第一章:虚拟现实技术概论1、什么是虚拟现实技术?虚拟现实技术是一种高端人机接口,包括通过视觉、听觉、触觉、嗅觉、和味觉等多种感觉通道的(实时模拟和实时交互)。2、虚拟现实现实之父(IvanSutherland),也是计算机图形学之父3、虚拟现实技术的发源地是(美国)??4、世界上第一套虚拟演播室由(日本)生产NHKNanospace5、虚拟现实技术的三大特性:沉浸性,交互性、想象性6、虚拟现实系统的组成:计算机、输入输出设备、应用软件和数据库等、7、虚拟现实系统的分类:沉浸式虚拟现实系统、桌面式虚拟现实系统、增强式虚拟现实系统、分布式虚拟现实系统第二章:虚拟现实系统的硬件设备1、虚拟现实系统中硬件设备由三个部分组成:(输入设备、输出设备、生成设备)2、有关虚拟现实系统的输入设备主要分为两类:(基于自然的交互设备、三维定位跟踪设备)3、基于自然的交互设备又分为:(数据手套、数据衣、三维控制器、三维鼠标)4、数据手套主要的生产公司有:(VPL公司的数据手套、Vertex公司的赛伯手套、Exos公司的灵巧手手套、Mattel公司的PowerGlove)(最便宜)5、三维定位跟踪系统包括:(电磁跟踪系统、声学跟踪系统、光学跟踪系统、机械跟踪系统、惯性位置跟踪系统)6、虚拟系统的输出设备主要有:(视觉感知设备、听觉感知设备、触觉(力觉)感知设备)7、视觉感知设备的典型应用:(台式立体显示系统、头盔显示器、吊杆式显示器、洞穴式立体显示装置、响应工作台显示装置、墙式立体显示装置)8、头盔显示器(HMD)主要组成是:(显示器)和(光学透镜)9、洞穴式立体显示装置(CAVE)主要包括:(专业虚拟现实工作站、多通道立体投影系统、虚拟现实多通道立体投影软件系统、房间式立体成像系统)10、响应工作台显示装置(RWB)主要组成有:(投影显示器、一个大的反射镜、一个即做桌面又做显示屏的特殊玻璃)11、虚拟世界的生成设备有:基于PC的VR系统、基于图形工作站的VR系统、超级计算机第三章:虚拟现实系统的相关技术1、立体显示技术是虚拟现实技术的一种极为重要的支撑技术,要实现立体的显示,现在有多种方法和手段实现,主要有:(彩色眼镜法、偏振光眼镜法、串行式立体显示法、裸眼立体显示实现技术)2、在真实感事实绘制技术中为了提高显示的逼真度加强真实性常采用的方法有:(纹理映射、环境映照、反走样)3、三维虚拟声音的主要特征:(全向三维定位特性、三维实时跟踪特性、沉浸感与交互性)4、(层次包围盒法)是碰撞检测算法中广泛使用的一种方法、它是解决碰撞检测问题固有时间复杂性的一种有效方法。第四章:虚拟现实技术的相关软件1、常见的建模工具软件:3DSMAX、XSI、Maya、2、什么是虚拟世界工具箱(WTK)?WTK是美国Sense8公司开发的虚拟现实系统中一种简洁的跨平台的软件开发环境,也是目前世界上最先进的虚拟现实和视觉模拟开发软件之一。WTK也支持基于网络的分布式模拟环境以及工业上大量的界面设备,如头盔现实器,跟踪器和导航控制器。3、什么是X3D?X3D是Web3D协会制定的VRML97的下一代标准。X3D的主要任务是把VRML的功能分装到一个轻型的可拓展的核心之中。由于X3D是可扩展的任何开发者可以根据自己的需求扩展其功能。第五章:全景技术1、球形全景作品的制作过程?(1)、打开PTGUI软件(2)、导入全景素材照片。(3)、导入图片后对源图片进行修改及裁剪。(4)、拼合图片(5)、进行控制点设置(6)、编辑全景图,可以对曝光度进行优化调整。(7)、创建(.mov、flash等格式)球形全景作品(8)、单击生成按钮进行生成。2、全景技术的五大分类:柱形全景、球形全景、立方体全景、对象全景、球形视频第六章:Cult3D技术1、Cult3D的三大组成部分:输出插件、设计器、浏览器插件2、茶壶盖的往复运动模拟流程:(1)、启动程序。运行Cult3dDesigner5.3,添加teapot.c3d素材文件。(2)、设置三维展示。