计算机重点虚拟现实

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什么是计算机的虚拟现实技术解析虚拟现实的基本原理与应用

什么是计算机的虚拟现实技术解析虚拟现实的基本原理与应用

什么是计算机的虚拟现实技术解析虚拟现实的基本原理与应用虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)是一种通过计算机技术模拟现实环境并产生虚拟感的技术。

它为用户提供了身临其境的感觉,将他们从现实世界带入一个全新的、虚拟的环境中。

虚拟现实技术通过模拟听觉、视觉和触觉等感官,使用户感觉自己正身临其境,与虚拟世界进行互动。

一、虚拟现实的基本原理虚拟现实技术的基本原理涉及到计算机图形学、计算机视觉、人机交互等多个学科领域。

首先,计算机图形学负责生成虚拟世界的图像和动画,将用户带入虚拟环境;其次,计算机视觉则允许用户通过感应设备(例如头戴式显示器)获得虚拟环境的视觉信息;最后,人机交互技术则负责让用户与虚拟环境进行互动。

1. 计算机图形学计算机图形学是虚拟现实技术的核心基础。

它负责生成虚拟环境中的三维图像和动画,包括场景的建模、纹理的添加、光照效果的计算等。

通过计算机图形学的算法,用户可以感受到逼真的虚拟场景,从而增强了虚拟现实的真实感。

2. 计算机视觉计算机视觉是虚拟现实技术的另一个关键组成部分。

它利用摄像头等感应设备来获取用户在虚拟环境中的位置和姿态等信息,从而实现对用户的跟踪和定位。

通过计算机视觉技术,用户可以在虚拟环境中自由行走和转动,增强了虚拟现实的交互性和沉浸感。

3. 人机交互人机交互技术是用户与虚拟环境进行互动的重要手段。

它包括输入设备(如手柄、手套、触摸屏等)和输出设备(如声音、触觉等)两个方面。

通过人机交互技术,用户可以用手势、声音、触觉等方式与虚拟环境进行互动,增加了虚拟现实的沉浸感和真实感。

二、虚拟现实的应用领域虚拟现实技术的应用领域非常广泛,涵盖了教育、娱乐、医疗、建筑、军事等多个领域。

以下是一些典型的虚拟现实应用案例:1. 教育虚拟现实技术在教育领域具有巨大的潜力。

通过虚拟现实技术,学生可以身临其境地参观历史遗迹、探索宇宙、进行科学实验等,从而提高学习的兴趣和效果。

同时,虚拟现实还可以为远程教育提供更加真实的学习环境,使学生感觉自己置身其中。

虚拟现实核心技术的理解

虚拟现实核心技术的理解

虚拟现实(Virtual Reality,VR)是一种通过计算机技术模拟和创建出的仿真环境,让用户能够与之互动,感觉自己置身其中。

虚拟现实的核心技术包括以下几个方面:沉浸性显示技术:沉浸性显示是虚拟现实的核心,通过高分辨率、低延迟的头戴式显示器,将虚拟环境呈现给用户的眼睛。

这些显示器通常包括立体声视觉效果,以模拟三维空间。

高质量的沉浸性显示是确保虚拟现实体验的关键。

头部追踪技术:头部追踪技术允许用户通过头部的运动来改变他们在虚拟环境中的视角。

这通常通过内置在头戴设备中的传感器或摄像头实现。

这使用户能够在虚拟世界中自由地看向不同的方向。

手部追踪和控制技术:除了头部追踪,虚拟现实还通常包括手部追踪和控制,以让用户能够以自然的方式互动。

这可以通过手柄、手套、手势识别或触摸控制器来实现。

这些设备允许用户触摸和操作虚拟对象。

3D建模和图形渲染:为了创建逼真的虚拟环境,需要进行复杂的三维建模和图形渲染。

这包括创建虚拟对象、场景和角色,并以高质量的图形渲染技术呈现它们,以模拟光线传播和阴影效果。

声音和音频技术:声音对于虚拟现实体验同样重要,因为它增强了虚拟环境的真实感。

立体声、音频定位和音效技术用于模拟声音从不同方向和距离传入。

运动追踪技术:一些虚拟现实体验需要用户进行身体运动,如行走、跑步或其他动作。

为此,需要运动追踪技术,如惯性导航、摄像头追踪或基于位置的系统,以跟踪用户的运动。

实时互动和物理模拟:虚拟现实应用通常需要实时的互动,用户的动作必须迅速传递到虚拟环境中,并产生相应的反馈。

物理模拟技术用于模拟物体的运动和互动,使虚拟环境更加真实。

数据传输和云计算:虚拟现实通常需要大量的计算能力,因此云计算和高速数据传输是实现复杂虚拟环境的关键。

这允许虚拟现实设备连接到云端资源,以提供更多的计算和存储能力。

这些技术共同构成了虚拟现实的核心,使其能够提供逼真、交互性和沉浸式的用户体验。

虚拟现实技术在娱乐、医疗、教育、培训、设计、模拟和许多其他领域都有广泛的应用。

计算机专业(虚拟现实)毕业设计论文

计算机专业(虚拟现实)毕业设计论文

计算机专业(虚拟现实)毕业设计论文摘要本文介绍了一项关于虚拟现实在计算机领域的毕业设计研究。

虚拟现实是一种计算机技术,通过模拟真实世界的环境来创造沉浸式的体验。

虚拟现实在娱乐、教育、医疗等领域有广泛的应用,本文旨在研究虚拟现实在计算机专业中的应用和发展。

引言虚拟现实是一种计算机图形学和人机交互技术的新兴领域。

它通过利用计算机生成的虚拟环境来模拟真实世界,使用户能够与其进行互动并感受身临其境的体验。

虚拟现实的应用涵盖了多个领域,包括游戏、培训、建筑设计、医疗等。

虚拟现实在计算机专业中的应用虚拟现实在计算机专业中有着广泛的应用。

首先,虚拟现实可以用于游戏开发。

通过虚拟现实技术,游戏开发者可以创造出逼真的游戏环境,使玩家能够身临其境地参与游戏。

其次,虚拟现实可以用于计算机培训。

通过虚拟现实技术,学生可以在虚拟环境中进行实践和模拟操作,以提高他们的实际技能和经验。

此外,虚拟现实还可以应用于计算机图形学和人机交互研究,以改进计算机界面和用户体验。

虚拟现实在计算机专业中的发展趋势虚拟现实在计算机专业中的发展具有巨大的潜力。

随着技术的进步和应用场景的扩展,虚拟现实技术将更加成熟和普及。

未来,虚拟现实有望在游戏、培训、建筑设计等领域中发挥更重要的作用。

此外,随着虚拟现实技术的不断创新和改进,它还可能在医疗等领域取得突破性的应用。

结论本文介绍了虚拟现实在计算机专业中的应用和发展趋势。

虚拟现实是一种有着广泛应用前景的计算机技术,它在游戏、培训、建筑设计等领域中具有重要作用。

