多媒体技术与应用虚拟现实技术教程(ppt80张)

8.2 虚拟现实系统的组成
一个典型的虚拟现实系统主要由计 算机、输入输出设备、虚拟现实设计/ 浏览软件（应用软件系统）等组成。用 户以计算机为核心，通过输入输出设备 与应用软件设计的虚拟世界进行交互。
8.2虚拟现实系统构成
虚拟世界
虚拟现实设计/ 浏览软件
虚拟现实设计/ 浏览软件
输出设备
头盔显示器 3D立体显示器 3D立体眼镜 CAVE 展示系统 影象分离器 力反馈系统
8.1.1虚拟现实技术
虚拟现实技术就是 采用以计算机技术为 核心的现代高科技生 成逼真的视、听、触 觉一体化的特定范围 内虚拟的环境（如飞 机驾驶舱、分子结构 世界）。



6. 虚拟现实技术(Virtual Reality) 从本质上讲,虚拟现实技术是一种崭新的人机界面,是三维的,对物理现实的仿真.虚拟现实系统实际上是一种多媒 体计算机系统,它利用多种传感器输入信息仿真人的各种感觉,经过计算机高速处理,再由头盔显示器,声音输出装 置,触觉输出装置及语音合成装置等输出设备,以人类感官易于接受的形式表现给用户.虚拟现实技术能实现人与环 境的统一,仿真"人在自然环境之中". 人的感觉是多方面的,要想使处于虚拟现实中的人在各种感觉上都能仿真是很困难的,要达到智能就更困难了.但是, 虚拟现实技术提供了一种崭新的人机界面设计的方向,在国民经济许多领域都会有重要应用,是多媒体系统重要的 发展方向. 虚拟现实技术 它综合集成了计算机图形学,人机交互技术,传感与测量技术,仿真,人工智能,微电子等科学技术 虚拟现实技术主要应用于工程设计,数据可视化,飞行模拟,模拟实验,多媒体远程教育,远程医疗,旅游娱乐等方面 网络通讯与虚拟现实技术的结合具有诱人的前景和巨大的潜在应用价值,它将在某种程度上改变人类的思维方式 和时空观,实现真正意义上的远程交互式教育 虚拟现实技术的发展必须有大容量的数据存储,快速的数据处理和宽频信息通道的技术支撑 虚拟现实技术 所谓虚拟现实,就是采用计算机技术生成一个逼真的视觉,听觉,触觉及嗅觉的感觉世界,用户可以用人的自然技能 对这个生成的虚拟实体进行交互考察.这个概念包含三层含义: - 虚拟实体用计算机来生成的一个逼真的实体; - 用户可以通过人的自然技能(人的头部转动,眼动,手势或其它的身体动作)与这个环境交互; - 要借助于一些三维传感设备来完成交互动作,常用的如头盔立体显示器,数据手套,数据服装,三维鼠标等. 虚拟现实技术 它综合集成了计算机图形学,人机交互技术,传感与测量技术,仿真,人工智能,微电子等科学技术 虚拟现实技术主要应用于工程设计,数据可视化,飞行模拟,模拟实验,多媒体远程教育,远程医疗,旅游娱乐等方面 网络通讯与虚拟现实技术的结合具有诱人的前景和巨大的潜在应用价值,它将在某种程度上改变人类的思维方式 和时空观,实现真正意义上的远程交互式教育 虚拟现实技术的发展必须有大容量的数据存储,快速的数据处理和宽频信息通道的技术支撑
（1）桌面式虚拟现实
3D/VR虚拟现实
（2）沉浸式虚拟现实系统 沉浸式虚拟现实系统（Immersive VR）是一种 高级的、较理想的虚拟现实系统，它提供一个完 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。它通常采用洞穴式立体显示装置 （CAVE系统）或头盔式显示器（HMD）等设备， 首先把用户的时间、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入设备和视 觉、听觉等设备，使用户产生一种身临其境、完 全投入和沉浸于其中的感觉
8.2虚拟现实系统的组成
8.2.1虚拟现实系统的硬件 设备 8.2.2虚拟现实系统的开发 软件
8.3.4角色动作与移动控制
学习目标
1.掌握虚拟现实技术的相关概念和关键特性； 2.了解虚拟现实系统的组成； 3.了解虚拟现实系统的开发流程； 4.掌握Virtools虚拟现实软件的基本操作。
图8-6沉浸式虚拟现实系统
（3）增强现实系统 增强现实（AR Augmented Reality）是一 个较新的研究领域，是一种利用计算机对 使用者所看到的真实世界产生的附加信息 进行景象增强或扩张的技术 .增强现实系 统是利用附加的图形或文字信息，对周围 真实世界的场景动态地进行增强。在增强 现实的环境中，使用者可以在看到周围真 实环境的同时，看到计算机产生的增强信 息。
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）
Hale Waihona Puke Baidu
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 全景虚拟现实 环物虚拟现实
8.1.3虚拟现实系统的分类
（2）3D/VR虚拟现实 3D/VR虚拟现实（Polygon base Virtual Reality）是使用三维模型设计软件， 通过多个多边形组合成一个三维模型，再 给模型增加上纹理、材质、贴图等完成虚 拟场景及人物的三维呈现。
图8-4 3D/VR虚拟现实
2．按虚拟现实系统的功能和实现方式分类
计算机
输入设备
游戏手柄/摇杆 3D鼠标器 3D数据手套 位置追踪器 动作捕捉器
8.1虚拟现实技术概述
章
8.1.1虚拟现实技术的概念
虚拟现实技术与系统开 8.1.2虚拟现实技术的特征
8.1.3虚拟现实系统的分类
8.1.4虚拟现实技术的应用
发 8.3虚拟现实系统的开发
8.3.1Virtools软件特点及工 作流程 8.3.2Virtools软件的界面与 工具简介 8.3.3建模与模型导入
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
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