淺述虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景

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1、專(zhuān)業(yè)技術(shù)資料分享淺述虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一門(mén)新興的邊緣技術(shù)，它的研究?jī)?nèi)容涉及多個(gè)專(zhuān)業(yè)，應(yīng)用空間也十分廣泛，作為3D技術(shù)的一項(xiàng)重要應(yīng)用，其在指控顯示方面也有著重要的發(fā)展應(yīng)用前景，下面就從以下幾個(gè)方面對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行簡(jiǎn)單的概述。首先，從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的定義入手，了解其基本內(nèi)容。虛擬現(xiàn)實(shí)，又譯為臨境，靈境等，從應(yīng)用上看它是一種綜合計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、立體顯示技術(shù)及仿真技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)綜合發(fā)展起來(lái)的計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的最新技術(shù)，也是力學(xué)、數(shù)學(xué)、光學(xué)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)等各種學(xué)科的綜合應(yīng)用。這種計(jì)算機(jī)領(lǐng)域最新技術(shù)的特點(diǎn)在

2、于以模仿的方式為用戶(hù)創(chuàng)造一種虛擬的環(huán)境，通過(guò)視、聽(tīng)、觸等感知行為使得用戶(hù)產(chǎn)生一種沉浸于虛擬環(huán)境的感覺(jué)，并與虛擬環(huán)境相互作用從而引起虛擬環(huán)境的實(shí)時(shí)變化。虛擬現(xiàn)實(shí)的主要特征是：多感知性、浸沒(méi)感、交互性、構(gòu)想性。這些使操作者能夠真正進(jìn)入一個(gè)由計(jì)算機(jī)生成的交互式三維虛擬環(huán)境中，與之產(chǎn)生互動(dòng)，進(jìn)行交流?。通過(guò)參與者與仿真環(huán)境的相互作用，并借助人本身對(duì)所接觸事物的感知和認(rèn)知能力，幫助啟發(fā)參與者的思維，以全方位的獲取環(huán)境所蘊(yùn)含的各種空間信息和邏輯信息。身臨其境的沉浸感和人機(jī)互動(dòng)的趣味性是虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)質(zhì)特征，對(duì)時(shí)空環(huán)境的現(xiàn)實(shí)構(gòu)想是虛擬現(xiàn)實(shí)的最終目的。?其次，對(duì)國(guó)內(nèi)外虛擬現(xiàn)實(shí)技

3、術(shù)的發(fā)展歷史及WORD文檔下載可編輯專(zhuān)業(yè)技術(shù)資料分享現(xiàn)狀進(jìn)行簡(jiǎn)單的總結(jié)，全面認(rèn)識(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的產(chǎn)生背景和現(xiàn)在的發(fā)展?fàn)顩r。國(guó)內(nèi)外虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要涉及到三個(gè)研究領(lǐng)域：通過(guò)計(jì)算圖形方式建立實(shí)時(shí)的三維視覺(jué)效果；建立對(duì)虛擬世界的觀(guān)察界面；使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)加強(qiáng)諸如科學(xué)計(jì)算技術(shù)等方面的應(yīng)用。美國(guó)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究的發(fā)源地，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以追溯到上世紀(jì)40年代。最初的研究應(yīng)用主要集中在美國(guó)軍方對(duì)飛行駕駛員與宇航員的模擬訓(xùn)練。然而，隨著冷戰(zhàn)后美國(guó)軍費(fèi)的削減，這些技術(shù)逐步轉(zhuǎn)為民用，目前美國(guó)在該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究主要集中在感知、用戶(hù)界面、后臺(tái)軟件和硬件四個(gè)方面。上世紀(jì)80年代，美國(guó)宇航

4、局及美國(guó)國(guó)防部組織了一系列有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究，并取得了令人矚目的研究成果，美國(guó)宇航局Ames實(shí)驗(yàn)室致力于一個(gè)叫“虛擬行星探索”的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。現(xiàn)NASA已經(jīng)建立了航空、衛(wèi)星維護(hù)虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)，空間站虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)，并已經(jīng)建立了可供全國(guó)使用的虛擬現(xiàn)實(shí)教育系統(tǒng)。北卡羅來(lái)納大學(xué)的計(jì)算機(jī)系是進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)研究最早最著名的大學(xué)。他們主要研究分子建模、航空駕駛、外科手術(shù)仿真、建筑仿真等。喬治梅森大學(xué)研制出一套在動(dòng)態(tài)虛擬環(huán)境中的流體實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)。施樂(lè)公司研究中心在虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域主要從事利用虛擬現(xiàn)實(shí)T建立未來(lái)辦公室的研究，并努力設(shè)計(jì)一項(xiàng)基于虛擬現(xiàn)實(shí)使得數(shù)據(jù)存取更容易的窗口系統(tǒng)

