虚拟现实技术课件
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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。
虚拟现实精品PPT课件
虚拟现实技术的应用
危险环境 中作业
• 可以使用VR技术在有放射性、有毒的 危险环境中或者在宇宙进行监控和遥控
作业，处理危险的材料，而不会有危险。
科学研究 •Leabharlann 给研究者的计算过程提供及时的图形化 反馈，可观察到方案的整个过程。
医疗实验 与教学
• 直至目前，医疗研究和教学以实践为主， 由计算机生产的3D人体模型是进行研 究和教学的新方法
用户只能按照设计师预先固定好的 一条路线去看某些场景，是被动的 接受信息。
虚拟现实技术源于人们对三维动画技术自由交互的渴望，虽然它 形式上和三维动画技术有些相似之处，将来虚拟现实它可能将是 三维动画技术的替代品。
为更好满足学习和使用需求，课件在下载后 可以自由编辑，请根据实际情况进行调整
In order to better meet the needs of learning and using, the courseware is freely edited after downloading
分布式虚拟现实
多个用户通过网络连接在一 起，同时参加一个虚拟空间，
共同体验虚拟现实。
三、虚拟现实的基本特征
多感知性（Multi-Sensory）：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(Immersion)：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。
虚拟现实的应用------教育应 用
教育与培训：最普遍的实例是战争模拟， 可以凸显出训练环境，还可以进行现实中 无法展开的危险战争。
VR在教育中的应用，一教育环境不同， 可划分为：虚拟校园、虚拟教室、虚拟实 验室、虚拟图书馆。
虚拟现实(共52张PPT)(共51张PPT)
第二十二页，共五十一页。
6.2.2 VRML语法(yǔfǎ)基础
1、基本(jīběn)造型 Shape
geometry 几何造型节点Box, Sphere, Cone, Cylinder
appearance 定义颜色和表面纹理等外观属性
Material, Texture, TextureTransform
第二十三页，共五十一页。
表面特性 : (tèxìng) Appearance节点
material域: 值为Material节点(jié diǎn), 可有如下域
diffuseColor, 颜色的反射与入光角度有关 shineness, 光洁度, 取值 0.0 -- 1.0 transparency, 透明度, 取值 0.0 -- 1.0
浏览器的控制比较困难。
Vrml与外界的通信能力比较差
Vrml与用户的交互比较弱
第十六页，共五十一页。
6.2.1 VRML与网络(wǎngluò)教学
3 . VRML在网络教学(jiāo xué)中的应用
能营造更为逼真的环境和场景，人机交互更为自然，更能增强想 象力，增强学生的感官刺激，激发学生兴趣
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。它可使用户获得
与真实世界一样的感觉,可达到代替实际系 统的目的.
第三页，共五十一页。
6.1.1 什么(shén me)是虚拟现实？
专业级虚拟现实系统具有高度的实时性,能同时使用多种输入 输出设备，用户可以(kěyǐ)用人体的自然技能，借助数字头盔、立 体显示技术、数据手套和数据衣服等工具，与虚拟的感觉世界进 行交互作用。
6.2.2 VRML语法(yǔfǎ)基础
《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。
虚拟现实技术PPT课件
a
3
2-4
2.1 跟踪定位设备
2.1.1 电磁波跟踪器 2.1.2 超声波跟踪器 2.1.3 光学跟踪器 2.1.4 其他类型跟踪器 2.1.5 跟踪传感设备的性能比较
a
4
2-5
2.1 跟踪定位设备
2.1.1 电磁波跟踪器
电磁波跟踪器是一种较为常见的空间跟踪 定位器，一般由一个控制部件，几个发射器和 几个接收器组成。
2.2 立体显示设备
2.2.1 固定式立体显示设备
2、投影式VR显示设备
（1）墙式投影显示设备： 可采用平面、柱面、球面的屏幕形式。
a
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2-20
2.2 立体显示设备
2.2.1 固定式立体显示设备
2、投影式VR显示设备
（2）响应工作台式显示设备 （Responsive Work Bench，RWB）：
3种常用跟踪技术的主要性能指标对比
a
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2.2 立体显示设备
人眼立体视觉效应的原理 ：当人在现实生活 中观察物体时，双眼之间6～7cm的距离（瞳距） 会使左、右眼分别产生一个略有差别的影像（即 双眼视差），而大脑通过分析后会把这两幅影像 融合为一幅画面，并由此获得距离和深度的感觉。
a
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2-16
一般由投影仪、反射镜和 显示屏（一种特制玻璃） 组成，投影仪将立体图像 投射到反射镜面上，再由 反射镜将图像反射到显示 屏上。
飞行时间（Time Of Flight，TOF）测量法
同时使用多个发射器和接收器，通过测量超声波从 发出到反射回来的飞行时间计算出准确的位置和方向。
相位相干（Phase Coherent，PC）测量法
通过比较基准信号和发射出去后发射回来的信号之间
虚拟现实技术应用ppt课件
.
