虚拟现实及其应用总复习1
虚拟现实技术考试题与答案
虚拟现实技术试题（一）1、虚拟现实是一种高端人机接口，包括通过视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等多种感觉通道的实时模拟和实时交互。
2、虚拟现实与通常CAD系统所产生的模型以及传统的三维动画是不一样的。
3、虚拟现实技术应该具备的三个特征:Immersion(沉浸) Interaction(交互) Imagination(想象)4、一个典型的虚拟现实系统的组成主要由头盔显示设备\多传感器组\力反馈装置5、从虚拟现实技术的相关概念可以看出，虚拟现实技术在人机交互方面有了很大的改进。
常被称之为“基于自然的人机界面”计算机综合技术，是一个发展前景非常广阔的新技术。
6、根据虚拟现实对“沉浸性”程度和交互程度的不同，可把虚拟现实系统划分为四种典型类型沉浸式\桌面式\增强式\分布式。
7、有关虚拟现实的输入设备主要分为两类。
三维位置跟踪器8、在虚拟现实系统的输入设部分，基于自然交互设备主要有力反馈设备\数据手套\三维鼠标.9、三维定位跟踪设备是虚拟现实系统中关键设备之一，一般要跟踪参与对象的宽度、高度、深度、俯仰角(pitch)、转动角(yaw)和偏转角（roll）,我们称为6自由度（6DOF）。
10、空间位置跟踪技术有多种，常见的跟踪系统有机械跟踪器\电磁跟踪器\超声波跟踪器\惯性跟踪器\光学跟踪器。
11、所谓力反馈，是运用先进的技术手段将虚拟物体的空间无能运动转变成物理设备的机械运动，使用户能够体验到真实的力度感和方向感，从而提供一个崭新的人机交互界面。
该项技术最早应用于尖端医学和军事领域。
12、立体显示技术是虚拟现实系统的一种极为重要的支撑技术。
要实现立体的显示。
现已有多种方法与手段进行实现。
主要有互补色\偏振光\时分式\光栅式\真三维显示 .12、正是由于人类两眼的视差，使人的大脑能将两眼所得到的细微差别的图像进行融合，从而在大脑中产生有空间感的立体物体视觉。
13、HMD（Head_Mounted_Display）,头盔式显示器，主要组成是显示元件\ 光学系统14、洞穴式立体显示装置（CAVE Computer Automatic Virtual Enviroment）系统是一套基于高端计算机的多面式的房间式立体投影解决方案,CAVE主要组成由高性能图形工作站\投影设备\跟踪系统\声音系统。
虚拟现实(VR)技术的研发和应用方案(一)
虚拟现实（VR）技术的研发和应用方案一、实施背景随着科技的飞速发展，虚拟现实技术已成为当今最具有前瞻性的领域之一。
从游戏娱乐到教育培训，从医疗健康到军事航天，其应用广泛且深入。
然而，目前虚拟现实技术仍存在一些瓶颈，如延迟、分辨率、交互方式等问题，需要进一步研究和改进。
本方案旨在从产业结构改革的角度，探索虚拟现实技术的研发和应用，以推动其发展和普及。
二、工作原理虚拟现实技术通过模拟人的视听和触觉，使用户仿佛身临其境地进入一个全新的虚拟世界。
工作原理主要基于计算机图形学、人机交互和传感技术。
首先，通过头戴式显示器将虚拟世界呈现在用户眼前，使用的高分辨率显示器和立体声音效提供逼真的视听体验。
其次，通过手柄、手套等设备，用户可以与虚拟世界进行互动，如触摸、抓握等。
最后，计算机根据用户的动作和位置信息，实时调整虚拟世界的呈现，以提供更加真实的体验。
三、实施计划步骤1.需求分析：明确虚拟现实技术在不同领域的应用需求，如游戏、教育、医疗等。
2.技术研发：针对现有技术问题进行深入研究，开发新的算法和硬件设备。
3.实验室测试：在实验室环境中对新技术进行测试和验证，确保其可行性和稳定性。
4.试点应用：选择具有代表性的企业和机构进行试点应用，收集反馈并优化方案。
5.推广应用：根据试点情况，逐步推广虚拟现实技术的应用范围。
6.持续优化：定期对应用效果进行评估，持续改进技术方案。
四、适用范围虚拟现实技术的应用范围非常广泛，包括但不限于以下几个方面：1.游戏娱乐：提供沉浸式的游戏体验，让玩家仿佛置身于游戏世界中。
2.教育培训：通过模拟现实场景和过程，帮助学生或学员更好地理解和掌握知识技能。
3.医疗健康：用于模拟手术过程、康复训练等场景，提高医疗效率和效果。
4.军事航天：用于模拟战斗场景、飞行训练等，提高士兵和飞行员的作战能力。
5.文化旅游：通过虚拟旅游体验不同国家和地区的文化风情，促进文化交流。
6.体育竞技：提供模拟训练环境，帮助运动员提高竞技水平和心理素质。
虚拟现实技术与应用
虚拟现实技术与应用随着科技的不断发展，虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）正逐渐走入人们的生活，并在各个领域得到广泛应用。
