《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)》期末論文.doc

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考試科目：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（全校選修課） 一、總體要求： 撰寫論文作為期末考試成績，論文的Word排版要工整、規(guī)范、美觀，沒有錯(cuò)別字。正文用小四號(hào)字體、宋體、1.5倍行距，題目用小二號(hào)字體、加粗，一級(jí)標(biāo)題用小三號(hào)字體、加粗，二級(jí)標(biāo)題四號(hào)字體、加粗，正文中的英文字符或者羅馬數(shù)字用Times New Roman字體。論文的封面填寫清楚相關(guān)個(gè)人信息，報(bào)告正文的頁眉中也要正確的填寫學(xué)號(hào)和姓名，正文頁腳中要填寫頁碼。封面不能填寫頁碼，正文第一頁的頁碼為1。Word排版嚴(yán)謹(jǐn)性占10分。 二、論文內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)要求： 自擬題目，獨(dú)立完成，不得抄襲，嚴(yán)禁從網(wǎng)上大段拷貝文字，圖文并茂，不少于6000字。包括但不限于如下方面（比如下內(nèi)容還豐富有意義會(huì)酌情加分）： 1．虛擬現(xiàn)實(shí)的概念、特征及應(yīng)用領(lǐng)域。（5分） 2．虛擬現(xiàn)實(shí)涉及的關(guān)鍵技術(shù)總結(jié)，從多個(gè)技術(shù)方面分別闡述。（35分） 3．國內(nèi)外虛擬現(xiàn)實(shí)研究的最新進(jìn)展，搜索資料，完成調(diào)研綜述。（35分） 提示：可搜索http://lib.bupt.edu.cn/頁面上的各個(gè)學(xué)術(shù)論文數(shù)據(jù)庫。 4．本門課程的主要收獲（學(xué)習(xí)心得）以及期望進(jìn)一步學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)。（5分） 5．論文小結(jié)及對(duì)本課程的建議。（5分） 6．參考文獻(xiàn)。（5分） 注：參考文獻(xiàn)目錄按GB/T7714—2005的要求填寫，該要求可從網(wǎng)上搜索下載。 7．第一頁須寫明：題目、作者、作者單位、摘要、關(guān)鍵詞，示例： 加分點(diǎn)：能結(jié)合自己專業(yè)提出應(yīng)用需求、應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)想、虛擬現(xiàn)實(shí)與自己專業(yè)結(jié)合點(diǎn)的可加分，最高可加至總分100分。 三、需提交的材料： 2010-2011學(xué)年第2學(xué)期期末考試 考試科目： 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 學(xué) 院： 電子工程學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程類 班 級(jí)： 2009211203 班內(nèi)序號(hào)： 06 學(xué) 號(hào)： 09210909 姓 名： 林?jǐn)⒊? 任課教師： 黃 海 北京郵電大學(xué) 時(shí)間：2011年6月9日 《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)》期末論文 姓名： 林?jǐn)⒊? 學(xué)號(hào)： 09210909 2010-2011學(xué)年第2學(xué)期 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述總結(jié) 林?jǐn)⒊? （北京郵電大學(xué)電子工程學(xué)院 北京100876） 摘 要 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是目前在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中一項(xiàng)發(fā)展最快的多學(xué)科綜合技術(shù)，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于許多領(lǐng)域。本文綜述了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念，特征，原理和國內(nèi)外研究應(yīng)用進(jìn)展。 關(guān)鍵詞 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù), 設(shè)備，研究，發(fā)展 一，虛擬現(xiàn)實(shí)的概念內(nèi)涵及應(yīng)用領(lǐng)域 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)又稱“靈境技術(shù)”、“虛擬環(huán)境”、“賽伯空間”等，是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)技術(shù)，它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真，可借助傳感頭盔、數(shù)據(jù)手套等專業(yè)設(shè)備，讓用戶進(jìn)入虛擬空間，實(shí)時(shí)感知和操作虛擬世界中的各種對(duì)象，從而通過視覺、觸覺和聽覺等獲得身臨其境的真實(shí)感受。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是仿真技術(shù)的一個(gè)重要方向，是仿真技術(shù)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)接口技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)的融合，是一門富有挑戰(zhàn)性的交叉技術(shù)。