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一虚拟现实技术的技术核心与基础

一虚拟现实技术的技术核心与基础
一虚拟现实技术的技术核心与基础

一.虚拟现实技术的技术核心与基础

虚拟现实(virtual reality,缩写为VR),也称虚拟环境,是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供用户关于视觉等感官的模拟,让用户感觉仿佛身历其境,可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物。用户进行位置移动时,电脑可以立即进行复杂的运算,将精确的三维世界视频传回产生临场感。该技术集成了计算机图形、计算机仿真、人工智能、感应、显示及网络并行处理等技术的最新发展成果,是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。

简言之,虚拟现实就是用计算机与网络技术创造一个仿真世界。虚拟现实技术并不是一项单一的技术,而是多种技术综合后产生的。其核心的关键技术主要有动态环境建模技术、立体显示和传感器技术、系统开发工具应用技术、实时三维图形生成技术、系统集成技术等五大项。这五大项都可以属于计算机技术的一部分,因此,计算机技术就是虚拟现实技术的核心技术基础。

其中,动态环境建模技术是虚拟现实比较核心的技术,它的目的是获取实际环境的三维数据,并根据应用的需要,利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。但是,在不需要进行建模而是依赖现实图像的虚拟现实传播中不需要运用到这一项技术。

立体显示和传感器技术则是一项较为普遍的技术。虚拟现实的交互能力依赖于立体显示和传感器技术。现有的虚拟现实还远远不能满足系统的需要,虚拟现实设备的跟踪精度和跟踪范围有待提高。同时,显示效果对虚拟现实的真实感、沉浸感,都需要通过高的清晰度来实现。

系统开发工具应用技术是虚拟现实传播进一步发展的保证。虚拟现实技术应用的关键是寻找合适的场合和对象,即如何发挥想象力和创造力。选择适当的应用对象可以大幅度地提高生产效率、减轻劳动强度、提高产品开发质量。为了达到这一目的,必须研究虚拟现实的开发工具。例如,虚拟现实系统开发平台、分布式虚拟现实技术等。

实时三维图像生成技术是虚拟现实传播时效性的具体保证。目前,三维图形技术已经较为成熟,其关键是如何实现“实时”三维效果的生成。为了达到实时的目的,至少要保证图形的刷新率不低于15桢/秒,最好是高于30桢/秒。在不降低图形的质量和复杂度的前提下,如何提高刷新频率将是该技术的研究内容。

系统集成技术是虚拟现实传播必不可少的一项技术。集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别和合成技术等等。由于虚拟现实中包括大量的感知信息和模型,因此系统的集成技术也起着至关重要的作用。

虚拟现实系统主要由检测模块、反馈模块、传感器模块、控制模块、建模模块构成。检测模块,检测用户的操作命令,并通过传感器模块作用于虚拟环境。反馈模块,接受来自传感器模块信息,为用户提供实时反馈。传感器模块,一方面接受来自用户的操作命令,并将其作用于虚拟环境;另一方面将操作后产生的结果以各种反馈的形式提供给用户。控制模块则是对传感器进行控制,使其对用户、虚拟环境和现实世界产生作用。建模模块,获取现实世界组成部分的三维表示,并由此构成对应的虚拟环境。在这五个模块的协调作用下,最终实现对现实的虚拟与信息传播。

二.虚拟现实传播的传播特点

虚拟现实技术是一种传播方式。虚拟现实技术具有两个层面的含义,它既是改造自然利用自然的一项科学技术,同时也是一种媒介技术。从传播学的角度来看,我们重点强调其第二个层面的含义:即作为一种媒介技术与传播方式的虚拟现实技术。

虚拟现实传递着信息,承载着人与机器、人与人之间的信息交流,虚拟现实无疑是一种传播媒介。利用虚拟现实技术进行传播,无疑是一种新的传播方式。虚拟现实技术作为媒介技术与信息技术的融合,本质上说是一种新的传播方式和交流工具。虚拟现实技术构造了真正意义上的第二自然交流时空,产生了新的传播交流方式——虚拟现实传播。

而虚拟现实传播具有几个重要的传播特点,被称为“3I”特性。即交互性(interactivity)、沉浸感(illusion of immersion)与构想性(imagination)。

交互性主要是指参与者通过使用专门输入和输出设备,用人类的自然技能实现对模拟环境的考察与操作的程度。在虚拟现实传播中,受众可以轻易方便地通过专门的输入设备和输出设备与信源进行互动。

沉浸感则是虚拟现实最主要的技术特征。它是指参与者在纯自然的状态下,借助交互设备和自身的感知系统,对虚拟环境的投入程度。由于虚拟现实技术提供的视觉、听觉、触觉等角度上的沉浸性虚拟环境,受众往往在接受过程中深深沉浸其中。

构想性是指通过虚拟现实技术使抽象概念具象化的程度。虚拟现实技术具有广阔的可想像空间,可拓宽人类认知范围,在传播的过程中不仅可再现真实存在的环境,也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。

在韦斯特利-麦克莱恩模式下考察虚拟现实传播,会发现虚拟现实传播呈现出了其独特的特征。在虚拟现实传播中,能借助虚拟现实技术传播的图像、声音等构成了被传播的对象,即该模式中的x。A在该模式中可以解释为虚拟现实技术所要传递的信息与图像。而C在该模式中作为把关人的角色,可以解释为虚拟传播技术的输出端。由于一切来源于A的信息都要经过这一终端的加工,随后成为虚拟现实信息并传递给受众B。x在这一过程中被数次处理,而受众B也传递与反馈信息给初期信源A。

如果运用拉斯韦尔的模式,虚拟现实传播也可以被很方便地解释。WHO在这里指的可以是虚拟现实传播的新闻现场中的讲述者,也可以是虚拟现实的传播端本身,而其传递的内容就构成了拉斯韦尔模式中的第二个方面。这种传递通过的渠道自然是虚拟现实技术,而该传播方式最大的特点应在与对受众产生的效果。接受者在这一过程中获得了沉浸式的体验,并对接收到的信息进行了构想,最终使得受众产生一种反应,并可以回馈给虚拟现实终端。

