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虚拟现实技术复习习题 虚拟现实的概念： 用计算机技术来生成一个逼真的三维视觉、听觉、触觉或嗅觉等感觉世界；让用户可以从自己的视点出发，利用自然的技能和某些设备对这一生成的虚拟世界客体进行浏览和交互考察。 虚拟现实是计算机与用户之间的一种理想化的人-机界面形式。通常用户戴一个头盔（用来显示立体图象的头式显示器），手持传感手套，仿佛置身于一个幻觉世界中，在虚拟环境中漫游，并允许操作其中的“物体”。 虚拟现实的特征 与传统计算机相比，虚拟现实系统具有四个重要特征：沉浸性，交互性，构想性，多感知性 多感知性：除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外，还有听觉感知 、 力觉感知 、 触觉感知 、 运动感知 、 甚至应该包括味觉感知和嗅觉感知等 交互性：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 ) 。 沉浸性：又称为临场感 (Immersion) ，它是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。 构想性：根据想像从定性和定量综合集成的环境中得到感性和理性的认识，从而可以深化概念，萌发新意，在电脑中实现认识上的飞跃。 三个基本特征：沉浸性、交互性、构想性 沉浸：又称存在感，是指用户可以沉浸于计算机生成的虚拟环境中和使用户投入到由计算机生成的虚拟场景中的能力。 交互：是指用户与虚拟场景中各种对象相互作用的能力。 构想：虚拟现实不仅仅是一个用户与终端的接口，而且可使用户沉浸于此环境中获取新的知识，提高感性和理性认识，从而产生实现新的构思。 虚拟现实系统的构成： 检测模块 反馈模块 传感器模块 控制模块 建模模块 虚拟现实系统的类型 （简单）桌面虚拟现实系统，沉浸式虚拟现实系统，分布式虚拟现实系统、增强现实系统 虚拟现实的硬件设备 跟踪系统（把使用者身体位置的变动反馈给主机，以实时改变图像和声音） 知觉系统（人及交互的各种界面，包括视觉装置：头盔显示器等； 触觉装置:数据手套跟踪球等） 音频系统：立体声耳机等 图像生成和现实系统：产生视觉图象和立体显示 虚拟现实有哪些软件 VR系统开发工具：能够接受各种高性能传感器的信息，如头盔的跟踪信息；能生成立体显示图行；能把各种数据库，各种CAD软件进行调用和互联 3DSMax：三维制作软件 Maya：三维动画以及虚拟现实制作软件 Multigen Creator，实时三维模型创建软件 眼睛的作用、视觉暂留和临界融合频率的概念 眼睛的作用：调节和聚焦，明暗适应，视觉暂留，立体视觉，视场 视觉暂留：视觉暂留是视网膜的电化学县乡造成视觉的反应时间。当观看很短的光脉冲时，视杆细胞得到越0.25s的峰，视椎细胞快4倍（0.04s）。这种现象造成视觉暂留。 临界融合频率：临界融合频率（CFF）效果会产生把离散图像序列组合成连续视觉的能力，CFF最低20Hz，冰取决于图像尺寸和亮度。英国电视场频50Hz，美国电视场频60Hz。电影帧频24Hz。眼对闪烁的敏感正比于亮度，所以若白天的图像更新率为60Hz，则夜间只要30Hz。 什么叫LOD？（基本思想、方法、应用） LOD（Level Of Detail）模型方法 LOD基本思想：①对场景中的不同物体或物体的不同部分，采用不同的细节描述方法；②在会只是，如果同一个物体离视点比较远，或物体比较小，则用较粗的LOD模型；③反之，如果一个物体离视点比较近，或物体比较大，则必须用较精细的LOD模型绘制；④运动的物体，对运动速度快或处于运动中的物体，采用较粗的LOD，对静止的物体，采用较细的LOD。 LOD作用：①对物体定义具有多种细节水平的几何表示；②用户根据实际需要选择相应精细程度的模型，使实时绘制场景成为可能；③有效地控制场景复杂度；④加速图形绘制速度。 LOD方法的应用：①虚拟现实，②交互式可视化，③飞行模拟、3D动画、交互式仿真等。 碰撞检测技术 在虚拟环境中，由于用户的交互和物体的运动，物体间经常可能发生碰撞，此时为了保持环境的真实性，需要即时检测这些碰撞，并计算相应的碰撞反应，更新绘制结果，否则，物体间会出现穿透现象，破坏虚拟环境的真实感和用户的沉浸感； 碰撞检测：检测到有碰撞，计算出碰撞发生的位置，检测物体间的距离，检测下一次碰撞将在何时发生。 虚拟现实的应用领域和发展方向 虚拟现实的应用领域主要包括（1）地学应用；包括数字城市建设、城市规划、虚拟旅游、虚拟考古等（2） 目前虚拟现实技术处于多元化的发展趋势，一方面虚拟现实技术借助于计算机技术、网络技术、摄影技术、等的发展而高速发展，出现了分布式虚拟现实系统、CAD Wall、VR Center、 CAVE、IDesk等新技术。另一方面，虚拟现实技术与专业技术相融合又产生了数字地球研究、虚拟规划设计、虚拟现实机械装配、虚拟考古、虚拟手术、虚拟驾