虚拟现实复习资料VR.docx

复习资料一、填空题知识点1、1993年美国科学家Burdea. G和Philipe Coiffed在世界电子年会上发表了一篇题为a Virtual Reality System and Applicatin”的论文，提岀了虚拟现实技术应该具备的三个特征是—沉侵性—、________ 交互性____ 、想像性。

2、传统的计算机通常使用显示器、键盘、鼠标等接口设备进行交互，而在虚拟现实系统中, 强调人机交互和自然交互,通过如数据手套、立体显示设备、跟踪设备等特殊的输入输出设备，可以让用八使用人的自然技能直接对虚拟世界川的物体进行考察和操作，同时提供视、听、触等多种直观立体的实时感知。

3、一个典型的沉浸式虚拟现实系统的主要由计算机、_头盔式显示器_、—数据手套_、力反馈装置、话筒、耳机等设备组成。

该系统首先由计算机生成一个虚拟世界，输出立体显示环境，用户可以采用头的转动、手的动作、语音等与虚拟1比界进行交互，计算机能能根据用户输入的各种信息实时进行计算，对交互行为进行各种实时反馈和更新输出。

4、根据虚拟现实刈* “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，即桌面式VR系统、—增强式VR ______ 、_沉侵式VR ________ 、分布式VR系统。

5、三维定位跟踪设备是虚拟现实系统中关键设备2—，一般要跟踪参与对象的宽度(x)、髙度(y)、深度(z)、俯仰角(pitch)、转动角(yaw)和偏传角(roll),因此共有6个独立变量，我们称为—6 口由度—。

用于表征对象在空间的_________________ 位置和朝向_______ o6、现阶段的立体图像显示技术主要有两种，一种是—同时显示技术就是同时显示两幅不同波长的图像，通过滤光使用户左右眼只能看到对应的图像；第二种是_分时显示技术就是在显示屏上以一定频率交替显示同一场景的立体图像对，用户利用相同频率切换的立体眼镜观察图像。

7、三维建模技术又可细分为—几何建模_、_分析建模_两类。

前者是基于对物体的几何信息來描述物体模型的建模方法，它涉及表示几何信息的数据结构及相关的构造与操纵该数据结构的算法。

后者用于处理对物体的运动和行为的描述，体现了艰拟环境建模的特征。

8、实时动态绘制技术是指利用计算机为用户提供一个能从任意视点及方向实时观察三维场景的手段。

它要求当用户的视点改变时，图形显示速度必须跟得上视点的改变速度。

实时动态绘制技术所期望的系统指标是较高的图像帧速和较低的等待时间。

9、在基于几何图形的实吋绘制技术实现过程中，目前有下血几种用来降低场景的复杂度，以提高三维场景的动态显示速度的方法:场景分块、可见消隐、细节选择。

其中细节选择方法应用较为普遍。

10、为了保证虚拟环境的物理真实性，常需要对虚拟物体进行碰撞检测，实现方法有多种，目前较成熟的碰撞检测算法有层次包围盒法、空间分解法，且后者是碰撞检测算法中最为广泛使用的一种方法，它是解决碰撞检测问题复杂性的一种有效方法。

11、虚拟现实技术的研究目标是消除人所处的环境和计算机系统Z间的界限，即在计算机计算机系统提供的虚拟空间屮，任何人使用眼睛、耳朵、手势、皮肤和语言等各种感觉器官直接与之发生交互，这就是虚拟环境的自然交互技术，它主要包括手势识别技术、面部表情识別技术、眼动跟踪技术和语音识别技术等方面。

12、虚拟现实中模型的建模，是虚拟环境构建的基础。

使用VRML. VC++及0PENGL语言可以编写出三维交互的虚拟现实系统。

也可以使用3DS MAX建模软件来进行虚拟现实建模。

3DS MAX可以提供VRML97的文件格式导出，通过安装相关插件也可导出Cult3D的*. WRL文件格式及Virtools的*. nmo文件格式的导出，提高了文件的共享性，拓宽了3DS MAX的应用范围。

13、与同类软件相比，3DS MAX以其强大的建模功能、简捷高效的制作流程以及丰富的插件等优势，一直是虚拟现实系统在三维场景创建时的首选工具。

其主操作界面大致可分为_1 单栏、主工具栏、视图区、命令而板、状态栏、操作提示栏、动画控制区和视图控制区等八个基本工作区域。

14、在3DS MAX中，可以直接在命令面板下建立和组合各种简单的三维物体，也可利用2D 造型生成三维物体。

通常如使用拉伸修改功能,可以把创造的2D平面增加厚度变成一个3D物体；使用旋转修改功能,可以使2D造型自行旋转生成一个3D物体；使用放样方法, 可以将2D截面沿路径放样生成一个3D物体；一个VRML文档，通常由文件头、造型、脚本（script）、路由（route）四个部分组成。

