虚拟现实技术概述(PPT 30张)
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虚拟现实技术与应用概述(PPT 34页)
(4) 虚拟实验操作
• 大连理工大学项目成果 • 项目名称：《以网络虚拟实验室为核心的
全方位、多层次化学数字化教学资源建设》 • 液相色谱虚拟实验
4.工业设计
• 工业设计的成本在企业整体支出中的比重 越来越大
• 用数字模型代替实物模型进行开发产品， 节约了实物模型的成本，以最小的投入获 取最大的效益。
3.娱乐和教育
• (1)游戏产业已经从最初的二维发展到现今主流的三维游戏， 其娱乐性也得到了质的飞跃，三维虚拟场景技术目前也已 经广泛应用在游戏中，尤其是三维虚拟技术将游戏的参与 性、互动性和娱乐性向前推进了一大步。
• (2)为游戏用户提供了视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让 游戏玩家可及时的没有限制的观察三维空间的事物。
（二）虚拟现实系统的组成--为什么
• 关键在于软件与硬件的支持
生成设备
硬件 感知设备
人机交互设备
软件
Virtools Cult3D Flash VRML等
视觉感知设备
1、台式立体显示系统 2、头盔式显示器 3、墙式全景立体显示装置
人机交互设备——数据衣与数据手套
人机交互设备——力觉反馈装置
2.医学领域
• 虚拟现实技术在医学应用中有着十分重要的意义，可利用 虚拟现实技术构建模型模拟人体，医生借助感觉手套、跟 踪器很容易了解人体内部器官结构，比传统的解剖更加方 便、生动，而且能够更加仔细的观看人体内部器官结构。 另外远程遥控手术技术是现代医学研究的重点之一，借助 虚拟现实技术，医生可以跟做本地手术一样的方便、顺利
虚拟现实技术概述(PPT 65页)
• 两耳强度差(Interaural Intensity Differences，简称IID)。
虚拟现实硬件基础
• 虚拟环境的听觉通道
– 听觉通道接口技术存在的问题：
• 其中问题之一就是多声源声场的声音立体化，用 户稍微偏离预定的位置，声音的立体声效果就会 降低。
• 另一个问题是声音信号的生成，语言和音乐的合 成已经有了较好的办法，但环境声音合成和建模 以及声学场景分析尚有待研究。
– 分布式VR技术主要运用于远程虚拟会议，虚拟医 院，虚拟战场等。
虚拟现实硬件基础
• 虚拟环境的视觉通道
– 头盔式显示器 (Head一Mounted Display, HMD) ：最常见的使用 户产生沉浸感的 装置是头盔显示 器，它可提供视 觉显示、立体声 音输出以及头部 位置跟踪的功能 ，是进入虚拟环 境首选的装置。
虚拟现实的研究现状
–浙江大学CAD&CG国家重点实验室在基于图像 的虚拟现实、分布式虚拟环境的建立、多细 节层次模型、真实感三维重建、基于几何和 图像的混合式图形实时绘制算法等领域开展 了深入的研究，在国内外产生了广泛的影响。
–清华大学计算机科学和技术系对虚拟现实和 临场感的方面进行了研究，例如球面屏幕显 示和图像随动、克服立体图闪烁的措施和深 度感试验等方面都有不少独特的方法。
–遥现技术(Telepresence)，它是一种基于VR的遥控制、 遥操作或遥显示技术。
虚拟现实硬件基础
• 虚拟环境的听觉通道
– 听觉通道接口技术存在的问题：
• 其中问题之一就是多声源声场的声音立体化，用 户稍微偏离预定的位置，声音的立体声效果就会 降低。
• 另一个问题是声音信号的生成，语言和音乐的合 成已经有了较好的办法，但环境声音合成和建模 以及声学场景分析尚有待研究。
– 分布式VR技术主要运用于远程虚拟会议，虚拟医 院，虚拟战场等。
虚拟现实硬件基础
• 虚拟环境的视觉通道
– 头盔式显示器 (Head一Mounted Display, HMD) ：最常见的使用 户产生沉浸感的 装置是头盔显示 器，它可提供视 觉显示、立体声 音输出以及头部 位置跟踪的功能 ，是进入虚拟环 境首选的装置。
虚拟现实的研究现状
–浙江大学CAD&CG国家重点实验室在基于图像 的虚拟现实、分布式虚拟环境的建立、多细 节层次模型、真实感三维重建、基于几何和 图像的混合式图形实时绘制算法等领域开展 了深入的研究，在国内外产生了广泛的影响。
–清华大学计算机科学和技术系对虚拟现实和 临场感的方面进行了研究，例如球面屏幕显 示和图像随动、克服立体图闪烁的措施和深 度感试验等方面都有不少独特的方法。
–遥现技术(Telepresence)，它是一种基于VR的遥控制、 遥操作或遥显示技术。
虚拟现实(共52张PPT)(共51张PPT)
VRML文本编写者的任务就是要给这些域设计适当的值
系统对这些域有缺省值, 例如Box{size 2, 2, 2}, Sphere { radius 1 } 等.
