虚拟现实技术基础（微课版）【课件】 项目1 认识虚拟现实技术

VIRTUALREALITY认识虚拟现实技术VirtualRealityTechnologyFromConcepttoApplication3D环境自然交互沉浸体验CONTENTS目录01虚拟现实的基本概念从灵境理念到现代VR技术02虚拟现实的3I特性交互性、沉浸性、想象性03虚拟现实系统的组成硬件与软件架构解构04虚拟现实系统的分类从桌面到沉浸式系统05XR技术:VR/AR/MR探索现实-虚拟连续体06虚拟现实的应用领域改变各行各业的创新实践07虚拟现实技术的发展从全景图到元宇宙:发展历程、现状与未来趋势01虚拟现实的基本概念从钱学森教授的"灵境"理念到现代VR技术探索虚拟现实的本质内涵BASICCONCEPT什么是虚拟现实?产生背景与命名虚拟现实技术产生于20世纪60年代,但其概念最早由美国VPL公司创始人拉尼尔(JaronLanier)于20世纪80年代提出。该技术是一门综合性技术,涉及到计算机图形学、多媒体技术、传感技术、人机交互、计算机仿真技术、显示技术和网络并行处理等。核心理念虚拟现实最大的特点是:用户可以用自然方式与虚拟环境进行交互操作,改变了过去人类除了亲身经历就只能间接了解环境的模式,从而有效地扩展了人类的认知手段和领域。技术本质1以计算机技术生成一个三维虚拟环境2通过特色的输入输出设备,使人们感触和融入该虚拟环境3通过多感官实时感受三维世界,并可以自然地与计算机进行互动交流4人和计算机可以很好地融合一体,给人一种身临其境的感觉虚拟现实是计算机技术与思维科学相结合的产物,它的出现为人类认识世界开辟了一条新的途径。DIALECTICALRELATIONSHIP虚拟与现实的辩证关系"虚拟"由计算机技术来生成一个特殊的仿真环境,人们在这个特殊的虚拟环境里,可以通过特殊装备将自己"融入"到这个环境中,并操作、控制环境,实现人们的某种特殊目的。存在于计算机内部人工制造的仿真环境可以"进入"并交互产生身临其境的感觉"现实"可以理解为自然社会物质构成的任何事物和环境,物质对象符合物理动力学的原理,而该"现实"又具有不确定性。可能是真实世界的反映也可能是根本不存在的由技术手段"虚拟"出来服从自然规律或设计规律核心交互机制人们可以"进入"这个虚拟环境中,可以以自然的方式和这个环境之间进行交互。所谓交互是指在感知环境和干预环境中,可以让人们产生置身于相应的真实环境中的虚幻感、沉浸感,即身临其境的感觉。视觉感知看到全彩色主体景象听觉感知听到虚拟环境中的声音触觉感知感受到反馈的作用力DUALUNDERSTANDING狭义与广义:VR的双重理解N狭义理解一种具有人机交互特征的人机界面即"自然人机界面",用户可以用感受真实世界一样的方式来感受计算机生成的虚拟世界视觉体验可以看到全彩色主体景象听觉体验听到的是虚拟环境中的声音触觉体验手(或)脚可以感受到虚拟环境反馈给用户的作用力特点:计算机生成的虚拟图形界面,能让人有身临其境感觉的虚拟环境B广义理解对虚拟对象或真实三维世界的模拟对某个特定环境真实再现后,用户通过接受和响应模拟环境的各种感官刺激,与其中虚拟的人和事物进行交互三维可视化对虚拟对象的三维立体呈现真实环境模拟对真实三维世界的真实再现多感官交互接受和响应各种感官刺激特点:使用户有身临其境的感觉,与虚拟的人和事物进行交互狭义视角自然人机界面广义视角三维世界模拟共同核心身临其境+实时交互CHINESEWISDOM中国学者的智慧贡献钱学森教授著名科学家"灵境"命名VirtualReality是视觉的、听觉的、触觉的和嗅觉的信息,使接受者感到身临其境,但这种身临其境感不是真的亲临其境,只是感受而已,是虚的。为了使人们便于理解和接受VirtualReality技术的概念,钱学森教授按照我国传统文化的语义,将VirtualReality称为:灵境LingJingTechnology"灵"体现了虚拟世界的灵动与感知,"境"则表达了环境的沉浸与真实感赵沁平教授中国工程院院士、VR领域资深学者权威定义虚拟现实是以计算机技术为核心,结合相关科学技术,生成与一定范围内真实环境在视、听、触感等方面高度近似的数字化环境。