可视化多媒体与虚拟现实仿真PPT课件
合集下载
可视化、多媒体与虚拟现实仿真.pptx
通过人的视觉和现象思维，促进对所观察数 据的进一步理解，飞行客观世界隐藏的现象 和规律。
2020/8/21
飞行器工程系 单家元博士
2
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8.1 科学计算可视化
可视化的三个层次
后处理
将计算与可视化（事后）分开进行。仅可视化可 以交互。
跟踪
边计算，边显示，以监视计算过程，只可中止计 算，但不能。修改参数
应用系统：目标生成（三维建模、造型）；用户应用系 统（定义操作内容）和仿真管理器（管理仿真过程）
计算机系统：高速的运算、图形处理、输入输出能力
效果产生器
头盔显示器：采用双视原理生成的双屏图象
位置与方位跟踪器：人眼视线、眼球位置变化、手的位 置方位和曲伸
触觉/力反馈装置：测量人对作用对象的作用力，进而生 成反作用力。
2020/8/21
飞行器工程系 单家元博士
14
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8.3.2 虚拟现实发展状况
关键技术
实时图形与图象：15帧/秒，8000万多边形 位置跟踪与映射技术：
手腕:3 m/s;眼睛:600°/s;头部:1000 °/s
触觉/力反馈技术：0－1Khz振动，0.15mm 位移
人的心理因素：人的感知、认知和大脑神经 系统集成技术：各种技术和设备接口不统一，
没有统一的技术标准。
2020/8/21
飞行器工程系 单家元博士
15
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8.3.3 位置跟踪通道
参与者与虚拟环境的互动
直接互动：参与者的操作引起环境的变化 间接互动：参与者位置的变化（头、眼、手、
8
研究生学位课程－－系统建模与仿真
2020/8/21
飞行器工程系 单家元博士
2
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8.1 科学计算可视化
可视化的三个层次
后处理
将计算与可视化（事后）分开进行。仅可视化可 以交互。
跟踪
边计算，边显示，以监视计算过程，只可中止计 算，但不能。修改参数
应用系统：目标生成（三维建模、造型）；用户应用系 统（定义操作内容）和仿真管理器（管理仿真过程）
计算机系统：高速的运算、图形处理、输入输出能力
效果产生器
头盔显示器：采用双视原理生成的双屏图象
位置与方位跟踪器：人眼视线、眼球位置变化、手的位 置方位和曲伸
触觉/力反馈装置：测量人对作用对象的作用力，进而生 成反作用力。
2020/8/21
飞行器工程系 单家元博士
14
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8.3.2 虚拟现实发展状况
关键技术
实时图形与图象：15帧/秒，8000万多边形 位置跟踪与映射技术：
手腕:3 m/s;眼睛:600°/s;头部:1000 °/s
触觉/力反馈技术：0－1Khz振动，0.15mm 位移
人的心理因素：人的感知、认知和大脑神经 系统集成技术：各种技术和设备接口不统一，
没有统一的技术标准。
2020/8/21
飞行器工程系 单家元博士
15
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8.3.3 位置跟踪通道
参与者与虚拟环境的互动
直接互动：参与者的操作引起环境的变化 间接互动：参与者位置的变化（头、眼、手、
8
研究生学位课程－－系统建模与仿真
多媒体虚拟现实及人工智能.ppt
1 数据压缩概述
衡量一种数据压缩技术的好坏有三个重要的指标
– 压缩比
– 图像质量或音质 – 压缩和解压的速度
数据压缩原理
– 原始的多媒体信源数据存在着客观上的大量冗余。信 息理论认为：若信源编码的熵大于信源的实际熵，该 信源中一定存在冗余度。去掉冗余不会减少信息量， 仍可原样恢复数据；但若减少了熵，数据则不能完全
3.3 网络多媒体技术及应用
计算机网络与多媒体技术
网络多媒体技术及应用
1 多媒体关键技术
2 流媒体技术技术
多媒体关键技术
1
2 3
数据压缩概述
音频数据的压缩
静态图像的数据压缩
4
运动图像的数据压缩
1 数据压缩概述
由于多媒体数据量非常大，造成计算机的存储和网络传输负担
–若帧速率为25帧／秒，则1s的数据量大约为25MB，一个640MB
