范文一:虚拟现实技术应用
摘 要:什么是VR(Virtual Reality)技术呢?其具体内涵是:综合利用计算机图形系统和各种现实及控制等接口设备,在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。也就是说,它可以模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能,使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中,并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互,创建了一种适人化的多维信息空间。 关键词:虚拟境界;沉浸;交互 该技术的提出在20世纪80年代,目前市面上出现了VR眼镜和头盔,可以让你屏幕上的视频达到3D效果,手机里的游戏将立体地呈现在你的眼睛里。但VR技术不仅仅用于此,它还可以在其他领域做出更大的贡献。首先它最大的价值就是让眼见为实变成眼见为虚,从某种意义上来说,VR满足了人们懒惰、胆怯的心理弱点,所以VR技术可以在医学领域大大投入使用。这主要是指心理健康治疗和医学培训。 VR最大的特点是环境虚拟,从而使得环境产生心理作用。普遍的心理治疗方法是通过在治疗过程中去引导患者回忆或者想象场景,类似我们平常所说的催眠,以此来达到治疗的目的。但是这种方式的缺点是医生很难把控患者的想象力以及事件还原度,所以治疗效果很难评估。VR的好处在于它能够让这种环境场景变得可视化和可控化。因此在心理治疗领域,比如说强迫症、忧郁症、妄想症、创伤应急、障碍症、恐惧症、自闭症、恐高症、公开演讲恐惧症、密集恐惧症等都可以通过VR技术的环境再现以达到治疗的目的。再比如说,焦虑症、注意力缺陷以及精神分裂症也可以通过VR来虚拟特定的人或是特效来改善相关的一些症状。在现实中,已经有成功的案例。在美国的德克萨斯州,有一个叫达拉斯的教授创建了一个培训项目――帮助自闭症儿童学习社会技能。这个项目利用大脑成像和脑电波监测技术,用虚拟现实呈现小孩子常见的学习、社交、工作方面的情形,帮助他们了解社会状况,使他们的情感表达更具社会认可,能更好地融入社会。通过让这些参与测试的儿童进行脑部扫描,发现经过VR培训后这些自闭症孩子对社会的理解能力有所提高,从而得出结论,VR技术对于自闭症孩子是有一定帮助的。 VR跟治疗相关的第二个点是跟视觉相关的。VR本身是直接作用于人的视觉,视觉治疗方案与VR技术很容易匹配。VR在治疗眼部的疾病,比如儿童的斜视、近视以及立体视力的缺陷上有很好的效果。另外,烧伤后的疼痛管理。对于需要打麻醉来止痛的患者而言,医生希望通过虚拟现实的技术来分散患者的注意力,帮助他们处理疼痛。美国的华盛顿大学就推出了一款虚拟现实的游戏,叫做snow awards。这个游戏虚拟了南极洲的冰雪环境,患者可以与企鹅进行互动,也可以听音乐,通过环境来抑制疼痛感,阻碍大脑中的通路,以此减轻治疗过程中的疼痛。而美国军方对爆炸烧伤的士兵也做过测试,用分散注意力的方式来止痛效果甚至好于吗啡。再比如说,幻肢症对于截肢患者来说是一个常见的医疗问题,很多人因为没有手臂,会感觉自己一直紧握拳头无法放松。以前都是用镜像的治疗方法来解决幻肢的问题,也就是让患者看见自己健康的镜像,这样有可能使大脑与真实的幻肢运动同步,从而去缓解疼痛。去年,《神经科学》发表的研究报告显示,游戏中,患者使用虚拟肢体来完成一些任务就能够帮助他们获得一定的控制力和学习能力,从而达到减轻幻肢疼痛的目的。 最后可能的治疗领域是生理治疗。如运动损伤或脑部中风后的康复训练,康复的过程是枯燥无聊且不容易被监督和评估的,而虚拟现实可以让康复变得更有趣,也能更好的让医生去评估康复的结果。例如:微软的体感游戏Kinect。 VR技术在土木工程领域中也应有着卓越的作用。在土木工程中交流中,最主要难度在于对平面图、剖面图、立面图等平面图形成一些规定的符号表示三维的立体建筑,用比较抽象的图形和精炼的语言来描述复杂的场景,以传递大量的信息。但这一种信息处理与传递方式受到接受者所从事的职业、知识结构及理解能力的影响,会使得交流变得困难。VR技术的发展可以克服这一困难提供有效的手段。用虚拟现实既能表示真实的世界,也可以表示虚拟的世界。表示真实世界时,可以突破物理空间和时间的约束,做到“超越现实”,以达突破的想象;在表示虚拟世界时,又能使其中的虚拟物体表示出三维逼真感,以达到身临其境的感受,最后形成一种“人能沉浸其中、超越其上、交互作用的三维信息空间”。其次,在虚拟施工过程和施工结构计算中也很有帮助。在实际工程施工中,前者难点关键在施工现场的结构构件及机械设备间的空间关系的表达;后者在于施工结构在施工状态和荷载下变形大于就位以后或结构成型以后。基于虚拟现实的复杂结构施工方案设计指利用虚拟现实技术,在虚拟环境中可以建立周围场景、结构构件及机械设备等的三维CAD模型,形成基于计算机的具有一定功能的方针系统,让系统中的模型具有动态性能,并对系统的模型进行虚拟装配,根据装配结果,对实际的施工方案进行修改。因为施工过程中涉及的因素很多,所考虑的不够,则会使施工进度、成本等受到影响,甚至导致安全事故的发生。而利用VR技术对方案进行更可视化的设计以及选料等,可以保证施工方案最优化。 要使得VR技术可以在医疗与土木工程领域方面成熟,首先主要在硬件方面突破,包括VR眼镜、输入输出等。而且在健康领域的运用,还得依赖医疗专家的临床验证;在土木工程领域,也应开发有价值的虚拟现实工程系统。 参考文献 [1]谢行浩.建筑工程系统仿真[M].北京:科学出版社,2001:25-37. [2]沈金良.虚拟现实技术在工程设计中的应用[J].科技交流,2004(3). [3]VR在医疗中的三种应用[J].E药互联网研究,2016,4.
