最新VR虚拟现实技术应用项目解决方案
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最新VR虚拟现实技术应用项目 解决方案 虚拟现实技术的应用 1 2 3 4 5 虚拟现实技术的发展史 虚拟现实技术的概念 虚拟现实技术的特征 虚拟现实系统的组成和分类 虚拟现实技术的应用领域 6 7 8 虚拟现实技术的研究现状 虚拟现实技术的开发方法 虚拟现实技术的相关网址 1 虚拟现实技术的发展史 虚拟现实技术（Virtual Reality）简 称VR技术，是20世纪末逐渐兴起的一门综 合性信息技术，融合了数字图像处理、计 算机图形学、人工智能、多媒体、传感器、 网络以及并行处理等多个信息技术分支的 最新发展成果。 1 ? 虚拟现实技术的发展史 1929年，Edward Link设 计出用于训练飞行员的 模拟器 ? 1956年，Morton Heilig 开发出多通道仿真体验 系统Sensorama 1 ? 虚拟现实技术的发展史 1965年，Ivan Sutherland 发表论文“Ultimate Display”（终极的显示） 1968年，Ivan Sutherland 研制成功了带跟踪器的头 盔式立体显示器（Head Mounted Display，HMD） ? 1 ? ? 虚拟现实技术的发展史 1972年，Nolan Bushnell开发出第一个交互式电子游戏Pong 1977年，Dan Sandin、Tom DeFanti和Rich Sayre研制出第一个数据手套— —Sayre Glove 20世纪80年代，美国国家航空航天局（NASA）组织了一系列有关VR技术的 研究 ：1984年，NASA Ames研究中心的M. McGreevy 和J. Humphries开发 出用于火星探测的虚拟环境视觉显示器；1987年，Jim Humphries设计了双 目全方位监视器（BOOM）的最早原型。 ? 1 ? 虚拟现实技术的发展史 1990年，在美国达拉斯召开的Siggraph会议上，明确提出 VR技术研究的主要内容包括实时三维图形生成技术、多传 感器交互技术和高分辨率显示技术，为VR技术的发展确定 了研究方向。 ? 从20世纪90年代开始，VR技术的研究热潮也开始向民间的 高科技企业转移。著名的VPL公司开发出第一套传感手套命 名为“DataGloves”，第一套HMD命名为“EyePhones”。 进入21世纪后，VR技术更是进入软件高速发展的时期， 一些有代表性的VR软件开发系统不断在发展完善，如 MultiGen Vega、OpenSceneGraph、Virtools等。 ? 2 虚拟现实技术的概念 虚拟现实技术是指利用计算机生成一 种模拟环境，并通过多种专用设备使用户 “投入”到该环境中，实现用户与该环境 直接进行自然交互的技术。 2 虚拟现实技术的概念 典型的VR系统主 要由计算机软、硬 件系统（包括VR软 件和VR环境数据库） 和VR输入、输出设 备等组成。 3 ? 虚拟现实技术的特征 VR技术的三角形 交互性 （Interactivity） 沉浸感 ? （Immersion） ? 想象力（Imagination） 3 虚拟现实技术的特征 VR技术的交互性： ? ? 指用户对虚拟环境中对象的可操作程度和从虚拟 环境中得到反馈的自然程度（包括实时性）。 主要借助于各种专用设备（如头盔显示器、数据 手套等）产生，从而使用户以自然方式如手势、 体势、语言等技能，如同在真实世界中一样操作 虚拟环境中的对象。 3 虚拟现实技术的特征 VR技术的沉浸感： ? ? ? 又称临场感，是指用户感到作为主角存在于虚拟 环境中的真实程度。 VR技术最主要的特征。 