2 音频数据的压缩 在多媒体中，音频有很多压缩编码标准： （1） MP3音频 MP3的全名是MPEG Audio Layer-3，简单地 说就是一种声音文件的压缩格式。是目前最普 及的音频压缩格式，是典型的有损压缩。 MPEG-1音频压缩标准里包括了三个使用高性 能音频数据压缩方法的感知编码方案 ，按照压 缩质量(每Bit的声音效果)和编码方案的复杂程 度分别是Layer1、Layer2、Layer3。
础上使编码器采用带有运动估计的DCT和DPCM
（差分脉冲编码调制）的混合方式，H.261是最早 的运动图像压缩标准。
2 音频数据的压缩 音频信号压缩编码的主要依据是人耳的听 觉特性，主要有两点： • 1.人的听觉系统中存在一个听觉阈值电平， 低于这个电平的声音信号人耳听不到 .次声、可听声
和超声
2024版《多媒体技术概述》ppt课件
多媒体分类
根据媒体信息的表现形式和传播方式， 可分为静态媒体和动态媒体；根据媒体 信息的感知方式，可分为视觉媒体、听 觉媒体和触觉媒体等。
多媒体技术应用领域
01
02课件、在线教育、远程 教育等。
娱乐领域
数字音乐、数字电影、互动游 戏等。
信息传播领域
新闻发布、广告宣传、社交媒 体等。
MP4
压缩比大，图像质量较好，广泛应用于网络视频和移动设备。
MKV
开放标准的多媒体容器格式，可包含多种编码的视频、音频和字幕流。
FLV
Flash视频格式，适用于网络传输和流媒体播放。
多媒体文件格式转换方法
使用专业软件转换
01
如Adobe Media Encoder、HandBrake等软件支持多种格式
04
常见音频文件格式及特点
WAV
Windows系统下的标准音频格式，音质好， 文件体积大。
MP3
压缩比大，音质较好，广泛应用于音乐播放 和下载。
AAC
高级音频编码格式，音质优于MP3，文件体 积较小。
FLAC
无损压缩音频格式，音质极佳，文件体积较 大。
常见视频文件格式及特点
AVI
Windows系统下的标准视频格式，图像质量好，文件体积大。
分类方法
根据压缩后的数据是否能够完全恢 复原始数据，可分为无损压缩和有 损压缩。
常见图像压缩算法比较
01
02
03
JPEG
采用离散余弦变换和量化 技术，适用于Web图像和 数码相机，压缩比较高但 会损失图像质量。
PNG
采用无损压缩算法，支持 透明度和交错，适用于图 标、线条图等简单图像。
GIF
采用LZW压缩算法，支持 动画和透明度，适用于简 单图像和图标。
根据媒体信息的表现形式和传播方式， 可分为静态媒体和动态媒体；根据媒体 信息的感知方式，可分为视觉媒体、听 觉媒体和触觉媒体等。
多媒体技术应用领域
01
02课件、在线教育、远程 教育等。
娱乐领域
数字音乐、数字电影、互动游 戏等。
信息传播领域
新闻发布、广告宣传、社交媒 体等。
MP4
压缩比大，图像质量较好，广泛应用于网络视频和移动设备。
MKV
开放标准的多媒体容器格式，可包含多种编码的视频、音频和字幕流。
FLV
Flash视频格式，适用于网络传输和流媒体播放。
多媒体文件格式转换方法
使用专业软件转换
01
如Adobe Media Encoder、HandBrake等软件支持多种格式
04
常见音频文件格式及特点
WAV
Windows系统下的标准音频格式，音质好， 文件体积大。
MP3
压缩比大，音质较好，广泛应用于音乐播放 和下载。
AAC
高级音频编码格式，音质优于MP3，文件体 积较小。
FLAC
无损压缩音频格式，音质极佳，文件体积较 大。
常见视频文件格式及特点
AVI
Windows系统下的标准视频格式，图像质量好，文件体积大。
分类方法
根据压缩后的数据是否能够完全恢 复原始数据，可分为无损压缩和有 损压缩。
常见图像压缩算法比较
01
02
03
JPEG
采用离散余弦变换和量化 技术，适用于Web图像和 数码相机，压缩比较高但 会损失图像质量。
PNG
采用无损压缩算法，支持 透明度和交错，适用于图 标、线条图等简单图像。
GIF
采用LZW压缩算法，支持 动画和透明度，适用于简 单图像和图标。
《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VR ppt课件
• 2012年OculusRift众筹大获成功、2014年3月 Facebook耗资20亿美元（4 亿美元现金，以及2.31亿 股普通股栗）将其收购，将VR技术由开发者层面 推 向了资本的前台，Sony、HTC等大厂纷纷跟进；
• 2014年6月谷歌在I/O大会上发布了第一代CardBoard, 带来了超廉价版VR 解决方案，年底时走同样插手机 路线的三星Gear VR发售；
虚拟现实（VR）
虚拟世界这么大，我想去看看！
什么是VR？