(在Eventmap1窗口中添加(worldstart)(Mouse-Arcball)(Teapot模型)将其按顺序相连)。(3)、设置茶壶盖的打开。(在EventMap窗口中,添加(Leftmouseclickonobject)将其改名为Open,将Lid物体与其相连。将TranslationXYZ与Open相连并对其参数进行设置,并将Lid与其连接。)(4)、设置茶壶盖的关闭。(1、使用Deactivateevent事件对相关图标进行释放。将Deativateevent与Open相连并设置相关参数。2、再次点击时,茶壶盖自动向下移,回原位。添加(Leftmouseclickonobject)将其改名为Close对其操作与Open相同。将Deativateevent与Close相连并设置相关参数。3、为了实现物体的翻往复运动,还必须将释放的图标再次激活,添加(ActivateEvent)将其拖到Open上,再将Close拖到(ActivateEvent)上,再将(ActivateEvent)拖到(Close)上,再将(Open)拖到(ActivateEvent)上。4、(Close)单击鼠标右键,在弹出菜单中选择IninitalActivation命令,把其前面的选择去除。)(5)、保存为Teapot.c3p文件格式。3、CD机操作模拟流程(1)、启动程序Cult3DDesigner。添加minidisc.c3d素材文件。(2)、设置三维展示。在Eventmap1窗口中添加(worldstart)将(Mouse-Arcball)拖到(worldstart)上,再将minidisc拖到(Mouse-Arcball)上。(3)、设置物体展示自动慢慢旋转。(4)、设置播放键的动作(5)、设置声音播放(6)、设置停止按键动作(7)、设置停止音乐(8)、设置碟片的出仓(9)、设置碟片出仓后音乐停止(10)、设置碟片的关仓(11)、实现关仓后在播放音乐(12)、加入三个文字提示条(13)、保存文件第七章:VRML虚拟建模语言1、VRLM的概念:是一种用来描述页面上三维交互环境的文件格式,是在Internet上营造虚拟环境的技术。2、VRLM程序是一种ASCII的描述程序,可以使用计算机中任何一种具有文本编辑器的编辑器来编辑VRML源程序代码。3、VRML的语法主要包括文件头,节点,原型、脚本和路由等,并不是所有的文件都必须是这六个部分,只有文件头是必须的。VRML文件中节点是核心。VRML通用文件语法结构(P245)#VRMLV2.0utf84、shape中五个绘图节点:PointSet,IndexdeLineSet,IndexFaceSet,ElevationGrid,Extrusion5、节点是VRML文档中最基本的组成单元,也是其精髓与核心。(p247)6、Shape节点是VRML的核心节点,节点语法定义(P251)7、VRML的基本几何造型节点有:BOX(立方体)Sphere(球形)Cone(圆锥)Cylinder(圆柱体)创建BOX#VRMLV2.0utf8Shape{appearanceAppearance{}matertrialMatertrial{}geometryCone{height4.0bottomRadius3.0}#geometryBOX{Size4.02.01.0}#gemetrySphere{Radius4.0}#gemetryCylinder{Height4.0Radius3.0}}1.制作一些组合体等。