影响沉浸感的主要因素包括多感知性、自主性、 三维图像中的深度信息、画面的视野、实现跟踪 的时间或空间响应及交互设备的约束程度等 。 3 虚拟现实技术的特征 VR技术的想象力： ? ? 指用户在虚拟世界中根据所获取的多种信息和自 身在系统中的行为，通过逻辑判断、推理和联想 等思维过程，随着系统的运行状态变化而对其未 来进展进行想象的能力。 对适当的应用对象加上虚拟现实的创意和想象力， 可以大幅度提高生产效率、减轻劳动强度、提高 产品开发质量。 4 虚拟现实系统的组成和分类 ? 虚拟现实系统的基本组成 ? 虚拟世界、虚拟现实软件、计算机、输入设备 和输出设备五大部分 输 入 设 备 虚拟现实软件 虚拟世界 输 入 设 备 计算机 4 ? 虚拟现实系统的组成和分类 虚拟现实系统的分类 （1）桌面式VR系统（Desktop VR） （2）沉浸式VR系统（Immersive VR） （3）增强式VR系统（Augmented VR） （4）分布式VR系统（Distributed VR） 4 ? 虚拟现实系统的组成和分类 虚拟现实系统的基本组成 （1）桌面式VR系统 ? ? 使用个人计算机和低级工 作站来产生三维空间的交 互场景。 用户会受到周围现实环境 的干扰而不能获得完全的 沉浸感，但由于其成本相 对较低桌面式VR系统仍然 比较普及。 4 ? 虚拟现实系统的组成和分类 虚拟现实系统的分类 （2）沉浸式VR系统 ? ? 利用头盔显示器、洞穴式显示设 备和数据手套等交互设备把用户 的视觉、听觉和其他感觉封闭起 来，而使用户真正成为VR系统内 部的一个参与者，产生一种身临 其境、全心投入并沉浸其中的体 验。 与桌面式VR系统相比，沉浸式VR 系统的主要特点在于高度的实时 性和沉浸感。 4 ? 虚拟现实系统的组成和分类 允许用户对现实世界进行观察 的同时，将虚拟图像叠加在真 实物理对象之上。 为用户提供与所看到的真实环 境有关的、存储在计算机中的 信息，从而增强用户对真实环 境的感受，又被称为叠加式或 补充现实式VR系统。 可以使用光学技术或视频技术 实现。 虚拟现实系统的分类 （3）增强式VR系统 ? ? ? 4 ? 虚拟现实系统的组成和分类 虚拟现实系统的分类 （4）分布式VR系统 指基于网络构建的虚拟环境， 将位于不同物理位置的多个用 户或多个虚拟环境通过网络相 连接并共享信息，从而使用户 的协同工作达到一个更高的境 界。 主要被应用于远程虚拟会议、 虚拟医学会诊、多人网络游戏、 虚拟战争演习等领域。 ? ? 5 虚拟现实技术的应用领域 （1）军事 （2）医学 （3）教育与训练 （4）设计与规划 （5）科学计算可视化 （6）商业领域 （7）艺术与娱乐 （8）虚拟旅游 （1）虚拟现实之应用-军事 ? 军事是虚拟现实应用最早的领域 ? 如模拟飞行训练等 应用图例-军事 ? ? ? ? ? 模拟飞行训练 基本飞行课程(STD) 起落航线课程(PPL) 仪器飞行课程(INS) 长途飞行课程(CPL) （2）虚拟现实之应用-医学 教育训练 虚拟现实的超因波显像系统、放射线治疗以及手术模型 等等的技术。 ? 临床研究 虚拟现实系統(如恐高症的治疗等) ? 应用图例-医学 ? ? ? ? 虚拟手术模型训练 內视镜手术 模拟器官具有弹性、 变形等物理属性 具有自由度定位功能 的手术刀 （3）虚拟现实之应用-教育与培训 ? 教学 虚拟现实技术能使学习者能直接、自然地与虚拟对象进行交互，以各种 形式参与事件的发展变化过程，并获得最大的控制和操作整个环境的自由 度。虚拟实境技术辅助的CAI教学法，提供给学习者一个更逼真、更具弹性、 学习效果更好的学习环境。 ? 训练 航空驾驶员的训练、战车的训练以及太空人训练、仿真教学与实验、特殊 教育、多种专业训练、应急演练和军事演习等等。 应用图例-教育 ? 天文教室的太阳系 （4）虚拟现实之应用-设计与规划 ? ? 