虛擬現(xiàn)實(shí)
虛擬現(xiàn)實(shí)是利用計(jì)算機(jī)模擬產(chǎn)生的一個(gè)三維空間的虛擬世界,提供人們關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬,讓人們?nèi)缤砼R其境一般,沒有限制地觀察虛擬空間內(nèi)的所有事物。虛擬現(xiàn)實(shí)是指用計(jì)算機(jī)設(shè)別所產(chǎn)生的一種特別的環(huán)境,人可以經(jīng)過各種特別設(shè)備將自己所想的所用的“投射”到這個(gè)環(huán)境中,并操作、控制環(huán)境。

1.聲音、語音上
聲音:
人能很好的判斷聲音的來源和方向,在水平的方向上,我們可以靠聲音的相位差別及強(qiáng)度的差別來確定聲音的方向,因?yàn)槁曇舻竭_(dá)兩只耳朵的時(shí)間或距離有所不同。常見的立體聲效果就是靠左右耳聽到在不同位置錄制的不同聲音來實(shí)現(xiàn)的,會(huì)有一種方向感。現(xiàn)實(shí)生活里,當(dāng)頭部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),聽到的聲音的方向就會(huì)改變。但目前在VR系統(tǒng)中,聲音的方向與用戶頭部的運(yùn)動(dòng)無關(guān)。
語音
在VR的系統(tǒng)當(dāng)中,語音的輸入輸出也非常的重要。這就要求虛擬的環(huán)境能懂得人的語言,并且能跟人互相交流,然而要讓計(jì)算機(jī)能識(shí)得別人的語音是非常困難的;例如:連續(xù)語音中詞與詞之間沒有明顯的停頓,同一詞、同一字的發(fā)音受前后詞、字的影響,不僅不同人說同一詞會(huì)有所不同,就是同一人發(fā)音也會(huì)受到心理、生理和環(huán)境的影響而有所不同。
2.顯示、觸感上
顯示:
人在看周圍的畫面時(shí),由于兩只眼睛的位置不同,所看到的結(jié)果也是不一樣的,這些畫面都綜合起來才形成了整體的景象。在VR系統(tǒng)中,雙目立體視覺起了很大作用,用戶的兩只眼睛看到的不同圖像是分別產(chǎn)生的,顯示在不同的顯示器上。在人造環(huán)境中,每個(gè)物體相對(duì)于系統(tǒng)的坐標(biāo)系都有一個(gè)位置與姿態(tài),而用戶也是如此,用戶看到的景象是由用戶的位置和頭(眼)的方向來確定的。
觸感
在一個(gè)VR系統(tǒng)中,使用者可以看見一個(gè)虛擬的物體。你可以想盡辦法去抓它,但是手卻沒有真正觸摸到物體的感覺,也可以穿過虛擬杯子的“表面”,而這個(gè)是在現(xiàn)實(shí)生活中是根本不可能的,解決這一問題的辦法是常用裝置在手套內(nèi)層安裝一些可以振動(dòng)的觸點(diǎn)來模擬觸動(dòng)感覺。
虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)(Virtual Reality System,簡稱VR;又譯作靈境、幻真),又稱虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái),是近幾年來所出現(xiàn)的圖像圖形領(lǐng)域的新技術(shù),也被稱之為靈境技術(shù)和人工環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)是用電腦模擬產(chǎn)生的一個(gè)虛擬世界,給使用者提供視覺、觸覺、聽覺等的模擬,讓使用者猶如身臨環(huán)境一般。基本特征有:多感知性、臨場感、互動(dòng)性、構(gòu)想性等。
虛擬現(xiàn)實(shí)軟件現(xiàn)在是廣泛地應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)制作和開發(fā)的一種軟件,虛擬現(xiàn)實(shí)軟件的開發(fā)商一般先研發(fā)出一個(gè)核心引擎,然后在引擎的基礎(chǔ)上,針對(duì)不同行業(yè),不同的需求,才研發(fā)出一系列的子產(chǎn)品。虛擬現(xiàn)實(shí)軟件的版本一般分為正式版和共享版,正式版是官方發(fā)布的正式版本,功能齊全且強(qiáng)大;共享版,又稱學(xué)習(xí)版,一般的虛擬現(xiàn)實(shí)軟件開發(fā)商提供軟件免費(fèi)下載,但在功能上有比較大的限制。
早在60年代初,隨著CAD技術(shù)的發(fā)展開始,人們就開始研究立體聲與三維立體顯示相結(jié)合的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。80年代,jaron Lanier就提出了"虛擬現(xiàn)實(shí)"VR(Virtual Reality)的觀點(diǎn),目的在于建立一種新的用戶界面,使用戶可以置身于計(jì)算機(jī)所表示的三維空間資料庫環(huán)境中,并可以通過眼、手、耳或特殊的空間三維裝置在這個(gè)環(huán)境中"環(huán)游",創(chuàng)造出一種身臨其境的感覺。
1.醫(yī)學(xué)
在虛擬的環(huán)境中,可以建立虛擬的人體和手術(shù)工具等設(shè)備。可以非常容易的了解人體的各個(gè)器官和結(jié)構(gòu),比現(xiàn)在所采用的教科書方便的多、有效的多。醫(yī)生在做真正的手術(shù)之前,可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的幫助,可以再顯示器上重復(fù)地去模擬手術(shù),提高手術(shù)的熟練度。在遠(yuǎn)距離遙控外科手術(shù),手術(shù)過程中的信息指導(dǎo),手術(shù)后果預(yù)測及改善殘疾人生活狀況,乃至新藥研制等方面,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)都能發(fā)揮十分重要的作用。

