人机交互的新进展
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人机交互的新发展近年来,随着科技的不断进步和发展,人机交互的方式也在不断创新和演进。
人机交互是指人与计算机或其他电子设备之间的信息交流和合作方式,是科技与人类社会的紧密联系的体现。
本文将就人机交互的新发展进行探讨。
一、语音识别技术的兴起语音识别技术是人机交互领域的一项重要创新,它将人们的语音命令转化为可识别的电子信号,并通过计算机进行分析和解读。
近年来,随着人们对于语音助手如Siri、Alexa和小爱同学的需求增加,语音识别技术得到了迅速发展。
语音识别技术的兴起,使得人们可以通过语音与计算机进行交互,提供更加便捷、高效的操作方式。
比如,我们可以通过语音指令来控制家电设备、发送消息、查询信息等,这样不仅省去了繁琐的操作步骤,而且让人们更加自然地与计算机进行沟通,提升了用户体验。
二、手势识别技术的应用手势识别技术是一种通过分析和解读人们的手势动作并将其转化为指令的技术。
这种技术的出现使得人机交互更加直观、自然。
通过手势识别技术,人们可以用手指在空中划动来控制游戏、在虚拟现实环境中进行互动、进行手势密码解锁等。
手势识别技术的应用不仅在娱乐领域有所突破,也在医疗、教育等领域得到了广泛应用。
比如,手势操作在医疗器械的操作中可以减少操作难度和交叉感染的风险;在教育领域,手势识别技术可以使得学生更加主动参与课堂互动,提高学习效果。
三、脑机接口技术的进展脑机接口技术是通过识别和解读人脑中的电信号,并将其转化为计算机可以理解的指令。
这种技术的出现打破了传统意义上的人机交互方式,让人们可以通过直接思维来操控和控制设备。
脑机接口技术在医疗、军事、娱乐等领域都有广泛的应用。
比如,在医疗领域,脑机接口技术可以帮助残疾人士重建移动能力,让他们可以通过思维来控制假肢或轮椅;在游戏领域,脑机接口技术可以提供更加沉浸式的游戏体验,让玩家可以通过想象力来操控角色。
结语人机交互的新发展为我们提供了更加便捷、直观、自然的交互方式。
语音识别技术、手势识别技术和脑机接口技术的出现,让我们与计算机之间的交流更加紧密和高效。
人机交互的创新趋势跨界融合智能科技的新时代人机交互的创新趋势:跨界融合智能科技的新时代随着科技的不断进步和人类对更高生活质量的追求,人机交互领域也进入了一个全新的创新时代。
跨界融合智能科技成为了人机交互发展的重要趋势,为我们带来了前所未有的便利和体验。
一、智能家居技术的发展随着物联网技术的成熟,智能家居逐渐进入大众家庭。
人们通过智能手机、语音助手等终端设备,实现了对家中电器、照明、安防等智能设备的远程控制。
这种智能科技的跨界融合,实现了人与家居之间的互动,使得家庭环境更加智能化、舒适化。
二、虚拟现实技术的应用虚拟现实技术的发展使得人们可以身临其境地体验全新的视觉和听觉感受。
跨界融合智能科技后的人机交互,使得虚拟现实技术广泛应用于娱乐、教育、医疗等领域。
人们可以通过佩戴虚拟现实眼镜,体验到逼真的游戏场景、沉浸式的教育环境以及远程医疗操作,这大大提升了人们的体验感和参与度。
三、人工智能在人机交互中的应用人工智能作为现代科技的核心,正逐渐渗透到人机交互领域。
智能语音助手、智能机器人、智能驾驶等应用正成为现实。
人工智能技术的跨界融合,使得人们能够通过语音、姿势等非传统手段与机器进行互动,这大大拓展了人机交互的方式和范畴。
四、智慧城市的建设智慧城市是跨界融合智能科技的典型代表,它通过信息化和物联网技术,将城市各个方面进行连接和优化,提供高效便捷的公共服务。
人们可以通过智能手机应用实现公共交通查询、停车缴费、环境监测等功能,为城市的居民和访客提供更加便利的生活体验。
五、未来展望随着科技的不断进步和跨界融合的推进,人机交互的创新趋势将愈加明显。