虚拟现实已被看作是设计领域中唯一的开发工具。它可以避免传统方式在 原型制造、设计和生产过程中的重复工作，有效的降低成本，应用领域包 括汽车制造、工厂规划、景观设计、建筑工业、室内设计、都市计划、航 太设计、 以及仪器制造等等。 电脑辅助设计(CAD)结合虚拟现实技术 应用图例-装修设计 ? ? ? ? 专业3D设计 逼真的表现 动画功能 虚拟实境全景环视 （5）虚拟现实之应用-科学计算可视化 科学可视化的功能就是将大量字母、数字 数据转换成比原始数据更容易理解的各种图像， 并允许参与者借助各种虚拟现实输入设备检查 这些“可见的”数据。 它通常被用于建立分子结构、地震以及地 球环境等模型。 （6）虚拟现实之应用-商业领域 VR技术被逐步应用于网上销售、客 户服务、电传会议及虚拟购物中心等商 业领域。它可以使客户在购买前先看到 产品的外貌与内在，甚至在虚拟世界中 使用它，因此对产品的推广和销售都很 有帮助。 （7） 虚拟现实之应用-艺术与娱乐 VR技术所具有的身临其境感及实时交互性还能将静态的艺术 （如油画、雕刻等）转化为动态的形式，使观赏者更好地欣赏作者 的思想艺术，包括虚拟画廊、虚拟音乐厅、文物保护等方面。 娱乐是VR系统的另一个重要应用领域，市场上已经推出了多款 VR环境下的电脑游戏，带给游戏者强烈的感官刺激。 被动式虚拟实境 如目前热门的PC Game ? 主动式虚拟实境 虚拟实境游戏机，游戏介面设计在3D环境 中，使用者在其中随心所欲。 ? 虚拟人物和世界 如虚拟主播、虚拟人等等 ? （8） 虚拟现实之应用-虚拟旅游 VR技术所具有的身临其境感及实时交互性 还能用于在线的虚拟旅游，使观赏者更好地欣 赏大自然的美景。 旅游是VR系统的另一个重要应用领域，许 多著名景点均有虚拟现实网站，在VR环境下的 旅游，带给旅游者另一番感受。 虚拟现实的应用 城市规划 系统仿真 房地产 文物保护 虚拟小区 游戏开发 海军潜水艇 旅游 模拟 室内样板房演示 产品展示 基督教堂 培训 Sprite 灌篮高手 北京故宫 数码相机互动展示 宇航员 米兰虚拟：虚拟现实技术的研究现状 ? 美国是VR技术的发源地，有美国宇航局 （NASA）、麻省理工学院（MIT）媒体实验室、 华盛顿大学人机界面技术实验室（HIT Lab） 等许多知名的研究机构。 美国在虚拟现实领域的基础研究主要集中在 感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面。 6 ? 虚拟现实技术的研究现状 英国主要有四个从事VR技术研究的中心，包括 Windustries公司、British Aerospace公司、 Dimension International公司、Divison LTD公司等。 ? 日本主要致力于建立大规模VR知识库和人机接口方面的 研究项目上，在VR游戏方面的研究也处于领先地位。 此外，国外还研制出多个用于开发应用程序的VR软件开 发平台，例如美国Sense8公司的WorldToolKit（WTK）， 爱荷华州立大学虚拟现实应用中心的VR Juggler， Deneb Robotics公司的ENVISION，英国Superscape公司 的VRT，Division 公司的dVISE等。 ? 6 ? 虚拟现实技术的研究现状 我国从20世纪80年代起开始研究VR技术。虽然起步较晚， 但近年来政府有关部门非常重视，制定了开展VR技术的 研究计划，并将其列入国家重点研究项目。国内的一些 科学家和重点院校也已积极投入了对这一领域的研究。 北京航空航天大学是国内最早进行VR技术研究、最有权 威的单位之一。它于2000年8月成立了虚拟现实新技术 教育部重点实验室。 ? 6 ? 