用户借助必要的装备与数字化环境中的对象进行交互作用、相互影响,可以产生亲临对应真实环境的感受和体验。计算机技术核心技术基础多技术融合相关科学技术高度近似视听触感一致性交互体验亲临感受中国学者的贡献:钱学森教授和赵沁平教授的理论建树,不仅丰富了虚拟现实的理论体系,也为VR技术在中国的传播和应用奠定了坚实的理论基础,体现了中国学者在前沿科技领域的智慧与远见。02虚拟现实的3I特性交互性、沉浸性、想象性VR技术最本质的三大核心特征3ICHARACTERISTICS·01交互性:与自然交互的革命I交互性Interaction用户通过专门的输入和输出设备,使人类自然感知对虚拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。这种交互主要借助各种专用设备(如头盔显示器、数据手套)来完成,从而让用户以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互。核心理念虚拟现实不是简单地对周围环境的模拟,更为重要的是人们可以与这个虚拟环境进行交互,从而把人在自然环境中同周围事物的联系带入到虚拟的世界中来。传统设备键盘、鼠标等传感设备头盔、数据手套等自然技能语言、身体运动等交互场景示例头盔显示器交互当用户在虚拟场景中漫游时,所戴的头盔显示器会将三维立体图像送到用户的视场中,随着用户的头部运动,头盔显示器将不断更新的新视点场景实时地显示给用户。数据手套交互当用户用手(数据手套)去抓取虚拟环境中的物体时,会有握住东西的感觉,能够感觉到物体的重量和大小,而被抓取的物体随着手部的运动和旋转等动作而产生相应的运动或改变。系统智能响应计算机能够根据用户的头、手、眼、语言及身体的运动来调整系统呈现的图像及声音,实现实时反馈。交互性的本质:虚拟现实系统强调人与虚拟世界之间近乎自然的方式进行交互,使用户能够以自然技能对虚拟环境中的对象进行操作,并获得实时的多感官反馈,这是VR区别于传统人机界面的核心特征。3ICHARACTERISTICS·02沉浸性:身临其境的奥秘I沉浸性Immersion又称临场感,是指用户感到作为主角存在于虚拟环境中的真实程度,是虚拟现实最重要的技术特点。用户由观察者改变为参与者,理想的虚拟环境使得用户难以分辨真假,使用户全身心投入到计算机生成的三维虚拟环境中,使之成为虚拟环境中的一部分,从而全身心地沉浸其中,感觉到该环境中所有的一切都是真实的,如同在现实世界中一样。影响沉浸性的主要因素1深度信息(景深)三维图像中的立体感表现2宽度信息(视野)用户可见的场景范围3追踪响应时间或空间响应是否滞后4设备约束能否为用户适应自主性Autonomy虚拟环境中的物体依据物体物理学定律运动的程度。虚拟对象在独立活动、相互作用或与用户的交互作用中,其动态都要有一定的表现,这些表现就服从于自然规律或者设计者想象的规律。多感知性Multi-Sensation虚拟环境对力觉感知、触觉感知、运动感知的能力,甚至包括味觉感知、嗅觉感知等方面的能力。理想的虚拟现实技术应该能模拟一切人所具有的感知功能。3ICHARACTERISTICS·03想象性:创造力的源泉I想象性Imagination在虚拟环境中,用户可以根据所获取的多种信息和自身在系统中的行为,通过联想、推理和逻辑判断等思维过程,随着系统的运动状态变化,对系统运动的未来进展进行想象,以获取更多的知识,认识复杂系统深层次的运动机理和规律性。人类的想象力是创造的源泉,虚拟现实提供了人们发挥想象力的空间,想象力使设计者构思和设计虚拟世界,并体现出设计者的创造思想。