三.虚拟现实传播可考察问题的几个方向

(1) 虚拟现实技术传播成本问题

举个例子,比如VR游戏。目前,虚拟现实在好多方面都还表现的并不尽如人意,甚至存在一些危险,例如VR晕动症或者因戴着VR眼镜看

不到路而摔倒。当然,除了造成身体上的不适之外,成本及售价过高也是

阻碍其普及的重要原因之一。试想一下:在支付数百美元购买Oculus Rift 或者HTC Vive之后,你正准备将它连接到自己在去年甚至是两个月前刚买的电脑上,可是这个VR眼镜在“瞟了一眼”你的电脑之后却发出了嘲笑的声音,因为这台电脑根本就“配不上它”。面对这样的情况,唯一的解决办法就是买一台配置很高、能够使它正常运行的电脑,可是这样的电脑也都拥有着很高的价格。关于VR头显,你要记住的第一件事情就是需要一台高配置的台式电脑。因为除了少数极其昂贵的笔记本电脑之外,即使是一款最新的电脑本,也没有足够强大的显卡来支撑VR的运行。要使用Oculus Rift和HTCVive,最低配置也需要Intel Core i5-4590处理器以及Nvidia GeForce GTX 970/AMD R9 290 当然,这只是最低要求。那么一台高配置的电脑大概需要多少钱呢?目前看来,想要获得一台基础款的VR适配电脑,大约需要999美元,而且这也只是最低花销,是起点而非终点。由此VR成本对其传播的影响可见一斑。

(2) 虚拟现实技术的交互性传播效果的影响

交互的更新可以带来我们从WEB上对系统和网络业务的重构,绕过对原有内容和平台的劣势,实现弯道超车。通过VR构建的视觉奇观,未来的交互系统的升级可以带来真正的感受器官来共同推动整个社会前进。从这个几个层面上建立的交互设备,必然是复合和复杂的。这种设备的意义是将虚拟世界更加真实的提供给使用者,让使用者在虚拟世界中更好的创造和协作。在虚拟世界里面获得地域的解放,将人从物理位置的禁锢中解放出来,这是虚拟世界对传统社交关系的第一层解放。同时提供虚拟世界和互联网的整合,用技术手段廉价的实现人的创造能力,这是第二层解放。人类作为现实世界的成员在虚拟世界将获得从未有过的社会组织关系,甚至重新通过网络定义公共关系,让人类在权利对资源的分配上高效平等这是第三重解放。最后,VR作为现实世界的重要组成部分,必然将作为人的延伸重新将人带回到现实世界,帮助人更好的利用自然。这样VR才实现了作为技术的革新对了产业的革新,通过产业的革新带动社会的革新。

(3)虚拟现实可能对人类社会所产生的异化等影响

众所周知,我们感觉世界主要有几种途径:视觉、听觉、嗅觉和触觉。实际上只要屏蔽或者接管这三种感觉,就可以对于人类造成所谓“缸中之脑”的假象,这又回到了我们之前文中所探讨的问题。这些感觉代表了我们对世界的全部认识。我们现在不妨脑洞大开的探讨下,我们假设一个这样的VR设备:他分辨率极高,能满足人类视觉要求。他高保真耳机已经到我们无法分辨是不是耳机。他自带电极,能够通过微量的放电刺激神经模拟我们感受、气味。这样的设备配合高速网络和诸多互联网服务,我们就可以虚拟出来一个几乎是为所欲为的共产主义社会物资的极大丰富、资讯高度发达,人类所需求的一切几乎都能触手可得!简直是美好的乌托邦。关于完美社会的幻想,人类从未停止。那么问题来了:如果是这样,人类能在虚拟世界得到更多相同的体验,他们为什么还要在现实社会努力呢?会不会人类就满足于一个这样的完美世界而停滞了在现实社会的发展?VR是蜜糖也是毒药。

虚拟现实技术考试题答案

虚拟现实技术试题(一) 1、虚拟现实是一种高端人机接口,包括通过视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等多种感觉通道的实时模拟和实时交互。 2、虚拟现实与通常CAD系统所产生的模型以及传统的三维动画是不一样的。 3、虚拟现实技术应该具备的三个特征:Immersion(沉浸) Interaction(交互) Imagination(想象) 4、一个典型的虚拟现实系统的组成主要由头盔显示设备\多传感器组\力反馈装置 5、从虚拟现实技术的相关概念可以看出,虚拟现实技术在人机交互方面有了很大的改进。常被称之为“基于自然的人机界面”计算机综合技术,是一个发展前景非常广阔的新技术。 6、根据虚拟现实对“沉浸性”程度和交互程度的不同,可把虚拟现实系统划分为四种典型类型沉浸式\桌面式\增强式\分布式。 7、有关虚拟现实的输入设备主要分为两类。三维位置跟踪器 8、在虚拟现实系统的输入设部分,基于自然交互设备主要有力反馈设备\数据手套\三维鼠标. 9、三维定位跟踪设备是虚拟现实系统中关键设备之一,一般要跟踪参与对象的宽度、高度、深度、俯仰角(pitch)、转动角(yaw)和偏转角(roll),我们称为6自由度(6DOF)。 10、空间位置跟踪技术有多种,常见的跟踪系统有机械跟踪器\电磁跟踪器\超声波跟踪器\惯性跟踪器\光学跟踪器。 11、所谓力反馈,是运用先进的技术手段将虚拟物体的空间无能运动转变成物理设备的机械运动,使用户能够体验到真实的力度感和方向感,从而提供一个崭新的人机交互界面。该项技术最早应用于尖端医学和军事领域。 12、立体显示技术是虚拟现实系统的一种极为重要的支撑技术。要实现立体的显示。现已有多种方法与手段进行实现。主要有互补色\偏振光\时分式\光栅式\真三维显示 . 12、正是由于人类两眼的视差,使人的大脑能将两眼所得到的细微差别的图像进行融合,从而在大脑中产生有空间感的立体物体视觉。 13、HMD(Head_Mounted_Display),头盔式显示器,主要组成是显示元件\ 光学系统 14、洞穴式立体显示装置(CAVE Computer Automatic Virtual Enviroment)系统是一套基于高端计算机的多面式的房间式立体投影解决方案,CAVE主要组成由高性能图形工作站\投影设备\跟踪系统\声音系统。 13、三维视觉建模又可细分为几何建模、物理建模、行为建模技术,分别是基于物体的几何信息来描述物体模型的建

虚拟现实课程标准

《虚拟现实》课程标准 一、课程概况 注:课程类别填公共基础课、专业基础课、专业核心课、岗位方向课。 二、专业对课程要求 虚拟现实课程是岗位方向课,操作性强,应用前景广阔。该课程主要以学习VR交互的实现流程与技术。课程主要考核学生制作VR游戏的模型制作、UI设计、交互功能等。重视学生分析问题和解决问题能力的培养,使他们具有进一步学习相关知识和技能的能力。另外通过该课程的“教、学、做”一体化教学,培养学生良好的创新能力,提高学生的职业技能与职业素养,为培养创新型、发展型的高素质数字媒体技术人才服务。 三、课程培养目标 1、总体目标 通过学习这门课程使学生掌握Unity的基础知识,熟悉Unity游戏制作的工作流程、创作方法。更重要的是让学生能熟悉VR制作与开发的整体设计与实现过程,提高学生实践操作能力。同时培养吃苦耐劳、爱岗敬业、团队协作的工匠精神和诚实、守信、善于沟通与合作的良好品质,为发展职业能力奠定良好的基础。 2、知识目标 (1)掌握虚拟现实技术基础知识; (2)掌握Unity3d软件的基本使用流程; (3)掌握三维交互的基本原理。 3、能力目标 (1)能操作Unity软件,完成地形的制作; (2)掌握虚拟场景中的UI设计流程;

