虚拟现实技术概述.ppt

第1章虚拟现实技术概述1.1虚拟现实技术的概念虚拟现实技术（VirtualReality，简称VR）是20世纪末逐渐兴起的一门崭新的综合性信息技术。虚拟现实是采用以计算机技术为核心的现代高科技，生成逼真的视觉、听觉、触觉等一体化的虚拟环境。用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟世界中的物体进行交互，从而产生身临其境的感受和体验。31.2虚拟现实技术的发展史1.2虚拟现实技术的发展史虚拟现实之父伊凡·苏泽兰(IvanSutherland)1938年，出生于美国1963年获得MIT电子工程专业博士学位1965年《终极的显示》1988年图灵奖获得者早期的虚拟现实系统Sensorama立体电影系统IvanSutherland设计的头盔式显示器VR技术的高速发展阶段1.3虚拟现实技术的特性3I特征VR技术是以沉浸性、交互性和想象性为基本特征的计算机高级人机界面。1.4虚拟现实系统的组成一个典型的VR系统主要由计算机软、硬件系统和VR输入/输出设备等组成。其中，计算机是VR系统的心脏，负责构建虚拟世界和实现人机交互。91.4虚拟现实系统的组成1.5虚拟现实系统的分类桌面式虚拟现实系统(DesktopVR)沉浸式虚拟现实系统(ImmersiveVR)增强式虚拟现实系统(AugmentedVR)分布式虚拟现实系统(DistributedVR)桌面式虚拟现实系统利用个人计算机或初级图形工作站来产生三维空间的交互场景。参与者使用位置跟踪器、数据手套、力反馈器、三维鼠标或其他手控输入设备来驾驭虚拟环境和操纵虚拟场景中的对象。沉浸式虚拟现实系统沉浸式虚拟现实系统利用头盔显示器、洞穴式显示设备和数据手套等交互设备把用户的视觉、听觉和其他感觉封闭起来，从而使用户全心投入并沉浸其中的体验。增强式虚拟现实系统增强式虚拟现实系统增强式虚拟现实系统则允许用户对现实世界进行观察的同时，将虚拟图像叠加在真实物理对象之上，为用户提供与所看到的真实环境有关的、存储在计算机中的信息，从而增强用户对真实环境的感受。分布式虚拟现实项目分布式虚拟现实系统是虚拟现实技术和网络技术相结合的产物，是一个在网络的虚拟世界中，位于不同地理位置的多个用户或多个虚拟世界通过网络相连接共享信息的系统。1.6虚拟现实系统开发工具第一种是从底层做起，如利用C或C++等高级语言，采用OpenGL或者DirectX支持的图形库进行编程。第二种是利用现有成熟、专业的面向对象的虚拟现实开发软件作为开发工具，例如Virtools、Quest3D、EonStudio、Cult3D、VRP、Converse3D等软件。第三种介于这两者之间，利用专业的虚拟现实编程开发库或开发包，进行二次开发，例如：MultigenVega、PrimeOpenGVS、VTree、X3D、Java3D等。1.7虚拟现实技术的应用领用宇航员数码相机互动展示北京故宫Sprite灌篮高手培训产品展示旅游游戏开发基督教堂室内样板房演示海军潜水艇虚拟小区文物保护房地产系统仿真城市规划1.8虚拟现实技术的研究现状国外的研究现状国内的研究现状发展趋势提高构建虚拟场景信息模型的效率混合现实技术将得到越来越多的重视数据规模增大，对真实感需求提高多通道交互手段需要完善技术的集成度需要不断增强面向网络的应用需求快速增长THEEND