虚拟现实技术通过模拟真实环境的感觉和体验，使用户能够身临其境地感受到虚拟世界的存在。
本文将探讨虚拟现实技术的原理、应用以及未来的发展前景。
虚拟现实技术的原理是通过计算机生成的三维图像和声音，使用户感觉自己置身于一个虚拟的世界中。
这一技术的核心是头戴式显示器，用户通过佩戴头戴式显示器可以看到虚拟世界中的景象。
同时，通过手柄等设备，用户可以与虚拟世界进行互动，增强了沉浸感和交互性。
虚拟现实技术的实现离不开计算机图形学、人机交互、传感器技术等多个学科的综合应用。
虚拟现实技术在娱乐领域有着广泛的应用。
游戏是虚拟现实技术最早应用的领域之一。
通过虚拟现实技术，玩家可以身临其境地参与到游戏中，与游戏角色进行互动。
在虚拟现实游戏中，玩家可以通过头部转动、手部动作等方式控制游戏进程，增加了游戏的真实感和乐趣。
此外，虚拟现实技术还应用于电影、音乐等娱乐产业，通过虚拟现实技术的呈现，观众可以更加身临其境地享受电影和音乐的魅力。
虚拟现实技术在教育领域也有着广泛的应用前景。
传统教学模式往往以纸质教材、课堂讲解为主，学生的参与度和兴趣有限。
而通过虚拟现实技术，教学可以更加生动有趣。
例如，在地理学课程中，学生可以通过虚拟现实技术亲身体验世界各地的风景和文化，从而更好地理解地理知识。
在医学领域，虚拟现实技术可以用于模拟手术操作和医疗培训，提高医学生的实践能力。
虚拟现实技术可以为教育带来全新的体验，提高学习效果。
虚拟现实技术还在旅游、设计、军事等领域得到广泛应用。
在旅游领域，虚拟现实技术可以为游客提供更加真实的旅游体验，例如通过虚拟现实眼镜观看名胜古迹的全景图像，或者参与虚拟旅游团体的互动活动。
在设计领域，虚拟现实技术可以用于建筑设计、产品设计等方面，帮助设计师更好地展示设计成果，提高设计效率。
第1章 虚拟现实技术概述
手势语言使用户可以 自始至终地采用同一 种输入设备（通常是 数据手套）与虚拟世 界进行交互，将用户 的注意力主要集中于 虚拟世界，降低对输
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入设备的额外关注。
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人机自然交互技术
4.2 面部表情识别技术（Face Detection & Recognition）
计算机面部表情的识别技术的三个步骤：
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三维建模技术及软件
1.2 行为建模技术
几何建模是虚拟环境建模的基础，行为建模体现了它的特征
1、运动学法
通过几何变换如平移和旋转等来描述运动。在运动控制 中，无需知道物体的物理属性。在关键帧动画中，运动 是通过显示指定几何变换来实施的，内插帧可用各种插 值技术来完成，如线性插值、三次样条插值等。
HRTF可看做是声源在人体周围位置与人体特征的函数，当获得的 HRTF能准确描述某个人的听觉定位过程时，利用它就能够虚拟在线 真实的声音场景。
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三维虚拟声音技术
3.3 语音合成技术
语音合成技术是从语音参数出发，先通过A/D转 换将语音数字化，经过数字处理和运算，然后再 通过D/A转换而输出语音的。 将语音合成与语音识别技术结合起来，还可以使 用户与计算机所创建的虚拟环境进行简单的语音 交流，这在VR环境中具有突出的应用价值。
2、MAYA
也是由Autodesk公司出品的一款顶级建模、动画、特效和渲染软件 ，在电影、大型游戏、数字出版、广播电视节目制作等方面更胜一 筹。
3、Creator
MultiGen-Paradigm公司出品的交互式三维建模软件，拥有多边形建 模、矢量建模、大面积地形精确生成等功能，不仅能够创建三维地 形和模型，而且可以高效、最优化地生成实时三维数据库。
OUC虚拟现实复习资料整理
OUC虚拟现实复习资料整理分布式虚拟现实和网游的区别分布式虚拟现实系统的特征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多个用户以多种方式相互通信；⑤资源信息共享以及允许用户自然操作环境中对象。
网络游戏中一般不具备③④⑤这几点特征。
网络游戏一般不具备交互性，一般只加入了视觉和声音，对于触觉元素往往没有加入，这也是网游和虚拟现实的重要区别。
三维虚拟声音和立体声音的区别三维虚拟声音的特征1．全向三维定位特性：在三维虚拟空间中把实际声音信号定位到特定虚拟专用源的能力。
2．三维实时跟踪特性：在三维虚拟空间中实时跟踪虚拟声源位置变化或景像变化的能力。
3．沉浸感与交互性：产生身临其境的感觉。
