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VirtualReality虚拟现实引领未来！——专题科普讲座主办单位：承办单位：主讲人：VR主要特征现有产品应用实例目录VR概述及发展历程发展前景一、VR概述虚拟现实技术（VirtualReality）简称VR技术，是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身临其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。虚拟现实是20世纪末逐渐兴起的一门综合性信息技术，融合了数字图像处理、计算机图形学、人工智能、多媒体、传感器、网络以及并行处理等多个信息技术分支的最新发展成果。VR的视觉呈现方式是阻断人眼与现实世界的连接，通过设备实时渲染的画面，营造出一个全新的世界。VR发展历程一爱德华·克林设计出用于训练飞行员的模拟器。伊凡·苏泽兰特发表论文“终极的显示”伊凡·苏泽兰特研制成功了带跟踪器的头盔式立体显示器摩根海·利希开发出多通道仿真体验系统“感觉中枢”诺兰·布什内尔开发出第一个交互式电子游戏Pong丹·沙丁、汤姆·德房蒂和里奇·赛尔研制出第一个数据手套——塞尔手套192919561965196819721977VR发展历程二NASA埃姆斯研究中心的M·麦克格林和J·汉弗莱斯开发出用于火星探测的虚拟环境视觉显示器美国达拉斯召开的美国计算机协会会议上，明确提出VR技术研究的主要内容包括实时三维图形生成技术、多传感器交互技术和高分辨率显示技术VR技术的研究热潮也开始向民间的高科技企业转移。著名的VPL公司开发出第一套传感手套命名为“数据手套”，第一套HMD命名为“EyePhones”吉姆·汉弗莱斯设计了双目全方位监视器（BOOM）的最早原型VR技术进入软件高速发展的时期，一些有代表性的VR软件开发系统不断在发展完善。逐渐被大家认识，应用于广泛领域。1984198720世纪90年代199021世纪…二、主要特征VR技术三角形沉浸感Immersion想象力Imagination交互性Interactivity3IVR技术三角1交互性指用户对虚拟环境中对象的可操作程度和从虚拟环境中得到反馈的自然程度（包括实时性）。主要借助于各种专用设备（如头盔显示器、数据手套等）产生，从而使用户以自然方式如手势、体势、语言等技能，如同在真实世界中一样操作虚拟环境中的对象。VR技术三角2沉浸感又称临场感，指用户感到作为主角存在于虚拟环境中的真实程度，是VR技术最主要的特征。影响沉浸感的主要因素包括多感知性、自主性、三维图像中的深度信息、画面的视野、实现跟踪的时间或空间响应及交互设备的约束程度等。VR技术三角3想象力指用户在虚拟世界中根据所获取的多种信息和自身在系统中的行为，通过逻辑判断、推理和联想等思维过程，随着系统的运行状态变化而对其未来进展进行想象的能力。对适当的应用对象加上虚拟现实的创意和想象力，可以大幅度提高生产效率、减轻劳动强度、提高产品开发质量。三、现有产品•目前主流的面向消费者的产品为头戴式，其中根据是否需要适配设备，需要什么类型的适配设备，对头戴式VR产品可以进行如下分类：主要产品头戴式MobileVR产品暴风魔镜开发公司：北京暴风魔镜科技有限公司，从2014年9月迄今，一共发布了三代产品运营数据：截止2015年3月，累计用户数超24万，日活用户近2万；日新增用户均值达3500人，各数据月增幅均超20%融资情况：首轮融资为1000万美金，投资方为：华谊兄弟、天音、爱施德、松禾资本四家，共占其股比的19%优势与特色:•价格较低•附送官配蓝牙遥控器•免费提供SDK包•观影应用暴风影音•配合设备广泛劣势与短板：•做工稍差•显示效果一般•内容应用较少主要产品头戴式PC/主机VR产品OculusRift开发公司：OculusVR发布情况：从2012年E3推出概念产品之后，历经多款开发者版本的迭代测试，其消费者版预计在2016年第一季度上市公司概况：2012年在美国加利福尼亚州成立，2014年3月被Facebook以20亿美元现金及Facebook股票的价格收购。