想象力的作用设计者可以根据想象力创造出超越现实的环境拓宽人们认识事物的程度体现出设计者的创造思想获取更多知识,认识复杂系统深层次的运动机理和规律性创造性应用虚拟世界设计设计者借助虚拟现实技术,发挥其想象力和创造性而设计虚拟世界,构思超越现实的环境和场景科学探索通过虚拟现实技术,科学家可以在模拟环境中探索复杂系统的运动机理和规律性教育培训学生可以在虚拟环境中进行联想、推理和逻辑判断,获取更多知识,加深对复杂概念的理解艺术创作艺术家可以在虚拟空间中自由创作,打破物理世界的限制,实现无限的创意表达3I特性的关系:交互性和沉浸性是VR区别于其他相关技术(如三维动画、可视化及传统多媒体图像图形技术等)最本质的特性。想象性则赋予VR技术无限的创造空间,三者共同构成了虚拟现实的完整体验。03虚拟现实系统的组成从计算机到交互设备解构VR系统背后的硬件与软件架构SYSTEMARCHITECTUREVR系统的四大核心组件虚拟世界生成设备VirtualWorldGenerator可以是一台或多台高性能计算机,是系统的"心脏",也称之为虚拟世界的发动机,负责虚拟世界的生成、人与虚拟世界的自然交互等功能的实现。基于高性能PC的VR系统高性能图形工作站系统分布式异构计算机系统感知设备PerceptionDevice将虚拟世界各类感知模型转变为人能接受的多通道刺激信号的设备。感知包括视、听、触、嗅、味觉等多种通道。视觉听觉触觉跟踪设备TrackingDevice跟踪并检测位置和方位的装置,用于虚拟现实系统中基于自然方式的人机交互操作,例如基于手势、体势、眼视线方向的变化。机械臂原理磁传感器原理超声传感器原理光传感器原理人机交互设备Human-ComputerInteraction应用手势、体势、眼神以及自然语言的人机交互设备。数据手套数据衣服眼球跟踪器语音识别装置系统运行流程:参与者激活输入设备→跟踪器和传感器采集信号→VR软件解释并更新虚拟环境数据库→生成新视点下的三维视觉图像及其他感官信息→传送至输出设备。整个流程要求实时性,以保证沉浸感体验。04虚拟现实系统的分类从桌面到沉浸,从增强到分布式理解不同类型VR系统的特点与应用CLASSIFICATIONSYSTEM四大分类:从简单到复杂根据用户的参与形式和沉浸程度不同,通常把虚拟现实分成四大类:01桌面虚拟现实系统利用个人计算机和低级工作站实现仿真。计算机的屏幕作为参与者或用户观察虚拟环境的一个窗口,用户通过各种输入设备便可与虚拟环境进行交换,如鼠标、追踪球、力矩球等。结构简单、价格低廉易于普及推广功能较为单一,缺乏真实的现实体验应用:CAD/CAM、桌面游戏、虚拟校园、虚拟旅游、虚拟博物馆02沉浸式虚拟现实系统是一种高级、较理想、较复杂的系统,用户必须戴上头盔或数据手套等传感跟踪设备,才能与虚拟世界进行交互,完全置身于计算机生成的虚拟环境中。高度实时性高度沉浸感强大软硬件支持并行处理能力缺点:设备价格昂贵,难以普及推广03增强式虚拟现实系统不仅是利用虚拟现实技术来模拟现实世界、仿真现实世界,还有利于它来增强用户对真实环境的感受,也就是增强在现实世界中无法或难以获得的感受。不需要把用户和真实世界隔离将真实世界和虚拟世界融合为一体用户同时可以与两个世界进行交互典型应用:战斗机飞行员平视显示器、医疗解剖、远程手术04分布式虚拟现实系统一种基于网络环境,充分利用分布于各地的资源,将不同物理位置的多个用户或多个虚拟环境通过网络相连接,每个用户在虚拟现实环境中,通过计算机与其他用户进行交互,并共享信息。共享虚拟工作空间伪实体行为真实感支持实时交互多用户相互通信核心价值:使用户的协调工作达到一个更高的境界05XR技术:VR/AR/MR探索现实-虚拟连续体理解VR、AR、MR的区别与联系XRFUNDAMENTALS现实-虚拟连续体理论起源早于1994年,PaulMilgram等人提出了"现实-虚拟连续体(Reality-VirtualContinuum)"的概念,其中定位了VR、AR和MR在连续体中的位置。