随着技术的不断进步,虚拟现实有望在未来取得更为突破性的应用。

计算机图形学与虚拟现实技术

计算机图形学与虚拟现实技术

计算机图形学与虚拟现实技术一、引言计算机图形学和虚拟现实技术是现代计算机科学领域中具有重要意义的两个分支。

通过计算机图形学,我们可以模拟并渲染出具有现实感的图像和动画。

而虚拟现实技术则是一种通过计算机仿真技术,模拟出一个虚拟的三维交互环境,让用户能够与虚拟环境互动并感受其中的真实性。

本文将从理论基础、应用领域和未来发展等方面分别介绍计算机图形学和虚拟现实技术。

二、计算机图形学计算机图形学是一门研究如何利用计算机生成图像的学科。

它涉及到图像的表示、处理、存储和显示等方面的理论和算法。

计算机图形学的核心内容包括几何建模、渲染技术、交互技术和图像处理等。

其中几何建模主要研究如何对物体进行数学建模和描述;渲染技术则负责将几何模型转换为真实感图像;交互技术则是为用户提供与计算机图形进行交互的方法;图像处理则是对图像进行编辑和处理。

三、虚拟现实技术虚拟现实技术是一种通过计算机仿真技术,模拟出一个虚拟的三维交互环境。

虚拟现实技术的核心包括虚拟环境建模、虚拟环境渲染、交互设备和人机界面。

虚拟环境建模主要研究如何对现实世界进行数学建模和描述;虚拟环境渲染则负责将虚拟环境模型转换为逼真的图像和声音;交互设备则是用户与虚拟环境进行交互的工具;人机界面则负责将用户的输入转换为虚拟环境能够理解的信号。

四、计算机图形学与虚拟现实技术的应用领域计算机图形学和虚拟现实技术在众多领域中都有广泛的应用。

在游戏开发领域,计算机图形学和虚拟现实技术被广泛应用于游戏画面的建模和渲染,以及虚拟现实游戏的开发和设计。

在电影和动画制作领域,计算机图形学和虚拟现实技术则能够帮助制作出令人惊叹的特效和动画片段。

在医学领域,计算机图形学和虚拟现实技术则能够辅助医生进行手术模拟和人体解剖教学。

在建筑设计领域,计算机图形学和虚拟现实技术则能够帮助建筑师进行建筑模型的设计和可视化展示。

五、计算机图形学与虚拟现实技术的未来发展随着计算机技术的不断发展和进步,计算机图形学和虚拟现实技术也将继续迎来新的发展。

虚拟现实技术在计算机教学中的运用

虚拟现实技术在计算机教学中的运用

虚拟现实技术在计算机教学中的运用虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)是一种利用计算机技术模拟出一种近乎真实的虚拟环境,并通过头戴式显示器等设备让用户可以在其中进行交互的技术。

近年来,随着VR技术的不断成熟和普及,它在各个领域的应用也变得越来越广泛,其中包括在计算机教学中的运用。

本文将探讨虚拟现实技术在计算机教学中的应用及其优势。

1. 虚拟实验室传统的实验室教学存在着设备成本高、安全风险大、实验操作受限等问题。

而利用虚拟现实技术,可以建立虚拟实验室,学生可以在虚拟环境中进行各种实验操作,不仅能够减少实验成本和安全风险,还可以扩大实验内容和范围,使学生更加深入地理解实验原理和知识。

2. 虚拟现实模拟对于一些现实生活中难以观察或者难以模拟的场景和过程,通过虚拟现实技术可以构建出一个真实的虚拟环境,让学生在其中模拟实际操作和体验,比如航天器的模拟、地质勘探的模拟等。

这种学习方式可以更好地激发学生的学习兴趣和主动性,帮助他们更好地理解和掌握知识。

3. 虚拟课堂借助虚拟现实技术,可以打造一个虚拟的课堂环境,学生可以通过头戴式显示器进入与教师和同学进行互动交流,共同完成各种学习任务和活动。

虚拟课堂的建立不仅能够克服传统课堂的地域限制,还可以为学生提供更加丰富的学习资源和更加多样的学习形式。

1. 提供更加直观的学习体验相比传统的课本或者视频教学,虚拟现实技术可以提供更加直观、真实的学习体验,使学生更容易理解抽象的概念和复杂的知识。

2. 提升学习兴趣和主动性虚拟现实技术可以为学生提供更加有趣和吸引人的学习体验,激发其学习兴趣和主动性,提高学习效果。

3. 增加学习资源和丰富学习形式通过虚拟现实技术,学生可以获得更加丰富多样的学习资源,不仅可以访问更多的知识点和信息,还可以通过不同的学习形式进行学习,满足不同学生的学习需求。

4. 打破地域限制和时间限制利用虚拟现实技术,学生可以在任何时间、任何地点进行学习,不再受到传统课堂的地域和时间的限制。

虚拟现实技术的复习资料

虚拟现实技术的复习资料

虚拟现实技术第一章1、虚拟现实的概念:用计算机技术来生成一个逼真的三维视觉、听觉、触觉或嗅觉等感觉世界;让用户可以从自己的视点出发,利用自然的技能和某些设备对这一生成的虚拟世界客体进行浏览和交互考察。

虚拟现实是计算机与用户之间的一种理想化的人-机界面形式。

通常用户戴一个头盔(用来显示立体图象的头式显示器),手持传感手套,仿佛置身于一个幻觉世界中,在虚拟环境中漫游,并允许操作其中的“物体”。

2、虚拟现实的特征与传统计算机相比,虚拟现实系统具有四个重要特征:临界性,交互性,想象性,多感知性3、虚拟现实系统的构成:a.虚拟世界(包含三维模型或环境定义的数据库) b.虚拟现实软件(提供实现观察和参与虚拟世界的能力) c.计算机 d.输入设别(观察和构造虚拟世界;如三维鼠标,数据手套,定义跟踪器等) e.输出设备(现实虚拟世界;如显示器,头盔等)4、虚拟现实系统的类型桌面虚拟现实系统,沉浸式虚拟现实系统,混合虚拟现实系统5、虚拟现实的硬件设备跟踪系统(把使用者身体位置的变动反馈给主机,以实时改变图像和声音)知觉系统(人及交互的各种界面,包括视觉装置:头盔显示器等;触觉装置:数据手套跟踪球等)音频系统:立体声耳机等图像生成和现实系统:产生视觉图象和立体显示6、虚拟现实有哪些软件VR系统开发工具:能够接受各种高性能传感器的信息,如头盔的跟踪信息;能生成立体显示图行;能把各种数据库,各种CAD软件进行调用和互联3DSMax:三维制作软件Maya:三维动画以及虚拟现实制作软件,实时三维模型创建软件Multigen Creator7、眼睛的作用、视觉暂留和临界融合频率的概念眼睛的作用:调节和聚焦,明暗适应,视觉暂留,立体视觉,视场视觉暂留:视觉暂留是视网膜的电化学县乡造成视觉的反应时间。