优势与特色:•显示效果出众，沉浸感强•专有内容平台，内容来源多，且质量较高•做工精湛•Win10原生支持•先进的交互方案•专属OculusSDK劣势与短板：•设备笨重•适配设备要求高，价格昂贵四、应用实例游戏医学军事航天室内设计教育汽车虚拟现实的应用——游戏•在2013年开幕的E3游戏展上，Virtuix公司展出的一款名为Omni的虚拟现实游戏平台。允许玩家在Omni游戏平台中做出行走、跑动甚至跳跃等各种动作，如果再配合OculusRift创造的全方位3D视野的话，那么就能将玩家完全带入游戏中。而且Omni游戏平台底部配有一个环形滑动斜坡，能够实现玩家的原地跑动。虚拟现实的应用——医学•PatientVR：英国医院开展虚拟现实医学培训。PatientVR是一部建议系列的医学虚拟现实电影，观看者戴上头盔后会扮演一个因胸痛经历手术的虚拟患者。因为使用的是360度拍摄手法，观看者会如同身临的体验到这位患者通过救护车被送进急诊室，然后再被送进手术室。这个视频的目的是为了帮助那些治疗这类患者的医生能更好的理解患者的情绪和感受，就像是他们经历了这一系列痛苦一样。虚拟现实的应用——军事•模拟训练一直是军事与航天工业中的一个重要课题，这为VR提供了广阔的应用前景。美国国防部高级研究计划局DARPA自80年代起一直致力于研究称为SIMNET的虚拟战场系统，以提供坦克协同训练，该系统可联结200多台模拟器。虚拟现实的应用——室内设计•虚拟现实不仅仅是一个演示媒体，而且还是一个设计工具。它以视觉形式反映了设计者的思想，比如装修房屋之前，你首先要做的事是对房屋的结构、外形做细致的构思，为了使之定量化，你还需设计许多图纸，当然这些图纸只能内行人读懂，虚拟现实可以把这种构思变成看得见的虚拟物体和环境，使以往只能借助传统的设计模式提升到数字化的即看即所得的完美境界，大大提高了设计和规划的质量与效率。虚拟现实的应用——教育科技研究当前许多高校都在积极研究虚拟现实技术及其应用，并相继建起了虚拟现实与系统仿真的研究室，将科研成果迅速转化实用技术，如北京航天航空大学在分布式飞行模拟方面的应用。虚拟实训基地利用虚拟现实技术建立起来的虚拟实训基地，其“设备”与“部件”多是虚拟的，可以根据随时生成新的设备。虚拟仿真校园教育部在一系列相关的文件中，多次涉及到了虚拟校园，阐明了虚拟校园的地位和作用。虚拟现实的应用——汽车制造•2015年，奥迪也推出了一项“虚拟装配线校检”技术，利用3D投射和手势控制，可以使流水线工人在三维虚拟空间内完成对实际产品装配工作的预估和校准。整个测试过程在名为“CAVE”的虚拟现实空间中完成，这是将虚拟现实技术用于生产模拟的一个尝试，未来更多的应用将改变汽车工程师的工作方式。六、发展前景产品形态分化和准入门槛提高行业趋势产品趋势内容趋势应用前景行业标准逐渐形成，准入门槛抬高依靠模仿粗制硬件的山寨厂商、小型团队将逐渐被淘汰硬件系统平台一手抓，建立生态体系的厂商将会在未来获得更大优势PC/主机VR：由于门槛高，设备笨重，价格昂贵，将会像电视游戏主机那样面向专业玩家和游戏发烧友，以游戏大作、电影为主要内容MobileVR：门槛低、价格更易接受，会面向大众玩家逐步普及，以轻量级游戏、电影为主要内容，并向教育、旅游观光等其他领域倾斜和推进更加先进的内容制作工具被投入市场，CP经验不断丰富，生产效率得到提高由硬件逐渐培养的用户群形成一定规模，吸引更多CP进入该领域，进行内容开发VR内容进一步拓宽，不限于游戏娱乐，与教育、旅游观光等更多行业形成联动随着科学技术的不断发展应用领域也不断增多举例说明THANKS科技发展永无止境。