全传感仿真器
5
VR的概念-发展历程
虚拟现实技术的初现阶段
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பைடு நூலகம்的里程碑。
伊凡·苏泽兰
.
头盔显示器 HMD 及头部位置跟踪系6统
.
沉浸性 （利用Im三m维e立rs体io图n像），给人一种身
临其境的感觉。
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
13
04
VR的关键技术
.
14
VR的关键技术
Master 的 VR 头盔。另外 HTC 的
HTC Vive、索尼的 PlayStationVR
也相继出现。
.
8
VR的概念-定义
虚拟现实（VirtualReality），简称VR，也称
灵境技术或人工环境，是利用电脑模拟产生
一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于
视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者
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
1975 年 ， 迈 隆 · 克 鲁 格 （ Myron Krueger ） 设 计 了 VIDEOPLACE系 统 ,可以产 生 一个虚拟图形环境。
1985 年 ， 麦 克 格 雷 维 （Michael McGreevy ）领导 完成的 VIEW 系统。
《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 。
虚拟现实技术课件
应用服务器2
…
分析服务器名称管理
应用服务器n
空间分析服务1
空间分析服务2
…
空间分析服务n
3．4 虚拟地理环境与地理协同
虚拟地理环境，是以化身为基础的多用 户分布式三维智能虚拟环境，是地球空 间环境特定地理现象与规律的数字与多 通道感知表达、计算与模拟，可用于地 球多维信息的综合管理与多媒体集成发 布、人机交互/交融式创新式地球科学研 究、分布式协同规划、设计与决策等。
四 虚拟现实主要开发技术
VRML XML X3D Java3D
VRML JAVA3D
XML X3D
地理实体
在虚拟现实技术中，VRML/GeoVRML、XML、X3D、GML以及 Java3D技术各有所长，互为补充，利用VRML的图形建模功能， XML的国际化、结构化、模块化的特性以及Java强大的网络编程 语言，共同组成一个强大的虚拟现实开发环境。
1.1 什么是虚拟现实
虚拟现实或称虚拟环境,是由计算机生成的.具有临场感 觉的环境,它是一种全新的人机交互系统. 虚拟现实技术本质上说是一种高度逼真地模拟人在现 实生活中视觉.听觉.动作等行为的交互技术. 传统的信息处理环境一直是“人适应计算机”，而当 今的目标或理念是要逐步使 “计算机适应人”，人们 要求通过视觉、听觉、触觉、嗅觉，以及形体、手势 或口令，参与到信息处理的环境中去，从而取得身临 其境的体验。这种信息处理系统已不再是建立在单维 的数字化空间上，而是建立在一个多维的信息空间中。 虚拟现实技术就是支撑这个多维信息空间的关键技术。
三维 交互设备
三维空间控制设备共同特征是至少能够控制六 个自由度(Degree of Freedom)，对应于描述三 维对象的宽度、高度、深度、俯仰(pitch)角、 转动(yaw)角和偏转(roll)角。常见的三维控制 设备有数据手套、跟踪球、三维探针、三维鼠 标器及三维操作杆等。
虚拟现实技术课件第1章
应用软件：虚拟世界中物体的几何模型、物理模型、运 动模型的建立；三维虚拟立体声的生成；模型管理技术 及实时显示技术、虚拟世界数据库的建立与管理等。
数据库：存放整个虚拟世界中所有物体的各方面信息。
1-21
1-22
1-23
1.4 虚拟现实系统的分类
1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4
1-8
1.1 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”。
思科公司篮球馆
1-37
VR用于教育领域
虚拟的零件安装培训
洞穴式虚拟工程模型漫游
1-38
Hale Waihona Puke 例：VR用于军事训练或演习军事领域研究是推动虚拟现实技术发展的原动力，目前依 然是主要的应用领域。虚拟现实技术主要在军事训练和演习、 武器研究这两个方面广泛应用。
虚拟战场
1-39
虚拟航母
