虚拟现实技术应用ppt课件

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虚拟现实技术应用培训ppt (2)

特色等信息，为实地旅游做好充分准备。
04
虚拟现实技术的前景与挑战
虚拟现实技术的发展趋势
01
02
03
硬件设备升级
随着技术的不断进步，虚拟现实设备的舒适度、便携性和性能将得到进一步提升。
交互体验优化
更自然、直观的人机交互方式将出现，如手势识别、语音识别等。
内容创新
虚拟现实将与更多领域结合，产生更多创新性的内容，如教育、医疗、娱乐等。
沉迷问题
过度使用虚拟现实技术可能导致沉迷，影响正常的学习、工作和社交生活。
对青少年身心健康的潜在影响
身体健康
长时间使用虚拟现实设备可能对青少年的视力、颈部和背部造成不良影响。
心理健康
过度暴露于虚拟世界可能影响青少年的认知、情感和社会发展，导致焦虑、抑郁等心理问题。
教育影响
虚拟现实技术在教育中的应用可能影响学生的学习方式和思维方式，需要合理引导和教育。
个人隐私保护与数据安全
隐私泄露风险
虚拟现实技术应用过程中，用户的个人信息和行为数据可能被收集并用于分析，存在隐私泄露的风险。
数据安全保护
为了确保用户数据的安全，应采取加密、匿名化等措施，并制定严格的数据使用和存储政策，防止数据被滥用或泄露。
对现实世界的依赖与沉迷问题
依赖性
虚拟现实技术可能使人们过度依赖虚拟世界旅游路线
总结词
通过虚拟旅游体验，旅游规划者可以优化旅游路线设计，提升游客的旅游体验。
详细描述
在旅游规划领域，虚拟现实技术为旅游路线设计提供了新的思路和方法。通过虚拟旅游体验，规划者可以在虚拟环境中对旅游路线进行测试和优化，确保游客能够获得最佳的旅游体验。同时，游客也可以通过虚拟现实技术提前了解旅游目的地的风土人情、景点

虚拟现实技术与应用概述(PPT 34页)

(4) 虚拟实验操作
• 大连理工大学项目成果 • 项目名称：《以网络虚拟实验室为核心的
全方位、多层次化学数字化教学资源建设》 • 液相色谱虚拟实验
4.工业设计
• 工业设计的成本在企业整体支出中的比重越来越大
• 用数字模型代替实物模型进行开发产品，节约了实物模型的成本，以最小的投入获取最大的效益。
• (3)虚拟现实技术使用户完全沉浸在三维虚拟场景之中，凭借它的巨大的优势在游戏发展史上具有里程碑的作用。
植物大战僵尸3D版本
虚拟现实在教育中的应用
• (1) 虚拟校园
(2)虚拟现实实体模型应用
《基础医学》课程中神经系统部分,目前正在开发中
(3) 虚拟实验过程演示
• 将一些微观现象以虚拟的形式呈现 • 核裂变和链式反应 • 核裂变的过程在核电厂最为常见 • 裂变过程的演示
桌面虚拟现实系统
• 它是利用个人计算机或图形工作站等设备，采用立体图形、自然交互等技术，产生三维立体空间的交互场景，利用计算机的屏幕作为观察虚拟世界的一个窗口，通过各种输入设备实现与虚拟世界的交互。
图 4 桌面虚拟现实系统
3.虚拟现实的特点
• 常用三个“I”表示的，即 Immersion(沉浸)、 Interaction(交互)和Imagination(构想)。用这三个“I”说明虚拟现实系统的三个基本特征。
（二）虚拟现实系统的组成--为什么
• 关键在于软件与硬件的支持
生成设备
硬件感知设备
人机交互设备
软件
Virtools Cult3D Flash VRML等
视觉感知设备
1、台式立体显示系统 2、头盔式显示器 3、墙式全景立体显示装置
人机交互设备——数据衣与数据手套

虚拟现实的技术与应用课件

,a click to unlimited possibilities
CONTENTS
虚拟现实技术
虚拟现实应用场景
虚拟定义
虚拟现实技术的发展历程
虚拟现实技术的优缺点
头戴式显示器
跟踪设备
模拟设备
声音和触觉反馈装置
计算机图形学：通过计算机生成虚拟环境
传感器技术：捕捉用户的动作和位置信息
头戴式显示器：将虚拟环境呈现在用户眼前
声音识别和处理技术：通过声音来增强沉浸感
虚拟现实应用场景
虚拟游戏：通过虚拟现实技术，玩家可以更加真实地体验游戏世界
娱乐场所：虚拟现实技术可以打造更加真实的娱乐场所，让人们能够身临其境地体验各种娱乐项目
互动体验：虚拟现实技术可以增强游戏和娱乐的互动性，让玩家更加深入地参与其中
创意应用：虚拟现实技术可以与各种创意结合，打造出更加新颖的游戏和娱乐体验
虚拟手术模拟训练
患者康复辅助治疗
远程医疗与手术
精神疾病辅助治疗

