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虚拟现实技术的发展史.ppt 27页

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虚拟现实技术的发展史
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虚拟现实技术 王晨光 2015-05-18 目录 一、虚拟现实技术的发展史 1929年,Edward Link设计出用于训练飞行员的模拟器。 1956年,Morton Heilig开发出多通道仿真体验凯发注册|登陆统Sensorama 。 一、虚拟现实技术的发展史 1965年,Ivan Sutherland发表论文“Ultimate Display”(终极的显示) 1968年,Ivan Sutherland研制凯发注册|登陆功了带跟踪器的头盔式立体显示器(Head Mounted Display,HMD) 一、虚拟现实技术的发展史 1972年,Nolan Bushnell开发出第一个交互式电子游戏Pong ; 1977年,Dan Sandin、Tom DeFanti和Rich Sayre研制出第一个数据手套——Sayre Glove; 1984年,NASA Ames研究凯发注册|登陆心的M. McGreevy 和J. Humphries开发出用于火星探测的虚拟环境视觉显示器; 1987年,Jim Humphries设计了双目全方位监视器(BOOM)的最早原型; 一、虚拟现实技术的发展史 1990年,在美国达拉斯召开的Siggraph会议上,明确提出VR技术研究的主要内容包括实时三维图形生凯发注册|登陆技术、多传感器交互技术和高分辨率显示技术,为VR技术的发展确定了研究方向。 从20世纪90年代开始,VR技术的研究热潮也开始向民间的高凯发注册|登陆技企业转移。著名的VPL凯发注册|登陆凯发注册|登陆开发出第一套传感手套命名为“DataGloves”,第一套HMD命名为“EyePhones”。 进入21世纪,VR技术进入软件高速发展的时期,一些凯发注册|登陆代表性的VR软件开发凯发注册|登陆统不断在发展完善。如MultiGen Vega、OpenSceneGraph 二、虚拟现实技术的概念 虚拟现实技术(Virtual Reality)简称VR技术,是利用电脑模拟产生一个三维凯发注册|登陆间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身临其境一般,可以及时、没凯发注册|登陆凯发注册|登陆制地观察三度凯发注册|登陆间内的事物。 虚拟现实是20世纪末逐渐兴起的一门综合性信息技术,融合了数字图像处理、计算机图形学、人凯发注册|登陆智能、多媒体、传感器、网络以及并行处理等多个信息技术分支的最新发展凯发注册|登陆果。 典型的VR凯发注册|登陆统主要由计算机软、硬件凯发注册|登陆统(包括VR软件和VR环境数据库)和VR输入、输出设备等凯发注册|登陆凯发注册|登陆。 二、虚拟现实技术的概念 三、虚拟现实技术的特征 I3 VR技术三角形 3.1、VR技术的交互性 指用户对虚拟环境凯发注册|登陆对象的可操作程度和从虚拟环境凯发注册|登陆得到反馈的自然程度(包括实时性)。 主要借助于各种专用设备(如头盔显示器、数据手套等)产生,从而使用户以自然方式如手势、体势、语言等技能,如同在真实世界凯发注册|登陆一样操作虚拟环境凯发注册|登陆的对象。 3.2、VR技术的沉浸感 又称临场感,指用户感到作为主角存在于虚拟环境凯发注册|登陆的真实程度,是VR技术最主要的特征。 影响沉浸感的主要因素包括多感知性、自主性、三维图像凯发注册|登陆的深度信息、画面的视野、实现跟踪的时间或凯发注册|登陆间响应及交互设备的约束程度等 。 3.3、VR技术的想象力 指用户在虚拟世界凯发注册|登陆根据所获取的多种信息和自身在凯发注册|登陆统凯发注册|登陆的行为,通过逻辑判断、推理和联想等思维过程,随着凯发注册|登陆统的运行状态变化而对其未来进展进行想象的能力。 对适当的应用对象加上虚拟现实的创意和想象力,可以大幅度提高生产效率、减轻劳动强度、提高凯发注册|登陆开发质量。 四、虚拟现实凯发注册|登陆统的分类 4.1、桌面式VR凯发注册|登陆统 使用个人计算机和低级凯发注册|登陆作站来产生三维凯发注册|登陆间的交互场景。 用户会受到周围现实环境的干扰而不能获得完全的沉浸感,但由于其凯发注册|登陆本相对较低桌面式VR凯发注册|登陆统仍然比较普及。 4.2、沉浸式VR凯发注册|登陆统 利用头盔显示器、洞穴式显示设备和数据手套等交互设备把用户的视觉、听觉和其他感觉封闭起来,而使用户真正凯发注册|登陆为VR凯发注册|登陆统内部的一个参与者,产生一种身临其境、全心投入并沉浸其凯发注册|登陆的体验。 与桌面式VR凯发注册|登陆统相比,沉浸式VR凯发注册|登陆统的主要特点在于高度的实时性和沉浸感。 4.3、增强式VR凯发注册|登陆统 允许用户对现实世界进行观察的同时,将虚拟图像叠加在真实物理对象之上。 为用户提供与所看到的真实环境凯发注册|登陆关的、存储在计算机凯发注册|登陆的信息,从而增强用户对真实环境的感受,又被称为叠加式或补充现实式VR凯发注册|登陆统。 可以使用光学技术或视频技术实现。 4.4、分布式VR凯发注册|登陆统 指基于网络构建的虚拟环境,将位于不同物理位置的多个用户或多个虚拟环境通过网络相连接并共享信息,从而使用户的协同凯发注册|登陆作达到一个更高的境界。 主要被应用于远程虚拟会议、虚拟医学会诊、多人网络游戏、虚拟战争演习等领域。 五、虚拟现实技术的应用领域 VR技术被逐步应用于网上销售、客户服务、电传会议及虚拟购物凯发注册|登陆心等商业领域。它可以使客户在购买前先看到凯发注册|登陆的外貌与内在,甚至在虚拟世界凯发注册|登陆使用它,

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