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)正在廣泛地應(yīng)用于軍事、建筑、工業(yè)仿真、考古、醫(yī)學(xué)、文化教育、農(nóng)業(yè)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面，改變了傳統(tǒng)的人機(jī)交換模式。 二，虛擬現(xiàn)實(shí)的基本特征 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本特征可以簡潔地表征為沉浸性、交互性和構(gòu)想性。 沉浸性 沉浸性是指用戶作為主角存在于虛擬環(huán)境中的真實(shí)程度。理想的虛擬環(huán)境應(yīng)該達(dá)到使用難以分辨真假的程度例如可視場(chǎng)景應(yīng)隨著視點(diǎn)的變化而變化甚至超越真實(shí)如生成比現(xiàn)實(shí)更逼真的照明和音響效果等。 交互性 交互性是指用戶對(duì)虛擬環(huán)境內(nèi)的物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度包括實(shí)時(shí)性。例如用戶可以用手直接取虛擬環(huán)境中的物體, 這時(shí)手應(yīng)該有觸摸感, 并可以感覺物體的重量, 場(chǎng)景中被取的物體也立刻能夠隨著手的移動(dòng)而移動(dòng)。 構(gòu)想性 構(gòu)想是指用戶沉浸在多維信息空間中, 依靠自己的感知和認(rèn)知能力全方位地獲取知識(shí), 發(fā)揮主觀能動(dòng)性, 尋求解答方式, 形成新的概念。 三，虛擬現(xiàn)實(shí)的硬件設(shè)備與軟件技術(shù) 在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，硬件設(shè)備主要由3個(gè)部分組成：輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、虛擬世界生成設(shè)備。此外系統(tǒng)還需要虛擬現(xiàn)實(shí)的相關(guān)技術(shù)。 1，虛擬現(xiàn)實(shí)的輸入設(shè)備 有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的輸入設(shè)備主要分為兩大類：一類是基于自然的交互設(shè)備，用于對(duì)虛擬世界信息的輸入；另一類是三維定位跟蹤設(shè)備，主要用于對(duì)輸入設(shè)備在三維空間中的位置進(jìn)行判定，并送入虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中。 虛擬世界與人進(jìn)行自然交互的實(shí)現(xiàn)形式很多，有基于語音的、基于手的等多種形式，如數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣、三維控制器、三維掃描儀等。 手是我們與外界進(jìn)行物理接觸及意識(shí)表達(dá)的最主要媒介，在人機(jī)交互設(shè)備中也是如此?；谑值淖匀唤换バ问阶顬槌Ｒ姡鄳?yīng)的數(shù)字化設(shè)備很多，在這類產(chǎn)品中最為常用的就是數(shù)據(jù)手套。 數(shù)據(jù)手套是美國VPL公司在1987年推出的一種傳感手套的專有名稱?，F(xiàn)在，數(shù)據(jù)手套已成為一種被廣泛使用的傳感設(shè)備。數(shù)據(jù)手套戴在用戶手上，作為一只虛擬的手用于與虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行交互，可以在虛擬世界中進(jìn)行物體抓取、移動(dòng)、裝配、操縱、控制等操作，并把手指和手掌伸屈時(shí)的各種姿勢(shì)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過應(yīng)用程序識(shí)別出用戶的手在虛擬世界中操作時(shí)的姿勢(shì)，執(zhí)行相應(yīng)的操作。在實(shí)際應(yīng)用中，數(shù)據(jù)手套還必須配有空間位置跟蹤器，檢測(cè)手在空間中的實(shí)際方位及其運(yùn)動(dòng)方向。 2，虛擬現(xiàn)實(shí)的輸出設(shè)備 人置身于虛擬世界中，要體會(huì)到沉浸的感覺，必須讓虛擬世界能模擬人在現(xiàn)實(shí)世界中的多種感受，如視覺、聽覺、觸覺、力覺、痛感、味覺、嗅覺等。 基于目前的技術(shù)水平，成熟和相對(duì)成熟的感知信息的產(chǎn)生和檢測(cè)技術(shù)僅有視覺、聽覺和觸覺（力覺）3種。感知設(shè)備的作用是將虛擬世界中各種感知信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槿怂芙邮艿亩嗤ǖ来碳ば盘?hào)，現(xiàn)在主要應(yīng)用的有基于視覺、聽覺和力覺感知的設(shè)備，基于味覺、嗅覺等的設(shè)備有待開發(fā)研究。 3，虛擬現(xiàn)實(shí)的生成設(shè)備 在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)是虛擬世界的主要生成設(shè)備，所以有人稱之為“虛擬現(xiàn)實(shí)引擎”，它首先創(chuàng)建出虛擬世界的場(chǎng)景，同時(shí)還必須實(shí)時(shí)響應(yīng)用戶各種方式的輸入。 通常虛擬世界生成設(shè)備主要分為基于高性能個(gè)人計(jì)算機(jī)、基于高性能圖形工作站、高度并行的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和基于分布式計(jì)算機(jī)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)四大類。 