虚拟现实软件研究

Ｃ ａｇｈ ｎ１０ Ｃ ｉａ ｈ ｃｕ ３ １７，ｈｎ ） ｎ １
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｗ ｉｈ ｔ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆｓ ｃ ａ ｒ ｄ ｃ ｉ ｅ ｆ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ＶＲ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｉ ｒ ｗｉ ｇ ｄ ｍａ ｄ ｉ ｌ ｋ ｎ ｓｏ ｓｒ ｃ ： ｔ ｈ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｏ ｏ ｉｌｐ ｏ ｕ ｔ ｏ ｃ ｓａ ｄ ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ ｔ ｈ ｏ ｏ ｙ， ｖ ｅ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｓｇ ｏ ｎ ｅ ｎ ｎ ａｌ ｉ ｄ ｆ ｉ ｌ ｓ Ｔｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｉｔ ａ ｅ ｌ ｙ ａ ｄＶＲ ｏ ｔ ｒ ｓｏ ｉ ｌｉ ｏ ｔｎ ｅ ｄ ｙ ｂ ａ Ｉ ａ ａ ｙ ｅ ｈ ｅ ｃ ｍｍｏ ｕ ｃ ｏ ａ ｄｆ ａ ｕ ｅ ｆ ｆｅｄ ． ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｆｖ ｒｕ ｌｒ ａ ｉ ｎ ｔ ｓ ｆｗａｅｉ ｆｖ ｔ ｍｐ ｒ ｃ ａ ｙ ｄ ｙ． ｔ ｎ ｚ ｓｔ ｏ ａ ａ ｌ ｎｆ ｎ ｔ ｎ ｎ ｉ ｅ ｔ ｒ ｓｏ ｖ ｒｕ ｌｒ ａｉｙ ｓ ｆｗａ ｅ，ｎｄ ｃ ｍｐａ ｅ ｅ ａ ｖ ｔ ｇ ｓ ａ ｄ ｄ ｓ ｄ ａ ｔ ｇ ｓｏ ｈ ｅ ＶＲ ｆｗａ ｅ ｉ ｒ ｅ ｏ ｐ ｏ ｉ ｅ ｒ ｆｒ ｎ ｅ ｆ ｒｔ ｅ ｉ ａ ｄ － ｉｔ ａ ｅ ｌｔ ｏ ｔ ｒ ａ ｏ ｒ ｓｔ ｄ ａ ａ ｅ ｎ ｉａ ｖ ａ ｅ ｆｔ ｈ ｎ ｎ ｏ ｓ ｔ ｒ ｏ ｄ ｒｔ ｒ ｖ ｄ ｅ ｅ ｅ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｎ ｈ
国 内外常 用虚 拟现 实软 件 的功能 和特点 进行 了分 析 ， 对 这些 软 件 的优 缺 点 进行 了分 析 比较 ， 并 旨在 为 进 行虚 拟 现实 系 统 软件 开发 的人 员开 发虚 拟现 实系 统提供 参考 。其 次 ， 此基 础上 ， 当今 虚拟 现实 开 发软 件存 在 的 缺点 ， 出 了虚拟 现 在 针对 指
的软件 开发包 （ Ｄ ） 该组件 由复杂 的软件 开发琐 事 ＳＫ ， 组成 ， 功能是方便 用户使 用。用户 开发仿 真应用 程 其 序 时可以直接调用该 软件 ， 可 以直 接调用底 层绘 图 也
