多媒體虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述(已改無錯字)
2023-02-10 05:32:14 本頁面
【正文】 圖像的插值和視圖變換技術(shù) ? 全景技術(shù)只有一個視點，而采用插值和視圖變換技術(shù)可以將在不同視點拍攝的圖像，交互地生成兩個相鄰圖像之間的對應(yīng)畫面，從而得到其他視點的場景圖，并且可以實現(xiàn)多點漫游。 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù) 碰撞檢測技術(shù) ? 在虛擬世界中漫游，人與物體以及物體與物體之間的碰撞是不可避免的，為了保證虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的真實性，就要對碰撞進(jìn)行檢測，并作出相應(yīng)的反應(yīng)，否則就會發(fā)生諸如人穿墻而過這種不真實的現(xiàn)象，對碰撞問題的處理包括碰撞檢測和碰撞響應(yīng)兩個方面，對他們都有實時性的要求，從檢測出碰撞的發(fā)生到系統(tǒng)作出響應(yīng)要在盡量短的時間內(nèi)完成，最長不超過 50ms，否則系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。 ? 碰撞檢測的方法有層次包圍盒法和空間解析法。層次包圍盒法的基本思想是利用體積略大的包圍盒將對象包圍起來，在進(jìn)行碰撞檢測時，首先進(jìn)行包圍盒的相交測試，只有包圍盒相交的物體才做進(jìn)一步的碰撞檢測。層次包圍盒法適用于復(fù)雜環(huán)境的碰撞檢測?？臻g解析法是將整個虛擬空間劃分成體積相等的小單元格，對占據(jù)同一單元格或相臨單元格的物體進(jìn)行相交測試?？臻g解析法通常用于對稀疏環(huán)境中分布比較均勻的物體進(jìn)行碰撞檢測。 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù) 增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng) ? 增強(qiáng)現(xiàn)實 (AR， Augmented Reality)是虛擬現(xiàn)實的一個變種。虛擬現(xiàn)實是由計算機(jī)生成的虛擬環(huán)境，并使用戶沉浸其中進(jìn)行交互的虛擬環(huán)境系統(tǒng)。當(dāng)沉浸在其中時，用戶不能看到他周圍的真實世界。與之相比，增強(qiáng)現(xiàn)實允許用戶看到周圍的真實世界，虛擬對象則被融合到真實的世界之中。因此，增強(qiáng)現(xiàn)實是對虛擬現(xiàn)實的補(bǔ)充，而不是完全取代它，即對現(xiàn)實的“增強(qiáng)”。理想情況下，它應(yīng)該使用戶感覺到虛擬對象與真實對象共存在同一個空間里。 1. 增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)的特點 （ 1）組合真實與虛擬環(huán)境 （ 2）實時交互 （ 3）定位在 3D空間 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù) 2．構(gòu)造增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)的技術(shù) （ 1）增強(qiáng) ? 除了真實世界增加對象之外，增強(qiáng)現(xiàn)實也有能力移去這些對象。當(dāng)前的工作集中在把虛擬對象增加到真實環(huán)境中去。目前增強(qiáng)現(xiàn)實的研究主要集中在混合真實和虛擬的圖像與圖形。 （ 2）光學(xué)與視頻 ? 構(gòu)造增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)的根本問題是如何完成真實對象與虛擬對象的結(jié)合。有兩種基本的方法光學(xué)和視頻技術(shù)。 （ 3）定位 ? 當(dāng)前限制增強(qiáng)現(xiàn)實應(yīng)用的根本問題是定位問題。真實世界和虛擬世界中的對象必須相互正確定位。許多應(yīng)用場合要求的甚至是精確定位。