(3)掌握C#编程在Unity中的使用; (4)Unity在实际项目中的开发能力。 4、素养目标 (1)具有正确的职业观; (2)具有胜任相关工作的良好业务素质; (3)具备基本的审美修养和创造性思维能力; (4)具备运用所学知识分析和解决问题的能力。 四、课程设计思路 《虚拟现实》课程目标的设计主要遵循前导课程的掌握情况以及学生个体能力发展方向的需求与特点,旨在体现《虚拟现实》课程标准的整体性、灵活性。 1、根据实际项目制作为教学主线,整个课程内容由以下几个模块组成,构建由“Unity 基础知识——UI交互——C#编程语言——项目开发”的课程内容体系,每个模块都有相关的项目与任务来支撑。运用“以训带练,以练带学”的教学方法构建以实践为主渠道的教学体系。以能力培养为主线,把知识传授、能力培养和素质教育融为一体。 2、在教学中,采取个别辅导、分组教学等多种手段,激发学生学习的主动性和创造性。让学生学会发现问题、研究问题,并能独立解决问题。 3、以推动学科建设为目的,不断更新教学手段和方法,学习其它先进的教学成果来丰富课堂教学,使本课程的教学始终适应专业发展的要求,并为学生后续的专业学习提供强有力的支撑。 五、课程内容设计 1、课程整体设计

虚拟现实技术简介

虚拟现实简介及行业发展前景 一、虚拟现实简介 虚拟现实(Virtual Reality,简称VR,又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术,也称灵境技术或人工环境。虚拟现实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、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物 百科内容: VR是一项综合集成技术,涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域,它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉,使人作为参与者通过适当装置,自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。使用者进行位置移动时,电脑可以立即进行复杂的运算,将精确的3D世界影像传回产生临场感。该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果,是一种由计算机技术辅助生成的高技术

模拟系统。 概括地说,虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式,与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比,虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。 虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境,它可以是实际上可实现的,也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。而“虚拟”是指用计算机生成的意思。因此,虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境,人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中,并操作、控制环境,实现特殊的目的,即人是这种环境的主宰。 二、虚拟现实分类 行业概况: 北京傲唯刃道科技有限公司甘健先生认为:供求关系是一个行业能否快速发展的前提。目前来看,市场需求是很大的,而供应方面却略显不足,尤其是拥有核心知识产权,专利产品及服务质量过硬的企业并不多,行业整体缺乏品牌效应。在需求旺盛的阶段,行业需求巨大,

VR+BIM基础知识介绍[详细]

BI米+VR BI米(Building Infor米ation米odeling,建筑信息模型)将成为建筑供给端同时也是最前端(设计环节)引领行业变革的重要推动力之一,VR(虚拟现实)提升BI米应用效果并加速其推广应用.BI米是以建筑工程项目各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑模型的建立,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息,具有可视化,协调性,模拟性,优化性和可出图性五大特点.VR沉浸式体验,加强了具象性及交互功能,大大提升BI米应用效果,从而推动其在建筑设计加速推广使用. BI米同时受益于国家政策支持、工业4.0需求(精益建造及工业化生产)以及互联网技术进步的推动,可提高生产效率、节约工程造价和缩短建设工期,也是建筑工业化生产最核心的推动力之一.建筑工程管理长期面临着工期紧张、工程复杂、协作困难等问题,应用BI米进行项目管理有助于协助各施工部门沟通、加强成本管理和安全管理,从而降低工程复杂度,缩短工期,加速资金周转.房地产行业健康发展,居民对住房质量及个性化需求,国家智慧城市、工业4.0战略要求企业采用数字化建筑平台,大数据、云计算以及3D打印等技术进步,共同推动BI米系统加速发展. VR逐步照进建筑设计领域,已有效应用于西方工业设计;未来五年内有望在中国建筑设计领域广泛推广使用,目前已在样板房展示等营销领域落地.目前国外在视频拍摄、电子游戏等领域已经有了完善的VR产品,在工业设计中谷歌、微软、索尼等产品逐渐进入工业设计中.欧美知名建筑设计公司目前已在建筑设计模型测试中使用VR技术,英国IVR NATION公司搭建了的VR模型应用于建筑设计,模型真实度达到90%.我们预计未来五年VR技术有望在建筑设计中逐步推

虚拟现实技术基础与应用代码-8 综合实例

8.3.2 场景模型的构建 建立了消防车的3ds模型后,我们就可以来定义一个消防车类了。消防车类中包含车身、云梯、吊篮成员对象,这些对象通过前节介绍的3ds载入类C3DSLoader来定义。此外我们在吊篮上安置一个消防水枪来模拟喷水效果,为此用前章定义好的粒子系统类CparticleSys来定义一个水枪效果对象。为实现云梯的交互运动,增加了云梯水平旋转的变量theta,和俯仰运动的变量phi。车身的运动由变量Position来控制。其消防车类的定义如下: //注:以下代码写在文件Motor.h中 #include "gl/glut.h" #include "3DSLoader.h" #include "Particle.h" class CMotor //消防车类 { public: float Position[3]; //车位置 float theta; //云梯支架旋转角 float phi; //云梯俯仰角 //定义3ds载入对象 C3DSLoader m_3DSMotor; //车身 C3DSLoader m_3DSSupport; //云梯支架 C3DSLoader m_3DSLadder; //云梯 C3DSLoader m_3DSBasket; //篮子 CParticleSys m_WaterGun; //水枪效果 CMotor(); //构造函数 virtual ~CMotor(); //析构函数 void DrawMotor(); //绘制车 void Init(); //初始化 }; 车身模型,云梯模型和吊篮模型的载入以及水枪的初始化通过成员函数Init来完成,其实现形式如下: //注:以下代码写在文件Motor.cpp中 void CMotor::Init() { m_3DSMotor.Load3DSModel("3DSModel\\武警学院车身1.3DS"); m_3DSSupport.Load3DSModel("3DSModel\\云梯支架.3ds"); m_3DSLadder.Load3DSModel("3DSModel\\云梯.3ds"); m_3DSBasket.Load3DSModel("3DSModel\\吊篮.3ds"); m_WaterGun.SetPosition(0,0,0); //水枪位置 m_WaterGun.SetMode(0.5,100, 10,-0.8,1); //粒子系统模式设置 m_WaterGun.Init(PI/2,PI/3);//水枪方向 } 消防车的绘制过程在成员函数DrawMotor中来完成,其实现形式如下: //注:以下代码写在文件Motor.cpp中 void CMotor::DrawMotor()