范文二:虚拟现实技术应用
虚技用拟拟拟拟拟拟拟
早在 20世纪70年代便始将虚用于培宇航。由于是一省、安全、有效纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪 纪的
培方法,在已被推广到各行各的培中。目前,虚纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪
纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪已被推广到不同域中,得到广泛用。虚技又称灵
境技,它是二十世末才起的一新的合性信息技,纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪
它融合了数字像理、算机形学、多媒体技、感器技纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪等多个信息技分支,从而大大推了算机技的展。纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪
虚的用域十分广泛,主要在工程纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪CAD、遥控机器人学、数据可化、行纪纪纪纪纪模、多媒体程教育、床外科、程医、作、游、等方面。纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪
纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪虚的展前景人,在某意
纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪上它将改人的思方式,会改人世界、自己、纪纪纪纪纪纪纪纪纪空和的看法。它是一展中纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪的、具有深的潜在用纪纪纪纪纪纪方向的新技。利用虚技和纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪Internet技纪相合,纪纪我可以建立真正的程教室,纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪在教纪纪纪室中我可以和来自五湖四海的纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪
朋友一同学、、游,就像纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪
在生活中一。我也可以行纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪
基于文本、声音和三的聊天站,甚纪纪纪纪纪纪纪纪纪
至在网上建立一个真正的三社区也不再纪纪纪纪纪纪
是梦想。下面要介其部分用:纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪
(1) 医学
虚技在医学方面的用具有十分重要的意。纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪
在虚境中,可以建立虚的人体模型,借助于跟踪球、纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪HMD、感手套,学纪纪纪纪纪生可以很容易了解人体内部各器官构,比有的采用教科的方式纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪要有效得多。在距离遥控外科手,手的划安排,手纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪程的信息指,手后果及改善残疾人生活状况,乃至新型物的研制等方面,纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪VR技都有十分重要的意。纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪
(2)纪纪纪纪纪纪纪、与教育
丰富的感能力与纪纪纪纪3D 纪纪纪纪纪示境使得VR成纪