当观看很短的光脉冲时,视杆细胞得到越0.25s的峰,视椎细胞快4倍(0.04s)。

这种现象造成视觉暂留。

临界融合频率:临界融合频率(CFF)效果会产生把离散图像序列组合成连续视觉的能力,CFF最低20Hz,冰取决于图像尺寸和亮度。

计算机重点虚拟现实

计算机重点虚拟现实

计算机重点虚拟现实第一章1.虚拟现实VR2.虚拟环境系统包括:操作者,人机接口和计算机。

3.虚拟现实意义下的人机接口有三种区别以往的地方:(1)人机接口的内容。

计算机提供“环境”,不是数据和信息。

这改变了人机接口的内容。

(2)人机接口的形式。

操作者由视觉、力觉感知环境,由自然的动作操作环境,而不是由屏幕、键盘、鼠标和计算机交互,这改变了人机接口的形式。

(3)人机接口的效果。

逼真的感知和自然力的动作,使人产生临身其境的感觉,这改变了人机接口的效果。

4.虚拟现实的定义:狭义,由计算机生成的,能让人有临身其境感觉的虚拟图形界面。

广义,模拟了真实世界的某些特征的,没有三维图形的世界。

5.虚拟现实系统具有三个重要特征:沉浸感、交互性、想象力。

可以用3个“i”来描述。

沉浸感和交互性是决定一个系统是否属于虚拟现实系统的关键。

6.沉浸感,使用者通过头盔显示器、数据手套或数据衣等交互设备,便可将自己置身于虚拟环境中,成为虚拟环境中的一员。

7.交互性,使用者通过自身的语言、身体运动或动作等自然技能,对虚拟环境中的任何对象进行观察或操作。

8.想象力,由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置,因此,使用者在虚拟环境中可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知,从而达到身临其境的感受。

9.虚拟现实系统的组成:观察者、传感器、效果产生器及实景仿真器。

10.VR的关键技术:实物虚化、虚无实化和高性能计算处理技术。

11.VR主要基于以下几个技术实现:基本模型构建技术、空间跟踪技术、声音跟踪技术、视觉跟踪和视点感应技术、高性能计算处理技术。

12.VR系统的分类:沉浸型虚拟现实技术、增强现实性虚拟现实技术、桌面(表面)型虚拟现实技术、分布式虚拟现实技术。

13.沉浸型VR系统的优点是用户可完全沉浸到虚拟世界中去,缺点是系统设备价格昂贵,难以普及和推广。

14.沉浸型VR系统的特点:(1)具有高的度实时性(2)高度沉浸感(3)具有强大的软件支持(4)并行处理能力(5)良好的系统整合性15.沉浸型VR系统的类型(1)头盔式虚拟现实系统(HMD)(2)洞穴式虚拟现实系统(CA VE)(3)座舱式虚拟现实系统(COCKPIT)(4)投影式虚拟现实系统(PROJECTION)(5)远程存在系统(REMOTE)16.增强现实性虚拟现实系统的主要特点是不需要把用户和真实世界隔离,而是将真实世界和虚拟世界融为一体,用户可以同时与两个世界进行交互。

虚拟与现实复习重点

虚拟与现实复习重点

题型:填空、单选、简答第一章虚拟现实技术概述1.虚拟现实的概念:集成了计算机图形学、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术和网络并行处理技术等领域的最新发展成果,把客观上存在的或并不存在的东西,运用计算机技术,在用户眼前生成一个虚拟的环境。

2.虚拟现实的基本特性:沉浸、交互、构想3.虚拟现实发展:20世纪60年代(首次出现概念)→ 80年代逐渐兴起→ 90年代产品问世4.三个发展阶段:70年代前(虚拟现实技术思想的产生)→ 80年代初到中期(初步发展)→80年代末至今(日趋完善)5.虚拟现实系统的构成,主要包括六个模块:检测模块、反馈、传感器、控制、3D模型库、建模模块6.虚拟现实应用:军事、教育、体育、游戏、建筑7.虚拟现实系统基本功能:创建虚拟世界,人与虚拟系统的交互8.虚拟显示研究的内容:虚拟现实技术(人机交互、虚拟系统创建),虚拟现实应用(真实世界仿真、抽象概念建模与可视化)第二章观察方法与观察设备1.虚拟显示系统两种实现:沉浸式实现(交互方式:基于自然方式的人机交互),非沉浸式交互(基于常规交互设备的人机交互)2.VR系统组成:虚拟系统生成设备、感知设备、跟踪设备、基于自然方式的人机交互设备(1)虚拟系统生成设备:一台或多台高性能计算机。

分类:沉浸式(高性能图形工作站、分布式异构计算机的VR系统),非沉浸式(高性能个人计算机)听觉通道信号的生成与显示(声音生成与播放)视觉通道信号的生成与显示(建模与绘制)触觉与力觉通道信号的生成与显示(力的建模与反馈)支持实时人机交互的功能(三维空间定位、碰撞检测、语音识别、人机实时对话。

)(2)感知设备功能:将VR系统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。

视觉感知设备:立体宽视场图形显示器,包括沉浸式(头盔显示器:封闭式、透视式)和非沉浸式(立体显示器)(3)跟踪设备功能:跟踪并监测位置和方位的设备。

虚拟现实技术资料整理

虚拟现实技术资料整理

虚拟现实技术资料整理虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术是一种能够模拟和创造虚拟环境的计算机技术,通过使用特殊的设备,如头戴式显示器和手柄控制器,使用户能够身临其境地感受和交互虚拟环境。