立体声是指具有立体感的声音。
它是一个几何概念，指在三维空间中占有位置的事物。
因为声源有确定的空间位置，声音有确定的方向来源，人们的听觉有辨别声源方位的能力。
特别是有多个声源同时发声时，人们可以凭听觉感知各个声源在空间的位置分布状况。
从这个意义上讲，自然界所发出的一切声音都是立体声。
如雷声火车声枪炮声风声雨声等等......当我们直接听到这些立体空间中的声音时，除了能感受到声音的响度、音调和音色外，还能感受到它们的方位和层次。
这种人们直接听到的具有方位层次等空间分布特性的声音，称为自然界中的立体声。
区别：三维虚拟声音在虚拟场景中的能使用户准确地判断出声源精确位置、符合人们在真实境界中听觉方式的声音系统，但是立体声音却做不到这一点。
虚拟现实复习资料第一章虚拟现实的定义："Virtual Reality"（虚拟现实）或"Virtual Environment"（虚拟环境）是人工构造的，用计算机实时生成（模拟）的能给人视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等多种感官刺激的实时人机交互系统，存在于计算机内部的环境。
用户应该能够以自然的方式与这个环境交互（包括感知环境并干预环境），从而产生置身于相应的真实环境中的虚幻感，沉浸感，身临其境的感觉。
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。
虚拟地理环境 第二章 虚拟现实概论 第一节 虚拟现实简介
1.2 虚拟现实的概念 (1) 虚拟现实的定义
虚拟现实技术发展到今天，也只能说 处于初级阶段。目前的系统受软、硬 件条件的限制，只是在一定程度上给 予用户“真实感”的体验，许多技术 问题尚有待解决。现在还没有明确的 定义。此处给出几个基于虚拟现实系 统特征的定义
定义一：
是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成 逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的沉浸式 虚拟交互环境，用户借助必要的设备以自然的方 式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响 ，从而产生“沉浸”于等同真实环境的感受和体 验。
(2) 按虚拟夸张程度
合理的虚拟现实：就是根据真实的物理法则由计 算机模拟真实世界。
在这种虚拟世界中人所体验到的一切都是符合客 观规律的。在真实世界中只要条件具备，就可出现 虚拟现实中的情况，因而从中所获得的知识都是有 用的。 例如英国出售的“模拟滑雪器”，“滑雪者”只 要穿上滑雪服，蹬上滑雪板，拄上滑雪棍，带上头 盔式显示器，就可以看到真正滑雪场中白雪皑皑的 高山深谷，并根据自己的状况做出相应的各种滑雪 动作，学习、体验滑雪。
(2) 虚拟现实与其他相关名词的区别
虚拟与“虚幻” 虚拟现实和多媒体的区别 虚拟现实技术与现有仿真技术的区别 虚拟现实与动画技术的区别 虚拟现实与可视化的区别 几个相同意义的名词 :人工现实(Artifical Reality)、灵境、幻真、虚拟环境
虚拟现实技术及其应用
虚拟现实技术及其应用学号姓名班级内容摘要：虚拟现实技术的发展史，虚拟现实技术的概念，虚拟现实技术的特征，虚拟现实系统的分类，虚拟现实技术的应用领域，虚拟现实技术的研究现状。
关键词：Virtual Realit系统、计算机、交互性、模拟仿真一、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。
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Sensorama1965年，Ivan Sutherland发表论文“Ultimate Display”（终极的显示）1968年，Ivan Sutherland研制成功了带跟踪器的头盔式立体显示器（Head Mounted Display，HMD）1972年，Nolan Bushnell开发出第一个交互式电子游戏Pong1977年，Dan Sandin、Tom DeFanti和Rich Sayre研制出第一个数据手套——Sayre Glove20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器（BOOM）的最早原型。
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”。
第一章虚拟现实技术导论
