虚拟现实概论ppt课件

为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益虚拟现实虚拟现实 杨 刚为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:47 S.2内容目录内容目录n虚拟虚拟现实概念与分析现实概念与分析n虚拟世界的构建与虚拟世界的构建与VR引擎引擎n基于图像的基于图像的VR技术技术n虚拟虚拟现实的接口设现实的接口设备备n虚拟现实的应用模式虚拟现实的应用模式n虚拟现实相关的图形技术虚拟现实相关的图形技术n增强现实增强现实/混合现实技术介绍混合现实技术介绍n总结与思考总结与思考为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益“虚虚”与与“实实”n昔者庄周梦为蝴蝶，昔者庄周梦为蝴蝶，栩栩然蝴蝶也，自喻栩栩然蝴蝶也，自喻适志与！不知周也。适志与！不知周也。俄然觉，则蘧蘧然周俄然觉，则蘧蘧然周也。不知周之梦为蝴也。不知周之梦为蝴蝶与，蝴蝶之梦为周蝶与，蝴蝶之梦为周与？与？庄子庄子齐物论齐物论为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益“I think therefore I am”n柏拉图：真正的世界只是存在于我们的想象柏拉图：真正的世界只是存在于我们的想象中。中。n笛卡尔：我思故我在！笛卡尔：我思故我在！n佛陀：佛陀：一切有为法，如梦幻泡影，如露亦如一切有为法，如梦幻泡影，如露亦如电，应电，应作如是观作如是观为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益n记忆裂痕记忆裂痕n虚拟偶像（虚拟偶像（SIMONE，又名虚拟情人、西蒙妮），又名虚拟情人、西蒙妮）1511”、2200”、37n逃出克隆岛（逃出克隆岛（The Island）n时空悍将（时空悍将（Virtuosity）n异次元骇客（异次元骇客（The Thirteenth Floor，又，又名十三阶名十三阶梯、十三度空间）梯、十三度空间）n黑客帝国黑客帝国n盗梦空间盗梦空间为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 S.7n虚拟现实的终极目标虚拟现实的终极目标 黑客帝国黑客帝国黑客帝国影片片段为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 S.8黑客帝国黑客帝国来自http:/ S.9n虚拟现实的终极目标虚拟现实的终极目标 黑客帝国黑客帝国n距离这个目标还有相当的距离距离这个目标还有相当的距离为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为什么要研究虚拟现实？为什么要研究虚拟现实？n对对“虚拟世界虚拟世界”的追求是人的一种本能的追求是人的一种本能 走神走神 做梦做梦 至幻剂成瘾至幻剂成瘾 小说、戏剧、电影小说、戏剧、电影n虚拟现实在娱乐、工业、训练、科学研究中虚拟现实在娱乐、工业、训练、科学研究中确实很有用确实很有用17:47 S.10人们每天走神的次数大约有两千次；大脑大约15%-25%的时间都在开小差为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益虚拟现实虚拟现实nVirtual Realityn1989年由美国年由美国Jaron.Lanier 发明出来的一个词发明出来的一个词n灵境、幻境、赛伯灵境、幻境、赛伯空间、虚拟现实空间、虚拟现实n虚拟现实（虚拟现实（Virtual Reality）虚拟的现实虚拟的现实 虚拟化现实虚拟化现实为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:47 S.12n虚拟现实系统中的虚拟现实系统中的“现实现实”（即所虚拟的环（即所虚拟的环境）大致可分为三种情况：境）大致可分为三种情况：n第一第一种：模种：模仿真实世界中的环境。仿真实世界中的环境。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:47 S.13n第二第二种：人种：人类主类主观虚构的观虚构的环境环境。魔兽世界场景为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:47 S.14n第三第三种：模种：模仿真实世界中的人类不可见的环仿真实世界中的人类不可见的环境境。一个蛋白质分子的示例一个蛋白质分子的示例 为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:47 S.15虚拟现实的概念虚拟现实的概念n虚拟现实是计算机生成的给人虚拟现实是计算机生成的给人多种感官刺激多种感官刺激的虚拟环境。用户应该能够的虚拟环境。用户应该能够以自然的方式与以自然的方式与这个环境交互这个环境交互，从而产生置身于相应的真实，从而产生置身于相应的真实环境中的虚幻感，环境中的虚幻感，沉浸感沉浸感，身临其境的，身临其境的感觉感觉为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:47 S.16虚拟现实的特点虚拟现实的特点n1.