虚拟现实技术65课件.pptx

虚拟现实硬件基础
立体显示器不需借助外部设备和编程开发技术，只要有三维模型，就可以实现三维模型的立体显示。
虚拟现实硬件基础
虚拟环境的听觉通道听觉环境系统的组成语音与音响合成设备识别设备声源定位设备人类进行声音的定位依据两个要素：两耳时间差(Interaural Time Differences，简称ITD)两耳强度差(Interaural Intensity Differences，简称IID)。
虚拟现实系统的分类
虚拟现实系统的分类叠加式：叠加式虚拟现实系统允许用户对现实世界进行观察的同时，虚拟图像叠加在被观察点(即现实世界)之上。叠加式虚拟现实系统又称为“补充现实系统”或者“扩大的现实系统”(Augmented Reality，A11)。
虚拟现实系统的分类
虚拟现实系统的分类分布式虚拟现实系统(DVR)是一种基于网络的虚拟现实系统，它可使一组虚拟环境连成网络，使其能在虚拟域内交互，同时在交互过程中意识到彼此的存在，每个用户是虚拟环境中的一个化身(Avatar)。它的基础是网络技术、实时图像压缩技术等，它的关键是分布交互仿真协议，必须保证各个用户在任意时刻的虚拟环境视图是一致的，而且协议还必须支持用户规模的可伸缩性，常用的分布式协议是DIS和HLA。分布式VR技术主要运用于远程虚拟会议，虚拟医院，虚实(Artificial Reality，简称AR) ：与VR相类似的一个概念，它是可以更方便地与用可视化技术建立的三维空间中的物体进行交互的技术。这个空间是人造的，但是物体的控制方法就像物体在现实空间中一样，所以就称为人工现实。例如，可用AR技术来漫游用可视化技术建立的大脑结构。遥现技术(Telepresence)，它是一种基于VR的遥控制、遥操作或遥显示技术。
虚拟现实的研究现状

虚拟现实(共52张PPT)(共51张PPT)

第二十二页，共五十一页。
6.2.2 VRML语法(yǔfǎ)基础
1、基本(jīběn)造型 Shape
geometry 几何造型节点Box, Sphere, Cone, Cylinder
appearance 定义颜色和表面纹理等外观属性
Material, Texture, TextureTransform
第二十三页，共五十一页。
表面特性 : (tèxìng) Appearance节点
material域: 值为Material节点(jié diǎn), 可有如下域
diffuseColor, 颜色的反射与入光角度有关 shineness, 光洁度, 取值 0.0 -- 1.0 transparency, 透明度, 取值 0.0 -- 1.0
浏览器的控制比较困难。
Vrml与外界的通信能力比较差
Vrml与用户的交互比较弱
第十六页，共五十一页。
6.2.1 VRML与网络(wǎngluò)教学
3 . VRML在网络教学(jiāo xué)中的应用
能营造更为逼真的环境和场景，人机交互更为自然，更能增强想象力，增强学生的感官刺激，激发学生兴趣
世界，让用户可以从自己的视点出发，利用自然的技能和某些设备对这一生成的虚拟世界客
体进行浏览和交互考察。它可使用户获得
与真实世界一样的感觉,可达到代替实际系统的目的.
第三页，共五十一页。
6.1.1 什么(shén me)是虚拟现实？
专业级虚拟现实系统具有高度的实时性,能同时使用多种输入输出设备，用户可以(kěyǐ)用人体的自然技能，借助数字头盔、立体显示技术、数据手套和数据衣服等工具，与虚拟的感觉世界进行交互作用。
6.2.2 VRML语法(yǔfǎ)基础

