虚拟现实课件

企划管理部2016年3月31日虚拟现实目录一、虚拟现实：从虚拟照进现实 3二、虚拟现实概况 6三、虚拟现实与增强现实 11四、虚拟现实应用 16五、虚拟现实产业情况 24六、虚拟与现实的界限 40页码一、虚拟现实：从虚拟照进现实

2014年3月，Facebook以

20亿美元的天价收购Oculus，将沉寂许久（上世纪90年代，虚拟现实曾从短暂繁荣走向破灭）的虚拟现实概念再次推向世界的中心，点燃了资本市场的热情，巨头们纷纷跟进；吸引了媒体大众的关注，粉丝们群情激昂，“虚拟现实元年”之说应运而生。那么，它到底是真正崛起还是虚假繁荣呢?再度兴起科技巨头簇拥下的虚拟现实基于此，我在心底深深认同未来虚拟现实技术：人类足不出户，就能如此真切地走遍世界各地，探索宇宙深处，看尽绚丽的风景，扮演传奇的角色，体验不同的人生，感受真实的情感，在虚拟中满足个体精神的需求；同时让身处不同现实空间的人，获得在同一空间的体验。这绝对是一项伟大的科技革命。技术源于人类的需求，需求促使技术不断发展，我相信虚拟现实终有一天能够成为时代的主流。什么是“真实”，你如何定义“真实”。如果你认为你看到的摸到的感受到的一切就是“真实”，那么“真实”就不过是大脑给你的电子信号而已。”未来前景一、虚拟现实：从虚拟照进现实科幻电影《黑客帝国》虚拟现实的终极阶段：脑后插管《全面回忆》虚拟还是现实无从分辨《源代码》程序创造世界《创战纪》炫酷至极一、虚拟现实：从虚拟照进现实遥远但或能成为现实的科幻电影。虚拟现实特点二、虚拟现实概况采用计算机技术为核心的现代高科技技术生成一种虚拟环境，用户借助特殊的输入/输出设备，与虚拟世界中的物体进行自然的交互，从而通过视觉、听觉和触觉等获得与真实世界相同的感受。关键技术实时三维计算机图形技术计算机仿真技术/人机接口技术多媒体技术/传感技术虚拟环境模拟真实世界中的环境模拟人类主观构造的环境模拟人类实际不可见的环境输入/输出设备输出：头戴显示器、3D立体显示器、3D立体眼镜、洞穴式立体显示系统输入：游戏手柄/摇杆、3D数据手套、位置追踪器、眼动仪、动作捕捉器虚拟现实突破性二、虚拟现实概况虚拟现实技术是人机交互内容、交互方式的革新。在虚拟现实系统中，用户通过基于自然的特殊设备进行交互，得到逼真的视觉、听觉、触觉的感知效果，使人产生身临其境的感觉，如同置身于真实世界一样。虚拟现实发展史二、虚拟现实概况谷歌眼镜“拓展现实”GoogleGlass-2014傲库路思：VR设备新篇章

OculusRift-20152012年8月，Oculus众筹成立，以可以接受的价格将广角、低延迟的沉浸体验带给大众，VR获得新生。250万美元的众筹、1600万美元的首轮融资到2014年以20亿的价格被Facebook收购，创造商业与科技的神话。索尼墨菲斯：游戏革命ProjectMorpheus-2016增强现实：屏幕的死神？MagicLeap-？？？虚拟现实与增强现实的区别三、虚拟现实与增强现实一般我们容易把VirtualReality（虚拟现实）和AugmentedReality（增强现实）以及Holography（全息）混淆，它们都属于虚拟现实大范畴，但在技术实现方面还是存在着本质上的区别。虚拟现实与增强现实的区别AR的视觉呈现方式是在人眼与现实世界连接的情况下，叠加全息影像，加强其视觉呈现的方式。