第⼀章虚拟现实技术导论虚拟现实技术导论教材：学⽣：⼤⼀学⽣学⽣⼈数：52⼈时间地点：第⼗周第⼗⼀周周⽇上午1-4节，105教室第⼀章虚拟现实系统概述第⼀节虚拟现实技术概述教学要点：1.掌握虚拟现实的概念2.掌握虚拟现实的分类3.掌握虚拟现实的特点4. 了解虚拟现实技术的发展历史5. 了解虚拟现实技术的发展趋势知识讲解1-1虚拟现实的概念引⼦：昔者庄周梦为蝴蝶，栩栩然蝴蝶也，⾃喻适志与！不知周也。
俄然觉，则蘧蘧qú qú 然周也。
不知周之梦为蝴蝶与，蝴蝶之梦为周与？——《庄⼦·齐物论》?柏拉图：真正的世界只是存在于我们的想象中。
笛卡尔：我思故我在！佛陀：⼀切有为法，如梦幻泡影，如露亦如电，应作如是观…定义：虚拟现实（Virtual Reality）就是研究⼀种计算机技术，把⼈们想象中的东西转化为⼀种虚拟境界和虚拟存在，⽽这种虚拟境界和虚拟存在对我们的感觉器官就象真的客观存在⼀样。
知识讲解1-2虚拟现实的分类虚拟现实系统中的“现实”（即所虚拟的环境）⼤致可分为三种情况：第⼀种：模仿真实世界中的环境。
第⼆种：⼈类主观虚构的环境第三种：模仿真实世界中的⼈类不可见的环境。
知识讲解1-3虚拟现实的特点1. 多感知性(Multi-Sensory)计算机⽣成⼀个给⼈多种感官刺激的虚拟环境：视觉感知、听觉感知、⼒觉感知、触觉感知、运动感知、甚⾄包括味觉感知、嗅觉感知等2. 交互性(Interaction )指⼈能以⾃然⽅式与虚拟世界进⾏交互操作专⽤交互设备，如数据⼿套、跟踪器、触觉和⼒反馈装置3. 沉浸感（Immersion,存在感、临场感）它是指虚拟现实系统对介⼊者的刺激在物理上和认知上符合⼈的已有经验，从⽽使介⼊者感到⾃⼰作为主⾓存在于模拟环境中的真实程度。
知识讲解1-4虚拟现实发展历史1、萌芽与诞⽣（ 60年代-80年代末）a)1929年，Edwin A.Link发明了飞⾏模拟器，使乘坐者的感觉和坐在真的飞机上是⼀样的。
虚拟现实技术概述1
第一章虚拟现实技术概述1.什么是虚拟现实技术虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术是20世纪90年代以来兴起的一种新型信息技术，它与多媒体、网络技术并称为三大前景最好的计算机技术。
它以计算机技术为主，利用并综合三维图形动技术、多媒体技术、仿真技术、传感技术、显示技术、伺服技术等多种高科技的最新发展成果，利用计算机等设备来产生一个逼真的三维视觉、触觉、嗅觉等多种感官体验的虚拟世界，从而使处于虚拟世界中的人产生一种身临其境的感觉。
在这个虚拟世界中，人们可直接观察周围世界及物体的内在变化，与其中的物体之间进行自然的交互，并能实时产生与真实世界相同的感觉，使人与计算机融为一体。
与传统的模拟技术相比，VR技术的主要特征是：用户能够进入到一个由计算机系统生成的交互式的三维虚拟环境中，可以与之进行交互。
通过参与者与仿真环境的相互作用，并利用人类本身对所接触事物的感知和认知能力，帮助启发参与者的思维，全方位地获取事物的各种空间信息和逻辑信息。
b5E2RGbCAP 2.虚拟现实技术与三维动画技术的异同VR技术和三维动画技术有本质的区别：三维动画技术是依靠计算机预先处理好的路径上所能看见的静止照片连续播放而形成的，不具有任何交互性，即不是用户想看什么地方就能看到什么地方，用户只能按照设计师预先固定好的一条线路去看某些场景，它给用户提供的信息很少或不是所需的，用户是被动的；而VR技术则截然不同，它通过计算机实时计算场景，根据用户的需要把整个空间中所有的信息真实地提供给用户，用户可依自己的路线行走，计算机会产生相应的场景，真正做到“想得到，就看得到”。
所以说交互性是两者最大的不同。
plEanqFDPw 下面来看一个应用的实例。
房地产展示是这两个技术最常用的领域。
在现在的应用中，很多房地产公司采用三维动画技术来展示楼盘，其设计周期长，模式固定,制作费用高；而同时在国内也已经有多家公司采用VR技术来进行设计，其展示效果好，设计周期短，更重要的是，它是基于真实数据的科学仿真，不仅可达到一般展示的功能，而且还可以把业主带入到未来的建筑物里参观，还可展示如门的高度、窗户朝向、某时间的日照、采光的多少、样板房的自我设计、与周围环境的相互影响等。
vr高考必考知识点
vr高考必考知识点VR（Virtual Reality），即虚拟现实技术，是一种通过计算机生成的仿真环境，能够模拟现实或想象的环境，使用户沉浸其中。
在现今科技飞速发展的时代，VR技术已经逐渐渗透到各个领域，呈现出广阔的前景。
而对于高考考生而言，了解与掌握VR技术相关的必考知识点是至关重要的。
本文将为大家介绍一些VR高考必考的知识点。
一、VR技术概述虚拟现实技术是一种通过计算机生成的仿真环境，通过头戴式显示设备、手持设备等，使用户可以沉浸在虚拟空间中。
VR技术的核心是模仿人类对环境的感知，包括视觉、听觉、触觉等，从而创造一种身临其境的感觉。
