虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)論word版-在線瀏覽
2025-02-25 08:15本頁面
【正文】 聲音，通過人的所有感官進(jìn)行溝通。 現(xiàn)在 ，計算機(jī)操作時，人的眼和手十分累，效率也不高。 高 “帶寬 ” 現(xiàn)在 計算 機(jī) 輸出的內(nèi)容已經(jīng)可以快速、連續(xù)地顯示彩色圖像，其信息量非常大。 非 精確交互技術(shù) 這是 指能用一種技術(shù)來完全說明用戶交互的目的的交互方式，鍵盤和鼠標(biāo) 均需要 用戶的精確的輸入。 通過 交互作用表示事物的現(xiàn)實(shí)性傳統(tǒng)的計算機(jī)應(yīng)用方式中，人機(jī)交互的媒介是 Ian 果真是思維用符號表示，是對現(xiàn)實(shí)的抽象代替，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)則可以是這種媒介成為這是事物的復(fù)現(xiàn)、模擬甚至想象和虛構(gòu)。 實(shí)施 碰撞檢測技術(shù) 為了保證 虛擬環(huán)境的真實(shí)性，用戶不僅要能從視覺上如實(shí)看到虛擬環(huán)境中的虛擬物體以及它們的表現(xiàn)，而且能身臨其境地與它們進(jìn)行 各種 交互，這就 首先 要求虛擬環(huán)境中的固體物體是 不可 穿透 的 ，當(dāng)用戶接觸到物體并進(jìn)行拉、推、抓 取時 ，能 真實(shí) 碰撞的發(fā)生并實(shí)時做出相應(yīng)的反應(yīng)。正是 有了 碰撞檢測，才可以避免諸6 如人穿墻而過等不真實(shí)情況的發(fā)生，虛擬的世界才有真實(shí)感。精確 的 碰撞檢測對提高虛擬環(huán)境的真實(shí)性、增加虛擬環(huán)境的沉浸性有十分重要的作 用 ，而虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中高度的復(fù)雜性與實(shí)時性又對碰撞檢測提出了更高的要求。 碰撞 檢測的要求 在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng) 中 ， 為了保證虛擬世界的真實(shí)性，碰撞檢測須有較高的真實(shí)性和真確性。這樣 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng) 等的要求相差甚遠(yuǎn)。這兩種 方法 的目的都死為了盡可能的減少需要相交測試對象 對 或者基本幾何元素 對 的數(shù)目。虛擬環(huán)境建模的目的在于獲取實(shí)際三維環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)其應(yīng)用的需要，7 利用或取得三維數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的虛擬模型。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)中的虛擬環(huán)境 模仿真實(shí)世界中的環(huán)境。這種真實(shí)環(huán)境可能是已經(jīng)存在的，也可能是已經(jīng)設(shè)計好但還沒有建成的。 人類主管創(chuàng)造的環(huán)境 . 例如用于影視制作或電子游戲的三維動畫。這時，系統(tǒng)的動畫技術(shù)常用插值方法。這種真實(shí)環(huán)境是真實(shí)存在的，但是人類的視覺和聽覺不能被感覺到。 環(huán)境建模包括方面 包含視覺，聽覺，觸覺，力覺，味覺等多種感覺通道的建模。 真實(shí)感實(shí)時繪制技術(shù) 所謂真實(shí)感實(shí)時繪制技術(shù)是指在計算機(jī)中重現(xiàn)真實(shí)世界場景的過程。所謂實(shí)時繪制是指當(dāng)用戶試點(diǎn)發(fā)生變化時，他所看到的場景需要及時更新，這就要保證圖形顯示的速度必須跟上視點(diǎn)的改變速度，否則就會產(chǎn)生遲滯現(xiàn)象，8 一般來說要消除遲滯現(xiàn)象，計算機(jī)每秒鐘 必須生成 20 幀以上的圖像。這就對實(shí)時顯示提出了很高的要求。 (1) 紋理映射：將紋理圖像貼在簡單的物體的幾何物體，以近似描述物體表面的紋理細(xì)節(jié)，加強(qiáng)真實(shí)性。 (3) 反走樣：一兩倍分辨率繪制圖形，再計算正常分辨率的圖形；或者計算每個鄰接元素對一個像素點(diǎn)的影響，在加權(quán)求和得到最終像素值。 三維虛擬聲音的實(shí)現(xiàn)技術(shù) 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)中的三維虛擬聲音與人們熟悉的立體聲音完全不同。而虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的三維虛擬聲音，卻能使聽著感覺到聲音是來自圍繞聽著雙耳的一個球型中的任何地方，即聲音可能出現(xiàn)在頭的上方、后方或者前方。 三維虛擬聲音的特征： 全向三維定位特征 是指在三維虛擬空間中把實(shí)際聲音信號定位 到特定和虛擬專用源的能力。 9 三維實(shí)時跟蹤特征 是指在三維虛擬空間中實(shí)時跟蹤虛擬聲源位置變化或競相變化的能力。三維聲音的交互特性則是指追隨用戶的運(yùn)動而產(chǎn)生的臨場反應(yīng)和實(shí)時相應(yīng)能力。 