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《虛擬現(xiàn)實技術(shù)課件(new)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、虛擬現(xiàn)實技術(shù)主講：楊文暉課程的主要內(nèi)容虛擬現(xiàn)實與系統(tǒng)仿真的基本概念和術(shù)語虛擬現(xiàn)實與系統(tǒng)仿真的基礎(chǔ)方法虛擬現(xiàn)實有關(guān)的人的因素，虛擬現(xiàn)實的接口設(shè)備和計算機(jī)設(shè)備虛擬現(xiàn)實的建模技術(shù)虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用相關(guān)知識背景虛擬現(xiàn)實技術(shù)學(xué)習(xí)的知識背景是什么樣的？計算機(jī)原理、體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、軟件工程、程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、電子學(xué)、圖形學(xué)與CAD、系統(tǒng)分析、人工智能虛擬現(xiàn)實概述虛擬現(xiàn)實的接口設(shè)備虛擬現(xiàn)實的計算機(jī)技術(shù)虛擬現(xiàn)實的建模和仿真技術(shù)虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用課程目錄學(xué)習(xí)重點和難點虛擬現(xiàn)實的基本概念；人的視覺系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實的視覺顯示技術(shù)；各類位姿跟蹤系統(tǒng)的技術(shù)；力覺和觸覺反饋技術(shù)
2、；虛擬現(xiàn)實的計算機(jī)系統(tǒng)；虛擬現(xiàn)實的工具軟件系統(tǒng)；分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。第一章虛擬現(xiàn)實概述◇課前索引◇第一節(jié) 虛擬現(xiàn)實的基本概念◇第二節(jié) 虛擬現(xiàn)實有關(guān)的人的因素◇章節(jié)小結(jié)◇課后習(xí)題課前索引兩個問題1．什么是虛擬現(xiàn)實？2．虛擬現(xiàn)實與人有什么關(guān)系？點擊觀看VRML演示第一節(jié)虛擬現(xiàn)實的基本概念虛擬現(xiàn)實的概念有關(guān)的其它概念虛擬現(xiàn)實的特點虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用領(lǐng)域虛擬現(xiàn)實的技術(shù)1虛擬現(xiàn)實虛擬現(xiàn)實這個概念最早是由誰在什么時間提出的？1989年，美國VPLResearch公司創(chuàng)始人JaronLanier提出了“VirtualReality”（虛擬現(xiàn)實）的概念。如何理解“虛擬”
3、這個詞？“Virtual”說明，這個世界或環(huán)境是虛擬的，不是真實的。這個世界或環(huán)境是人工構(gòu)造的，是存在于計算機(jī)內(nèi)部的。用戶應(yīng)該能夠“進(jìn)入”這個虛擬的環(huán)境中。所謂“進(jìn)入”這個虛擬的環(huán)境中，是指用戶以自然的方式與這個環(huán)境交互如何理解“交互”這個詞？包括感知環(huán)境并干預(yù)環(huán)境，從而產(chǎn)生置身于相應(yīng)的真實環(huán)境中的虛幻感，沉浸感，身臨其境的感覺。虛擬現(xiàn)實或虛擬環(huán)境系統(tǒng)包括哪些？包括人類操作者、人機(jī)接口和計算機(jī)問題請給出正確與錯誤的判別使用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的標(biāo)志就是使用頭盔式立體顯示器和數(shù)據(jù)手套。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)應(yīng)用最多的專用設(shè)備是頭盔式立體顯示器和數(shù)據(jù)手套。于是，有人以使用