VR的视觉呈现方式是阻断人眼与现实世界的连接，通过设备实时渲染的画面，营造出一个全新的世界。虚拟现实所虚拟的世界增强现实所加强的世界虚拟现实在游戏和影视等方面有着自己的特点，而增强现实则是实现与真实世界的实时同步，有着自身的互动性。将来究竟谁会更胜一筹呢，随着科技的进步，虚拟现实与增强现实也许能够实现相辅相成共同进步。三、虚拟现实与增强现实产品分类目前主流的面向消费者的产品为头戴式，其中根据是否需要适配设备，需要什么类型的适配设备，对头戴式VR/AR产品进行如下分类：一体式产品自带屏幕、计算与存储设备，无需外接其它外部的设备，可以做到独立运行，目前此类也产品较少。代表产品：Bossnel头戴式影院。VR虽说不成熟，但至少已经有了产品，得到了初步应用，而AR更多地停留在前期研究阶段，大部分产品正处于开发过程中，没有销售，没有商业化。一体式头戴VR产品可独立使用可独立使用三、虚拟现实与增强现实各产品比较三、虚拟现实与增强现实工业四、虚拟现实应用在工业仿真中，利用虚拟样机技术可对模型进行各种动态性能分析，并改进样机设计方案，用数字化形式代替传统的实物样机试验，可减少产品开发费用和成本，提高产品质量及性能。

该项技术一出现就受到工业发达国家有关科研机构和企业的重视，著名的实例是波音777飞机利用虚拟现实成功设计出来。清华大学、北京航空航天大学、华中科技大学和浙江大学等在虚拟样机上有比较成熟的研究成果。建筑四、虚拟现实应用虚拟现实在建筑上可以实施视觉模拟，如实现建筑物、室内设计、城市景观、施工过程、物理环境、防灾和历史性建筑模拟等。“WalkThrough”是一种沉浸式的交互，参观者恍如置身建筑里。荷兰Eindoven大学Calibre研究院的产品、美国洛杉矶和费城的虚拟建筑三维模拟系统被认为是全球最成功的虚拟建筑模拟系统之一。考古四、虚拟现实应用虚拟现实正在改变着考古的模式。国内虚拟现实考古的研究成果如殷墟、敦煌数字博物馆、龟山汉墓和虚拟颐和园等，重点在场景浏览和漫游上。土耳其著名的Çatalhöyϋk采用的是三维重构技术。

