虚拟现实系统概述26

1、第一章虚拟现实系统概述本章内容 1.1虚拟现实系统的概念 1.2虚拟现实系统的组成 1.3虚拟现实系统的分类 1.4虚拟现实系统的研究现状1.1虚拟现实系统的概念 1.虚拟现实的概念 2.虚拟现实的本质 3.虚拟现实系统的基本特征虚拟现实的概念 虚拟现实技术（Virtual Reality ），也称为“灵境技术”是一项综合集成技术，涉及计算机图形学,人机交互技术,传感技术,人工智能等领域，它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉，使人作为参与者通过适当装置，自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。 虚拟现实的本质 虚拟现实的本质在于它的模拟和仿真。可以通过现有的信息技术手段达到对现实世界中客观事

2、物的模拟和再现。 虚拟现实系统的基本特征虚拟现实的基本特征 沉浸（Immersion ） 沉浸性又称浸入性，是指用户感觉到好像完全置身于虚拟世界中一样，被虚拟世界所包围、成为虚拟世界中的一部分，使用户由被动的观察者变成主动的参与者，沉浸于虚拟世界之中，参与虚拟世界的各种活动。 虚拟现实的基本特征 交互（Interaction ） 交互是指用户能通过自然的动作与虚拟世界的物体进行交互作用。实时产生在真实世界中一样的感知，甚至连用户本人都意识不到计算机的存在。 虚拟现实的基本特征 构想（Imagination ） 构想性指虚拟的环境是人想象出来的，同时这种想象体现出设计者相应的思想，因而可以用来实

3、现一定的目标。 1.2虚拟现实系统的组成 1.虚拟现实系统的发展 2.虚拟现实系统的组成 3.虚拟现实系统的研究内容 4.虚拟现实系统的应用领域虚拟现实系统的发展 虚拟现实系统的萌芽为第一阶段(1963年1972年)、虚拟现实系统的产生和初步形成为第二阶段(1973年1989年)、虚拟现实系统进一步的完善和应用为第三阶段(19902005年)。虚拟现实系统的组成 显示子系统 检测子系统 模拟子系统虚拟现实系统的研究内容 虚拟现实系统的理论研究内容 虚拟现实系统的技术研究内容虚拟现实系统的理论研究内容 模拟与仿真 三维图像处理虚拟现实系统的技术研究内容 动态环境建模技术 立体声合成和立体显示技术

4、 触觉反馈 交互技术 实时三维图形生成技术 应用系统开发工具 系统集成技术 虚拟现实系统的应用领域 虚拟现实系统最初主要应用于飞行模拟训练、娱乐、数据和模型可视化、虚拟战场环境仿真等领域，现在虚拟现实系统已经扩展到人们生产生活的各个方面。归纳起来主要包括以下几个方面： 科学研究和科学计算可视化 军事模拟训练 教育培训 工程应用 医学领域应用 娱乐业应用 上海博物馆虚拟现实网上展厅1.3虚拟现实的分类 1.分布式虚拟现实系统 2.沉浸式虚拟现实系统 3.桌面虚拟现实系统 4.增强虚拟现实系统分布式虚拟现实系统 分布式虚拟现实系统(Distributed VR,简称DVR)是虚拟现实技术和网络技术

5、发展和结合的产物。分布式虚拟现实系统的目标是在沉浸式虚拟现实系统的基础上，将地理上分布的多个用户或多个虚拟世界通过网络连接在一起，使每个用户同时参与到一个虚拟空间(真实感3D立体图形、立体声)，通过联网的计算机与其他用户进行交互，以达到协同工作的目的，它将虚拟现实的应用提升到了一个更高的境界。沉浸式虚拟现实系统 沉浸式虚拟现实系统(Immersive VR)是一种高级的、较理想的虚拟现实系统，它提供一个完全沉浸的体验，使用户有一种仿佛置身于真实世界之中的感觉。 桌面虚拟现实系统 桌面式虚拟现实系统(Desktop VR)也称窗口虚拟现实系统，是利用个人计算机或初级图形工作站等设备，以计算机屏幕

6、作为用户观察虚拟世界的一个窗口，采用立体图形、自然交互等技术，利用中低端图形工作站及立体显示器，产生虚拟场景，参与者使用位置跟踪器、数据手套、力反馈器、三维鼠标、或其它手控输入设备，与虚拟现实场景发生互动，实现虚拟现实技术的重要技术特征，多感知性、沉浸感、交互性、真实性。 增强虚拟现实系统 增强式虚拟现实系统(Aggrandize VR)并不要求与世隔绝，允许用户看到真实世界，同时也可看到叠加在真实世界上的虚拟对象，它是把真实环境和虚拟环境组合在一起的一种系统，既可减少构成复杂真实环境的计算，又可对实际物体进行操作，真正达到了亦真亦幻的境界。 1.4虚拟现实的研究现状 国内研究现状 国外研究现状 虚拟现实系统研究展望小 结 本章主要介绍了虚拟现实系统的基本概念，讲到了虚拟现实系统的组成，目前的研究成果以及虚拟现实系统的具体分类方法。学习本章可以了解虚拟现实系统的特点、本质以及目前的发展状况。最后介绍了国内外当前虚拟现实的研