浅谈虚拟现实技术
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虚拟现实技术及其应用前景随着科技的不断发展,虚拟现实技术逐渐成为大众关注的热点之一。
虚拟现实技术是指利用计算机等技术模拟出人类感官能够体验的视觉、听觉、触觉、嗅觉等。
它是一种高度技术化的交互式数字媒介,通过特殊的硬件设备和软件系统,将用户放入虚拟现实世界中。
虚拟现实技术已经在游戏、影视、旅游、教育等方面得到广泛应用,其应用前景也越来越广阔。
一、虚拟现实技术的应用1.游戏领域虚拟现实技术在游戏领域得到了广泛运用,可以制作出逼真的场景、角色和物品。
例如《神秘海域》系列游戏中的古代地图、宝藏和古城堡,以及《侠盗猎车手》系列游戏中的城市环境和人物形象,都利用了虚拟现实技术。
这些游戏让玩家感觉就像置身于游戏中的城市、丛林和海洋中,享受到了前所未有的游戏体验。
2.影视领域虚拟现实技术在电影和电视剧制作中也得到了广泛运用。
它可以用来制作特效、场景和角色,让影片更具真实感和美观性。
例如,电影《阿凡达》和《头号玩家》都运用了大量的虚拟现实技术,让观众感觉就像身临其境。
这些电影受到了观众的高度赞扬,票房也非常高。
3.旅游领域虚拟现实技术在旅游领域也有很大的应用前景。
它可以用来制作虚拟游览的景点、城市和文化活动等,为游客提供身临其境的旅游体验。
例如,日本的东京迪士尼乐园中运用了大量的虚拟现实技术,让游客可以沉浸在动画世界中,享受到前所未有的游乐体验。
另外,一些旅游公司已经开始将虚拟现实技术应用于在线旅游平台中,满足客户在家中的虚拟旅游需求。
4.教育领域虚拟现实技术在教育领域也具有很大的潜力。
它可以用来制作各种课程和培训模拟,帮助学生更好地理解和记忆知识。
例如美国的一所高中,通过虚拟现实技术开设了一门科技课程,学生可以使用虚拟现实设备进行实验、操作和模拟,提高了学生的学习兴趣和效率。
虚拟现实技术还可以在医学和军事领域中得到应用,提升医生和士兵的训练效果。
二、虚拟现实技术的未来发展虚拟现实技术在未来的发展前景可谓是无限的。
虚拟现实技术简称VR,起源于1965年,又被称为虚拟环境、灵境或人工环境。
通过计算机生成一种模拟环境,同时发出电子信号,使参与者沉浸其中并被施加视觉、听觉和触觉等感知感受,且支持人机交互的技术。
简单说,就是虚拟和现实通过技术相互结合,形成一种可以体验虚拟世界的计算机仿真系统,具有多感知性、存在感、交互性、自主性四大特征。
虚拟现实技术作为一门崭新的集成型技术,涵盖了计算机软硬件、传感器技术、立体显示技术、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,目前已被广泛应用于医学、游戏娱乐、军事航天、室内设计、房产开发、工业仿真、应急推演、文物古迹、web3d、道路桥梁、地理监测、教育、演播室、水文地质、虚拟维修、船舶制造、汽车仿真、轨道交通、生物力学、康复训练、数字地球等领域。
未来,虚拟现实技术仍将遵循“低成本、高性能”这一基本原则,在以下五个方向蓬勃发展:
1. 动态环境建模技术:目的是获取实际环境的三维数据,并根据需要建立相应的虚拟环境模型。
2. 实时三维图形生成和显示技术:在不降低图形质量和复杂程度的前提下提高刷新频率将是今后的重要研究内容。
3. 新型交互设备的研制:VR技术能够让参与者与虚拟世界中的对象自由进行交互。
4. 智能化语音虚拟现实建模:通过语音识别技术,能将对模型的描述转化成建模所需要的数据,然后利用计算机的图形处理技术和人工智能技术进行设计,将基本模型用对象表示出来,最终形成一个完整的系统模型。
5. 网络分布式虚拟现实应用:这一应用能将零散的VR系统或仿真器借由网络联系组合到一起,并采用符合要求的标准、结构、协议以及数据库构成在空间和时间上能够互相耦合的虚拟合成环境,使参与者可以自由进行交互。
虚拟现实技术的论文虚拟现实技术的论文(精选6篇)虚拟现实技术,又称灵境技术,是90年代为科学界和工程界所关注的技术。