虚拟现实技术应用培训ppt

解决方案
03
加大研发投入，推动技术进步，提高虚拟现实系统的稳定性和
可靠性。
用户体验问题
总结词
用户体验是虚拟现实技术应用的关键，目前仍存在一些问题。
详细描述
虚拟现实技术需要提供沉浸式的体验，但目前仍存在眩晕、眼睛疲劳等问题，影响用户体验。
解决方案
加强用户体验研究，优化虚拟现实设备的舒适度和适应性，提高用户体验。
提高生产效率与创造力
通过虚拟现实技术进行模拟和预览，有助于提高生产效率和创造力，降
低成本和风险。
03
拓展人类认知与感知
虚拟现实技术能够拓展人类的认知和感知范围，帮助我们更好地探索和
理解世界。
THANKS
感谢观看
文化遗产保护
借助虚拟现实技术对文化遗产进行数字化保护和修复，延长文物寿命并传承历史文化。
CHAPTER
04
虚拟现实技术面临的挑战与解决方案
技术成熟度问题
总结词
01
虚拟现实技术尚未完全成熟，仍存在一些技术上的限制和挑战
。
详细描述
02
目前虚拟现实技术在图像渲染、交互体验、实时响应等方面仍
有待提高。
工程管理
通过虚拟现实技术进行工程管理，实时监测施工进度和质量，提高项目管理效率。
城市规划
借助虚拟现实技术进行城市规划，模拟城市发展过程和规划效果，优化城市空间布局。
旅游领域的应用
景点体验
利用虚拟现实技术让游客在实地参观前了解景点特色和历史文化背景，提高旅游体验。
导游服务
通过虚拟导游为游客提供导览服务，展示景点详细信息和特色，增强游客的参与感和互动性。
成本与价格问题
总结词

虚拟现实技术的发展与创新应用培训ppt

通过虚拟现实技术，业以在产品设计阶段进行模拟和化，减少生产中的和。
虚拟现实技术还以用于员工培训，提高员工对设备和工艺的掌握程度，减少生产事故的发生。
旅游领域的应用
虚拟现实技术为旅游领域带来了全新的游览体验，让游客以在家中就能游览世界各地的景点。
通过虚拟现实技术，游客以在家中就能感受到景点的和力，更加深入地了解当地的文化
详细描述
在游戏娱乐领域，虚拟现实技术为玩家提供了沉浸式的游戏体验，使玩家能够更加深入地参与到游戏中。在教育领域，虚拟现实技术以用于模拟实验、历史事件重现和远程教育等，帮助学生更好地理解和掌握知识。在医疗领域，虚拟现实技术以用于手术模拟训练、康复治疗和疼痛管理等方面。在军事领域，虚拟现实技术用于模拟战斗场景和训练士兵。在工业设计领域，虚拟现实技术以帮助设计师更加直观地展示产品效果和进行交互设计。
沉浸式体验
随着技术的不断进步，虚拟现实将为用户提供更加沉浸式的体验，让用户感受到更加真实的环境和交互。
05
虚拟现实技术的实践操作与案例分享
虚拟现实技术的实践操作技巧
01
02
03
设备操作
熟悉虚拟现实设备的操作，包括头戴式显示器、控制器等，确保安全、舒适地使用。
软界面
掌握虚拟现实软件界面的基本操作，如导航、视角切换、交互等，提高沉浸感。
感谢观看
云虚拟现实
借助云计算技术的发展，虚拟现实内容以在云端进行渲染和存储，降低用户设备的性能要求，提高虚拟现实体验的流畅性。
虚拟现实技术面临的挑战
技术瓶颈
目前虚拟现实技术仍存在一些技术瓶颈，如眩晕感、延迟等，这些问题需要进一步的技术突破才

《vr虚拟现实》课件

解决方案
通过不断的技术创新和研发，提高VR设备的硬件性能，优化软件算法，以解决技术瓶颈问题。
用户体验与设计
用户体验
良好的用户体验是VR技术发展的关键，包括舒适度、交互自然性、视觉真实感等方面。
设计原则
遵循人体工学和心理学原理，注重用户需求和习惯，提高VR产品的易用性和舒适性。
内容创新与制作
声音设备
耳机
提供立体声音频，增强虚拟世界的真实感。
麦克风
用于语音交互和语音识别，实现语音控制和交流。
音效和音质
音效和音质对营造虚拟环境的氛围和沉浸感至关重要。
舒适度
耳机和麦克风的舒适度也是重要的考量因素，长时间使用不
易疲劳。
其他设备
数据线和其他连接设备
兼容性和扩展性
为了确保稳定的图像和声音传输，需要高质量的数据线和连接设备。
02
03
04
控制器
用于用户与虚拟世界进行交互的设备，如手柄、手套等。
定位器
通过接收器和传感器，精确追踪用户的动作和位置，实现真
实与虚拟的交互。
精确度和响应速度
控制器和定位器的精确度和响应速度影响用户体验的真实感
和交互性。
舒适度和易用性
设备舒适度和易用性也是重要的考量因素，方便用户操作和
携带。
02
它通过模拟人的视觉、听觉、触觉等感官感受，使用户仿佛身临其境地置身于一个三维的虚拟环境中，与虚拟世界进行互动。
VR虚拟现实发展历程
01
02
03
1950年代
科幻小说家首次提出虚拟现实概念。
1980年代
VR开始进入商业化应用，推出了一些VR设备和游戏。