1，基于高性能個(gè)人計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)主要采用普通計(jì)算機(jī)配置圖形加速卡，通常用于桌面式非沉浸型虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)； 2，基于高性能圖形工作站虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)一般配備有SUN或SGI公司可視化工作站； 3，高度并行的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用高性能并行體系； 4，基于分布式計(jì)算機(jī)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)則采用網(wǎng)絡(luò)連接的分布式結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 4，虛擬現(xiàn)實(shí)的相關(guān)技術(shù) 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的目標(biāo)是由計(jì)算機(jī)生成虛擬世界，用戶可以與之進(jìn)行視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等全方位的交互，并且虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)能進(jìn)行實(shí)時(shí)響應(yīng)。 要實(shí)現(xiàn)這種目標(biāo)，除了需要有一些專業(yè)的硬件設(shè)備外，還必須有較多的相關(guān)技術(shù)及軟件加以保證，特別是在現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度還達(dá)不到虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)所需要求的情況下，相關(guān)技術(shù)就顯得更加重要。 虛擬現(xiàn)實(shí)的相關(guān)技術(shù)主要有立體視覺顯示技術(shù)，環(huán)境建模技術(shù)，真實(shí)感實(shí)時(shí)繪制技術(shù)，三維虛擬聲音的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，自然交互與傳感技術(shù)等等。 立體視覺顯示技術(shù) 人類從客觀世界獲得的信息的80％以上來自視覺，視覺信息的獲取是人類感知外部世界、獲取信息的最主要的傳感通道，視覺通道成為多感知的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中最重要的環(huán)節(jié)。 在視覺顯示技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)立體顯示技術(shù)是較為復(fù)雜與關(guān)鍵的，立體視覺顯示技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)的重要支撐技術(shù)。 環(huán)境建模技術(shù) 在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，營造的虛擬環(huán)境是它的核心內(nèi)容，要建立虛擬環(huán)境，首先要建模，然后在其基礎(chǔ)上再進(jìn)行實(shí)時(shí)繪制、立體顯示，形成一個(gè)虛擬的世界。 虛擬環(huán)境建模的目的在于獲取實(shí)際三維環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)其應(yīng)用的需要，利用獲取的三維數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。只有設(shè)計(jì)出反映研究對(duì)象的真實(shí)有效的模型，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)才有可信度。 在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，環(huán)境建模應(yīng)該包括有基于視覺、聽覺、觸覺、力覺、味覺等多種感覺通道的建模。 但基于目前的技術(shù)水平，常見的是三維視覺建模和三維聽覺建模。而在當(dāng)前應(yīng)用中，環(huán)境建模一般主要是三維視覺建模，這方面的理論也較為成熟。 三維視覺建模又可細(xì)分為幾何建模、物理建模、行為建模等。 1,幾何建模是基于幾何信息來描述物體模型的建模方法，它處理物體的幾何形狀的表示，研究圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本問題； 2,物理建模涉及物體的物理屬性； 3,行為建模反映研究對(duì)象的物理本質(zhì)及其內(nèi)在的工作機(jī)理。 真實(shí)感實(shí)時(shí)繪制技術(shù) 要實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的虛擬世界，僅有立體顯示技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，虛擬現(xiàn)實(shí)中還有真實(shí)感與實(shí)時(shí)性的要求，也就是說虛擬世界的產(chǎn)生不僅需要真實(shí)的立體感，而且虛擬世界還必須實(shí)時(shí)生成，這就必須要采用真實(shí)感實(shí)時(shí)繪制技術(shù)。 所謂真實(shí)感繪制是指在計(jì)算機(jī)中重現(xiàn)真實(shí)世界場(chǎng)景的過程。真實(shí)感繪制的主要任務(wù)是要模擬真實(shí)物體的物理屬性，即物體的形狀、光學(xué)性質(zhì)、表面的紋理和粗糙程度，以及物體間的相對(duì)位置、遮擋關(guān)系等等。 