下面时刻小编给大家搜集的关于虚拟现实技术的科技论文,希望大家喜欢!虚拟现实技术的论文篇1摘要:虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术,它利用计算机生成一种模拟环境,是一种多源信息融合交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真,可借助传感头盔、数据手套等专业设备,让用户进入虚拟空间,实时感知和操作虚拟世界中的各种对象,从而通过视觉、触觉和听觉等获得身临其境的真实感受。
虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向,是一门富有挑战性的交叉技术。
关键词:虚拟现实技术虚拟环境计算机发展新型计算机计算机技术的不断发展与应用方面的不断提高使得虚拟现实技术也相应同步地快速发展。
尤其是计算机的发展将趋向超高速、超小型、平行处理和智能化,量子、光子、分子和纳米计算机将具有感知、思考、判断、学习及一定的自然语言能力,使计算机进入人工智能时代。
这种新型计算机将推动新一轮计算技术革命,更加带动虚拟现实技术的快速发展,对人类社会的发展产生深远的影响。
1、虚拟现实技术概述虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)是近年来出现的高新技术,也称灵境技术或人工环境。
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。
虚拟现实技术的发展与应用离不开计算机技术的发展,两者是相辅相成的关系,如果要正确认识和剖析并把握虚拟现实技术的应用与发展,就必须深入研究计算机技术的变化与发展趋势,这样才能有利于我们未来更好的掌握与应用虚拟现实技术。
2、计算机技术在虚拟现实技术的应用自从1944年世界上第一台电子计算机诞生以来,计算机技术迅猛发展,传统计算机的性能受到挑战,开始从基本原理上寻找计算机发展的突破口,新型计算机的研发应运而生,计算机技术的发展将趋向超高速、超小型、并行处理和智能化。
浅谈3D虚拟试衣的现状及问题分析3D虚拟试衣是一种利用虚拟现实技术为消费者提供线上试衣体验的新型应用。
随着科技的进步,3D虚拟试衣已经在电商行业得到了广泛的应用,帮助消费者更直观地了解衣服的效果,节省了试衣的时间和精力。
与此3D虚拟试衣也面临着一些问题和挑战,比如真实性、用户体验和普及度等方面存在一定的困难。
本文将针对3D虚拟试衣的现状及问题进行分析,探讨其未来的发展方向。
一、3D虚拟试衣的现状1. 技术发展3D虚拟试衣技术首先由国外公司开发,随后逐渐被引入国内,目前已经有部分电商平台采用了3D虚拟试衣技术,比如淘宝、天猫等。
通过3D虚拟试衣技术,消费者可以在线上选择服装款式、颜色和尺码,然后通过虚拟形象进行试穿,观察不同角度下的效果,帮助消费者更好地了解服装的效果,并提高购物的满意度。
2. 体验优化随着技术的不断发展,3D虚拟试衣的体验也在不断优化。
比如利用人体扫描技术,可以更精细地还原消费者的体型,使消费者在试穿时看到更真实的效果。
一些3D虚拟试衣平台还结合了虚拟现实技术,使消费者可以通过VR设备来进行试穿,提升了试衣的沉浸感和真实感。
3. 创新营销除了提供基本的试穿功能,一些电商平台还通过3D虚拟试衣技术进行创新营销。
比如在服装定制领域,消费者可以通过3D虚拟试衣来进行个性化定制,选择款式、面料和尺码等,满足消费者个性化的需求,为企业带来了更多的商机。
二、3D虚拟试衣的问题分析1. 真实性问题尽管3D虚拟试衣技术可以模拟消费者在不同角度下的试穿效果,但其真实性仍然存在一定争议。
由于消费者的体型、肤色、甚至体态都可能会影响试穿效果,因此如何更真实地还原消费者的形象成为了一个技术难题。
2. 用户体验问题虽然3D虚拟试衣可以为消费者提供更直观的试穿体验,但其操作过程仍然相对复杂,需要一定的学习成本。
一些消费者可能对虚拟试穿的效果感到不满意,导致体验不佳,使得一些消费者仍然更倾向于线下实体试衣。
