虚拟现实VR技术概述.pptx
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《VR技术简介》课件
历史和文化的虚拟游览：VR技术可以用于历史和文化的虚拟游览，学生和游客可以通过VR设备亲身体验历史事件和文化景观 ，增强对历史和文化的认识和理解。
医疗健康领域
VR技术在医疗健康领域的应用包括手术模拟训练、康复治疗、疼痛管理等方面。通过VR技术，医生 可以更加真实地模拟手术过程，提高手术技能和操作水平。同时，患者也可以通过VR技术进行康复 训练和治疗，提高康复效果和生活质量。
02
VR技术利用计算机图形、仿真、 传感器等技术，生成逼真的三维 场景和物体，使用户感受到身临 其境的体验。
VR技术的发展历程
A
1950年代
VR技术的概念开始出现，科学家们开始探索三 维图像的生成和显示技术。
1980年代
VR技术开始商业化应用，出现了第一代虚 拟现实设备，如头戴式显示器和数据手套 。
交互性
总结词
虚拟现实技术允许用户与虚拟环境进 行互动，增强用户的参与感和体验感 。
详细描述
用户可以在虚拟环境中自由移动、探 索、操作对象，与虚拟环境进行互动 。这种交互性能够使用户更加深入地 参与到虚拟环境中，提高用户的参与 感和体验感。
真实感
总结词
虚拟现实技术能够模拟现实世界中的场 景和物体，为用户提供高度真实的体验 。
VS
建筑设计：VR技术还可以用于建筑 设计领域，设计师可以通过VR技术 更加直观地呈现设计方案，提高设计 质量和沟通效率。
旅游领域
VR技术在旅游领域的应用包括虚拟旅游、 导游辅助等方面。通过VR技术，游客可以 在出发前了解旅游目的地的实际情况和文化 背景，提高旅游体验和满意度。同时，导游 也可以通过VR技术为游客提供更加生动和 有趣的讲解服务。
VS
详细描述
虚拟现实技术通过高精度的3D建模和渲 染技术，能够模拟出逼真的场景和物体， 使用户感觉仿佛置身于现实世界中。这种 高度真实的体验能够为用户带来更加丰富 的视觉享受和感知体验。
医疗健康领域
VR技术在医疗健康领域的应用包括手术模拟训练、康复治疗、疼痛管理等方面。通过VR技术，医生 可以更加真实地模拟手术过程，提高手术技能和操作水平。同时，患者也可以通过VR技术进行康复 训练和治疗，提高康复效果和生活质量。
02
VR技术利用计算机图形、仿真、 传感器等技术，生成逼真的三维 场景和物体，使用户感受到身临 其境的体验。
VR技术的发展历程
A
1950年代
VR技术的概念开始出现，科学家们开始探索三 维图像的生成和显示技术。
1980年代
VR技术开始商业化应用，出现了第一代虚 拟现实设备，如头戴式显示器和数据手套 。
交互性
总结词
虚拟现实技术允许用户与虚拟环境进 行互动，增强用户的参与感和体验感 。
详细描述
用户可以在虚拟环境中自由移动、探 索、操作对象，与虚拟环境进行互动 。这种交互性能够使用户更加深入地 参与到虚拟环境中，提高用户的参与 感和体验感。
真实感
总结词
虚拟现实技术能够模拟现实世界中的场 景和物体，为用户提供高度真实的体验 。
VS
建筑设计：VR技术还可以用于建筑 设计领域，设计师可以通过VR技术 更加直观地呈现设计方案，提高设计 质量和沟通效率。
旅游领域
VR技术在旅游领域的应用包括虚拟旅游、 导游辅助等方面。通过VR技术，游客可以 在出发前了解旅游目的地的实际情况和文化 背景，提高旅游体验和满意度。同时，导游 也可以通过VR技术为游客提供更加生动和 有趣的讲解服务。
VS
详细描述
虚拟现实技术通过高精度的3D建模和渲 染技术，能够模拟出逼真的场景和物体， 使用户感觉仿佛置身于现实世界中。这种 高度真实的体验能够为用户带来更加丰富 的视觉享受和感知体验。
虚拟现实技术概述(PPT187页).pptx
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（遥在系统）
增强式虚拟现实系统
分布式虚拟现实系统 网络+虚拟现实
➢虚拟现实系统：
=用户+硬件+虚拟环境 ✓交互性
用户
用户信息 反馈信息
虚拟环境
第二章 虚拟现实系统的硬件
➢用户+硬件+虚拟环境 ✓交互性
用户
用户信息 反馈信息
虚拟环境
化
30m s
跟踪范围
半径<1.6m 的半球形
4～5m3
光学 2mm 0.02mm
1mm
＜ 4～8m3（可 1ms 扩展至14m3）
3
三维位置跟踪器类型
典型输入输出装置：
➢三维跟踪传感设备 ➢立体鼠标 ➢传感手套 ➢数据衣 ➢立体显示器 ➢触觉和力觉反馈装置 ➢3-D声音生成器
1、三维位置跟踪器
跟踪器的作用：
获得移动对象的位置和方向信息；
应用：
航行、导弹、CG艺术、交通、 GPS等
VR：
高精度、快速、测量范围小
跟踪器：跟踪身体
身体跟踪：VR系统感知参与者位置和动作； ✓身体姿态与手势； ✓跟踪头部：头的朝向，影响绘制场景 ✓手和手指：手提供了与世界交互的方法