用户也可以自定义非规则几何体节点
第二十一页，共五十一页。
6.2.2 VRML语法(yǔfǎ)基础
节点(jié diǎn)类型
1、基本造型 2、组 3、造型节点 5、光照节点 6、多媒体节点 7、监测器和插补器节点
radius 3
height 6
side TRUE
top FALSE
bottom TRUE
}
}
节点：场景信息的单位。用来描述场景中
的造型、灯光及声音等
属性值：描述及改变节点属性的大小
第十九页，共五十一页。
6.2.2 VRML语法(yǔfǎ)基础
节点(jié diǎn)(node)，VRML世界的基本单位
Shape { geometry Cone {} appearance Appearance { material Material { diffuseColor 1 0 1} } }]
}
Sound { # 定义(dìngyì)一个音响节点
source DEF BUZZ AudioClip {url ["mssound.wav"]}
如何在时间上控制一个动画过程 ？-- TimeSensor节点 如何在行为上控制一个动画过程 ？-- 各种各样的“插值器”
系统对这些域有缺省值, 例如Box{size 2, 2, 2}, Sphere { radius 1 } 等.
用户也可以自定义非规则几何体节点
第二十一页，共五十一页。
6.2.2 VRML语法(yǔfǎ)基础
节点(jié diǎn)类型
1、基本造型 2、组 3、造型节点 5、光照节点 6、多媒体节点 7、监测器和插补器节点
radius 3
height 6
side TRUE
top FALSE
bottom TRUE
}
}
节点：场景信息的单位。用来描述场景中
的造型、灯光及声音等
属性值：描述及改变节点属性的大小
第十九页，共五十一页。
6.2.2 VRML语法(yǔfǎ)基础
节点(jié diǎn)(node)，VRML世界的基本单位
Shape { geometry Cone {} appearance Appearance { material Material { diffuseColor 1 0 1} } }]
}
Sound { # 定义(dìngyì)一个音响节点
source DEF BUZZ AudioClip {url ["mssound.wav"]}
如何在时间上控制一个动画过程 ？-- TimeSensor节点 如何在行为上控制一个动画过程 ？-- 各种各样的“插值器”
虚拟现实技术的发展史(PPT 27张)
1-27
THANKS
• • • • • • • • •
• • • •
• • • • •
1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。 2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。 3、命运给你一个比别人低的起点是想告诉你，让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事，所以有什么理由不努力! 4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟 无言。缘来尽量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃! 5、心情就像衣服，脏了就拿去洗洗，晒晒，阳光自然就会蔓延开来。阳光那么好，何必自寻烦恼，过好每一个当下，一万个美丽的未来抵不过一个温暖的现在。 6、无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。 7、生命的美丽，永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽，是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中;像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江 河的美丽，是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。 