虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用ppt課件

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1 CONTENTS 2 3 1990年至今 1973年 1989年 1963年 1972年 1963年以前 VR的概念 發(fā)展歷程 4 1935年 美國科幻小說家斯坦利 溫鮑姆 StanleyG Weinbaum 在他的小說中首次構(gòu)想了以眼鏡為基礎(chǔ) 涉及視覺 觸覺 嗅覺等全方位沉浸式體驗的虛擬現(xiàn)實概念 這是可以追溯到的最早的關(guān)于VR的構(gòu)想 1957 1962年 莫頓 海利希 MortonHeilig 研究并發(fā)明了 全傳感仿真器 Sensorama 并在1962年申請了專利 這種 全傳感仿真器 的發(fā)明 蘊涵了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的思想理論 VR的概念 發(fā)展歷程 皮格馬利翁眼鏡 全傳感仿真器 5 1968年 美國計算機圖形學(xué)之父伊凡 蘇澤蘭 IvanSutherlan 開發(fā)了第一個計算機圖形驅(qū)動的頭盔顯示器HMD及頭部位置跟蹤系統(tǒng) 是VR技術(shù)發(fā)展史上一個重要的里程碑 VR的概念 發(fā)展歷程 伊凡 蘇澤蘭 頭盔顯示器HMD及頭部位置跟蹤系統(tǒng) 6 1975年 邁隆 克魯格 MyronKrueger 設(shè)計了VIDEOPLACE系統(tǒng) 可以產(chǎn)生一個虛擬圖形環(huán)境 1985年 麥克格雷維 MichaelMcGreevy 領(lǐng)導(dǎo)完成的VIEW系統(tǒng) VR的概念 發(fā)展歷程 MyronKrueger 左一 VIEW虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) 7 1994年 日本游戲公司Sega和任天堂分別針對游戲產(chǎn)業(yè)而推出SegaVR 1和VirtualBoy 但是由于設(shè)備成本高等問題 以至于最后使VR的這次現(xiàn)身如曇花一現(xiàn) VR的概念 發(fā)展歷程 2012年Oculus公司用眾籌的方式將VR設(shè)備的價格降低到了300美元 同期的索尼頭戴式顯示器HMZ T3高達6000元左右 這使得VR向大眾視野走近了一步 2014年Google發(fā)布了GoogleCardBoard 三星發(fā)布GearVR 2016年蘋果發(fā)布了為View Master的VR頭盔 另外HTC的HTCVive 索尼的PlayStationVR也相繼出現(xiàn) 8 VR的概念 定義 虛擬現(xiàn)實 VirtualReality 簡稱VR 也稱靈境技術(shù)或人工環(huán)境 是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界 提供使用者關(guān)于視覺 聽覺 觸覺等感官的模擬 讓使用者如同身歷其境一般 可以及時 沒有限制地觀察三維空間內(nèi)的事物 9 10 VR的特性 11 12 VR的系統(tǒng)組成 13 14 VR的關(guān)鍵技術(shù) 15 16 沉浸式VR系統(tǒng)ImmersiveVR 桌面式VR系統(tǒng)DesktopVR 分布式VR系統(tǒng)DistributedVR 增強式VR系統(tǒng)AugmentedVR VR的分類 17 基本上是一套基于普通PC平臺的小型桌面虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) 桌面式VR系統(tǒng) DesktopVR 使用個人計算機 PC 或初級圖形PC工作站去產(chǎn)生仿真 計算機的屏幕作為使用者觀察虛擬環(huán)境的窗口 VR的分類 立體眼鏡 位置跟蹤器 數(shù)據(jù)手套或者6個自由度的三維空間鼠標(biāo)等設(shè)備操作虛擬場景中的各種對象 使用者是不完全投入的 仍然會受到周圍現(xiàn)實環(huán)境的干擾 18 是一種高級的 較理想 較復(fù)雜的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) 沉浸式VR系統(tǒng) ImmersiveVR 采用封閉的場景和音響系統(tǒng)將用戶的視聽覺與外界隔離 使用戶完全置身于計算機生成的環(huán)境之中 VR的分類 系統(tǒng)主要包含頭盔式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) 洞穴式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) CAVE 