虚拟现实技术第4章39.pptx

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计算机仿真技术-虚拟现实技术ppt课件

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CFD模拟的结果,可以逼真地展现出火灾或爆炸发生的动态 过程除了模拟烟火弥漫情况外,还可经过人机交互作用显示 出人为要素,如反风、灭火措施等对整个通风网络的影响。
在矿井的某些位置,可以对火灾或爆炸进展模拟,并随之 产生有关环境参数的各种变化。

6 在矿山平安培训方面
变化的本质进 行简化,突出某些方面要素的作用。并经过计算
机技术将这些 景象表现出来到达视觉效果。
2 实际+实践笼统 采用目前曾经构成的一些计算软件,经过对实 体间的力学联
离散元模拟程序UDEC煤层 开采过程中程度为一变化情 况
有限元模拟软件FLAC模拟 切眼支护
JOB TITLE : .
FLAC (Version 4.00)
二 虚拟现实技术
(5)平安监察与危险识别 经过基于VR的平安监察与危险识别训练系统,训练者在
VR生成的虚拟作业现场导航,对各种动态目的和静态对象 进展察看,以识别潜在的危险、风险和行为;一经发现危险 源,运用者必需回答一系列相关问题,选择出正确的危险处 置方法,实现训练目的。
诺丁汉大学开发的SAEF-VR系统是虚拟现真实平安监察与 危险识别中的典型运用之一。
矿工的上衣颜色作 为风险标度
显示了虚拟环境 的风险形状
显示了虚拟环境 的风险形状
二 虚拟现实技术
(4)事故调查与分析 在计算机里再现事故发生的过程,事故调查者可以从各种 角度去观测、析事故发生的经过,找出事故发生的缘由, 包括系统设计缘由和现场人员的动作行为;同时可以经过 交互式地改动VR环境中模型的参数或形状,找到如何防止 类似事故发生的途径,制定相关预防措施。
以把显示屏当作一个窗户来察看一虚拟世界,其挑战 性就在于
窗口中的图像必需看起来真实,而且其中物体的行为 也很真。 1989年美国VPL Research公司的Jaron Lanier提

虚拟现实技术概述(PPT 72页)

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
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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。
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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。
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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,
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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

虚拟现实技术简介ppt课件

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兰州财经大学
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兰州财经大学
• 工业领域
• 虚拟制造是实际制造过程在计算机上的本质实现 ,即采用计算机仿真与虚拟技术,通过仿真模型,在 计算机上仿真生产全过程,实现产品的工艺规程 、加工制造、装配和调试,预估产品的功能、性 能和加工性等方面可能存在的问题,虚拟制造实 际上就是要用计算机生产出虚拟产品。
• 使用Xbox手柄操作,画面无颗粒感和延迟感,流畅。
• 战斗系统虽然并不丰富,但是可以预见,魔法特效以后 ,效果绝对惊艳。
• 未来两年,各大游戏厂商都会加入VR支持!
.
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虚拟现实技术的主要应用
• 电影 ✓好莱坞的电影制作人们已经跃跃欲试的要把电影VR化了
,对VR这个新技术他们充满了好奇。 ✓梦工厂的动画实验室更是重新以第一视角,专门渲染了
.
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兰州财经大学
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沉浸式虚拟现实
虚拟现实系统的分类
• 提供了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,是—种高级的、较理想的虚拟现实系 统。
• 通常采用洞穴式立体显示装置或头盔式显示器等设备,首 先把用户的视觉、听觉和其他感觉封闭起来,并提供一个 新的、虚拟的感觉空间,利用三维鼠标、数据手套、空间 位置跟踪器等输人设备和视觉、听觉等设备,使用户产生 一种身临其境、完全投人和沉浸其中的感觉。
虚拟现实技术
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兰州财经大学
主要内容
• 虚拟现实技术是什么? • 虚拟现实的原理和本质 • 虚拟现实系统的组成虚拟现实系统的分类 • 虚拟现实相关技术发展 • 虚拟现实技术价值 • 虚拟现实技术的应用
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虚拟现实技术概述(PPT72页)