二、VR技术应用领域1. 游戏与娱乐VR技术在游戏领域得到了广泛应用，通过虚拟现实设备，玩家可以身临其境的体验游戏乐趣，增加游戏的真实感和互动性。
2. 教育与培训VR技术在教育领域有着广阔的应用前景。
通过VR技术，学生可以参观虚拟博物馆、考古遗址等，提高学习的趣味性和实用性。
同时，VR技术也可以用于模拟实验环境，提升学生的操作实践能力。
3. 医疗与康复VR技术在医学领域也有着广泛的应用。
通过虚拟现实设备，医生可以进行手术模拟，提高手术的成功率。
同时，VR技术也可以用于康复训练，帮助患者恢复运动功能。
4. 设计与建筑VR技术在设计与建筑领域有着广泛的应用。
通过虚拟现实设备，设计师可以模拟出房屋、商场等建筑物的三维图形，为设计提供参考。
同时，VR技术也可以用于虚拟导游，为游客提供更加直观的旅游体验。
三、VR技术相关的基础知识1. 三维建模与渲染虚拟现实技术的核心是以三维模型为基础，通过计算机的图形处理能力对其进行渲染。
因此，了解三维建模的基本原理以及渲染算法是掌握VR技术的基础。
2. 传感器技术VR设备通常包含各种传感器，如陀螺仪、加速度计等，用于感知用户的动作和位置。
了解传感器技术的基本原理，可以更好地理解虚拟现实设备的工作原理。
3. 虚拟现实引擎虚拟现实引擎是实现虚拟现实技术的关键技术之一，如Unity、Unreal Engine等。
虚拟现实技术基础与应用课件-第1章 虚拟现实技术概述
（4）教育领域 虚拟现实技术应用于教育领域是教育技术发展的一个飞跃。虚拟现实技术能够为学生提供生 动、逼真的学习环境，如建造人体模型、电脑太空旅行、化合物分子结构示等，在广泛的科 目领域提供无限的虚拟体验，从而加速和巩固学生学习知识的过程。亲身去经历、亲身去感 受比空洞抽象的说教更具说服力，主动交互与被动的灌输有本质的差别。
1.1.3 虚拟现实技术与其它技术的关系
1 虚拟现实技术与可视化仿真技术的关系 虚拟现实与可视仿真技术有着密切的联系：两者都视为现代图形学的应用主流和技术生长点。 可以说虚拟现实技术将是可视化的仿真发展的终极目标。 2 多媒体技术与虚拟现实技术的关系 多媒体技术与虚拟现实技术的最大区别就在于虚拟现实人参与其中的沉浸感、深刻的交互作 用和构想与创意程度，可以说多媒体技术的进一步发展和应用就达到了虚拟现实这个重要领 域。 3 虚拟现实系统与一般图形系统的关系 虚拟现实与一般图形系统(图形工作站)的区别在于：对于普通的计算机图形系统来说，使用 者是一个外部观察者，他只能通过屏幕或窗口来观察某些综合环境。而虚拟现实系统不仅仅 是一个更快、更好、更强有力的计算机图形系统，重要的是虚拟现实系统通过其各项功能的 有机结合，能让使用者成为合成环境中的一个内部参加者。
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医疗应用
虚拟人体模型
虚拟手术 24
（6）电子商务 在商业方面，近年来，虚拟现实技术被广泛应用于产品展示及推销。利用虚拟现实技术全 方位地对商品进行展览，展示商品的多种功能；另外还能模拟工作时的情景，包括声音、 图像等效果，比单纯使用文字或图片宣传更加具有吸引力。这种展示可用于Internet中，可 实现网络上的三维互动，为电子商务服务，同时顾客在选购商品时可根据自己的意愿自由 组合，并实时看到它的效果。
虚拟现实及其应用总复习
• ２-4 VRML浏览器 • Cortona3d • CosmoPlayer • Bitmanagment
➢ (4)VRML文件头的第四部分是“utf8”字符串,该字符串提示浏览器该VRML 文件是一个使用国际标准UTF-8字符集的文件.
➢ UTF-8的英文全称是UCS Transform Format,而UCS是Universal Character Set的缩写.
➢ VRML节点。每个VRML文件都是一个基于时间的三维空间表示，它包含了可通 过多种机制动态变化的由视、听和对象组成的虚拟环境。
• 想象力（Imagination）指用户在虚拟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，随意构想客观不存在或不可能发生的环境。
• 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。
• 1965年，Ivan Sutherland发表论文“Ultimate Display”（终极的显示）1965年， Ivan Sutherland在篇名为《The Ultimate Display》（终极的显示）的论文中首 次提出了包括具有交互图形显示、力反馈设备以及声音提示的虚拟现实系统 的基本思想，从此，人们正式开始了对虚拟现实系统的研究探索历程.