近年来,虚拟现实技术在游戏、教育、医疗、娱乐等领域得到了广泛的应用和发展。

一、虚拟现实技术的基本原理虚拟现实技术的实现主要依靠以下几个关键技术:图像生成与渲染、空间定位与追踪、交互设备与手柄控制、声音与音频处理、实时计算与传输等。

1. 图像生成与渲染虚拟现实技术通过计算机生成逼真的三维图像,以模拟真实世界的场景。

图像生成主要依赖于计算机图形学和计算机视觉技术,包括建模、纹理映射、光照计算等。

而图像渲染则是将生成的图像进行处理,使其能够在虚拟环境中呈现出逼真的效果。

2. 空间定位与追踪为了让用户能够在虚拟环境中自由移动和交互,虚拟现实技术需要实时追踪用户的头部和手部位置。

目前常用的定位和追踪技术包括惯性导航、光学追踪、声音定位等。

3. 交互设备与手柄控制为了增强用户对虚拟环境的交互体验,虚拟现实技术使用各种交互设备和手柄控制器。

例如,头戴式显示器可以实时跟踪用户头部的位置和姿态,手柄控制器可以模拟用户的手部动作。

4. 声音与音频处理虚拟现实技术还需要提供逼真的音频效果,以增强用户的沉浸感。

通过声音定位和音频处理技术,可以使用户在虚拟环境中听到来自不同方向的声音,并产生立体声效果。

5. 实时计算与传输虚拟现实技术需要实时计算和传输大量的图像和数据,以确保用户在虚拟环境中的体验流畅和逼真。

高性能的计算机和稳定的网络连接是保证实时计算和传输的关键。

二、虚拟现实技术的应用领域虚拟现实技术在各个领域都有广泛的应用,下面将介绍几个典型的应用领域。

1. 游戏与娱乐虚拟现实技术在游戏和娱乐领域有着广泛的应用。

通过虚拟现实设备,玩家可以身临其境地参与游戏,感受到更加真实的游戏体验。

例如,玩家可以在虚拟现实环境中与游戏角色互动,体验到真实的动作和情感。

数字媒体技术中的3D虚拟现实模拟设计

数字媒体技术中的3D虚拟现实模拟设计

数字媒体技术中的3D虚拟现实模拟设计虚拟现实(Virtual Reality)是一种通过计算机技术和感知设备模拟真实场景或创造虚拟环境的技术。

而在数字媒体技术中,3D 虚拟现实模拟设计则是其中的一项重要内容。

本文将重点讨论数字媒体技术中的3D虚拟现实模拟设计的应用和技术发展。

3D虚拟现实模拟设计是通过计算机生成3D模型,利用虚拟现实设备和交互技术,使用户感受到身临其境的虚拟现实环境。

它可以应用于多个领域,如娱乐、教育、医疗、建筑等。

在娱乐方面,3D虚拟现实模拟设计已经成为了游戏产业的重要组成部分。

通过虚拟现实设备,玩家可以身临其境地体验游戏场景,加强游戏的沉浸感和互动性。

在教育领域,通过3D虚拟现实模拟设计,学生可以参与到生动逼真的虚拟实验和实践中,提高学习效果。

而在医疗领域,3D虚拟现实模拟设计可以用于手术仿真、康复训练等方面,提升医疗技术水平和患者治疗效果。

在建筑领域,设计师可以通过3D虚拟现实模拟设计,在虚拟环境中对建筑进行全方位的体验和调整,提高设计的准确性和质量。

随着计算机图形学和计算机处理能力的发展,3D虚拟现实模拟设计的技术也在不断完善。

首先,模型创建和渲染技术是3D虚拟现实模拟设计的核心。

通过建模软件,设计师可以创建逼真的虚拟场景,并且通过渲染技术将模型表面的纹理、光照等效果进行呈现,使虚拟环境更加真实。

其次,交互技术在3D虚拟现实模拟设计中起到了关键作用。

用户可以通过手柄、头盔等设备与虚拟环境进行互动,实现身临其境的感觉。

此外,虚拟现实设备的改进也推动了3D虚拟现实模拟设计的快速发展。

传统的虚拟现实设备如头盔、手柄等已经具备了较高的成熟度,而近年来新兴的设备如全息投影、无线交互设备等也加速了3D虚拟现实模拟设计的发展。

在数字媒体技术中的3D虚拟现实模拟设计中,还有一些挑战和发展方向需要关注。

首先,硬件设备和软件技术的成本仍然是制约3D虚拟现实模拟设计应用的重要因素。

虽然虚拟现实设备的价格已经不断下降,但仍然相对昂贵,限制了普及程度。

计算机科学中的虚拟现实和增强现实

计算机科学中的虚拟现实和增强现实

计算机科学中的虚拟现实和增强现实虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)和增强现实(Augmented Reality,简称AR)是近年来计算机科学领域备受关注的两个重要技术。

它们以不同的方式改变了人们的感知和交互方式,为各行各业带来了前所未有的机遇和挑战。

本文将详细介绍虚拟现实和增强现实的概念、应用领域以及对计算机科学的影响。

一、虚拟现实1. 概念与原理虚拟现实通过利用计算机生成的虚拟环境,使用户可以身临其境地感受到与现实世界不同的体验。

其核心原理在于通过齐头式显示器、追踪传感器、实时渲染等技术手段,将用户完全沉浸到虚拟环境中。

2. 应用领域虚拟现实在游戏、教育、医疗、建筑设计等领域具有广阔的应用前景。

例如,在游戏中,虚拟现实能够创造出身临其境的游戏世界,提供更加沉浸式的游戏体验。

在教育方面,虚拟现实可以为学生提供逼真的模拟环境,帮助他们更好地理解和记忆知识。

此外,虚拟现实还有望应用于心理治疗、虚拟旅游等更多领域。

二、增强现实1. 概念与原理增强现实通过计算机技术将虚拟信息叠加到现实场景中,使用户能够获得对于现实环境的增强感知。

它利用摄像头、传感器、计算机视觉等技术,将虚拟对象与现实环境进行融合,使用户能够与虚拟信息进行交互。

2. 应用领域增强现实在游戏、营销、医疗、工业等领域具有广泛的应用。

例如,在游戏中,增强现实能够将虚拟角色和道具叠加到真实场景中,实现虚拟与现实的交互。

在营销方面,增强现实可以为消费者提供更加直观的购物体验,提高销售效果。

此外,增强现实还应用于医疗手术辅助、工业维修等领域,改善工作效率和减少错误。

三、计算机科学中的挑战与机遇1. 技术挑战虚拟现实和增强现实的普及面临着多方面的技术挑战。

例如,虚拟现实需要更加先进的图形渲染技术来提供逼真的视觉效果,增强现实则需要更精准的跟踪和定位技术来实现虚拟与现实的融合。

此外,虚拟现实和增强现实还需要处理大量的数据,对计算能力和存储需求提出了更高的要求。

虚拟现实技术对计算机与信息技术的影响与发展

虚拟现实技术对计算机与信息技术的影响与发展

虚拟现实技术对计算机与信息技术的影响与发展近年来,虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术在计算机与信息技术领域崭露头角,对这一领域的影响与发展愈发显著。

