(jī)生成的虛擬物體的定位）系統(tǒng)相結(jié)合的形式來實(shí)現(xiàn)的。除了看清楚自己的世界，還可以親身體驗(yàn)別人的世界，這就是AR技術(shù)帶來的沖擊效果之一。隨著隨身電子產(chǎn)品CPU運(yùn)算能力的提升，預(yù)期增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的用途將會越來越廣。計(jì)算機(jī)分類

第11章

11.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

11.3.2增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的特征1.虛實(shí)結(jié)合它可以將顯示器屏幕擴(kuò)展到真實(shí)環(huán)境，使計(jì)算機(jī)窗口與圖標(biāo)疊映于現(xiàn)實(shí)對象，由眼睛凝視或手勢指點(diǎn)進(jìn)行操作；讓三維物體在用戶的全景視野中根據(jù)當(dāng)前任務(wù)或需要交互地改變其形狀和外觀；對于現(xiàn)實(shí)目標(biāo)通過疊加虛擬景象產(chǎn)生類似于X射線透視的增強(qiáng)效果；將地圖信息直接插入現(xiàn)實(shí)景觀以引導(dǎo)駕駛員的行動；通過虛擬窗口調(diào)看室外景象、使墻壁仿佛變得透明。計(jì)算機(jī)分類

第11章

11.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

11.3.2增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的特征2.實(shí)時(shí)交互它使交互從精確的位置擴(kuò)展到整個(gè)環(huán)境，從簡單的人面對屏幕交流發(fā)展到將自己融合于周圍的空間與對象中。用戶可通過交互設(shè)備直接與虛擬物體或虛擬環(huán)境進(jìn)行交互。計(jì)算機(jī)分類

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11.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

11.3.2增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的特征3.在三維尺度空間中增添定位虛擬物體例如，視頻式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，一方面由攝像機(jī)拍攝所得的視頻直接顯示在顯示器中，使用戶看到真實(shí)場景，另一方面由虛擬攝像機(jī)拍攝到的虛擬視頻被送到顯示器，通過虛、實(shí)兩個(gè)攝像機(jī)的全方位對準(zhǔn)，使虛、實(shí)場景融合一體，可在三維空間中自由增添、定位虛擬物體。計(jì)算機(jī)分類

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11.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

11.3.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的工作原理早期AR是移動式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，將圖像、聽覺等感官增強(qiáng)功能實(shí)時(shí)添加到真實(shí)世界的環(huán)境中。這些系統(tǒng)只能看到從一個(gè)視角的圖像，全面圖像的卻不能看見。未來的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)將會看到從不同的視角所看到的圖像。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)要努力實(shí)現(xiàn)的不僅是將圖像實(shí)時(shí)添加到真實(shí)的環(huán)境中，而且還要更改這些圖像以適應(yīng)用戶的頭部及眼睛的轉(zhuǎn)動，以便圖像在用戶視角范圍內(nèi)觀看。計(jì)算機(jī)分類

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11.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

11.3.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的工作原理AR的三大技術(shù)要點(diǎn)是三維注冊（跟蹤注冊技術(shù)）、虛擬現(xiàn)實(shí)融合顯示、人機(jī)交互。首先，通過攝像頭和傳感器將真實(shí)場景進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并傳入處理器對其進(jìn)行分析和重構(gòu)；然后，通過AR頭戴式顯示器或智能移動設(shè)備上的攝像頭、陀螺儀、傳感器等配件實(shí)時(shí)更新用戶在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的空間位置變化數(shù)據(jù)，從而得出虛擬場景和真實(shí)場景的相對位置，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)系的對齊并進(jìn)行虛擬場景與現(xiàn)實(shí)場景的融合計(jì)算；最后，將其合成影像呈現(xiàn)給用戶。計(jì)算機(jī)分類

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11.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

11.3.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的工作原理AR的三大技術(shù)要點(diǎn)是三維注冊（跟蹤注冊技術(shù)）、虛擬現(xiàn)實(shí)融合顯示、人機(jī)交互。用戶可通過AR頭戴式顯示器或智能移動設(shè)備上的交互配件，如話筒、眼動追蹤器、紅外感應(yīng)器、攝像頭、傳感器等設(shè)備采集控制信號，并進(jìn)行相應(yīng)的人機(jī)交互及信息更新，實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的交互操作。其中，三維注冊是AR技術(shù)的核心，即以現(xiàn)實(shí)場景中二維或三維物體為標(biāo)識物，將虛擬信息與現(xiàn)實(shí)場景信息進(jìn)行對位匹配，即虛擬物體的位置、大小、運(yùn)動路徑等與現(xiàn)實(shí)環(huán)境必須完美匹配，達(dá)到虛實(shí)相生的地步。計(jì)算機(jī)分類

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11.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

11.3.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的工作原理AR應(yīng)用因自身技術(shù)的復(fù)雜性使其硬件發(fā)展受到許多限制，盡管其硬件目前的狀況還不盡如人意，但隨著電子和光學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和完善，AR硬件也在快速迭代之中不斷改進(jìn)。AR頭戴式顯示器因佩戴使用時(shí)用戶往往有諸多不適感，因此AR應(yīng)用的主要載體為手持智能移動設(shè)備，如智能手機(jī)、平板電腦。其天然包含了AR所需的各種元素：陀螺儀、攝像頭、加速器、話筒等，以及強(qiáng)大的CPU、GPU。計(jì)算機(jī)分類

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11.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

11.3.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的工作原理目前，主要的AR開發(fā)平臺有蘋果針對iOS系統(tǒng)的ARKit、谷歌針對安卓系統(tǒng)的ARCore、亞馬遜的AmazonSumerian等。這些開發(fā)平臺可為智能手機(jī)、平板電腦、頭戴顯示器、瀏覽器等快速創(chuàng)建VR、AR和3D應(yīng)用內(nèi)容。計(jì)算機(jī)分類

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11.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

11.3.4增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的典型應(yīng)用1.醫(yī)療領(lǐng)域