他感觉封闭起来，而使用户真正成为VR系统内部的一个参与者，产生一种身临其境、 全心投入并沉浸其中的体验。 系统中有个用户的替身。用户在系统外面，用户与替 身在感觉上有一个距离，这个距离越小。沉浸感超强，当用户与替身完全重合是。 用户就完全进入到系统中了
第一章 虚拟现实技术概论
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虚拟现实在规划效果中的应用
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用户处于不完全沉浸的环境 对硬件设备要求极低 实现成本相对较低
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1.3 虚拟现实系统分类
（3）增强式虚拟现实系统（Aggrandize VR） ： 既可以允许用户看到真实世界，同时也可以看 到叠加在真实世界上的虚拟对象。是把真实环 境和虚拟环境组合在一起的一种系统，既可减 少构成复杂真实环境的计算，又可对实际物体 进行操作，真正达到了亦真亦幻的境界。其特 点为：
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1.3 虚拟现实系统分类
（1）沉浸式虚拟现实系统（Immersive VR） ： 提供一个完全沉浸的体验，使用户有一种仿 佛置身于真实世界之中的感觉，具有以下五 个特点：
具有高度实时性能 具有高度的沉浸感 具有良好的系统集成度与整合性能 具有良好的开放性 能支持多种输入与输出设备并行工作
常见的沉浸式虚拟现实系统有：基于头盔式显示 器的系统、投影式虚拟现实系统、远程存在系统
各用户具有共享的虚拟工作空间 伪实体的行为真实感 支持实时交互，共享时钟 多个用户可以各自不同的方式相互通信 资源信息共享以及允许用户自然操纵虚拟世界中的对象
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1.4 虚拟现实的应用领域
（1）用于遥控机器人的遥现技术： 遥现技术是指当实际上在某一个地方时，可以产生在另一个地方的感 觉。例如，在宇宙空间站的开发计划中，受各种因素的制约，机器人的 遥控遥现技术起了至关重要的作用。 （2）仿真技术 计算机生成的具有沉浸感的环境，它对参与者生成诸如视觉、听觉、 触觉、味觉等各种感官信息，给参与者一种身临其境的感觉。例如：飞 行仿真系统 、 与虚拟生物对话 、 作战仿真系统 等。 （3）对象可视化技术： 在科学研究中对研究数据生成可视化效果以便观察和研究。例如：虚 拟风洞。 （4）虚拟实验室： 在研究工作和学习过程中，总会有许多实验需反复进行，以期得到不 同条件下的不同结果，虚拟实验室能提供这样一个平台。例如：虚拟物 理实验室。
虚拟现实基础知识试题
虚拟现实基础知识试题1. 什么是虚拟现实（VR）？虚拟现实是一种通过计算机技术模拟和创建出的一种仿真环境，它能够模拟出现实世界或幻想世界的场景，使用户能够沉浸其中并与之交互。
2. 虚拟现实技术的基本原理是什么？虚拟现实技术的基本原理是利用计算机生成的图像、声音和其他感官刺激，通过头戴式显示器、手柄、触觉反馈装置等设备，实现用户对虚拟环境的感知和交互。
3. 虚拟现实技术的优势有哪些？虚拟现实技术具有以下几个优势：- 沉浸感：用户可以身临其境地感受到虚拟环境，增加了体验的真实感。
- 交互性：用户可以与虚拟环境中的对象进行互动，提供了更多的参与感。
- 可视化：通过虚拟现实技术，抽象的概念和数据可以被可视化展示，便于理解和学习。
- 应用广泛：虚拟现实技术在娱乐、教育、医疗、军事等领域都有广泛的应用前景。
4. 虚拟现实技术的应用领域有哪些？虚拟现实技术已经在多个领域得到了应用：- 游戏和娱乐：虚拟现实游戏让玩家能够身临其境地体验游戏世界，并与游戏角色进行互动。
- 教育和培训：虚拟现实技术可以用于模拟现实场景，提供更真实的学习和培训环境，例如飞行模拟器、医学仿真等。
- 设计和建筑：利用虚拟现实技术，设计师和建筑师可以在虚拟环境中进行设计和演示，提前发现问题并进行修改。
- 医疗和康复：虚拟现实技术被广泛应用于病人的康复训练，例如通过虚拟环境模拟步行训练等。
- 游览和旅游：虚拟现实技术可以提供虚拟游览和旅游的体验，让用户在不出门的情况下感受到不同的风景和文化。
5. 虚拟现实技术还存在哪些挑战和问题？虚拟现实技术在发展中还面临一些挑战和问题：- 设备成本：虚拟现实设备的成本较高，限制了其普及和推广。
- 运动追踪和交互方式：虚拟现实技术需要更多的自然交互方式，目前的设备和技术还无法完全模拟人体的自然动作。
- 运动症状：长时间的虚拟现实体验可能引起晕动症、眩晕等不适感。
- 内容创作和应用：虚拟现实技术需要更多的内容创作和应用开发，以满足用户的需求。
第1章--虚拟现实技术概述
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：（）、（Fra bibliotek）、（
）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。
23
医疗应用
虚拟人体模型
虚拟手术 24