5、。圖形圖像處理技術(shù)和傳感器技術(shù)是以上虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目的主要技術(shù)。就目前看，空間的動(dòng)態(tài)性和時(shí)間的實(shí)時(shí)性是這項(xiàng)技術(shù)的最主要焦點(diǎn)。歐洲各國(guó)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)上也有諸多成果和應(yīng)用。英國(guó)在WORD文檔下載可編輯專(zhuān)業(yè)技術(shù)資料分享虛擬現(xiàn)實(shí)開(kāi)發(fā)的某些方面，特別是在分布并行處理、輔助設(shè)備設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究方面在歐洲來(lái)說(shuō)是領(lǐng)先的。英國(guó)Bristol公司發(fā)現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的交點(diǎn)應(yīng)集中在整體綜合技術(shù)上，他們?cè)谲浖陀布哪承╊I(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。英國(guó)ARRL公司關(guān)于遠(yuǎn)地呈現(xiàn)的研究實(shí)驗(yàn)，主要包括虛擬現(xiàn)實(shí)重構(gòu)問(wèn)題。他們的產(chǎn)品還包括建筑和科學(xué)可視化計(jì)算。瑞典的DIVE分布式虛擬交互環(huán)境，是一個(gè)基于Unix

6、的，不同節(jié)點(diǎn)上的多個(gè)進(jìn)程可以在同一世界中工作的異質(zhì)分布式系統(tǒng)。荷蘭海牙TNO研究所的物理電子實(shí)驗(yàn)室(TNO-PEL)開(kāi)發(fā)的訓(xùn)練和模擬系統(tǒng)，通過(guò)改進(jìn)人機(jī)界面來(lái)改善現(xiàn)有模擬系統(tǒng)，以使用戶(hù)完全介入模擬環(huán)境。日本的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展在世界相關(guān)領(lǐng)域的研究中同樣具有舉足輕重的地位，它在建立大規(guī)模虛擬現(xiàn)實(shí)知識(shí)庫(kù)和虛擬現(xiàn)實(shí)的游戲方面作出了很大的成就。在東京技術(shù)學(xué)院精密和智能實(shí)驗(yàn)室研究了一個(gè)用于建立三維模型的人性化界面，稱(chēng)為SpmARNEC公司開(kāi)發(fā)了一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，用代用手來(lái)處理CAD中的三維形體模型。通過(guò)數(shù)據(jù)手套把對(duì)模型的處理與操作者的手聯(lián)系起來(lái)；日本國(guó)際工業(yè)和商業(yè)部產(chǎn)品科

7、學(xué)研究院開(kāi)發(fā)了一種采用X、Y記錄器的受力反饋裝置；東京大學(xué)的高級(jí)科學(xué)研究中心的研究重點(diǎn)主要集中在遠(yuǎn)程控制方面，他們最近的研究項(xiàng)目是可以使用戶(hù)控制遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)和一個(gè)模擬人手的隨動(dòng)機(jī)械人手臂的主從系統(tǒng)；東京大學(xué)廣瀨研究室重點(diǎn)研究虛擬現(xiàn)實(shí)的可視化問(wèn)題。他們正在開(kāi)發(fā)一種虛擬全息系統(tǒng)，用于克服當(dāng)前顯示和交互作用技術(shù)的局限性；日本奈良尖端技術(shù)研究生院于2004WORD文檔下載可編輯專(zhuān)業(yè)技術(shù)資料分享年開(kāi)發(fā)出一種嗅覺(jué)模擬器，只要把虛擬空間里的水果放到鼻尖上一聞，裝置就會(huì)在鼻尖處放出水果的香味，這是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在嗅覺(jué)研究領(lǐng)域的一項(xiàng)突破。我國(guó)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究和一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比還

8、有很大的一段距離，隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)