虛擬現(xiàn)實(shí)論文20-在線瀏覽
2025-08-06 13:41本頁(yè)面
【正文】 廣泛的應(yīng)用，被認(rèn)為是21世紀(jì)大有發(fā)展前途的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一項(xiàng)綜合集成技術(shù)，由計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、立體現(xiàn)實(shí)技術(shù)及仿真技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)綜合發(fā)展起來(lái)的計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的最新技術(shù)。創(chuàng)造出一種“身臨其境”的感覺。（二）虛擬現(xiàn)實(shí)的基本特征 沉浸性是指用戶可以沉浸于計(jì)算生成的虛擬環(huán)境中和使用戶投入到計(jì)算機(jī)生成的虛擬場(chǎng)景中的能力，用戶在虛擬場(chǎng)景中有身臨其境的感覺。它是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的核心。他是人機(jī)互動(dòng)的關(guān)鍵因素。3. 多感知性多感知性是指除了一般計(jì)算機(jī)技術(shù)所具有的視覺感知外，還有聽覺感知、觸覺感知等一系列感知。（三）虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展歷程1. 第一階段，20世紀(jì)50年代到70年代此時(shí)為虛擬現(xiàn)實(shí)的探索階段。 摩托車仿真器1965 年，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的奠基者美國(guó)科學(xué)家艾凡?薩瑟蘭在一篇名為《終極的顯示》的論文中，首次提出了一種假設(shè)，觀察者不是通過屏幕窗口來(lái)觀看計(jì)算機(jī)生成的虛擬世界，而是生成一種直接使觀察者沉浸并能互動(dòng)的環(huán)境。在隨后幾年中，艾凡?薩瑟蘭在麻省理工學(xué)院開始頭盔式顯示器的研制工作，人們戴上這個(gè)頭盔式顯示器，就會(huì)產(chǎn)生身臨其境的感覺。1984 年，NASA Ames 博士組織開發(fā)了用于火星探測(cè)的虛擬世界視覺顯示器，將火星探測(cè)器發(fā)回的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，為地面研究人員構(gòu)造了火星表面的三維虛擬世界。3. 第三階段，80年代末至90年代初進(jìn)入20 世紀(jì)90 年代后，迅速發(fā)展的計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)與不斷改進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)相匹配，使得基于大型數(shù)據(jù)集合的聲音和圖像的實(shí)時(shí)動(dòng)畫制作成為可能，人機(jī)交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不斷創(chuàng)新，新穎、實(shí)用的輸入輸出設(shè)備不斷地涌入市場(chǎng)，而這些都為VR系統(tǒng)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。波音777 飛機(jī)由300 萬(wàn)個(gè)零件組成，所有的設(shè)計(jì)在一個(gè)由數(shù)百臺(tái)工作站組成的虛擬世界中進(jìn)行。[1]（四）虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展現(xiàn)狀VR技術(shù)誕生于美國(guó)，最初是為了滿足國(guó)防和航空航天的需要，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，特別是圖形顯示技術(shù)的快速發(fā)展，VR技術(shù)在近年來(lái)得到了很大發(fā)展且大多數(shù)研究機(jī)構(gòu)都在美國(guó)。歐洲的VR技術(shù)研究主要由歐共體的計(jì)劃支持，在英國(guó)、德國(guó)、瑞典、荷蘭、西班牙等國(guó)家都積極進(jìn)行了VR技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。在德國(guó)，以德國(guó)FhGIGD圖形研究所和德國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)中心（GMD）為代表。德國(guó)的計(jì)算機(jī)圖形研究所（IGD）測(cè)試平臺(tái)，主要用于評(píng)估VR技術(shù)對(duì)未來(lái)系統(tǒng)和界面的影響，向用戶和生產(chǎn)者提供通向先進(jìn)的可視化、模擬技術(shù)和VR技術(shù)的途徑。在當(dāng)前實(shí)用VR技術(shù)的研究與開發(fā)中，日本是居于領(lǐng)先位置的國(guó)家之一。（五）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)虛擬現(xiàn)實(shí)的前景非常廣闊，通過與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，人們會(huì)很快享受虛擬現(xiàn)實(shí)帶給我們的樂趣。利用它我們可以達(dá)到很多以前無(wú)法滿足甚至不敢想的事。它可以通過桌上型機(jī)實(shí)現(xiàn)，所以成本較低，功能也最簡(jiǎn)單，主要用于CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）、CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）、建筑設(shè)計(jì)、桌面游戲等領(lǐng)域。它在因特網(wǎng)環(huán)境下，充分利用分布于各地的資源，協(xié)同開發(fā)各種虛擬現(xiàn)實(shí)的利用。 美國(guó)大型軍用交互仿真系統(tǒng)NPSNet以及因特網(wǎng)上多人游戲MUD便是這類系統(tǒng)。（二）虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的構(gòu)成虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的模型表示如圖1。當(dāng)系統(tǒng)與外部世界通過傳感裝置構(gòu)成反饋閉環(huán)時(shí)，在用戶的控制下，用戶與虛擬環(huán)境間的交互可以對(duì)外部世界產(chǎn)生作用（如遙操作等）。 圖2 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的構(gòu)成檢測(cè)模塊：檢測(cè)用戶的操作命令，并通過傳感器模塊作用于虛擬環(huán)境。 傳感器模塊：一方面接受來(lái)自用戶的操作命令，并將其作用于虛擬環(huán)境；另一方面 將操作后產(chǎn)生的結(jié)果以各種反饋的形式提供給用戶。 建模模塊：獲取現(xiàn)實(shí)世界組成部分的三維表示，并由此構(gòu)成對(duì)應(yīng)的虛擬環(huán)境。由于它文件量小，形式新穎動(dòng)人，在互聯(lián)網(wǎng)上頗受青睞。然后把這些序列照片處理好以后導(dǎo)入到FLASH中作成一個(gè)MC，然后在場(chǎng)景中，通過按扭和ACTIONSCRIPT控制MC的播放，達(dá)到使物體前后旋轉(zhuǎn)的效果，還可以加上放縮和鼠標(biāo)交互功能。（3）點(diǎn)線面的三維模擬 在FLASH中通過精確控制點(diǎn)的位移來(lái)達(dá)到模擬三維空間的真實(shí)效果，還可以加上貼圖顯得更加真實(shí)，較為復(fù)雜。 Viewpoint技術(shù)是由真正的3D模型建立的，它具有完全的互動(dòng)功能，可以真實(shí)地還原現(xiàn)實(shí)中的物體功能。對(duì)于窄帶應(yīng)用上，V
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