软件包提供 的函数 ， 从而提高软件的执行效率 。
１ ３ Ｖｉｔｏｓ 法 国 ． ｒｏ ｌ 一
已成功应用 于诸 多领 域 ， 如桥 梁设 计 、 器及 军 事仿 武
真、 企业培训 、 历史文物古迹复原 、 城市规划设计 、 工业 模拟等 。 该软件具 有操 作 方便 简单 、 能 齐全 、 功 应用 领 域
收 稿 日期 ：０ １ ｏ — ６ 修 回 日期 ：０ １ １ － １ ２１一 ７０ ； ２ １ － ０ ２
１ １ Ｖ Ｐａｆｒ Ｖ Ｐ） 中国 ． Ｒ— ｌ ｏｍ（ Ｒ 一 ｔ
Ｖ — ｌｆｒ 是由中视 典数字 科技 独立 研发 的具 Ｒ Ｐａ ｏ ｔｍ 有完全 自主知识产权 的一 款三 维虚拟 现实开 发软件 ，
许 多文献对 虚拟 现实及其 开发软件 进行了简略的 分析 ， 中系统分析 了常用 虚拟 现实软 件 的功能 和特 文
Ｚ ＨＡＯ ｅ ， Ｗ ｉ ＤＵＡＮ ｎ Ｈｏ ｇ
（ ｃ ｏｌ ｆＣ ｍ ｕｅ ｃ ｎｅａｄＩｆｒ ｔ ｎＴ ｃｎ ｌｇ ， ｏｔ ａｔ ｏ ａ Ｕ ｉ ｒ ｔ， Ｓｈ ｏ ｏ ｐ ｔｒ ｉ ｃ ｎ ｏｍａ ｏ ｅｈ ｏｏ ｙ Ｎ ｒ ｅｓ Ｎ ｒ ｌ ｎｖ ｓｙ ｏ Ｓｅ ｎ ｉ ｈ ｍ ｅｉ
在虚 拟 现 实 系 统 的 开 发 中， 有 Ｏ ｅＧ 、 Ｉ 还 ｐｎ Ｌ Ｄ． Ｒ Ｃ ３ ＷＴ Ｅ Ｔ Ｄ、 Ｋ等 图形 开 发 工 具 。Ｏ ｅＧ Ｓ与 Ｏ ｅ— ｐｎ Ｖ ｐｎ Ｇ 、 Ｉ Ｅ Ｔ Ｄ都是 Ａ Ｉ 口函数 ， 用于开发 ３ Ｌ ＤＲ Ｃ ３ Ｐ接 可 Ｄ计
算 机图形 系统。它们 的区别是 ： ｐ ｎ Ｌ和 Ｄ Ｒ Ｃ ３ Ｏ ｅＧ ＩＥ Ｔ Ｄ
Ｌｎｘ等操作 系 统。Ｏ ｅＧ Ｓ包 含 了 一组 高层 次 的、 ｉｕ ｐｎ Ｖ 面 向对象的 ｃ ＋ ＋ 应用 程序 接 口（ Ｐ ） 它们 直接 架构 ＡＩ ， 于世 界 领 先 的 三 维 图 形 引 擎 （ ｐｎ Ｌ Ｇｉ Ｏ ｅＧ 、 ｌ ｅ和 ｄ
Ｄ ｒｃ３ 上 。 ｉ ｔ Ｄ） ｅ
实软 件 未来 的发 展方 向 。
关键 词 ： 现实 ； 现实 软件 ；ｅａ 虚拟 虚拟 Ｖ ｇ
中图分 类号 ：Ｐ ９ ． Ｔ ３ １９ 文献标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ：６３ ６９ （０２ ０ ． ２９ ０ １７ －２ Ｘ ２ １ ）２ ０２ — ５
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｒ ｕ ｌＲｅ ｌ ｙ Ｓ ｆｗａ ｅ ｓ ａ ｃ ｆＶｉｔ ａ ａ ｉ ｏ ｔ ｒ ｔ
点， 并对这 些软件优 缺点进行 了分析 比较 ， 旨在为进行
虚拟现实开发的人员开发虚拟现实系统提供参考 。在
此基础上 ， 出了虚拟现实软件 未来 的发展方 向。 指
拟仿真技术 于一体 ， 由计 算机 产生 的给 人以沉 浸感 是 的虚 拟环境 。随着 社会 生 产力 和科 学 技术 的不 断发
的接 口， 从而使得开 发者可 以与外部 硬件相 连并且 能 对外部设备进行控制 。 使用 Ｑ ｅｔＤ， 以不花 任何 的功夫 ， 构 出属 于 ｕｓ 可 ３ 建