座艙式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) 投影式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)四個類型 19 借助計算機圖形技術(shù)和可視化技術(shù)產(chǎn)生現(xiàn)實環(huán)境中不存在的虛擬對象 并呈現(xiàn)給使用者一個感官效果真實的新環(huán)境 增強式VR系統(tǒng) AugmentedVR 具有虛實結(jié)合 實時交互和三維注冊的新特點 VR的分類 真實環(huán)境和虛擬環(huán)境組合在一起的一種系統(tǒng) 它既允許用戶看到真實世界 同時也可以看到疊加在真實世界的虛擬對象 20 是一個基于網(wǎng)絡(luò)的可供異地多用戶同時參與的分布式虛擬環(huán)境 分布式VR系統(tǒng) DistributedVR 位于不同物理環(huán)境位置的多個用戶或多個虛擬環(huán)境通過網(wǎng)絡(luò)相連接 使多個用戶同時參加一個虛擬現(xiàn)實環(huán)境 VR的分類 與其他用戶進行交互 共享信息 并對同一虛擬世界進行觀察和操作 21 22 美國是虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究的發(fā)源地 其研究水平基本就代表國際虛擬現(xiàn)實發(fā)展的水平 在歐洲 英國在VR開發(fā)的某些方面 特別是分布并行處理 輔助設(shè)備 包括觸覺反饋 設(shè)計和應(yīng)用研究方面是領(lǐng)先的 VR的現(xiàn)狀 日本的虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展在世界相關(guān)領(lǐng)域的研究中同樣具有舉足輕重的地位 23 VR的現(xiàn)狀 我國虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究起步較晚 與發(fā)達國家還有一定的差距 根據(jù)我國的國情 九五規(guī)劃 國家自然科學(xué)基金會 國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃已將虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究列為重點研究項目 目前 我國虛擬現(xiàn)實技術(shù)在城市規(guī)劃 教育培訓(xùn) 文物保護 醫(yī)療 房地產(chǎn) 因特網(wǎng) 勘探測繪 生產(chǎn)制造和軍事航天等數(shù)十個重要的行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用 24 25 軍事領(lǐng)域 醫(yī)療領(lǐng)域 制造業(yè) VR的應(yīng)用領(lǐng)域 26 VR的應(yīng)用領(lǐng)域 軍事領(lǐng)域 虛擬戰(zhàn)場 虛擬航空母艦 27 VR的應(yīng)用領(lǐng)域 醫(yī)療領(lǐng)域 虛擬人體胸部結(jié)構(gòu) 虛擬腹腔鏡手術(shù) 虛擬神經(jīng)外科手術(shù) 28 VR的應(yīng)用領(lǐng)域 教育領(lǐng)域 虛擬零件安裝培訓(xùn) 洞穴式虛擬工程漫游 西南交通大學(xué)虛擬校園一角 思科公司的籃球館 29 VR的應(yīng)用領(lǐng)域 文化藝術(shù)領(lǐng)域 名勝古跡 虛擬故宮 虛擬天壇 虛擬故宮 30 VR的應(yīng)用領(lǐng)域 文化藝術(shù)領(lǐng)域 名勝古跡 埃及神廟 圓明園西洋景區(qū)的數(shù)字重建初步結(jié)果 31 VR的應(yīng)用領(lǐng)域 文化藝術(shù)領(lǐng)域 影視 電影院場景 國產(chǎn)VR系列劇 幻城 32 VR的應(yīng)用領(lǐng)域 文化藝術(shù)領(lǐng)域 虛擬游戲 VR射擊游戲 VR競速游戲 33 34 VR的應(yīng)用領(lǐng)域 制造業(yè) 汽車制造 零件模擬裝配 35 VR的應(yīng)用領(lǐng)域 商業(yè) 虛擬試衣間 虛擬廣告 AR 36 VR的應(yīng)用領(lǐng)域 商業(yè) 虛擬樣板間 37 38 智能化語音虛擬現(xiàn)實建模 動態(tài)環(huán)境建模技術(shù) 新型人機交互設(shè)備的研制 實時三維圖形生成和顯示技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)分布式虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究與應(yīng)用 VR的發(fā)展趨勢 39 40