三維虛擬聲音的實(shí)現(xiàn)技術(shù) 在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中加入與視覺并行的三維虛擬聲音，一方面可以在很大程度上增強(qiáng)用戶在虛擬世界中的沉浸感和交互性，另一方面也可以減弱大腦對(duì)于視覺的依賴性，降低沉浸感對(duì)視覺信息的要求，使用戶能從既有視覺感受又有聽覺感受的環(huán)境中獲得更多的信息。 四，虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展歷程 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在美國的研究開發(fā) 20 世紀(jì)40 年代初,作為虛擬現(xiàn)實(shí)前身的飛行仿真器在美國出現(xiàn)。1966 年,美國的MIT 林肯實(shí)驗(yàn) 室在海軍科研辦公室的資助下,研制出了第一個(gè)頭盔式顯示器(HMD) ,隨后又將模擬力和觸覺的反饋裝置加入到系統(tǒng)中。1970 年,研制出了第一個(gè)功能較齊全的HMD 系統(tǒng)。自80 年代后期起,美國VPL公司陸續(xù)研制出較實(shí)用的頭盔式三維顯示器、能提供六個(gè)自由度的數(shù)據(jù)手套、立體聲耳機(jī)及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)。 80 年代初, 美國的DARPA (Defense AdvancedResearch Projects Agency) 為坦克編隊(duì)作戰(zhàn)訓(xùn)練開發(fā)了一個(gè)實(shí)用的虛擬戰(zhàn)場(chǎng)系統(tǒng)SIMNET。SIMNET 系統(tǒng)中的每個(gè)獨(dú)立的模擬器都能單獨(dú)模擬M1 坦克的全部特性,包括導(dǎo)航、武器、傳感和顯示等性能,對(duì)坦克裝置上的武器、傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)等的模擬是在特定的作戰(zhàn)環(huán)境下進(jìn)行的。DPRPA 計(jì)劃進(jìn)一步擴(kuò)大仿真數(shù)據(jù)庫,從目前的1000 個(gè)對(duì)象擴(kuò)大到100000 個(gè)。北大西洋公約組織(NATO) 計(jì)劃把各個(gè)不同國家的兵力逐步“匯集SIMNET 而成為一個(gè)虛擬戰(zhàn)場(chǎng)”,然后把空戰(zhàn)仿真系統(tǒng)(AWSIMS -Air Warfare Simulation System) 和海戰(zhàn)仿真系統(tǒng)( NWSIMS - Naval Warfare Simulation System) 與SIMNET相聯(lián)。另外,美國NASA 積極地將VR 技術(shù)應(yīng)用于對(duì)航天運(yùn)載器外的空間活動(dòng)研究、空間站自由操縱研究和對(duì)哈勃空間維修的研究等項(xiàng)目中。 1981 年,加州大學(xué)博士研究生Michael McCreevey得到了美國航空航天局(NASA) 的資助,改進(jìn)了頭盔顯示器,用液晶替代了笨重的陰極射線顯示器,并使定位裝置更精確。今年而把改進(jìn)的頭盔顯示器結(jié)合當(dāng)時(shí)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)創(chuàng)建了一個(gè)飛機(jī)場(chǎng)虛擬環(huán)境系統(tǒng),獲得成功。 最先用手去控制虛擬世界中的物體當(dāng)屬麻省理工學(xué)院的J . Zimmermn 和J aron. lanier ,他們合作發(fā)明了數(shù)據(jù)手套,與計(jì)算機(jī)相連,就使手的動(dòng)作輸進(jìn)了計(jì)算機(jī)。1989 年,兩人創(chuàng)建了VPL 公司,J aron. lanier 首先正式使用了Virtual Reality 詞匯,使虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品開始商業(yè)化。 Nicholas Negroponte 被公認(rèn)為數(shù)字化的先鋒,于1979 年在麻省理工學(xué)院創(chuàng)立了媒體實(shí)驗(yàn)室(MIT’s media laboratory) 。Negroponte 對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)有獨(dú)特的看法,他的理論對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)制造商,對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究與推廣有著重要的意義。 1985 年,Scott Fisher 課題組研制成功稱為VIEW的數(shù)據(jù)手套(Data Glove) ,這種數(shù)據(jù)手套輕便柔軟,可以測(cè)量手指關(guān)節(jié)動(dòng)作、手掌的彎曲以及手指間的分合,從而可以編程實(shí)現(xiàn)各種手語。同年,研制成功的第一套商用虛擬現(xiàn)實(shí)硬件—In2tel386 裝配了美國空軍,稱為Supercockpit 飛行器。1986 年,研制成功了第一套能夠充分利用HMD及數(shù)據(jù)手套的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),稱為VIEW。這是世界上首創(chuàng)的比較完整、多用途、感知能力較強(qiáng)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),它使用了頭盔式顯示器、數(shù)據(jù)手套、甚至語言識(shí)別和較先進(jìn)的跟蹤設(shè)備技術(shù),可以運(yùn)用于諸多領(lǐng)域,如空間探索、數(shù)據(jù)可視化、遠(yuǎn)程醫(yī)療、探險(xiǎn)等領(lǐng)域,盡管不盡完美。 