立體顯示技術(shù) 人類從看客觀世界獲得的信息的 80%以上來自視覺、視覺信息的獲取是人類感知外部世界、獲取信息的最重要傳感通道，視覺通道成為多感知的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中最重要的環(huán)節(jié)。其中包括彩色眼鏡法，偏振光眼鏡法，串行式立體顯示法，裸眼立體顯示技術(shù)。這也期待著在以后的發(fā)展中得以解決。 10 3 虛擬現(xiàn)實(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中較成熟的應(yīng)用 基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的航空發(fā)動機(jī)機(jī)務(wù)訓(xùn)練系統(tǒng) 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，采用這種技術(shù)可以產(chǎn)生逼真的虛擬世界。 由于采用了計算機(jī)虛擬技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)故障設(shè)置等功能，在實(shí)際操作中出現(xiàn)的發(fā)動機(jī)有關(guān)故障可以再現(xiàn)，這一點(diǎn)及其便利。其不足之處在于虛擬視景對計算機(jī)的性能要求比較高，還有操作過程中的力反饋等無法實(shí)現(xiàn)，若要實(shí)現(xiàn)，需要昂貴的外設(shè)作為支持。如果輔以高精度的實(shí)時發(fā)動機(jī)模型，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的相關(guān)分析研究，成為數(shù)字化試車臺。目前，此類工作大多數(shù)是結(jié)合實(shí)裝或是基于硬件形式的訓(xùn)練模擬器展開的，具有代價昂貴、維護(hù)復(fù)雜等限制。 利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)建航空發(fā)動機(jī)的試車環(huán)境，包括飛機(jī)、座艙、機(jī)場等的物理模型和機(jī)務(wù)操作邏輯、發(fā)動機(jī)的數(shù)學(xué)仿真模型。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)手段有很多。從高層的實(shí)現(xiàn)手段上講，分兩個方面：一是虛擬現(xiàn)實(shí)建模技術(shù)；二是虛擬現(xiàn)實(shí)驅(qū)動技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)驅(qū)動軟件有： VEGA、 OPENGVS、 VTree、 VRtools、 EON 等。 基于 OpenGL 的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計 中 的應(yīng)用研究 OpenGl 簡介 OpenGL 即開放性圖形庫（ Open Graphic Library）是一個三維的計算機(jī)圖形和模型庫，也似該領(lǐng)域的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 OpenGL 靈活方便的實(shí)現(xiàn)了二維和三維的高級圖形技術(shù)，在性能上表現(xiàn)得異常優(yōu)越，它具有建模、變換、光線處理、色彩處理以及動畫等能力，在圖形效果處理上增加了紋理映射、物體運(yùn)動模糊效果和霧化效果等等 。但是由于 3DS MAX 交互性較差，而且 3DS MAX 模型的默認(rèn)存儲格式 max，不易被交互性靈活的 OpenGL 所讀取。圖 和圖 所示的模型為在專業(yè)建模軟件 3D MAX 中創(chuàng)建的兩個模型。 圖 變壓器 圖 安全器材 3ds 模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 3DS 格式文件是一種二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件，它由塊 (chunk)組成 (見圖 )。 在 3DS 文件中，判斷 1 個塊所存儲的內(nèi)容是由通過這個塊的索引 (ID)來實(shí)現(xiàn)的。 3DS 文件本身有 1個主塊 (MainChunk)，這個主塊的 ID 為 4D4D。 為保證文件結(jié)構(gòu)的完整性以及可操作性，不同的塊在文件中是按一定的體系來存儲的。這樣 ，塊與塊之間的關(guān)系得到了體現(xiàn)，方便了讀取。 在 3DS 文件中，每個實(shí)體都是由三角形面片組成的。在記錄數(shù)據(jù)的時候，三維實(shí)體的塊當(dāng)中記錄了一系列的三維空間坐標(biāo)和二維紋理坐標(biāo)，13 而每個面片塊中則通過對這些坐標(biāo)的索引來表示面片在空間中的位置以及對應(yīng)的紋理。在三維模型當(dāng)中記錄了一個或多個材質(zhì) (CMaterialInfo)，在實(shí)體當(dāng)中則通過對材質(zhì)的索引來決定當(dāng)前實(shí)體引用了哪個材質(zhì)。其中的 CVector2 類和 CVector3 類存儲二維和三維數(shù)據(jù)，用于記錄空間坐標(biāo)以及紋理坐標(biāo)。論文大全。 CFace 類記錄了組成某個面的紋理坐標(biāo)索引和地理坐標(biāo)索引。函數(shù) ReadChunk 用于讀取每個塊的開頭所記錄的塊索引(ID)和
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