VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概論.ppt

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1、——由方垚VR虛擬現(xiàn)實(shí)Part01虛擬現(xiàn)實(shí)是什么Part02虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用及現(xiàn)狀Part03虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)目錄虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在生活中出現(xiàn)得越來(lái)越多，實(shí)際上在軍事、醫(yī)學(xué)、航空航天、智慧城市等諸多領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)大有用武之地。虛擬現(xiàn)實(shí)與各行業(yè)的關(guān)系類似于數(shù)學(xué)和物理，將成為人難以區(qū)分的真實(shí)和虛擬兩個(gè)世界，或者是虛實(shí)混合的新世界。Part01一、虛擬現(xiàn)實(shí)是什么VR的目標(biāo)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，結(jié)合其他相關(guān)科學(xué)技術(shù)，生成與一定范圍現(xiàn)實(shí)世界在視、聽(tīng)、觸覺(jué)等方面高度近似的數(shù)字化環(huán)境，人們通過(guò)一些交互設(shè)備與該數(shù)字

2、化環(huán)境進(jìn)行交互，能夠產(chǎn)生親臨現(xiàn)實(shí)世界的體驗(yàn)。VR具有的特征：一是沉浸感，參與者可以全身心沉浸于計(jì)算機(jī)生成的三維虛擬環(huán)境中；二是交互性，參與者可以通過(guò)一些VR交互設(shè)備和虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互，產(chǎn)生與對(duì)應(yīng)真實(shí)環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互的體驗(yàn)?，F(xiàn)在自然交互、體感交互是非常熱的一個(gè)研究方向。三是構(gòu)想性，參與者在虛擬環(huán)境中可以激發(fā)想象，或者可以構(gòu)想未來(lái)世界和歷史世界。Part02虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用及現(xiàn)狀VR將成為一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。針對(duì)VR在有關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，以及VR可以達(dá)到的技術(shù)水平，下面進(jìn)行展示和介紹。1.國(guó)防軍事許多科學(xué)技術(shù)都是

3、首先在軍事領(lǐng)域得到應(yīng)用，包括VR技術(shù)。構(gòu)成分布式虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，進(jìn)行異地的軍事訓(xùn)練。軍事仿真訓(xùn)練的優(yōu)勢(shì)，是可以構(gòu)造任何作戰(zhàn)地形環(huán)境和作戰(zhàn)目標(biāo)，并節(jié)約大量經(jīng)費(fèi)。在裝備設(shè)計(jì)、研發(fā)過(guò)程中，可以采用虛擬樣機(jī)技術(shù)?，F(xiàn)在建筑行業(yè)也在開(kāi)發(fā)應(yīng)用VR，可以將建筑效果和整個(gè)施工全過(guò)程完全三維化地呈現(xiàn)給甲方，而且和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合，對(duì)建筑設(shè)計(jì)帶來(lái)重大影響。VR家裝設(shè)計(jì)與體驗(yàn)系統(tǒng)?？梢猿两降剡x擇體驗(yàn)不同的壁紙、地板等裝飾材料和圖案，以及家具的擺放效果。很顯然VR技術(shù)將對(duì)這一領(lǐng)域帶來(lái)巨大影響。2.裝備制造3.航空航天航空航天領(lǐng)域應(yīng)用VR也比

4、較早。駕駛員戴著頭盔進(jìn)行操作，測(cè)試飛機(jī)儀表布局、色度，起落時(shí)的光照是否合適，依此對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整。虛實(shí)融合的監(jiān)控系統(tǒng)，把監(jiān)控區(qū)域視頻圖像與周邊虛擬環(huán)境融合在一起，也可以把相鄰監(jiān)控區(qū)域的視頻無(wú)縫融合，提升了監(jiān)控系統(tǒng)的性能、功能和適人化水平。4.安防監(jiān)控。5.醫(yī)療健康VR在醫(yī)療健康領(lǐng)域極具發(fā)展?jié)摿?。首先是?duì)人體及人體器官的三維可交互展示，這樣就可以通過(guò)虛擬手術(shù)模擬器對(duì)大夫進(jìn)行手術(shù)培訓(xùn)。還可以構(gòu)建個(gè)性化病體器官模型，進(jìn)行具體的手術(shù)規(guī)劃和預(yù)演，從而大幅度提升手術(shù)效果，對(duì)醫(yī)療手術(shù)帶來(lái)顛覆性影響。目前在電子商務(wù)方面，比如在淘寶

