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《虛擬現(xiàn)實(shí)vr與現(xiàn)實(shí)ar技術(shù)的火熱發(fā)展》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、虛擬現(xiàn)實(shí)VR與現(xiàn)實(shí)AR技術(shù)的火熱發(fā)展摘要:信息化的時(shí)代已經(jīng)到來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展,科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步,人們開(kāi)始對(duì)新的領(lǐng)域進(jìn)一步的探索,虛擬現(xiàn)實(shí)VR在近年來(lái)發(fā)展火熱,開(kāi)始豐富人們的生活、提高人們的生活質(zhì)量,對(duì)人們的生活產(chǎn)生了重要影響。研究VR技術(shù)不僅僅可以滿足人們對(duì)新的領(lǐng)域的探索,而且能夠達(dá)到促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步發(fā)展的目的。VR步入人們的生活從此不用出門就可以享受現(xiàn)實(shí)中的由人工塑造的虛擬世界,身臨其中。中國(guó)1/vie 關(guān)鍵詞:VR;AR;應(yīng)用前景 1虛擬現(xiàn)實(shí)VR概述 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VirtualReality,VR)是20世紀(jì)90年代初崛起的一種實(shí)用技術(shù)。VR技
2、術(shù)指借助計(jì)算機(jī)以及最新傳感器技術(shù)創(chuàng)造的一種嶄新的人機(jī)交互手段,其核心是建模與仿真。它是一種能夠讓現(xiàn)實(shí)中的人在計(jì)算機(jī)所創(chuàng)造的虛擬信息世界中體驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)世界同樣的事和物。它具有多感知性、沉浸性、交互性和構(gòu)想性的基本特征。這種虛擬技術(shù)集合了計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)、現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)等的多種科學(xué)技術(shù)。它能夠模擬出人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等的感官功能。使人們?cè)谟?jì)算機(jī)所創(chuàng)造的虛擬世界中通過(guò)語(yǔ)言、動(dòng)作等方式進(jìn)行實(shí)時(shí)交流,可以說(shuō)這種技術(shù)的發(fā)展前景是非常廣闊的,無(wú)論是生活上還是軍事上都有非常廣泛的發(fā)展前景。 2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征以及涉及的相關(guān)技術(shù) 2.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征 ?。?/p>
3、1)多感知性的特征,是指視、力、觸、運(yùn)動(dòng)、味、嗅等感知系統(tǒng),從人類理想的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展來(lái)說(shuō),是希望能夠完全的模擬出現(xiàn)實(shí)中所有的感知,如在VR營(yíng)造的環(huán)境中聞到各種味道、能夠有觸碰里面事物的感覺(jué)等,如同人在現(xiàn)實(shí)中一樣,但因目前的技術(shù)掌握和傳感技?g的限制,僅僅只能模擬出一部分?! 。?)沉浸性又稱浸沒(méi)感或臨場(chǎng)感、存在感等,具體是指人以第一人稱存在于虛擬世界中的真實(shí)體驗(yàn)。當(dāng)然,以目前技術(shù)還沒(méi)有達(dá)到最理想的程度?! 。?)交互性就是指人在虛擬世界中,能夠像在現(xiàn)實(shí)世界中一樣,可以通過(guò)對(duì)一些物體的抓取、使用等動(dòng)作,感覺(jué)到所觸碰的物體的重量、形狀、色澤等一些人與物體之間