理想的游工具。由于在方面纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪VR的真纪感要求不是太高,故近几年来VR在方面展最迅猛。作纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪
示信息的媒体,VR在未来域方面所纪纪纪纪纪纪纪
具有的潜在用能力也不可低估。纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪VR所具有的纪
纪纪纪纪纪参与感与交互能力可以将静的(如油画、雕刻
等)纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪化的,可以使者更好
地欣作者的思想。纪纪纪纪纪纪纪纪纪VR提高了表能力,的潜在用价同纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪适用于教育。
(3)纪纪事与航天工
模与一直是事和航天工中的一个重要,位纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪VR提供了广的前景。纪纪纪纪纪,4,管理工程
VR在管理工程方面也示出了无与比的越性。纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪
高虚系提供完全投入的功能,使用有一置纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪
身于虚境界纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪之中的感。它利用盔式示器或其它,
把参与者的、纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪听和其它感封起来,并提供一个新的、
虚的感空,纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪并利用位置跟踪器、数据手套、其它
手控入、声音等使得参与者生一身在虚境中、纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪
并能全心投入和沉浸其中的感。纪纪
虚技不纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪造出虚景,而且造出虚主持人、
虚纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪歌星、虚演。日本台推出的歌星DiKi,不纪
歌声迷人而且纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪采翩翩,引得无数歌迷倒,多追星族欲睹其芳容,迫使台只
好纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪明她不是虚的歌星。美国迪斯尼公司准推出虚演
纪纪“纪”纪纪。将使演青春常在、活力永存。明星片酬走向天
价是纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪致使用虚演的另一个原因。
虚纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪演成影主角后,影将成件
纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪的一个分支。各件公司将数不数的
虚纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪演件供人。固然,在幽默和
人情味上,虚纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪演在很一段内甚至永都无法同真演相
比,但它的确能成纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪秀演。不久前由算机拍成的游目
《古墓影》片纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪中的女主角入全球知名人物,示着虚演代即将来。
最后,回到虚的纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪哲学解,我世界3
与世界1的直接互,纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪并不意味着人得
多余了。在虚的境中,机器是由纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪
人制造出来的,程序是人纪纪纪纪纪纪纪纪写的,机器出
的果也是纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪需要人来做出价判断的,因此,世界3与