真实世界虚拟世界AR增强现实AV增强虚拟MR混合现实VR虚拟现实强调"虚拟环境"给人的沉浸感,是利用计算设备模拟产生一个三维的虚拟世界,提供用户关于视觉、听觉等感官的模拟,产生十足的"沉浸感"与"临场感"。AR增强现实强调在真实场景中融入计算机生成的虚拟信息的能力,是一种将真实世界信息和虚拟世界信息"无缝"集成的新技术。MR混合现实虚拟现实技术的进一步发展,该技术通过在现实场景呈现虚拟场景信息,在现实世界、虚拟世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路,以增强用户体验的真实感。连续体区间R真实世界最左侧,没有任何虚拟元素AR增强现实区间在现实世界中添加虚拟信息MR混合现实区间AR和AV所处的整个区间VR虚拟世界最右侧,完全虚拟环境基于该连续体的概念,可以简单地对VR、AR和MR进行清晰的界定和理解COMPARATIVEANALYSISVR、AR、MR的核心区别VR虚拟现实VirtualReality表现形式把虚拟的世界呈现到用户眼前,场景和人物全是假的代表设备OculusRift、HTCVive系列核心技术强调沉浸感,集中在计算机图形领域交互方式隔绝现实,与虚拟场景交互AR增强现实AugmentedReality表现形式把虚拟世界叠加到现实世界,场景一部分真一部分假代表设备谷歌眼镜核心技术强调现场感,核心技术在环境识别领域交互方式尽可能多地引入现实,需要摄像头MR混合现实MixedReality表现形式把真实的东西叠加到虚拟世界里,看到混沌的世界代表设备HoloLens核心技术强调虚拟图像的真实性,需要像素级交叉和遮挡交互方式虚拟场景具有真实的光照,和真实场景自然混合共同基础:虽然VR、AR、MR有明显的区别,但它们均涉及计算机视觉、图形学、传感器技术、人机交互技术等领域,都使用计算机生成的虚拟信息,支持实时交互。这些共同点使得三种技术可以相互融合,协同发展。06虚拟现实的应用领域从医疗到教育,从文物到娱乐VR技术正在改变各行各业APPLICATIONFIELD·01医疗:虚拟手术与健康护理虚拟人体模型与解剖教学在虚拟环境中,可以建立虚拟的人体模型,借助跟踪器、HMD等设备,学生可以很容易理解人体内部各器官的结构。由于可以逼真地重现人体解剖画面,并可选择任意器官结构,将其从虚拟人体中独立出来,进行更细致的观察和分析,这比采用教科书教学的方式有效很多。VOXEL-MAN系统德国汉堡Eppendorf大学医学院医用数学和计算机研究所建立的虚拟人体系统,包括人体每一种解剖结构的三维模型,使用者戴上头盔显示器就可以模拟解剖过程。疾病治疗与康复SwannVR软件美国西北大学医学院学生TaeghSokhey发布,能够帮助治疗阿尔兹海默症带来的记忆丧失,通过为患者提供可记忆的地图改善空间记忆。SwannVR适配OculusRift,患者在家也可以接受治疗,在一定程度上也有助于减少看护人员的工作量。此外,通过VR技术可以进行手术视频的立体还原,学员可以体会任何时间手术的操作过程、任何角度的手术变化。手术模拟与培训1立体还原手术视频根据完美的手术操作视频制作立体模型,方便更加仔细认真地观察,支持立体手术回放,与真实手术视频自由切换。2反复实践操作在VR系统中可以反复实践不同的操作,对危险的、不能失误的、缺少或难以提供真实演练的操作进行逼真练习。3远程医疗应用在远程遥控外科手术、复杂手术的计划安排、手术过程的信息指导等方面有巨大应用潜力。VR医疗的价值:虚拟人可逼真重现人体解剖画面,可以任意使用而不用担心医学、经济和伦理问题。VR技术和现代医学的融合,在远程手术、复杂手术计划、手术后果预测及改善残疾人生活状态等方面,都有进一步的应用潜力。APPLICATIONFIELD·02教育:沉浸式学习体验教育模式的革命VR可以营造一个"自主学习"的环境,由传统的"以教促学"的学习方式代之为通过自身与信息环境的相互作用来得到知识、技能的新型学习方式,将是教育技术发展的一个飞跃。在教育领域中,虚拟现实系统的交互性、沉浸性和想象性能使许多常规教育手段无法达到的教学效果,提高了人们的想象力,也激发了受教育者的学习兴趣。