注意：
延迟的原因在于：跟踪器对移动对象的运 动总是滞后的。
系统延迟＝测量延迟＋通信延迟＋绘制与 显示延迟
导致HMD的运动与用户看到的虚拟场景的 运动之间有很大的时间迟滞
对于使用者来说，一方面沉浸感降低，另 一方面导致“仿真病”。
降低延迟的方法：
1.同步锁相：让跟踪器和通信的周期 与显示的周期同步。
2.使用高速通信线路 3.提高跟踪器的采样率（更新率）
虚拟现实技术65课件.pptx
虚拟现实硬件基础
立体显示器不需借助外部设备和编程开发技术，只要有三维模型，就可以实现三维模型的立体显示。
虚拟现实硬件基础
虚拟环境的听觉通道听觉环境系统的组成语音与音响合成设备 识别设备 声源定位设备 人类进行声音的定位依据两个要素：两耳时间差(Interaural Time Differences，简称ITD)两耳强度差(Interaural Intensity Differences，简称IID)。
虚拟现实系统的分类
虚拟现实系统的分类叠加式：叠加式虚拟现实系统允许用户对现实世界进行观察的同时，虚拟图像叠加在被观察点(即现实世界)之上。叠加式虚拟现实系统又称为“补充现实系统”或者“扩大的现实系统”(Augmented Reality，A11)。
虚拟现实系统的分类
虚拟现实系统的分类分布式虚拟现实系统(DVR)是一种基于网络的虚拟现实系统，它可使一组虚拟环境连成网络，使其能在虚拟域内交互，同时在交互过程中意识到彼此的存在，每个用户是虚拟环境中的一个化身(Avatar)。它的基础是网络技术、实时图像压缩技术等，它的关键是分布交互仿真协议，必须保证各个用户在任意时刻的虚拟环境视图是一致的，而且协议还必须支持用户规模的可伸缩性，常用的分布式协议是DIS和HLA。分布式VR技术主要运用于远程虚拟会议，虚拟医院，虚实(Artificial Reality，简称AR) ：与VR相类似的一个概念，它是可以更方便地与用可视化技术建立的三维空间中的物体进行交互的技术。这个空间是人造的，但是物体的控制方法就像物体在现实空间中一样，所以就称为人工现实。例如，可用AR技术来漫游用可视化技术建立的大脑结构。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。
虚拟现实的研究现状
vr技术ppt课件
型构建和修改。
实时渲染与可视化
VR技术可以实现实时渲染和可视 化，让设计师更直观地评估设计
方案的效果。
协作与沟通
VR建筑设计有助于设计师、客户 和其他相关人员进行实时协作和
沟通，提高设计效率。
05
VR技术的发展前景与 挑战
VR技术的发展前景
娱乐产业
VR技术为游戏、电影等娱乐产 业带来了全新的沉浸式体验， 估计未来将有更多创新应用。
政府和企业应加大对VR技术的研发 投入，推动技术创新和突破。
培养专业人才
高校和培训机构应开设相关课程，培 养VR技术专业人才。
拓展应用场景
鼓励各行各业积极探索VR技术的应 用，拓展其应用领域。
建立产业联盟
成立VR产业联盟，加强产业链上下 游合作，共同推动VR技术的发展。
06
结论
VR技术的影响与意义
通过VR技术，医生可以进行模拟手术训练 ，提高手术技能；患者则可以通过VR进行 康复训练，加速康复进程。
工业领域
娱乐领域
VR技术可以帮助设计师进行产品原型设计 、测试和优化，提高工作效率和产品质量 。
VR技术为游戏、电影等娱乐产业带来了全 新的体验方式，丰富了人们的休闲生活。
THANK YOU
详细描写
虚拟现实技术通过计算机生成的三维虚拟环境，使用户好像置身于真实场景中，借助头戴式显示装备和交互装备 ，用户可以自由视察和探索虚拟世界，并与虚拟环境中的对象进行互动。这种技术能够提供沉浸式的体验，使用 户忘记自己身处虚拟环境之中。
VR技术的发展历程
总结词
虚拟现实技术自20世纪50年代产生以来，经历了萌芽期、探索期、成熟期和商业 化应用期四个阶段。
详细描写
虚拟现实技术在游戏娱乐领域的应用包括游戏、模拟训练等；在教育领域的应用包括虚拟教室、虚拟 实验等；在医疗领域的应用包括手术模拟训练、康复治疗等；在军事领域的应用包括模拟战斗训练等 ；在工业设计领域的应用包括产品展示、虚拟装配等。
实时渲染与可视化
VR技术可以实现实时渲染和可视 化，让设计师更直观地评估设计
方案的效果。
协作与沟通
VR建筑设计有助于设计师、客户 和其他相关人员进行实时协作和
沟通，提高设计效率。
05
VR技术的发展前景与 挑战
VR技术的发展前景
娱乐产业
VR技术为游戏、电影等娱乐产 业带来了全新的沉浸式体验， 估计未来将有更多创新应用。
政府和企业应加大对VR技术的研发 投入，推动技术创新和突破。
培养专业人才
高校和培训机构应开设相关课程，培 养VR技术专业人才。
拓展应用场景
鼓励各行各业积极探索VR技术的应 用，拓展其应用领域。
建立产业联盟
成立VR产业联盟，加强产业链上下 游合作，共同推动VR技术的发展。
06
结论