VR太阳光参数调整

VR太阳光的参数 VR太阳光的参数 VRAY阳光使用方法 说一下重点参数和常用数值 turbidity (混浊度) 指空气中的清洁度数值越大阳光就越暖. 一般情况下.白天正午的时候数值为3到5 下午的时候为6到9 傍晚的时候可以到15.最值为20, 要记住.阳光的冷暖也和自身和地面的角度有关 越垂直越冷,角度越小越暖. 第二个参数 ozone{臭氧}一般对阳光没有太多影响,对VR的天光有影响,一般不调. 第三个最主要.就是强度intensity multplier 一般时候和第一个参数有关 第一个参数越大阳光就越暖也就越暗,就要加大这个参数.一般的进时候.为0.0 3到0.1 要反复试. size multplier 是指太阳的大小,太阳越大也就是这个参数越大就越会产生远处虚影效果. 一般的时候这个参数为3到6,这个参数与下面的参数有关 就是shadow subdivs(阴影细分).size multplier 值越大shadow subdivs的值就要越大.因为 当物体边有阴影虚影的时候.细分也就越大,不然就会有很多噪点. 一般的时候数值为6到15 shadow bias是阴影偏移.这个参数和MAX的灯的原理是一样的. 最后一个photon emit radius 是对VRsun本身大小控制的对光没有影响.不用

管了. R 0 总结以上的分析 turbidity (混浊度)和intensity multplier(强度) 要相互调,因为它们相互影响. size multplier (太阳的大小)和shadow subdivs(阴影细分)要相互调 还有一点最主要的就是 上面的经验值和解释只针对MAX相机 对于VR相机来说就不灵了.

vr技术基本常识

vr技术基本常识 虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统它利用计算机生成一种模拟环境是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。 简介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交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(VR)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。除计算机图形技术所生成的视觉感知外,还有听觉、触觉、力觉、运动等感知,甚至还包括嗅觉和味觉等,也称为多感知。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。传感设备是指三维交互设备。发展历史虚拟现实技术演变发展史大体上可以分为四个阶段有声形动态的模拟是蕴涵虚拟现实思想的第一阶段(1963)年以前虚拟现实萌芽为第二阶段(1963 -1972 )虚拟现实概念的产生和理论初步形成为第三阶段(1973 -1989 )虚拟现实理论进一步的完善和应用为第四阶段(1990 -2004 )。 特征多感知性 指除一般计算机所具有的视觉感知外,还有听觉感知、触觉感知、运动感知,甚至还包括味觉、嗅觉、感知等。理想的虚拟现实应该具有一切人所具有的感知功能。 虚拟现实存在感 指用户感到作为主角存在丁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辨真假的程度。 虚拟现实交互性 指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。 虚拟现实自主性

vr太阳光参数设置

太阳光的颜色是由浊度值的高低来控制的.浊度越低.太阳光就越偏向冷色调.反之则偏向暖色调.(默认值是3的那个) 如果你想调出冷一点的太阳光.可以把值调为2.你说打出来的是黄色的光.那肯定是浊度值偏大了.调小一点就好! vr太阳光参数 浊度--------可以调0-20之间的数值,代表清晨到傍晚时候的太阳。10代表正午的太阳,我一般做效果图调10-12之间。 臭氧------可以不管他 强度倍增器-------光的强度,0.015左右就行 阴影细分------越大越影子柔和 阴影偏移------0.2 影子偏移,数值越大,区域阴影的效果越明显,也就是越模糊。数值越小,阴影边缘越硬 一下重点参数和常用数值 turbidity (混浊度) 指空气中的清洁度数值越大阳光就越暖. 一般情况下.白天正午的时候数值为3到5 下午的时候为6到9 傍晚的时候可以到15.最值为20, 要记住.阳光的冷暖也和自身和地面的角度有关. 越垂直越冷,角度越小越暖. 第二个参数 ozone{臭氧}一般对阳光没有太多影响,对VR的天光有影响,一般不调. 第三个最主要.就是强度intensity multplier 一般时候和第一个参数有关 第一个参数越大阳光就越暖也就越暗,就要加大这个参数.一般的进时候.为0.03到0.1 要反复试. size multplier 是指太阳的大小,太阳越大也就是这个参数越大就越会产生远处虚影效果. 一般的时候这个参数为3到6,这个参数与下面的参数有关 就是shadow subdivs(阴影细分).size multplier 值越大shadow subdivs的值就要越大.因为 当物体边有阴影虚影的时候.细分也就越大,不然就会有很多噪点. 一般的时候数值为6到15 shadow bias是阴影偏移.这个参数和MAX的灯的原理是一样的. 最后一个photon emit radius 是对VRsun本身大小控制的对光没有影响.不用管了.

虚拟现实系统的组成

虚拟现实系统的组成 1 构建虚拟现实系统的目的 使参与者沉浸于多维信息空间中,进行仿真、建模,获取知识和形成新概念。 目标:利用并集成高性能的计算机软硬件及各类先进的传感器,去构建一个使参与者处于身临其境的沉浸感、具有完善的交互作用、能帮助和启发构思的信息环境。 技术支持:各种传感器技术、三维显示和音响器、虚拟环境产生器、程序设计工具集、计算机高速网络和高性能计算机平台。 2 虚拟现实系统的组成 用户通过头盔、手套和话筒等输入设备为计算机提供输入信号,虚拟现实软件收到输入信号后加以解释,然后对虚拟环境数据库进行必要更新,调整当前虚拟环境视图,并将这一新视图及其它信息如声音立即传送给输出设备,以便用户及时看到效果。 系统由输入部分、输出部分、虚拟环境数据库、虚拟现实软件组成。 2.1输入部分 虚拟现实系统通过输入部分接收来自用户的信息。用户基本输入信号包括用户的头、手位置及方向、声音等。其输入设备主要有: (1)数据手套 用来监测手的姿态,将人手的自然动作数字化。用户手的位置与