8、有些事，不可避免地发生，阴晴圆缺皆有规律，我们只能坦然地接受;有些事，只要你愿意努力，矢志不渝地付出，就能慢慢改变它的轨迹。 9、与其埋怨世界，不如改变自己。管好自己的心，做好自己的事，比什么都强。人生无完美，曲折亦风景。别把失去看得过重，放弃是另一种拥有;不要经常艳羡他人， 人做到了，心悟到了，相信属于你的风景就在下一个拐弯处。 10、有些事想开了，你就会明白，在世上，你就是你，你痛痛你自己，你累累你自己，就算有人同情你，那又怎样，最后收拾残局的还是要靠你自己。 11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。 12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。 13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发 悲心，饶益众生为他人。 14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。 15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋! 16、人生在世：可以缺钱，但不能缺德;可以失言，但不能失信;可以倒下，但不能跪下;可以求名，但不能盗名;可以低落，但不能堕落;可以放松，但不能放纵;可以虚荣， 但不能虚伪;可以平凡，但不能平庸;可以浪漫，但不能浪荡;可以生气，但不能生事。 17、人生没有笔直路，当你感到迷茫、失落时，找几部这种充满正能量的电影，坐下来静静欣赏，去发现生命中真正重要的东西。 18、在人生的舞台上，当有人愿意在台下陪你度过无数个没有未来的夜时，你就更想展现精彩绝伦的自己。但愿每个被努力支撑的灵魂能吸引更多的人同行。
虚拟现实技术应用ppt课件
1968 年，美国计算机图形学 之 父 伊 凡 · 苏 泽 兰 （ Ivan Sutherlan ）开发了第一个计 算机图形驱动的头盔显示器 HMD 及头部位置跟踪系统， 是 VR 技术发展史上一个重要 的里程碑。
伊凡·苏泽兰
6
头盔显示器 HMD 及头部位置跟踪系统
VR的概念-发展历程
虚拟现实技术概念和 理论产生的初期阶段
虚拟现实 （VR） 技术应用
1
CONTENTS
01
03
05
07
VR的概念
VR的系统组成
VR的分类
VR的应用领域
02
04
06
08
VR的特性
VR的关键技术
VR的现状
VR的发展趋势
2
01
VR的概念
3
VR的概念-发展历程
虚拟现实思想 的萌芽阶段
1963年以前
虚拟现实技术 的初现阶段
1963年~ 1972年
39
感谢聆听
THANK YOU
40
构想性（Imagination）
使用户沉浸其中并且获取新的知识，提高 感性和理性认识。
11
03
VR的系统组成
12
VR的系统组成
输入设备
使用者
专业图形处理计算机
应用软件系统
输出设备
数据库
伊凡·苏泽兰
6
头盔显示器 HMD 及头部位置跟踪系统
VR的概念-发展历程
虚拟现实技术概念和 理论产生的初期阶段
虚拟现实 （VR） 技术应用
1
CONTENTS
01
03
05
07
VR的概念
VR的系统组成
VR的分类
VR的应用领域
02
04
06
08
VR的特性
VR的关键技术
VR的现状
VR的发展趋势
2
01
VR的概念
3
VR的概念-发展历程
虚拟现实思想 的萌芽阶段
1963年以前
虚拟现实技术 的初现阶段
1963年~ 1972年
39
感谢聆听
THANK YOU
40
构想性（Imagination）
使用户沉浸其中并且获取新的知识，提高 感性和理性认识。
11
03
VR的系统组成
12
VR的系统组成
输入设备
使用者
专业图形处理计算机
应用软件系统
输出设备
数据库
虚拟现实技术课件
受动画制作时间限制，无法详 尽展示，性价比低。
在实时三维环境中，支持方案 调整、评估、管理、信息查询等功 能，适合较大型复杂工程项目的规 划、设计、投标、报批、管理等需 要，同时又具有更真实和直观的多 媒体演示功能。
只适合简 单的演示功能。
1.5 虚拟现实技术在现实中的运用
许多游戏厂商,为了使游戏人物的动作更逼真, 常常就会使用动作捕获系统.