VR技术的影响与意义
通过VR技术，医生可以进行模拟手术训练 ，提高手术技能；患者则可以通过VR进行 康复训练，加速康复进程。
工业领域
娱乐领域
VR技术可以帮助设计师进行产品原型设计 、测试和优化，提高工作效率和产品质量 。
VR技术为游戏、电影等娱乐产业带来了全 新的体验方式，丰富了人们的休闲生活。
THANK YOU
详细描写
虚拟现实技术通过计算机生成的三维虚拟环境，使用户好像置身于真实场景中，借助头戴式显示装备和交互装备 ，用户可以自由视察和探索虚拟世界，并与虚拟环境中的对象进行互动。这种技术能够提供沉浸式的体验，使用 户忘记自己身处虚拟环境之中。
VR技术的发展历程
总结词
虚拟现实技术自20世纪50年代产生以来，经历了萌芽期、探索期、成熟期和商业 化应用期四个阶段。
详细描写
虚拟现实技术在游戏娱乐领域的应用包括游戏、模拟训练等；在教育领域的应用包括虚拟教室、虚拟 实验等；在医疗领域的应用包括手术模拟训练、康复治疗等；在军事领域的应用包括模拟战斗训练等 ；在工业设计领域的应用包括产品展示、虚拟装配等。
VR虚拟现实技术概论.pptx
• 交互设备产业，行业应用模拟器、虚拟环境产业，VR平台软 件与嵌入式系统产业，领域和行业模型数据产业，网络、移动终 端VR产业和VR服务产业等。可以说VR产业进入了爆发式发展的 前夜。
THANKS
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。2 0.12.920.12.9Wednesday, December 09, 2020
பைடு நூலகம் 1.国防军事
许多科学技术都是首先在军事领域得到应用，包括VR技 术。构成分布式虚拟战场环境，进行异地的军事训练。军事 仿真训练的优势，是可以构造任何作战地形环境和作战目标， 并节约大量经费。
2.装备制造
在装备设计、研发过程中， 可以采用虚拟样机技术。
现在建筑行业也在开发应 用VR，可以将建筑效果和整个 施工全过程完全三维化地呈现 给甲方，而且和结构设计相结 合，对建筑设计带来重大影响。
（三）人机交互
第三类问题是人对虚拟环 境中对象的操作,以及虚拟环境对 象对现实世界的作用，也就是VR 人机交互问题，主要涉及人或外部 世界与虚拟环境之间互相作用的信 息交换方式与人机交互设备。
总结：
• VR技术的发展可以给许多行业带来升级换代式发展，如航空 航天、国防军事、装备制造、智慧城市、医疗健康、公共安全、 文化教育等；会对许多产业产生颠覆性影响，如影视、游戏、旅 游、商务、社交网络等，同时可望形成新型的VR产业生长点，如 VR人机
二是交互性，参与者可以通过一些VR交互设 备和虚拟环境中的对象进行交互，产生与对应 真实环境中的对象进行交互的体验。现在自然 交互、体感交互是非常热的一个研究方向。
三是构想性，参与者在虚拟环境中 可以激发想象，或者可以构想未来 世界和历史世界。
THANKS
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。2 0.12.920.12.9Wednesday, December 09, 2020
பைடு நூலகம் 1.国防军事
许多科学技术都是首先在军事领域得到应用，包括VR技 术。构成分布式虚拟战场环境，进行异地的军事训练。军事 仿真训练的优势，是可以构造任何作战地形环境和作战目标， 并节约大量经费。
2.装备制造
在装备设计、研发过程中， 可以采用虚拟样机技术。
现在建筑行业也在开发应 用VR，可以将建筑效果和整个 施工全过程完全三维化地呈现 给甲方，而且和结构设计相结 合，对建筑设计带来重大影响。
（三）人机交互
第三类问题是人对虚拟环 境中对象的操作,以及虚拟环境对 象对现实世界的作用，也就是VR 人机交互问题，主要涉及人或外部 世界与虚拟环境之间互相作用的信 息交换方式与人机交互设备。
总结：
• VR技术的发展可以给许多行业带来升级换代式发展，如航空 航天、国防军事、装备制造、智慧城市、医疗健康、公共安全、 文化教育等；会对许多产业产生颠覆性影响，如影视、游戏、旅 游、商务、社交网络等，同时可望形成新型的VR产业生长点，如 VR人机
二是交互性，参与者可以通过一些VR交互设 备和虚拟环境中的对象进行交互，产生与对应 真实环境中的对象进行交互的体验。现在自然 交互、体感交互是非常热的一个研究方向。
三是构想性，参与者在虚拟环境中 可以激发想象，或者可以构想未来 世界和历史世界。
VR虚拟现实简介课件
VR虚拟现实简介
目录
• VR虚拟现实技术概述 • VR虚拟现实的应用领域 • VR虚拟现实硬件设备 • VR虚拟现实软件技术 • VR虚拟现实的挑战与前景
01
VR虚拟现实技术概述
VR虚拟现实定义
总结词
VR虚拟现实是一种通过计算机技术模拟真实环境，使用户沉浸其中的技术。
详细描述