方向用来与虚拟环境进行交互。如在使用交互手套时,手势可用来启动或终止系统。类似地,手套可用来拾起虚拟物体,并将物体移到别的位置。 (2)三维球 用于物体操作和飞行控制。 (3)自由度鼠标 用于导航、选择及与物体交互。 (4)生物传感器 用来跟踪眼球运动。 (5)头部跟踪器 通常装在HMD头盔上跟踪头部位置,以便使HMD显示的图像随头部运动而变化。用户头的位置及方向是系统重要的输入信号,因为它决定了从哪个视角对虚拟世界进行渲染。 (6)语音输入设备 通过话筒等声音输入设备将语音信息输入,并利用语音识别系统将语音信号变成数字化信号。 2.2 输出系统 虚拟现实系统根据人的感觉器官的工作原理,通过虚拟现实系统的输出设备,https://www.doczj.com/doc/d510249919.html,使人对虚拟现实系统的虚拟环境得到虽假犹真、身临其境的感觉。主要是由三维图像视觉效果、三维声音效果和触觉 (力觉)效果来实现的。 (1)三维图像生成与显示

Vray sun太阳光参数设置

Vraysun(vray太阳光)参数设置 vray sun(vray太阳光)参数设置!!! 以下重点参数和常用数值 turbidity (混浊度) 指空气中的清洁度数值越大阳光就越暖. 一般情况下.白天正午的时候数值为3到5 下午的时候为6到9 傍晚的时候可以到15.最值为20, 要记住.阳光的冷暖也和自身和地面的角度有关. 越垂直越冷,角度越小越暖. 第二个参数 ozone{臭氧}一般对阳光没有太多影响,对VR的天光有影响,一般不调. 第三个最主要.就是强度intensity multplier 一般时候和第一个参数有关 第一个参数越大阳光就越暖也就越暗,就要加大这个参数.一般的进时候.为0.03到0.1 要反复试.

size multplier 是指太阳的大小,太阳越大也就是这个参数越大就越会产生远处虚影效果. 一般的时候这个参数为3到6,这个参数与下面的参数有关 就是shadow subdivs(阴影细分).size multplier 值越大shadow subdivs的值就要越大.因为 当物体边有阴影虚影的时候.细分也就越大,不然就会有很多噪点. 一般的时候数值为6到15 shadow bias是阴影偏移.这个参数和MAX的灯的原理是一样的. 最后一个photon emit radius 是对VRsun本身大小控制的对光没有影响.不用管了. 以上丝路教育的总结分析: turbidity (混浊度)和intensity multplier(强度) 要相互调,因为它们相互影响. size multplier (太阳的大小)和shadow subdivs(阴影细分)要相互调 还有一点最主要的就是 上面的经验值和解释只针对MAX相机 对于VR相机来说就不灵了.

多媒体技术应用基础知识要点

《多媒体技术应用》基础知识要点 一、多媒体技术基础(书本第一章和第二章内容) 1、媒体、多媒体及多媒体技术的概念 (1)媒体的含义 媒体(medium)在计算机领域有两种含义:一是指存储信息的实体,如磁带、磁盘、光盘等,二是指承载信息的载体,如数字、文字、声音、图形和图像等。多媒体技术中的媒体是指后者。 (2)多媒体及多媒体技术的概念 多媒体是指对多种媒体的综合,多媒体技术是指以计算机为平台综合处理多种媒体信息。通常情况下,多媒体不仅指多媒体本身,也包括多媒体技术。 2、多媒体技术的特征 多媒体技术有三个显着的特征:集成性、交互性、实时性。 3、多媒体技术的应用 (1)生活中的多媒体 MP3音乐、影视动画、数字电视等。 (2)多媒体技术的现状 音频技术、视频技术、数据压缩技术、网络传输技术。 (3)多媒体技术的发展前景 虚拟现实、多媒体数据库和基于内容检索、多媒体通信技术。 4、多媒体计算机系统的组成 (1)多媒体计算机的概念 多媒体计算机是指具有多媒体信息处理功能的个人计算机。 (2)多媒体计算机配置标准 多媒体计算机一般应包括:具有多媒体功能的操作系统;硬件部分至少应包括光盘驱动器、声卡、音箱或耳机等。 (3)常见多媒体硬件设备 CD—ROM驱动器、音频卡、视频卡、扫描仪、数码相机、数码摄像机等。 (4)常用的多媒体软件工具 多媒体软件根据它的应用层面可以分为多媒体操作系统、多媒体数据采集和编辑软件、多媒体创作和集成软件三大部分。 常见的多媒体数据采集和编辑软件有:Windows系统附件中的“录音机”、PhotoShop、Flash、3DSMAX、Premiere等;常见的多媒体创作和集成软件有:Authorware、方正奥思、Director、PowerPoint等。 5、多媒体作品的规划和设计 制作多媒体作品是一个集文本、图像、声音、动画、视频之大成的工程。 多媒体作品设计的一般步骤:需求分析、规划设计、脚本编写。 需求分析包括应用需求分析和创作需求分析。规划设计包括系统结构设计和功能模块设计。 6、多媒体数据压缩技术 数据压缩是为了减少文件所占的存储空间。数据之所以能够被压缩,首先是因为数据本身确实存在着冗余,其次是在许多情况下媒体本身允许有少量的失真。

虚拟现实基础试题答案

虚拟现实PPT答案文字版 Q1虚拟现实的基本概念,基本类型以及三个重要的特点是什么? 基本概念:虚拟现实(Virtual Reality,简称VR),是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境,具体地说,就是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境,用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响,从而产生亲临等同真实环境的感受和体验。由计算机系统产生的,相对于实环境的,并有人的操作和参与而形成的一种虚构的、视觉上的、听觉上的、感觉上、嗅觉上的存在,是一种物理 意义上的人机交互和抽象组合。 基本类型: 1.桌面虚拟现实系统(实利用个人计算机和低级工作站进行仿真,将计算机的屏幕作为用户观察虚拟境界的一个窗口。) 2.临境虚拟现实系统(提供完全沉浸的体验) 3.增强型的虚拟现实系统(增强现实中无法感知或不方便的感受) 4.分布式虚拟现实系统(多个用户可通过网络对同一虚拟世界进行观察和操作,以达到协同工作的目的) 重要特点:临境(immersion);交互性(interactivity);想象(imagination)。 1.沉浸感:用户作为主角存在于虚拟环境中的真实程度。 2.交互性:用户对虚拟环境内的物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。 3.想象:用户沉浸在多维信息空间中,依靠自己的感知和认知能力全方位地获取知识,发挥主观能动性,寻求解答,形成新的概念。 Q2简述虚拟现实系统的关键技术,主要建模方法。 关键技术: 1.三维真实感图象的实时生成(VR系统要对参与者的行为反应灵敏,并保持内部的一致性和连贯性,保证显示图象的“更新率”能满足目标的要求) 2.大视野立体显示技术(通过配戴头盔给人身临其境的感觉,画面围绕着参与者) 3.位置跟踪器(检测到参与者的物理位置和取向,以便输入到计算机中去产生虚拟境界中相应的图象和声音) 4.立体声的产生(真实而且准确,注意声音的方向感) 5.虚拟环境建模(设计出参与者在一种虚拟境界中会遇到的景物,包括物体建立几何模型,附加信息) 主要建模方法:基于几何和图像的建模、虚拟对象的物理特性建模与行为建模。 (3,增加模型的逼真度: (1)纹理映射贴图:将纹理图像贴在简单物体的几何表面,以近似描述物体表面的纹理细节,加强真实性,实际上是利用二维平面图代替三维模型的局部。 (2)环境映射:采用纹理图像来表示物体表面的镜面反射和规则透视效果。 (3)反走样:提高像素的密度。 最直接的方法:使用实际的航拍卫星图作为地形的纹理。纹理拟合是一个有效的手段。 提高系统实时性

