什么是VR虚拟现实技术?

栏目:古籍资讯发布:2023-08-21浏览:1收藏

什么是VR虚拟现实技术?,第1张

虚拟现实技术(简称VR),又称虚拟环境、灵境或人工环境,是指利用计算机生成一种可对参与者直接施加视觉、听觉和触觉感受,并允许其交互地观察和操作的虚拟世界的技术。 [1]

虚拟现实起源于1965年美国Ivan sutherland在IFIP会议上发表的题为“The ultimate Display”(终极的显示)的论文。论文中提出,人们可以把显示屏当作“一个通过它观看虚拟世界的窗口”,以此开创了研究虚拟现实的先河。1968年Ivan sutherland研究成功头盔显示装置和头部及手部跟踪器。由于技术上的原因,20世纪80年代以前,VR技术发展缓慢,直到80年代后期信息处理技术的飞速发展促进了VR技术的进步。90年代初国际上出现了VR技术的热潮,VR技术开始成为独立研究开发的领域。 [1]

VR系统的基本特征是三个“I”:沉浸(Immersion)、交 互 (Interaction) 和 想 象(Imagination),强调人在VR系统中的主导作用,使信息处理系统适合人的需要,并与人的感官感觉相一致。VR系统主要分为沉浸类、非沉浸类、分布式、增强现实四类。

虚拟现实”是来自英文“Virtual Reality”,简称VR技术。最早由美国的乔·拉尼尔在20世纪80年代初提出。虚拟现实技术(Ⅵ)是集计算机技术、传感器技术、人类心理学及生理学于一体的综合技术,其是通过利用计算机仿真系统模拟外界环境,主要模对象有环境、技能、传感设备和感知等,为用户提供多信息、三维动态、交互式的仿真体验

VR技术可以应用的领域比较多,目前运用较多的领域包括医疗、工程、军事、航空、航海等方面,譬如航空领域,航天飞行员在训练舱中面对屏幕进行各种驾驶操作,模拟舱外场景的屏幕图像随之变化,飞行员可得到仿真的训练感受。这种使人置身于图像环境的方式已经在飞机模拟训练中应用了几十年了。还有在娱乐、游戏、教育领域,增强现实的VR技术应用的前景更加广泛。在物理课上,学生们可以自己动手创造出降雨、水蒸气等自然景观,直观有趣、生动形象。这种新颖的教学方式也是通过VR技术得以实现的。可以这样说:VR能创造一个未来的,现在的,过去的,真实的或梦幻的世界。目前很多游戏已率先采用了此项技术,广受年轻人欢迎。

1、虚拟现实技术(英文名称:VirtualReality,缩写为VR),又称灵境技术,是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术于一体,其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。

2、随着社会生产力和科学技术的不断发展,各行各业对VR技术的需求日益旺盛。VR技术也取得了巨大进步,并逐步成为一个新的科学技术领域。

VR未来的就业是很好的,VR虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向,是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术、等多种技术的集合。是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。VR可以应用到很多方面,下面列举一些VR的应用领域:

1、VR+游戏

游戏既是虚拟现实技术重要的应用方向之一,也为虚拟现实技术的快速发展起了巨大的需求牵引作用。虚拟现实不仅仅是一种技术,更构建出了未来游戏的全新图景。

2、VR+医学

在医学方面,学生可在虚拟实验室中,进 行“尸体”解剖和各种手术练习。由于不受标本、场地等的限制,所 以培训费用大大降低。一些用医学培训、实习和研究的虚拟现实系统,仿真程度非常高,其优越性和效果是不可估量和不可比拟的。

3、VR+工业仿真

虚拟现实已经被世界上一些大型企业广泛地应用到工业的各个环节,对企业提高开发效率,加强数据采集、分析、处理能力,减少决策失误,降低企业风险起到了重要的作用。

4、VR+建筑、室内设

运用虚拟现实技术,设计者可以完全按照自己的构思去构建装饰“虚拟”的房间,并可以任意变换自己在房间中的位置,去观察设计的效果,直到满意为止。

5、VR+教育

虚拟教学系统分为原理教学和动态教学。原理教学主要指传统的课件制作,把课件中做成动态三维的形式,教学质量显著提升。动态教学就是把物理化学实验中一些大型不易操作的实验或一些因含有毒气体学生不能进行操作实验,通过虚拟现实技术,学生可以在网上操作,体会身临其境的感觉。

  vr技术原理是什么

 实时三维计算机图形:

 相比较而言,利用计算机模型产生图形图像并不是太难的事情。如果有足够准确的模型,又有足够的时间,我们就可以生成不同光照条件下各种物体的精确图像,但是这里的关键是实时。例如在飞行模拟系统中,图像的刷新相当重要,同时对图像质量的要求也很高,再加上非常复杂的虚拟环境,问题就变得相当困难。

 显示原理:

 人看周围的世界时,由于两只眼睛的位置不同,得到的图像略有不同,这些图像在脑子里融合起来,就形成了一个关于周围世界的整体景象,这个景象中包括了距离远近的信息。当然,距离信息也可以通过其他方法获得,例如眼睛焦距的远近、物体大小的比较等。

 在VR系统中,双目立体视觉起了很大作用。用户的'两只眼睛看到的不同图像是分别产生的,显示在不同的显示器上。有的系统采用单个显示器,但用户带上特殊的眼镜后,一只眼睛只能看到奇数帧图像,另一只眼睛只能看到偶数帧图像,奇、偶帧之间的不同也就是视差就产生了立体感。

 用户(头、眼)的跟踪:在人造环境中,每个物体相对于系统的坐标系都有一个位置与姿态,而用户也是如此。用户看到的景象是由用户的位置和头(眼)的方向来确定的。

 跟踪头部运动的虚拟现实头套:在传统的计算机图形技术中,视场的改变是通过鼠标或键盘来实现的,用户的视觉系统和运动感知系统是分离的,而利用头部跟踪来改变图像的视角,用户的视觉系统和运动感知系统之间就可以联系起来,感觉更逼真。另一个优点是,用户不仅可以通过双目立体视觉去认识环境,而且可以通过头部的运动去观察环境。

 声音:

 人能够很好地判定声源的方向。在水平方向上,我们靠声音的相位差及强度的差别来确定声音的方向,因为声音到达两只耳朵的时间或距离有所不同。常见的立体声效果就是靠左右耳听到在不同位置录制的不同声音来实现的,所以会有一种方向感。现实生活里,当头部转动时,听到的声音的方向就会改变。但目前在VR系统中,声音的方向与用户头部的运动无关。

 感觉反馈:

 在一个VR系统中,用户可以看到一个虚拟的杯子。你可以设法去抓住它,但是你的手没有真正接触杯子的感觉,并有可能穿过虚拟杯子的“表面”,而这在现实生活中是不可能的。解决这一问题的常用装置是在手套内层安装一些可以振动的触点来模拟触觉。

 语音:

 在VR系统中,语音的输入输出也很重要。这就要求虚拟环境能听懂人的语言,并能与人实时交互。而让计算机识别人的语音是相当困难的,因为语音信号和自然语言信号有其“多边性”和复杂性。

 使用人的自然语言作为计算机输入目前有两个问题,首先是效率问题,为便于计算机理解,输入的语音可能会相当啰嗦。其次是正确性问题,计算机理解语音的方法是对比匹配,而没有人的智能。

 以上就是有关vr技术原理的详细介绍,通过上面的一些介绍是不是对vr眼镜有了更深入的了解了呢。

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