本文将探讨虚拟现实技术对计算机与信息技术的影响与发展,并展望其未来的前景。

一、虚拟现实技术对计算机技术的影响1. 图形处理能力的提升:虚拟现实技术对计算机的最直接影响就是对图形处理能力的要求提升。

为了呈现逼真的虚拟场景,计算机需要拥有更强大的处理能力,以处理复杂的图像和模拟真实场景所需的大量数据。

2. 硬件设备的创新:虚拟现实技术的兴起促使硬件设备的创新。

例如,头戴式显示器、定位追踪传感器以及手柄控制器等设备的不断改进,为用户提供更真实、更沉浸式的虚拟现实体验。

3. 虚拟交互方式的发展:虚拟现实技术带来了新的交互方式。

传统的键盘和鼠标已无法满足虚拟现实的需求,于是出现了手势识别、语音识别和眼球追踪等交互方式。

这些新的交互方式将使人与计算机的交流更加自然和直观。

二、虚拟现实技术对信息技术的影响1. 信息展示与交互:虚拟现实技术可以为使用者提供更好的信息展示与交互体验。

在虚拟现实环境中,用户可以通过触摸、手势或语音等方式与信息进行交互,这种直观而身临其境的方式将提高用户对信息的理解和吸收能力。

2. 虚拟现实与互联网的结合:虚拟现实技术与互联网的结合为信息技术带来了新的发展机遇。

人们可以通过虚拟现实技术实现在线购物、远程会议、虚拟旅游等应用,极大地拓展了互联网的应用领域。

3. 教育与娱乐领域的变革:虚拟现实技术在教育与娱乐领域的应用将发生革命性的变化。

虚拟实验室、虚拟博物馆等教育应用能够为学生提供更真实的学习环境,而虚拟现实游戏等娱乐应用则为用户带来全新的娱乐体验。

三、虚拟现实技术的发展前景虚拟现实技术的发展前景令人振奋。

随着硬件设备和软件技术的不断创新,虚拟现实正在逐渐走出狭小的应用领域,以更加广泛的方式影响和服务于人类社会。

1. 商业应用的广泛普及:随着虚拟现实技术的提升和成本的降低,商业应用将会得到更广泛的推广和应用。

虚拟现实及其关键技术

虚拟现实及其关键技术

虚拟现实及其关键技术虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)是一种基于计算机技术和传感器技术的交互式的三维虚拟环境模拟系统,通过模拟现实世界中存在的视觉、听觉、触觉等感知方式,使用户能够沉浸其中、身临其境地体验到虚拟场景中的情境。

虚拟现实的关键技术包括:图形渲染技术、头显技术、位置追踪技术、手势识别技术和交互技术等。

首先,图形渲染技术是虚拟现实的核心技术之一、通过计算机图形学算法,将虚拟场景中的对象、光影、纹理等元素进行计算和渲染,生成逼真的视觉效果。

图形渲染技术的发展能够提高虚拟现实的视觉质量,使用户更加真实地感受虚拟环境。

其次,头显技术是虚拟现实中的重要设备。

头显通常由显示器、传感器、声音输出器等组成,能够向用户提供虚拟环境中的视觉与听觉体验。

通过佩戴头显设备,用户可以观看虚拟现实中的3D图像,并且可以根据头部的移动改变视角,增强虚拟体验的沉浸感。

位置追踪技术是虚拟现实中的另一个关键技术。

通过利用传感器技术,追踪用户的位置和动作,以便实时更新和调整虚拟环境中的内容。

位置追踪技术的发展为用户提供了更加自由的移动空间,使得用户可以在虚拟环境中行走、触碰物体等,提供更真实的体验。

手势识别技术能够实现用户与虚拟环境的自然交互。

通过摄像头或传感器可以捕捉到用户的手部动作,识别用户的手势意图,并将其转化为相应的虚拟操作。

手势识别技术的应用使得用户可以通过手势来控制虚拟现实中的对象,更加直观地进行交互。

最后,交互技术是虚拟现实中的关键技术之一、交互技术主要包括语音交互、触摸交互、体感交互等。

语音交互通过语音识别技术和自然语言理解技术,实现用户与虚拟环境的语音交流。

触摸交互通过触摸屏等设备,实现用户与虚拟环境的触摸操作。

体感交互通过体感控制器等设备,实现用户与虚拟环境的身体动作交互。

这些交互技术的发展使得用户可以更加方便、直观地与虚拟环境进行互动。

总而言之,虚拟现实及其关键技术的发展为用户提供了更加真实、沉浸的虚拟体验。

虚拟现实技术概述

虚拟现实技术概述

虚拟现实技术概述虚拟现实(VR)技术是一种模拟和创造真实感观体验的计算机技术,它将用户置身于一个虚拟的环境中,使其感觉好像真的身处在那个环境中。

虚拟现实技术通过感官刺激,例如视觉、听觉、触觉等,给予用户沉浸式的体验。

虚拟现实技术是由虚拟现实设备和虚拟现实内容构成的。

虚拟现实设备是用户接受虚拟环境的工具,主要包括头戴式显示器(HMD)、手柄、手套等。

头戴式显示器是最主要的设备,通常由一个放大器、屏幕、传感器等组成。

用户戴上头盔后,屏幕会显示出虚拟环境的画面,而传感器则能够感知用户的头部动作,从而实现相应的虚拟环境交互。

除此之外,还有手柄、手套等设备可以提供更多的交互方式。

虚拟现实内容是用户在虚拟环境中所看到和听到的图像和声音。

这些内容通过计算机图形学和音频技术生成,可以是三维模型、场景、动画等。

虚拟现实内容的制作需要考虑真实感和交互性,以便用户能够真实感受到虚拟环境中的物体、声音和运动。

虚拟现实技术在各个领域都有广泛的应用。

在游戏领域,虚拟现实技术为玩家创造了更加沉浸式的游戏体验,使其能够更好地参与到游戏中。

在教育领域,虚拟现实技术可以模拟真实环境,提供更加直观和实践性的学习方式,例如虚拟实验室和虚拟考古等。

在医疗领域,虚拟现实技术可以用来进行手术模拟和康复训练,提高医疗效率和减少风险。

在建筑和设计领域,虚拟现实技术可以让用户在虚拟环境中进行建筑和设计方案的浏览和调整,提高设计效率和准确度。

虚拟现实技术的发展趋势包括图像分辨率的提高、交互方式的丰富和应用领域的扩展。

随着显示技术和传感器技术的不断进步,虚拟现实设备的图像质量会不断提高,使用户能够更加真实感受到虚拟环境。

同时,虚拟现实设备的交互方式也会变得越来越多样化,例如眼球追踪、手势识别和触觉反馈等技术的应用,使用户能够更加自然地与虚拟环境进行交互。

此外,虚拟现实技术将在更多的领域得到应用,例如电影、体育和旅游等,为用户提供更加丰富的体验。

虚拟现实技术的发展也面临一些挑战。

计算机探索计算机世界的未知领域

计算机探索计算机世界的未知领域

计算机探索计算机世界的未知领域计算机科学作为一门快速发展的学科,一直在探索计算机世界的未知领域。

随着科技的不断进步,计算机的应用范围越来越广泛,给我们的生活带来了巨大的变化。

本文将探讨计算机在人工智能、虚拟现实和量子计算等领域的应用与发展。

一、人工智能的探索人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)是计算机科学中一个重要的领域,它致力于使机器能够表现出与人类智能相似的行为。

人工智能的发展已经取得了很大的进展,如自动驾驶汽车、语音识别和机器翻译等。

在这些应用中,计算机能够通过学习和推理来模仿人类的思维过程,从而实现更高级的智能行为。

二、虚拟现实的创新虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)是一种通过计算机模拟的虚拟环境,使用户可以身临其境地体验其中。