虚拟现实技术基础和实用算法

虚拟现实技术基础和实用算法 目录 第一章虚拟现实技术概论……………………………………………………………( ) 1.1 虚拟现实技术概念和发展 ………………………………………………………………( ) 1.2 虚拟现实系统的分类 ……………………………………………………………………( ) 1.2.1 按数据流向进行分类…………………………………………………………………( ) 1.2.2 按时间和空间进行分类………………………………………………………………( ) 1.2.3 按传感器与人的感觉器官进行分类…………………………………………………( ) 1.2.4 按隔离与融合进行分类………………………………………………………………( ) 1.3 虚拟现实系统的硬件组成 ………………………………………………………………( ) 1.3.1 虚拟世界生成设备 ………………………………………………………………… ( ) 1.3.2 感知设备………………………………………………………………………………( ) 1.3.3 跟踪设备………………………………………………………………………………( ) 1.3.4 基于自然方式的人机交互设备………………………………………………………( ) 1.4 虚拟现实系统的体系结构 ………………………………………………………………( ) 1.4.1 非分布式虚拟现实体系结构…………………………………………………………( ) 1.4.2 分布式虚拟现实体系结构……………………………………………………………( ) 1.5 虚拟现实的研究内容 ……………………………………………………………………( ) 1.6 增强现实技术与随身增强现实技术 ……………………………………………………( ) 1.6.1 增强现实技术的定义…………………………………………………………………( ) 1.6.2 增强现实技术系统的实现分类及其优缺点分析……………………………………( ) 1.6.3 增强现实与虚拟现实比较……………………………………………………………( ) 1.6.4 增强现实的关键技术…………………………………………………………………( ) 1.6.5 随身增强现实技术……………………………………………………………………( )参考文献………………………………………………………………………………………( ) 第二章虚拟现实系统典型硬件装置…………………………………………………( ) 2.1 简 介………………………………………………………………………………………( ) 2.2 立体显示原理 ……………………………………………………………………………( ) 2.2.1 人眼的结构与立体视觉机制…………………………………………………………( ) 2.2.2 立体显示原理…………………………………………………………………………( ) 2.3 虚拟现实立体显示器 ……………………………………………………………………( ) 2.3.1 台式立体监示器显示系统……………………………………………………………( ) 2.3.2 头盔式立体显示器……………………………………………………………………( ) 2.3.3 洞穴式立体显示装置(CA VE)…………………………………………………… ( ) 2.3.4 响应工作台立体显示装置……………………………………………………………( ) 2.3.5 墙式立体显示装置……………………………………………………………………( ) 2.4 位置跟踪器 ………………………………………………………………………………( ) 2.4.1 位置跟踪器的性能指标………………………………………………………………( ) 2.4.2 位置跟踪器技术分类及其典型技术…………………………………………………( ) 2.4.3 虚拟现实系统对位置跟踪器的性能要求……………………………………………( )

初学者必读VRay 2.0光源设置(1)——添加光源

初学者必读VRay 2.0光源设置(1) ——添加光源 在设置一个VRay场景时,首先需要设置相机与光源,以固定视图,并设置光照效果。VRay 2.0相机与光源的设置相对于3ds max自带的摄影机和光源更为复杂,在本部分,将为大家讲解VRay 2.0相机与光源相关知识。 本实例选择了一个较为典型的卫生间实例,该实例包括了常规的室内效果图的必备元素,包括物理相机、室内和室外的光源。通过本实例,可以使大家了解在场景设置VRay常规相机和光源的方法。 1. 设置相机并检查模型 (1)运行3ds max 2011,打开素材文件“卫生间源文件.max”,该场景使用了“V-Ray Adv 2.00.02”渲染器,并设置了场景中对象的材质,在本实例中,需要设置相机和光源。

(2)进入VRay摄影机创建面板。 (3)在“顶”视图创建一个VR物理相机对象。(4)调整相机的位置。

(5)将“透”视图转换为“VR-物理相机001”视图。 (6)接下来需要检查模型,由于检查模型将使用天光,而天光是从室外照射进室内的,所以需要将“玻璃”对象隐藏,否则其将阻挡光线,使其无法照射进室内。 (7)打开“渲染场景”对话框,选择“替代材质”复选框。 (8)设置“Material #5”材质作为替代材质。

(9)为了加快渲染速度,在设置过程中,需要设置较低的渲染级别。进入“V-Ray::图像采样器(反锯齿)”卷展栏,进入“V-Ray::图像采样器(抗锯齿)”卷展栏,设置采样类型为“固定”。 (10)禁用“抗锯齿过滤器”选项组中的“开启”复选框的选择,不应用抗锯齿过滤器。

沉浸式虚拟现实VR一体机系统

沉浸式虚拟现实VR一体机系统 系统概述 VR是Virtual Reality的缩写,译为中文即“虚拟现实”,该技术融合了计算机3D图形技术、计算机仿真技术、传感器技术、显示技术等多种科学技术,在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境,能使用户具有身临其境的沉浸感和模拟现实环境的交互性,有助于加深感受、启发认知。因此,VR系统环境具备沉浸感、交互性、构想性这三个基本特性。 VR虚拟现实的关键技术主要包括模拟环境三维图形处理技术、位置追踪技术、触觉或力觉反馈、智能传感设备各等。理想的VR体验,是基于计算机生成逼真的三维立体虚拟环境,借助VR输入/输出设备体会到人体正常应感应到的视觉、听觉、触觉、力觉、运动等所有感知,甚至还包括嗅觉和味觉等,并利用位置追踪技术,对头部转动、眼睛、手势等其它行为动作进行采集,由计算机处理体验者动作的相应数据,并做出实时响应和反馈。 随着移动互联网技术、人工智能技术的发展,推动了VR虚拟现实技术在工业、医疗、教育、军事等多个领域的应用,沉浸式虚拟现实设备因实用便携、最能展现虚拟现实效果而成为未来主要的发展趋势,由于沉浸式交互技术、VR外 设硬件技术的不断突破,VR技术也逐步朝着完整成熟的产业化方向发展。 VR产业现状分析 VR产业覆盖了硬件、系统、平台、开发工具、应用以及消费内容等诸多方面,