VR虚拟现实是一种计算机技术，通过模拟真实环境，使用户仿佛身临其境，能够 产生沉浸式的体验。这种技术利用了三维图形生成、多传感器交互、声音仿真等 技术，创造出逼真的虚拟环境，使用户能够与虚拟世界进行互动。
动作捕捉技术在游戏开发、电影制作、运动分析等领 域具有广泛的应用前景，随着技术的不断进步和应用 需求的增加，动作捕捉设备的性能和价格也将得到进 一步优化。
04
VR虚拟现实软件技术
3D建模与渲染
3D建模
使用3D建模软件创建虚拟环境中 的三维物体。
渲染
将3D模型渲染成逼真的图像，使 其看起来更真实。
历史与文化体验
学生可以通过VR技术亲身 体验历史事件或文化活动 ，增强学习效果。
语言学习
VR技术可以模拟真实语境 ，帮助学生提高语言学习 的兴趣和效率。
医疗行业
手术模拟训练
精神疗法
VR技术可以模拟手术场景，供医生进 行手术训练。
VR技术可以用于治疗某些心理疾病， 如焦虑症、抑郁症等。
康复治疗
VR技术可以辅助康复治疗，帮助患者 进行康复训练。
选择适合自己的产品。
3D立体眼镜
3D立体眼镜是用于观看3D视频的设备，通过特殊的眼镜设计和图像处理 技术，将2D画面转换为3D效果，使用户能够感受到立体感和层次感。
3D立体眼镜主要分为快门式和偏光式两种类型，它们的工作原理略有不 同。快门式眼镜需要配合刷新率高的显示器使用，而偏光式眼镜则适用
目录
• VR虚拟现实技术概述 • VR虚拟现实的应用领域 • VR虚拟现实硬件设备 • VR虚拟现实软件技术 • VR虚拟现实的挑战与前景
01
VR虚拟现实技术概述
VR虚拟现实定义
总结词
VR虚拟现实是一种通过计算机技术模拟真实环境，使用户沉浸其中的技术。
详细描述
VR虚拟现实是一种计算机技术，通过模拟真实环境，使用户仿佛身临其境，能够 产生沉浸式的体验。这种技术利用了三维图形生成、多传感器交互、声音仿真等 技术，创造出逼真的虚拟环境，使用户能够与虚拟世界进行互动。
动作捕捉技术在游戏开发、电影制作、运动分析等领 域具有广泛的应用前景，随着技术的不断进步和应用 需求的增加，动作捕捉设备的性能和价格也将得到进 一步优化。
04
VR虚拟现实软件技术
3D建模与渲染
3D建模
使用3D建模软件创建虚拟环境中 的三维物体。
渲染
将3D模型渲染成逼真的图像，使 其看起来更真实。
历史与文化体验
学生可以通过VR技术亲身 体验历史事件或文化活动 ，增强学习效果。
语言学习
VR技术可以模拟真实语境 ，帮助学生提高语言学习 的兴趣和效率。
医疗行业
手术模拟训练
精神疗法
VR技术可以模拟手术场景，供医生进 行手术训练。
VR技术可以用于治疗某些心理疾病， 如焦虑症、抑郁症等。
康复治疗
VR技术可以辅助康复治疗，帮助患者 进行康复训练。
选择适合自己的产品。
3D立体眼镜
3D立体眼镜是用于观看3D视频的设备，通过特殊的眼镜设计和图像处理 技术，将2D画面转换为3D效果，使用户能够感受到立体感和层次感。
3D立体眼镜主要分为快门式和偏光式两种类型，它们的工作原理略有不 同。快门式眼镜需要配合刷新率高的显示器使用，而偏光式眼镜则适用
《虚拟现实VR》课件
06
VR安全与伦理问题
对青少年身心影响
视力影响
长时间使用VR设备可能导致青少 年视力下降或出现视觉疲劳。
心理影响
过度沉浸于虚拟世界可能影响青 少年的认知和情感发展，导致社
交障碍、焦虑、抑郁等问题。
行为影响
VR中的暴力、色情内容可能对青 少年的行为产生不良影响，需要
家长和教师的关注和引导。
沉迷与成瘾问题
桌面式VR设备
总结词
通过电脑屏幕或专业头戴式显示器显示 虚拟场景，用户通过鼠标、键盘、游戏 手柄等输入设备与虚拟场景进行交互。
VS
详细描述
桌面式VR设备通常比较轻便，价格相对 较低，适合于在家庭或办公室使用。用户 通过电脑屏幕或专业头戴式显示器看到虚 拟场景，通过输入设备进行交互，如旋转 、移动、点击等操作。这种设备可以提供 沉浸式的虚拟体验，但与真正的沉浸式 VR设备相比，体验感可能略显不足。
内容丰富与多样性
总结词
VR内容的丰富多样是推动VR技术普及的关键因素之一。
详细描述
为了吸引更广泛的用户群体，VR内容需要涵盖各种类型和风格，包括游戏、电影、教 育、医疗等。目前，VR内容市场正在快速发展，但仍然面临内容数量和质量的问题。 为了提高VR内容的多样性和质量，需要鼓励更多的创作者和开发者参与VR内容的创作
虚拟环境交互技术是虚拟现实技术的另一个关键技术，它通过模拟现实世界的交 互方式，使用户能够与虚拟环境进行互动，以提高虚拟体验的真实感。
虚拟环境交互技术包括对物体的操作、环境的交互等，例如在虚拟环境中拿起物 品、打开门、与虚拟角色交流等。这些交互的实现需要借助特定的设备，如手柄 、手套等。
03
VR设备的分类与特点
和开发，同时提供更好的工具和支持平台。
《vr虚拟现实》课件
解决方案
通过不断的技术创新和研发，提 高VR设备的硬件性能，优化软件 算法，以解决技术瓶颈问题。
用户体验与设计
用户体验
