前沿技術(shù)講座課程論文-虛擬現(xiàn)實技術(shù)29-展示頁
2025-07-03 20:39本頁面
【正文】 R研究最早最著名的大學。 上世紀80年代，美國宇航局(NASA)及美國國防部組織了一系列有關(guān)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究，并取得了令人矚目的研究成果，美國宇航局Ames實驗室致力于一個叫“虛擬行星探索”(VPE)的實驗計劃。最初的研究應用主要集中在美國軍方對飛行駕駛員與宇航員的模擬訓練。制作的虛擬現(xiàn)實作品反映的就是某個設計者的思想，只不過它的功能遠比那些呆板的圖紙生動強大的多。所以說虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅僅是一種媒體或一種高級用戶接口，它同時還是為解決工程、醫(yī)學、軍事等方面的問題而由開發(fā)者設計出來的應用軟件，通常它以夸大的形式反映設計者的思想，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)開發(fā)是虛擬現(xiàn)實技術(shù)與設計者并行操作，為發(fā)揮它們的創(chuàng)造性而設計的。沒有人機交互的實時性，虛擬環(huán)境就失去看真實感。3) 人機交互的實時性實時性是指虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)能夠快速響應用戶的輸入。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的交互性具有以下特點：1) 擬環(huán)境中人的參與與反饋虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中人是一個重要的因素，這是產(chǎn)生一切變化的前提，正是因為有了人的參與和反饋，才會有虛擬環(huán)境中實時交互的各種要求與變化。從計算機發(fā)明到現(xiàn)在，在傳統(tǒng)的多媒體技術(shù)中，人機之間的交互工具主要是通過鍵盤與鼠標進行交互，而虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)強調(diào)人與虛擬世界之間要以自然的方式進行，如人的走動、頭的轉(zhuǎn)動、手的移動等，通過這些，用戶與虛擬世界交互，并且借助于虛擬系統(tǒng)中特殊的硬件設備（如數(shù)據(jù)手套，力反饋設備等），以自然的方式，與虛擬世界進行交互，實時產(chǎn)生在真實世界中一樣的感知。由于相關(guān)技術(shù)，特別是傳感技術(shù)的限制，目前虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，研究與應用中較為成熟或相對成熟的主要是視覺沉浸、聽覺沉浸、觸覺沉浸、嗅覺沉浸，有關(guān)味覺等其它的感知技術(shù)正在研究之中，不是很成熟。虛擬現(xiàn)實的沉浸性來源于對虛擬世界的多感知性，所謂多感知是指除了一般計算機技術(shù)所具有的視覺感知、聽覺感知之外，還有力覺感知、觸覺感知、運動感知，甚至包括味覺感知、嗅覺感知、身體感知等。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的主要特征就是讓用戶覺得自己是計算機系統(tǒng)所創(chuàng)建的虛擬世界中的一部分，使用戶由被動的觀察者變成主動的參與者，沉浸與虛擬世界之中，參與虛擬世界的各種活動。它正在改變著我們的生活。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用前景十分廣闊。學 號：201240450137《前沿技術(shù)講座》課程論文論文題目虛擬現(xiàn)實技術(shù)淺談姓 名包先躍專 業(yè)軟件工程班 級2012級（1）班指導教師蔣平計算機學院2015年5月26日 目錄一、相關(guān)研究 31．虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述 32. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特性 3 9 9 10 11 12 12 14 15二、技術(shù)方法介紹 18三、實驗結(jié)果或數(shù)據(jù)分析 19： 192. 外觀 223. 紋理映射 234. 光照 25四、課程總結(jié) 28一、相關(guān)研究（此處填寫相關(guān)論文題目已有的研究現(xiàn)狀、技術(shù)方法和相關(guān)成果）1．虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述虛擬現(xiàn)實技術(shù)（簡稱VR），又稱“靈境技術(shù)”、“虛擬環(huán)境”等。虛擬現(xiàn)實的含義即這個世界或環(huán)境是虛擬的，不是真實的，是由計算機生成的，存在于計算機內(nèi)部的世界；“現(xiàn)實”的含義是真實的世界或現(xiàn)實的環(huán)境，把兩者合并起來就稱為虛擬現(xiàn)實，也就是說采用計算機等設備，并通過各種技術(shù)手段創(chuàng)建出一個新的環(huán)境，讓人感覺到就如同處在真實的客觀世界一樣。它始于軍事和航空航天領(lǐng)域的需求，但近年來，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用已大步走進工業(yè)、建筑設計、教育培訓、文化娛樂等方面。2. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特性1. 沉浸性沉浸性（Immersion）又稱浸入性，是指用戶感覺到好像完全置身于虛擬世界之中一樣，被虛擬世界所包圍。比較理想的虛擬世界可以達到使用戶難以分辨真假程度，甚至超越真實，實現(xiàn)比現(xiàn)實更逼真的效果。從理論上來說，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)應該具有一切人在現(xiàn)實生活中所具有的所有感知功能。2. 交互性在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，交互性（Interactivity）的實現(xiàn)與傳統(tǒng)的多媒體技術(shù)有所不同。例如，用戶可以用手直接抓取虛擬世界中的物體，這時手有觸摸感，并可以感覺物體的重量，能區(qū)分所拿的東西，并且場景中被抓的物體也立刻隨著手的運動而移動。虛2) 人機交互的有效性 人與虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)之間的交互是基于真實感情的虛擬世界，并與人進行自然的交互，人機交互的有效性是指虛擬場景的真實感，真實感是前提和基礎(chǔ)。例如頭的轉(zhuǎn)動后能立即在所顯示的場景中產(chǎn)生相應的變化，并且能得到相應的其它反饋；用手移動虛擬世界的一個物體，物體位置會立即發(fā)生相應的變化。3. 想象性想象性（Imagination）指虛擬的環(huán)境是人想象出來的，同時這種想象體現(xiàn)出設計者相應的思想，因而可以用來實現(xiàn)一定的目標。例如當你在設計一座大樓之前，傳統(tǒng)的方法是繪制建筑設計圖紙，無法形象展示建筑物更多的信息，而現(xiàn)在可以采用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)來進行設計與仿真，非常形象直觀。這就是虛擬現(xiàn)實的想象性的特性 VR技術(shù)在美國的研究現(xiàn)狀 美國是虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究的發(fā)源地，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以追溯到上世紀40年代。然而，隨著冷戰(zhàn)后美國軍費的削減，這些技術(shù)逐步轉(zhuǎn)為民用，目前美國在該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究主要集中在感知、用戶界面、后臺軟件和硬件四個方面。現(xiàn)NASA已經(jīng)建立了航空、衛(wèi)星維護VR訓練系統(tǒng)，空間站VR訓練系統(tǒng)，并已經(jīng)建立了可供全國使用的VR教育系統(tǒng)。他們主要研究分子建模、航空駕駛、外科手術(shù)仿真、建筑仿真等。施樂公司研究中心在VR領(lǐng)域主要從事利用VRT建立未來辦公室的研究，并努力設計一項基于VR使得數(shù)據(jù)存取更容易的窗口系統(tǒng)。 VR技術(shù)在歐洲的研究現(xiàn)狀 在歐洲，英國在VR開發(fā)的某些方面，特別是在分布并行處理、輔助設備(包括觸覺反饋)設計和應用研究方面。英國Bristol公司發(fā)現(xiàn)，VR應用的交點應集中在整體綜合技術(shù)上，他們在軟件和硬件的某些領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。他們的產(chǎn)品還包括建筑和科學
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