虚拟现实技术、人工智能、物联网等科技将进一步融合,给人们带来更加智能化和个性化的体验。
同时,随着人工智能的发展,我们期待着更加自然和智能的语音识别、手势识别等交互方式的出现。
在人机交互的创新趋势中,跨界融合智能科技的新时代已经到来。
智能家居、虚拟现实技术、人工智能和智慧城市等应用正在改变我们的生活方式和工作方式。
人机交互设计前沿技术如何探讨人机交互的最新技术和未来趋势人机交互设计前沿技术:如何探讨人机交互的最新技术和未来趋势随着科技的快速发展,人机交互(HCI)设计已经成为今天数字化社会中的重要领域。
人机交互的发展涉及到硬件、软件、用户心理学和人因工程学等多个学科的交叉与融合。
本文将探讨人机交互设计的最新技术和未来趋势,以帮助读者了解这个领域的前沿发展。
1. 增强现实(Augmented Reality,AR)与虚拟现实(Virtual Reality,VR)增强现实和虚拟现实技术正在成为人机交互设计的热点领域。
AR技术通过将虚拟信息与真实世界相融合,使用户能够与其周围环境互动。
VR技术则通过创建一个全新的虚拟环境来与用户进行交互。
这两种技术在娱乐、教育、医疗等领域都有很大的应用潜力。
2. 自然用户界面(Natural User Interface,NUI)自然用户界面是一种更加友好和直观的交互方式。
它通过使用手势识别、语音控制、触摸感应等技术,使用户能够以更加自然和直接的方式与计算机进行交互。
例如,智能手机上的触摸屏和语音助手就是自然用户界面的典型应用。
3. 持续性用户体验(Continuous User Experience)持续性用户体验是一种通过整合不同设备和平台来提供连续性交互的方法。
例如,用户可以从移动设备无缝地切换到台式机,而不会中断他们的工作或活动。
这种技术的发展使得用户可以方便地在不同设备之间切换,同时保持他们的工作状态和数据同步。
4. 多模态交互(Multimodal Interaction)多模态交互结合了不同的交互方式,例如语音、手势、触摸和眼动追踪等。
这种交互方式可以根据用户的需求和环境来自动选择最合适的交互方式。
例如,在汽车导航系统中,用户可以使用语音、触摸和手势等多种方式与系统进行交互,以便更好地控制和导航。
5. 情感计算(Affective Computing)情感计算是一种通过识别和解释用户的情感状态来改善人机交互的技术。
人机交互技术的新发展及应用在当今快速发展的科技时代,人机交互技术已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
随着技术的进步和人们需求的变化,人机交互技术也在不断地发展和改进。
本文将讨论人机交互技术的新发展及其应用。
一、虚拟现实技术的发展虚拟现实技术是一种基于计算机图形学和多媒体技术的人机交互界面,能够创造出一种逼真的虚拟场景。
虚拟现实技术已广泛应用于游戏、医疗、军事等领域,但是目前这种技术还存在着一些瓶颈,如低分辨率、意识错觉等。
如何提高虚拟现实技术的可操作性和实用性,是未来的研究方向。
二、人工智能的进步人工智能技术是当前最热门的领域之一,它已经在各个场景中被广泛地运用。
在人机交互领域,人工智能技术也取得了很大的进步。
比如,语音识别技术已经趋近成熟,目前的人工智能助手可以自动学习用户的偏好和需求,提供更加智能化的服务。
人工智能技术的进步,将为人机交互带来更加便利和优质的交互体验。
三、无人驾驶技术的应用随着自动驾驶技术的不断成熟,人机交互也在此基础上得到了很大的提升。
没有司机削减了人为的失误,车辆自动驾驶具有更高的效率和安全性。
未来,自动驾驶车辆与智能交通系统的融合将为我们带来更加高效和安全的交通方式。