3. 普及度问题目前,3D虚拟试衣技术的普及度还不高,大部分的电商平台尚未采用这一技术,导致消费者在进行线上购物时无法享受到这一便利。
浅谈VR技术在古文和古诗教学中的实际运用众所周知,语文课堂教学常常会受时间和空间的局限,尤其是古文和古诗的教学及运用。
在我们的日常生活中,基本不会使用古文说话的方式,这就意味着学生的学习缺少了很多语境和实践。
所以大多学生在完成对某文章的学习之后并没有把它内化为自己的东西。
这是一种浅层次的学习,非常容易遗忘。
如何更好地去理解和记忆这些不常使用的古文和古诗,就成为了我们师生都十分头疼的难题。
那么有没有什么方法可以帮助老师更好地施教、学生更快地理解和记忆我们的古文和古诗呢?今天,我们就来浅谈一下VR技术(虚拟现实技术)在古文和古诗教学中的实际运用。
在此之前,我们必须要清楚的是“学生为什么无法理解古文古诗中的很多内容呢?”据调查发现,大多数学生认为古文或古诗中所描述的内容距离感太强,无法重现于日常,也就没有相关的经历或者经验去支撑想象,这使得他们在文章的理解环节显得十分的空洞和无力。
总的来说就是由于时间和空间的差异性及局限性,导致学生不能真切地去感受到作者的体验,无法与之产生生理或者心理上的共鸣。
他们更多的时候是作为一个旁观者而非参与者,所以根本无法更加深刻和细致地去理解和记忆文章内容。
然而,VR技术的快速发展为打破这种尴尬的局面,提供了全新的可能。
让我们以杜甫的《望岳》这首诗为例。
“岱宗夫如何,齐鲁青未了。
造化钟神秀,阴阳割昏晓。
荡胸生层云,决眦入归鸟。
会当临绝顶,一览众山小。
”这首诗以杜甫在去看望父亲的路上,途经山东,登上泰山的经过为主线。
就单单凭借寥寥数语,很难让学生准确地去理解“移步换景”的写作手法。
如果这时候我们能够运用VR技术,导入杜甫旅途经历的影像,让学生跟随他的视角,从远到近、从下到上的一起去感受泰山的高大、壮丽,并且适时的加入一些风景元素去唤起学生对自然环境的观察和感知,必然是利于学生理解和记忆作者当时的所思、所想和所感的。
站在泰山顶,俯瞰脚下群山万物,不正是感受“会当临绝顶,一览众山小”的豪迈气概的最佳方法吗?再比如陶渊明的《桃花源记》。
虚拟现实的知识点虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)是一种通过计算机技术构建虚拟环境,使用户能够身临其境地感受和体验虚拟世界的技术手段。
它包括了三个主要方面:虚拟感知、交互和模拟。
一、虚拟感知虚拟感知是指通过计算机生成的图像和声音等感官输入,让用户进入虚拟环境中感受到真实的触感、视觉、听觉等感知体验。
这是实现虚拟现实的基本方法。
虚拟现实设备通常包括头戴式显示器、手柄或手套以及其他传感器,通过这些设备可以模拟出各种感官体验。
1. 视觉感知:虚拟现实技术可以通过立体显示和追踪技术使用户感受到逼真的视觉效果。
用户戴上VR头显后,屏幕上会呈现出虚拟环境的图像,用户可以360度无死角地观察到周围的一切。
2. 听觉感知:虚拟现实技术通过音频设备模拟真实的声音效果,让用户产生身临其境的感觉。
例如,在虚拟现实游戏中,用户可以听到远处传来的声音,增加了游戏的真实感。
3. 触觉感知:虚拟现实设备可以通过触觉反馈技术模拟不同物体的触感。
例如,用户触摸到一个虚拟物体时,设备会给予相应的力度和震动反馈,使虚拟物体的触感更真实。
二、交互交互是指用户与虚拟环境之间的双向沟通和互动。
虚拟现实技术通过各种输入设备,使用户能够在虚拟环境中进行自由的探索、操作和互动。
1. 手柄或手套:用户可以通过手柄或手套来进行虚拟环境中的交互操作,例如抓取物体、击打怪物等。
2. 语音识别:虚拟现实技术可以利用语音识别技术,让用户通过语音指令与虚拟环境进行交互。
用户可以通过语音来控制角色移动、选择菜单等。
3. 动作捕捉:虚拟现实技术可以通过动作捕捉设备记录用户的动作行为,并将其实时反馈到虚拟环境中。
用户可以通过简单的身体动作来控制虚拟角色的行为。
三、模拟虚拟现实技术可以通过计算机模拟真实世界中的各种情境和场景,让用户在虚拟环境中进行模拟体验和训练。