虚拟现实技术的研究现状 清华大学对虚拟现实及其临场感等方面进行了大量研究， 比如球面屏幕显示和图像随动、克服立体图闪烁的措施及 深度感实验测试等。 浙江大学的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。 西安交通大学信息工程研究所对虚拟现实中的关键技术— —立体显示技术进行了研究，提出一种基于JPEG标准压缩 编码新方案，获得了较高的压缩比、信噪比以及解压缩速 度。 ? ? 7 虚拟现实技术的开发方法 （1）语言（VRML）开发法 （2）工具开发法 （3）合成开发法 7 虚拟现实技术的开发方法 （1）VRML简介-浏览器 VRML文档可以在Internet上传输，并通过览器进 行演示。例如，在常用的浏览器IE 或 Netscape Navigator中 都可以演示VRML文档，其中IE 5.0或Netscape Navigator 4.0 以上版本浏览器中都已经预装了VRML插件。如果在安装 浏览器时未选择预装，也可以单独下载和安装VRML浏览 插件，例如 Cosmo Player。我们可以从网站 “”下载Cosmo Player软件的最新 版本，它支持IE和Netscape，是应用最广泛的一种浏览虚 拟现实的插件。 7 虚拟现实技术的开发方法 （1）VRML简介-语言简介 1. 文件头 它是提供给浏览器文件的版本信息，是VRML 文档中开头的一行，用来通知浏览器该文档所遵 循的VRML版本。例如“#VRML 1.0 utf8”这里的 VRML 1.0是指以下文件是由VRML语言的1.0版本编 写，utf8指本文件采用ISO的UTF-8编码标准。 7 虚拟现实技术的开发方法 （1）VRML简介-语言简介 2. 节点： 节点是VRML文件的基本组成元素，可以把它分为以下 几类： ? shape（形状）节点 描述物体在空间中的几何形状； ? property（性质）节点 定义形状节点的渲染方式（颜色， 表面纹理等）； ? group（成组）节点 将多个其他节点组合成一个节点，便 于统一处理； ? environment（环境效果）节点 例如各种性质的光源等。 ? 此外，VRML语言还定义了一些提供特殊功能的节点，例如 超链接、碰状检测等。 7 虚拟现实技术的开发方法 （1）VRML简介-语言简介 3. 域值： 域值用来描述及改变节点属性的大小，它存 储着节点的各种值。 4. 注释： VRML文件中的注释语句是以“＃”号开始的 字符串，范围是从“#”号到这一行的行尾，不影 响文件的执行。 例子是在屏幕上建立一个不显示顶面的杯状圆 柱体 #VRML V2.0 utf8 Shape { appearance Appearance { material Material { } #使用默认材质和颜色 } geometry Cylinder { radius 3 height 6 side TRUE top FALSE bottom TRUE } } 例子是在屏幕上建立一个不显示顶面的杯状圆柱 体 7 虚拟现实技术的开发方法 （2）工具开发法 ?Virtual WalkThrough Pro ?Virtual Reality Studio ?Sense WorldToolkit ?Superscape VRT ?VR BASIC … ?QuickTime VR ?EON ?… 7 虚拟现实技术的开发方法 iPIX全景图片 PixMaker全景图片 （3）合成开发法-全景环视及其工具 ? ? ? Photovista全景图片 PixMaker全景制作 8 虚拟现实的应用网站 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 中国虚拟现实秀（） 中国茶叶博物馆（） 金臂螳螂VRML教程网站（） My Gallery（） VRMLConvert Documentation软件包 （） VRML中心网站（） VRML协会网站（） SGI公司的VRML专业网站（） Modelworks软件公司的主页（） 网上景观展示 -网上故宫 ? 