四、感知技术的改进目前,随着传感器、成像技术的不断发展,大型、小型的电子设备正在以惊人的速度被制造出来。
无论是人体感知技术还是网络经济,大规模数据的产生和共享都需要感知技术的支持。
未来,随着人机感知技术的不断提升,我们可以通过手势、肢体语言、脑机接口等方式进行更加自然、高效、便捷的交互。
五、物联网的发展物联网是各种智能设备与互联网的无缝连接,为人机交互提供了更广泛的边界。
它在超市购物、智能家居、公共安全等方面都有广泛的运用。
未来,物联网技术将大幅度改变我们的日常生活和产业生态,为人机交互提供更多的机会。
六、结语总的来说,随着人机交互技术的不断发展和应用,我们的生产和生活方式受到了巨大的影响。
未来随着技术的进一步发展,人机交互技术也将不断改进,为实现更加自然、高效、便捷的交互提供更加强大的支持。
数字人:虚拟与现实的融合,开启人机交互新时代引言随着科技的快速发展,人工智能(AI)和计算机图形学取得了巨大的进步,催生了一个全新的领域——数字人。
数字人是一种由数字和算法驱动的虚拟人物,它们拥有自己的身份、外貌、性格甚至背景故事。
这些数字人不仅在游戏、电影等娱乐领域大放异彩,还在社交媒体、教育、医疗等领域找到了新的应用场景。
本文将深入探讨数字人的定义、发展历程、应用场景以及未来趋势,展现这一技术的巨大潜力和广阔前景。
图1数字人:虚拟与现实的融合,开启人机交互新时代一、数字人的定义与发展历程1、数字人的定义数字人是一种由数字和算法驱动的虚拟人物,它们通常具有人类的形态和特征。
这些数字人可以通过计算机图形学和人工智能技术进行创建和操控,具有高度逼真的外观和行为表现。
2、数字人的发展历程数字人的发展可以追溯到上世纪80年代,当时计算机图形学开始崭露头角,人们开始尝试通过计算机创建和操控虚拟人物。
随着技术的不断发展,数字人的逼真程度和互动性能也不断提高。
近年来,随着AI技术的突破性进展,数字人的智能化程度也越来越高。
二、数字人的应用场景1、娱乐与影视制作数字人在娱乐和影视制作领域的应用是最为广泛的。
在电影、游戏等娱乐作品中,数字人被用来塑造主角、配角以及各种虚拟角色。
它们具有高度逼真的外观和行为表现,能够为观众带来沉浸式的体验。
2、社交媒体与虚拟现实社交媒体平台已经开始引入数字人作为新的社交形式。
例如,虚拟偶像已经在全球范围内拥有大量粉丝,它们可以为品牌代言、参加公益活动等。
此外,数字人还在虚拟现实(VR)领域发挥了重要作用,为用户提供更为真实的虚拟体验。
3、教育与培训数字人在教育和培训领域也展现出巨大的潜力。
通过模拟现实场景和人物,数字人可以帮助学员进行实践操作,提高他们的技能和能力。
例如,在医学、航空等领域,数字人可以模拟真实病例或飞行场景,使学员在实践中掌握知识和技能。
4、医疗与康复在医疗和康复领域,数字人也发挥着重要作用。
人机交互的新技术随着科技的不断发展,人机交互技术也不断得到迭代升级。
从最早的键盘鼠标,到如今的触摸屏、语音识别,再到未来可预见的虚拟现实、脑机接口等技术,人机交互技术的逐步升级将会深刻影响人类的生产生活方式。
一、触摸屏技术触摸屏技术作为目前最为常见的人机交互方式,其最主要的优点在于操作简单直观,且更加符合人类的生理习惯。
这种技术主要应用于智能手机、平板电脑、家用电器等各类产品中。
随着信息时代的到来,人们对电子设备的使用需求越来越多样化,各种样式的触摸屏应运而生。
除了传统的平面触摸屏外,诸如曲面屏、双重屏幕等新型触摸屏也获得了不少关注。
二、语音识别技术在触摸屏技术之外,语音识别也是被越来越多的人所接受和使用的交互方式。
利用语音识别,用户可以通过口述命令实现操作,进一步减少了物理接触,避免了人体疲劳。
而随着语音识别技术的不断提升,命令的识别率也不断提高,越来越多的智能家居、智能助手、导航等产品采用语音识别作为用户交互方式,让生活更加便捷高效。