多感知性多感知性(Multi-Sensory)计算机生成一个给人多种感官刺激的虚拟环境：视觉感知计算机生成一个给人多种感官刺激的虚拟环境：视觉感知、听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知、甚至包括、听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知、甚至包括味觉感知、嗅觉感知等味觉感知、嗅觉感知等n2.交互性交互性(Interaction)指人能以自然方式与虚拟世界进行交互操作指人能以自然方式与虚拟世界进行交互操作 专用交互设备，如数据手套、跟踪器、触觉和力反馈装置专用交互设备，如数据手套、跟踪器、触觉和力反馈装置n3.沉浸感（沉浸感（Immersion,存在感、临场感）存在感、临场感）它是指虚拟现实系统对介入者的刺激在物理上和认知上符它是指虚拟现实系统对介入者的刺激在物理上和认知上符合人的已有经验，从而使介入者感到自己作为主角存在于合人的已有经验，从而使介入者感到自己作为主角存在于模拟环境中的真实程度模拟环境中的真实程度为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益虚拟现实的特点虚拟现实的特点-另一种说法另一种说法n3 I 特性特性n交互性（交互性（Interaction）n沉浸感（沉浸感（Immersion）n构想性（构想性（Imagination）17:47 S.17为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益虚拟现实概念辨析虚拟现实概念辨析n虚拟现实与三维漫游虚拟现实与三维漫游n虚拟现实与三维游戏虚拟现实与三维游戏n虚拟现实与景观动画虚拟现实与景观动画n虚拟现实与计算机图形学虚拟现实与计算机图形学17:47 S.18为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:47 S.19虚拟虚拟现实应用目标的变化现实应用目标的变化n虚拟现实是计算机生成的给人虚拟现实是计算机生成的给人多种感官刺激多种感官刺激的虚拟环境。用户应该能够的虚拟环境。用户应该能够以自然的方式与以自然的方式与这个环境交互这个环境交互，从而产生置身于相应的真实，从而产生置身于相应的真实环境中的虚幻感，环境中的虚幻感，沉浸感沉浸感，身临其境的感觉，身临其境的感觉n应用需求使应用需求使VR的应用重点进行了多种变化的应用重点进行了多种变化 强调自然交互产生的应用强调自然交互产生的应用-如如Kinect诸多应用诸多应用 不再强调沉浸感，而强调信息提供不再强调沉浸感，而强调信息提供-增强现实增强现实为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:47 S.20虚虚拟现实拟现实概念与分析概念与分析 n什么是虚拟现实什么是虚拟现实 虚拟现实的三个特点虚拟现实的三个特点 虚拟现实的终极目标虚拟现实的终极目标 为什么需要虚拟现实为什么需要虚拟现实 虚拟现实的概念辨析虚拟现实的概念辨析 虚拟现实应用目标的变化虚拟现实应用目标的变化n虚拟现实的发展历史与演变虚拟现实的发展历史与演变n虚拟现实概念的进一步总结虚拟现实概念的进一步总结n虚拟虚拟现实现实的概念性体系结构的概念性体系结构为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益虚拟现实的发展历史与演变虚拟现实的发展历史与演变n萌芽与诞生（萌芽与诞生（60年代年代-80年代末）年代末）n军事与航天的推动（军事与航天的推动（70年代年代-80年代）年代）n渐入民间渐入民间-游戏、娱乐、模拟应用的刺激游戏、娱乐、模拟应用的刺激(90年代年代)nVR在在Internet上的兴衰（上的兴衰（90年代中年代中-21世纪）世纪）nVR应用的大众化与多元化（应用的大众化与多元化（21世纪）世纪）世博会、春晚、文化创意产业、世博会、春晚、文化创意产业、3D电影电影 人机交互、增强人机交互、增强现实现实n头盔的重生（头盔的重生（2013-今）今）17:47 S.21为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:47 S.22萌芽与诞生萌芽与诞生（60年代年代-80年代末）年代末）n萌芽萌芽 1929年，年，Edwin A.Link发明了飞行模拟器，使发明了飞行模拟器，使乘坐者的感觉和坐在真的飞机上是一样的。乘坐者的感觉和坐在真的飞机上是一样的。1956年，年，Morton Heileg开发了一个叫做开发了一个叫做Sensorama(传感景院）的摩托车仿真器传感景院）的摩托车仿真器。1962年，年，Morton Heileg申请了专利申请了专利“全传感仿全传感仿真器真器”。该专利蕴涵该专利蕴涵了虚拟现实技术的思想。了虚拟现实技术的思想。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益n1962年，美国电影摄年，美国电影摄影师影师Morton Heilig研研制的制的Sensorama的立的立体电影系统体电影系统为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益n诞生诞生 1966年，美国年，美国MIT林肯实验室研制出了第一个林肯实验室研制出了第一个头盔式显示器头盔式显示器(Helmet Mounted Display 即即HMD)1968年，年，Sutherlan在哈佛大学的组织下开发了在哈佛大学的组织下开发了头盔式立体显示器及一个虚拟系统，可称得上头盔式立体显示器及一个虚拟系统，可称得上是第一个虚拟现实系统。是第一个虚拟现实系统。