虚拟现实技术应用ppt课件

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全传感仿真器
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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
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头盔显示器 HMD 及头部位置跟踪系6统
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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。
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03
VR的系统组成
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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
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数据库
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VR的关键技术
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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。
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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。
Myron Krueger（左一）
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VIEW虚拟现实系统
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VR的概念-发展历程
虚拟现实技术理论 的完善和应用阶段
1994 年，日本游戏公司 Sega 和 任天堂分别针对游戏产业而推出 Sega VR-1 和Virtual Boy，但是 由于设备成本高等问题，以 至于最 后使 VR 的这次现身如昙花一现。
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VR的分类
增强式VR系统（Augmented VR）
借助计算机图形技术和可视化技术 产生现实环境中不存在的虚拟对象 ，并呈现给使用者一个感官效果真 实的新环境
具有虚实结合、实时交互和三维注 册的新特点。
真实环境和虚拟环境组合在一起的 一种系统，它既允许用户看到真实 世界，同时也可以看到叠加在真实 世界的虚拟对象。
1.实时三维计算机 图形技术
3.立体声
5.触觉与力觉反馈
7.语音输入输出
2.广角立体显示
4.对使用者头和眼 的跟踪
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6.跟踪头部运动的 虚拟现实头套
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05
VR的分类
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VR的分类
桌面式VR系统 Desktop VR
沉浸式VR系统 Immersive VR
增强式VR系统 Augmented VR
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VR的现状
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VR的现状
国外现状
美国是虚拟现实技术研究的发源地，其研究水平基本就代表国际虚拟现实发展 的水平。
在欧洲，英国在VR开发的某些方面，特别是分布并行处理、辅助设备（包括触 觉反馈）设计和应用研究方面是领先的。
2012 年 Oculus 公司用众筹的方 式将VR设备的价格降低到了300 美 元，同期的索尼头戴式显示器
HMZ-T3 高达6000元左右，这使 得VR向大众视野走近了一步。
2014 年 Google 发 布 了 Google CardBoard，三星发布 Gear VR。
2016 年 苹 果 发 布 了 为 View-
VR分类
分布式VR系统 Distributed VR
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VR的分类
桌面式VR系统（Desktop VR）
基本上是一套基于普通PC平台的 小型桌面虚拟现实系统。
使用个人计算机（PC）或初级图形 PC工作站去产生仿真，计算机的屏 幕作为使用者观察虚拟环境的窗口。
立体眼镜、位置跟踪器、数据手套 或者6个自由度的三维空间鼠标等设 备操作虚拟场景中的各种对象。
使用者是不完全投入的，仍然会受 到周围现实环境的干扰。
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VR的分类
沉浸式VR系统（Immersive VR）
是一种高级的、较理想、较复杂的 虚拟现实系统。
采用封闭的场景和音响系统将用户 的视听觉与外界隔离，使用户完全 置身于计算机生成的环境之中。
系统主要包含头盔式虚拟现实系统、 洞穴式虚拟现实系统（CAVE）、座 舱式虚拟现实系统、投影式虚拟现 实系统四个类型。
涉及视觉、触觉、嗅觉等全方
位沉浸式体验的虚拟现实概念
，这是可以追溯到的最早的关 于 VR 的构想。
《皮格马利翁眼镜》
1957-1962 年 ， 莫 顿 · 海 利 希 （Morton Heilig）研究并发 明了“全传感仿真器” （Sensorama） ，并在 1962 年申请了专利。这种“全传感
仿真器”的发明，蕴涵了虚拟 现实技术的思想理论。
如同身历其境一般，可以及时、没有限制地
观察三维空间内的事物。
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02
VR的特性
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VR的特性
多感知性(Multi-Sensory)
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。
交互性（Interactivity）
利用一些传感设备进行交互，感觉就像是 在真实客观世界中一样。
虚拟现实
（VR） 技术应用
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CONTENTS
01
03
05
07
VR的概念
VR的系统组成
VR的分类
VR的应用领域
02
04
06
08
VR的特性
VR的关键技术
VR的现状
VR的发展趋势
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01
VR的概念
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VR的概念-发展历程
虚拟现实思想 的萌芽阶段
1963年以前
虚拟现实技术 的初现阶段
虚拟现实技术理论 的完善和应用阶段
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VR的分类
分布式VR系统（Distributed VR）
是一个基于网络的可供异地多用户 同时参与的分布式虚拟环境。
位于不同物理环境位置的多个用户 或多个虚拟环境通过网络相连接， 使多个用户同时参加一个虚拟现实 环境。
与其他用户进行交互，共享信息， 并对同一虚拟世界进行观察和操作。
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虚拟现实技术概念和 理论产生的初期阶段
1963年~ 1972年
1973 年~1989 年
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1990 年至今
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VR的概念-发展历程
虚拟现实思想的萌芽阶段
1935 年 ， 美 国 科 幻 小 说 家 斯 坦 利 · 温 鲍 姆 （ Stanley G.Weinbaum ） 在 他 的 小 说 中首次构想了以眼镜为基础、