良好的用户体验是VR技术发展的关 键，包括舒适度、交互自然性、视觉 真实感等方面。
设计原则
遵循人体工学和心理学原理，注重用 户需求和习惯，提高VR产品的易用性 和舒适性。
内容创新与制作
声音设备
耳机
提供立体声音频，增强虚拟世 界的真实感。
麦克风
用于语音交互和语音识别，实 现语音控制和交流。
音效和音质
音效和音质对营造虚拟环境的 氛围和沉浸感至关重要。
舒适度
耳机和麦克风的舒适度也是重 要的考量因素，长时间使用不
易疲劳。
其他设备
数据线和其他连接设备
兼容性和扩展性
为了确保稳定的图像和声音传输，需 要高质量的数据线和连接设备。
02
03
04
控制器
用于用户与虚拟世界进行交互 的设备，如手柄、手套等。
定位器
通过接收器和传感器，精确追 踪用户的动作和位置，实现真
实与虚拟的交互。
精确度和响应速度
控制器和定位器的精确度和响 应速度影响用户体验的真实感
和交互性。
舒适度和易用性
设备舒适度和易用性也是重要 的考量因素，方便用户操作和
携带。
02
它通过模拟人的视觉、听觉、触 觉等感官感受，使用户仿佛身临 其境地置身于一个三维的虚拟环 境中，与虚拟世界进行互动。
VR虚拟现实发展历程
01
02
03
1950年代
科幻小说家首次提出虚拟 现实概念。
1980年代
VR开始进入商业化应用， 推出了一些VR设备和游戏 。
通过不断的技术创新和研发，提 高VR设备的硬件性能，优化软件 算法，以解决技术瓶颈问题。
用户体验与设计
用户体验
良好的用户体验是VR技术发展的关 键，包括舒适度、交互自然性、视觉 真实感等方面。
设计原则
遵循人体工学和心理学原理，注重用 户需求和习惯，提高VR产品的易用性 和舒适性。
内容创新与制作
声音设备
耳机
提供立体声音频，增强虚拟世 界的真实感。
麦克风
用于语音交互和语音识别，实 现语音控制和交流。
音效和音质
音效和音质对营造虚拟环境的 氛围和沉浸感至关重要。
舒适度
耳机和麦克风的舒适度也是重 要的考量因素，长时间使用不
易疲劳。
其他设备
数据线和其他连接设备
兼容性和扩展性
为了确保稳定的图像和声音传输，需 要高质量的数据线和连接设备。
02
03
04
控制器
用于用户与虚拟世界进行交互 的设备，如手柄、手套等。
定位器
通过接收器和传感器，精确追 踪用户的动作和位置，实现真
实与虚拟的交互。
精确度和响应速度
控制器和定位器的精确度和响 应速度影响用户体验的真实感
和交互性。
舒适度和易用性
设备舒适度和易用性也是重要 的考量因素，方便用户操作和
携带。
02
它通过模拟人的视觉、听觉、触 觉等感官感受，使用户仿佛身临 其境地置身于一个三维的虚拟环 境中，与虚拟世界进行互动。
VR虚拟现实发展历程
01
02
03
1950年代
科幻小说家首次提出虚拟 现实概念。
1980年代
VR开始进入商业化应用， 推出了一些VR设备和游戏 。
虚拟现实技术概述(PPT 72页)
科技引领时代，创新塑造未来
2020/11/25
6
1.1.1 虚拟现实的概念
1989年，美国VPL Research公司创始人Jaron Lanier提出了 “Virtual Reality”（虚拟现实）的概念。
“Reality”的含义是现实的世界，或现实的环境。
“Virtual Reality”（虚拟现实）=“Virtual Environment”（虚拟环 境）
“Virtual”说明，世界或环境是虚拟的，不是真实的。这个世界或 环境是人工构造的，是存在于计算机内部的。用户应该能够“进 入”这个虚拟的环境中。
"进入"这个虚拟的环境中，是指用户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，身临其境的感觉。
科技引领时代，创新塑造未来
3．沉浸感 通过相关的设备，采用逼真的感知和自然的动作，
使人仿佛置身于真实世界，消除了人的枯燥、生硬和被动 的感觉，大大提高工作效率。
科技引领时代，创新塑造未来
2020/11/25
12
1.1.2 虚拟现实的本质特征
虚拟现实的概念中有三个I： （1）Immersion(沉浸)，是指逼真的，身临其境的
虚拟现实系统中的虚拟环境，可能有下列几种情况。
第二种情况是完全虚拟的，人类主观构造的环境。如影 视制作或电子游戏中，三维动画设计的虚拟世界。此环境完 全是虚构的，用户也可以参与，并与之进行交互的非真实世 界。但它的交互性和参与性不是很明显，
科技引领时代，创新塑造未来
2020/11/25
10
1.1.1 虚拟现实的概念
虚拟现实技术
虚拟现实技术
虚拟现实技术概述
虚拟现实技术概述(PPT41页).pptx
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。
二、虚拟现实的发展简史
1965年，Sutherland在《终极的显示》中首次提出虚 拟现实系统的基本思想。