虚拟实验室利用虚拟现实技术,可以按照课程需要创建不同条件下的虚拟实验室,无须购买昂贵的实验器材和实验材料,尤其对于一些具有较大危险性的实验是非常适用的。反复操练,极大降低成本引导自主实验避免危险实验风险立体化教学场景VR可以为师生提供立体化的教学场景,它特有的三维建模构建的接近真实的丰富的教学资源,对于一些比较抽象或难于呈现的知识可以通过具体的虚拟实例来进行讲授。减轻教师压力丰富授课过程提高趣味性增强互动性远程教学突破结合网络技术,虚拟现实技术可提供给远方的学生一种更自然的体验方式,包括交互性、动态效果、连续感以及参与探索性等。纽约大学VR远程教育平台2024年推出,学生可以随时随地进入虚拟课堂,与教师和同学进行实时互动,打破地域限制,实现教育资源的共享。沉浸式教室2023年北京海淀区多所学校引入虚拟解剖实验探索历史古迹、进行生物解剖远程教育缺少专业教师和设备的地区受益APPLICATIONFIELD·03文物古迹:数字化保护与展示文物数字化保存利用虚拟现实技术,结合网络技术,可以将文物的展示、保护提高到一个崭新的阶段。首先表现在将文物实体通过影像数据采集手段,建立起实物三维或模型数据库,保存文物原有的各项型式数据和空间关系等重要资源,实现濒危文物资源的科学、高精度和永久的保存。高精度保存科学、永久保存文物信息提高修复精度预先判断、选取保护手段资源共享与虚拟博物馆通过计算机网络来整合统一大范围内的文物资源,并且通过网络在大范围内来利用虚拟技术更加全面、生动、逼真地展示文物,从而使文物脱离地域限制,实现资源共享,真正成为全人类可以"拥有"的文化遗产。推动文博行业进入信息时代虚拟博物馆应运而生增强沉浸性和互动性典型案例虚拟故宫项目2023年中国故宫博物院推出,游客可以通过虚拟现实设备在线游览故宫的各个宫殿,近距离欣赏文物,了解历史文化。虚拟庞贝项目2024年意大利庞贝古城遗址管理机构推出,游客可以在虚拟环境中探索庞贝古城的街道、建筑和文物,感受古代罗马文明的魅力。名胜古迹保护采用虚拟现实技术能很好地解决既要保护完整性又要对外展示宣传的难题,在保护、修缮、教育、旅游开发等方面发挥重要作用。稀缺性与教育意义名胜古迹具有稀缺性,同时又有非常强的文化历史教育意义,虚拟现实技术成为平衡保护与展示的理想解决方案。APPLICATIONFIELD·04娱乐与艺术:三维游戏与立体电影三维游戏的发展三维游戏既是虚拟现实技术最先应用的领域,也是重要的发展方向之一。为虚拟现实技术的快速发展起到巨大的需求牵引作用。游戏演进历程•文字游戏→二维游戏→三维游戏→网络三维游戏•实时性和交互性保持,逼真度和沉浸感不断提高2023年:迪士尼推出虚拟现实主题公园,游客可以进入迪士尼虚拟世界,与卡通角色互动,体验虚拟过山车。2024年:英国伦敦皇家歌剧院推出VR歌剧体验项目,观众可以在家中身临其境地欣赏歌剧表演。立体电影革命三维立体电影是虚拟现实技术应用方向之一,结合虚拟现实概论拍摄,对人的视觉产生了巨大冲击,是电影届划时代的进步。《阿凡达》电影2010年上映,场景气势恢宏,展现了一个原始生态星球上的美妙仙境。充分展现了美国大片创新使用的虚拟现实技术,不仅完美地表现了自然界的生态美,还将电影艺术再一次从平面推向了立体。虚拟现实在三维立体电影中的应用主要是制造栩栩如生的人物、引人入胜的宏大场景以及添加各种撼人心魄的特技效果。艺术表现形式VR所具有的临场参与感和交互能力可将静态的艺术(如油画、雕刻等)转化为动态的,可以使观赏者更好地欣赏作者的思想艺术。虚拟音乐家演奏各种乐器虚拟音乐厅沉浸式体验提高艺术表现能力技术演进趋势丰富的感觉能力和3D显示环境使得VR成为理想的视频游戏工具。作为传输显示信息的媒体,VR在未来艺术领域方面潜在的应用是不可估量的。