这对于各种实践场景的模拟和训练具有重要意义。
1. 游戏和娱乐:虚拟现实技术广泛应用于游戏和娱乐领域,为用户提供高度沉浸式的游戏体验。
浅谈虚拟现实技术
发表时间:2018-10-09T11:25:10.320Z 来源:《防护工程》2018年第12期作者:袁野帅明方高子昂刘晓宇指导老师
[导读] 它和其它很多信息技术一样,当专家还未把它的理论和技术探讨得十分清楚时,它已渗透到科学、技术、工程、医学、文化、娱乐的各个领域,并受到极大的关注。
鉴于此,本文就虚拟现实技术展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
袁野帅明方高子昂刘晓宇指导老师
沈阳城市学院大学生创新创业训练项目辽宁沈阳 110000
摘要:作为尖端科技,虚拟现实集成计算机图形技术、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,是一种由计算机生成的高技术模拟系统。
因为虚拟现实技术的特点,它可以渗透到我们工作和生活的每个角落,所以虚拟现实技术对人类社会意义是非常大的。
正因如此,它和其它很多信息技术一样,当专家还未把它的理论和技术探讨得十分清楚时,它已渗透到科学、技术、工程、医学、文化、娱乐的各个领域,并受到极大的关注。
鉴于此,本文就虚拟现实技术展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
关键词:虚拟现实技术;特征;类型
1、虚拟现实的基本特征及类型
1.1、基本特征
虚拟现实的模拟具有“交互”和“沉浸”两种基本特征,它把视觉、听觉、动作等多维信息技术进行合成,是一种可以创建和体验虚拟环境的计算机系统技术.具体来说,虚拟现实有四种基本特征:
(1)多感知性
多感知性是指虚拟现实系统应该具有人所具有的多种感知功能,如视觉、听觉、力觉、触觉、味觉、运动感知等。
(2)临境或沉浸感.
临境是一种用户存在于虚拟环境中的临场感,是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度.理想的虚拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。
(3)自主性
自主性是指虚拟环境中某些对象依据物理定律运动的程度.例如当物体受到外力的作用时,物体的运动状态会发生改变等。
(4)实时交互性
实时交互性是指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境中得到反馈的自然程度及实时性。
2、虚拟现实系统的基本类型
按照所使用的软硬件设备,可以把虚拟现实的应用系统分为以下几类。
(1)最简单的是把个人计算机上的屏幕作为视窗的虚拟现实世界系统,这些系统都是用个人计算机的终端显示器来显示虚拟世界的,所以有时也称为桌上虚拟现实系统。
用户可佩戴立体眼镜观看立体图像,也可不佩戴立体眼镜而直接观看全景图像,或者是观看一种虽然不是标准的三维图像,但也有一定的层次效果的“准三维”的图像。
(2)具有沉浸感的沉浸系统。
在这些系统中,除了计算机外,还为用户配备了头盔显示器,或做成一个各个方向都安装有显示屏幕的虚拟空间显示器,当用户站在中间时就感受到置身以一个虚拟的空间了。
(3)遥视系统。
遥视系统也是一种由计算机生成的可视化世界,但这个可视化世界的图像是根据许多远程传感器所采集到的信息而形成的。
例如消防遥视系统就是利用安装在防火区内的各类传感器所采集和传送回来的信息,生成火区的图像和情景。
外科医生则是根据安装在探测器上的窥视镜所采集的信息进行手术。
3、虚拟现实技术的应用
3.1、跟踪头部运动的虚拟现实头套
在传统的计算机图形技术中,视场的改变是通过鼠标或键盘来实现的,用户的视觉系统和运动感知系统是分离的,而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就可以联系起来,感觉更逼真。