网上故宫（） 网上景观展示-爱尔兰美术馆 ? 网址为网上景观展示-中央电视塔景观 ? 中央电视塔景观（ ） ? 网上景观展示-教具 ? （） 最新VR虚拟现实技术应用项目 解决方案 虚拟现实技术的应用 1 2 3 4 5 虚拟现实技术的发展史 虚拟现实技术的概念 虚拟现实技术的特征 虚拟现实系统的组成和分类 虚拟现实技术的应用领域 6 7 8 虚拟现实技术的研究现状 虚拟现实技术的开发方法 虚拟现实技术的相关网址 1 虚拟现实技术的发展史 虚拟现实技术（Virtual Reality）简 称VR技术，是20世纪末逐渐兴起的一门综 合性信息技术，融合了数字图像处理、计 算机图形学、人工智能、多媒体、传感器、 网络以及并行处理等多个信息技术分支的 最新发展成果。 1 ? 虚拟现实技术的发展史 1929年，Edward Link设 计出用于训练飞行员的 模拟器 ? 1956年，Morton Heilig 开发出多通道仿真体验 系统Sensorama 1 ? 虚拟现实技术的发展史 1965年，Ivan Sutherland 发表论文“Ultimate Display”（终极的显示） 1968年，Ivan Sutherland 研制成功了带跟踪器的头 盔式立体显示器（Head Mounted Display，HMD） ? 1 ? ? 虚拟现实技术的发展史 1972年，Nolan Bushnell开发出第一个交互式电子游戏Pong 1977年，Dan Sandin、Tom DeFanti和Rich Sayre研制出第一个数据手套— —Sayre Glove 20世纪80年代，美国国家航空航天局（NASA）组织了一系列有关VR技术的 研究 ：1984年，NASA Ames研究中心的M. McGreevy 和J. Humphries开发 出用于火星探测的虚拟环境视觉显示器；1987年，Jim Humphries设计了双 目全方位监视器（BOOM）的最早原型。 ? 1 ? 虚拟现实技术的发展史 1990年，在美国达拉斯召开的Siggraph会议上，明确提出 VR技术研究的主要内容包括实时三维图形生成技术、多传 感器交互技术和高分辨率显示技术，为VR技术的发展确定 了研究方向。 ? 从20世纪90年代开始，VR技术的研究热潮也开始向民间的 高科技企业转移。著名的VPL公司开发出第一套传感手套命 名为“DataGloves”，第一套HMD命名为“EyePhones”。 进入21世纪后，VR技术更是进入软件高速发展的时期， 一些有代表性的VR软件开发系统不断在发展完善，如 MultiGen Vega、OpenSceneGraph、Virtools等。 ? 2 虚拟现实技术的概念 虚拟现实技术是指利用计算机生成一 种模拟环境，并通过多种专用设备使用户 “投入”到该环境中，实现用户与该环境 直接进行自然交互的技术。 2 虚拟现实技术的概念 典型的VR系统主 要由计算机软、硬 件系统（包括VR软 件和VR环境数据库） 和VR输入、输出设 备等组成。 3 ? 虚拟现实技术的特征 VR技术的三角形 交互性 （Interactivity） 沉浸感 ? （Immersion） ? 想象力（Imagination） 3 虚拟现实技术的特征 VR技术的交互性： ? ? 指用户对虚拟环境中对象的可操作程度和从虚拟 环境中得到反馈的自然程度（包括实时性）。 主要借助于各种专用设备（如头盔显示器、数据 手套等）产生，从而使用户以自然方式如手势、 体势、语言等技能，如同在真实世界中一样操作 虚拟环境中的对象。 