4.3 XML
XML的英文全名是Extensible Markup Language，中文译名为可延伸式标记语言。 它是一个由W3C(World Wide Web Consortium)所推广的结构化信息交换标准， 并且已经广泛地被使用。VRML采取XML作为 编码的主要原因是因为XML具备国际化的特性、 结构化的格式和模块化的对象等优势。藉由已 经被明确制定落实的XML规范，X3D以XML为 语法是容易被实现的，而不需要庞大的反向工 程(reverse engineering)。
XML与GIS
XML可以在GIS应用中发挥什么样的作用？利 用XML我们可以定义查询，其实这和传统的 GIS查询没有什么不同，比如可以说“ 根据用 户指定的区域进行水淹分析，并且返回结果”， 响应消息就可能是基于XML格式的“分析结果 在以下图形中”。与传统方式不同 之处在于， XML将查询的地理数据和请求统一包含在了一 个单独的XML文档中，响应信息也在 XML文 档中。
虚拟现实技术基础与应用课件-第1章 虚拟现实技术概述
1980s
出现了第一个功能较齐全的HMD（头盔显 示器）系统。
1970s
伊万·萨瑟兰在The Ultimate Display的论文 中首次提出虚拟现实系统的基本思想。
1960s
中国古代（公元前468年-公元前376年）的战国时期,据“墨子. 鲁问”记载“公输般竹木为 鹊，成而飞之，三日不下”。人们在风筝上系上竹哨，利用风吹竹哨，声如筝鸣，故称 “风筝”。
20
（3）文化领域 文化领域也是VR技术的一个重要应用领域。现在VR已经成为数字博物馆/ 科学馆、大型活动开闭幕式彩排仿真、沉浸式互动游戏等应用系统的核心 支撑技术。在数字博物馆/科学馆方面，利用VR技术可以进行各种文献、 手稿、照片、录音、影片和藏品等文物的数字化和展示。如纽约大都会博 物馆、大英博物馆、俄罗斯冬宫博物馆和法国卢浮宫等都建立了自己的数 字博物馆。
26
练习与思考
一、名词解释
VR 二、填空题
1. 虚拟现实技术的特性有（ ）、（ ）和（ ）。
2. 典型的虚拟现实系统主要由（ ）、（ ）和（ ）等组成。
3. 根据用户参与虚拟现实的不同形式以及沉浸程度的不同，可以把各种类型的虚拟现实系统划
分为四类：（
）、（
）、（
）和（
）。
三、简答题
1. 简述虚拟现实技术的发展历程。 2. 简述虚拟现实技术的原理及本质。 3. 叙述虚拟现实技术与其他技术的联系。 4. 简述不同虚拟现实系统的特点及应用情况。 5. 说明虚拟现实技术在公共安全领域的应用情况。
虚拟现实技术概述
部分高端控制器还具备振动反馈功能， 模拟真实触感，提升用户体验。
手势识别技术
通过内置摄像头或红外传感器捕捉手 部动作，实现手势控制，提高交互的 自然性和便捷性。
空间定位与追踪技术
空间定位技术
利用红外激光或超声波等定位技 术，精确追踪用户在虚拟空间中
的位置和方向。
追踪范围
定位系统通常支持较大的追踪范围， 允许用户在一定空间内自由移动， 增强虚拟现实的沉浸感。
教育培训
通过虚拟现实技术，可以模拟各种真实场 景，为教育培训提供更加生动和直观的教 学方式。
医学领域
虚拟现实技术在医学领域的应用包括手术 模拟、康复训练等，可以提高医疗效果和 质量。
工业设计
利用虚拟现实技术进行产品设计和原型制 作，可以提高设计效率和质量，降低成本 和风险。
02
硬件设备与交互手段
头戴式显示设备
对行业变革推动作用
制造业
虚拟现实技术可以在产品设计、生产流程模拟、质量检测等方面发挥重要作用，提高制造 业的效率和精度。
建筑业
通过虚拟现实技术，建筑师和设计师可以更加直观地展示设计方案，客户也可以更加清晰 地了解项目效果，提高沟通和决策效率。
医疗保健
虚拟现实技术可以应用于手术模拟、康复训练、精神治疗等领域，为医疗保健提供更加先 进和有效的解决方案。
对社会进步贡献
虚拟现实技术及应用ppt课件
3
VR的概念和发展 VR系统的硬件组成 VR系统的体系结构 VR的研究内容 增强现实 （AR） VR应用 虚拟现实的发展趋势
2
我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物
（一）VR的概念和发展
（1）虚拟现实技术的提出