• 虚拟实境（英语：virtual reality，缩写为 VR），简称虚拟技术，也称虚拟环境，是 利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世 界，提供用户关于视觉等感官的模拟，让 用户感觉仿佛身历其境，可以及时、没有 限制地观察三维空间内的事物。用户进行 位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运 算，将精确的三维世界视频传回产生临场 感。
VR最重要的沉浸感决定于以下的一些指标
1.眩晕感：延迟需控制在20ms以内 2.屏幕分辨率：2K以上分辨率（低了会有纱窗效应、 或晶格）； 3.屏幕刷新率与视频帧速：屏幕刷新率一般只是60Hz, 但VR最低90Hz、 最好120Hz,不过刷新率上升了很耗电 （80HZ的耗电量估计就能是60HZ 的两倍）； 4.可视角度FOV:至少110度，甚至120度（小了会有视 窗感）； 5.头盔轻盈度：200g以内，否则戴久了脖子痛，近视 眼镜一般在7-35g; 6.交互方式：手持、体感等，对精准、延迟都有较高 要求。
• 1980年代，最重要的改变是，组成虚拟现实的各个设备都 可以独立购买了！
• 1996任天堂第一次将VR带入家庭，一套价值180美金、名 叫Virtual Boy的电子游戏操控系统，但因为体验差，最后 产品卖了不到80万套；
• 2014年6月谷歌在I/O大会上发布了第一代CardBoard, 带来了超廉价版VR 解决方案，年底时走同样插手机 路线的三星Gear VR发售；
虚拟现实（VR）
虚拟世界这么大，我想去看看！
什么是VR？
• 虚拟实境（英语：virtual reality，缩写为 VR），简称虚拟技术，也称虚拟环境，是 利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世 界，提供用户关于视觉等感官的模拟，让 用户感觉仿佛身历其境，可以及时、没有 限制地观察三维空间内的事物。用户进行 位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运 算，将精确的三维世界视频传回产生临场 感。
VR最重要的沉浸感决定于以下的一些指标
1.眩晕感：延迟需控制在20ms以内 2.屏幕分辨率：2K以上分辨率（低了会有纱窗效应、 或晶格）； 3.屏幕刷新率与视频帧速：屏幕刷新率一般只是60Hz, 但VR最低90Hz、 最好120Hz,不过刷新率上升了很耗电 （80HZ的耗电量估计就能是60HZ 的两倍）； 4.可视角度FOV:至少110度，甚至120度（小了会有视 窗感）； 5.头盔轻盈度：200g以内，否则戴久了脖子痛，近视 眼镜一般在7-35g; 6.交互方式：手持、体感等，对精准、延迟都有较高 要求。
• 1980年代，最重要的改变是，组成虚拟现实的各个设备都 可以独立购买了！
• 1996任天堂第一次将VR带入家庭，一套价值180美金、名 叫Virtual Boy的电子游戏操控系统，但因为体验差，最后 产品卖了不到80万套；
《VR虚拟现实》PPT课件
虚拟现实
VR虚拟现实
精选课件
1
目录
• 虚拟现实近年来的发展 • 虚拟现实技术简介 • 虚拟现实的应用 • 虚拟现实的五大障碍 • 虚拟现实的未来 • 结论
精选课件
2
目录
• 虚拟现实近年来的发展 • 虚拟现实技术简介 • 虚拟现实的应用 • 虚拟现实的五大障碍 • 虚拟现实的未来 • 结论
精选课件
拿起武器，和你的朋友并肩作战吧！
精选课件
27
如果要玩竞速或者飞行的游戏，可以坐上这个动感座椅
精选课件
28
道具虽然都是假的，都可以给你真实的反馈，比如这个手提油灯还有周 围的蜘蛛网。
精选课件
29
你可以体验一把真实的《指环王》或者《魔兽世界》。刘慈欣在《三体 》小说里描述的那个网络游戏大概就是这样的吧。
教育部在一系列相关的文件中，多次涉及到了虚拟校园，阐明了虚拟 校园的地位和作用。
精选课件
35
虚拟现实的应用——影视
• Sid Lee Collective 为我们带来了一部特别的电影——11:57。这部电影 很简短，但是，它是一部恐怖题材的虚拟现实电影，给观众带来了不 同寻常的体验。为了拍摄出 360 度的视觉效果，他们特意制作了器材 ，使用六台 GoPro HERO3+ 相机。
精选课件
14
虚拟现实技术简介
虚拟现实的核心技术：
实时三维计算机技术
广角的立体显示技术
虚拟现实
头、眼、手的跟踪技术
触觉、力觉反馈技术
立体声技术
语音输入输出技术
精选课件
15
目录
• 虚拟现实近年来的发展 • 虚拟现实技术简介 • 虚拟现实的应用 • 虚拟现实的五大障碍 • 虚拟现实的未来 • 结论
VR虚拟现实
精选课件
1
目录
