虚拟现实简介.doc

虚拟现实,或虚拟实境(VirtualReality),简称VR技术,是指利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。虚拟现实(VR)技术是在计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术以及传感技术的基础上发展起来的交叉学科,由于它生成的视觉环境是立体的、音效是立体的,人机交互是和谐友好的,因此虚拟现实技术将一改人与计算机之间枯燥、生硬和被动的现状,即计算机创造的环境将人们陶醉在流连忘返的工作环境之中。可以简单理解为:利用计算机生成的能给人多种感官刺激的人机交互系统。虚拟现实的分类:按照虚拟现实系统功能和实现方式的不同,可分为三种类型:(1)沉浸型虚拟现实系统(“可穿戴的”VR系统)(2)简易型虚拟现实系统(桌面VR系统)(3)共享型虚拟现实系统(网络虚拟现实,又称为分布式虚拟环境)主要技术构成:(1)动态环境建模(2)实时三维图形生成技术(3)立体显示和传感器技术(4)应用系统开发工具(5)系统集成技术硬件构成:(1)虚拟现实生成设备(2)感知设备(3)跟踪设备(4)基于自然方式的人机交互设备如:眼镜、头盔、手套、环形屏幕、高性能图形计算机国内外研究现状:(1)美国宇航局(NASA)的Ames实验室:完善了HMD,并将VPL的数据手套工程化,使其成为可用性较高的产品。(2)北卡罗来纳大学(UNC)的计算机系:主要研究分子建模、航空驾驶、外科手术仿真、建筑仿真等。(3)Linda大学医学中心:以数据手套为工具,将手的运动实时地在计算机上用图形表示出来,首创了VR光科疗法。(4)麻省理工大学(MIT):建立了一个名叫BOLIO的测试环境,用于不同图形仿真技术的实验,建立了一个虚拟环境下的对象运动跟踪系统。(5)乔治梅森大学:研制出一套在动态虚拟环境中的流体实时仿真系统。国内:(1)北京航空航天大学计算机系:在虚拟现实中的视觉接口方面开发出了部分硬件,并提出了有关算法及实现方法,实现了分布式虚拟环境网络设计,建立了网上虚拟现实研究论坛。(2)浙江大学CAD&CG国家重点实验室:开发出了一套桌面型虚拟建筑环境实时漫游系统,还研制出了在虚拟环境中一种新的快速漫游算法和一种递进网格的快速生成算法。(3)哈尔滨工业大学计算机系:虚拟出了人的高级行为中特定人脸图像的合成、表情的合成和唇动的合成等技术