虚拟现实技术概述(PPT72页)
第一种情况是完全对真实世界中的环境进行再现。如虚 拟小区对现实小区的虚拟再现、军队中的虚拟战场、虚拟实 验室中的各种仪器等,这种真实环境,可能已经存在,如下 图所示,也可能是已经设计好但是尚未建成,也可能是原来 完好,现在被破坏。
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2021/7/2
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1.1.1 虚拟现实的概念
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1.1.2 虚拟现实的本质特征
交互性(Interaction)是用户通过使用专门输入和输出设 备,用人类的自然技能对模拟环境内物体的可操作程度 和从环境得到反馈的自然程度。虚拟现实系统强调人与 虚拟世界之间以近乎自然的方式进行交互。即不仅用户 通过传统设备(键盘和鼠标等)和传感设备(特殊头盔、数 据手套等),使用自身的语言、身体的运动等自然技能 ,对虚拟环境中的对象进行操作。而且计算机能够根据 用户的头、手、眼、语言及身体的运动来调整系统呈现 的图像及声音。(手握东西)
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。
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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
感觉。 (2)Interaction(交互),是指用户感知与操作环境。 (3)Imagination(想象),是指创造性。
虚拟现实系统中的虚拟环境,可能有下列几种情况。
第三种情况是对真实世界中人类不可见的现象或环境进 行仿真。如分子结构、各种物理现象等。这种环境是真实环 境,客观存在的,但是受到人类视觉、听觉器官的限制不能 感应到。一般情况是以特殊的方式(如放大尺度的形式)进 行模仿和仿真,使人能够看到,听到,或者感受到,体现科 学可视化。

虚拟现实技术及应用ppt课件

虚拟现实技术及应用ppt课件

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
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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
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பைடு நூலகம்的生物
虚拟现实技术及应用
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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
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。
3

虚拟现实技术概述(PPT41页).pptx

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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?

虚拟现实课件ppt

虚拟现实课件ppt

虚拟现实
虚拟 现实
也就就是说,当虚拟现实做得足够好,就就是现实。
虚拟现实
VR 不仅仅很有意思,还能改变世界,不久得将来我们也会参与其中。
未来可期?
虚拟现实
大家有疑问的,可以询问和交流
可以互相讨论下,但要小声点
现实中多数时候得颜色都就是由我们得感知系统“凭空捏造”出来得,而且其捏造程度远远超出您得 想象。
虚拟现实
现实中多数时候得颜色都就是由我们得感知系统“凭空捏 造”(认识得不断发展) 出来得,而且其捏造程度远远超出您得想 象。
虚拟现实
也许大家会说,这些都就是颜色而已,这个世界上还有色盲呢!
虚拟现实课件
目录
01
概念
02
发展历史
03
应用领域
04
组成分类
05
特征
06
未来前景
虚拟现实
定义
虚拟现实技术( Virtual Reality)简称VR技术,模拟人类视觉、听觉、触觉等感 知行为得 高度逼真 得人机交互技术。(利用电脑模拟产生得一个三维空间得虚 拟世界 )
虚拟现实
虚拟 现实
我们得意识(或者称之为“灵魂”)从未与真正得现实进行过交流,实际上,我们一 直在交流得,不过就是眼、耳、鼻、舌、身、意对应得大脑部位而已。
那么, 形状 呢? 就是否眼见得就就是真实得呢?
虚拟现实
这些都就是正常得横平竖直得形状,对吗? 但我们只要简单地在上面加一些 点 ……
虚拟现实
这个幻觉产生得原因就是:
您得大脑会根据 对比 来判断方向,而这些在方块角落上得点 正就是利用这一点来让您得大脑产生方向偏差得幻觉。
虚拟现实
那么声音呢?下面这个 McGurk 效应告诉我们,连声音都就是 经过了我们大脑修正了得。我们听到得会被我们瞧到得东西所 影响 ,眼见不一定为实,耳听更有可能就就是虚得。