3 虚拟现实技术的特征 VR技术的沉浸感： ? ? ? 又称临场感，是指用户感到作为主角存在于虚拟 环境中的真实程度。 VR技术最主要的特征。 影响沉浸感的主要因素包括多感知性、自主性、 三维图像中的深度信息、画面的视野、实现跟踪 的时间或空间响应及交互设备的约束程度等 。 3 虚拟现实技术的特征 VR技术的想象力： ? ? 指用户在虚拟世界中根据所获取的多种信息和自 身在系统中的行为，通过逻辑判断、推理和联想 等思维过程，随着系统的运行状态变化而对其未 来进展进行想象的能力。 对适当的应用对象加上虚拟现实的创意和想象力， 可以大幅度提高生产效率、减轻劳动强度、提高 产品开发质量。 4 虚拟现实系统的组成和分类 ? 虚拟现实系统的基本组成 ? 虚拟世界、虚拟现实软件、计算机、输入设备 和输出设备五大部分 输 入 设 备 虚拟现实软件 虚拟世界 输 入 设 备 计算机 4 ? 虚拟现实系统的组成和分类 虚拟现实系统的分类 （1）桌面式VR系统（Desktop VR） （2）沉浸式VR系统（Immersive VR） （3）增强式VR系统（Augmented VR） （4）分布式VR系统（Distributed VR） 4 ? 虚拟现实系统的组成和分类 虚拟现实系统的基本组成 （1）桌面式VR系统 ? ? 使用个人计算机和低级工 作站来产生三维空间的交 互场景。 用户会受到周围现实环境 的干扰而不能获得完全的 沉浸感，但由于其成本相 对较低桌面式VR系统仍然 比较普及。 4 ? 虚拟现实系统的组成和分类 虚拟现实系统的分类 （2）沉浸式VR系统 ? ? 利用头盔显示器、洞穴式显示设 备和数据手套等交互设备把用户 的视觉、听觉和其他感觉封闭起 来，而使用户真正成为VR系统内 部的一个参与者，产生一种身临 其境、全心投入并沉浸其中的体 验。 与桌面式VR系统相比，沉浸式VR 系统的主要特点在于高度的实时 性和沉浸感。 4 ? 虚拟现实系统的组成和分类 允许用户对现实世界进行观察 的同时，将虚拟图像叠加在真 实物理对象之上。 为用户提供与所看到的真实环 境有关的、存储在计算机中的 信息，从而增强用户对真实环 境的感受，又被称为叠加式或 补充现实式VR系统。 可以使用光学技术或视频技术 实现。 虚拟现实系统的分类 （3）增强式VR系统 ? ? ? 4 ? 虚拟现实系统的组成和分类 虚拟现实系统的分类 （4）分布式VR系统 指基于网络构建的虚拟环境， 将位于不同物理位置的多个用 户或多个虚拟环境通过网络相 连接并共享信息，从而使用户 的协同工作达到一个更高的境 界。 主要被应用于远程虚拟会议、 虚拟医学会诊、多人网络游戏、 虚拟战争演习等领域。 ? ? 5 虚拟现实技术的应用领域 （1）军事 （2）医学 （3）教育与训练 （4）设计与规划 （5）科学计算可视化 （6）商业领域 （7）艺术与娱乐 （8）虚拟旅游 （1）虚拟现实之应用-军事 ? 军事是虚拟现实应用最早的领域 ? 如模拟飞行训练等 应用图例-军事 ? ? ? ? ? 模拟飞行训练 基本飞行课程(STD) 起落航线课程(PPL) 仪器飞行课程(INS) 长途飞行课程(CPL) （2）虚拟现实之应用-医学 教育训练 虚拟现实的超因波显像系统、放射线治疗以及手术模型 等等的技术。 ? 临床研究 虚拟现实系統(如恐高症的治疗等) ? 应用图例-医学 ? ? ? ? 虚拟手术模型训练 內视镜手术 模拟器官具有弹性、 变形等物理属性 具有自由度定位功能 的手术刀 （3）虚拟现实之应用-教育与培训 ? 教学 虚拟现实技术能使学习者能直接、自然地与虚拟对象进行交互，以各种 形式参与事件的发展变化过程，并获得最大的控制和操作整个环境的自由 度。虚拟实境技术辅助的CAI教学法，提供给学习者一个更逼真、更具弹性、 学习效果更好的学习环境。 ? 训练 航空驾驶员的训练、战车的训练以及太空人训练、仿真教学与实验、特殊 教育、多种专业训练、应急演练和军事演习等等。 应用图例-教育 ? 天文教室的太阳系 （4）虚拟现实之应用-设计与规划 ? ? 虚拟现实已被看作是设计领域中唯一的开发工具。它可以避免传统方式在 原型制造、设计和生产过程中的重复工作，有效的降低成本，应用领域包 括汽车制造、工厂规划、景观设计、建筑工业、室内设计、都市计划、航 太设计、 以及仪器制造等等。 电脑辅助设计(CAD)结合虚拟现实技术 应用图例-装修设计 ? ? ? ? 专业3D设计 逼真的表现 动画功能 虚拟实境全景环视 （5）虚拟现实之应用-科学计算可视化 科学可视化的功能就是将大量字母、数字 数据转换成比原始数据更容易理解的各种图像， 并允许参与者借助各种虚拟现实输入设备检查 这些“可见的”数据。 它通常被用于建立分子结构、地震以及地 球环境等模型。 （6）虚拟现实之应用-商业领域 VR技术被逐步应用于网上销售、客 户服务、电传会议及虚拟购物中心等商 业领域。它可以使客户在购买前先看到 产品的外貌与内在，甚至在虚拟世界中 使用它，因此对产品的推广和销售都很 有帮助。 （7） 虚拟现实之应用-艺术与娱乐 VR技术所具有的身临其境感及实时交互性还能将静态的艺术 （如油画、雕刻等）转化为动态的形式，使观赏者更好地欣赏作者 的思想艺术，包括虚拟画廊、虚拟音乐厅、文物保护等方面。 娱乐是VR系统的另一个重要应用领域，市场上已经推出了多款 VR环境下的电脑游戏，带给游戏者强烈的感官刺激。 被动式虚拟实境 如目前热门的PC Game ? 主动式虚拟实境 虚拟实境游戏机，游戏介面设计在3D环境 中，使用者在其中随心所欲。 ? 虚拟人物和世界 如虚拟主播、虚拟人等等 ? （8） 虚拟现实之应用-虚拟旅游 VR技术所具有的身临其境感及实时交互性 还能用于在线的虚拟旅游，使观赏者更好地欣 赏大自然的美景。 旅游是VR系统的另一个重要应用领域，许 多著名景点均有虚拟现实网站，在VR环境下的 旅游，带给旅游者另一番感受。 虚拟现实的应用 城市规划 系统仿真 房地产 文物保护 虚拟小区 游戏开发 海军潜水艇 旅游 模拟 室内样板房演示 产品展示 基督教堂 培训 Sprite 灌篮高手 北京故宫 数码相机互动展示 宇航员 米兰虚拟：虚拟现实技术的研究现状 ? 美国是VR技术的发源地，有美国宇航局 （NASA）、麻省理工学院（MIT）媒体实验室、 华盛顿大学人机界面技术实验室（HIT Lab） 等许多知名的研究机构。 美国在虚拟现实领域的基础研究主要集中在 感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面。 6 ? 虚拟现实技术的研究现状 英国主要有四个从事VR技术研究的中心，包括 Windustries公司、British Aerospace公司、 Dimension International公司、Divison LTD公司等。 ? 日本主要致力于建立大规模VR知识库和人机接口方面的 研究项目上，在VR游戏方面的研究也处于领先地位。 此外，国外还研制出多个用于开发应用程序的VR软件开 发平台，例如美国Sense8公司的WorldToolKit（WTK）， 爱荷华州立大学虚拟现实应用中心的VR Juggler， Deneb Robotics公司的ENVISION，英国Superscape公司 的VRT，Division 公司的dVISE等。 ? 6 ? 虚拟现实技术的研究现状 我国从20世纪80年代起开始研究VR技术。虽然起步较晚， 但近年来政府有关部门非常重视，制定了开展VR技术的 研究计划，并将其列入国家重点研究项目。国内的一些 科学家和重点院校也已积极投入了对这一领域的研究。 