指基于网络构建的虚拟环境， 将位于不同物理位置的多个用 户或多个虚拟环境通过网络相 连接并共享信息，从而使用户 的协同工作达到一个更高的境 界。
主要被应用于远程虚拟会议、 虚拟医学会诊、多人网络游戏、 虚拟战争演习等领域。
1-34
1.5 虚拟现实技术的应用领域
1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.5.4 1.5.5
1-19
1.3虚拟现实的特征
数据库：存放整个虚拟世界中所有物体的各方面信息。
1-21
1-22
1-23
1.4 虚拟现实系统的分类
1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4
1-8
1.1 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”。
思科公司篮球馆
1-37
VR用于教育领域
虚拟的零件安装培训
洞穴式虚拟工程模型漫游
1-38
Hale Waihona Puke 例：VR用于军事训练或演习军事领域研究是推动虚拟现实技术发展的原动力，目前依 然是主要的应用领域。虚拟现实技术主要在军事训练和演习、 武器研究这两个方面广泛应用。
虚拟战场
1-39
虚拟航母
指基于网络构建的虚拟环境， 将位于不同物理位置的多个用 户或多个虚拟环境通过网络相 连接并共享信息，从而使用户 的协同工作达到一个更高的境 界。
主要被应用于远程虚拟会议、 虚拟医学会诊、多人网络游戏、 虚拟战争演习等领域。
1-34
1.5 虚拟现实技术的应用领域
1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.5.4 1.5.5
1-19
1.3虚拟现实的特征
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
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
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
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
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
虚拟现实和增强现实ppt课件.ppt
Gloveone（触觉手套）是一双虚拟现实 手套。如果你戴着它，你可以感受和触摸 任何屏幕上或虚拟现实头盔上的任何虚拟 物体。例如，虚拟环境中有一个苹果，你 可以感觉得到它的形状和重量。我们也能 感受到冰凉的雨水和体验蝴蝶停留在你手 指上的感觉。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
虚拟现实有一定的健康和安全的考虑，并且VR智能眼镜不 应只作手机or电脑的附件，必须让设备独立起来、移动起来， 而不是依托手机或电脑，而是真正的一体机，这是多种技术 的综合和应用，是科技在努力的方向，也是整个行业的目标。 到了那个时候，人们的生活方式将会极大的改变!
VR
and 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
一、VR 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
&
AR的定义
VR(Virtual Reality，即虚拟现实，简称VR)： 也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界， 提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以 及时、没有限制地观察三度空间内的事物。
AR
引入病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
李先生在广州工作，近来打
算买房，可是一直很忙，没
时间亲自到实地去看房，某
日他在网上看到某房产公司
推出的网上虚拟三维看房，
非常逼真，很快就相中一套
三室住房。 看来，虚拟现
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
虚拟现实有一定的健康和安全的考虑，并且VR智能眼镜不 应只作手机or电脑的附件，必须让设备独立起来、移动起来， 而不是依托手机或电脑，而是真正的一体机，这是多种技术 的综合和应用，是科技在努力的方向，也是整个行业的目标。 到了那个时候，人们的生活方式将会极大的改变!
