虚拟现实技术基础篇-2018 导论 第01章_VRAR技术基本概念.pptx

第01章 VR/AR技术基本概念;目 录; 虚拟现实（Virtual Reality，简称VR），是以计算机技术为核心，综合了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、传感器技术、光学技术等现代高科技技术，生成的一个集视觉、听觉、触觉等感官模拟的虚拟环境。在这个多维信息空间内，用户通过多种设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互，从而产生身临其境的感受和体验。 20世纪80年代是个人计算机时代，90年代是网络时代，21世纪前十多年是移动互联网时代，而接下来将是虚拟现实技术时代。虚拟现实源于现实又超出现实，它将对科学、工程、文化教育和认知等各个领域及人类生活产生深远影响。;1.1.1虚拟现实的发展历程 虚拟现实最早可以追溯到公元前427年的古希腊时代，真正谈它的历史还得从20世纪初开始，大致分为六个阶段。 模糊幻想阶段（20世纪60年代前） 萌芽阶段（20世纪60年代） 概念产生和理论的初步形成阶段（20世纪70-80年代 ） 进一步完善和应用（20世纪90年代到本世纪初） 爆发前夜的静默酝酿期（2004-2012） VR元年的井喷（2012年至今）; 关于虚拟现实这个词的起源，最早可以追溯到1938年法国知名著作《戏剧及其重影》，在这本书里，阿尔托将剧院描述为虚拟现实（la réalité virtuelle）。 1929年，美国发明家埃德温·林克（Edwin Link）率先设计了第一台真正意义上的飞行模拟器，让操作者能有乘坐真正飞机的感觉。这些早期发明蕴涵了虚拟现实技术的思想，可以认为是虚拟现实技术的前身。; 1957年美国发明家莫顿·海利希（Morton Heilig）成功的造出了一台能够正常运转的3D视频机器。能让人沉浸于虚拟摩托车上的骑行体验，感受声响、风吹、震动和布鲁克林马路的味道。莫顿·海利希给它起名“全传感仿真器（Sensorama Simulator）”。 ; 1965年，被誉为计算机图形学之父的美国科学家伊凡·苏泽兰（Ivan Sutherland）提出感觉真实和交互真实的人机协作新理论。 1968年，伊凡·苏泽兰研发出视觉沉浸的头戴式立体显示器和头部位置跟踪系统----达摩克利斯之剑，当用户改变他们头部的位置时，吊臂关节的移动就传输到计算机中，计算机则相应地更新屏幕显示。是虚拟现实技术发展史上一个重要的里程碑。; 1973年，美国科学家迈伦·克鲁格（Myron Krurger）提出“Virtual Reality”概念。 1982年，由史蒂文·利斯伯吉尔执导、杰夫·布里吉斯等人主演的一部剧情片《电子世界争霸战》上映，该电影第一次将虚拟现实带给了大众，对后来类似题材电影产生了深远影响。 20世纪80年代，美国科技圈掀起一股虚拟现实热，虚拟现实甚至出现在《科学美国人》和《国家寻问者》杂志的封面上。 美国NASA AMES实验中心研制的第一个进入实际应用的虚拟现实系统---VIEW。 1978年，埃里克·豪利特（Eric Howlett）发明了一种超广视角的立体镜呈现系统（缩写为LEEP系统） ; 1983年，美国国防部高级研究计划署与陆军共同制订了仿真组网（SIMNET）计划，随后宇航局开始开发用于火星探测的虚拟环境视觉显示器。这款为NASA服务的虚拟现实设备叫VIVED VR，能在训练的时候帮助宇航员增强太空工作临场感。 ; 1987年，游戏公司任天堂推出了Famicom 3D System眼镜。 1985年成立的VPL公司制造了EyePhone（第一款民用虚拟现实产品）和 Data Glove等虚拟现实产品，可以说VPL公司是首家将虚拟现实产品推向大众的公司。 ; 从1992年到2002年，前后至少有六部电影提到虚拟现实或者就是一部虚拟现实电影，其中影响最大的，莫过于1999年上映的《黑客帝国》，被称为最全面呈现VR场景的电影。 1992年，美国Sense8公司开发WorldToolKit软件开发包（简称“WTK”），通过使用“WTK”可极大缩短虚拟现实系统的开发周期。 1993年，波音公司的设计师们在波音777飞机设计上采用了虚拟现实技术。 ; 在1993年的CES大会上，游戏大厂世嘉公司推出SEGA VR，并为此专门开发了四款游戏，宣传宏大真实的3D游戏体验。 1994年，Virtual Reality Modeling Language（VRML，即虚拟现实建模语言）出现，为图形数据的网络传输和交互奠定了基础。 ; 1995年，任天堂推出了当时最知名的游戏外设设备——Virtual Boy。 2000年，VR头戴设备SEOS HMD 120/40发布。; 2008年Sensics公司推出了高分辨率、超宽视野的显示设备------piSig