虚拟现实技术在娱乐、教育和医疗等领域具有广阔的应用前景。

例如,利用VR技术可以创造逼真的游戏世界,让玩家身临其境;在教育领域,通过VR技术可以实现虚拟实验室的建设,提供更加安全和便捷的学习环境。

三、量子计算的突破量子计算(Quantum Computing)是基于量子力学原理的计算方法,使用量子比特(Qubit)代替经典计算中的比特,能够在理论上实现超级计算。

量子计算具有破解密码、优化问题求解等领域的巨大潜力。

随着量子计算技术的逐渐成熟,我们可以期待在未来在各个领域看到量子计算的应用和突破。

四、计算机科学的边界除了上述的领域之外,计算机科学在其他方面也在不断探索未知的领域,例如机器人技术、区块链、大数据等。

这些领域的发展使得计算机在各个行业中扮演着越来越重要的角色,带来了许多新的机遇和挑战。

总结:计算机科学作为一门前沿的学科,通过不断探索计算机世界的未知领域,推动了科技的发展和社会的进步。

人工智能、虚拟现实和量子计算等领域的应用与发展,为我们提供了众多方便与便捷的服务与体验。

未来,计算机科学的发展将继续探索更多未知的领域,给我们的生活带来更多惊喜和改变。

计算机视觉技术在虚拟现实中的应用实例

计算机视觉技术在虚拟现实中的应用实例

计算机视觉技术在虚拟现实中的应用实例计算机视觉技术是一种通过计算机算法和技术来模拟并实现人类视觉系统的一种技术。

虚拟现实(Virtual Reality,VR)是一种通过计算机生成的模拟环境,能够创造出一种身临其境的感觉。

将计算机视觉技术应用于虚拟现实中可以增强虚拟现实的感受效果,提升用户体验。

在本文中,我们将介绍计算机视觉技术在虚拟现实中的应用实例。

1. 虚拟现实游戏虚拟现实游戏是计算机视觉技术在虚拟现实中最常见的应用之一。

通过虚拟现实头戴设备和手柄,玩家可以身临其境地感受到游戏中的场景和动作。

计算机视觉技术可以用来实现游戏中的人物识别、动作捕捉和场景渲染等功能。

例如,玩家可以通过头部追踪技术来控制游戏中的视角,手部追踪技术可以模拟出现实世界中的手部动作,使玩家能够自然地进行游戏操作。

2. 虚拟现实培训和教育虚拟现实技术的应用在培训和教育领域也越来越广泛。

计算机视觉技术可以提供逼真的虚拟场景,并结合头戴设备和手柄等交互设备,使学生能够身临其境地进行实践操作和学习。

例如,医学学院可以利用虚拟现实技术来模拟手术场景,让学生在虚拟环境中进行手术模拟,提高手术技能。

虚拟实验室也可以通过虚拟现实技术让学生进行化学实验等危险操作的模拟实践。

3. 虚拟现实旅游和观光旅游和观光也是虚拟现实技术的一个重要应用领域。

计算机视觉技术可以模拟各种旅游景点和地点的虚拟场景,让用户能够远程体验旅游风景和文化,无需实际到达目的地。

例如,用户可以通过虚拟现实头戴设备和手柄,在家中就能够仿佛亲临巴黎艾菲尔铁塔,感受到宏伟的建筑和美丽的景色。

4. 虚拟现实训练和模拟虚拟现实技术还被广泛应用于各种训练和模拟场景中。

计算机视觉技术可以模拟各种现实世界的场景,并提供丰富的交互体验。

例如,飞行员可以在虚拟现实环境中进行模拟飞行训练,以提高操作技能和应对突发情况的能力。

消防员可以通过虚拟现实技术模拟火灾现场,进行灭火和救援训练,提高应急响应能力。

计算机一级考试考点学习笔记--虚拟现实的发展

计算机一级考试考点学习笔记--虚拟现实的发展

计算机一级考试考点学习笔记--虚拟现实的发展介绍虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)是一种通过计算机生成的、模拟真实世界感觉的技术。

它通过逼真的图像和音效,使用户感觉自己正置身于一个虚拟的环境中。

VR技术已经在许多领域得到应用,如娱乐、教育、医疗等。

发展历程虚拟现实技术起源于20世纪60年代,但直到近年来才真正得到广泛应用和发展。

以下是虚拟现实的发展历程的几个关键阶段:1. 早期研究阶段:20世纪60年代开始,研究者开始尝试构建虚拟现实系统,但由于硬件技术和计算能力的限制,进展较慢。

2. 宽屏幕虚拟显示器阶段:20世纪80年代,人们开始使用宽屏幕虚拟显示器,能够提供更大的视觉感受,但仍然受限于分辨率和图像质量等问题。

3. 头戴式显示器阶段:20世纪90年代,头戴式显示器的出现使得用户能够更加身临其境地感受虚拟世界,但系统仍然笨重、昂贵,且用户体验不理想。

4. 现代VR阶段:近年来,随着计算能力的提高和VR设备的不断改进,虚拟现实技术逐渐成熟起来。

现代VR设备如Oculus Rift、HTC Vive等能够提供更高的分辨率、更真实的图像和更沉浸式的体验。

应用领域虚拟现实技术在许多领域都有广泛的应用:1. 娱乐:虚拟现实能够提供身临其境的游戏体验,如射击、赛车等游戏。

此外,虚拟现实技术还被应用于电影、音乐、体育等领域,为用户带来更加丰富的娱乐体验。

2. 教育:虚拟现实可为学生提供丰富的视听体验,帮助他们更好地理解抽象的知识。

例如,在地理研究中,学生可以通过虚拟现实技术亲身体验地球的各个地方,并了解不同的文化和环境。

3. 医疗:虚拟现实技术被应用于医学和康复领域。

医生可以使用VR技术进行手术模拟和训练,以提高手术效果和患者安全。

此外,虚拟现实还可以被用于治疗心理问题,如恐惧症和创伤后应激障碍等。

4. 工业:虚拟现实技术在工业领域有广泛的应用。

例如,制造商可以使用虚拟现实技术进行产品设计和模拟装配,以提高生产效率和质量。

虚拟现实学科知识内容

虚拟现实学科知识内容

虚拟现实学科知识内容虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)是一种通过计算机生成的仿真环境,将用户置身于一个虚拟的世界中。