• 虚拟现实近年来的发展 • 虚拟现实技术简介 • 虚拟现实的应用 • 虚拟现实的五大障碍 • 虚拟现实的未来 • 结论
精选课件
2
目录
• 虚拟现实近年来的发展 • 虚拟现实技术简介 • 虚拟现实的应用 • 虚拟现实的五大障碍 • 虚拟现实的未来 • 结论
精选课件
拿起武器，和你的朋友并肩作战吧！
精选课件
27
如果要玩竞速或者飞行的游戏，可以坐上这个动感座椅
精选课件
28
道具虽然都是假的，都可以给你真实的反馈，比如这个手提油灯还有周 围的蜘蛛网。
精选课件
29
你可以体验一把真实的《指环王》或者《魔兽世界》。刘慈欣在《三体 》小说里描述的那个网络游戏大概就是这样的吧。
教育部在一系列相关的文件中，多次涉及到了虚拟校园，阐明了虚拟 校园的地位和作用。
精选课件
35
虚拟现实的应用——影视
• Sid Lee Collective 为我们带来了一部特别的电影——11:57。这部电影 很简短，但是，它是一部恐怖题材的虚拟现实电影，给观众带来了不 同寻常的体验。为了拍摄出 360 度的视觉效果，他们特意制作了器材 ，使用六台 GoPro HERO3+ 相机。
精选课件
14
虚拟现实技术简介
虚拟现实的核心技术：
实时三维计算机技术
广角的立体显示技术
虚拟现实
头、眼、手的跟踪技术
触觉、力觉反馈技术
立体声技术
语音输入输出技术
精选课件
15
目录
• 虚拟现实近年来的发展 • 虚拟现实技术简介 • 虚拟现实的应用 • 虚拟现实的五大障碍 • 虚拟现实的未来 • 结论
虚拟现实VRPPT课件
14
Company Logo
技术现状
国外现状： 在欧洲，英国在VR开发的某些方面，特别是
在分布并行处理、辅助设备(包括触觉反馈)设计和 应用研究方面，在欧洲来说是领先的。英国Bristol 公司发现，VR应用的交点应集中在整体综合技术上， 他们在软件和硬件的某些领域处于领先地位。英国 ARRL公司关于远地呈现的研究实验，主要包括VR 重构问题。他们的产品还包括建筑和科学可视化计 算
13
Company Logo
技术原理
主要开发技术：
VRML
XML
VRML
XML
地理实体
X3D
Java3D
X3D
Java3D
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。
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。
5
Company Logo
虚拟现实的概念
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， 受动画制作时间限制，无法详尽展 并可以在虚拟现实基础上导出动画视频 示，性价比低。 文件，同样可以用于多模体资料制作和 宣 传，性价比高。
7
Company Logo
VR硬件及交互设备
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
多媒体虚拟现实技术概述(PPT 39页)
6.1 虚拟现实系统概述
5. 高性能的计算机图形处理硬件研究 • 重点研究图形处理专用硬件、图形的并行处理、大规模集
成电路技术及其在图形发生器设计中的应用。 6. 分布式虚拟环境和基于网络环境的虚拟现实研究 • 对基于网络的虚拟现实研究应给予特别的关注，因为
Internet技术与VR技术的结合为虚拟现实的未来提供了光 明的前景。
6.1 虚拟现实系统概述
（3）物理仿真 • 在进行物理仿真时，我们必须为物体设计一些支持其某些
物理行为的程序。这一方面要求很强的计算能力，同时也 将使系统增加了一些延时。 （4）碰撞检测 • 在虚拟现实中，常用碰撞来模拟现实生活中的接触、抓、 移动和打击等情形。虚拟现实系统的一个重要功能，就是 能快速进行虚拟世界中物体间的碰撞检测。 （5）交互模式 • 为简化人机界面，人们提出了许多新方法，发明了许多新 设备，以及与虚拟现实有关的新技术。由此出现了许多种 交互模式。例如，特征识别单元、视觉显示单元、触摸屏、 光笔、游戏杆、拇指轮、压感笔、便笺簿、数字化仪等都 是与虚拟现实有关的设备和技术。
6.2 虚拟现实系统的硬件
3. 表面压力反馈装置 • 表面显示的概念是把虚拟物体本身的表面提供给用户的一
个思想，而不是力的感知或与虚拟物体的接触而产生的触 觉。在虚拟环境的实现中，存在于现实世界中的用户和在 计算机中定义的虚拟物体之间的交互作用不得不通过一个 力反馈设备调解。目前这类表面压力反馈装置包括：点阵 式表面压力反馈装置和SPICE触觉接口。 6.2.5 头盔显示器 • 根据头盔的主要图像源是否在头盔上，可将头盔分为两类。 图像源在头盔上的显示器采用的是阴极射线管(CRT)或液 晶显示(LCD)设备。这两种头盔的主要缺点一是通常较重， 二是比较危险。第二类头盔的主要图像源不在头盔上。它 采用光纤设备把外部图像源输送到头盔上。这种类型头盔 的主要缺点是与头盔相连的光缆过重。