1966年，MIT的林肯实验室开始头盔式显示器研制。 70年代出现第一个功能较齐全的HMD系统。 80年代初正式提出了“Virtual Reality”一词 80年代，美国宇航局（NASA）及国防部组织了一系列
三、常见的桌面虚拟现实技术
基于静态图像的虚拟现实技术☆ 采用连续拍摄的图像和视频，在计算机中拼接建立实景化
虚拟空间 VRML（虚拟现实造型语言）☆ 采用描述性的文本语言描述基本的三维物体的造型，通过
一定的控制，将这些基本的三维造型组合成虚拟场景，当 浏览器浏览这些文本描述信息时，在本地进行解释执行， 生成虚拟的三维场景。 桌面CAD（computer associated design计算机辅 助设计）系统 利用桌面三维图形绘制技术对虚拟世界进行建模，通过计 算机的显示器进行观察，并能自由地控制视点和视角。
医学 医生远程做手术
培训 汽车驾驶模拟训练，大型飞机驾驶模拟
娱乐
虚拟房地产推销
大型工程漫游
光学虚拟实验室
五、虚拟现实系统的发展趋势
桌面虚拟现实系统
虚拟现实系统有如下几种，在这里主要介绍桌面虚拟现实系统
一、什么是桌面虚拟现实系统？
二、虚拟现实的发展简史
1965年，Sutherland在《终极的显示》中首次提出虚 拟现实系统的基本思想。
1966年，MIT的林肯实验室开始头盔式显示器研制。 70年代出现第一个功能较齐全的HMD系统。 80年代初正式提出了“Virtual Reality”一词 80年代，美国宇航局（NASA）及国防部组织了一系列
三、常见的桌面虚拟现实技术
基于静态图像的虚拟现实技术☆ 采用连续拍摄的图像和视频，在计算机中拼接建立实景化
虚拟空间 VRML（虚拟现实造型语言）☆ 采用描述性的文本语言描述基本的三维物体的造型，通过
一定的控制，将这些基本的三维造型组合成虚拟场景，当 浏览器浏览这些文本描述信息时，在本地进行解释执行， 生成虚拟的三维场景。 桌面CAD（computer associated design计算机辅 助设计）系统 利用桌面三维图形绘制技术对虚拟世界进行建模，通过计 算机的显示器进行观察，并能自由地控制视点和视角。
医学 医生远程做手术
培训 汽车驾驶模拟训练，大型飞机驾驶模拟
娱乐
虚拟房地产推销
大型工程漫游
光学虚拟实验室
五、虚拟现实系统的发展趋势
桌面虚拟现实系统
虚拟现实系统有如下几种，在这里主要介绍桌面虚拟现实系统
一、什么是桌面虚拟现实系统？
虚拟现实技术概述(PPT187页)
➢第一章 虚拟现实技术概述
➢虚拟现实定义（一）：
✓由交互式计算机仿真组成的一种媒体，能 够感知参与者的位置和动作，替代或增强 一种或多种感觉反馈，从而产生一种精神 沉浸或出现在仿真环境（虚拟世界）中的 感觉。
虚拟现实定义（二）：
✓采用以计算机技术为核心的现代高科技 手段生成逼真的视觉、听觉、触觉、嗅 觉、味觉等一体化的虚拟环境，用户从 自己的视点出发，借助特殊的输入输出 设备，采用自然的方式与虚拟世界的物 体进行交互，相互影响。
虚拟环境
第二章 虚拟现实系统的硬件
➢用户+硬件+虚拟环境 ✓交互性
用户
用户信息 反馈信息
虚拟环境
输入输出设备
必要性：
➢交互性——VR基本特性 特殊的人机接口与外部设备是实现人机交 互的必要手段
➢商品化，不成熟原型
终极目标：
能满足快速、自然的交互
如：
➢身体运动——3-D位置跟踪器； ➢手势——传感手套； ➢视觉反馈——立体显示器； ➢虚拟声音——3-D声音生成器； ➢观察方向——跟踪球和操纵杆。
➢ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3、Patience is bitter, but its fruit is sweet. (Jean Jacques Rousseau , French thinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。
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➢
15、 一 年 之 计 ，莫 如树谷 ；十年 之计， 莫如树 木；终 身之计 ，莫如 树人。 2021年 6月下午 12时46分 21.6.1812:46June 18, 2021
➢虚拟现实定义（一）：
✓由交互式计算机仿真组成的一种媒体，能 够感知参与者的位置和动作，替代或增强 一种或多种感觉反馈，从而产生一种精神 沉浸或出现在仿真环境（虚拟世界）中的 感觉。
虚拟现实定义（二）：
✓采用以计算机技术为核心的现代高科技 手段生成逼真的视觉、听觉、触觉、嗅 觉、味觉等一体化的虚拟环境，用户从 自己的视点出发，借助特殊的输入输出 设备，采用自然的方式与虚拟世界的物 体进行交互，相互影响。
虚拟环境
第二章 虚拟现实系统的硬件
➢用户+硬件+虚拟环境 ✓交互性
用户
用户信息 反馈信息
虚拟环境
输入输出设备
必要性：
➢交互性——VR基本特性 特殊的人机接口与外部设备是实现人机交 互的必要手段
