第7章虚拟现实技术23.ppt

第7章虚拟现实技术 虚拟现实技术 VirtualReality VR 是20世纪末才兴起的一门崭新的综合性信息技术 一 虚拟现实技术的发展史 1962年研制Sensorama 该装置具有多种感官刺激的立体电影系统 它是一套只能供个人观看立体电影的设备 采用模拟电子技术与娱乐技术相结合的全新技术 能产生立体声音效果 并能有不同的气味 座位也能根据剧情的变化摇摆或振动 观看时还能感觉到有风在吹动 1968年 艾凡 萨瑟兰使用两个可以戴在眼睛上的阴极射线管 CRT 研制出了第一个头盔式显示器 HMD 他对头盔式显示器装置的设计要求 构造原理进行了深入的分析 并描绘出这个装置的设计原型 此举成为三维立体显示技术的奠基性成果 美国人JaronLanier在20世纪80年代初正式提出了 VirtualReality 一词 即为虚拟现实 进入20世纪90年代后 基于大型数据集合的声音和图像的实时动画制作成为可能 人机交互系统的设计不断创新 新颖 实用的输入输出设备不断地涌入市场 这些都为虚拟现实系统的发展打下了良好的基础 二 虚拟现实技术的概念 用户与虚拟世界交互的过程大致是 1 用户首先激活头盔 手套和话筒等输入设备 为计算机提供输入信号 2 VR软件收到由跟踪器和传感器送来的输入信号加以处理 典型的VR系统结构 3 对虚拟环境数据库做必要的更新 调整当前的虚拟环境场景 并将这一新视点下的三维视觉图像以及其他 如声音 触觉 力反馈等 信息立即传送给相应的输出设备 头盔显示器 耳机 数据手套等 以便用户及时获得感官上的虚拟效果 这一过程必须每秒钟发生多次才能使用户感受到实时连续的效果 三 虚拟现实技术的特征 沉浸性VR技术最主要的技术特征是让用户觉得自己是计算机系统所创建的虚拟世界中的一部分 使用户由观察者变成参与者 沉浸其中并参与虚拟世界的活动 交互性交互性 Interactivity 的产生 主要借助于VR系统中的特殊硬件设备 如数据手套 力反馈装置等 使用户能通过自然的方式 产生同在真实世界中一样的感觉 想像性想像性 Imagination 指虚拟的环境是人想像出来的 同时这种想像体现出设计者相应的思想 因而可以用来实现一定的目标 军事与航天教育与训练医学领域商业领域影视娱乐 四 虚拟现实技术的相关软件 VRP软件简介VRP是一款由中视典数字科技有限公司独立开发的具有完全自主知识产权的直接面向三维美工的一款虚拟现实软件 是目前中国虚拟现实领域 市场占有率最高的一款虚拟现实软件 VRP适用性强 操作简单 功能强大 高度可视化 所见即所得 VRP所有的操作都是以美工可以理解的方式进行 不需要程序员参与 VRP软件界面简介 1 菜单栏2 工具栏3 Flash窗口4 功能分类面板5 主功能区面板6 视图区7 属性面板8 信息栏9 状态栏 案例1制作炫彩首饰 某家珠宝公司为宣传自己公司的作品 需要制作一组金镶钻石样式的产品 三维设计师已经使用3dsMax软件制作好了首饰的三维模型 现要求使用虚拟现实软件VRP制作交互 要求制作风格华丽简约 同时能供客户欣赏 对比 分析思路 1 金属与钻石的材质表现 2 动画相机的创建 3 背景音乐添加 4 编译EXE文件 本章习题 一 理论架构1 试述典型的虚拟现实系统的工作原理 2 试举例说明虚拟现实技术三大基本特征的含义 3 试述在各类教育培训中引入虚拟