1965年计算机图形学的奠基者 Ivan Sutherland 发表 了“ The Ultimate Display” 论文，提出了一种全新的 图形显示技术。他在论文中提出使观察者直接沉浸 在计算机生成的三维世界中，而不是通过窗户（计 算机屏幕）来观察。 １）观察者自然地转动头部和身体，他看到的场景 就实时地发生变化。 ２）观察者能够以自然的方式直接与虚拟世界中的 对象进行交互操作，触摸它们，感觉它们，并能听 到虚拟世界的三维空间声音。
我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物
虚拟现wk.baidu.com技术及应用
1
我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物
第一讲： 虚拟现实技术概论
VR的概念和发展 VR系统的硬件组成 VR系统的体系结构 VR的研究内容 增强现实 （AR） VR应用 虚拟现实的发展趋势
2
我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物
（一）VR的概念和发展
（1）虚拟现实技术的提出
1965年计算机图形学的奠基者 Ivan Sutherland 发表 了“ The Ultimate Display” 论文，提出了一种全新的 图形显示技术。他在论文中提出使观察者直接沉浸 在计算机生成的三维世界中，而不是通过窗户（计 算机屏幕）来观察。 １）观察者自然地转动头部和身体，他看到的场景 就实时地发生变化。 ２）观察者能够以自然的方式直接与虚拟世界中的 对象进行交互操作，触摸它们，感觉它们，并能听 到虚拟世界的三维空间声音。
我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物
虚拟现wk.baidu.com技术及应用
1
我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物
第一讲： 虚拟现实技术概论
虚拟现实技术概述(PPT 41页)
美国《线路通》(Wired)杂志的Pesce和Brian Behlendorf，在一个月之内，收集到一份有意 于参与开发VRML人员的电子邮箱通讯录，那只不过是开初一周内登录的志愿人员，已超过千人， 真可谓是一场有广泛群众参与的大战役。其中有一位Gavin Bell，他是SGI（硅图公司Silicon Graphics Inc.）的工作组的工程师。Open Inventor是SGI推出的一工具软件，便于程序员快 速、简洁地开发各种类型的交互式３Ｄ图形程序。这种工具软件的编制是基于场景结构和对象描 述概念和手段。１９９２年，最初发布时名称为Inventor。
4.5 虚拟现实技术
主要内容
虚拟现实技术概况 以“桌面虚拟现实系统”为例介绍虚拟现
实系统 虚拟现实技术在教育中的应用
虚拟现实技术概况
一、虚拟现实技术概念
又称临境技术（灵境技术） ，是指用立体 眼镜和传感手套等一系列传感辅助设施来 实现的一种三维现实，人们通过这些设施 以自然的方式（如头的转动、手的运动等） 向计算机送入各种动作信息，并且通过视 觉、听觉以及触觉设施使人们得到 三维的 视觉、听觉及触觉等感觉世界。
有关虚拟现实技术的研究。如，1984年，NASA Ames研究中心虚拟行星探测实验室将火星探测器发回的 数据输入计算机，为地面研究人员构造了火星表面的三维 虚拟环境。 90年代，计算机软硬件的发展为虚拟现实系统的发展打 下了的基础。1993年11月，宇航员利用虚拟现实系统 成功地完成了从飞机的运输舱内取出望远镜面板的工作。 再如，用虚拟现实技术设计波音777获得成功。
4.5 虚拟现实技术
主要内容
虚拟现实技术概况 以“桌面虚拟现实系统”为例介绍虚拟现
实系统 虚拟现实技术在教育中的应用
虚拟现实技术概况
一、虚拟现实技术概念
又称临境技术（灵境技术） ，是指用立体 眼镜和传感手套等一系列传感辅助设施来 实现的一种三维现实，人们通过这些设施 以自然的方式（如头的转动、手的运动等） 向计算机送入各种动作信息，并且通过视 觉、听觉以及触觉设施使人们得到 三维的 视觉、听觉及触觉等感觉世界。