北京航空航天大学是国内最早进行VR技术研究、最有权 威的单位之一。它于2000年8月成立了虚拟现实新技术 教育部重点实验室。 ? 6 ? 虚拟现实技术的研究现状 清华大学对虚拟现实及其临场感等方面进行了大量研究， 比如球面屏幕显示和图像随动、克服立体图闪烁的措施及 深度感实验测试等。 浙江大学的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。 西安交通大学信息工程研究所对虚拟现实中的关键技术— —立体显示技术进行了研究，提出一种基于JPEG标准压缩 编码新方案，获得了较高的压缩比、信噪比以及解压缩速 度。 ? ? 7 虚拟现实技术的开发方法 （1）语言（VRML）开发法 （2）工具开发法 （3）合成开发法 7 虚拟现实技术的开发方法 （1）VRML简介-浏览器 VRML文档可以在Internet上传输，并通过WWW浏览器进 行演示。例如，在常用的浏览器IE 或 Netscape Navigator中 都可以演示VRML文档，其中IE 5.0或Netscape Navigator 4.0 以上版本浏览器中都已经预装了VRML插件。如果在安装 浏览器时未选择预装，也可以单独下载和安装VRML浏览 插件，例如 Cosmo Player。我们可以从网站 “”下载Cosmo Player软件的最新 版本，它支持IE和Netscape，是应用最广泛的一种浏览虚 拟现实的插件。 7 虚拟现实技术的开发方法 （1）VRML简介-语言简介 1. 文件头 它是提供给浏览器文件的版本信息，是VRML 文档中开头的一行，用来通知浏览器该文档所遵 循的VRML版本。例如“#VRML 1.0 utf8”这里的 VRML 1.0是指以下文件是由VRML语言的1.0版本编 写，utf8指本文件采用ISO的UTF-8编码标准。 7 虚拟现实技术的开发方法 （1）VRML简介-语言简介 2. 节点： 节点是VRML文件的基本组成元素，可以把它分为以下 几类： ? shape（形状）节点 描述物体在空间中的几何形状； ? property（性质）节点 定义形状节点的渲染方式（颜色， 表面纹理等）； ? group（成组）节点 将多个其他节点组合成一个节点，便 于统一处理； ? environment（环境效果）节点 例如各种性质的光源等。 ? 此外，VRML语言还定义了一些提供特殊功能的节点，例如 超链接、碰状检测等。 7 虚拟现实技术的开发方法 （1）VRML简介-语言简介 3. 域值： 域值用来描述及改变节点属性的大小，它存 储着节点的各种值。 4. 注释： VRML文件中的注释语句是以“＃”号开始的 字符串，范围是从“#”号到这一行的行尾，不影 响文件的执行。 例子是在屏幕上建立一个不显示顶面的杯状圆 柱体 #VRML V2.0 utf8 Shape { appearance Appearance { material Material { } #使用默认材质和颜色 } geometry Cylinder { radius 3 height 6 side TRUE top FALSE bottom TRUE } } 例子是在屏幕上建立一个不显示顶面的杯状圆柱 体 7 虚拟现实技术的开发方法 （2）工具开发法 ?Virtual WalkThrough Pro ?Virtual Reality Studio ?Sense WorldToolkit ?Superscape VRT ?VR BASIC … ?QuickTime VR ?EON ?… 7 虚拟现实技术的开发方法 iPIX全景图片 PixMaker全景图片 （3）合成开发法-全景环视及其工具 ? ? ? Photovista全景图片 PixMaker全景制作 谢谢