5、網(wǎng)上，采用VR技術(shù)，不但可以看到商品的逼真三維形象，還可以進(jìn)行首飾、服裝等的試穿、試看。6.電子商務(wù)整個(gè)比賽場(chǎng)景、過(guò)程都是立體全息的，大家可以想象它在未來(lái)的影響會(huì)有多大。7.體育領(lǐng)域數(shù)字化文化保護(hù)與利用是VR技術(shù)的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域。通過(guò)VR技術(shù)可以再現(xiàn)歷史文化遺產(chǎn)，特別是非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，使得參與者可以穿越時(shí)空，體驗(yàn)歷史文化。8.文化保護(hù)9.教育培訓(xùn)教育領(lǐng)域?qū)R有巨大應(yīng)用需求。目前的網(wǎng)絡(luò)教育課件都是文字和圖片，無(wú)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過(guò)VR技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)交互式物理、化學(xué)等的仿真實(shí)驗(yàn)，還有醫(yī)學(xué)教學(xué)等各種實(shí)驗(yàn)。Part03虛擬

6、現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)VR系統(tǒng)，需要三方面的技術(shù)，即：建模、表現(xiàn)與交互首先是現(xiàn)實(shí)世界的對(duì)象在計(jì)算機(jī)數(shù)字空間的表示問(wèn)題，也就是建模。建模需要通過(guò)數(shù)學(xué)、物理，以及各種數(shù)字化方法將現(xiàn)實(shí)世界中的對(duì)象、對(duì)象之間的關(guān)系、相互作用及動(dòng)態(tài)變化所遵循的規(guī)律，映射為數(shù)字空間中的各種動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)表示。（一）建模第二類問(wèn)題是虛擬環(huán)境對(duì)象的表現(xiàn),包括視、聽(tīng)、觸/力、嗅/味等的表現(xiàn)。VR表現(xiàn)技術(shù)將虛擬環(huán)境中的各種對(duì)象模型通過(guò)不同的表現(xiàn)方法、算法渲染在表現(xiàn)設(shè)備上，以沉浸方式呈現(xiàn)給用戶。（二）表現(xiàn)第三類問(wèn)題是人對(duì)虛擬環(huán)境中對(duì)象的操作

7、,以及虛擬環(huán)境對(duì)象對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的作用，也就是VR人機(jī)交互問(wèn)題，主要涉及人或外部世界與虛擬環(huán)境之間互相作用的信息交換方式與人機(jī)交互設(shè)備。（三）人機(jī)交互總結(jié)：VR技術(shù)的發(fā)展可以給許多行業(yè)帶來(lái)升級(jí)換代式發(fā)展，如航空航天、國(guó)防軍事、裝備制造、智慧城市、醫(yī)療健康、公共安全、文化教育等；會(huì)對(duì)許多產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生顛覆性影響，如影視、游戲、旅游、商務(wù)、社交網(wǎng)絡(luò)等，同時(shí)可望形成新型的VR產(chǎn)業(yè)生長(zhǎng)點(diǎn)，如VR人機(jī)交互設(shè)備產(chǎn)業(yè)，行業(yè)應(yīng)用模擬器、虛擬環(huán)境產(chǎn)業(yè)，VR平臺(tái)軟件與嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，領(lǐng)域和行業(yè)模型數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)，網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)終端VR產(chǎn)業(yè)和VR服務(wù)產(chǎn)業(yè)

8、等?？梢哉f(shuō)VR產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了爆發(fā)式發(fā)展的前夜。THANKS