虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)論word版-展示頁(yè)
2025-01-17 08:15本頁(yè)面
【正文】 術(shù) 可以 將聽(tīng) 、 說(shuō)、眼等協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)高效人機(jī)通信，還可以由人或機(jī)器選擇最佳反應(yīng)通道，從而不會(huì)是某一通道負(fù)擔(dān)過(guò)重。 多通道 多通道 界面是在充分利用一個(gè)以上的感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)通道的湖北特性來(lái)捕5 捉用戶的意向，從而增進(jìn)人機(jī)交互中的可靠性與自然性。 自然交互 人們 研究 “虛擬現(xiàn)實(shí) ”的 目標(biāo) 是實(shí)現(xiàn) “計(jì)算機(jī) 應(yīng)該適應(yīng)人，而不是人適應(yīng)計(jì)算機(jī) ”，認(rèn)為 人機(jī)接口的改進(jìn)應(yīng)該基于相對(duì)不變的人類(lèi)特性。目前 ， 與虛擬現(xiàn)實(shí) 技術(shù) 中的其他技術(shù)相比。 2 虛擬現(xiàn)實(shí)涉及的關(guān)鍵技術(shù) 自然 交互與傳感技術(shù) 虛擬 現(xiàn)實(shí)技術(shù)中強(qiáng)調(diào)自然交互性，即人處在虛擬 世界中 ，與虛擬世界進(jìn)行交互，甚至意識(shí)不到計(jì)算機(jī)的存在，即在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供的虛擬現(xiàn)實(shí)空間在，人可以使用眼睛。例如 ，在建設(shè)一座大樓之前， 傳統(tǒng) 的方法就是 要畫(huà) 各種圖紙，而現(xiàn)在可以采用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)與仿真。 它強(qiáng)調(diào)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)具有廣闊的可想像空間可拓寬人類(lèi)認(rèn)知范圍，不僅可再現(xiàn)真實(shí)存在的環(huán)境，也可以隨意構(gòu)想客觀不存在的甚至是不可能發(fā)生的環(huán)境。 交互性 具有以下特點(diǎn)：（ 1） 虛擬環(huán)境中人的參與與反饋；（ 2） 人機(jī)交互的 有效性 ； （ 3） 人機(jī)交互 的實(shí)時(shí)性 。例如，用戶可以用手去直接抓取模擬環(huán)境中虛擬的物體。 交互性 (Interactivity) 在虛擬 現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，交互性的現(xiàn)實(shí)與傳統(tǒng)的多媒體技術(shù)有所不同。由于相關(guān)技術(shù)，特別是傳感技術(shù)的限制。 除了視覺(jué)沉浸之外，還有聽(tīng)覺(jué)沉浸、力覺(jué)沉浸、觸覺(jué)沉浸、運(yùn)動(dòng)沉浸，甚至包括味覺(jué)沉浸、嗅覺(jué)沉浸等。該環(huán)境中的一切看上去是真的，聽(tīng)上去是真的，動(dòng)起來(lái)是真的，甚至聞起來(lái)、嘗起來(lái)等一切感覺(jué)都是真的，如同在現(xiàn)實(shí)世界中的感覺(jué)一樣。 沉浸 性 (Immersion) 沉浸性又稱(chēng)進(jìn)入性 ， 指用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實(shí)程3 度。 虛擬現(xiàn)實(shí)的特征 虛擬現(xiàn)實(shí) 系統(tǒng)提供了一 中 先進(jìn)的人機(jī)界面，他通過(guò)為 用戶 提供視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多種直觀而自然的實(shí)時(shí)感知 交互的方法 和手段，最大程度地方便 了 用戶的操作 ， 從而減輕了用戶的負(fù)擔(dān)、提高了系統(tǒng)的工作效率。該技術(shù)集成了計(jì)算機(jī)圖形 (CG)技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果，是一種由計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng)。 廣義的 ，即對(duì)虛擬想象（ 三維可視化的 ） 或真實(shí)三維世界的模擬 。它用計(jì)算機(jī)生成逼真的三維視、聽(tīng)、嗅覺(jué)等感覺(jué)，使人作為參與者通過(guò)適當(dāng)裝置，自然地對(duì)虛擬世界進(jìn)行體驗(yàn)和交互作用。虛擬現(xiàn)實(shí)是利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三度空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時(shí)、沒(méi)有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。 關(guān)于 虛擬 現(xiàn)實(shí) 的定義，可以從狹義和廣義兩個(gè)層面來(lái)理解。 關(guān)鍵詞： 虛擬現(xiàn)實(shí)；研究現(xiàn)狀 ； 發(fā)展趨勢(shì) 1 虛擬現(xiàn)實(shí)的簡(jiǎn)介 虛擬現(xiàn)實(shí)的概念 虛擬現(xiàn)實(shí) (Virtual Reality，簡(jiǎn)稱(chēng) VR。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是目前在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中一項(xiàng)發(fā)展最快的多學(xué)科綜合技術(shù)，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于許多領(lǐng)域。 20222022 學(xué)年第 1 學(xué)期期末考試 論 文 考試科目： 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 學(xué) 院： 專(zhuān) 業(yè)： 班 級(jí)： 班內(nèi)序號(hào)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 手 機(jī)： 任課教師： 黃 海 北京郵電大學(xué) 時(shí)間： 2022 年 1 月 8 日1 虛擬與現(xiàn)實(shí)技術(shù) 概述 （北京郵電大學(xué)北京 102209） 摘 要 21 世紀(jì)的人類(lèi)社會(huì)是信息化社會(huì)，以信息技術(shù)為主要標(biāo)志的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)在整個(gè)經(jīng)濟(jì)中的比重不斷增加，多媒體技術(shù)及產(chǎn)品是計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的活躍領(lǐng)域。