VR
and 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
一、VR 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
&
AR的定义
VR(Virtual Reality，即虚拟现实，简称VR)： 也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界， 提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以 及时、没有限制地观察三度空间内的事物。
AR
引入病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
李先生在广州工作，近来打
算买房，可是一直很忙，没
时间亲自到实地去看房，某
日他在网上看到某房产公司
推出的网上虚拟三维看房，
非常逼真，很快就相中一套
三室住房。 看来，虚拟现
虚拟现实技术-教学课件
虚拟现实的应用领域
．娱乐 ．国防 ．设计、制造和销售 ．医疗和健康 ．危险操作 ．训练 ．教育 ．信息可视化 ．远程交往与远程游历
虚拟现实的技术
．的人机接口 ．的计算机系统 ．的建模和仿真
的人机接口
的人机接口的作用是什么？ 其一是给人类操作者提供环境信息 通过什么方式提供环境信息？ 视觉、听觉和触觉 包括：视觉通道、听觉通道、触觉通道、运动接口 和其他接口 其二是感觉人类操作者的动作和响应 包括：位置跟踪和映射，语音识别等。
关于虚拟仿真
虚拟现实系统中的虚拟环境，可能有下列几种情况 第一种情况是模仿真实世界中的环境。例如，建筑 物，武器系统，或战场环境。这种真实环境，可能 是已经存在的，也可能是已经设计好但还没有建成 的。 为了逼真地模仿真实世界中的环境，要求逼真地建 立几何模型和物理模型。环境的动态应符合物理规 律。这一类虚拟现实系统的功能，实际是系统仿真 。
人机接口的效果的改变
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 这个特点体现了计算机人机接口的新要求。 用户通过人机接口与虚拟环境交互的结果，是使用 户产生身临其境的虚幻感，沉浸感。
虚拟现实的概念中有三个： （）(沉浸)，是指逼真的，身临其境的感觉。 （）(交互)，是指用户感知与操作环境 （）(想象)，是指创造性。
点击观看居室环境的仿真和漫游例子
和虚拟现实有关的几个概念
虚拟环境( )系统或虚拟现实( )系统 包括人类操作者、人机接口和计算机 遥操作( )系统 包括人类操作者、人机接口和遥机器人 增强现实( )系统 组合了虚拟环境和真实环境 合成环境( )系统 是遥操作系统、虚拟环境系统、增强现实系统等的 总称。
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。
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人体数据捕捉系统
人体数据捕捉设备，可以实事的记录人体的各项数据 和动作，包括人体动作、面部表情、生理指数、气味、 语音等。
三维交互设备
常见的三维显示设备有头盔式显示器和立体眼 镜等。 头盔式显示器采用立体图绘制技术来产生两幅 相隔一定间距的透视图，并直接显示到对应于 用户左、右眼的两个显示器上。新型的头盔式 显示器都配以磁定位传感器，可以测定用户的 视线方向，使场景能够随着用户视线的改变而 作出相应的变化。
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.
虚拟现实不仅仅是一个演示媒体，而且还是一 个设计工具。它以视觉形式反映了设计者的思 想，比如当在盖一座现代化的大厦之前，你首 先要做的事是对这座大厦的结构、外形做细致 的构思，为了使之定量化，你还需设计许多图 纸，当然这些图纸只能内行人读懂，虚拟现实 可以把这种构思变成看得见的虚拟物体和环境， 使以往只能借助传统沙盘的设计模式提升到数 字化的即看即所得的完美境界，大大提高了设 计和规划的质量与效率。这是VR所具有的第 三类特征，即想象性（Imagination）。
1.2虚拟现实的特点
浸没感 (Immersion) 交互性 (Interaction) 想象性 (Imagination)
浸没感 (Immersion)