三、虚拟现实技术虚拟现实技术主要适用于游戏、文化娱乐领域,将用户带入一个“虚拟世界”,体验身临其境的感觉。
虚拟现实技术的最大优势在于用户的感官被完全包裹,进一步提高了用户的沉浸感和体验感。
但是,在虚拟现实技术的应用上,也面临一些诸如设备过重、单调等问题。
要想让虚拟现实技术得到更广泛的应用和普及,需要通过技术的不断升级和改进,来提高用户的体验感和使用舒适度。
四、脑机接口技术脑机接口技术指的是直接将人的思维活动与机器之间联接的一种技术。
脑机接口的核心在于直接捕捉人脑的信号,这种方式将会深刻影响医疗、教育、娱乐等众多领域,并为残疾人士提供更加方便的交互方式。
然而,目前的脑机接口技术还存在着许多技术难题和待解决的问题,比如干扰处理、噪声消除、安全性等方面上。
随着人脑神经网络研究的不断深入,脑机接口技术有望在未来成为一种非常重要的交互方式,让人机交互成为更加自然、便捷的交流方式。
人机交互的未来展望随着科技的日新月异,人机交互已经走过了许多年。
现在,随着技术的向前发展,人机交互也在不断地进化。
未来的人机交互将会带来哪些新的变化呢?在这篇文章中,我们将会对未来的人机交互进行展望。
1. 更为智能的机器人未来的机器人将会拥有更强大的人工智能。
它们将能够更好的理解人类的指令,并在不断的学习中,变得越来越智能化。
这使得机器人在未来将变得越来越独立,越来越智能。
2. 以人为中心的交互方式未来的人机交互将会更加以人为中心。
交互方式将会越来越人性化,更加贴近人心。
人机交互的整个过程将更加顺畅,这将有利于人们更好地与机器沟通。
3. 更具人性的界面设计界面设计将更加注重人性,更具设计美感。
随着机器人的智能化,机器人的表情将变得更加灵活,可以使得人们能够更好地理解机器人的状态。
这将更好地满足人们对于机器人的需求。
4. 更加全面的交互体验未来的交互将会更加全面。
在未来的人机交互中,人们将可以通过语音、手势或者表情等多种方式与机器进行交互。
这将使得交互体验更加多元化,也更加自由。
5. 更加安全的交互方式未来的人机交互将更加安全。
通过人工智能,机器人可以更好地把握人类的需求,也可以更好地保护人类的安全。
这将有效地保护人们的生命安全,并使得人机交互更加透明和安全。
6. 更加便捷的交互方式未来的人机交互将会更加便捷。
无论在家中、办公室还是公共场所,人们都将可以随时使用机器来完成各种任务。
这些任务可以是日常生活中的日常任务,也可以是工作中的复杂任务。
这将帮助人们更好地完成各种任务,并节省大量宝贵的时间。
总结未来的人机交互将带来许多新的变化。
这些变化将更加注重人性,更加智能化,更加自由化,更加安全化,也更加便捷化。
未来的人机交互将成为人们生活的一部分,并为人们带来更加美好的生活。
人机交互设计的新技术和新方法人机交互设计是一门涉及多个领域的综合性学科,它与计算机科学、心理学、工业设计等领域密不可分。
随着科技的不断进步,人机交互设计也在不断地演变和创新,一些新技术和新方法应运而生。
一、VR和AR技术在人机交互中的应用VR(Virtual Reality,虚拟现实)和AR(Augmented Reality,增强现实)技术是当今最热门的科技领域之一。
这两种技术在人机交互中发挥着重要的作用。
VR技术可以将人带入一个完全虚拟的环境中,让用户体验到更加真实的感觉。
在游戏领域中,VR技术可以带来更加沉浸式的游戏体验。
AR技术则可以将虚拟元素融合在现实环境中,让用户感受到虚拟和现实的结合。
在工业领域中,AR技术在装配和维修等方面也有广泛的应用。
二、自然语言处理技术在人机交互中的应用自然语言处理技术(Natural Language Processing,简称NLP)是计算机科学和人工智能领域中的一项重要技术,它可以让计算机理解人类语言并进行相应的处理。