虚拟现实技术及应用ppt课件

VR的概念和发展 VR系统的硬件组成 VR系统的体系结构 VR的研究内容增强现实（AR） VR应用虚拟现实的发展趋势
2
我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物
（一）VR的概念和发展
（1）虚拟现实技术的提出
我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个பைடு நூலகம்的生物
虚拟现实技术及应用
1
我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物
第一讲：虚拟现实技术概论
1965年计算机图形学的奠基者 Ivan Sutherland 发表了“ The Ultimate Display” 论文，提出了一种全新的图形显示技术。他在论文中提出使观察者直接沉浸在计算机生成的三维世界中，而不是通过窗户（计算机屏幕）来观察。１）观察者自然地转动头部和身体，他看到的场景就实时地发生变化。２）观察者能够以自然的方式直接与虚拟世界中的对象进行交互操作，触摸它们，感觉它们，并能听到虚拟世界的三维空间声音。
3

虚拟现实技术及其应用(PPT78页)

Interaction （交互性）
构想（Imagination） VR不仅仅是一个用户与终端的接口，而且可使用户沉浸于此环境中获取新的知识，提高感性和理性认识，从而产生新的构思。因此，VR是启发人的创造性思维的活动。
Imagination （构想）
北京邮电大国各个国家计算中心和有关部门都提出迎接 21世纪技术发展的相应规划，如：DOE 2000和 NSF的PACI等
北京邮电大学
前30年计算机技术的发展
减小人的认知空间和计算机的处理空间的差异
人思考问题的认知空间并行的多维的开放的归纳演绎
努力建立和谐人机环境 M大规模并行 M多媒体 O开放系统 O面向对象 N网络计算
北京邮电大学 23
概述
虚拟现实系统的分类
沉浸式虚拟现实系统沉浸式虚拟现实系统是一种高级的虚拟现实系统，它提供一个完全沉浸的体验，使用户有一种置身于虚拟境界之中的感觉。它利用头盔式显示器或其它设备，把参与者的视觉、听觉和其它感觉封闭起来，并提供一个新的、虚拟的感觉空间，并利用位置跟踪器、数据手套、其它手控输入设备、声音等使得参与者产生一种身临其境、全心投入和沉浸其中的感觉。
北京邮电大学
自90年代初起在高性能计算的支持下要求实现沉浸式
的可视计算
• 人机和谐、定性定量结合是创造性研究的源泉，要求在观察计算所得的数据的基础上，能感受计算所得的形象结果和全局观念
• 研究人员甚至还希望能沉浸在计算所得、计算所创建的三维空间中，能交互地控制、驾驭和修改所 “看见和感受到”的计算结果
• 先进的科学计算将能洞察到传统科学计算所不可能看见的结果（To see the unseen），可视化是把某些不可见对象或抽象事物转化为可见的、可感知的结果