2.娛樂
在娛樂方面,豐富的感覺、顯示環(huán)境等能力使得虛擬現(xiàn)實(shí)成為了最理想的游戲工具之一。由于前些年在娛樂方面對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的真實(shí)感的要求不是很高,但是近幾年虛擬現(xiàn)實(shí)在這方面發(fā)展的最為迅猛。作為傳輸顯示信息的媒體,虛擬現(xiàn)實(shí)在未來的藝術(shù)領(lǐng)域也是具有很大的潛力。虛擬現(xiàn)實(shí)具有互相交流和參與能力可以將靜態(tài)的藝術(shù)轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài),觀賞者可以更好的去欣賞作者的思想藝術(shù)。

3.設(shè)計(jì)
虛擬現(xiàn)實(shí)不只是個(gè)媒體演示,它還是個(gè)設(shè)計(jì)工具,以視覺的形式反映了設(shè)計(jì)者的思想。例如在設(shè)計(jì)和裝修房屋之前,首先要做很多事情,對(duì)房屋的結(jié)構(gòu)、外形的構(gòu)思。虛擬現(xiàn)實(shí)可以把這種構(gòu)思變成能看見的虛擬物體和環(huán)境,大大的提高了設(shè)計(jì)和規(guī)劃的質(zhì)量和效率,而且可以按照自己喜歡的形式去改動(dòng),直到滿意為止。

4.軍事航天
模擬訓(xùn)練在軍事航天中是一個(gè)非常重要的課題,這為虛擬現(xiàn)實(shí)提供了非常廣闊的應(yīng)用前景。美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局DARPA自80年代起一直刻苦專研稱為SIMNET的虛擬戰(zhàn)場系統(tǒng),以提供坦克協(xié)同訓(xùn)練,該系統(tǒng)可以聯(lián)結(jié)200多臺(tái)模擬器,另外利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),可以模擬零重力環(huán)境,是非標(biāo)準(zhǔn)的水下訓(xùn)練宇航員的方法。