➢商品化，不成熟原型
终极目标：
能满足快速、自然的交互
如：
➢身体运动——3-D位置跟踪器； ➢手势——传感手套； ➢视觉反馈——立体显示器； ➢虚拟声音——3-D声音生成器； ➢观察方向——跟踪球和操纵杆。
➢ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3、Patience is bitter, but its fruit is sweet. (Jean Jacques Rousseau , French thinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。
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15、 一 年 之 计 ，莫 如树谷 ；十年 之计， 莫如树 木；终 身之计 ，莫如 树人。 2021年 6月下午 12时46分 21.6.1812:46June 18, 2021
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本讲小结
思考题 •虚拟现实应用于哪些领域 •场景的制作流程 •VRP界面组成
上机实验 •上机实验1
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虚拟现实软件应用 信息科学与技术学院
虚拟现实软件应用
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信息科学与技术学院
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。20. 9.820.9.8Tuesday, September 08, 2020
产品展示、房地产展示、 电子商务、培训
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信息科学与技术学院
2 虚拟现实系统开发工具
2.3 VRML
虚拟现实软件应用
用文本信息描述三维场景，在Internet网上传 输，在本地机上由VRML的浏览器生成三维场景， 解释生成标准的VRML规范。
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信息科学与技术学院
3 VRP及设计流程
3.1 VR-Platform
虚拟现实软件应用
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信息科学与技术学院
4 常见材质的创建与编辑
4.3 布料材质的创建
虚拟现实软件应用
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信息科学与技术学院
4 常见材质的创建与编辑
4.4 水面材质的创建
虚拟现实软件应用
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信息科学与技术学院
本节小结
虚拟现实软件应用
虚拟现实技术的概念、组成、分类； 虚拟现实的应用领域； 虚拟现实系统开发工具； 虚拟现实制作工具VRP及设计流程； 材质的创建与编辑；
(2) 利用现有成熟、专业的面向对象虚拟现实 开发软件作为开发工具。
(3) 利用专业的虚拟现实编程开发库或开发包，
进行二次开发。
9
信息科学与技术学院
2 虚拟现实系统开发工具
虚拟现实软件应用
2.2 虚拟现实系统开发工具
军事仿真、工业环境仿真、大 面积地形仿真、数字城市、虚 拟现实环境仿真、航海仿真
计算机游戏、数字娱乐、 房地产、教育培训、应 用程序开发
虚拟现实软件应用
VRP是国内中视典数字科技独立开发的具有独 立自主知识产权的一款三维虚拟现实软件平台。
VRP可应用于城市规划、室内设计、工业仿真、 古迹复原、桥梁道路设计、军事模拟等行业。
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信息科学与技术学院
3 VRP及设计流程
3.1 VR-PlatformVRP-Bulider 虚拟现实编辑器
1 虚拟现实技术(5)
1.4 虚拟现实的应用领域—飞行模拟
虚拟现实软件应用
飞行模拟是虚拟现实技术应用的先驱。通过模 拟器训练飞行员是一条有效的途径，同时，飞 行模拟器可以作为一种试验床，对飞机的操纵 性、稳定性和机动性进行测试和评定，较容易 分析飞机气动参数的修改对飞行品质的影响。
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信息科学与技术学院
1 虚拟现实技术(8)
1.4 虚拟现实的应用领域—其他
•城市规划 •室内设计 •文物保护 •交通领域 •房地产领域 •产品展示 •科学研究成果演示