16、一般虚拟世界由很多物体组成。

VRML在构建多个虚拟对象时，要用到虚拟造型的群节点。

VRML群节点有编组节点布告板节点、空间变换节点碰撞节点、开关节点、内联节点Inline.锚节点Anchor.细节层次节点LOD等。

17、在创建VRML世界时，还有一些经常使用的效果节点，其中包括几个：控制VRML世界中天空和地面颜色的background节点;指定观察世界的位置、朝向和视野范圉的viewpoint 节点、以及指定导航方式的Navi gat ion Info得航）节点等。

18、C ult3D Designer是Cult3d的核心技术，也是其主要组成部分。

通过它可以为导入的3D模型添加事件和行为，实现交互功能。

为3D目标对象添加事件行为的操作步骤主要在事件映射窗口进行，其基本操作规则是先设置事件图标，再将行为图标与其连接，最后将目标对象（包插模型、声音等）与窗口里相应的图标连接。

19> Cult3D Designer的默认界面中包含6个不同的功能窗口。

它们分别是Scene Graph（场景图形）、Actions 窗口、Event Map 窗口、Stag Window （演示）窗口、Object Properties （对象属性）窗口、Events （事件）窗口。

20、阅读下面的VRML文件，在“#”后加上简单注解。

#VRML V2・0 utf8#角度：0304560 90120 135150180#弧度：00.523 0.785 1.047 1.571 2.094 2.356 2.618 3.141 Background{skyColor0.20.3 1.0)Transform{rotation0 0 1 1.57#以Z轴为屮心，旋转90度translation 200#坐标原点向X正方向平移2children[#平移后的子节点列表Shape {#开始空间造型appearance Appearance{#设置节点的外观属性material Material{#设置造型的材质diffuseColor 1.0 0.00.0 #设置造型的表面颜色}}geometry Cylinder {#创建圆柱体radius3#半径为3height6#高为6side TRUE#侧面可见top FALSE#顶部可见bottomTRUE#底部可见}}]}23、所谓力反馈，是运用先进的技术手段将虚拟物体的空间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压力和重量，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。

25、HMD,屮文名叫头盔显示器，是虚拟现实系统普遍采用的一种立体显示设备，主要由显示器（显示表面）和光学透镜系统组成。

通常安装在头部，并配有位置跟踪设备,能实时检测头部位置，虚拟现实系统能在其左右眼屏幕上显示出反映当前位置的场景图像。

26、空间位置跟踪技术有多种，常见的有电磁波跟踪系统、超声波跟踪系统、光学跟踪系统、机械跟踪系统、惯性跟踪系统、图像提起踊跃器等。

30、W eb3D技术是基于Internet的桌而级虚拟现实技术，是互联网上实现的交互式三维技术。

目前，基于Web3D技术的开发软件非常多,常见的有VRML/X3D、CULT3D、Shockwave3D 和Java3D 等。

31、3DStudio MAX软件，简称3DS MAX,是一个功能强大的三维建模和虚拟现实建模软件，制作流程简洁高效，有非常人性化的工作界面。

工作界面包括：菜单栏、工具栏、视图区、视图控制区、命令面板、时间线、动画控制区。

32、使用3DS MAX软件进行三维建模与动画创作时，缺省情况下，我们可以用—键把当前激活的视图切换到前视图，用P键把当前激活的视图切换到透视图,用—键把当前激活的视图切换到摄相机视图，用M 键可直接激活材质编辑器。

34、一个VRML三维立体空间造型是由许许多多的节点组成的。

SHAPE节点是VRML的核心节点，定义了立体造型的儿何形状、尺寸、色彩、材质、纹理等外观特征。

35、任何物体造型都是由点、线、面组成的，VRML文件的SHAPE节点中有5个绘图的节点，它们分别是PointTndexedSet （索引点集节点）、LineTndexedSet （索引线集）、IndexedFaceSet> Extrusion、ElevationGrid（海拔网格节点）。

36、V RML场景中各个造型处于不同的位置。

需要对各个造型定义不同的坐标系，同时还需要对物体进行放大与缩小旋转等变换，利用Transform节点可以实现这儿个方面的变换。

37、插补方法是创建动画的很主要的方法，通过线性插值技术自动生成连续的动画。

VRML提供了6个插补器节点。

分别是_________________________________________________ 、____________________________________________ 、Co 1 or I n t er po 1 at 01'（颜色插补器）、Coordinate I nterpo 1 ator （坐标插补器）、Sea I ar Interpol at or （标量插补器）。

38、________________________________________ 在VRML语言中，主要是通过节点和Java语言与外部进行联系的，述可以使用________________ 节点实现VRML场景之间的调用和外部联系，并且可利用该节点实现直接上网。

39> Cult3D由瑞典Cycore公司出品，是--种主要针对于电子商务的跨平台Web3D虚拟现实技术。

Cult3D软件由3个不同功能的程序组成：_________________ 、_______________ 和Cult3D Viewer （浏览器）插件。

（参见教材P132）40^ Cult 3D Designer是Cult3d的核心技术，也是其主要组成部分。

通过它对以为导入的3D模型添加事件和行为，实现交互功能。