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.
全传感仿真器
5
VR的概念-发展历程
虚拟现实技术的初现阶段
1968 年，美国计算机图形学之父伊凡 · 苏泽兰（ Ivan Sutherlan ）开发了第一个计算机图形驱动的头盔显示器 HMD 及头部位置跟踪系统，是 VR 技术发展史上一个重要பைடு நூலகம்的里程碑。
伊凡·苏泽兰
.
头盔显示器 HMD 及头部位置跟踪系6统
.
沉浸性（利用Im三m维e立rs体io图n像），给人一种身
临其境的感觉。
构想性（Imagination）
使用户沉浸其中并且获取新的知识，提高感性和理性认识。
11
03
VR的系统组成
.
12
VR的系统组成
输入设备
使用者
专业图形处理计算机
应用软件系统
输出设备
.
数据库
13
04
VR的关键技术
.
14
VR的关键技术
Master 的 VR 头盔。另外 HTC 的
HTC Vive、索尼的 PlayStationVR
也相继出现。
.
8
VR的概念-定义
虚拟现实（VirtualReality），简称VR，也称
灵境技术或人工环境，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
VR的概念-发展历程
虚拟现实技术概念和理论产生的初期阶段
1975 年，迈隆 · 克鲁格（ Myron Krueger ）设计了 VIDEOPLACE系统 ,可以产生一个虚拟图形环境。
1985 年，麦克格雷维（Michael McGreevy ）领导完成的 VIEW 系统。
Myron Krueger（左一）
.
VIEW虚拟现实系统
7
VR的概念-发展历程
虚拟现实技术理论的完善和应用阶段
1994 年，日本游戏公司 Sega 和任天堂分别针对游戏产业而推出 Sega VR-1 和Virtual Boy，但是由于设备成本高等问题，以至于最后使 VR 的这次现身如昙花一现。
.
19
VR的分类
增强式VR系统（Augmented VR）
借助计算机图形技术和可视化技术产生现实环境中不存在的虚拟对象，并呈现给使用者一个感官效果真实的新环境
具有虚实结合、实时交互和三维注册的新特点。
真实环境和虚拟环境组合在一起的一种系统，它既允许用户看到真实世界，同时也可以看到叠加在真实世界的虚拟对象。
1.实时三维计算机图形技术
3.立体声
5.触觉与力觉反馈
7.语音输入输出
2.广角立体显示
4.对使用者头和眼的跟踪
.
6.跟踪头部运动的虚拟现实头套
15
05
VR的分类
.
16
VR的分类
桌面式VR系统 Desktop VR
沉浸式VR系统 Immersive VR
增强式VR系统 Augmented VR
06
VR的现状
.
22
VR的现状
国外现状
美国是虚拟现实技术研究的发源地，其研究水平基本就代表国际虚拟现实发展的水平。
在欧洲，英国在VR开发的某些方面，特别是分布并行处理、辅助设备（包括触觉反馈）设计和应用研究方面是领先的。
2012 年 Oculus 公司用众筹的方式将VR设备的价格降低到了300 美元，同期的索尼头戴式显示器
HMZ-T3 高达6000元左右，这使得VR向大众视野走近了一步。
2014 年 Google 发布了 Google CardBoard，三星发布 Gear VR。
2016 年苹果发布了为 View-
VR分类
分布式VR系统 Distributed VR
.
17
VR的分类
桌面式VR系统（Desktop VR）
基本上是一套基于普通PC平台的小型桌面虚拟现实系统。
使用个人计算机（PC）或初级图形 PC工作站去产生仿真，计算机的屏幕作为使用者观察虚拟环境的窗口。
立体眼镜、位置跟踪器、数据手套或者6个自由度的三维空间鼠标等设备操作虚拟场景中的各种对象。
使用者是不完全投入的，仍然会受到周围现实环境的干扰。
.
18
VR的分类
沉浸式VR系统（Immersive VR）
是一种高级的、较理想、较复杂的虚拟现实系统。
采用封闭的场景和音响系统将用户的视听觉与外界隔离，使用户完全置身于计算机生成的环境之中。
系统主要包含头盔式虚拟现实系统、洞穴式虚拟现实系统（CAVE）、座舱式虚拟现实系统、投影式虚拟现实系统四个类型。
涉及视觉、触觉、嗅觉等全方
位沉浸式体验的虚拟现实概念
，这是可以追溯到的最早的关于 VR 的构想。
《皮格马利翁眼镜》
1957-1962 年，莫顿 · 海利希（Morton Heilig）研究并发明了“全传感仿真器” （Sensorama），并在 1962 年申请了专利。这种“全传感
仿真器”的发明，蕴涵了虚拟现实技术的思想理论。
如同身历其境一般，可以及时、没有限制地
观察三维空间内的事物。
.
9
02
VR的特性
.
10
VR的特性
多感知性(Multi-Sensory)
视觉感知、听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知，甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。
交互性（Interactivity）
利用一些传感设备进行交互，感觉就像是在真实客观世界中一样。
虚拟现实
（VR）技术应用
.
1
CONTENTS
01
03
05
07
VR的概念
VR的系统组成
VR的分类
VR的应用领域
02
04
06
08
VR的特性
VR的关键技术
VR的现状
VR的发展趋势
.
2
01
VR的概念
.
3
VR的概念-发展历程
虚拟现实思想的萌芽阶段
1963年以前
虚拟现实技术的初现阶段
虚拟现实技术理论的完善和应用阶段
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20
VR的分类
分布式VR系统（Distributed VR）
是一个基于网络的可供异地多用户同时参与的分布式虚拟环境。
位于不同物理环境位置的多个用户或多个虚拟环境通过网络相连接，使多个用户同时参加一个虚拟现实环境。
与其他用户进行交互，共享信息，并对同一虚拟世界进行观察和操作。
.
21
虚拟现实技术概念和理论产生的初期阶段
1963年~ 1972年
1973 年~1989 年
.
1990 年至今
4
VR的概念-发展历程
虚拟现实思想的萌芽阶段
1935 年，美国科幻小说家斯坦利 · 温鲍姆（ Stanley G.Weinbaum ）在他的小说中首次构想了以眼镜为基础、