有关虚拟现实技术的研究。如，1984年，NASA Ames研究中心虚拟行星探测实验室将火星探测器发回的 数据输入计算机，为地面研究人员构造了火星表面的三维 虚拟环境。 90年代，计算机软硬件的发展为虚拟现实系统的发展打 下了的基础。1993年11月，宇航员利用虚拟现实系统 成功地完成了从飞机的运输舱内取出望远镜面板的工作。 再如，用虚拟现实技术设计波音777获得成功。
虚拟现实技术-教学课件
（）仿真 仿真包括：图形绘制和三维动画。 三维动画 可以用两种途径实现: ：基于物理模型的数值计算。 属于满足物理规律的仿真技术，用于军事和工业等 方面。 ：数学插值。 这种技术在三维动画电影中获得了巨大的成功。
虚拟现实开发系统的方块图
用户通过输入输出设备与输入输出软件交互。输入软件通过形 状编辑器完成几何建模，通过声音编辑器完成虚拟声音系统建 模。然后，在世界编辑器完成虚拟环境的建模。其中的虚拟剪 切器，用于模型的剪切。建立的模型，保存在虚拟世界中。整 个工作在计算机系统中完成
关于虚拟现实系统
对于虚拟现实系统，与用户交互的环境实际是人工 构造的，存在于计算机内部的环境。这种虚拟的环 境，可能是不同的环境。 一种情况是真实环境的仿真。 例如，仿真真实建筑物的虚拟建筑物。这种真实建 筑物可能是已经建成的，也可能是已经设计好但尚 未建成的。 一种情况是完全虚拟的人造环境。 例如在虚拟风洞中，借助可视化技术构造的虚拟风 洞环境。又如在三维动画中，人工构造的虚拟环境 。
虚拟现实的特点
基于虚拟现实的基本概念，可以得到虚拟现实的下 列三个特点。 ．人机接口的内容 计算机提供“环境”, 不是“数据, 信息”。这改变 了人机接口的内容。 ．人机接口的形式 操作者由视觉,听觉,力觉感知环境, 由自然的动作操 作环境, 不是由屏幕,键盘,鼠标和计算机交互。这改 变了人机接口的形式。 ．人机接口的效果 逼真的感知和自然的动作，使人产生身临其境的感 觉。这改变了人机接口的效果。
相关主题
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由于利用了卓越的虚拟现实技术，使 克莱斯勒避免了1500项设计差错，节 约了8个月的开发时间和8000万美元 费用。利用虚拟现实技术还可以进行 汽车冲撞试验，不必使用真的汽车便 可显示出不同条件下的冲撞后果。
虚拟现实技术的发展史
1929年，Edward Link 设计出用于训练飞行员 的模拟器
1956年，Morton
Heilig开发出多通道仿 真体验系统Sensorama
虚拟现实技术的发展史
1965年，Ivan Sutherland 发表论文“Ultimate Display”（终极的显示）
基于HMD的虚拟现实系统
利用HMD等设备把用户的视觉、 听觉对外界封闭起来 用户完全投入到虚拟环境中 能提供好的沉浸感 阻断了人与人间的交流
基于投影显示的虚拟现实系统
利用大规模投影显示设备让用 户完全或部分融入虚拟环境 沉浸式 典型代表：CAVE 半沉浸式 典型代表：Workbench
1968年，Ivan Sutherland 研制成功了带跟踪器的头盔 式立体显示器（Head MounBiblioteka Baidued Display，HMD）
虚拟现实技术的发展史
1972年，Nolan Bushnell开发出第一个交互式电子游戏 Pong 1977年，Dan Sandin、Tom DeFanti和Rich Sayre研 制出第一个数据手套——Sayre Glove
虚拟现实技术的应用前景十分广阔。它始于军事和航空航天领 域的需求，但近年来，虚拟现实技术的应用已大步走进工业、 建筑设计、教育培训、文化娱乐等方面。它正在改变着我们的 生活。
虚拟现实技术的发展史
虚拟现实技术（Virtual Reality）简称VR 技术，是20世纪末逐渐兴起的一门综合性信 息技术，融合了数字图像处理、计算机图形 学、人工智能、多媒体、传感器、网络以及 并行处理等多个信息技术分支的最新发展成 果。
遥在系统
将现实世界中远程场景与操作人员的感官直接连通， 让用户感觉就像亲临现场一样 利用计算机图形、人机交互、传感器、网络等 技术
远程传感器可安装在机器人身上
机器人身上有小型摄像系统
需感知用户位置、动作、语音等，将其传送 到远程操控远程对象 用户与远程对象进行信息双向交流
遥在系统
虚拟现实技术的发展和应用
VR特点:
1.