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虚拟现实软件应用 信息科学与技术学院
2 虚拟现实系统开发工具
虚拟现实软件应用
2.1 虚拟现实系统开发模式 (1) 利用C或C++等高级语言，采用OpenGL或者 DirectX支持的图形库进行编程
1 虚拟现实技术(1)
1.1 虚拟现实的概念
虚拟现实软件应用
• 虚拟现实(Virtual Reality) • 是一种综合应用计算机图形学、人机 接口技术、传感器技术以及人工智能等 技术，制造逼真的人工模拟环境，并能 有效地模拟人在自然环境中的各种感知 的高级的人机交互技术。
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1 虚拟现实技术(2)
虚拟现实软件应用
1.2 虚拟现实的基本特征
• 多感知性：指除了一般计算机技术所 具有的视觉之外，还有听觉、力觉、触 觉、运动感，甚至包括味觉、嗅觉等。
• 沉浸感：又称临场感，指用户感到作 为主角存在于模拟环境中的真实程度。
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1 虚拟现实技术(3)
虚拟现实软件应用
1.2 虚拟现实的基本特征
计算机 图形学
研究虚、拟开现实发软用件于应用 模拟、延伸和扩 展人的智能的理 论、方法、技术 及应用系统的一 门技术科学。
人工交 互技术
是指通过计算机输入、 输出设备，以有效的 方式实现人与计算机 对话的技术。
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虚拟
人工
现实
智能
传感 技术
关于从自然信源 获取信息，并对 之进行处理和识 别的一门多学科 交叉的现代科学 与信工息程科技学术与技。术学院
•交互性：指参与者对虚拟环境内物体的可 操作程度和从环境中得到反馈的自然程度。
•构想性：指用户沉浸在多维信息空间中， 依靠自己的感知和认知能力全方位获取知 识，发挥主观能动性，寻求解答，形成新 的概念。
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一种使用数学算
1 虚拟现法将实二技维术或三(4维)
图形转化为计算
1.3 虚拟机形现显式示的实器科的的 学技栅。术格支持
VRP-DigCity 数字城市平台
VR-Platform 核心引擎
VRP-SDK 三维仿真系统开
发包
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VRP-Indusim 工业仿真平台
虚拟现实软件应用
VRP-IE 三维网络平台
VRP-Physics 物理系统 VRP-Travel 虚拟旅游平台
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3 VRP及设计流程
3.2 虚拟现实项目的设计流程
常用菜单 •另存场景 •安装插件
虚拟现实软件应用
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3 VRP及设计流程
3.4 VRP编辑器界面组成—工具栏
虚拟现实软件应用
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4 常见材质的创建与编辑
4.2 玻璃材质的创建
虚拟现实软件应用
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4 常见材质的创建与编辑
4.2 地板材质的创建
1 虚拟现实技术(6)
1.4 虚拟现实的应用领域—飞行模拟
虚拟现实软件应用
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1 虚拟现实技术(7)
虚拟现实软件应用
1.4 虚拟现实的应用领域—教学、远程医疗
虚拟现实可以用于教学、复杂手术过程的规划、 在手术过程中提供操作和信息上的辅助、预测 手术结果等。
虚拟战场既通过建立虚拟战场环境来训练军事 人员，同时又可以通过虚拟战场来检查和评估 武器系统的性能。
虚拟现实软件应用
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3 VRP及设计流程
3.3 VRP的安装配置 软件安装 插件配置
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虚拟现实软件应用 信息科学与技术学院
3 VRP及设计流程
3.4 VRP编辑器界面组成
主功能区
视图区
虚拟现实软件应用
功能分类 属性面板
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3 VRP及设计流程
3.4 VRP编辑器界面组成—菜单