多媒体技术与应用虚拟现实技术教程(PPT 80页)
8.1.2虚拟现实技术的特征
沉浸性
交互性（Interactivity）
交互性
3I
想象性
沉浸性（Immersion）
想象性（Imagination）
8.1.3虚拟现实系统的分类
1．按虚拟世界模型的建立方式分类
（1）影像式虚拟现实
影像式虚拟现实又分为针对环境的全景虚拟现实和针 对物体的环物虚拟现实两类
图8-7增强现实头盔显示器
（4）分布式虚拟现实系统
分布式虚拟现实系统（DVR）是指一 个支持多人实时通过网络进行交互的 软件系统，每个用户在一个虚拟现实 环境中，通过计算机与其它用户进行 交互，并共享信息。
8.1.4 虚拟现实技术的应用
军事模拟 工业仿真 数字城市
数字娱乐 数字教学 电子商务
8.3.3建模与模型导入
1．静态场景输出 （1）安装Plug-in For 3DS MAX。 （2）执行File/Open命令
8.3.3建模与模型导入
（3）执行File/Expor命令。 （Step 1）选择存档类型，并输入文件名称
8.3.3建模与模型导入
（Step 2）在Virtools Export对话框中，选择 “Export as Objects”，然后按“确定”即可 完成场景的输出。
8.3 虚拟现实系统的开发
虚拟现实系统的开发三个步骤: 第一步：虚拟现实作品三维模型建立，包括设计3D
型、3D场景、贴图、骨骼系统、 角色动作等等。 第二步：虚拟现实作品交互设计，对第一步建立的三
维模型进行整合、加入互动、物体行为、镜头特效、 光影效果、粒子效果等。 第三步：系统集成，即将输入输出设备与虚拟现实作 品内容整合起来，完成读取虚拟世界资料、接收输 入设备信号、送交计算机运算、将结果传到输出设 备等功能，形成一套完整的系统，以供用户使用。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
应用系统：目标生成（三维建模、造型）；用户应用系 统（定义操作内容）和仿真管理器（管理仿真过程）
计算机系统：高速的运算、图形处理、输入输出能力
效果产生器
头盔显示器：采用双视原理生成的双屏图象
位置与方位跟踪器：人眼视线、眼球位置变化、手的位 置方位和曲伸
触觉/力反馈装置：测量人对作用对象的作用力，进而生 成反作用力。
8.1 科学计算可视化
科学计算可视化框架模型
模拟仿真
数据
数据操作
可 视
化 可视化映射
过 程
图形绘制
用
户
用
界
户
面
图像
18.09.2020
飞行器工程系 单家元博士
6
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8.2 多媒体仿真
多媒体仿真概念
多媒体：文本、图形、动画、图像和声音 多媒体仿真：使人的感官和思维进入仿真回
通过人的视觉和现象思维，促进对所观察数 据的进一步理解，飞行客观世界隐藏的现象 和规律。
18.09.2020
飞行器工程系 单家元博士
2
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8.1 科学计算可视化
可视化的三个层次
后处理
将计算与可视化（事后）分开进行。仅可视化可 以交互。
跟踪
边计算，边显示，以监视计算过程，只可中止计 算，但不能。修改参数
人的心理因素：人的感知、认知和大脑神经 系统集成技术：各种技术和设备接口不统一，
没有统一的技术标准。
18.09.2020
飞行器工程系 单家元博士
15
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8.பைடு நூலகம்.3 位置跟踪通道
参与者与虚拟环境的互动
直接互动：参与者的操作引起环境的变化 间接互动：参与者位置的变化（头、眼、手、
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8 可视化、多媒体与虚拟现实仿真
科学计算及仿真可视化 多媒体仿真 虚拟现实仿真
18.09.2020
1
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8.1 科学计算可视化
含义
把计算中所涉及和所产生的数字信息转变为 直观的、以图像或图形信息表示的、随时间 和空间变化的物理现象和物理量呈现在研究 者面前，使他们能够观察到模拟和计算，同 时提供与模拟和计算的视觉交互手段。
