信息技术 课件 第17、18章 虚拟现实、区块链

虚拟现实信息技术01初识VR

内容纲要02VR开发技术

03VR拓展技术

01VR概述PARTONE01VR概述虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真技术，通过利用计算机生成的模拟环境，使用户沉浸到虚拟环境获得接近真实的视觉等感知体验。通过人机交互和多感官体验，创设与现实感知体验相同和接近的体验氛围，带领人们观测未知的世界、进行仿真操作与训练、感受特殊环境的场景氛围。初识VR01VR概述沉浸性：指用户感同身受作为主角存在于虚拟现实中的真实程度。影像沉浸感的主要包括感知性、自主性、三维图形中的深度信息、画面的视野、实现跟踪的时间或空间响应以及交互设备的约束程度等等。交互性:指用户对虚拟现实中对象的可操作程度和从虚拟现实中得到反馈的自然程度，包括实时性。主要借助于专用设备（如操作手柄、数据手套等）产生，以自然的方式，如手势、身体姿势、语言等技能，如同在真实世界中一样操作虚拟现实中的对象。构想性：指用户在虚拟现实世界中根据所获取的多种信息和自身在系统中的行为，通过逻辑判断、推理和联想等思维过程，随着系统的运行状态变化而对其未来进展进行想象的能力。对适当的应用对象加上虚拟现实的创意和想象力，可以大幅度提高生产效率、减轻劳动强度，提高产品开发质量。VR特征01VR概述VR的发展过程01VR概述认识VR设备人机交互设备头显设备PicoNeo系列HTCVR数据手套全身动态捕捉01VR概述VR的应用场景教育领域设计领域医学领域军事领域航天领域影视领域建筑领域游戏领域……01VR概述VR在教育中的应用VR消防灭火：每个老师和同学都带上VR头盔进入到预先设定好的失火现场，例如：食堂、实验室、教室、寝室之类的区域，然后在虚拟世界里可以设置全品类的所有灭火用具，用语音和文字引导学员按流程正确使用各类器具针对各类场景进行灭火。大大降低教学危险性与教学成本，并且学员可以反复练习01VR概述VR在军事中的应用VR仿真射击训练：用VR技术开发射击训练系统来模拟射击训练场，用于新兵与预备役军人的训练。以及现役军人的多人战术协同仿真模拟演练01VR概述VR在医学中的应用VR运用在医学领域：在虚拟环境下，人体模型是3D建模创造出来的，可以根据病例库建立所有病例对应的人体模型，受训者可以直接用手术工具按照教学步骤对人体模型进行反复操作，手术刀切开的创面只需要一个复原按钮就可以恢复如初，实验可以以几乎零成本的状态反复进行。这样的功能可以很好的用来训练医学院在校学生以及新手医生。当然也可以用来做有经验医生的术前模拟。并且还有更多应用方式可以被创造出来01VR概述VR在游戏中的应用VR运用在游戏领域：

VR技术的沉浸体验感和强大的交互特性注定了会被大量用在游戏产业中，VR游戏可以给人立体环绕的视觉效果和与现实世界一致的操作方式，摆脱了以往用键盘鼠标和手柄操作在电脑屏幕上观看画面的方式，让玩家有一种进入平行时空的科幻感觉。现阶段全球VR开发人员缺口数千万，参与VR开发是这个时代的需求，有着巨大的潜力。02VR开发技术PARTTWO02VR开发技术展开调研，分析各个模块的功能针对真实场景的开发，采集数据绘画和建模，生成虚拟世界中所用的纹理贴图与模型在开发平台进行场景搭建，编程开发，后期灯光音效处理项目测试和发布了解VR开发流程02VR开发技术3D建模技术：

构建三维模型，是为了在虚拟场景将现实场景再现。首先对现实场景进行清晰的拍摄，为保证后续纹理处理时对模型整体结构的把握，在进行拍摄时需要拍摄不同方向一定数量及细节的照片。之后按照项目的需求，可使用3Dmax建低模，再加上UV拆分和贴图绘制就能完成建模了。熟悉VR开发技术02VR开发技术3D建模技术02VR开发技术人机交互技术：