世界1的直接互是有纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪条件的,人的参与于机器系而
言是无条件的,正因纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪如此,人工智能是否会超越
人纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪智能,并没有特的意。目前国内外算机科
学纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪家和信息科学家比一致的看法是,未来的人工智
能将会有纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪足的展。并不存在人工智能能否超越人智能的,然而,人工智能能在某些方面纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪“纪人充人智能的不足却是确定无疑的,未来最有希望的展方向是将会生一—”纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪机共生体,在其中,机器部分将行繁的数据运算和推理,而及到涉纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪造性、美感、情感、价判断等方面的,由人完成。
纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪而言之,虚技大大改善了人的生活,人来了
无的纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪趣,使人的生活更加的便捷,虚技用将
成我在乃至未来生活的重要成部分。纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪纪
范文三:虚拟现实技术及其应用
虚拟现实技术及其应用
【摘要】虚拟现实技术21世纪热门技术。本文介绍了虚拟现实的相关技术、设备,并展示了其美好的应用前景。
【关键词】虚拟现实;技术;应用
一、引言
“欢迎参加故宫游览”,一声甜美的声音从你耳边传来,你骑上自行车,你看到了天安门城楼,然后你踩着脚踏板,你就会感到自己骑车来到了午门前的大道上,飞快地穿过午门,越过金水桥、越过太和门,来到太和殿广场。由于你的自行车太快,一下子破墙而入,到了太和殿。金銮殿内庄严的殿堂和真实的景像一模一样。这不是科幻电影的片段,而是一个旅游者真实的经历,只要你戴上特制的头盔,骑上不动的自行车,你就能见证刚刚所说的情景。你一步未动,所经历的感受却是逼真的,刚刚经历的就是杭州大学所开发了虚拟故官游玩系统。而这,正是虚拟现实技术带给人们的感受。
二、虚拟现实的概念
虚拟现实又称灵境技术,英文是”virt-ural reality”。关于虚拟现实的定义。我们可以简单地理解为,人与计算机生成的虚拟环境进行交互作用的技术手段。
人在某种况中的感受,无非是在这种景况中接受了各种感触信号,包括视频信号、音频信号、温度信号、气味信号、触摸信号(软硬冷热)、失重的感觉信号等等。所有这些信号有机地组合在一起(包括时间次序、空间位置、信号强弱、彼此间的搭配)作用在人的感官上,就形成了人的感受。利用各种传感器把人在某种真实景况中所能感受到的各种信号记录下来,或利用其他手段来产生这些信号,并把各种信号的次序、位置、强弱、彼此间的组合搭配关系制成计算机软件,将这些信号、软件及有关的设备有机地组合到一起,形成一个系统,这就是虚拟现实系统。虚拟现实的一个重要特点就是人的沉入与参与,人是虚拟现实的用户、享受者和作用者。人进入到虚拟的景况中,不仅能有逼真的感受,而且能在其中进行各种活动,如可以触摸物体;打开虚拟的门;驾驶虚拟的车穿过虚拟的大街小巷等。虚拟现实的中一个特点是能够创造现实世界中做不到的或不存在的景况,例如,人到火星上漫步,进入人体血管或脑神经网络中漫游等。
概括地说,虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式。与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比,虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。
虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境,它是实际上可实现的,也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。而“虚拟”是指用计算机生成的意思。因此,虚拟现实是指用计算机生成的
范文四:虚拟现实技术及应用
虚拟现实技术旅游中的应用
2013年10月27日
虚拟现实技术在旅游业中的应用
(一).虚拟现实技术简介:
虚拟现实技术(Virtual Reality),又称灵境技术, 为人机交互界面, 特点在于,计算机产生一种人为虚拟的环境,这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三度空间,或是把其它现实环境编制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”,从而使得用户在视觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉
(二).虚拟现实技术的发展概述
1966年,美国MIT的林肯实验室正式开始了头盔式显示器, 80年代初正式提出了“Virtual Reality”一词。1993年的11月,用虚拟现实技术设计波音777获得成功. 正是因为虚拟现实系统极其广泛的应用领域,如娱乐、军事、航天、设计、生产制造、信息管理、商贸、建筑、医疗保险、危险及恶劣环境下的遥操作、教育与培训、信息可视化以及远程通讯等,人们对迅速发展中的虚拟现实系统的广阔应用前景充满了憧憬与兴趣。 (三).虚拟现实的定义:
虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术,它利用计算机生成一种模拟环境,是一种多源信息融合交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真,可借助传感头盔、数据手套等专业设备,让用户进入虚拟空间,实时感知和操作虚拟世界中的各种对象,从而通过视觉、触觉和听觉等获得身临其境的真实感受
(四).虚拟现实技术的四个技术特征
I. 多感知性 II.存在感 III交互性 IV.自主性
(五).虚拟现实系统主要由以下六个模块构成
1).检测模块2). 反馈模块3). 传感器模块4.) 控制模块5). 建模模块
1
(六).虚拟现实技术的应用 1.虚拟旅游的概述:所谓虚拟旅游,指的是建立在现实旅游景观基础上,通过模拟或超现实景,构建一个虚拟旅游环境,网友能够身临其境般地逛逛看看。虚拟仿真visual simulation技术的应用范围之一。应用计算机技术实现场景的三维模拟,借助一定的技术手段使操作者感受目的地场景。 2.它的方式大致是: 虚拟现实技术系统营造虚拟旅游环境,旅游者首先通过网络平台上, 运用某些设备完全进入虚拟环境中, 并可根据需要利用多种交互设备(如头盔、数据手套和数据服等) 来驾驭该环境, 同时用于操作该环境中的物体(如山水、园林建筑、植物等) ; 在虚拟环境中, 旅游者还可参与发生的事件,或与其他参与者(旅游者等) 相互交流; 当虚拟旅游结束时, 旅游者可以自主地退出虚拟旅游环境返回到现实环境中来。
3.虚拟旅游的发展现状: 依托于虚拟现实技术和信息技术发展起来的虚拟旅游,是旅游业的一次科技革命,目前主要应用于旅游景区、饭店及会展的营销。 4.WebGIS和虚拟现实技术在旅游业发展中的应用
万维网地理信息系统(WebGIS)指基于Internet平台,客户端应用软件。采用WWW协议运行在万维网上的地理信息系统。WebGIS可以最大限度的满足旅游政府部门,旅游企业,旅游者不同的需求
首先利用WebGIS的电子地图支持功能实现地图的生成,管理,显示,和网路共享,然后利用旅游专题数据库储存的景区地形数据和建筑,道路等矢量数据,以及相应的纹理图片,实景图像,音频视频等多媒体数据资料,通过应用虚拟现实建模语言(X3D,VRML)建模生成逼真的虚拟旅游景区三维场景或全景图像。
利用虚拟现实技术,旅游相关部门和企业能够把本地区具有代表性的景点(园林古迹,山水人家,寺庙等)数字化,虚拟化到网络上去,供旅游咨询者通过浏览器下载和浏览,实现在线的虚拟现实旅游,在虚拟化旅游场景中,旅游者可以任意地在其中漫游,如以鸟的方式俯视景区全景,或者以走动,飞行等不同的方式从上下左右任意角度进行游览,或者走进建筑物,甚至能够潜入海底世界。旅游者还可以在进行虚拟旅游的同时,免费听到幕后“导游者”悉心的介绍,这将给旅游者以全新的旅游体验,无疑会比文字,图片之类的广告更吸引,更有效果。
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足不出户游遍天下的虚拟旅游 全世界有很多美丽的地方,但是由于各方面因素,我们不可能每个地方都去。但是如果将虚拟现实技术应用到景区上,这样的问题就不再是问题了。
5.工作原理:是先把景区的各个景点拍摄下来,按真实的结构布局把它做成三维动画的形式,这样就可以在电脑屏幕前看到这些地方逼真的立体画面,然后配以头盔模拟方向盘音乐等其他设备,就可以在电脑前面感受一下从山底到山顶的感觉,其中它的沉浸性、互动性
让你就感觉自己确实是置身于风景优美的风景区一样。
虚拟旅游
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(七)结语 随着计算机软硬件,网络设备价格,上网费用的下降和人们生活水平、知识技能的逐步提高,越来越多的人将会了解和使用WebGIS和虚拟现实等新兴技术、社会网络化、信息化的不断发展和数字城市建设的推进将加快旅游产业走向成熟和完善,应用这些新兴技术为旅游发展服务将是旅游业发张的需要,旅游地理信息系统的建设将为旅游管理部门提供强大的管理手段,将为旅游服务企业带来新的商机成为旅游电子商务建设必要的组成部分,虚拟现实旅游为旅游者提供了“身临其境”的预先旅游体验的机会,使旅游者足不出户就可以畅游天下,它将带来旅游服务、旅游方式的巨大改变