作为一个处于技术创新井喷期的产业,VR虚拟现实的想象空间和市场前景十分广阔,全球科技巨头纷纷投身其中。目前,VR作为新兴产业,其技术要求高、资源投入大,产业链的部分环节相对比较单薄,国内VR产业主要集中在硬件制作环节,而内容与工具提供商,尤其是内容平台搭建者,主要以国际大型IT科技公司为主。 尽管目前VR/AR行业都处于起步阶段,但整个市场未来增长潜力巨大:根据Digi Capital预测至2020年,全球AR与VR市场规模将达到1500亿美元,而根据市场研究机构BI Intelligence的统计,2020仅年头戴式VR硬件市场规模将达到28亿美元,未来5年复合增长率超过100%。在过去的2015年,VR毫无疑问成为资本市场最受热捧的风口。 2016年,VR将在全世界范围内迎来行业大爆发,成为互联网科技界新一代的智能硬件入口。由于VR带来的时代颠覆性,国内外各大型知名高新科技公司纷纷进驻VR产业,寻求下一个发展切入点: ?国内:腾讯进入VR领域,发布“TOS+”智能硬件开放平台,布局虚拟现实产品在内的智能硬件生态圈;百度视频成立VR频道,成为BAT中投入VR 领域的首一家;暴风、360、小米、迅雷、京东等知名互联网公司也纷纷开发其VR产品迅速占据国内主流市场。 ?国外:索尼PS VR、HTC Vive、Facebook旗下的Oculus、三星GearVR、微软VR Kit、谷歌Cardboard成为国际VR消费级市场主流产品;Magic Leap

虚拟现实基础知识

虚拟现实 虚拟现实(VR)基础知识 实物虚化、虚物实化和高性能的计算处理技术是VR技术的3个主要方面。实物虚化是现实世界空间向多维信息化空间的一种映射,主要包括基本模型构建、空间跟踪、声音定位、视觉跟踪和视点感应等关键技术,这些技术使得真实感虚拟世界的生成、虚拟环境对用户操作的检测和操作数据的获取成为可能。 它具体基于以下几种技术:(1)基本模型构建技术。(2)空间跟踪技术。(3)声音跟踪技术:利用不同声源的声音到达某一特定地点的时间差、相位差、声压差等进行虚拟环境的声音跟踪。(4)视觉跟踪与视点感应技术。 虚物实化是指确保用户从虚拟环境中获取同真实环境中一样或相似的视觉、听觉、力觉和触觉等感官认知的关键技术。能否让参与者产生沉浸感的关键因素除了视觉和听觉感知外,还有用户能否在操纵虚拟物体的同时,感受到虚拟物体的反作用力,从而产生触觉和力觉感知。力觉感知主要由计算机通过力反馈手套、力反馈操纵杆对手指产生运动阻尼从而使用户感受到作用力的方向和大小。触觉反馈主要是基于视觉、气压感、振动触感、电子触感和神经、肌肉模拟等方法来实现的。 然而,不能把虚拟现实和模拟仿真混淆,两者是有一定区别的。概括地说,虚拟现实是模拟仿真在高性能计算机系统和信息处理环境下的发展和技术拓展。我们可以举一个烟尘干扰下能见度计算的例子来说明这个问题。在构建分布式虚拟环境基础信息平台应用过程中,经常会有由燃烧源产生的连续变化的烟尘Array干扰环境能见度的计算,从而影响环境的视觉效果、仿真实体的运行和决 策。某些仿真平台和图形图像生成系统也研究烟尘干扰下的能见度计算, 仿真平台强调烟尘的准确物理模型、干扰后的能见度精确计算以及对仿真 实体的影响程度;图形图像生成系统着重于建立细致的几何模型,估算光 线穿过烟尘后的衰减。而虚拟环境中烟尘干扰下的能见度计算,不但要考 虑烟尘的物理特性,遵循烟尘运动的客观规律,计算影响仿真结果的相关 数据,而且要生成用户能通过视觉感知的逼真图形效果,使用户在实时运 行的虚拟现实系统中产生亲临等同真实环境的感受和体验。

太阳光设置

Vary太阳光设置 enabled 开启与否选择 invisible 可见与否 tubidity 浑浊度.控制空气的清澈程度(2~20) 浑浊的空气在光线穿过时空气中的微粒会使光线发生衍射,吸收了部分波长较短的光线,削弱了光波能量.而清晨的空气对光互影响很小,参数越小浑浊度越低更象早上的空气.这时光线强度入射更历害/ ozone 模拟大气中的o3...(0~1) 设置高时墙面颜色容易受环境影响减弱.地板有真实的颜色变化,物体固有色纯度会高些.有点类似ligthtscape中的bleed值的概念 intensity multiper强度倍增值越大越亮 size multiper 越大光线越分散,阴影会越模糊 shadow divids阴影细分,越小阴影质量会越差.. shadow bias阴影偏移.值越大产生偏移距离越远。 photo emit radius 半径。。。越大照射范围越大。对场景的效果不会产生任何的变化。只是帮助理解光照范围而已。 vr太阳光的颜色是由浊度值的高低来控制的.浊度越低.太阳光就越偏向冷色调.反之则偏向暖色调.(默认值是3的那个) 如果你想调出冷一点的太阳光.可以把值调为2.你说打出来的是黄色的光.那肯定是浊度值偏大了.调小一点就好! vr太阳光参数 浊度--------可以调0-20之间的数值,代表清晨到傍晚时候的太阳。10代表正午的太阳,我一般做效果图调10-12之间。 臭氧------可以不管他 强度倍增器-------光的强度,0.015左右就行 阴影细分------越大越影子柔和 阴影偏移------0.2 影子偏移,数值越大,区域阴影的效果越明显,也就是越模糊。数值越小,阴影边缘越硬 一下重点参数和常用数值 turbidity (混浊度) 指空气中的清洁度数值越大阳光就越暖. 一般情况下.白天正午的时候数值为3到5 下午的时候为6到9 傍晚的时候可以到15.最值为20, 要记住.阳光的冷暖也和自身和地面的角度有关. 越垂直越冷,角度越小越暖.

