VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)概論.ppt

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1、——由方垚VR虛擬現(xiàn)實Part01虛擬現(xiàn)實是什么Part02虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用及現(xiàn)狀Part03虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)與發(fā)展趨勢目錄虛擬現(xiàn)實技術(shù)在生活中出現(xiàn)得越來越多，實際上在軍事、醫(yī)學(xué)、航空航天、智慧城市等諸多領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實技術(shù)大有用武之地。虛擬現(xiàn)實與各行業(yè)的關(guān)系類似于數(shù)學(xué)和物理，將成為人難以區(qū)分的真實和虛擬兩個世界，或者是虛實混合的新世界。Part01一、虛擬現(xiàn)實是什么VR的目標是以計算機技術(shù)為核心，結(jié)合其他相關(guān)科學(xué)技術(shù)，生成與一定范圍現(xiàn)實世界在視、聽、觸覺等方面高度近似的數(shù)字化環(huán)境，人們通過一些交互設(shè)備與該數(shù)字

2、化環(huán)境進行交互，能夠產(chǎn)生親臨現(xiàn)實世界的體驗。VR具有的特征：一是沉浸感，參與者可以全身心沉浸于計算機生成的三維虛擬環(huán)境中；二是交互性，參與者可以通過一些VR交互設(shè)備和虛擬環(huán)境中的對象進行交互，產(chǎn)生與對應(yīng)真實環(huán)境中的對象進行交互的體驗。現(xiàn)在自然交互、體感交互是非常熱的一個研究方向。三是構(gòu)想性，參與者在虛擬環(huán)境中可以激發(fā)想象，或者可以構(gòu)想未來世界和歷史世界。Part02虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用及現(xiàn)狀VR將成為一個發(fā)展趨勢。針對VR在有關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，以及VR可以達到的技術(shù)水平，下面進行展示和介紹。1.國防軍事許多科學(xué)技術(shù)都是

3、首先在軍事領(lǐng)域得到應(yīng)用，包括VR技術(shù)。構(gòu)成分布式虛擬戰(zhàn)場環(huán)境，進行異地的軍事訓(xùn)練。軍事仿真訓(xùn)練的優(yōu)勢，是可以構(gòu)造任何作戰(zhàn)地形環(huán)境和作戰(zhàn)目標，并節(jié)約大量經(jīng)費。在裝備設(shè)計、研發(fā)過程中，可以采用虛擬樣機技術(shù)。現(xiàn)在建筑行業(yè)也在開發(fā)應(yīng)用VR，可以將建筑效果和整個施工全過程完全三維化地呈現(xiàn)給甲方，而且和結(jié)構(gòu)設(shè)計相結(jié)合，對建筑設(shè)計帶來重大影響。VR家裝設(shè)計與體驗系統(tǒng)?？梢猿两降剡x擇體驗不同的壁紙、地板等裝飾材料和圖案，以及家具的擺放效果。很顯然VR技術(shù)將對這一領(lǐng)域帶來巨大影響。2.裝備制造3.航空航天航空航天領(lǐng)域應(yīng)用VR也比

4、較早。駕駛員戴著頭盔進行操作，測試飛機儀表布局、色度，起落時的光照是否合適，依此對設(shè)計進行調(diào)整。虛實融合的監(jiān)控系統(tǒng)，把監(jiān)控區(qū)域視頻圖像與周邊虛擬環(huán)境融合在一起，也可以把相鄰監(jiān)控區(qū)域的視頻無縫融合，提升了監(jiān)控系統(tǒng)的性能、功能和適人化水平。4.安防監(jiān)控。5.醫(yī)療健康VR在醫(yī)療健康領(lǐng)域極具發(fā)展?jié)摿ΑＪ紫仁菍θ梭w及人體器官的三維可交互展示，這樣就可以通過虛擬手術(shù)模擬器對大夫進行手術(shù)培訓(xùn)。還可以構(gòu)建個性化病體器官模型，進行具體的手術(shù)規(guī)劃和預(yù)演，從而大幅度提升手術(shù)效果，對醫(yī)療手術(shù)帶來顛覆性影響。目前在電子商務(wù)方面，比如在淘寶

5、網(wǎng)上，采用VR技術(shù)，不但可以看到商品的逼真三維形象，還可以進行首飾、服裝等的試穿、試看。6.電子商務(wù)整個比賽場景、過程都是立體全息的，大家可以想象它在未來的影響會有多大。7.體育領(lǐng)域數(shù)字化文化保護與利用是VR技術(shù)的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域。通過VR技術(shù)可以再現(xiàn)歷史文化遺產(chǎn)，特別是非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，使得參與者可以穿越時空，體驗歷史文化。8.文化保護9.教育培訓(xùn)教育領(lǐng)域?qū)R有巨大應(yīng)用需求。目前的網(wǎng)絡(luò)教育課件都是文字和圖片，無法進行實驗教學(xué)，通過VR技術(shù)可以實現(xiàn)交互式物理、化學(xué)等的仿真實驗，還有醫(yī)學(xué)教學(xué)等各種實驗。Part03虛擬

6、現(xiàn)實系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)與發(fā)展趨勢實現(xiàn)一個VR系統(tǒng)，需要三方面的技術(shù)，即：建模、表現(xiàn)與交互首先是現(xiàn)實世界的對象在計算機數(shù)字空間的表示問題，也就是建模。建模需要通過數(shù)學(xué)、物理，以及各種數(shù)字化方法將現(xiàn)實世界中的對象、對象之間的關(guān)系、相互作用及動態(tài)變化所遵循的規(guī)律，映射為數(shù)字空間中的各種動靜態(tài)數(shù)據(jù)表示。（一）建模第二類問題是虛擬環(huán)境對象的表現(xiàn),包括視、聽、觸/力、嗅/味等的表現(xiàn)。VR表現(xiàn)技術(shù)將虛擬環(huán)境中的各種對象模型通過不同的表現(xiàn)方法、算法渲染在表現(xiàn)設(shè)備上，以沉浸方式呈現(xiàn)給用戶。（二）表現(xiàn)第三類問題是人對虛擬環(huán)境中對象的操作

7、,以及虛擬環(huán)境對象對現(xiàn)實世界的作用，也就是VR人機交互問題，主要涉及人或外部世界與虛擬環(huán)境之間互相作用的信息交換方式與人機交互設(shè)備。（三）人機交互總結(jié)：VR技術(shù)的發(fā)展可以給許多行業(yè)帶來升級換代式發(fā)展，如航空航天、國防軍事、裝備制造、智慧城市、醫(yī)療健康、公共安全、文化教育等；會對許多產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生顛覆性影響，如影視、游戲、旅游、商務(wù)、社交網(wǎng)絡(luò)等，同時可望形成新型的VR產(chǎn)業(yè)生長點，如VR人機交互設(shè)備產(chǎn)業(yè)，行業(yè)應(yīng)用模擬器、虛擬環(huán)境產(chǎn)業(yè)，VR平臺軟件與嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，領(lǐng)域和行業(yè)模型數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)，網(wǎng)絡(luò)、移動終端VR產(chǎn)業(yè)和VR服務(wù)產(chǎn)業(yè)

8、等。可以說VR產(chǎn)業(yè)進入了爆發(fā)式發(fā)展的前夜。THANKS