虚拟现实技术概述(PPT 53页)

虚拟现实技术概述(PPT 53页)
0 0 1 0 0 1 0 0 0 0.50 1 00.50 1 00 1 0
1 0 0 1 0 0 0 0 0
欧拉角与旋转矩阵的插值问题
• 欧拉角的线性插值为:
xo
xa xb
yo


(1)ya

• 为了获得一个比较平滑、自然的结果, 我们通常需要插值的结果是高阶连续的
• 物理上,平滑的转动需要的扭矩较小, 以利于飞行器的控制等
欧拉角与旋转矩阵的插值问题
欧拉角与旋转矩阵的插值问题
• 对于方向的插值我们首先想到的是旋转矩阵 和欧拉角的线性插值
• 设两个旋转矩阵Ma和Mb,则:
– Mo = (1-α)Ma+αMb 不再是一个正交阵
• Rotational
– Hinge: 1-DOF – Universal: 2-DOF – Ball & Socket: 3-DOF
– 公众号:别墅8
关节状态的表示:Euler Angle
以(X,Y,Z)为旋转顺序轴的欧拉角:(, , )
欧拉角的特点
• 简单 • 几何意义明确 • 与旋转轴的顺序相关
X
1
B
x
D' 3
C' 2 x
F'
x y
Y
x
H Back
y Palm
DEMO》 offline
动力学方法
• 时空约束方法(Spacetime Constraints)
参见:Automatic Synthesis of Human Motion
By: Aleksandra Krstic /~krstic/comp259/classPresentation/classPresentation.ppt
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4.1.3 VRML编辑器
编辑VRML源程序代码,可以使用几乎任何一 种文本编辑器。在此推荐一个功能强大并且使用便 捷的VRML编辑器——VrmlPad。
VrmlPad的安装与运行:VrmlPad的试用版可以从VRML 的资源站点下载安装即可。
VrmlPad主要功能包括文件管理、文本编辑、浏览等。
1994年,由SGI公司的工程师Gavin Bell组织制订了VRML 1.0的规范 草案,并于同年10月在芝加哥召开的第二届万维网国际会议上公布。
VRML 2.0是以SGI公司的Moving Worlds提案为基础的,节点类型被 扩展为54种,支持的对象也已包括动态和静态两大类。
VRML的国际标准草案于于1998年1月正式获得ISO的认定和发布,通 常被称为VRML 97。
➢ Script节点可以看作是一个节点的外壳:它拥有域、 eventIn事件、eventOut事件。其本身没有任何动作,但 可以通过程序来赋予脚本节点动作。
4-15
4.2 VRML的语法基础
4.2.1 VRML的组成要素
4、原型(Prototype)
➢ 用户还可以通过原型构造机制定义新的节点类型,例如新 的几何节点、新的造型、新的材料和新的声音节点等。
4.1.1 VRML的发展历程
4.1.2 VRML的特点
4.1.3 VRML编辑器
4.1.4 VRML浏览器
4-4
4.1 VRML语言概述
4.1.1 VRML的发展历程
1994年,Mark Pesce和Tony Parisi创建了可用来浏览Internet上三维 画面的浏览器原型,称为Labyrinth(迷宫),首次提出了VRML一词。
显示在Cosmo Player VRML浏览器中的三维虚拟会议大厅
4-8
4.2 VRML的语法基础
4.2.1 VRML的组成要素 4.2.2 VRML的文件结构 4.2.3 VRML的空间计量
4-9
4.2 VRML的语法基础
4.2.1 VRML的组成要素
1、节点(Node)和域(Field)
➢ 节点是VRML文件中最基本也是最核心的组成部分。单个 节点可描述造型、颜色、光照、视点、传感器等。
➢ 路由为事件的传播提供了传输通道,使事件在事件链中依 次向前传递,每经过一个节点就改变该节点的一些域,从 而引发VRML世界一系列的变化。