计算机重点虚拟现实

A 1 计算机重点虚拟现实第一章 1.虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术出现于20世纪60年代。VR一词创始于20世纪80年代,该技术涉及计算机图形学,传感器技术,动力学,光学,人工智能及社会心理学等研究领域,是多媒体和三维技术发展的较高境界。虚拟现实技术是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境,是一种新的人机交互接口。 2.虚拟环境系统包括:操作者,人机接口和计算机。 3.虚拟现实意义下的人机接口有三种区别以往的地方: (1)人机接口的内容。计算机提供“环境”,不是数据和信息。这改变了人机接口的内容。(2)人机接口的形式。操作者由视觉、力觉感知环境,由自然的动作操作环境,而不是由屏幕、键盘、鼠标和计算机交互,这改变了人机接口的形式。 (3)人机接口的效果。逼真的感知和自然力的动作,使人产生临身其境的感觉,这改变了人机接口的效果。虚拟现实的主要目的是实现自然人机交互,即实现一种逼真的视,听,触觉一体化的计算机生成环境,这改变了人机接口的效果。 4.虚拟现实的定义:狭义:把虚拟现实看成一种具有人机交互特征的人机界面(人机交互方式),亦可称之为“自然人机界面”。人是以与感受真实世界一样的(自然的)方式来感受计算机生成的虚拟世界,具有和相应真实世界里一样的感觉。广义:把虚拟现实看成对虚拟想象(三维可视化的)或真实三维世界的模拟。对某个特定环境真实再现后,用户通过接受和响应模拟环境的各种感官刺激,与其中虚拟的人及食物进行交互,使用户有身临其境的感觉。 5.虚拟现实系统具有三个重要特征:沉浸感、交互性、想象力。沉浸感和交互性是决定一个系统是否属于虚拟现实系统的关键特征。 6.沉浸感(临声感)使用者与虚拟环境中各种对象的相互作用,就如同在现实世界中的一样。 7.具有3“I”特征的虚拟现实系统的组成:观察者、传感器、效果产生器及实景仿真器。 8.VR的关键技术:实物虚化、虚无实化和高性能计算处理技术。 9.高性能计算处理技术:基本模型构建技术、空间跟踪技术、声音跟踪技术、视觉跟踪和视点感应技术、高性能计算处理技术。 10.VR系统的分类:沉浸型虚拟现实技术、增强现实性虚拟现实技术、桌面(表面)型虚拟现实技术、分布式虚拟现实技术。 11.沉浸型VR系统的优点是用户可完全沉浸到虚拟世界中去,缺点是系统设备价格昂贵,难以普及和推广。 12.沉浸型VR系统的特点:具有高的度实时性;高度沉浸感;具有强大的软件支持;并行处理能力;良好的系统整合性 15.沉浸型VR系统的类型:头盔式虚拟现实系统(HMD);洞穴式虚拟现实系统(CA VE);座舱式虚拟现实系统(COCKPIT);投影式虚拟现实系统(PROJECTION) 远程存在系统(REMOTE) 16.增强现实性虚拟现实系统的主要特点是不需要把用户和真实世界隔离,而是将真实世界和虚拟世界融为一体,用户可以同时与两个世界进行交互。 17.桌面型虚拟现实系统的特点是结构简单、价格廉价,易于普及和推广;缺点是缺乏真实的现实体验。 18.分布式虚拟现实系统具有的特征:共享的虚拟工作空间;伪实体的行为真实感;支持实时交互,共享时钟;多用户相互通信;资源共享并允许网络上的用户自然的方式对环境中的对象进行操作和观察 19.虚拟现实技术的主要研究对象: 1).虚拟环境表示的准确性:为使虚拟环境与客观世界相一致,需要对其中种类繁多、构形

《虚拟现实技术》教学大纲

课程简介

《虚拟现实技术》教学大纲 总学时:64 理论课学时:32 实验课学时:32学分:4 一、课程的性质 专业领域选修课 二、课程的目的与教学基本要求 虚拟现实技术作为一种最为强大的人机交互技术,一直是信息领域研究开发和应用的热点方向之一。本课程立足于虚拟现实的“3I”特性,从技术和应用两个方向全面系统地讲述虚拟现实的基础理论和实践技能,包括对虚拟现实最新硬件设备和高级软件技术的讲解,以及虚拟现实传统应用和最新应用的介绍。 通过本课程的学习,使学生了解并掌握虚拟现实的基本概念和术语、系统组成及应用领域,了解虚拟现实的计算机体系结构、输入输出设备,以及有关的人的因素;结合上机实验,了解虚拟现实的建模技术,掌握应用系统开发的基本技能。 要求: 1. 理解VR中的3I特性; 2.了解VR中的输入、输出设备; 3.了解VR的建模方法; 4.了解VR的编程工具与方法; 5. 了解VR的应用情况。 三、课程适用专业 工业设计专业理科生源的学生。 四、课程的教学内容、要求与学时分配 第1部分 VR系统简介(4学时) 具体内容: 1) 虚拟现实的3I特性 2) 虚拟现实的发展简史 3) 构成VR系统的五个典型组成部分 4)VR技术的分类 重点: 掌握VR系统的五个典型组成部分。 第2部分输入输出设备(2学时) 具体内容: 1)三维位置跟踪器:性能参数;机械、电磁、超声波、光学、混合惯性跟踪器 2)漫游和操纵接口:基于跟踪器的漫游/操纵接口;跟踪球;三维探针 3)手势接口 4)体感输入 5)图形显示设备

6)声音显示设备 7)触觉反馈 重点: 三维位置跟踪器的设计原理与应用范围。 图形显示设备的分类与应用。 难点: 体感输入的应用前景,立体图像的生程技术 第3部分 VR的计算体系结构(2学时) 具体内容: 1)绘制流水线 2)基于PC的图形体系结构 3)基于工作站的体系结构 4)分布式VR体系结构:多流水线同步;联合定位绘制流水线;分布式虚拟环境重点: 掌握绘制流水线构成。 难点: 分布式虚拟环境设计。 第4部分 VR建模(4学时) 具体内容: 1)几何建模 2)运动建模 3)物理建模 4)行为建模 5)模型管理 重点: 掌握几何建模、运动建模、行为建模、模型管理技术构成。 难点: 物理建模和模型管理技术。 第5部分 VR编程(14学时) 具体内容: 1)工具包和场景图 2)EON:几何建模与外观;场景图;传感器和动作函数;网络开发 3)JAVA 3D——几何建模与外观;场景图;传感器和行为;网络开发 4)OpenGL 利用三维图形库进行底层开发 重点: 掌握工具包和场景图技术构成、Java3D、OpenGL编程。 难点: 基于OpenGL设计场景图及交互 第6部分 VR中的“人的因素”(2学时) 具体内容: 1)研究方法和专业术语 2)使用者表现研究 3)VR健康和安全问题 4)VR与社会

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