虚拟现实技术可以模拟真实的物理环境或创造出完全虚构的场景,使用户能够与虚拟环境进行交互,并产生身临其境的感觉。

虚拟现实技术主要由硬件设备和软件系统两部分组成。

硬件设备包括头戴式显示器、追踪器、手柄等,用于提供用户与虚拟环境的交互接口和感知体验。

软件系统则负责生成和呈现虚拟环境,包括模型建立、动画渲染、物理模拟等。

虚拟现实技术可以应用于多个领域,如游戏娱乐、教育培训、医疗保健、建筑设计等。

在游戏娱乐领域,虚拟现实技术可以提供更加真实的游戏体验,使玩家能够身临其境地参与游戏。

在教育培训领域,虚拟现实技术可以创造出各种场景,使学生能够亲身体验并参与其中,提高教学效果。

在医疗保健领域,虚拟现实技术可以用于手术模拟、康复训练等,提高医疗技术水平和治疗效果。

在建筑设计领域,虚拟现实技术可以帮助设计师更好地展示设计方案,提高沟通效率和设计质量。

虚拟现实技术的实现依赖于多个关键技术。

其中,头戴式显示器是最重要的设备之一,它可以将虚拟环境的图像实时传输到用户眼前,使用户感受到身临其境的感觉。

追踪器则可以追踪用户头部、手部等身体部位的动作,实现用户与虚拟环境的交互。

此外,虚拟现实技术还需要实时渲染技术来生成逼真的图像,物理模拟技术来模拟虚拟环境中的物理特性,以及网络技术来实现多人协同和远程交互。

虚拟现实技术的发展还面临一些挑战和难题。

首先是硬件设备的成本和性能问题,目前的头戴式显示器和追踪器价格较高,且对计算机配置要求较高,限制了虚拟现实技术的普及和应用。

其次是用户体验问题,由于虚拟现实技术还存在一定的延迟和画质问题,用户使用时间过长可能会引发眩晕和不适感。

此外,虚拟现实技术还面临隐私和安全等问题,如用户的个人信息泄露和虚拟环境中的安全风险。

虚拟现实学科的研究内容主要包括虚拟环境建模与渲染、交互技术、感知与运动跟踪、虚拟现实系统设计与评估等方面。

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计算机重点虚拟现实第一章1.虚拟现实VR2.虚拟环境系统包括:操作者,人机接口和计算机。

3.虚拟现实意义下的人机接口有三种区别以往的地方:(1)人机接口的内容。

计算机提供“环境”,不是数据和信息。

这改变了人机接口的内容。

(2)人机接口的形式。

操作者由视觉、力觉感知环境,由自然的动作操作环境,而不是由屏幕、键盘、鼠标和计算机交互,这改变了人机接口的形式。

(3)人机接口的效果。

逼真的感知和自然力的动作,使人产生临身其境的感觉,这改变了人机接口的效果。

4.虚拟现实的定义:狭义,由计算机生成的,能让人有临身其境感觉的虚拟图形界面。

广义,模拟了真实世界的某些特征的,没有三维图形的世界。

5.虚拟现实系统具有三个重要特征:沉浸感、交互性、想象力。

可以用3个“i”来描述。

沉浸感和交互性是决定一个系统是否属于虚拟现实系统的关键。

6.沉浸感,使用者通过头盔显示器、数据手套或数据衣等交互设备,便可将自己置身于虚拟环境中,成为虚拟环境中的一员。

7.交互性,使用者通过自身的语言、身体运动或动作等自然技能,对虚拟环境中的任何对象进行观察或操作。

8.想象力,由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置,因此,使用者在虚拟环境中可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知,从而达到身临其境的感受。

9.虚拟现实系统的组成:观察者、传感器、效果产生器及实景仿真器。

10.VR的关键技术:实物虚化、虚无实化和高性能计算处理技术。

11.VR主要基于以下几个技术实现:基本模型构建技术、空间跟踪技术、声音跟踪技术、视觉跟踪和视点感应技术、高性能计算处理技术。

12.VR系统的分类:沉浸型虚拟现实技术、增强现实性虚拟现实技术、桌面(表面)型虚拟现实技术、分布式虚拟现实技术。

13.沉浸型VR系统的优点是用户可完全沉浸到虚拟世界中去,缺点是系统设备价格昂贵,难以普及和推广。

14.沉浸型VR系统的特点:(1)具有高的度实时性(2)高度沉浸感(3)具有强大的软件支持(4)并行处理能力(5)良好的系统整合性15.沉浸型VR系统的类型(1)头盔式虚拟现实系统(HMD)(2)洞穴式虚拟现实系统(CA VE)(3)座舱式虚拟现实系统(COCKPIT)(4)投影式虚拟现实系统(PROJECTION)(5)远程存在系统(REMOTE)16.增强现实性虚拟现实系统的主要特点是不需要把用户和真实世界隔离,而是将真实世界和虚拟世界融为一体,用户可以同时与两个世界进行交互。

17.桌面型虚拟现实系统的特点是结构简单、价格廉价,易于普及和推广;缺点是缺乏真实的现实体验。

18.分布式虚拟现实系统具有的特征:(1)共享的虚拟工作空间(2)伪实体的行为真实感(3)支持实时交互,共享时钟(4)多用户相互通信(5)资源共享并允许网络上的用户自然的方式对环境中的对象进行操作和观察19.虚拟现实技术的主要研究对象:1).虚拟环境表示的准确性为使虚拟环境与客观世界相一致,需要对其中种类繁多、构形复杂的信息做出准确、完备的描述。

2).虚拟环境感知信息合成的真实性抽象的信息模型并不能直接为人类所直接感知,这就需要研究虚拟环境的视觉、听觉、力觉和触觉等感知信息的合成方法,重点解决合成信息的高保真性和实时性问题,以提高沉浸感。

3.)人与虚拟环境交互的自然性合成的感知信息实时地通过界面传递给用户,用户根据感知到的信息对虚拟环境中事件和态势做出分析和判断,并以自然方式实现与虚拟环境的交互。

4.)实时显示问题理论上讲能够建立起高度逼真的,实时漫游的VR,但至少现在还达不到这样的水平。

5).图形生成问题图形生成是虚拟现实的重要瓶颈,虚拟现实最重要的特性是人可以在随意变化的交互控制下感受到场景的动态特性,换句话说,虚拟现实系统要求随着人的活动(位置、方向的变化)即时生成相应的图形画面。

6.)人工智能技术(Artificial Intelligence,简称AI)在VR中,计算机是从人的各种动作,语言等变化中获得信息,要正确理解这些信息,需要借助于AI技术来解决,如语音识别、图像识别、自然语言理解等。

20.虚拟现实技术的主要运用领域:医学领域、娱乐和艺术领域、军事和航天工业领域、管理工程领域、室内设计领域、房产开发领域、工业坊镇领域、文物古迹领域、娱乐游戏领域、道路桥梁领域、地理领域、教育领域。

21.智能化语音虚拟现实建模:对模型的属性、方法和一般特点的描述可以通过语音识别技术转化成建模所需的数据,然后利用计算机的图形处理技术和人工智能技术进行设计、导航以及评价,将模型用对象表示出来,并且将各种基本模型静态或动态地连接起来,最终形成系统模型。