在人机交互中,NLP技术可以让用户使用自然语言与机器进行交互。
通过语音交互,用户可以更加方便地完成各种操作。
例如,智能音箱就是一个应用了NLP技术的典型例子。
三、人工智能技术在人机交互中的应用人工智能技术(Artificial Intelligence,简称AI)是当今科技领域中发展最迅速的技术之一。
在人机交互中,AI技术可以让计算机更好地理解用户的需求,并快速作出相应的反应。
例如,在智能客服中,AI技术可以让机器人根据用户的言语和问题快速回答相应的答案,提高用户的服务体验。
四、交互设计中的微动效微动效(Micro-Interactions)是一种非常小的动画效果,在人机交互设计中起到了非常重要的作用。
微动效可以增加用户操作的可视性,让用户更加自然地与界面进行交互。
例如,当用户点击一个按钮时,按钮会发生微小的变化,给用户一种操作的反馈。
通过微动效的使用,可以提高用户对界面的满意度和熟悉度。
人机交互的新进展刘强摘要:本文阐述了人机交互的概念和地位,分析了当前人机交互领域的一些进展情况。
关键词:人机交互;识别技术;感知;融合;Virtual Reality(虚拟现实);1 人机交互的概念和地位人机交互,简单来说,就是人类与计算机交流互动。
两者之间有这样一个传导链:通过人机接口技术,使人能够与计算机发生联系;而计算机则通过一种界面,使人能了解联系后的效果。
人机交互是计算机系统的重要组成部分,是当前计算机行业竞争的焦点,它的好坏直接影响计算机的可用性和效率。
计算机处理速度和性能的迅猛提高并没有相应提高用户使用计算机交互的能力,其中一个重要原因就是缺少一个与之相适应的高效、自然的人-机界面。
人机交互是未来IT的核心技术,也是目前国际上计算机科学研究领域中的一个热点。
随着计算机在人们日常生活和工作中的作用越来越大,人机交互技术变得越来越重要。
2 人机交互的现状目前,在国际上人机交互研究的内容主要包括以下几个方面:单一模式的识别技术研究;多模式人机交互技术研究;多感知信息的融合机理研究等。
其中,最重要的是多模式人机交互技术研究和多感知信息的融合机理研究。
2.1 多模式人机交互多模式人机交互实际上是人与人之间的交互的模拟。
它的目标是将人与人之间的自然交互方式移植到人与计算机的交互中,即将人的各种行为通过键盘、鼠标、麦克风及摄像机等转换成计算机能感知到的位置、运动及听觉、视觉等信息。
感知过程是人机交互的基础,但其实现也是非常困难的。
特别是视觉感知部分尚未很好地得到解决,在处理诸如人体感知、手势识别、表情识别等感知行为时,目前的技术尚处于实验室研究阶段。
多模式人机交互的研究主要包括以下几个部分:2.1.1语音识别技术通过语音与计算机交互是人机交互过程中最自然的一种交互方式,也是未来最被看好的人机交互方式。
目前,在此领域内可用的技术包括:语音识别、自然语言理解、自然语句的生成及自然语言对话等。
语音识别的研究工作可以追溯到20世纪50年代贝尔实验室的Audry系统,此后研究者们逐步突破了大词汇量、连续语音和非特定人这三大障碍。
目前,国内外已经出现了一些商业化的产品,比如语音识别在身份确认上的应用,准确率已经达到99%,一句“芝麻开门”打开房门已经不是传说。
2.1.2手势识别技术在人与人之间的交互过程中,手势一般是伴着语音同时进行的。
在语言交流存在困难的情况下,手势的理解是非常重要的。
而在大部分场合下,手势是对语言交互的补充。
比如,我们在介绍一个物体的模糊的大小时,往往要利用手势。
在人机交互过程中,手势分为两种:一种是基于笔输入的二维手势,另一种是真正用手作出的三维手势。
目前比较常用的是基于笔输入的手势,这是因为这种手势的识别处理相对容易一些。
而三维手势,由于计算机视觉技术存在的困难,目前实用化的系统不多。
