虚拟现实与艺术设计25

虚拟现实艺术设计2019年8月1日唐好选起源于哲学思维滥觞于艺术创作落实到技术实践序言—关于虚拟的认识提纲虚拟现实技术数字媒体技术虚拟现实技术相关研究关于博士点的相关研究设想VR定义：VirtualReality从计算机技术视角看-互动环境VR一般定义为由软件、硬件和参与者共同组成的一个人机环境系统参与者可以多感觉与计算机产生的三维世界进行交互作用VR定义：VirtualReality从人的心理经验上看-强调参与者的感受VR是表示人在某种虚拟环境中的在场感觉(Presence)远距离在场感觉(telepresence)(如远距离控制或操作)VR的关键是人的在场感觉和经验，而不是计算机软硬件技术VR的基本特征VR具有3I特征交互（Interaction）沉浸（immersion）想象（Imagination）就共享式虚拟环境系统，体现可交互性是重点；而对于沉浸式虚拟环境系统，所强调的是其沉浸特征（可进入性）；无论哪种应用，想象力都是不可缺少的虚拟界与现实界的相互关系从内容角度看，虚拟界的各类信息既可来自对现实界真实实体的观察、统计和计算，又可通过想象、设计、规划等方法构建，可插入某种艺术的构想从相互作用角度看，现实界的需求推动虚拟界的向前发展，虚拟界的演化重构着现实界虚拟现实技术的应用和发展前景科学可视化-虚拟风洞设计与规划-建筑设计和外观规划教育、培训、娱乐和艺术虚拟教室、虚拟音乐、虚拟博物馆、虚拟画廊、虚拟演员、虚拟游戏医疗-解剖学和病理学教学、外科手术训练和规划军事、航空和航天-虚拟战场、宇航员训练系统等心理实验平台-生成物理上不能实现的刺激环境制造业-设计产品并完成产品的测试虚拟现实艺术设计的主要特点身临其境性交互性直观性协作性虚拟现实性媒体技术媒体包含两层含义一是指信息的物理载体另一层含义是指信息的表现形式（或者说传播形式），如文字、声音、图像、动画等媒体技术领域主要研究各类媒体的数字表现形式和展示方式艺术元素在数字媒体艺术作品中的应用主要体现在界面设计上，利用电脑进行艺术创作，需要的不仅是技术（建模技术），还离不开艺术，离不开艺术元素的表达媒体技术新动向2005年4月“数字媒体处理及数字博物馆技术”研讨班数字化文化遗产保护虚拟现实在医学中的应用三维模型的重建与处理虚拟展示技术与虚拟人数字水印虚拟现实在数字娱乐中的应用数字博物馆与文物修复数字视频编码进展动画作品创作技巧虚拟现实技术相关研究计算机图形学的研究自然景观模拟不定形自然形态的图形学建模虚拟现实方面的研究虚拟机器人控制虚拟手及人体虚拟漫游系统虚拟战场关于数字媒体艺术博士点的相关研究设想三维形体造型及建模技术研究文化展示方式研究（虚拟/数字博物馆）动画技术研究（包括场景艺术特效制作和卡通动画）基于故事情节的场景驱动研究三维模型的表示几何形状表示体表示法（Voxel）CSG树表示法(构造立体几何法)边界表示法（隐式曲面表示、参数曲面表示、细分曲面表示、多边形网格表示和点集曲面表示）纹理属性表示（颜色、光泽度和透明度）双向反射函数（BRDF）、纹理映射（TM）、凹凸纹理映射（BTM）和双向纹理函数（BTF）、交互式纹理造型以多边形网格模型为代表的三维数字信号，包含几何和拓扑，是继声音、图像和视频后被公认的第四代媒体数据类型基于图像的建模基于图像的建模技术通过多幅深度图像重建模型-基于深度图像序列的建模通过多幅照片生成物体的可见外壳-基于立体视觉的建模基于阴影的体建模基于光线跟踪的三维造型基于拓扑结构的三维造型基于图像的纹理映射虚拟博物馆的目的文化保存–利用虚拟现实技术将文化素材数字化，并与相关资料库结合时下文化资料的永久保存学术研究–将数字化后的文化素材放在互联网上，可供查阅欣赏及学术研究文物鉴别–利用虚拟的文物模型可进行文物鉴别虚拟博物馆的应用藏品的数字化保护数字水印空域水印算法频域水印算法生理模型算法（HVS和HAS）三维模型数字水印算法虚拟博物馆的应用数字考古技术文物修复古人类面貌的复原文物鉴定动画技术动画是一种具有多种可能性的，具有技术和艺术双重性质的手段真实感绘制需要形象的真实感和运动的真实感，遵循真实世界的物理规律非真实感绘制（艺术绘制）受设计者个人设计思想的影响对动画运动进行充分的控制，使其能够满足人们的意愿和想象，不必关心背后的物理规律动画技术弹性物体的变形模拟-(例如树木动画)树模型风力模型基于物理的变形计算动画技术流体运动模拟（烟雾、火焰、气泡、波浪、爆炸等现象的模拟）真实感流体非真实感流体（自然界中不存在的现象，又称为艺术流动）群体动画技术（作战的军队、成群的飞虫）群体行为控制技术自主角色的自身控制技术动画技术非真实感绘制（NPR）-用于电脑艺术和电影媒体的整合三维卡通色彩风格绘制三维模型轮廓线绘制多边形网格模型轮廓线绘制光滑表面模型轮廓线绘制动画技术研究思路和方向-细节策略-加速策略-控制策略动画技术实例-虚拟环境下的人体动画•相关研究热点–人体动画算法•逆运动学算法,运动插值等–运动捕捉•运动编辑,运动连接,运动混合–特定行为仿真•某项任务驱动人体动作变换,形成完整的动画序列(如跳舞,漫游等)基于故事情节的场景驱动研究思路分析场景的基本构成并创建场景中的各类模型研究模型的动画算法根据具体的故事情节组合并展示场景效果实验以“金上京”虚拟博物馆研究为契机，以历史故事驱动，再现历史事件