第二章1.物体在三维空间运动时有6个自由度(DOF)三个平移自由度,用于描述三维对象的X、Y、Z坐标值,三个旋转自由度,俯仰角(Pitch)、横滚角(Roll)及航向角(Yaw)2.常见的位置跟踪器:机械跟踪器、电磁波跟踪器、超声波跟踪器、光学式跟踪器、惯性位置跟踪器、图像提取跟踪器。

3.机械跟踪器原理:通过机械连杆装置上的参考点与被测物体相接触的方法来检测其未知的变化。

4.机械跟踪系统,精确、响应时间短,不受声、光、电磁波等外界的干扰。

缺点,比较笨重、不灵活而且有一定的惯性;由于机械连接的限制,对用户有一定的机械束缚。

5.电磁波跟踪器原理:利用磁场的强度进行位置和方向的跟踪。

优点:敏感性不依赖于跟踪方位。

基本不受实现阻挡的限制,体积小、廉价,因此对于手部的跟踪大都采用此类跟踪器。

缺点:延迟较长,跟踪范围小,而且易受环境中大的金属物体或其他磁场的影响,从而导致信号发生畸变,跟踪精度降低。

6.光学式跟踪器工作原理:采用摄像装置或光敏器接收具有一定几何分布的光源所发出的光,通过接收的图像及光源和传感器的空间位置来计算运动物体的6个自由度信息。

7.光学追踪在近距离内非常精确且不受磁场和声场的干扰。

8.超声波跟踪器原理:发射器发出高频超声波脉冲(频率20KHz以上),由接收器计算收到信号的时间差、相位差或声压差等,即可确定跟踪对象的距离和方位。

9.超声波跟踪器优点:不受环境磁场及铁磁物体的影响,同时不产生电磁辐射、价格便宜。

缺点:跟踪范围有限、受环境声场干扰、与空气湿度有关并且要求发射器与接收器之间不能有物体遮挡。

10.惯性位置跟踪器原理:利用小型陀螺仪测量对象在其倾角、偏角和转角方面的数据。

优点:不存在发射源、不怕遮挡、没有外界干扰,有无限大的工作空间。

缺点:快速积累误差。

它体积大,价格昂贵。

11.头盔显示器(HMD)是常见的立体显示设备,利用头盔显示器将人对外界的视觉、听觉封闭,引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。

12.头盔显示器通常由两个LCD 或CRT 显示器分别显示左右眼的图像。

13.沉浸式立体投影系统分为单通道立体投影系统、多通道环幕立体投影显示系统、CA VE 投影系统、球面投影系统。

14.单通道立体投影显示系统是一套基于高端PC 虚拟现实工作站平台的入门级虚拟现实三维投影显示系统。

15.多通道环幕立体投影显示系统,PowerWall 柱面沉浸式虚拟现实显示系统是一种沉浸式虚拟仿真显示环境,系统采用环形的投影屏幕作为仿真应用的投射载体。

16.CA VE沉浸式虚拟现实显示系统是一种基于多通道视景同步技术、三维空间整形校正算法、立体显示技术的房间式可视协同环境。

该系统可提供一个同房间大小的四面(或六面)立方体投影显示空间,供多人参与。

17.球面投影显示系统最大的特点是视野非常广阔,覆盖了观察者的所有视野,从而令使用者完全置身于飞行场景中,给人身临其境的沉浸感。

第三章1.立体显示原理:由于人两眼有4 - 6cm的距离,所以实际上看物体时两只眼睛中的图像是有差别的,如图所示。

两幅不同的图像输送到大脑后,看到的是有景深的图像。

这就是计算机和投影系统的立体成像原理。

(理解内容)2.立体显示技术主要有分色技术、分光技术、分时技术,以及光栅技术。

其中前三种,分色、分光、分时技术的流程很相似,都是需要经过两次过滤,第一次是在显示器端,第二次是在眼睛端。

3.分色技术的基本原理是让某些颜色的光只进入左眼,另一部分只进入右眼。

4.分时技术是将两套画面在不同的时间播放,显示器在第一次刷新时播放左眼画面,同时用专用的眼镜遮住观看者的右眼,下一次刷新时播放右眼画面,并遮住观看者的左眼。

5.三维视觉建模可分为几何建模、物理建模、行为建模。

6.几何建模通常可分为层次建模法和属主建模法:(1)层次建模法(2)属主建模法7.几何建模可通过以下两种方式实现:(1)人工的几何建模方法(2)自动的几何建模方法8.分形技术和粒子系统是典型的物理建模方法。

分形技术,在虚拟现实系统中一般仅用于静态远景的建模。

在虚拟现实系统中,粒子系统常用于描述火焰、水流、雨雪、旋风、喷泉等现象及动态运动的物体建模。

9. 在虚拟环境行为建模中,建模方法主要有基于数值插值的运动学方法与基于物理的动力学仿真方法。

运动学方法:通过几何变换(平移和旋转等)来描述运动。

动力学仿真:运用物理定律而非几何变换来描述物体的行为。

10.为了提高显示的逼真度,加强真实性,常采用下列方法:(1)纹理映射:将纹理图像贴在简单物体的几何面上,以近似描述物体表面的纹理细节。

坚强真实感(2)环境映射:采用纹理图像来描述物体表面的镜面反射和规则透视效果(3)反走样走样是由图像的向素星制造成的失真现象,反走样方法的实质是提高像素的密度11.有下面几种用来降低场景复杂度的方法:(1)预测计算(2)脱机计算(3)3D剪切(4)可见消隐(5)细节层次模型12.基于图像的实时绘制技术中软件技术包括全景函数的方法,基于图像拼合的方法,视图插值技术,基于图像变形的方法,基于立体视觉的试图合成方法13.语音识别技术包括参数技术,参考模式技术,模式识别14.手势识别:基于数据手套的手势识别系统,,就是利用数据手套和位置跟踪器来捕捉手势在空间运动的轨迹和时空信息。

手势识别技术主要有模板匹配,人工神经网络,统计分析奇数15.一般人检测问题可以描述为,从未知的图像背景中分割,提取并确认可能存在的人脸,如果监测到人脸,提取人脸特征。

根据人脸技术的利用方法可以将人脸检测方法分为两大类:基于特定的人脸检测方法和基于图像的人脸检测方法(可被看作一般的模式识别问题包括神经网络问题,特征脸方法,模板匹配方法16.碰撞检测算法主要划分为层次包围盒法,空间分解法第五章1.三维全景,全景这词基于希腊语意为“都能看见”三维全景技术是使用全景图像表现虚拟环境的虚拟显示技术也叫虚拟现实全景2.三维全景技术与虚拟现实技术相比其优势表现在:感应强复制复杂度低可传播性强3.全景技术的应用,国内能比较著名的街景服务有谷歌的street view微软的street side 城市吧我秀中国soso 街景4全景照片通常是通过在同一个场景拍多张照片并用全景图拼接软件将它们拼接在一起制作二成的。

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