中国虚拟旅游网站推荐
? 1.中国全景网(http://www.chinavr.net/)这是中国最大的旅游景点三维实景图片网站,北京的故宫博物院、上海的老城隍庙、澳门的大三巴牌坊等等,中国几大城市或旅游景区的著名景点,均可在该网站上领略到。
? 2.虚拟瑞典(http://www.virtualsweden.se/)网站名为“虚拟瑞典”,其实利用360度三维实景技术,虚拟了整个世界的多个旅游国家、城市及名胜古迹,尤其是法国巴黎的卢浮宫,你甚至可以进行逐层参观,还有阿尔卑斯山上的雪景,也可一览无余。
? 3.城市吧(http://www.city8.com/)城市吧的设立其实是个地图网站,但由于其描述地理位置的方法过于逼真,因此与其说是地图网,实际更像是一个旅游全景网。在这里可以看到许多城市的著名景点,如北京天安门、上海南京路步行街等等。
? 三坊七港3D实例:http://video.sina.com.cn/v/b/53318160-1895293702.html
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范文五:综述虚拟现实技术及其应用
浅谈虚拟现实技术及其应用
( 计算机科学与技术专业 2010级 张有伟 学号:201005131 )
摘要:虚拟现实技术是才兴起的一门崭新的综合性信息技术,在最近几年发展迅速,其应用领域涉及到教育、军事、娱乐和医学等许多行业。它的出现为人们的生活和工作带来了很多的便利。本文概述了虚拟现实技术的概念、基本特征和技术分类,提出了虚拟现实技术发展的技术瓶颈,阐述了虚拟现实技术应用和优势。
关键词:虚拟现实;沉浸;交互;想象;
Virtual Reality;Immersion ;Interaction ;Imagination
一、虚拟现实技术的概念
虚拟现实技术(Virtual Reality Technology)是一项综合集成技术,它的出现是计算机图形学、人机交互技术、传感器技术、人机接口技术以及人工智能技术等交叉与综合的结果。它利用计算机生成逼真的3维视觉、听觉、嗅觉等各种感觉,使用户通过适当装置,自然地对虚拟现实世界进行体验和交互作用。简单地说,虚拟现实技术就是用计算机创造现实世界。
二、虚拟现实技术特征
虚拟现实技术3个特征,即:沉浸感、交互性、想象性。
沉浸感是指用户可以沉浸于计算机生成的虚拟环境中和使用户投入到计算机生成的虚拟场景中的能力,用户在虚拟场景中有“身历其境”之感。它所看到的、听到的、嗅到的、触摸到的,完全与真实环境中感受的1样。它是虚拟现实系统的核心。
交互性是指用户与虚拟场景中各种对象相互作用的能力。它是人机和
谐的关键性因素。用户进入虚拟环境后,通过多种传感器与多维化信息的环境发生交互作用,用户可以进行必要的操作,虚拟环境中做出的相应响应,亦与真实的一样,如拿起虚拟环境中的1个篮球,你可以感受到球的重量,扔在地上还可以弹跳。交互性包含对象的可操作程度及用户从环境中得到反馈的自然程度、虚拟场景中对象依据物理学定律运动的程度等,例如,当物体受到力的作用时,物体会沿着力的方向移动、翻到或者从桌面落到地面等。
想象性是指通过用户沉浸在“真实的”虚拟环境中,与虚拟环境进行了各种交互作用,从定性和定量综合集成的环境中得到感性和理性的认识,从而可以深化概念,萌发新意,产生认识上的飞跃。因此,虚拟现实不仅仅是1个用户与终端的接口,而且可以使用户沉浸于此环境中获取新的知识,提高感性和理性认识,从而产生新的构思。这种构思结果输入到系统中去,系统会将处理后的状态实时显示或由传感装置反馈给用户。如此反复,这是1个学习——创造——再学习——再创造的过程,因而可以说,虚拟现实是启发人的创造性思维的活动。
三、虚拟现实技术的分类
虚拟现实是从英文Virtual Reality1词翻译过来的,Virtual 就是虚假的意思,Reality 就是真实的意思,合并起来就是虚拟现实,也就是说本来没有的事物和环境,通过各种技术虚拟出来,让你感觉到就如真实的一样。 实际应用的虚拟现实系统可分为4类:
1、桌面虚拟现实系统,也称窗口中的虚拟现实。它可以通过桌上型机实现,所以成本较低,功能也最简单,主要用于CAD (计算机辅助设计)、CAM
(计算机辅助制造)、建筑设计、桌面游戏等领域。
2、沉浸虚拟现实系统,如各种用途的体验器,使人有身临其境的感觉,各种培训、演示以及高级游戏等用途均可用这种系统。
3、分布式虚拟现实系统,它在因特网环境下,充分利用分布于各地的资源,协同开发各种虚拟现实的利用。 美国大型军用交互仿真系统NPSNet 以及因特网上多人游戏MUD 便是这类系统。
4、增强现实又称混合现实系统。 它是把真实环境和虚拟环境结合起来的1种系统,既可减少构成复杂真实环境的开销(因为部分真实环境由虚拟环境取代),又可对实际物体进行操作(因为部分系统即系真实环境),真正达到了亦真亦幻的境界,是今后发展的方向。
四、虚拟现实技术发展的瓶颈