5.房地產(chǎn)
傳統(tǒng)的展示方式,例如:表現(xiàn)圖、沙盤、平面圖和樣板房等,都已經(jīng)不能滿足消費(fèi)者的需要。因此要把握市場的動(dòng)向,應(yīng)該盡快的使用最新的技術(shù)并迅速的擴(kuò)大,可以領(lǐng)先一步,打倒競爭對(duì)手。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是集多媒體、動(dòng)畫等技術(shù)于一身最新的營銷方式。表現(xiàn)形式可分為實(shí)景模式、水晶沙盤等。

6.工業(yè)
當(dāng)今世界工業(yè)已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化,大規(guī)模人海戰(zhàn)術(shù)早已不再適應(yīng)工業(yè)的發(fā)展,先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用顯現(xiàn)出巨大的威力,特別是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用正對(duì)工業(yè)進(jìn)行著一場前所未有的革命。如今虛擬現(xiàn)實(shí)現(xiàn)已被世界上一些大型公司廣泛地應(yīng)用到工業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)公司提高開發(fā)效率,加強(qiáng)數(shù)據(jù)采集、剖析、處理才能,削減決策計(jì)劃失誤,降低公司風(fēng)險(xiǎn)等起到了重要的作用。

7.應(yīng)急推演
防患于未然,是各行各業(yè)尤其是具有一定危險(xiǎn)性行業(yè)(消防、電力、石油、礦產(chǎn)等)的關(guān)注重點(diǎn),如何確保在事故來臨之時(shí)做到最小的損失,定期的執(zhí)行應(yīng)急推演是傳統(tǒng)并有效地一種防患方式,大大的降低了成本,提高了實(shí)訓(xùn),也保障了人們在事故的應(yīng)急技能。具有安全性、針對(duì)性、自由性開放性等優(yōu)勢。

8.文物古跡
利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),可以將文物的展示和文化、保護(hù)又提高到一個(gè)全新的階段。通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來整合大范圍的文物資源,并且通過虛擬技術(shù)展示的更加全面、逼真、生動(dòng),也避免了文物脫離地域的現(xiàn)實(shí),實(shí)現(xiàn)資源共享,真正的稱為全世界人們可以擁有的文化遺產(chǎn)。

9.Web3D
Web3D主要有四類運(yùn)用方向:商業(yè)、教學(xué)、文娛、和虛擬社區(qū)。企業(yè)將他們的產(chǎn)品發(fā)布成網(wǎng)上三維的形式,能夠展現(xiàn)出產(chǎn)品外形的方方面面,加上互動(dòng)操作,演示產(chǎn)品的功能和使用操作,充分利用互聯(lián)網(wǎng)高速迅捷的傳播優(yōu)勢來推廣公司的產(chǎn)品。

10.城市規(guī)劃
城市規(guī)劃一直是對(duì)全新的可視化技術(shù)需求最為迫切的領(lǐng)域之一,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以廣泛的應(yīng)用在城市規(guī)劃的各個(gè)方面,并帶來切實(shí)且可觀的利益。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在道路橋梁應(yīng)用現(xiàn)狀在高速公路與橋梁建設(shè)中也得到了應(yīng)用。

11.地理地圖
應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),將三維地面模型、正射影像和城市街道、建筑物及市政設(shè)施的三維立體模型融合在一起,再現(xiàn)城市建筑及街區(qū)景觀,用戶在顯示屏上可以很直觀地看到生動(dòng)逼真的城市街道景觀,可以進(jìn)行諸如查詢、量測、漫游、飛行瀏覽等一系列操作,滿足數(shù)字城市技術(shù)由二維GIS向三維虛擬現(xiàn)實(shí)的可視化發(fā)展需要,為城建規(guī)劃。

