VR技术及其应用研究方向.docx

VR技术及其应用研究方向VR（Virtual Reality）是指综合利用计算机图形系统以及各种显示和控制等接口设备，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。“Reality”的含义是现实的世界或现实的环境；“Virtual”说明，这个世界或环境是虚拟的，不是真实的，而是人工构造的，是存在于计算机内部的。所以VR的定义又可以概括为是一种可以创建和体验虚拟世界的、由计算机生成的高级模拟系统。虚拟世界是全体虚拟环境（Virtual Environment, VE）或给定仿真对象的全体。而虚拟环境是由计算机生成的，通过视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等作用于用户，使之产生身临其境的交互式视景仿真。因而，一个身临其境的虚拟环境系统是由包括计算机图形学、图像处理与模式识别、智能接口技术、人工智能技术、多传感器技术、语音处理与音像技术、网络技术、并行处理技术和高性能计算机系统等不同功能、不同层次的具有相当规模的子系统所构成的大型综合集成环境。所以VR技术是综合性极强的高新信息技术，在军事、医学、教育、设计、艺术、娱乐等很多领域都得到了广泛的应用。VR技术的应用研究大都用于图形生成上，由于图像的逼真程度远高于图形，如何直接由图像生成场景是目前研究的热点。因此，VR技术的发展也推动了工程摄影测量技术的发展。VR技术自美国学者IvanSutherland与1965年首次提出直至今天已经发展了51年。但是它的实现是在20世纪80年代成为一种可实现的可能。1995年一种基于SGI公司Open Iventor文件格式的VRML语言推出，不仅实现了三维几何建模与物理建模，而且支持用户与场景的交互和超级链接，与此同时还加快了三维图形在网络上的传输速度。由于虚拟现实VR技术是由多种学科和先进技术集成而成的，具有非常丰富的内涵和显著特征。归纳起来，VR技术主要有以下一些特点： （1）虚拟的真实感虚拟世界产生的局部世界虽然并非真实，但是对于进入这一局部世界的人来说，通过自身感觉功能，并借助专用设备对虚拟环境中的物体进行操作和观察，就如同进入真实的世界一样。（2） 可造塑性用虚拟现实技术可对物体的几何形态可进行主体化处理，使计算机显示的物体更逼真，更形象，让人更容易理解和操作。（3） 可模拟性 利用虚拟现实技术可对物体的运动学和动力学建模，能逼真地模拟物体的运动形态，演示力的作用过程。 （4）可操作性 利用虚拟现实技术可以对虚拟世界的物体进行遥控，使之按照设计者的意愿进行运动，从而检验设计机构的可行性。 （5）可通信性 通过虚拟现实技术可以克服由于语言、文化上的障碍而产生的交流上的困难。虚拟现实技术所涉及的领域十分广泛，这个领域的技术潜力是非常巨大的，应用前景也很广阔。但目前它尚处于它的婴儿时代，还存在很多尚未解决的理论问题和尚未克服的技术障碍。在进二十年内人们开展了大量的研究工作。概括而言，主要集中在两个方面：（1） 从改进和创建感知工具和环境入手，如： 1、各种传感器及各种先进的遥感与遥测技术; 2、立体图和宽银幕电影； 3、景况生成器； 4、化感景院和体验剧场。 （二）从改进和创建认知工具和环境入手，如： 1、信息获取，信息融合，尤其是多种信息的获取和融合技术； 2、高性能计算硬件系统和软件开发环境； 3、分布处理系统； 4、多媒体技术； 5、面向对象的系统设计和实现设计； 6、网络和合作计算系统； 7、非集中系统的合作。但是由于VR技术的研究方向有军事、医学、教育、设计、艺术、娱乐等很多领域，所以本文介绍的方向只能简单介绍一两种。参考文献：基于VR的虚拟测试技术及其应用基础研究 郭天太 浙江大学 2005年07月01日VR技术及其在水电工程中的应用 唐文惠 水利水电科技进展 2001年08月03日实用VR技术的研究及其应用 孙伟 北方工业大学 20