您 自己的即时 ３ Ｄ互 动世界 。在 Ｑ ｅｔＤ里 ， 有的编 ｕｓ ３ 所 辑器都是视觉化 、 图形 化 的， 真正所 见 即所得 ， 即时让 您见 到作 品完成后执行 的样子 。过去需 要几天才能完 成 的开发任务 ， 现在 只需几小时就能完成 。公 司主页 ：
“ 义网环境下的 自适应学习系统研 究” ２０ ０ ２ ） 语 （０ ７ ５ １
作者简介 ： 赵
蔚 （９３ ）女 ， １６－ ， 博士 ， 教授 ， 博士生导师 ， 主要研究 方
红 （ ９ ７ ） 女， １８ 一 ， 新疆 昌吉
大客户 的喜爱 ， 已经成 为 目前 国内市场 占有率 最高 的
基金项 目： 教育部人文社 会科学研 究项 目“ 向个 人终 身学 习的数 面
广、 所见 即所得等优点 ， 它的 出现一举打破该领域被 国 外软件所垄断 的局 面 ， 极 高的性价 比获得 国内广 以其
字化学习服务模式研 究” ０ Ｊ ８０ １ ） 吉林省科 技发展 计划项 目 （８ Ａ ８ ０ ２ ；
摘 要 ： 着社 会生 产力 和科学 技术 的 不断发 展 ， 行各 业 对 虚 拟现 实 技术 及 其 开发 软 件 的需 求 Ｆ益 旺 盛 。人们 对 虚拟 随 各 ｔ
现 实及 其 系统 的研究 日 重视 。虚 拟现 实软件 种类 繁 多 ， 能各 异 ， 给虚 拟 现 实 系统 开 发者 带来 了 困难 。文 申首 先对 益 功 这
ｈ ｔ ／ ｗｗｗ． ｕ ｓ３ ． ｏ ｔｐ： ／ ｑ ｅ ｔ ｄ ｅ ｍ。
Ｖ ｒ ｏ 接近于微 型游 戏 引擎 ， 动性 强 ， ｉｏｌ ｔ ｓ 互 目前 被 认 为是功 能最强 的元老级虚拟现实制作软件 。学习资 料 也比较 多 ， 开 发 ＷＥ ３ 是 Ｂ Ｄ游戏 的首 选 。浏览 插 件
展， 各行各 业对 Ｖ Ｒ技术 的需求 日益旺盛 。Ｖ Ｒ技术也 取得 了巨大进步 ， 并逐步成为一个新 的科学技术领 域。 人们 对虚拟现实及其 软件 的研究 日益 重视 ， 多学者 许
对虚拟现实及其应用进行 了研究 。
１ 虚拟现 实软件简 介
在这一部分 中 ， 常见 的虚拟 现实软 件 的优 缺 将对 点以及应用领域进行介绍 。
・
２ ０・ ３
计 算 机 技 术 与 发 展
第２ ２卷
看 ：ｔ ：／ ｗ ．ｒｌ ｆ ｍ．ｏ ／ ａ ｅ ．ｓ 。 ｈｔ ／ ｗ ｗ ｖ ａ ｏ ｃｒ ｇｌ ｒ ａｐ ｐ ｐ ｔｒ ｎ ｌｙ
１ ２ Ｑｕ ｍｔ ｎ ． ａ ｕ ｄＤ ｅ ＧＶ Ｏｐ ｎ Ｓ
的限制 ，ｎｒ 能在 ９ ％ 以一 Ａ ａｋ ０ ｋ的计 算 机上 流畅 地显示 ３ Ｄ实时 图像 。 （） ４ 方便 的组 件组合 功能 ， ｎｒ Ｓ ｄｏ Ａ ａｋ ｔ ｉ 具有 类似 ｕ Ｆａｈ的组 件组合 功能 ， 以将模 型 、 ｌ ｓ 可 动作 与互动 设计 数据组合成一个单纯的组 件 ， 方便制作 、 编辑及管理 。
１５ Ｑ ｅｔＤ一荷 兰 ． ｕ ｓ ３ Ｑ ｅｔＤ是 世 界 上 效 果 最 优 秀 、 能 最 强 大 的 三 ｕｓ ３ 功
Ｏ ｅ Ｇ Ｓ是 Ｑ ａｔｍ Ｄ公司 的产 品 ， 于场 景 图 ｐｎ Ｖ ｕｎ ３ ｕ 用 形 的视景仿真的实时开发 ， 易用性 和重用性好 ， 良好 有