有些系统虽然采用了三维手势技术,但大多是利用数据手套完成的。
而这一方面系统成本较高,另一方面,交互起来也不自然。
最近,在ieee的模式识别与机器智能杂志上,连续发表了几篇有关三维手势的识别研究,他们采用的方法主要有隐马尔可夫模型(hmm)及彩色petri网模型。
2.1.3人脸识别技术表情是人类交流信息的一种重要手段。
因此,表情识别可以大大增强计算机的友好程度,提高其智能感知水平。
另外,人脸的方向、人眼的跟踪都表达着交互的信息。
视点的变化既能反映心理活动,又能反映注意方向,正所谓眼睛是心灵的窗户。
通过视点跟踪,可以检测目光在屏幕上的所及之处,并作出恰当的响应。
这尤其可帮助某些行动不便的残疾人使用计算机。
因此,有关人脸的研究,在新一代人机交互中非常重要。
相应的研究内容主要包括:人脸的检测与定位、人脸的识别、人脸表情的识别、脸部特征定位、人脸的跟踪、眼睛注视的跟踪以及人脸的三维重建等等。
所有这些问题都没有完全解决。
国际上有许多研究机构在从事人脸的研究工作,这其中包括美国几所著名的大学,如mit、cmu、sri等。
2.1.4动作识别技术动作识别是一项正在发展中的技术,在很多方面都可得到应用,如可穿戴式计算机、隐身技术、浸入式游戏以及情感计算(一种可对人类的情感进行侦测、分类、组织和回应的系统或应用,可以帮助使用者获得高效而又亲切的感觉)等。
过去大部分动作识别系统重点分析的是脸部和手部的动作,不过现在,研发人员也开始将关注点转移到身体姿势、步态和其他行为举止上来。
这一研究方向对三维人体的重建及虚拟现实的研究有着重要的意义。
而体感技术的突破,让我们看到离开键盘、鼠标的希望。
玩网球、钓鱼这些游戏时,游戏者要像真打网球那样挥舞手柄。
这就是2006年日本任天堂公司推出的家用游戏主机Wii。
通过加速度感知与光学定位,Wii遥控器可以准确掌握玩家手持控制器的一举一动。
动作识别系统也开始进入医疗领域,医生无需触碰键盘或者屏幕就可以操控数字影像。
2.1.5触觉交互技术触觉交互已成为人机交互领域的最新技术,其可借助人的触感,产生一种虚拟现实的效果。
触碰可以产生多种不同的感受,包括轻碰、重碰、压力、疼痛、颤动、热和冷,因此人工模拟这些感受的方式也各异。
触觉交互技术已经开辟了多种可能的应用领域,包括虚拟现实、遥控机器人、远程医疗、工作培训、基于触觉的三维模型设计等。
而在电子商务方面,触觉交互也能够发挥重要作用。
比如,顾客在网上购买服装之前,可以先感知一下衣料的质地,然后再做决定。
2.2 多感知信息的融合多功能感知的最后输出是对用户的智能感知,因此还需要对各个识别结果进行总的融合。
多感知信息的融合是指将各种感知通道所产生的输出信息以一定的方式加以联合、相关和组合,以产生高层的决策行为。
认知科学的研究表明,人类的信息加工过程是在多个层次上进行的,而且,在每个层次上都存在多个信息源。
近年来,多媒体计算机的迅速崛起,虽然提供了多媒体信息处理的可能性,但是就当前发展的现状,仍处于独立媒体的存取;编辑及媒体间的并合水平,尚未涉及多媒体信息的综合处理。
实际上从单媒体走向多媒体,它可能发生的作用决不应该是它们间的量的简单合并,而应该是一种质的根本飞跃。
多媒体信息处理为研究更接近于人类大脑认知加工过程的信息处理过程提供了一种可能。
多功能感知过程的融合是综合各个不同的通道,提高各个通道的输入准确程度,形成相对完整的用户输入,最终形成对用户输入的智能感知。
比如,人与人之间交互时,我们在听对方的语言,又注视着对方的眼睛,还观察对方的手势等。
我们在作出反应前,是综合所感知到的各种信息,最终在大脑中加工形成一系列清晰的概念。
由于多功能感知是多通道信息输入过程,其主要功能是正确识别各个感知通道的输入,经高层模块处理后,形成对输入的统一理解。
