VR虚拟现实技术概论

1、由方垚VR 虚 拟 现 实Part 01 虚拟现实是什么Part 02 虚拟现实的应用及现状Part 03虚虚拟现实实系统的的实现技技术与发发展趋势势目录虚拟现实实技术在在生活中中出现得得越来越越多，实实际上在在军事、医学、航空航天天、智慧城市市等诸多领领域，虚虚拟现实实技术大大有用武武之地。虚拟现实实与各行行业的关关系类似似于数学学和物理理，将成成为人难难以区分分的真实和虚拟两个世界界，或者者是虚实实混合的的新世界界。Part 01一、虚拟拟现实是是什么VR的目目标是以以计算机机技术为为核心，结合其其他相关关科学技技术，生生成与一一定范围围现实世世界在视视、听、触觉等等方面高高度近似似的数字

2、字化环境境，人们们通过一一些交互互设备与与该数字字化环境境进行交交互，能能够产生生亲临现现实世界界的体验验。VR具有有的特征征：一是沉浸浸感，参参与者可可以全身身心沉浸浸于计算算机生成成的三维维虚拟环环境中；二是交互互性，参参与者可可以通过过一些VR交互互设备和和虚拟环环境中的的对象进进行交互互，产生生与对应应真实环环境中的的对象进进行交互互的体验验。现在在自然交交互、体体感交互互是非常常热的一一个研究究方向。三是构想想性，参参与者在在虚拟环环境中可可以激发发想象，或者可可以构想想未来世世界和历历史世界界。Part 02虚拟现实实的应用用及现状状VR将成为一一个发展展趋势。针对VR在有关领领域

3、的应应用现状状，以及及VR可以达到到的技术术水平，下面进进行展示示和介绍绍。1.国防防军事许多科学学技术都都是首先先在军事事领域得得到应用用，包括括VR技技术。构构成分布布式虚拟拟战场环环境，进进行异地地的军事事训练。军事仿仿真训练练的优势势，是可可以构造造任何作作战地形形环境和和作战目目标，并并节约大大量经费费。在装备设设计、研研发过程程中，可可以采用用虚拟样样机技术术。现在建筑筑行业也也在开发发应用VR，可可以将建建筑效果果和整个个施工全全过程完完全三维维化地呈呈现给甲甲方，而而且和结结构设计计相结合合，对建建筑设计计带来重重大影响响。VR家装装设计与与体验系系统。可可以沉浸浸式地选选择体

4、验验不同的的壁纸、地板等等装饰材材料和图图案，以以及家具具的摆放放效果。很显然然VR技技术将对对这一领领域带来来巨大影影响。2.装备备制造3.航空空航天航空航天天领域应应用VR也比较较早。驾驶员戴戴着头盔盔进行操操作，测测试飞机机仪表布布局、色色度，起起落时的的光照是是否合适适，依此此对设计计进行调调整。虚实融合合的监控控系统，把监控控区域视视频图像像与周边边虚拟环环境融合合在一起起，也可可以把相相邻监控控区域的的视频无无缝融合合，提升升了监控控系统的的性能、功能和和适人化化水平。4.安防监监控。5.医疗健健康VR在医医疗健康康领域极极具发展展潜力。首先是对对人体及及人体器器官的三三维可交交互

5、展示示，这样样就可以以通过虚虚拟手术术模拟器器对大夫夫进行手手术培训训。还可可以构建建个性化化病体器器官模型型，进行行具体的的手术规规划和预预演，从从而大幅幅度提升升手术效效果，对对医疗手手术带来来颠覆性性影响。目前在电电子商务务方面，比如在在淘宝网网上，采采用VR技术，不但可可以看到到商品的的逼真三三维形象象，还可可以进行行首饰、服装等等的试穿穿、试看看。6.电子子商务整个比赛赛场景、过程都都是立体体全息的的，大家家可以想想象它在在未来的的影响会会有多大大。7.体育领域数字化文文化保护护与利用用是VR技术的的传统应应用领域域。通过过VR技技术可以以再现历历史文化化遗产，特别是是非物质质文化遗

6、遗产，使使得参与与者可以以穿越时时空，体体验历史史文化。8.文化化保护9.教育育培训教育领域域对VR有巨大大应用需需求。目目前的网网络教育育课件都都是文字字和图片片，无法法进行实实验教学学，通过过VR技技术可以以实现交交互式物物理、化化学等的的仿真实实验，还还有医学学教学等等各种实实验。Part03虚拟现实实系统的的实现技术术与发展展趋势实现一个个VR系统，需需要三方方面的技技术，即即：建模、表表现与交交互首先是现实世界界的对象象在计算算机数字字空间的的表示问问题，也也就是建建模。建模需需要通过过数学、物理，以及各各种数字字化方法法将现实实世界中中的对象象、对象象之间的的关系、相互作作用及动动

7、态变化化所遵循循的规律律，映射射为数字字空间中中的各种种动静态态数据表表示。（一）建建模第二类问问题是虚虚拟环境境对象的的表现,包括视视、听、触/力力、嗅/味等的的表现。VR表现现技术将将虚拟环环境中的的各种对对象模型型通过不不同的表表现方法法、算法法渲染在在表现设设备上，以沉浸浸方式呈呈现给用用户。（二）表表现第三类问问题是人人对虚拟拟环境中中对象的的操作,以及虚虚拟环境境对象对对现实世世界的作作用，也也就是VR人机机交互问问题，主主要涉及及人或外外部世界界与虚拟拟环境之之间互相相作用的的信息交交换方式式与人机机交互设设备。（三）人人机交互互总结：VR技术术的发展展可以给给许多行行业带来来升级换换代式发发展，如如航空航航天、国国防军事事、装备备制造、智慧城城市、医医疗健康康、公共共安全、文化教教育等；会对许许多产业业产生颠颠覆性影影响，如如影视、游戏、旅游、商务、社交网网络等，同时可可望形成成新型的的VR产产业生长长点，如如VR人人