4、的互動(dòng)信息?! 。?)構(gòu)想性,即將所想的物件、所做的事情在虛擬世界里面呈現(xiàn)出來(lái),這樣做能達(dá)到什么樣的效果,那樣做又能達(dá)到什么樣的效果,甚至還可以把在現(xiàn)實(shí)世界不可能存在的事和物都可以在虛擬世界中構(gòu)想出來(lái)?! ?.2VR技術(shù)中涉及的相關(guān)技術(shù)-軟件 ?。?)立體視覺(jué)現(xiàn)實(shí)技術(shù):人通過(guò)視覺(jué)所獲取到的信息是人本身所有感覺(jué)中最多的一種感官,所以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中立體顯示技術(shù)占有不可或缺的重要地位。 ?。?)環(huán)境構(gòu)建技術(shù):在虛擬世界中,構(gòu)件環(huán)境是一個(gè)重要的環(huán)節(jié),要營(yíng)造一個(gè)區(qū)域的環(huán)境,首先就要?jiǎng)?chuàng)造環(huán)境或建筑模塊,然后在這個(gè)基礎(chǔ)上再進(jìn)行實(shí)時(shí)描繪、立體顯示,從而形成一個(gè)虛擬的區(qū)域環(huán)境。
5、 (3)真實(shí)感實(shí)時(shí)描繪技術(shù):要在虛擬世界中實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)實(shí)世界相同的事物,僅靠立體顯示技術(shù)還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,虛擬世界中必須存在真實(shí)感和實(shí)時(shí)感,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是實(shí)現(xiàn)一個(gè)物體的重量、質(zhì)量、色澤、相對(duì)位置、遮擋關(guān)系等的技術(shù)?! 。?)虛擬世界聲音的實(shí)現(xiàn)技術(shù):在虛擬世界中雖然視覺(jué)是獲取信息的重要途徑之一,除了視覺(jué)還有很多感官系統(tǒng)可以獲取到周圍的信息。如聽(tīng)覺(jué),這種技術(shù)就是在虛擬世界中實(shí)現(xiàn)聲音,這樣人在虛擬世界里不僅能夠看得到也能聽(tīng)得到。 2.3VR技術(shù)涉及的相關(guān)技術(shù)-硬件 ?。?)輸入設(shè)備。與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相關(guān)的硬件輸入設(shè)備分成兩大類:一是基于自然的交互設(shè)備,用于虛擬世界的信息輸
6、入;另一種是三維定位跟蹤設(shè)備,主要用于輸入設(shè)備在虛擬世界中的位置進(jìn)行判定,并輸送到虛擬世界當(dāng)中?! √摂M世界與人實(shí)現(xiàn)自然交互的形式有很多,比如有數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣服、三維控制器、三維掃描儀等?! ?shù)據(jù)手套是一種多模式的虛擬現(xiàn)實(shí)硬件,通過(guò)軟件編程,可進(jìn)行虛擬場(chǎng)景中物體的抓取、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作,也可以利用它的多模式性,用作一種控制場(chǎng)景漫游的工具。數(shù)據(jù)手套的出現(xiàn),為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供了一種全新的交互手段,目前的產(chǎn)品已經(jīng)能夠檢測(cè)出手指的彎曲度,并利用磁定位傳感器來(lái)精確地定位出手在三維空間中的位置。這種結(jié)合手指彎曲度測(cè)試和空間定位測(cè)試的數(shù)據(jù)手套被稱為“真實(shí)手套”,可以為用戶
7、提供一種非常真實(shí)自然的三維交互手段?! ?shù)據(jù)衣是為了讓VR系統(tǒng)識(shí)別全身運(yùn)動(dòng)而設(shè)計(jì)的輸入裝置。數(shù)據(jù)衣對(duì)人體大約50多個(gè)不同的關(guān)節(jié)進(jìn)行測(cè)量,包括膝蓋、手臂、軀干和腳。通過(guò)光電轉(zhuǎn)換、身體的運(yùn)動(dòng)信息被計(jì)算機(jī)識(shí)別。通過(guò)BOOM顯示器和數(shù)據(jù)手套與虛擬現(xiàn)實(shí)交互數(shù)據(jù)衣?! 。?)輸出設(shè)備。人在虛擬世界中要體現(xiàn)沉浸的感覺(jué),就必須實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的多種感受,如視、聽(tīng)、觸、力、嗅、味等感官感覺(jué),只不過(guò)以目前的虛擬技術(shù)只實(shí)現(xiàn)了視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)罷了?! 。?)VR構(gòu)成設(shè)備。虛擬現(xiàn)實(shí)世界的構(gòu)成,主要的設(shè)備就是計(jì)算機(jī)本身了,虛擬世界的所有景象都是靠一個(gè)個(gè)模型造成的,而這些模型則是由計(jì)算機(jī)制作
8、出來(lái)的。一般計(jì)算機(jī)被劃分成四個(gè)部分:第