4-13
4.2 VRML的语法基础
4.2.1 VRML的组成要素
2、事件(Event)和路由(Route)
➢ 典型的事件路由定义如下:
DEF SENSOR TouchSensor{ }
➢ VRML虚拟世界的对象往往是由一组具有一定层次结构关 系的节点来构造。
4-10
4.2 VRML的语法基础
4.2.1 VRML的组成要素
1、节点(Node)和域(Field)
➢ 典型节点语法定义如下:
4-11
4.2 VRML的语法基础
4.2.1 VRML的组成要素
2、事件(Event)和路由(Route) 实技术
4-2
第4章 虚拟现实建模语言VRML
4.1 VRML语言概述 4.2 VRML的语法基础 4.3 VRML的空间造型 4.4 VRML的场景效果 4.5 VRML的动态交互
4-3
4.1 VRML语言概述
VRML(Virtual Reality Modeling Language,虚 拟现实建模语言)是一种用于创建三维造型和渲 染的图形描述语言。
➢ 事件入口(eventIn,也称入事件)是节点的逻辑接收器, 它负责监听和接收外界事件;
➢ 事件出口(eventOut,也称出事件)是节点的逻辑发送器, 它负责向外界发送节点产生的事件。
4-12
4.2 VRML的语法基础
4.2.1 VRML的组成要素
2、事件(Event)和路由(Route)
➢ 事件出口和事件入口通过路径相连,这就是VRML文件中 的另一个基本组成部分——路由。
节点名{
# 创建VRML中各种类型的节点以构成造型
域名 域值
# 设置节点的各个域和域值
……
}
……
Scipt{
# 添加脚本节点,编写脚本程序
……
}
ROUTE … … TO … … # 建立出事件与入事件间的路由
4-17
4.2 VRML的语法基础
4.2.2 VRML的文件结构
1、文件头
头文件向浏览器表述了如下含义: ➢ 本文件是一个VRML文件。 ➢ 本文件遵循VRML规范的2.0版本。 ➢ 本文件使用国际UTF-8字符集。
1998年,VRML组织更名为Web3D组织,并制订了一个新的标准X3D (Extensible 3D)。
4-5
4.1 VRML语言概述
4.1.2 VRML的特点
基于Internet共享的虚拟世界 较低的配置需求 真正的动态交互 适用于网络现状的技术 开放式的标准
4-6
4.1 VRML语言概述
# 定义一个触摸传感器
……
DEF SOUND Sound{ }
# 定义一个声音对象
……
ROUTE SENSOR.touchTime TO SOUND.startTime # 建立事件的路由
4-14
4.2 VRML的语法基础
4.2.1 VRML的组成要素
3、脚本(Script)
➢ Java、JavaScript行为脚本、插补器、C++函数、 VRMLScript、LiveConnect、VRML外部制作界面等,都 是用于生成动态、复杂及逼真的VRML场景的技术、语言 和API(Application Programming Interface)。
4-7
4.1 VRML语言概述
4.1.4 VRML浏览器
浏览VRML虚拟空间,需要使用浏览器插件,常用的有:
Cosmo Player VRML浏览器 Microsoft VRML 2.0浏览器 其它浏览器,如SVR(兼容
VRML97),Community Place, Liquid Reality等。
➢ 新节点类型既可以在该原型定义的文件中引用(即内部原 型,PROTO),也可以在外部文件中定义后在其它 VRML文件中引用(即外部原型,EXTERNPROTO)。
4-16
4.2 VRML的语法基础
4.2.2 VRML的文件结构
典型的VRML文件结构如下:
#VRML V2.0 utf8
# VRML文件头
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