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《虛擬現(xiàn)實技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展的論文》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展的論文摘要:虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一門新興邊緣的技術(shù),研究內(nèi)容涉及多個領(lǐng)域,應(yīng)用十分廣泛,被公認(rèn)為是21世紀(jì)重要的發(fā)展學(xué)科以及影響人們生活的重要技術(shù)之一。從虛擬現(xiàn)實的概念出發(fā),對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了充分論述,并展望了虛擬現(xiàn)實的發(fā)展趨勢?! £P(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實;研究現(xiàn)況;發(fā)展趨勢 中圖分類號:f061.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:a 文章編號:1672-3198(2009)02-0279-02 1 虛擬現(xiàn)實 虛擬現(xiàn)實(virtualreality,簡稱vr),又譯為臨境,靈境等。從應(yīng)用上看它
2、是一種綜合計算機圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、人機交互技術(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)展起來的計算機領(lǐng)域的最新技術(shù),也是力學(xué)、數(shù)學(xué)、光學(xué)、機構(gòu)運動學(xué)等各種學(xué)科的綜合應(yīng)用。這種計算機領(lǐng)域最新技術(shù)的特點在于以模仿的方式為用戶創(chuàng)造一種虛擬的環(huán)境,通過視、聽、觸等感知行為使得用戶產(chǎn)生一種沉浸于虛擬環(huán)境的感覺,并與虛擬環(huán)境相互作用從而引起虛擬環(huán)境的實時變化?,F(xiàn)在與虛擬現(xiàn)實有關(guān)的內(nèi)容已經(jīng)擴大到與之相關(guān)的許多方面,如“人工現(xiàn)實”(artifi-cialreality)、“遙在”(telepresence)、“虛擬環(huán)境”(vi
3、rtualenvironment)、“賽博空間”(cyberspace)等等?! ? 國外虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究現(xiàn)狀 計算機的發(fā)展提供了一種計算工具和分析工具,并因此導(dǎo)致了許多解決問題的新方法的產(chǎn)生。.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展也同樣如此,概括的國內(nèi)外虛擬現(xiàn)實技術(shù),它主要涉及到三個研究領(lǐng)域:通過計算圖形方式建立實時的三維視覺效果;建立對虛擬世界的觀察界面;使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)加強諸如科學(xué)計算技術(shù)等方面的應(yīng)用?! ?.1 vr技術(shù)在美國的研究現(xiàn)狀 美國是虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究的發(fā)源地,虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以追溯到上世紀(jì)40年代。最初的研究
4、應(yīng)用主要集中在美國軍方對飛行駕駛員與宇航員的模擬訓(xùn)練。然而,隨著冷戰(zhàn)后美國軍費的削減,這些技術(shù)逐步轉(zhuǎn)為民用,目前美國在該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究主要集中在感知、用戶界面、后臺軟件和硬件四個方面?! ∩鲜兰o(jì)80年代,美國宇航局(nasa)及美國國防部組織了一系列有關(guān)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究,并取得了令人矚目的研究成果,美國宇航局ames實驗室致力于一個叫“虛擬行星探索”(vpe)的實驗計劃。現(xiàn)nasa已經(jīng)建立了航空、衛(wèi)星維護(hù)vr訓(xùn)練系統(tǒng),空間站vr訓(xùn)練系統(tǒng),并已經(jīng)建立了可供全國使用的vr教育系統(tǒng)。北卡羅來納大學(xué)的計算機系是進(jìn)行vr研究最早最著名的
5、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)研制出一套在動態(tài)虛擬環(huán)境中的流體實時仿真系統(tǒng)。施樂公司研究中心在vr領(lǐng)域主要從事利用vrt建立未來辦公室的研究,并努力設(shè)計一項基于vr使得數(shù)據(jù)存取更容易的窗口系統(tǒng)。波音公司的波音777運輸機采用全無紙化設(shè)計,利用所開發(fā)的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)將虛擬環(huán)境疊加于真實環(huán)境之上,把虛擬的模板顯示在正在加工的工件上,工人根據(jù)此模板控制待加工尺寸,從而簡化加工過程。 圖形圖像處理技術(shù)和傳感器技術(shù)是以上vr項目的主要技術(shù)。就目前看,空間的動態(tài)性和時間的實時性是這項技術(shù)的最主要
6、焦點?! ?.2 vr技術(shù)在歐洲的研究現(xiàn)狀 在歐洲,英國在vr開發(fā)的某些方面,特別是在分布并行處理、輔助設(shè)備(包括觸覺反饋)設(shè)計和應(yīng)用研究方面。在歐洲來說是領(lǐng)先的。英國bristol公司發(fā)現(xiàn),vr應(yīng)用的交點應(yīng)集中在整體綜合技術(shù)上,他們在軟件和硬件的某些領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。英國arrl公司關(guān)于遠(yuǎn)地呈現(xiàn)的研究實驗,主要包括vr重構(gòu)問題。他們的產(chǎn)品還包括建筑和科學(xué)可視化計算?! W洲其它一些較發(fā)達(dá)的國家如:荷蘭、德國、瑞典等也積極進(jìn)行了vr的研究與應(yīng)用?! ∪鸬涞膁ive分布式虛擬交互環(huán)境,是一個基于unix的,不同節(jié)點上的多個進(jìn)
7、程可以在同一世界中工作的異質(zhì)分布式系統(tǒng)?! 『商m海牙tno研究所的物理電子實驗室(tno-pel)開發(fā)的訓(xùn)練和模擬系統(tǒng),通過改進(jìn)人機界面來改善現(xiàn)有模擬系統(tǒng),以使用戶完全介入模擬環(huán)境?! 〉聡趘r的應(yīng)用方面取得了出乎意料的成果。在改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面,一是用于產(chǎn)品設(shè)計、降低成本,避免新產(chǎn)品開發(fā)的風(fēng)險;二是產(chǎn)品演示,吸引客戶爭取定單;三是用于培訓(xùn),在新生產(chǎn)設(shè)備投入使用前用虛擬工廠來提高工人的操作水平?! ?008年10月27-29日在法國舉行的acmsymposi-umonvirtualrealitysoftarnec公司開發(fā)了一種虛
8、擬現(xiàn)實系統(tǒng),用代用手來處理cad中的三維形體模型。通過數(shù)據(jù)手套把對模型的處理與操作者的手聯(lián)系起來;日本國際工業(yè)和商業(yè)部產(chǎn)品科學(xué)研究院開發(fā)了一種采用x、y記錄器的受力反饋裝置;東京大學(xué)的高級科學(xué)研究中心的研究重點主要集中在遠(yuǎn)程控制方面,他們最近的研究項目是可以使用