虚拟现实及其应用(第一章).ppt

张菁-虚拟现实建模及应用  特 色 课件共分为三大部分: 介绍虚拟现实的基础知识与关键技术; 研究虚拟现实技术在各个领域应用的主要方法、手段及实现过程; 给出两个具体的虚拟现实应用软件,是能够直接投放市场的软件。 内 容 课件共分为七章: 第一章介绍虚拟现实的基本概念和相关知识， 第二章阐述虚拟现实的关键技术， 第三章描述虚拟城市系统和实现过程， 第四章研究汽车驾驶仿真器系统与实现， 第五章论述作战仿真系统与实现， 第六章阐述3D游戏制作技术， 第七章讨论虚拟手术技术。 意 义 虚拟现实技术是计算机图形学技术、人工智能技术、人机接口技术和并行计算技术等的汇集，经过20多年的发展，应用领域越来越广泛。 最初主要用于军事仿真，以后则在城市规划、三维游戏、网络教育和工业设计与展示等诸多领域都取得了巨大的发展。渗透到了人们工作和生活的各个领域，越来越受到人们的关注。基于虚拟现实技术应用和需求广泛的原因。 价 值(1) 本课件是作者总结十多年在虚拟现实领域的研究成果,将虚拟现实技术和具体事例结合起来，采用案例分析的方式进行编写的，既有原理和典型技术又有具体实现事例。 本课件是作者编写的教材的配套课件: 张菁 “虚拟现实技术及应用”, 清华大学出版社出版, 2011.5 。 课件的价值(2) 本课件涵盖的内容全面,涉及到了虚拟现实各种关键技术和该技术在各个领域的应用。 对广大学生来说，是一个不可多得的使人快速深入学习、研究和应用的好课件。每个事例都给出具体的实现方法，帮助读者举一反三，快速全面掌握和具体实践应用。具有很高的学术价值和应用价值。 主讲：张菁 哈尔滨工程大学 计算机科学与技术学院 课程安排 教材: 张菁, 虚拟现实技术及应用,清华大学出版社,2011.5 参考文献： 1.虚拟现实技术基础与应用,胡小强编著,北京邮电大学出版社?2009 2. 虚拟现实及其应用,洪炳镕, 蔡则苏, 唐好选编著,国防工业出版社,2005 3.虚拟现实技术 (美) Grigore C. Burdea, (法) Philippe Coiffet著，电子工业出版社?2005 考试： 平时成绩：20%，大作业(软件设计+综述报告)（80%） 本章要点 1.1 虚拟现实的定义和特征 1.2 虚拟现实系统的分类 1.3 虚拟现实研究现状 1.4 虚拟现实系统软、硬件结构 1.5 虚拟现实的设备 1.6 虚拟现实的应用 1.7 虚拟现实建模语言VRML 1.8 本章小节 PolyU Library @ SL Please come to visit PolyU Library in Second Life @ /secondlife/HKPolyU%20Campus/77/164/26 Or view the video at YouT /watch?v=5S790HDvhYA Or view the video at 虚拟感应头盔、遥控手柄、数据手套 1.1 虚拟现实的定义和特征 1.1.1 虚拟现实的定义 虚拟现实（Virtual Reality）技术是20世纪80年代末90年代初崛起的一种实用技术。它是由计算机硬件、软件以及各种传感器构成的三维信息的人工环境——虚拟环境，可以真实的模拟现实世界可以实现的（甚至是不可实现的）物理上的、功能上的事物和环境。 用户投入到这种环境中，立即有“亲临其境”的感觉，并可亲自操作、实践，与虚拟的环境交互作用。 什么是虚拟现实（VR） “虚拟现实”的概念于1989年由美国的J.Lanier提出，也称为“灵境”、“幻真”等。是一种新的人--机界面形式，它为用户（参与者）提供一种沉浸和多感觉通道的体验，试图寻找一种最佳的人--机交互方式。它通常用计算机技术生成一个逼真的三维视觉、听觉、触觉和嗅觉等感觉世界，让用户从自己的视点出发，利用自然的技能和某些设备对这一生成的虚拟世界进行浏览、交互和考察。 1.1.2 虚拟现实的特征 多感知性(Multi－Sensory) 所谓多感知就是除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外，还有听觉感知、力觉感知、 触觉感知、 运动感知、 甚至应该包括味觉感知和嗅觉感知等。 理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。由于相关技术，特别是传感技术的限制日前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉和运动等几种，而且无论从感知范围还是从感知的精确程度都还无法与人相比拟。- 2．沉浸感(presence) 又称为临场感(Immersion)，它是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难以分辨真