接口设备
硬件设备：信号转换与数据输入输出接口
18.09.2020
软件设备：
飞行器工程系 单家元博士
13
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8.3.2 虚拟现实发展状况
发展
立体电影 飞行模拟器 三维立体显示：1965年VR先锋， Sutherland 力反馈装置：1981年，Fredrick Brooks 头盔显示器：1985年，Myron Krueger 数据手套：1985年，Scott Fisher,NASA 虚拟现实概念：1989年，Jaron Lanier提出
身），导致环境必须随之变化
位置跟踪技术：
三维位置跟踪器：头的平移和转动、手或关 节的运动，眼球的运动
虚拟现实技术与一般交互式仿真技术的区别
信息的多维性 人机交互的自然性 人对虚拟环境感觉的真实性 知识性与智能性
18.09.2020
飞行器工程系 单家元博士
11
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8.3.1 虚拟现实技术的特征及系统的基本构 成
基本特征
沉浸(Immerion)：真实感受 交互(Interaction)：多方位参与 创意(Imagination)：感性与理性的结合
18.09.2020
飞行器工程系 单家元博士
14
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8.3.2 虚拟现实发展状况
关键技术
实时图形与图象：15帧/秒，8000万多边形 位置跟踪与映射技术：
手腕:3 m/s;眼睛:600°/s;头部:1000 °/s
触觉/力反馈技术：0－1Khz振动，0.15mm 位移
基本技术
计算机图形学、图象处理与模式识别 人工智能、多传感器、多媒体信息处理 网络、并行处理、智能控制 系统建模与仿真、系统集成
18.09.2020
飞行器工程系 单家元博士
12
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8.3.1 虚拟现实技术的特征及系统的基本构 成
虚拟现实系统基本构成
虚拟环境产生器
数据管理：存储、分类 数据操作：过滤、变换
18.09.2020
飞行器工程系 单家元博士
4
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8.1 科学计算可视化
主要技术问题
人机界面技术：图形交互、数据交互 系统实现技术：可视语言和程序可视
18.09.2020
飞行器工程系 单家元博士
5
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8.2 多媒体仿真
多媒体仿真的主要研究内容
多媒体仿真模型和仿真算法 表现方法与表现脚本生成技术 多媒体仿真数据库 地理景物表现技术 人机交互技术
18.09.2020
飞行器工程系 单家元博士
9
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8.3 虚拟现实仿真技术
虚拟现实技术的特征及系统的基本构成 虚拟现实技术的发展概况 位置跟踪通道 视觉通道 听觉通道 触觉/力反馈通道 虚拟场景
18.09.2020
飞行器工程系 单家元博士
10
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8.3.1 虚拟现实技术的特征及系统的基本构 成
基本概念
虚拟现实（Virtual Reality）：是一种可以创建和体 验虚拟世界的计算机系统。
虚拟环境（Virtual Environment） ：是一种由计算 机和电子技术生成的，通过视、听、触觉等作用于 用户，使之产生身临其境的感觉。
路的一种手段。 基本技术
数字化信息处理技术；音频和视频技术；人工智 能和模式识别技术；图形图像技术；通讯技术
18.09.2020
飞行器工程系 单家元博士
7
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8.2 多媒体仿真
多媒体仿真的研究方法
面向仿真对象 面向多个媒体 面向交互决策
18.09.2020
飞行器工程系 单家元博士
驾驭
实时观察计算结果，实时干预、调整参数
18.09.2020
飞行器工程系 单家元博士
3
研究生学位课程－－系统建模与仿真
8.1 科学计算可视化
主要技术问题
可视化映射技术
数据类型：标量、矢量和张量；二维、三维或高 维；静态，动态；结构化数据，非结构化数据
映射：图形元素、颜色、透明度等
数据管理与操纵技术