1987 年, J aron. lanier 的VPL 公司率先發(fā)明了數(shù)據(jù)服裝,成兌了比爾·蓋茨的預(yù)言。比爾·蓋茨在《未來之路》中首先提出“虛擬緊身衣”的設(shè)想,衣服里布滿細(xì)小的傳感器,還有與皮膚表層連接的彈性反饋裝置。典型的計(jì)算機(jī)監(jiān)視器每英寸有12 到120 個(gè)色點(diǎn),即像素,監(jiān)視器上共有30 萬到100 萬個(gè)像素,全身緊身衣與小觸覺傳感器相連,每一點(diǎn)、或一族和人體特定部位接觸,這些觸覺因素比爾·蓋茨稱它為觸元,如果緊身衣有足夠的觸元,并能夠很好的控制,那么就可以復(fù)制任何一種觸摸知覺。如果大量的觸元都準(zhǔn)確地在同一深度與各部位接觸,結(jié)果是表層感覺起來很光滑,如果他們以各種隨意分布的深度推進(jìn),感覺起來就像質(zhì)地粗糙的紡織品。虛擬緊身衣需要100 萬到1000 萬個(gè)觸元,具體數(shù)目由單個(gè)觸元能送傳的不同層次來定。人類的皮膚研究表明,一件全身緊身衣必須有100 個(gè)觸元,指尖、嘴唇等敏感部位則需要更多觸元,計(jì)算機(jī)為了把感覺輸入觸元衣所必須進(jìn)行計(jì)算的信息數(shù)量是當(dāng)前個(gè)人計(jì)算機(jī)所須信息量的1 到10 倍,這并不需要很高的計(jì)算能力。 1988 年,VPL 公司建立了一套完整的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),把虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)當(dāng)時(shí)研制出的軟硬件基本都用上了。 1989 年,J aron. lanier 給Virtual Reality 賦予了嶄新的含義:計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的三維交互環(huán)境,用戶參與到這個(gè)環(huán)境中,獲得角色,從而得到體驗(yàn)。 1990 年,重點(diǎn)討論虛擬現(xiàn)實(shí)的Siggraph 會(huì)議在美國達(dá)拉斯召開,規(guī)定了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究方向是:適時(shí)的三維圖形生成技術(shù),多傳感器的交互技術(shù),高分辨顯示技術(shù)等。 1992 年,第一次世界性的虛擬現(xiàn)實(shí)專門會(huì)議在法國召開,會(huì)議的名稱即代表了它的宗旨:真實(shí)世界與虛擬世界的接口。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在歐洲國家的研究開發(fā) 西班牙在SG上做的多用戶VR 項(xiàng)目———虛擬奧運(yùn)會(huì),以奧運(yùn)體育競(jìng)技作為其研究重點(diǎn),目的是開發(fā)用于如下兩方面的VR 環(huán)境:一是雙人滑雪模擬器,二是以數(shù)字化虛擬方式制作1992 年巴塞羅那奧運(yùn)會(huì)足球賽的四人電影劇本。虛擬現(xiàn)實(shí)中的人—機(jī)交互效應(yīng)主要由傳感技術(shù)來完成。如將數(shù)據(jù)手套、手勢(shì)等顯示及時(shí)地輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理,達(dá)到在虛擬環(huán)境中人與虛擬物體的交互效果。 德國的計(jì)算機(jī)圖形研究所( IGD) 的測(cè)試平臺(tái),用于評(píng)估VR 對(duì)未來系統(tǒng)和界面的影響,以及向用戶和生產(chǎn)者提供通向先進(jìn)的可視化、模擬技術(shù)和VR技術(shù)的途徑。 瑞典的DIVE 分布式虛擬交互環(huán)境,是一個(gè)基于Unix 的異質(zhì)分布式系統(tǒng),易推廣到新的硬件和圖形庫;DIVE 又是全分布式的,不同節(jié)點(diǎn)上的多個(gè)進(jìn)程可以在同一世界中工作。 荷蘭海牙TNO 研究所的物理電子實(shí)驗(yàn)室(TNO -PEL)開發(fā)的訓(xùn)練和模擬系統(tǒng),通過改進(jìn)人機(jī)界面來改善現(xiàn)有模擬系統(tǒng),以使用戶完全介入模擬環(huán)境。這些系統(tǒng)使用的基本技術(shù)是并行處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu),應(yīng)用的基本構(gòu)件是通用處理器,從而形成了靈活可伸縮系統(tǒng),無論從硬件還是軟件上講都易于適應(yīng)特定應(yīng)用。由于使用了這些強(qiáng)有力的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),現(xiàn)在的視景生成系統(tǒng)以相紋(Photo - Texture)實(shí)時(shí)可視化為特色。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在我國的研究開發(fā) 我國對(duì)VR 技術(shù)的研究起步于20 世紀(jì)90 年代初,發(fā)展到現(xiàn)在已初步取得了成果。國內(nèi)的一些科研單位如清華大學(xué)的臨場(chǎng)感應(yīng)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、北京航空航天大學(xué)的三系、中國民航學(xué)院、浙大計(jì)算機(jī)仿真重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、空軍第二航空學(xué)院、空軍工程學(xué)院和解放軍信息工程大學(xué)等,對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的研究取得了重要成果,在某些方面的研究已經(jīng)接近國際先進(jìn)水平。 