❖计算机产生一种人为虚拟的环境，这 种虚拟的环境是通过计算机图形构成的 三维数字模型，编制到计算机中去产生 逼真的“虚拟环境”,从而使得用户在视 觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉,这 就是虚拟现实技术的浸没感(Immersion) 或临场参与感
1.1 什么是虚拟现实
虚拟现实或称虚拟环境,是由计算机生成的.具有临场感 觉的环境,它是一种全新的人机交互系统. 虚拟现实技术本质上说是一种高度逼真地模拟人在现 实生活中视觉.听觉.动作等行为的交互技术. 传统的信息处理环境一直是“人适应计算机”，而当 今的目标或理念是要逐步使 “计算机适应人”，人们 要求通过视觉、听觉、触觉、嗅觉，以及形体、手势 或口令，参与到信息处理的环境中去，从而取得身临 其境的体验。这种信息处理系统已不再是建立在单维 的数字化空间上，而是建立在一个多维的信息空间中。 虚拟现实技术就是支撑这个多维信息空间的关键技术。
高性能计算机系统
高性能计算机系统处理技术主要包括数 据转换和数据预处理技术；实时、逼真 图形图像生成与显示技术；多种声音的 合成与声音空间化技术；多维信息数据 的融合、数据压缩以及数据库的生成； 包括命令识别、语音识别，以及手势和 人的面部表情信息的检测等在内的模式 识别；分布式与并行计算，以及高速、 大规模的远程网络技术。
三维 交互设备
三维空间控制设备共同特征是至少能够控制六 个自由度(Degree of Freedom)，对应于描述三 维对象的宽度、高度、深度、俯仰(pitch)角、 转动(yaw)角和偏转(roll)角。常见的三维控制 设备有数据手套、跟踪球、三维探针、三维鼠 标器及三维操作杆等。
数据手套的出现，为虚拟现实系统提供了一种 全新的交互手段，可以为用户提供一种非常真 实自然的三维交互手段。
交互性 (Interaction)
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，它不是一个静态的 世界，而是一个开放、互动的环境，虚拟现实 环境可以通过控制与监视装置影响或被使用者 影响，这是VR的第二个特征，即交互性 （Interaction）。
想象性 (Imagination)
三维显示设备
空间数据采集系统
采集
计算机系统 超级图形工作站
交互
人体数据捕捉系统
三维控制设备
空间数据采集系统
空间数据采集系统，通过卫星遥感、航空遥感和全球 定位系统等获取及时空间数据，建立准确可靠的虚拟 现实空间环境。遥感是一种利用物体反射和辐射电磁 波的固有特性，通过贯彻电磁波、识别物体以及物体 存在环境条件的技术。
预先假定的观察路径，无法
改变。
操纵者可以实时感受运动带 来的场景变化，步移景异，并可 亲自布置场景，具有双向互动的
功能。
只能如电影一样单向演示， 场景变化,画面需要事先制作生成，
耗时、费力、成本较高。
虚拟现实
支持立体显示和3D立体声，三 维空间真实。
三维动画
不支持
没有时间限制，可真实详尽地 展示，并可以在虚拟现实基础上导 出动画视频文件，同样可以用于多 模体资料制作和宣传，性价比高。
地理信息论坛系列讲座（四）
虚拟现实技术初探
2020年10月16日
主要内容
一 概述 二 VR硬件及交互设备 三 虚拟现实与网络GIS 四 虚拟现实主要开发技术 五 虚拟环境建模及其工具 六 开发实例：南京师范大学仙林校区虚拟校园 七 发展展望与存在的问题 附录：参考文献
一 概述
❖ 虚拟现实是高度发展的计算机技术在各种领域 的应用过程中的结晶和反映，不仅包括图形学、 图像处理、模式识别、网络技术、并行处理技 术、人工智能等高性能计算技术，而且涉及数 学、物理、通信，甚至与气象、地理、美学、 心理学和社会学等相关。
1.3 虚拟现实的分类
桌面虚拟现实 沉浸的虚拟现实 增强现实性的虚拟现实 分布式虚拟现实
1.4 虚拟现实与三维动画的区别
虚拟现字模型组合而成，严格遵 循工程项目设计的标准和要求， 属于科学仿真系统。
操纵者亲身体验虚拟三维空 间，身临其境。
场景画面由动画制作人员根 据材料或想象直接画制而成，与 真实的环境和数据有较大的差距， 属于演示类艺术作品。
虚拟现实技术在电影中的运用. 例子:黑客帝国
商品展示(如家居,家电等)
二 VR硬件及交互设备
一个典型的虚拟现实系统由空间数据采集系统、人体 数据捕捉系统、三维显示设备、三维控制设备以及和 计算机系统构成。空间数据采集系统、人体数据捕捉 系统为虚拟环境建立空间模型；三维显示设备、三维 控制设备同属于三维交互设备，设计和制造出性能优 越的三维交互设备是虚拟现实技术的关键。