（6）电子商务 在商业方面，近年来，虚拟现实技术被广泛应用于产品展示及推销。利用虚拟现实技术全 方位地对商品进行展览，展示商品的多种功能；另外还能模拟工作时的情景，包括声音、 图像等效果，比单纯使用文字或图片宣传更加具有吸引力。这种展示可用于Internet中，可 实现网络上的三维互动，为电子商务服务，同时顾客在选购商品时可根据自己的意愿自由 组合，并实时看到它的效果。
可以简单地理解为：
虚拟现实系统是利用计算机生成的能给人多种感官刺激的人机交互系统。
感知系统
感官刺激
反应动作
虚拟环境
两个方面的理解：
u计算机生成的虚拟环境必须能提供多种感 官刺激，让人有沉浸的感觉。 u一种高级的人机交互系统，人机交互是核 心。
反应系统
5
1.1.1 理解定义
虚拟现实系统中的“虚拟环境” ： 模拟真实世界中的环境。例如地理环境、建筑场馆、文物古迹等。
1.1 概述 虚拟现实
虚拟现实是从英文Virtual Reality 一词翻译过来的，简称“VR”，是由美国VPL Research公司创始 人 Jaron Lanier在1989年提出的，目前在学术界被广泛使用。钱学森院士翻译为“灵境”
虚拟现实与增强现实技术概论课件第1章 虚拟现实技术概论
1.1 虚拟现实技术的基本概念
1.1.4 虚拟现实的关键技术
高性能计算处理技术 虚拟现实主要基于以下几种技术实现： （1）基本模型构建技术。 （2）空间跟踪技术。 （3）声音跟踪技术。 （4）视觉跟踪与视点感应技术。 （5）计算处理技术。
1.1 虚拟现实技术的基本概念
1动态环境建模技术2实时三维图形生成和显示技术3新型交互设备的研制4智能化语音虚拟现实建模5分布式虚拟现实技术的展望6屏幕时代的终结本章小结本章简要介绍了虚拟现实和增强现实的概念和区别和相关知识
虚拟现实与增强现实 技术概论
计算机中心
第1章 虚拟现实技术概论
Virtual Reality - A Dream Turned Into Reality
这一目标的基础，三者之间是过程和结果的关系。
只需像在现实中那样伸出手来， 就可以和游戏世界的物体互动。 除了 VR 眼镜外不需要额外配 件，沉浸感更强。
1.1 虚拟现实技术的基本概念
1.1.2 虚拟现实技术的特征
2．交互性(Interaction) 虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎自然的交互，
使用者不仅可以利用计算机键盘、鼠标进行交互，而且能 够通过特殊头盔、数据手套等传感设备进行交互。
1.4 虚拟现实技术的应用
VR的应用范围很广，诸如国防、建筑设计、工业 设计、培训、医学领域等。Helsel与Doherty早在1993 年就对全世界范围内已经进行的805项VR研究项目做了 统计，结果表明：VR技术在娱乐、教育及艺术方面的 应用占据主流，达21.4%，其次是军事与航空方面达 12.7%，医学方面达6.13%，机器人方面占6.21%，商业 方面占4.96%；另外，在可视化计算、制造业等方面也 有相当的比重。
虚拟现实应用开发职业技能等级证书理论模拟试卷(初级)1
虚拟现实应用开发职业技能等级证书理论模拟试卷（初级）1您的姓名： [填空题] *_________________________________一、单项选择题1. Photoshop 中使用圆形选框工具时，需配合( )键才能绘制出正圆。
[单选题] *A. SHIFT(正确答案)B. CTRLC. TABD. Photoshop 不能画正圆2. Photoshop 中打开一幅图像文件，需同时按下( )键。
[单选题] *A. Ctrl+O(正确答案)B. Ctrl+NC. Ctrl+SD. Ctrl+P3. 若要对图像进行自由变换，可以先单击（）菜单，再找到”自由变换”命令。
[单选题] *A. 文件B. 编辑(正确答案)C. 图像D. 图层4. 若要将某一图层中的内容作为选区载入，应该按住（）键不放，在图层面板的这一图层上单击。
[单选题] *A. Ctrl(正确答案)B. ShiftC. TabD. Alt5. 在 RGB 颜色模式图像的通道中，若红通道中有一个纯白色的正圆，那么在RGB 通道中相对应的区域有一个（）颜色的正圆。
[单选题] *A. 白色B. 绿色C. 红色(正确答案)D. 蓝色6. 在用选择工具进行选区的选择时，如果要将几次选择的结果相加，可以在工具箱中选择某一种选择工具，再在工具属性栏上单击（）按钮，然后在图像上进行选择。
[单选题] *A. 从选区减去B. 新选区C. 与选区交叉D. 添加到选区(正确答案)7. 如果要在一幅图像中选择出人物，但是人物的边缘比较复杂，而背景的颜色比较单一，可以用魔棒工具先选择出背景，再对着选区右击，选择（）。
[单选题] *A. 取消选择B. 添加到选区C. 从选区减去D. 选择反向(正确答案)8. 按下键盘上的（）键可以设置默认前景色背景色。
[单选题] *A. AB. BC. CD. D(正确答案)9. 画笔的笔头大小可以用（）来控制。
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• 1965年，Ivan Sutherland发表论文“Ultimate Display”（终极的显示）1965 年，Ivan Sutherland在篇名为《The Ultimate Display》（终极的显示）的论 文中首次提出了包括具有交互图形显示、力反馈设备以及声音提示的虚拟现 实系统的基本思想，从此，人们正式开始了对虚拟现实系统的研究探索历程.