人机交互技术是完成虚拟现实项目的关键。例如在Unity3D中，利用建好的场景与模型，通过编程达到体验者与虚拟场景交互的效果，用户通过VR头盔设备用VR手柄设备或数据手套与穿戴型全身动态捕捉这些人机交互设备完成与虚拟场景的交互。体验者通过头盔设备可以看到虚拟场景，听到声音，通过人机交互设备实现抓取、触碰等交互。这些技术是将虚拟世界与用户连接在一起的开发纽带，协调整体虚系统的工作和运转。熟悉VR开发技术02VR开发技术人机交互技术02VR开发技术触觉反馈技术：

触觉反馈技术（Haptic

or

TactileFeedbacks）,通过作用力、振动等方式让使用者感受到触感。这种反馈技术用在虚拟现实中可加强对设备的交互和操控。在虚拟现实中按下手柄按钮会触发震动反馈，当手柄在虚拟世界中触碰到了墙面也可以触发这种震动反馈，可以让使用者更清楚的了解他的手触摸到了墙壁。目前触觉反馈装置种类很多，例如振动式触觉反馈装置、视觉式触觉反馈装置、充气式触觉反馈装置等。熟悉VR开发技术02VR开发技术触觉反馈技术02VR开发技术认识VR开发引擎和工具Unity3DEngine是一款综合型开发引擎。内涵高性能光照系统、3A级图像渲染、NVIDIA专业物理引擎和逼真的粒子系统、强大的地形编辑系统，采用C#语言编写脚本UnrealEngine具有逼真的实时渲染画面，拥有电影级别的后期处理效果，采用可视化脚本编程，3A级次世代开发引擎VisualStudio是一个功能丰富的程序，具有良好的性能和更快运行速度和简洁的启动窗口，内嵌软件开发需要的大部分工具，如代码管控工具、代码完成工具、UML工具、图形设计器集成开发环境等等03VR拓展技术PARTTHREE03VR拓展技术VR+5GAICloud5G技术与虚拟现实技术相融合，能催生出种类丰富的虚拟现实应用。5G能解决虚拟现实产品因为宽带不够和延时带来的图像渲染能力不足、终端移动性差、互动体验不强等痛点问题AI是基础的赋能性技术，和虚拟现实相融合，能提高虚拟现实的智能化水平，提升虚拟设备的效能。例如AI赋能虚拟现实建模、提升虚拟现实算力等将图像渲染、数据处理等耗时功能云端化之后，大幅度降低了对VR终端的续航、体积、存储能力要求，有效降低终端成本和对计算硬件的依赖性，同时推动终端轻型化和移动化1.什么是虚拟现实技术？2.虚拟现实系统中的主要技术和典型硬件组成？3.常用的虚拟现实开发平台?4.虚拟现实的本质特性？谢谢信息技术