所以,就融合的方式看,可以分为两个方面。
第一、将融合过程应用到各个识别过程中,以形成一个高可信度的目标识别信息。
第二、对各个识别结果经过判断、比较,并应用相应的知识、规则进行推理,最终形成一个合理的感知结果。
目前,由于人工智能领域中的技术难点,特别是自然语言理解的进展困难,第二方面的融合还不能达到一个令人满意的结果,这方面的工作往往集中在对命令系统的形成上。
国外对相应的多通道界面技术的研究是近年来迅猛发展的热点。
3 Virtual Reality(虚拟现实)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。
虚拟现实技术丰要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设各等方面。
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。
3.1 特征3.1.1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。
3.1.2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。
3.1.3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。
3.1.4自主性指虚拟环境中的物体依据现实世界物理运动定律动作的程度。
3.2 关键技术虚拟现实是多种技术的综合,包括实时三维计算机图形技术,广角(宽视野)立体显示技术,对观察者头、眼和手的跟踪技术,以及触觉/力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等。
3.3 技术应用3.3.1 娱乐丰富的感觉能力与3D显示环境使得VR成为理想的视频游戏工具。
由于在娱乐方面对VR的真实感要求不是太高,故近些年来VR在该方面发展最为迅猛。
如Chicago(芝加哥)开放了世界上第一台大型可供多人使用的VR娱乐系统,其主题是关于3025年的一场未来战争;英国开发的称为“Virtuality”的VR游戏系统,配有HMD,大大增强了真实感;1992年的一台称为“Legeal Qust”的系统由于增加了人功智能功能,使计算机具备了自学习功能,大大增强了趣味性及难度,使该系统获该年度VR产品奖。
另外在家庭娱乐方面VR也显示出了很好的前景。
作为传输显示信息的媒体,VR在未来艺术领域方面所具有的潜在应用能力也不可低估。
VR所具有的临场参与感与交互能力可以将静态的艺术(如油画、雕刻等)转化为动态的,可以使观赏者更好地欣赏作者的思想艺术。
另外,VR提高了艺术表现能力,如一个虚拟的音乐家可以演奏各种各样的乐器,手足不便的人或远在外地的人可以在他生活的居室中去虚拟的音乐厅欣赏音乐会等等。
对艺术的潜在应用价值同样适用于教育,如在解释一些复杂的系统抽象的概念如量子物理等方面,VR是非常有力的工具,Lofin等人在1993年建立了一个“虚拟的物理实验室”,用于解释某些物理概念,如位置与速度,力量与位移等。
3.3.2 室内设计虚拟现实不仅仅是一个演示媒体,而且还是一个设计工具。
它以视觉形式反映了设计者的思想,比如装修房屋之前,你首先要做的事是对房屋的结构、外形做细致的构思,为了使之定量化,你还需设计许多图纸当然这些图纸只能内行人读懂,虚拟现实可以把这种构思变成看得见的虚拟物体和环境,使以往只能借助传统的设计模式提升到数字化的即看即所得的完美境界,大大提高了设计和规划的质量与效率。
运用虚拟现实技术,设计者可以完全按照自己的构思去构建装饰“虚拟”的房间,并可以任意变换自己在房间中的位置,去观察设计的效果,直到满意为止。