实时交互沉浸体验动态艺术创意表达APPLICATIONFIELD·05房地产与虚拟购物:商业应用的革新房地产行业革新传统的展示手段如平面图、表现图、沙盘、样板房等已无法满足消费者需求,VR技术构建逼真的三维动态模型,全方位展示建筑物内外空间及功能。虚拟样板间解决传统样板间造价昂贵、重复使用率低、户型局限等问题。客户可以在VR系统中自由行走、任意观看,突破传统三维动画的瓶颈。商业价值提升2023年中国万科地产推出虚拟样板间服务,2024年美国Realtor协会推出VR房产交易平台,实现在线交易。虚拟购物体验采用三维显示技术构建具有逼真效果的虚拟商场,使用户在购物过程中拥有逛实体商场一样的体验。三维商品模型具有逼真度高的特点,可以全方位观察商品对象,不仅是外观还有内部结构,通过动画效果表现商品性能。网上试衣技术用户输入身高、肩宽等数据找到虚拟模特,在网上代替自己试穿新时装,可以实时转动、调整姿势、走动来观察效果。家装与建筑设计家装VR产品主要服务于家装设计师,户型模型确定后,设计师可以选择家具模型进行设计,最后呈现给用户一个VR体验版的"设计图"。直观感受,降低沟通成本用户可自主调整设计方案建筑设计师呈现整体外观典型案例阿里巴巴Buy+2016年推出,生成可交互的三维购物环境,用户戴上传感眼镜即可"看到"3D真实场景中的商铺和商品。亚马逊VR购物2023年推出,用户可通过VR设备进入亚马逊虚拟商场,自由浏览商品,进行虚拟试穿和购买。LG虚拟家居2024年韩国LG电子推出虚拟家居购物体验,消费者可在虚拟环境中布置和体验家居产品。07虚拟现实的发展从18世纪全景图到21世纪元宇宙追溯VR技术的发展历程与未来趋势DEVELOPMENTTIMELINE发展历程:三个阶段01探索阶段20世纪50-70年代1956年SensoramaMortonHeiling开发多通道体验显示系统1965年终极显示IvanSutherland提出全新图形显示技术概念1968年头盔显示器第一个头盔式显示器问世02从实验室进入应用阶段20世纪80年代初到80年代末期VR术语诞生JaronLanier正式提出"VirtualReality"NASA与国防部研究美国宇航局及国防部组织研究View系统应用第一个进入实际应用的VR系统03高速发展阶段20世纪90年代初期至今1996年VR博览会世界上第一个VR技术博览会在伦敦开幕2016年VR元年VR市场规模呈现爆发式增长2024年技术突破苹果推出VisionPro头显等创新产品GLOBALLANDSCAPE发展现状:全球与中国国外发展现状美国-全球领导者VR技术研究的发源地,2025年VR市场规模预计达45亿美元,同比增长超30%。苹果、Meta等公司不断推出创新产品,在医疗、教育等领域深化应用。欧洲-应用推广先锋英国在文化遗产保护领域成果显著,德国侧重工业领域应用,法国在文化与艺术领域应用独树一帜。亚洲-创新发展高地日本索尼公司引领VR硬件发展,韩国VR主题公园和体验馆迎来新的发展高潮,在内容创作方面持续创新。中国发展现状我国VR技术研究始于20世纪90年代初,2016年将"虚拟现实"纳入"十三五"规划纲要,2018年出台《关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》,2024年以来国家及地方政府高度重视VR/AR产业发展。北京航空航天大学国内最早进行VR研究、最具权威的单位之一,开发BHHLA/RTI平台和DVENET环境浙江大学CAD&CG实验室开发实时三维图形平台,在高精度快速建模和实时逼真绘制方面取得创新成果中国科学院自动化研究所开发实感智能计算-控制平台,实现神经元集群活动的闭环调控FUTUREDIRECTIONS发展趋势:五大方向未来VR技术的研究仍将延续"低成本、高性能"原则,从软件、硬件两方面展开,发展方向主要有以下五点:01动态环境建模技术获取实际环境的三维数据,并根据需要建立相应的虚拟环境模型。三维数据的获取可以采用CAD技术,而更多的环境则需要采用非接触式的视觉建模技术,两者的有机结合可以有效地提高数据