另一个优点是,用户不仅可以通过双目立体视觉去认识环境,而且可以通过头部的运动去观察环境。
在用户与计算机的交互中,键盘和鼠标是目前最常用的工具,但对于三维空间来说,它们都不太适合。
在三维空间中因为有六个自由度,我们很难找出比较直观的办法把鼠标的平面运动映射成三维空间的任意运动。
现在,已经有一些设备可以提供六个自由度,如3Space 数字化仪和SpaceBall空间球等。
另外一些性能比较优异的设备是数据手套和数据衣。
3.2、艺术教育中的应用
作为显示传输信息的媒体,虚拟现实在未来艺术领域所具有的潜在应用能力也是不可低估的。
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,通过动作捕捉系统采集演员的舞蹈动作和表情,在电脑辅助编排下可以预演演出效果,提高编排效率。
对艺术的潜在应用价值同样适用于教育行业,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,如“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、生物力学方面的应用
生物力学仿真就是应用力学原理和方法并结合虚拟现实技术,实现对生物体中的力学原理进行虚拟分析与仿真研究。
利用虚拟仿真技术研究和表现生物力学,不但可以提高运动物体的真实感,满足运动生物力学专家的计算要求,还可以大大节约研发成本,降低数据分析难度,提高研发效率。
这一技术现已广泛应用于外科医学、运动医学、康复医学、人体工学、创伤与防护学等领域。
3.4、工业仿真中的应用
当今世界工业的发展非常迅速,已经发生了翻天覆地的变化,现阶段的工业发展不再是大规模的人海战术,需要的是先进的科学技
术,特别是虚拟现实技术的应用正对工业发展进行着一场前所未有的革命。
虚拟现实技术目前已经被世界上一些大型企业广泛地应用到工业的各个环节,对提高企业开发效率,加强数据采集、分析、处理能力,减少决策失误,降低风险起到了重要的作用。
4、虚拟现实技术的发展趋势
基于以上介绍,虚拟现实在很多领域和应用方向上解决了不少实际问题,取得了较好的应用效果。
但是随着应用的不断深入,在建模与绘制方法、交互方式和系统构建方法等方面,对虚拟现实技术都提出了更高的需求。
为了满足这些新需求,近年来,虚拟现实相关技术研究也取得了快速发展,表现出一些新的特点和发展趋势。
主要表现在以下方面:
4.1、计算平台的普适化
随着计算机制造技术的发展,计算平台已经发展为多种类型。
虚拟现实的研究工作主要集中在标准与产品、绘制体系结构和适合移动设备的模型表示和绘制方面;
4.2、虚实场景的融合化
在很多应用中,基于真实环境的模拟与训练仍然是不可缺少的手段。
将虚拟环境与真实环境有效地结合,使用人员就可以从视觉和触觉等多方位感受混合后的环境,更好地获得体验效果。
因此,构建一种虚实融合的混合环境是应用中的一个重要需求;
4.3、场景数据的规模化
在大型应用中,各种几何模型的数据量往往非常庞大。
针对包含这种大数据量三维模型复杂场景的实时与逼真表现,是目前研究绘制方法的一个热点;
4.4、环境信息的综合化
对于自然环境的建模,传统的虚拟现实系统往往仅考虑地形的几何数据,对大气和电磁等环境信息采,用简化方式处理,如纹理等表现方法。
为了更真实地表现环境效果,还需要考虑不同类型的数据,如地理、大气、海洋、空间电磁和生化等,并使用不同的方式进行表现。
结束语
虽然虚拟现实技术在应用中取得了一定的效果,在关键技术方面也取得了较大的进展,并且不断解决应用中新出现的实际问题,但是从国内外虚拟现实的研究现状和趋势上分析,该领域仍然存在一些亟待解决的研究问题,其中包括虚拟环境及对象建模、绘制方法、人机交互方式、虚拟现实应用系统构建方法等诸多方面。
参考文献:
[1]邰宇.虚拟现实技术交互设计方式的研究[J].中国高新区,2018(10):21.
[2]商云涛,郭慧,李晓蕾.基于虚拟现实技术的地质科普实现与应用[J].中国矿业,2018,27(04):67-70.。