4、這些專用設(shè)備為虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的標(biāo)志。這種觀點是不準(zhǔn)確的。頭盔式立體顯示器和數(shù)據(jù)手套等設(shè)備，只是當(dāng)前已經(jīng)實現(xiàn)的一部分虛擬顯示設(shè)備。它們還很不完善。例如，頭盔的視場，分辨率，造成眩暈等問題還有待解決。聽覺接口和力覺接口等設(shè)備還在研究，應(yīng)用還不多。味覺，嗅覺，運(yùn)動覺等技術(shù)，還缺乏研究。關(guān)于虛擬仿真虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的虛擬環(huán)境，都是現(xiàn)實世界不存在的場景嗎？不是，可能有下列幾種情況：第一種情況是模仿真實世界中的環(huán)境。例如，建筑物，武器系統(tǒng)，或戰(zhàn)場環(huán)境。這種真實環(huán)境，可能是已經(jīng)存在的，也可能是已經(jīng)設(shè)計好但還沒有建成的。為了逼真地模仿真實世界中的環(huán)境，要求逼真地建立幾何
5、模型和物理模型。環(huán)境的動態(tài)應(yīng)符合物理規(guī)律。這一類虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的功能，實際是系統(tǒng)仿真。點擊觀看居室環(huán)境的仿真和漫游例子2和虛擬現(xiàn)實有關(guān)的幾個概念虛擬環(huán)境(VirtualEnvironment)系統(tǒng)或虛擬現(xiàn)實(VirtualReality)系統(tǒng)包括人類操作者、人機(jī)接口和計算機(jī)遙操作(Teleoperator)系統(tǒng)包括人類操作者、人機(jī)接口和遙機(jī)器人增強(qiáng)現(xiàn)實(AugmentedReality)系統(tǒng)組合了虛擬環(huán)境和真實環(huán)境合成環(huán)境(SyntheticEnvironment)系統(tǒng)是遙操作系統(tǒng)、虛擬環(huán)境系統(tǒng)、增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)等的總稱。關(guān)于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)對于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，
6、與用戶交互的環(huán)境實際是人工構(gòu)造的，存在于計算機(jī)內(nèi)部的環(huán)境。這種虛擬的環(huán)境，可能有幾種情況：一種情況是真實環(huán)境的仿真。例如，仿真真實建筑物的虛擬建筑物。這種真實建筑物可能是已經(jīng)建成的，也可能是已經(jīng)設(shè)計好但尚未建成的。一種情況是完全虛擬的人造環(huán)境。例如在虛擬風(fēng)洞中，借助可視化技術(shù)構(gòu)造的虛擬風(fēng)洞環(huán)境。又如在三維動畫中，人工構(gòu)造的虛擬環(huán)境。關(guān)于遙操作系統(tǒng)為什么要針對虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)提出這么多概念？概念之間的區(qū)別？這些概念之間的區(qū)別在于與用戶交互的環(huán)境不同。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的環(huán)境是怎樣的？真實環(huán)境的仿真完全虛擬的人造環(huán)境遙操作系統(tǒng)的環(huán)境是怎樣的？對于遙操作系統(tǒng)，與用戶
7、交互的環(huán)境實際是在遠(yuǎn)地的一個真實的環(huán)境。用戶通過類似虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的人機(jī)接口，與遠(yuǎn)處的真實環(huán)境交互。也就是看到真實環(huán)境的場景，聽到真實環(huán)境的聲音，感到與環(huán)境中物體的接觸。遙操作系統(tǒng)實際上是高級的遙控系統(tǒng)，是采用了先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)的遙控系統(tǒng)。3虛擬現(xiàn)實的特點基于虛擬現(xiàn)實的基本概念，可以得到虛擬現(xiàn)實的下列三個特點。1．人機(jī)接口的內(nèi)容計算機(jī)提供“環(huán)境”,不是“數(shù)據(jù),信息”。這改變了人機(jī)接口的內(nèi)容。2．人機(jī)接口的形式操作者由視覺,聽覺,力覺感知環(huán)境,由自然的動作操作環(huán)境,不是由屏幕,鍵盤,鼠標(biāo)和計算機(jī)交互。這改變了人機(jī)接口的形式。3．人機(jī)接口的效果逼真的感知
8、和自然的動作，使人產(chǎn)生身臨其境的感覺。這改變了人機(jī)接口的效果。人機(jī)接口內(nèi)容的改變計算機(jī)提供“環(huán)境”,不是“數(shù)
