1、 20世纪90年代以后,随着计算机技术与高性能计算、人机交互技术与设备、计算机网络与通信等科学技术领域的突破和高速发展,以及军事演练、航空航天、复杂设备研制等重要应用领域的巨大需求,虚拟现实技术进入了快速发展时期(见图1)。
2、(5)便于利用和补充各种先进技术,保持技术上的领先优势。
3、虚拟现实内容设计与开发需要我们进行素材的制作,制作主要方式有以下三种:手工建模;静态建模;全景拍摄。
4、最后,还要有一个严密完整的设计流程,该流程有:需求分析;开发策划;建模开发;交互开发;渲染;测试发布。
5、虚拟现实技术日趋完善和提高,预期该领域未来的发展趋势为:
6、(2)继承了传统CAD设计的优点,便于利用原有成果。
7、 虚拟现实领域排名前15位的机构被日本、美国、韩国四个国家占据,其中一半为日本企业,美国企业5家,韩国企业2家,可以看出日本企业在该领域优势明显,微软在该领域申请专利数量最多达到405项,IBM、索尼分列其后(见表2)。
8、 从专利技术的来源国来看,全球共有44个国家在虚拟现实领域有专利申请,其中美国排名第一位,申请专利5666件,占总申请量的3%,占有绝对优势地位。其次日本、韩国、中国、德国,分别占总申请量的1%、9%、8%和1%(见图2)。
9、公司官网:http://www.aptdev.cn/
10、“作为现代科技前沿的综合体现,VR艺术是通过人机界面对复杂数据进行可视化操作与交互的一种新的艺术语言形式,它吸引艺术家的重要之处,在于艺术思维与科技工具的密切交融和二者深层渗透所产生的全新的认知体验。与传统视窗操作下的新媒体艺术相比,交互性和扩展的人机对话,是VR艺术呈现其独特优势的关键所在。从整体意义上说,VR艺术是以新型人机对话为基础的交互性的艺术形式,其最大优势在于建构作品与参与者的对话,通过对话揭示意义生成的过程。
11、吕云博士告诉我们。首先,要确立一个内容的设计目标,这个目标主要有两个方面:使用户有“真实”的体验感;系统要提供方便的、丰富的、主要是基于自然技能的人机交互手段。
12、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,其关键是如何实现“实时”生成。为了达到实时的目的,至少要保证图形的刷新率不低于15帧/秒,最好是高于30帧/秒。在不降低图形的质量和复杂度的前提下,如何提高刷新频率将是该技术的研究内容。
13、全景图有几种类型,主要应用于那些方面,需要那些软件、硬件。
14、沉浸性,集成三维图像、声音等多媒体的现代设计方法,用户能身临其境地感受产品的设计过程和性能,从仿真的旁观者成为虚拟环境的组成部分。
15、 利用VR技术通过创建虚拟交通体验场景和实现人机交互功能构建的交通安全教育培训系统,不仅能让广大交通参与者身临其境般融入到虚拟交通环境中,以体验各种交通行为来学习交通安全知识,而且还可以通过逼真的虚拟交通环境中的各种训练来提高各项交通安全技能。
16、协同分布式虚拟现实技术的发展。虚拟现实系统已经由单机系统发展到分布式虚拟现实系统,现在人们正在向支持协同工作的分布式虚拟现实系统即协同虚拟现实(CVR)系统发展。
17、医学专家们利用计算机,在虚拟空间中模拟出人体组织和器官,让学生在其中进行模拟操作,并且能让学生感受到手术刀切入人体肌肉组织、触碰到骨头的感觉,使学生能够更快的掌握手术要领。而且,主刀医生们在手术前,也可以建立一个病人身体的虚拟模型,在虚拟空间中先进行一次手术预演,这样能够大大提高手术的成功率,让更多的病人得以痊愈。
18、近年来,由于虚拟现实技术在影视业的广泛应用,以虚拟现实技术为主而建立的第一现场9DVR体验馆得以实现。第一现场9DVR体验馆自建成以来,在影视娱乐市场中的影响力非常大,此体验馆可以让观影者体会到置身于真实场景之中的感觉,让体验者沉浸在影片所创造的虚拟环境之中。同时,随着虚拟现实技术的不断创新,此技术在游戏领域也得到了快速发展。虚拟现实技术是利用电脑产生的三维虚拟空间,而三维游戏刚好是建立在此技术之上的,三维游戏几乎包含了虚拟现实的全部技术,使得游戏在保持实时性和交互性的同时,也大幅提升了游戏的真实感。
19、虚拟现实技术已经被广泛使用于康复治疗的各个方面:在注意力缺陷、空间感知障碍、记忆障碍等认知康复,焦虑、抑郁、恐怖等情绪障碍和其他精神疾患的康复,运动不能、平衡协调性差和舞蹈症等运动障碍康复等领域都取得了很好的康复疗效。空间感知障碍和运动功能受损患者的康复训练是康复医疗的重要内容之一。运动障碍是以运动异常为特征的各种障碍,包括运动不能(运动发动困难)、震颤、舞蹈症、扭转痉挛、斜颈、张力障碍、颤搐、抽动和肌阵挛等症状,本文所论述的运动障碍包括所有运动性、观念性、观念-运动性和记忆缺失性的,有目标的空间运动能力的丧失。
20、多感知能力的发展。未来理想的虚拟现实系统将提供人类所具有的一切感知能力,包括视觉、听觉、触觉、甚至味觉和嗅觉。
21、可以在虚拟人体模型上开展各种无法在真人身上进行的诊断和治疗研究,使诊断和治疗个性化,最终能够预测人体对新的治疗方法的响应。虚拟技术还能变定性为定量,使医院诊断治疗达到直观化、可视化、精确化的效果。例如传统医学诊断主要靠医生的学识和经验,但医生也有“吃不准”的时候,这就会导致误诊。虚拟手术系统将所有人体信息收集储存在电脑里,诊断前医生先将药物影响数据输入电脑,系统协助医生作出判断。