2.
3.
计算机提供“环境”, 不是“数据、信息”。 这改变了人机接口的内容。 操作者由视觉、听觉,力觉感知环境, 由自然 的动作操作环境, 不是由屏幕、键盘、鼠标 和计算机交互。这改变了人机接口的形式。 逼真的感知和自然的动作，使人产生身临其 境的感觉。这改变了人机接口的效果。
虚拟现实技术
20世纪80年代，美国国家航空航天局（NASA）组织了 一系列有关VR技术的研究 ：1984年，NASA Ames研究 中心的M. McGreevy 和J. Humphries开发出用于火星 探测的虚拟环境视觉显示器；1987年，Jim Humphries 设计了双目全方位监视（BOOM）的最早原型。
沉浸感
（Immersion）
想象力（Imagination）
虚拟现实系统的分类
VR系统的主要不同之处在于系 统与用户之间界面 基于系统与用户界面划分 桌面型VR系统 头盔型VR系统 基于投影显示的VR系统 遥在系统 …
桌面式VR系统
使用个人计算机和低级工作站来产生三维空 间的交互场景。 用户会受到周围现实环境的干扰而不能获得 完全的沉浸感，但由于其成本相对较低桌面 式VR系统仍然比较普及。
虚拟现实技术的发展史
1990年，在美国达拉斯召开的Siggraph会议上，明确提 出VR技术研究的主要内容包括实时三维图形生成技术、 多传感器交互技术和高分辨率显示技术，为VR技术的发 展确定了研究方向。 从20世纪90年代开始，VR技术的研究热潮也开始向民间 的高科技企业转移。著名的VPL公司开发出第一套传感手 套命名为“DataGloves”，第一套HMD命名为 “EyePhones”。 进入21世纪后，VR技术更是进入软件高速发展的时期， 一些有代表性的VR软件开发系统不断在发展完善，如 MultiGen Vega、OpenSceneGraph、Virtools等。
虚拟现实是在计算机中构造出一个形象逼真的模型。人与该模 型可以进行交互，并产生与真实世界中相同的反馈信息，使人 们获得和真实世界中一样的感受。
当人们需要构造当前不存在的环境（合理虚拟现）、人类不可 能达到的环境（夸张虚拟现实）或构造纯粹虚构的环境（虚幻 虚拟现实）以取代需要耗资巨大的真实环境时，就可以利用虚 拟现实技术。
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虚拟现实
虚拟现实（“Virtual Reality”简称VR）， 又称灵境技术，是以浸没感、交互性和构想 为基本特征的计算机高级人机界面。它综合 利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技 术、人工智能技术、计算机网络技术、并行 处理技术和多传感器技术，模拟人的视觉、 听觉、触觉等感官功能，使人能够沉浸在计 算机生成的虚拟境界中，并能够通过语言、 手势等自然的方式与之进行实时交互，创建 了一种适人化的多维信息空间。
早在20世纪70年代便开始将虚拟现实 用于培训宇航员。由于这是一种省钱、 安全、有效 的培训方法，现在已被推 广到各行各业的培训中。目前，虚拟现 实已被推广到不同领域中，得到广泛应 用。
虚拟现实技术的发展和应用
在科技开发上，虚拟现实可缩短开发 周期，减少费用。例如克莱斯勒公司 1998年初便利用虚拟现实技术，在设 计某两种新型车上取得突破，首次使 设计的新车直接从计算机屏幕投入生 产线，也就是说完全省略了中间的试 生产。
虚拟现实技术的概念
典型的VR系统主要 由计算机软、硬件 系统（包括VR软件 和VR环境数据库） 和VR输入、输出设 备等组成。
虚拟现实系统的特点及组成
典型虚拟现实系统的组成
计算机系统 用户 虚拟环境人机界面
虚拟现实技术的特点
VR技术的三角形 交互性（Interactivity）