第6章虚拟现实技术37.pptVIP

人机交互与多媒体研究室 第六章 多媒体虚拟现实技术 第六章 多媒体虚拟现实技术 一 概述 二 相关技术 三 虚拟现实建模语言 概 述 以计算科学为核心的虚拟现实（VR）技术是多学科、多方向交叉的新技术，能够生成近似真实环境视、听、嗅、触等感知信息的虚拟环境。 虚拟现实研究的主要内容 虚拟现实研究的主要内容 动态环境建模——虚拟环境的建立是VR系统的核心内容，动态环境建模技术的目的就是获取实际环境的三维数据，并根据应用的需要建立相应的虚拟环境模型。三维数据的获取可以采用CAD技术，更多的情况则需采用非接触式的视觉技术，两者有机结合可以有效地提高数据获取的效率。 虚拟现实在房地产领域的具体应用 　最直观的交流方式传统的效果图等表现手段落后，应用虚拟现实技术，构筑逼真的三维动态模型，全方位的展示建筑物内外部空间及功能 物体对象的仿真技术 1）几何仿真 2）物理防真 3）行为仿真 虚拟装配”（Virtual Assembly）是产品数字化定义中的一个重要环节，在虚拟技术领域和仿真领域中得到了广泛的应用研究。通常有2种定义： 1) 一种零件模型按约束关系进行重新定位的过程，是有效分析产品设计合理性的一种手段。2) 根据产品设计的形状特性、精度特性，真实地模拟产品三维装配过程，并允许用户以交互方式控制产品的三维真实模拟装配过程，以检验产品的可装配性。  模拟驾驶系统是用高科技手段如高速图形计算机、数据头盔或其他三维视觉通道（例如投影仪）、三维位置跟踪器和立体声音响等构造出一种人工环境，它具有模仿人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等感知功能的能力，具有使人可以亲身体验沉浸在这种虚拟环境中并与之相互作用的能力。 　实时三维图形生成技术——三维图形的生成技术已经较为成熟，这里的关键是如何实现“实时”生成。为了达到实时的目的，至少要保证图形的刷新频率不低于15帧/秒，最好高于30帧/秒。 运动训练视频分析系统及其应用 将数字视频技术引入运动训练中，为专业运动训练提供方便快捷的视觉反馈手段，提供多种形式的基于视频的深入分析。运动训练视频分析软件系统 -DVCoach ，应用于国家跳水队 虚拟现实的基本特征 沉浸性(Immersion） 指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假 交互性（Interactivity) 指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性)。 构想性(Imagination） 强调虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间，可拓宽人类认知范围，不仅可再现真实存在的环境，也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境 虚拟现实代表性设备 BOOM可移动式显示器 它是一种半投入式视觉显示设备。使用时，用户可以把显示器方便地置于眼前，不用时可以很快移开。BOOM使用小型的阴极射线管，产生的像素数远远小于液晶显示屏，图像比较柔和，分辨率为1280×1024像素，彩色图像。 数据手套:数据手套是一种输入装置，它可以把人手的动作转化为计算机的输入信号。它由很轻的弹性材料构成。该弹性材料紧贴在手上，同时附着许多位置、方向传感器和光纤导线，以检测手的运动。光纤可以测量每个手指的弯曲和伸展，而通过光电转换，手指的动作信息可以被计算机识别 虚拟现实代表性设备 TELETACT手套:它是一种用于触觉和力觉反馈的装置，利用小气袋向手提供触觉和力觉的刺激。这些小气袋能被迅速地加压和减压。当虚拟手接触一件虚拟物体时，存储在计算机里的该物体的力模式被调用，压缩机迅速对气袋充气或放气，使手部有一种非常精确的触觉。 虚拟现实代表性设备 数据衣：为了让VR系统识别全身运动而设计的输入装置。数据衣对人体大约50多个不同的关节进行测量，包括膝盖、手臂、躯干和脚。通过光电转换，身体的运动信息被计算机识别。通过BOOM显示器和数据手套与虚拟现实交互数据衣。 头盔显示器 便携、高品质、高分辨率的计算机显示器，内建高保真立体声耳机。即插即用的产品，适合所有的PC机，笔记本电脑甚至目前流行的PDA，现场感强、图象清晰、饱和多彩。为计算机显示提供了很好的单通道解决方案。 虚拟现实系统的应用 在科学研究 日本熔解科学研究院利用VR技术进行包括核聚变等离子体、聚合体和其它物质的流体动力学、分子动力学等3D复杂现象超级计算机模拟的互动三维（3D）数据分析。 在工程领域 大型工程漫游??? 展示各种拟建设的工程项目，为国际和国内工程设计投标建立多种层次、细节丰富的虚拟模型，真实再现工程竣工后的情况。用户可选择不同路径进入该项工程的任意部分；也可为已建设或正在建设的各种工程项目展示其周边环境、内部