12.水文地質(zhì)
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)生成的虛擬環(huán)境逼真地模擬人在自然環(huán)境中的視覺、聽覺、運(yùn)動(dòng)等行為的人機(jī)界面的新技術(shù)。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)沉浸感、與計(jì)算機(jī)的交互功能和實(shí)時(shí)表現(xiàn)功能,建立相關(guān)的地質(zhì)、水文地質(zhì)模型和專業(yè)模型,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)含水層結(jié)構(gòu)、地下水流、地下水質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)問題。

13.維修
虛擬維修是虛擬技術(shù)近年來的一個(gè)重要研究方向,目的是通過采用計(jì)算機(jī)仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)上真實(shí)展現(xiàn)裝備的維修過程,增強(qiáng)裝備壽命周期各階段關(guān)于維修的各種決策能力,包括維修性設(shè)計(jì)分析、維修性演示驗(yàn)證、維修過程核查、維修訓(xùn)練實(shí)施等。

14.船舶制造
通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅能提前發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)船建造中的問題,還為管理提供了充分的信息,從而真正實(shí)現(xiàn)船體建造、舾裝、涂裝一體化和設(shè)計(jì)、制造、管理一體化。在船舶設(shè)計(jì)領(lǐng)域,虛擬設(shè)計(jì)涵蓋了建造、維護(hù)、設(shè)備使用、客戶需求等傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法無法實(shí)現(xiàn)的領(lǐng)域,真正做到產(chǎn)品的全壽期服務(wù)。

15.汽車仿真
汽車虛擬開發(fā)工程即在汽車開發(fā)的整個(gè)過程中,全面采用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù),在轎車開發(fā)的造型、設(shè)計(jì)、計(jì)算、試驗(yàn)直至制模、沖壓、焊接、總裝等各個(gè)環(huán)節(jié)中的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)聯(lián)為一體的綜合技術(shù),使汽車的開發(fā)、制造都置于計(jì)算機(jī)技術(shù)所構(gòu)造的嚴(yán)格的數(shù)據(jù)環(huán)境中,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用,大大縮短了設(shè)計(jì)周期,提高了市場反應(yīng)能力。

16.軌道交通
軌道交通仿真就是運(yùn)用三維虛擬與仿真技術(shù)模擬出從軌道交通工具的設(shè)計(jì)制造到運(yùn)行維護(hù)等各階段、各環(huán)節(jié)的三維環(huán)境,用戶在該環(huán)境中可以“全身心的”投入到軌道交通的整個(gè)工程之中進(jìn)行各種操作,從而拓展相關(guān)從業(yè)人員的認(rèn)知手段和認(rèn)知領(lǐng)域,為軌道交通建設(shè)的整個(gè)工程節(jié)約成本與時(shí)間,提高效率與質(zhì)量。

17.康復(fù)訓(xùn)練
在傳統(tǒng)的恢復(fù)練習(xí)不但耗時(shí)耗力,單調(diào)乏味,而且練習(xí)強(qiáng)度和作用得不到及時(shí)評(píng)價(jià),很容易失去良機(jī),而結(jié)合三維虛擬與仿真技術(shù)的恢復(fù)練習(xí)就極好的解決了這一系列問題,而且還適用于心思病人的恢復(fù)練習(xí),對(duì)完全損失運(yùn)動(dòng)能力的病人也有共同作用。

18.數(shù)字地球
數(shù)字地球建設(shè)是一場意義深遠(yuǎn)的科技革命,也是地球科學(xué)研究的一場縱深變革。人類迫切需要更深入地了解地球、理解地球,進(jìn)而管理好地球。擁有數(shù)字地球等于占據(jù)了現(xiàn)代社會(huì)的信息戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

19.演播室
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和三維圖形軟件等先進(jìn)信息技術(shù)的發(fā)展,電視節(jié)目制作方式發(fā)生了很大的變化。視覺和聽覺效果以及人類的思維都可以靠虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。虛擬演播系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是它能夠更有效地表達(dá)新聞信息,增強(qiáng)信息的感染力和交互性。


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- 更新時(shí)間:2014-10-17 16:14
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