沒有精確定位，增強(qiáng)現(xiàn)實將不被許多應(yīng)用所接受。 虛擬現(xiàn)實軟件簡介 ? 在虛擬現(xiàn)實中，虛擬環(huán)境是十分復(fù)雜的，我們不能每開發(fā)一個應(yīng)用系統(tǒng)都從基本的代碼開始進(jìn)行，非常有必要提供某種框架或平臺，使得新的應(yīng)用可以在已有的虛擬環(huán)境系統(tǒng)開發(fā)工具的基礎(chǔ)上進(jìn)行。顯然，我們需要一個通用的虛擬環(huán)境開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，以保證各種軟件開發(fā)環(huán)境能夠提供一個統(tǒng)一的用于對象建模的虛擬現(xiàn)實構(gòu)造工具集。工具集主要提供相應(yīng)的控制語言，以支持交互、動畫和物理仿真。 虛擬環(huán)境應(yīng)用工具包 WTK 三維圖形設(shè)計軟件 3DS MAX 網(wǎng)絡(luò)三維交互軟件 Cult3D 分布式虛擬環(huán)境系統(tǒng) dVS 虛擬現(xiàn)實制作工具 Maya 虛擬現(xiàn)實建模語言 VRML ? VRML(Virtual Reality Modeling Language)是虛擬現(xiàn)實建模語言，是一種三維造型和渲染的圖形描述性語言，是繼 HTML之后的第二代 Web語言，第二代 Web把 VRML與HTML、 Java、流媒體等技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，形成一種新的三維超媒體 Web。 VRML包含 3D動畫、音效、傳感器觸發(fā)、事件輸入輸出、行為控制、支持多種腳本與多重使用者等功能，具有與設(shè)備無關(guān)、可擴(kuò)展以及能在低帶寬網(wǎng)絡(luò)中工作等特點 ,真正在 Web上實現(xiàn)了動態(tài)頁面，并加強(qiáng)了交互功能，達(dá)到真正虛擬現(xiàn)實的效果。 虛擬現(xiàn)實建模語言 VRML VRML的誕生及發(fā)展 ? 1994年 10月公布了 。 ? 1996年 8月公布了 。 ? 1997年 12月 VRML 97作為國際標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布， 1998年 1月正式獲得國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO的批準(zhǔn)。 ? 1999年底， VRML的又一種編碼方案 X3D草案發(fā)布。 ? 2023年 6月世界 Web3D協(xié)會發(fā)布了 VRML2023國際標(biāo)準(zhǔn)（草案）， 2023年 9月又發(fā)布了 VRML2023國際標(biāo)準(zhǔn)。 ? 2023年 7月 23日， Web3D聯(lián)盟發(fā)布了可擴(kuò)展 3D（ X3D）標(biāo)準(zhǔn)草案。這項技術(shù)是 VRML的后續(xù)產(chǎn)品。 虛擬現(xiàn)實建模語言 VRML VRML的工作原理 ? VRML仍然是按照面向?qū)ο蟮姆绞絹斫M織的，對象可以包含任何內(nèi)容，如三維幾何體、 MIDI數(shù)據(jù)、 JPEG圖像等。 ? VRML文件的解釋、執(zhí)行和呈現(xiàn)是通過瀏覽器實現(xiàn)，這與利用瀏覽器顯示 HTML文件的機(jī)制完全相同。瀏覽器把場景圖中的形態(tài)和聲音呈現(xiàn)給用戶，這種視聽覺呈現(xiàn)即所謂的虛擬世界 (Virtual World)，或稱靈境。用戶通過瀏覽器可以獲得從某個特定方位體驗的視聽效果，靈境中的這種位置和朝向稱為取景器 (Viewer)。 VRML提供了 6+1個自由度，用戶可以沿著三個方向移動，也可以沿著三個方向旋轉(zhuǎn)，同時還可以建立與其他 3D空間的超鏈接，因此VRML是超空間的。 ? VRML的訪問方式是基于客戶 /服務(wù)器模式的。其中服務(wù)器提供 VRML文件及支持資源 (圖像、視頻、聲音等 )，客戶端通過網(wǎng)絡(luò)下載要訪問的文件
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