bz03-数字艺术概论 计算机技术发展过程 4知识点：虚拟现实技术.ppt

《数字艺术概论》课程An Introduction to Digital Arts 王效杰/深圳职业技术学院 知识点：虚拟现实技术 王效杰/深圳职业技术学院 虚拟现实技术是VR\AR\MR统称，是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉、体觉等感官的模拟，让用户沉浸到该环境中、如同身临其境。 虚拟现实技术概念 视频7.虚拟现实技术 虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向。是仿真技术与计算机图形学人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的前沿学科交叉技术。 虚拟现实技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知，包括视觉、听觉、触觉、力觉、运动、嗅觉和味觉等感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五官。 虚拟现实技术三大组成 VR AR MR 实时三维计算机图形技术：可以生成不同光照下物体的精确图像，为观察者提供任意方位的实时环境图像。如虚拟飞行图像的刷新与图像质量，满足复杂虚拟环境展现。 图:手的跟踪技术 虚拟现实有哪些关键技术 广角（宽视野）立体显示技术： 实现VR系统中双目立体视觉作用。用户的两只眼睛看到的不同图像是分别产生的，一只眼睛只能看到奇数帧图像，另一只眼睛只能看到偶数帧图像，奇、偶帧之间的不同也就是视差就产生了立体感。 观察者头、眼和手的跟踪技术：利用头部跟踪来改变图像的视角，用户的视觉系统和运动感知系统之间联系起来，感觉更逼真；用户不仅通过双目立体视觉去认识环境，还可以通过头部的运动去观察环境。现有设备可以提供六个自由度运动感知，如3Space数字化仪和SpaceBall空间球、数据手套和数据衣等。 触觉/力觉反馈技术：在VR体验中，用户可以看到一个虚拟的杯子,你可以设法去抓住它，但是你的手没有真正接触杯子的感觉，并有可能穿过虚拟杯子的“表面”。解决这一问题的常用装置是在手套内层安装一些可以振动的触点来模拟触觉。同时要设置重力作用的装置来反馈拿到杯子后的重量感。 虚拟现实有哪些关键技术 语音输入输出技术：在VR系统中，语音的输入输出也很重要，这就要求虚拟环境能听懂人的语言，并能与人实时交互。而让计算机识别人的语音是相当困难的，因为语音信号和自然语言号有其“多边性”和复杂性。 可交互性：虚拟现实的场景是可交互的而非单向的，通过鼠标点击操作常用，新的交互方式可谓层出不穷：通过手柄或手套控制、手势控制、光学追踪隔空手势、头部追踪、触觉反馈、动作捕捉、眼球追踪等。 如手势跟踪：通常有两种方式，一种是使用光学跟踪，如采用体感控制（Leap Motion）和超灵敏（NimbleVR?）这样的深度传感器，另一种是将传感器戴在手上的数据手套中。 虚拟现实技术特性如何 图:手势控制与光学追踪 三维感：视觉效果是三维的，3D电影观看的视觉范围是120°，120°视野是人眼在固定视角下的视觉范围. 图:VR虚拟现实技术全景影院 沉浸感：虚拟现实的720°全景无死角是指在水平360度的基础上再增加垂直360度的范围，能看到“天”和“地”的全景。运用VR头盔观看时，配合VR头盔的陀螺仪传感器，当你的头部转动时，所观看到的画面也会同步切换场景，这就是所谓融入虚拟场景的“沉浸感。使用者的身心忘记真实，犹如人做梦，在梦境中。 虚拟现实技术特性如何 图:3D电影的三维视觉效果 BOOM可移动式显示器、数据手套、三维空间交换球、头盔显示器、立体眼镜、三维空间跟踪定位器、TELETACT手套、数据衣、立体数字影院、环幕投影实验室、环幕城市规划展厅、环幕旅游培训厅、虚拟汽车驾驶、虚拟自行车与帆板、交互式物理触摸屏、立体显示器、头盔立体显示器、数据手套、4D动感影院、 3D裸眼立体显示器、全自动环物摄影系统··· 虚拟现实技术有哪些主要设备 图:三周轴陀螺 虚拟现实技术演变发展史大体上可以分为六个阶段： 主要技术软件： DVS3D\ Unity3D\ VRP软件 虚拟现实技术的发展阶段如何 1963年以前：有声形动态的模拟、蕴涵虚拟现实思想 1963 -1972：虚拟现实萌芽产生 1973 -1989：虚拟现实概念的产生和理论初步形成为第三阶段 1990 -2004：虚拟现实理论进一步的完善和应用为第四阶段 2004 -2016：虚拟现实核心技术实现突破 2016 ---- ：虚拟现实产业化来临 应用领域： 数字虚拟展示 数字旅游 工业虚拟 虚拟博物馆 工程可视化管理 网上看房 虚拟现实技术有哪些应用领域 应用领域： 汽车仿真 地质灾害 道路