五，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)展望 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)依賴于計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算和傳輸。高速運(yùn)算和傳輸能解決虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的復(fù)雜逼真的環(huán)境構(gòu)造和海量數(shù)據(jù)處理的問題，從而解決因計(jì)算和傳輸滯后引起參與者的心理疾病。 虛擬體的基本屬性是與幾何、物理和生物行為融合的。再好的真實(shí)感也離不開虛擬體的仿真行為。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的真實(shí)感主要體現(xiàn)在視覺和聽覺上，“多感知交互”正在成為熱點(diǎn)。對(duì)力反饋系統(tǒng)的進(jìn)一步研究、嗅覺、味覺和體表感受都是未來虛擬現(xiàn)實(shí)的內(nèi)容?；诨ヂ?lián)網(wǎng)的虛擬現(xiàn)實(shí)伴隨互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而成為熱點(diǎn)。 我國的虛擬軟件還處于起步的階段，希望國內(nèi)有更多的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的開發(fā)平臺(tái)。 廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域又向虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提出了新的創(chuàng)意和難題，應(yīng)進(jìn)一步推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展，目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展僅限于人們的想象力。 六，學(xué)習(xí)心得總結(jié) 通過學(xué)習(xí)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)這門課，我學(xué)習(xí)了虛擬現(xiàn)實(shí)的概念，硬件設(shè)備和軟件技術(shù)。同時(shí)了解了國內(nèi)國際上虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展的近況和實(shí)例。讓我對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)這門新興技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣。 七，論文小結(jié) 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一個(gè)極具潛力的前沿研究方向，是面向21世紀(jì)的重要技術(shù)之一。 它在理論，軟硬件環(huán)境的研究方面依賴于多種技術(shù)的綜合，其中有很多技術(shù)有待完善?？梢灶A(yù)見，隨著技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其應(yīng)用會(huì)越來越廣泛。 本論文概述了虛擬現(xiàn)實(shí)的定義、硬件、軟件和應(yīng)用，綜述了國內(nèi)外虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展的最新成果和應(yīng)用實(shí)例，并對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和應(yīng)用的新熱點(diǎn)做了展望，最后對(duì)學(xué)習(xí)“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)”這門課進(jìn)行了總結(jié)。 希望“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)”這門選修課能多多舉一些國際上VR最新發(fā)展的例子，并能和學(xué)生多多互動(dòng)，提高學(xué)生上課熱情和參與積極性。 [參考文獻(xiàn)] [1] 陳浩磊，鄒湘軍，陳 燕，劉天湖, 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的最新發(fā)展與展望[J] 中國科技論文在線,2011 [2] 李湘德,彭　斌，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展綜述，創(chuàng)新論壇，2004 [3] 梁華勇，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其在高校中的應(yīng)用，2005 [4] 吳　迪，黃文騫，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展過程及研究現(xiàn)狀，2002 [5] 孫倩娜，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展及其在教育中的應(yīng)用，2011 [6]陳琦麗等，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其應(yīng)用，2010 - 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