#创建一个木板#VRMLV2.0utf8Shape{#shape模型节点appearanceAppearance{materialMaterial{#空间物体造型外观diffuseColor2.02.02.0#一种物体漫反射颜色transparency0.5#物体透明度}}#geometryCylinder{//可以设计成BOX等扽,书上的就是boxradius3.0height6.0}}Shape{appearanceAppearance{materialMaterial{diffuseColor1.02.03.0}}geometryText{string[HelloWorld,HandSomeBoy#不同的行用逗号隔开并编辑文字]fontStyleFontStyle{familytypewriter#字符集size0.8#文字字号大小styleBOLDITALIC#文字字体justify[MIDDLE#文字位置中间]}}}3.金字塔#VRMLV2.0utf8Background{skyColor[0.70.70.7]}Shape{appearanceAppearance{materialMaterial{diffuseColor0.750.20.2ambientIntensity0.1specularColor0.80.80.8shininess0.25}}geometryExtrusion{crossSection[0.50.0-0.50.00.00.50.50.0]spine[-0.80.00,0.80.00,#1.00.00.0#-1.00.00.0#0.00.01.0#1.01.01.0]creaseAngle0.825solidFALSE}虚拟现实技术2012-2013第二学期期中小测试班级:智能1001-02一、填空类题型(每空1分,共54分)1、虚拟现实技术是一种高端人机接口,包括通过视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等多种感觉通道的实时模拟和①实时交互。2、虚拟现实技术应该具备的三个特征②、沉浸性③、交互性4、想象性3、一个典型的虚拟现实系统的组成主要由⑤、计算机⑥、输入输出设备⑦、应用软件⑧数据库4、根据虚拟现实对“沉浸性”程度和交互程度的不同,可把虚拟现实系统划分为四种典型类型⑨沉浸式虚拟显示系统、⑩桌面式虚拟现实系统、⑾增强式虚拟现实系统、⑿分布式虚拟现实系统。5、有关虚拟现实的输入设备主要分为两类:⒀基于自然交互设备和⒁三维定位跟踪设备。6、在虚拟现实系统的输入设备部分,基于自然交互设备主要有15数据手套、16运动跟踪系统、17三维控制器、18三维扫描仪7、在真实感实时绘制技术中,为了提高显示的逼真度,加强真实性,常利用的方法有19纹理映射、20环境映射、21反走样。8、空间位置跟踪技术有多种,常见的跟踪系统有22电磁跟踪系统、23声学跟踪系统(成本最低的系统)、24光学跟踪系统、25惯性位置跟踪系统、26机械跟踪系统。9、所谓力反馈,是运用先进的技术手段将虚拟物体的27空间运动转变成物理设备的28机械运动,使用户能够体验到真实的29力度感和方向感,从而提供一个崭新的人机交互界面。该项技术最早应用于尖端医学和军事领域。10、立体显示技术是虚拟现实系统的一种极为重要的支撑技术。要实现立体的显示。现已有多种方法与手段进行实现。主要有30彩色眼镜法、31偏振光眼镜法、32串行式立体显示法、33裸眼立体显示实现技术11、正是由于人类两眼的视差,使人的大脑能将两眼所得到的细微差别的图像进行融合,从而在大脑中产生有空间感的34立体物体。12、HMD(Head_Mounted_Display),头盔式显示器,主要组成是35显示器和36光学透镜3513、洞穴式立体显示装置(CAVEComputerAutomaticVirtualEnviroment)系统是一套基于高端计算机的多面式的房间式立体投影解决方案,CAVE主要组成由37专业虚拟现实工作站、38多通道立体投影系统、39虚拟现实多通道立体投影软件系统、40房间式立体成像系统。响应工作台显示装置(RWB)主要组成41投影显示器、42反射镜、43既做桌面又做显示屏的特殊玻璃。14、三维视觉建模可细分为44几何建模45物理建模46运动建模等,分别是基于物体的几何信息来描述物体模型的建模方法、涉及到物体的物理属性,行为建模反映研究对象的物理本质及其内在的工作原