22、主讲:吕云威爱教育共同创始人、董事,北航铭品大数据创新实验室执行主任,FIU高性能数据库研究中心(HPDRC)资深研究专家
23、早在1985年,美国国立医学图书馆就开始人体解剖图像数字化的研究,并由美国科罗拉多州立医学院将一具男性尸体和女性尸体分别做了1mm和0.33mm间距的CT和MR扫描,所得图像数据经压缩后,建立了“可视人”并于1995年出版发型了CD盘片。学生可以在计算机屏幕上对“可视人”进行冠状面和矢状面而对解剖,并可把局部的图像进行缩放。这一举措对解剖学的教学来说有着非同一般的意义。德国汉堡大学医用数学和计算机研究所进行的解剖三维可视化研究虚拟人体图谱,受试者的CT和MRT横截面映像或者组织学切片起空间模型。学生则可以自由地在三维人体空间进行各种操作。北卡罗来纳大学在1992年就开始进行超声图像和虚拟现实相结合的研究,把实时的超声扫描图像经信号变换传输到医生所戴的头盔显示器的,医生依赖于头盔的“看穿”能力。能看到超声图像映迭到病人身体上。1995年,在Internet上出现了“虚拟青蛙解剖”。“实验者”在网络上相互交流,发表自己的见解,甚至可以在屏幕上亲自动手进行解剖,用虚拟手术刀一层一层的分离青蛙,观察它的肌肉和骨骼组织。随着计算机技术的迅速发展,虚拟现实技术现在已经比较成熟的使用和医学之中。
24、虚拟设计系统中可以通过语音控制系统、配合数据手套等设备控制设计的过程。从而摆脱现在很多设计软件、设计信息的反馈等条件的束缚,更能发挥出设计人员的想象力。
25、虚拟现实技术(英文名称:VirtualReality,缩写为VR),是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术,其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。随着社会生产力和科学技术的不断发展,各行各业对VR技术的需求日益旺盛。VR技术也取得了巨大进步,并逐步成为一个新的科学技术领域。
26、 1990年在美国Dallas召开的SIGGRAPH会议上,对VR技术进行了讨论,提出VR技术研究的主要内容是实时三维图形生成技术、多传感器交互技术,以及高分辨率显示技术等。1993年,Heim提出“VR是一种在效应上而不是事实上真实的事件或实体”,同时刻画了VR的7个特征:模拟性、交互作用、人工现实、沉浸性、遥在、全身沉浸和网络通信。
27、简便性,自然的人机交互方式,“所见即所得”,用逼真的临场感支持不同的用户背景,支持并行工程,丰富设计理念,提供设计新方法和激发设计灵感。
28、 目前VR设备并没有“控制方案”的标准。每家公司都建立了自己的方法来供用户导航并与虚拟空间进行互动。尽管最近眼球追踪作为另外一种选择出现在了大众面前,手持控制仍是目前最普遍的方式。OculusRift、HTCVive及ProjectMorpheus都需要依靠传统游戏控制器、模拟控制棒等外设,未来VR控制设备将会是虚拟现实技术的一个重要研究方向。
29、交互性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。
30、由于本课程具有新观点、新视角、新技术的特点,又是以普及教育为主的通识课程,需要更多的注重与学生其它专业的连接,因此在课程考试中,采用随堂小论文或读书报告方式。在评判学生的成绩时,参考学生平时上课时的表现,以及文章中对虚拟现实技术结合自身专业应用的理解,给予适当的评分。
31、所谓虚拟现实,顾名思义,就是虚拟和现实相互结合。从理论上来讲,虚拟现实技术(VR)是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,它利用计算机生成一种模拟环境,使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术就是利用现实生活中的数据,通过计算机技术产生的电子信号,将其与各种输出设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象,这些现象可以是现实中真真切切的物体,也可以是我们肉眼所看不到的物质,通过三维模型表现出来。因为这些现象不是我们直接所能看到的,而是通过计算机技术模拟出来的现实中的世界,故称为虚拟现实。
32、反光物暗箱测试:暗箱内放置带有反光材料和没有反光材料的物品,在微弱灯光下有反光材料的物品更易被发现。夜行路上随身挂着带着反光材料的物品可提高安全系数。
33、 将VR技术应用于反恐、紧急突发事件等公共安全问题,具有明显的社会价值和经济价值。主要表现在:降低演练成本;数字化技术提供了更加丰富、多变的内容;提供了长期、便利的训练方式;同时培养了公众在危急时刻,救护和自保的能力。
34、交互性是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,使用者进入虚拟空间,相应的技术让使用者跟环境产生相互作用,当使用者进行某种操作时,周围的环境也会做出某种反应。如使用者接触到虚拟空间中的物体,那么使用者手上应该能够感受到,若使用者对物体有所动作,物体的位置和状态也应改变。