的模块性 、 巨大 的编程灵 活性 和可 移植 性。Ｏ ｅＧ Ｓ ｐｎ Ｖ 现 已成为世界上最强大 的 ３ Ｄ应用 开发工 具之一 。 目 前 ， ｐｎ Ｖ 的最 新 版 本 为 ４ ５ 支 持 Ｗｉｄｗ Ｏ ｅＧ Ｓ ． ， ｎｏ ｓ和
Ｋｅ ｒ ｓ： ｉ ｕａ ｅ ｌｔ ＶＲ ｏ ｔ ｒ Ｖｅ ａ ｙ ｗｏ ｄ ｖ ｒ ｌ ｒ ａｉｙ； ｔ ｓ ｆｗａｅ； ｇ
Ｏ 引 言
虚拟现实 技术 （ ｉｕｌ ｅｌｙ Ｖ ， 称 灵境 技 Ｖ ｒ ａ Ｒ ａｉ ， Ｒ） 又 ｔ ｔ 术 ， ２ 世 纪发展起来的一项全新 的实用技术 。它集 是 ０ 先进 的信息 融合技 术 、 算机 应用技 术 、 计 电子技术 、 虚
第２ ２卷
第 ２期
计 算 机 技 术 与 发 展
ＣＯＭＰ ＴＥＲ ＥＣＨＮＯＬ Ｕ Ｉ ０ＧＹ ＡＮＤ ＤＥＶＥ ＬＯＰ ＭＥＮＴ
２１ ０ ２年 ２月
Ｖｏ ． ２ Ｎｏ ２ １２ ． Ｆ ｂ． ２ １ ｅ ０２
虚 拟 现 实 软 件 研 究
赵 蔚， 段 红
（ 东北师范大学 计算机科 学与信息技术学院， 吉林 长春 １０ １ ） ３ １７
一
向为现代 远程 教育 、 网络 与多媒 体技术 在教 育中 的应 用 、 网络 自适
应学 习系统和 图像视 频数据处理 等； 段
人 ， 士研究生 ， 硕 主要 研 究 方 向为 虚 拟 现 实 。
款 国产虚拟现实系统开发软件 。
Ｖ － ｌ ｏ 的 目标 是 ： Ｒ Ｐａ ｒ ｆ ｔｍ 低成本 、 高性能 ， Ｖ 让 Ｒ从 高端走 向低 端 ， 神 坛走 向平 民。Ｖ Ｐ案 例 可 以 参 从 Ｒ
维项 目制作软件之一 。通过 程序控 制 ， 可 以应 用在 它 游戏研发 、 虚拟现实 、 影视 动漫制作等众多领域 。 根据不 同 的应用 层 面 ， 版 Ｑ ｅｔＤ分 为 以下三 新 ｕｓ ３
个版本 ： （ ） ｕｓ Ｄ Ｃｅｔ ｅ 目前个人 开发者所 能够获 １Ｑ ｅ３ ｒ ｉ 是 ｔ ａｖ 得的最好的虚拟现 实系统开 发软件 ， 友好 的图形用 户 界面和强大的交互 功能 ， 使虚 拟现实 软件开 发者 能够
属于“ 底层 ” 图原语 ； Ｏ ｅＧ Ｓ 绘 而 ｐｎ Ｖ 是一种 由组件构成
轻松地创作 出各种优 秀的应用 。 （ ） ｕｓ Ｄ Ｐｗ ｒ ｄｔ ｎ ２ Ｑ ｅｔ ｏ ｅ Ｅ ｉｏ 是一款完美 的三维实时 ３ ｉ 系统开发套 件。该软 件界面 友好且 功能强 大 ， 开发 能
任何 复杂 的虚拟现实软件 系统 。 （ ） ｕ ｓ Ｄ Ｖ ｄｔｎ具有与外部虚拟现实硬件 ３ Ｑ ｅｔ ＲＥ ｉｏ ３ ｉ
ｖ ｌｐｎ ｉｔａ ｅ ｌｙ ｓ ｓｅ ． ｓｄ ｏ ｈｓ ｉ ｄｓｕ ｓｓｔｅ ｆｔｒ ｆｖｒｕ ｌｒａｉ ｆｗａｅｄ ｖ ｌｐ ｎ ｎ ｔｅｅ ｄ． ｅｏ ｉｇ ｖｒ ｌ ｒａｉ ｙ ｔｍｓ Ｂａｅ ｎ ｔｉ，ｔ ｉｃ ｓｅ ｈ ｕ ｅｏ ｉｔａ ｌ ｔ ｓ ｔ ｒ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｉ ｎ ｕ ｔ ｕ ｅ ｙ ｏ ｈ