虚拟现实技术的发展过程中遇到的问题很多,可以归结为3大难题:
4.1 虚拟现实设备的“贵族化”。要构建1个高质量的虚拟现实系统,首先需要昂贵的外部设备,无论是高分辩率的头盔显示器HMD ,还是立体投影显示器,无论是空间定位器,还是高精度的数据手套,都是价格不菲。其次,为完成复杂场景的实时渲染,还需要高性能的图形工作站以及相应的软件。在一些专用领域,但普通的信息系统用户可能会望而却步。
4.2 繁琐的三维建模。基于图形的虚拟环境首先要解决的问题便是三维造型。当图形渲染技术在向实现真实感大踏步前进的时候,生成精确3维模型的过程还像几年前一样困难。在三维激光扫描技术上的进步提供了简化模型构造过程的一些承诺。然而,这些自动化模型获取方法也验证了真实世界的几何是极端复杂的。大部分的模型仍需要人工绘制,而且需
要聘请高水平的专业人士,所以其费用是相当惊人的。比如在电影《坦克尼克号》中,为实现场景三维建模及各种特技处理所花的人工费用高达2500万美元,这笔钱足以制造1艘同样规模的真船。繁琐的三维建模也是制约虚拟现实技术发展的严重障碍。
4.3 数据量大。虚拟现实技术要想得到很大的发展,需要与Internet 结合,这恐怕已是不争的事实。目前虚拟现实技术应用的数据量仍然很大,在现有网络整体速度较慢的情况下,Internet 用户必须等待较长时间,这往往令人难以忍受。我们应该在虚拟现实系统中考虑数据压缩问题,这个问题可能现在还未引起人们的重视,但是随着应用的深入,这是1个不可回避的问题。
五、虚拟现实技术的应用前景和优势
虚拟现实技术的应用极为广泛,Helsel 与Doherty 在1993年对全世界范围内已经进行的805项虚拟现实研究项目作了统计,结果表明:目前在娱乐、教育及艺术方面的应用占据主流,其次是军事与航空,医学,商业,另外在可视化计算、制造业等方面也有相当的比重。下面简要介绍其部分应用。
(1)医学 虚拟现实技术应用大致上有两类。一是虚拟人体,也就是数字化人体,这样的人体模型医生更容易了解人体的构造和功能。另一是虚拟手术系统,可用于指导手术的进行。
(2)娱乐、艺术与教育 由于在娱乐方面对虚拟现实的真实感要求不是太高,故近些年来虚拟现实技术在该方面发展最为迅猛。如Chicago (芝加哥)开放了世界上第1台大型可供多人使用的虚拟现实娱乐系统,其主题
是关于3025年的1场未来战争;1992年的1台称为“Legeal Qust”的系统由于增加了人工智能功能,使计算机具备了自学习功能,大大增强了趣味性及难度,使该系统获该年度虚拟现实产品奖;
(3)军事与航天工业 模拟与练一直是军事与航天工业中的1个重要课题,这为虚拟现实技术提供了广阔的应用前景。利用虚拟现实技术模拟战争过程已成为最先进的多快好省的研究战争、培训指挥员的方法。战争实验室在检验预定方案用于实战方面也能起巨大作用。1991年海湾战争开始前,美军便把海湾地区各种自然环境和伊拉克军队的各种数据输入计算机内,进行各种作战方案模拟后才定下初步作战方案。后来实际作战的发展和模拟实验结果相当一致。
(4)商业 虚拟现实技术常被用于推销。例如建筑工程投标时,把设计的方案用虚拟现实技术表现出来,便可把业主带入未来的建筑物里参观,如门的高度、窗户朝向、采光多少、屋内装饰等,都可以感同身受。它同样可用于旅游景点以及功能众多、用途多样的商品推销。因为用虚拟现实技术展现这类商品的魅力,比单用文字或图片宣传更加有吸引力。
(5)科技开发 虚拟现实技术可缩短开发周期,减少费用。例如克莱斯勒公司1998年初便利用虚拟现实技术,首次使设计的新车直接从计算机屏幕投入生产线,也就是说完全省略了中间的试生产。 避免了1500项设计差错,节约了8个月的开发时间和8000万美元费用。利用虚拟现实技术还可以进行汽车冲撞试验,不必使用真的汽车便可显示出不同条件下的冲撞后果。
在虚拟现实技术已经和理论分析、科学实验一起,成为人类探索客观
世界规律的3大手段。用它来设计新材料,可以预先了解改变成分对材料性能的影响。在材料还没有制造出来之前便知道用这种材料制造出来的零件在不同受力情况下是如何损坏的。
以上仅列出虚拟现实技术的部分应用前景,可以预见,在不久的将来,虚拟现实技术将会影响甚至改变我们的观念与习惯,并将深入到人们的日常工作与生活。
六、总结
虚拟现实技术是本世纪发展的重要技术之一,作为一门科学和艺术将会不断走向成熟,在各行各业中将得到广泛应用,并发挥神奇的作用,21世纪将是虚拟现实技术的时代。
当然,虚拟现实技术还是一门年轻的科学技术,尚存在不少有待解决的问题。但不管怎样,虚拟现实技术毕竟开辟了富有发展潜力的新领域,它会随着时间的推移日臻完善,发挥的作用也将会越来越大。
7、参考文献
【1】李云华 虚拟现实技术综述 重型机械科技 2004(4)
【2】张志鹏 劳奇成 虚拟现实技术的概况及应用精密制造与自动化 2005
(3)
【3】谢晶妮 张茂军 虚拟现实发展趋势展望 计算机工程 2002(7)
【4】郑彦平 贺钧 虚拟现实技术的应用现状及发展 信息技术 2005(12)
【5】刘耀林 孔建益 蒋国璋 孙亮波 虚拟现实技术的发展 湖北工业大学学报2005(3)
【6】周红军 王选科 虚拟现实系统概述 航空计算技术 2005(1)