• 1966年，美国的MIT林肯实验室在海军科研办公室的资助下，研制出了第一 个头盔式显示器(HMD)，随后又将模拟力和触觉的反馈装置加入到系统中.
• 1967年，美国北卡罗来纳大学开始了Grup计划，研究探讨力反馈(Force Feedback)装置。该装置可以将物理压力通过用户接口引向用户，可以使人 感到一种计算机仿真力。
1.4 虚拟现实系统的分类
1.4.1 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统
1.3 虚拟现实技术的特征
VR技术的三角形 • 交互性（Interactivity） • 指用户对虚拟环境中对象的可操作程度和从虚拟环境中得到反馈的自然程度（包
括实时性）。 • 主要借助于各种专用设备（如头盔显示器、数据手套等）产生，从而使用户以自
然方式如手势、体势、语言等技能，如同在真实世界中一样操作虚拟环境中的对 象。 • 沉浸感（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。 • VR技术最主要的特征。 • VR 的“沉浸感”特性使它与一般的交互式三维图形有较大的不同：用户可以沉浸 于数据空间，可以从数据空间向外观察，从而可以使用户能以更自然、更直接的 方式与 数据交互。利用沉浸功能，使用户暂时与现实隔离，投入到虚拟环境中去， 从而能更真实地注视数据。VR界面也可以给技术人员及创作人员提供真实数据， 以便正 确创建虚拟环境，这样有助于用户更快、更全面地分析理解数据。因此， VR技术将从根本上改变人与计算机系统的交互操作方式。
• 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（发出第一套传感手套命名为“DataGloves”，第一套HMD 命名为“EyePhones”。
1.1 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，，使乘 坐者的感觉和坐在真的飞机上是一样的。
• 1956年，Morton Heilig开发出摩托车仿真器 Sensorama ， Sensorama具有三维显示及立体声效果，并能产生振动和风吹的 感觉。
• 1968年，Ivan Sutherland研制成功了带跟踪器的头盔式立体显示 器（Head Mounted Display，HMD）
• 1972年，Nolan Bushnell（ Ivan Sutherland 学生）开发出第一
个交互式电子游戏Pong ，在一台机器上模拟乒乓球，
• 1977年，Dan Sandin、Tom DeFanti和Rich Sayre研制出第一个 数据手套——Sayre Glove
• 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器 （BOOM）的最早原型。
3、BOOM可移动式显示器：它是一种半投入式视觉显示设备。使用时，用 户可以把显示器方便地置于眼前，不用时可以很快移开。BOOM使用小 型的阴极射线管，产生的像素数远远小于液晶显示屏，图像比较柔和， 分辨率为1280×1024像素，彩色图像。
• TELETACT手套 • 力觉的它刺是激一。种这用些于小触气觉袋和能力被觉迅反速馈地的加装压置和，减利压用。小当气虚袋拟向手手接提触供一触件觉虚和
1.2 虚拟现实技术的概念
1、 虚拟现实技术是指利用计算机生成一种模拟环境，并通过多种专用设备 使用户“投入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技 术。VR让用户使用人的自然技能对虚拟世界中的物体进行操作，并能提 供视觉 听觉 触觉 等直观自然的实时感知。
2、 一个完整的虚拟现实系统由虚拟环境、以高性能计算机为核心的虚拟 环境处理器、以头盔显示器为核心的视觉系统、以语音识别、声音合成 与声音定位为核心的听觉系统、以方位跟踪器、数据手套和数据衣为主 体的身体方位姿态跟踪设备，以及味觉、嗅觉、触觉与力觉反馈系统等 功能单元构成。
拟物体时，存储在计算机里的该物体的力模式被调用，压缩机迅速对气 袋充气或放气，使手部有一种非常精确的触觉。 • 数据衣 • 5换拟0，现多身实为个体 交了不的 互让同运 数V的R动 据关系信 衣节统息进识被行别计测全算量身机，运识包动别括而。膝设通盖计过、的B手输O臂入O、M装显躯置示干。器和数和脚据数。衣据通对手过人套光体与电大虚转约
• 20世纪90年代，迅速发展的计算机软件、硬件系统使得基于大型数据集合的 声音和图像的实时动画制作成为可能，越来越多的新颖、实用的输入输出设 备相继进入市场，而人机交互系统的设计也在不断创新，这些都为虚拟现实 系统的发展打下了良好的基础。其中，利用虚拟现实技术设计波音777获得 成功，是近几年来又一件引起科技界瞩目的伟大成果。
• 想象力（Imagination）指用户在虚拟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，随意构想客观不存在或不可能发生的环境。
• 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。