高等教育出版社区块链信息技术010203区块链简介

区块链分类区块链技术基础及关键技术04典型的区块链平台05区块链的价值和前景内容纲要01区块链简介PARTONE区块链的工作原理01区块链简介银行与区块链方式工作原理对比区块链发展历史2008年“中本聪”发表论文，描述了基于区块链技术的比特币的模式2009年中本聪生成了了世界上第一个区块，命名“创世区块”2013年张楠骞（南瓜张）第一个研发出ASIC矿机，并命名为“阿瓦隆”。2014年VitalikButerin创立发明了Ethereum(以太坊)，智能合约的概念引领区块链2.0。2015年Linux基金会启动了Hyperledger项目2019年习主席于提出“区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起着重要作用。”01区块链简介区块链发展三阶段可编程货币可编程货币是一种具有灵活性的，并且几乎独立存在的数字货币，构建一个全新的数字支付系统可编程经济通过引入智能合约技术，区块链将作为一个可编程的分布式信用基础设施，用以支撑智能合约的应用。可编程社会区块链的发展不仅将应用扩展到身份认证、审计、仲裁、投标等社会治理领域，还包括政府、健康、科学、工业、科学、文化和艺术等领域。01区块链简介02区块链的分类PARTTWO公有区块链概念：公有链是指全世界任何人都可读取、发送交易且交易能获得有效确认的、也可以参与其中共识过程的区块链。特点：共有链的特征是开放性，即任何人都可以参与，完全不受任何机构控制，网络中数据读写权限不受限制，具有去中心化、中立、开放、不可篡改等特点。典型的代表为比特币以太坊。适用：虚拟货币互联网金融02区块链分类私有区块链概念：私有链指的是区块链的写入权限仅掌握在某个人或某个组织手中，完全私有的区块链，其上的某个数据的访问以及编写等有着十分严格的权限。特点：私有链的特征为封闭性，仅限于企业、国家机构或者单独个体内部使用，其共识机制、验证、读取等行为被限定在一个范围内，仅对实体内部开放。典型代表：Multichain适用：个体或单个公司。02区块链分类联盟区块链概念：联盟链是半开放，需要注册许可才能访问的区块链。对于联盟链来说，只有组织内的成员才可以共享利益和资源。特点：联盟链适度对外开放，仅限于联盟成员参与。采取指定节点计算的方式，且记账节点数量相对较少典型代表：R3联盟Hyperledger。适用于:大到国与国之间小到不同机构的企业之间02区块链分类03区块链技术基础及关键技术PARTTHREE区块链技术模型03区块链技术基础及关键技术区块链基本结构区块链结构分布式架构账本结构共识机制区块链构成交易区块交易链03区块链技术基础及关键技术区块的基本结构03区块链技术基础及关键技术区块链相关的关键技术密码学相关技术1）非对称加密算法2）哈希函数3）数字签名分布式系统的相关技术1）分布式账本2）共识机制3）拜占庭将军问题区块链的关键技术1）Merkle树2）智能合约3）分叉03区块链技术基础及关键技术区块链的交易流程03区块链技术基础及关键技术04区块链平台

PARTFOUR区块链平台以太坊以太坊是一个开源的有智能合约功能的公共区块链平台。通过其专用加密货币以太币提供去中心化的虚拟机来处理点对点合约。以太坊也是一个平台和一种编程语言，使开发人员能够建立和发布下一代分布式应用。以太坊的目标是打造成一个运行智能合约的去中心化平台，它提供了一个图灵完备的脚本语言以供用户来构建任何可以精确定义的智能合约或交易类型以太坊上的应用可以完成域名管理，公司管理，合同管理和协议，知识产权管理等。04区块链平台区块链平台04区块链平台超级账本Hyperledger（超级账本）是区块链行业中最大的项目之一，它由一组开源工具和多个子项目组成，是首个面向企业的开放区块链技术。它是由Linux基金会主办的一个全球协作项目，是一个旨在推动区块链跨行业应用的开源项目它的目标是实现一个强大的、业务驱动的具有通用权限的区块链的底层基础框架，采用模块化架构提供可切换和可扩展的组件包括共识算法、加密安全、数字资产、智能合约和身份鉴权等服务、智能合约的执行以及可配置的共识和成员服务，广泛应用于金融，物联网，供应链，制造和科技等行业05区块链的价值和前景PARTFIVE05区块链的价值和前景区块链的价值区块链的去中心化特性可以有效地解决中心化所带来的负面问题，给予社会更自由、透明和公平的环境，有效地降低信任的成本。有别于中心机构需要利用大量的人力、物力成本来建立和维护的信任，区块链的信任机制是构建于机器信任的基础上的，是无须信任的信任。区块链有望使人类从个人信任、制度信任进入到机器信任的时代05区块链的价值和前景区块链的前景经历了可编程货币、可编程金融与可编程社会三大应用时代，其应