挖掘技术限制、空气污染和旅游业的发达等原因导致遗址和文物受到伤害，理想的虚拟考古是利用田间信息技术、虚拟现实技术和数据库技术等获取遗址的内、外部环境，甚至细节，从而建设一个数字化遗址和博物馆。医学四、虚拟现实应用在医学界，虚拟现实技术主要是用于虚拟解剖、虚拟实验室和虚拟手术等。在虚拟解剖方面，德国在20世纪90年代初用人体切片重构为数字人，逼真地重现了人体解剖现场，而无须担心成本、伦理等问题。汉堡Eppendof大学医学院还构造了一套人体虚拟现实系统，训练者带上数字头盔就可以进行模拟解剖。在虚拟医学实验室，学生们可以恍如真实地了解实验的原理和步骤，对一些有毒害的实验进行虚拟检验等。传统的手术训练一般是采用现场观察和操作以及动物实验等方法进行的，但这些方法不能重复进行，或者会给操作对象带来一定程度的伤害，而利用虚拟现实技术，训练者可以“沉浸入”手术情景进行外科手术训练。虚拟内窥镜手术是虚拟现实在医学上最广泛和成熟的应用。虚拟现实技术也用于治疗，国内外许多研究学者开展了将VR软件用于听力和视力受损者训练、牙检测治疗等研究应用。农业四、虚拟现实应用在农业领域，除了利用虚拟制造技术来研制农业机械外，还利用软件模拟生物的真实环境和生长过程或通过传感器采集生物信息重构生命过程，如重现农作物生产过程中的病虫害和治理，计算出污染程度等，以杜绝农作物的污染源头，对于食品安全而言，意义深远。灾难模拟与重现四、虚拟现实应用在灾难模拟与重现方面，虚拟现实技术正发挥着惊人的作用，如矿山事故模拟与分析、火灾重现、飞机遇难模拟、交通事故再现和犯罪现场重现等。这些VR技术产生的“重现”与分析，对减少和避免灾难的发生意义重大。市场规模尽管目前VR/AR行业都处于起步阶段，但整个市场未来增长潜力巨大：根据DigiCapital预测至2020年，全球AR与VR市场规模将达到1500亿美元，而根据市场研究机构BIIntelligence的统计，2020年头戴式VR硬件市场规模将达到28亿美元，未来5年复合增长率超过100%。五、虚拟现实产业情况我觉得偏乐观了，或者是我保守了。五、虚拟现实产业情况产业链产业链覆盖了硬件、系统、平台、开发工具、应用以及消费内容等诸多方面。作为一个还未成熟的产业，目前比较单薄，参与厂商比较少，投入力度不是太大。核心内容生产工具面临较大的研发制作瓶颈，市面上的产品屈指可数。头戴手机盒子厂商及产品国外产品公司国家1GearVR三星电子和OculusVR韩国、美国2Cardboard谷歌美国3VROne卡尔蔡司德国国内产品公司融资1暴风魔镜北京暴风魔镜科技有限公司华谊兄弟、天音、爱施德、松禾资本2小宅魔镜头盔深圳小宅科技有限公司3灵镜小白和灵镜小黑北京维阿时代科技有限公司乐视、联众4真幻3D影魁珠海真幻科技有限公司5VRBOX深圳市聚众创科技有限公司6乐侣魔镜乐侣数码公司7PlayGlassPlus北京七鑫易维信息技术有限公司高通创投8Virglass上海大相科技有限公司9DreamVR虚拟现实眼镜天津极睿软件技术开发有限公司京东众筹五、虚拟现实产业情况国外国内五、虚拟现实产业情况头戴手机盒子：三星GearVR五、虚拟现实产业情况不是谷歌售卖的产品，而是一种产品制造规范，谷歌在其网站上免费提供零件列表、示意图及组装说明，鼓励用户用容易获得的零件自行组装头戴手机盒子：谷歌Cardboard五、虚拟现实产业情况头戴手机盒子：暴风摩镜五、虚拟现实产业情况头戴手机盒子：维阿时代灵镜头戴式显示器厂商及产品国外产品公司国家1OculusRiftOculusVR美国2ViveHTC、Valve台湾3ProjectMorpheus索尼日本4OSVRHackerDevKit雷蛇美国国内产品公司融资1蚁视北京蚁视科技有限公司红杉资本、高新兴科技2大朋头盔上海乐相科技有限公司上海鸿立、真格基金投资、双安资产、迅雷、恺英网络、奥飞动漫3蜂镜北京维拓信息科技有限公司京东众筹4ThreeGlasses深圳市经伟度科技有限公司京东众筹五、虚拟现实产业情况国外国内五、虚拟现实产业情况头戴式显示器：OculusRift五、虚拟现实产业情况头戴式显示器：

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“虚拟人合成”和“虚拟环境交互”3中国科学院遥感应用研究所顾行发数字地球、数字城市方向4北京师范大学虚拟现实与可视化技术研究所周明全文化遗产数字化保护、三维医学与模型检索、数字化虚拟学习5北京理工大学信息与电子学部王涌天增强现实及三维显示方向6石家庄铁道大学信息科学与技术学院赵正旭计算机图形学、虚拟现实技术和虚拟仿真、小世界网络系统7西南交通大学虚拟现实与多媒体技术实验室陈锦雄虚拟现实技术、可视化技术、图形图像处理、视频压缩传输、铁路交通信息检测和实时处理、多媒体数据挖掘、智能搜索、计算机视觉8山东大学人机交互与虚拟现实研究中心汪嘉业人机交互与图形学理论及方法、媒体计算、虚拟现实与虚拟样机技术、网格计算、制造业信息化9浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室

计算机辅助设计、计算机图形学、算法及相关应用研究10北京大学智能科学系视觉信息处理研究室查红彬模式识别与生物特征识别的理论与方法以及指纹识别和人脸识别等应用研