第7章虚拟现实技术

1、多媒体制作技术人民邮电出版社 虚拟现实技术虚拟现实技术(Virtual Reality)简称简称VR，是，是20世纪末才兴起的一门崭新的综世纪末才兴起的一门崭新的综合性信息技术。合性信息技术。 本章的主要学习内容及在多媒体制本章的主要学习内容及在多媒体制作技术中的位置如图：作技术中的位置如图： 流媒体素材的的准备 虚拟现实 概述 相关软件 特点 应用领域 平台（VRP） 处 理 案例 1 多媒体在网页中的实现 1962年研制年研制Sensorama。 该装置具有多种感官刺激的立体电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影系统，它是一套只能供个人观看立体电影的设备，采用

2、模拟电子技术与娱乐电影的设备，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。能感觉到有风在吹动。 1968 年，艾凡年，艾凡萨瑟兰使用两个可以萨瑟兰使用两个可以戴在眼睛上的阴极射线管（戴在眼睛上的阴极射线管（CRT）研制）研制出了第一个头盔式显示器（出了第一个头盔式显示器（HMD），他），他对头盔式显示器装置的设计要求、构造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，并描绘出这个原理进

3、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。示技术的奠基性成果。 美国人美国人Jaron Lanier 在在20 世纪世纪80 年代初年代初正式提出了正式提出了“Virtual Reality”一词，即为虚一词，即为虚拟现实。拟现实。 进入进入20 世纪世纪90 年代后，基于大型数据集年代后，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，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，这些都为的输入输出设备不断地涌入市场，

4、这些都为虚拟现实系统的发展打下了良好的基础。虚拟现实系统的发展打下了良好的基础。 用户与虚拟世界交互的过程大致是：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）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；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软件收到由跟踪器和传感器送来 的输入信号加以处理；的输入信号加以处理； 典型的典型的VR系统结构系统结构 （3）对虚拟环境数据库做必要的更新，）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（如声视

5、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、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生多次才能使用户感受到实时连续的效果。果。沉浸性 VR技术最主要的技术特征是让用户觉得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，沉浸其部分，使用户由观察者变成参与者

6、，沉浸其中并参与虚拟世界的活动。中并参与虚拟世界的活动。 交互性 交互性（交互性（Interactivity）的产生，主）的产生，主要借助于要借助于VR系统中的特殊硬件设备（如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通过自然的方式，产生同在真实世界中一样的感觉。一样的感觉。 想像性 想像性（想像性（Imagination）指虚拟的环）指虚拟的环境是人想像出来的，同时这种想像体现境是人想像出来的，同时这种想像体现出设计者相应的思想，因而可以用来实出设计者相应的思想，因而可以用来实现一定的目标。现一定的目标。 l

7、军事与航天军事与航天l教育与训练教育与训练l医学领域医学领域l商业领域商业领域l影视娱乐影视娱乐 VRP软件简介 VRP是一款由中视典数字科技有限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。有率最高的一款虚拟现实软件。 VRP适用性强、操作简单、功能强适用性强、操作简单、功能强大、高度可视化、所见即所得。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所有的操作都是以美

8、工可以理解的方式进行，不需要程序员参与。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 某家珠宝公司为宣传自己公司的作品，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，三维设需要制作一组金镶钻石样式的产品，三维设计师已经使用计师已经使用3ds Max软件制作好了首饰的软件制作好了首饰的三维模型，现要求使用虚拟现实软件三维模型，现要求使用虚拟现实软件VRP制制作交互。作交互。 要求制作风格华丽简约，同时能供客户要求制作风格华丽简约，同时能供客户欣赏、对比。欣赏、对比。分析思路（1）金属与钻石的材质表现。）金属与钻石的材质表现。（2）动画相机的创建。）动画相机的创建。（3）背景音乐添加。）背景音乐添加。（4）编译）编译EXE文件。文件。一、理论架构一、理论架构1试述典型的虚拟现实系统的工作原理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试举例说明虚拟现实技术三大基本特征的含义。征的含义。3试述在各类教育培训中引入虚拟现实试述在各类教育