早期的計(jì)算機(jī)只能處理數(shù)和字，現(xiàn)在多媒體計(jì)算機(jī)能夠綜合處理聲、文、圖信息，使多種信息建立邏輯連接集成為一個(gè)系統(tǒng)，并具有交互性。本文綜述了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念，特征，原理和國(guó)內(nèi)外研究應(yīng)用進(jìn)展，以及對(duì)于此項(xiàng)課程的總結(jié)與建議。又譯作靈境、幻真 )是近年來(lái)出現(xiàn)的高新技術(shù)，也稱(chēng)靈境技術(shù)或人工環(huán)境，是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 所謂狹義 的，被認(rèn)為是一種先進(jìn)的人機(jī)界面，在這種情況下， 虛擬現(xiàn)實(shí) 技術(shù)被稱(chēng)為 “ 基于 自然的人工界面 ” ，它利用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成一個(gè)逼真的、具有視、聽(tīng)、觸等多種感知的虛擬環(huán)境，用戶通過(guò)使用各種交互設(shè)備同虛擬環(huán)境中的實(shí)體相互作用，使之產(chǎn)生身臨其境感覺(jué)的交互式視景仿真和信息交流，是一種先進(jìn)的數(shù)字化人機(jī)接口技術(shù)。 VR 是一項(xiàng)綜合集成技術(shù)，涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互技術(shù)、傳感技 術(shù)、人工智能等領(lǐng)域。使用者進(jìn)行位置移動(dòng)時(shí)，電腦可以立即進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算2 將精確的 3D 世界影像傳回產(chǎn)生臨場(chǎng)感。 它不僅僅是一種界面，更重要的部分是內(nèi)部的模擬，人機(jī)交互界面采用虛擬現(xiàn)實(shí)的方式界面，對(duì)某個(gè)特定環(huán)境真實(shí)再現(xiàn)后，用戶通過(guò)自然的方式接受 和相應(yīng)模擬 環(huán)境的各種感官刺激，與虛擬世界中的人及物體進(jìn)行思想和行為等方面的交流 。 概括地說(shuō)，虛擬現(xiàn)實(shí)是人們通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化操作與交互的一種全新方式，與傳統(tǒng)的人機(jī)界面以及流行的視窗操作相比，虛擬現(xiàn)實(shí)在技術(shù)思想上有了質(zhì)的飛躍。其效率 主要由 系統(tǒng)的沉浸程度與交叉程度來(lái)決定。理想的模擬環(huán)境應(yīng)該使用戶難以分辨真假，使用戶全身心地投入到計(jì)算機(jī)創(chuàng)建的三維虛擬環(huán)境中。其中， 沉浸包括好多種。理想的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)該具有一切人所具有的感知功能。目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所具有的沉浸功能僅限于視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)、運(yùn)動(dòng)等幾種。 指用戶對(duì)模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度 (包括實(shí)時(shí)性 )。這時(shí)手有握著東西的感覺(jué)，并可以感覺(jué)物體的重量，視野中被抓的物體也能立刻隨著手的移動(dòng)而移動(dòng)。 想象性 (Imagination) 想象性 是指虛擬的環(huán)境是人想象出來(lái)的，同時(shí)這種想象體現(xiàn)出設(shè)計(jì)者相應(yīng)的思想，因而可以 用來(lái) 實(shí)現(xiàn) 一定 的目標(biāo)。 一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)完整的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)由虛擬環(huán)境、以高性能計(jì)算機(jī)為核心的虛擬環(huán)境處理器、以頭盔顯示器為核心的視覺(jué)系統(tǒng)、以語(yǔ)音識(shí)別、聲音合成與聲音定位為核心的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)、以方位跟蹤器、數(shù)據(jù)手套和數(shù)據(jù)衣為主體的身體方位姿態(tài)跟蹤設(shè)備，以及味覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)與力覺(jué)反饋系統(tǒng)等功能單元構(gòu)成。 4 虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域 虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛 ，重點(diǎn)研究心理學(xué)、控制學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)分布系統(tǒng)、電子學(xué)和多媒體技術(shù)等多 學(xué)科融合技術(shù)， 研究醫(yī)學(xué) 、娛樂(lè) 、 藝術(shù)與教育、軍事及工業(yè)制造管理等多個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和系統(tǒng)。耳朵 、 皮膚、手勢(shì)和語(yǔ)音等各種感覺(jué)方式直接預(yù)支發(fā)生交互，這就是虛擬環(huán)境下的自然交互技術(shù)。這種自然 交互技術(shù)相對(duì)不太成熟。 在 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 中，人機(jī) 交互 可以不再借助鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、菜單， 而 是使用 頭盔 、手套甚至向 “無(wú)障礙 ”的 方向發(fā)展，從而使 最終 的計(jì)算機(jī)能對(duì)人體有感覺(jué)，能聆聽(tīng)人的
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