17:47 S.24为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:47 S.25虚拟现实系统虚拟现实系统为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益诞生诞生n1987年，年，科学的美国人科学的美国人(“Scientific American”)上发表了一篇题为先进的计算机界面（上发表了一篇题为先进的计算机界面（Interfaces for Advanced Computing）一文；该杂志还发表了）一文；该杂志还发表了一篇报导数据手套的文章一篇报导数据手套的文章n基基于从于从60年代以来所取得的一系列成就，美国的年代以来所取得的一系列成就，美国的Jaron Lanier 在在80年代正式提出了年代正式提出了“Virtual Reality”一词。一词。17:47 S.26为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:47 S.27n军事与航天的推动（军事与航天的推动（70年代年代-80年代）年代）70年代和年代和80年代早期，美国军方开展年代早期，美国军方开展“飞行头盔飞行头盔”和军和军事现代仿真器的研究事现代仿真器的研究 1983年美国年美国DARPA(Defense Advenced Research Projects Agency)和美国陆军共同为坦克编队作战训练开和美国陆军共同为坦克编队作战训练开发了一个实用的虚拟战场系统发了一个实用的虚拟战场系统SIMNET。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益SIMNET17:47 S.28为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:47 S.29n军事与航天的推动（军事与航天的推动（70年代年代-80年代）年代）70年代和年代和80年代早期，美国军方开展年代早期，美国军方开展“飞行头盔飞行头盔”和军和军事现代仿真器的研究事现代仿真器的研究 1983年美国年美国DARPA(Defense Advenced Research Projects Agency)和美国陆军共同为坦克编队作战训练开和美国陆军共同为坦克编队作战训练开发了一个实用的虚拟战场系统发了一个实用的虚拟战场系统SIMNET。1984年年NASA（National Aeronautics and Space Administration，美国宇航局）研制成功具有现代虚拟，美国宇航局）研制成功具有现代虚拟现实系统雏形的现实系统雏形的VIVED系统系统 1988年年NASA研究完成研究完成VIEW系统系统为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益NASA研制的研制的VIVED和和VIEW系统系统17:47 S.30为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益渐入民间渐入民间-游戏、娱乐、模拟应用的刺游戏、娱乐、模拟应用的刺激（激（90年代）年代）n3D游戏游戏n主题公园、游乐场主题公园、游乐场n三维场景漫游三维场景漫游/三维产品展示三维产品展示n飞行、航海、医学等的模拟训练飞行、航海、医学等的模拟训练17:47 S.31为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1990年最早出现的两款年最早出现的两款3D游戏游戏17:47 S.32为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1995年年17:47 S.33毁灭战士1&2（Doom 1&2）为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2004年年Doom3的阴影的阴影17:47 S.34为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2011年，年，Crysis 217:47 S.35为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2013 Unreal 417:47Infiltrator视频为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益主题公园、游乐场主题公园、游乐场n4D影院影院17:48 S.374D影院演示影院演示24D影院演示影院演示1 为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益虚拟高尔夫球场虚拟高尔夫球场17:48 S.38为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益三维场景漫游三维场景漫游/三维产品展示三维产品展示n虚拟博物馆虚拟博物馆n虚拟校园虚拟校园n房地产展示房地产展示n产品展示产品展示n17:48 S.39为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:48 S.40n飞行训练飞行训练飞行、航海驾驶模拟飞行、航海驾驶模拟为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益航海模拟器航海模拟器17:48 S.41为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益医学模拟、仿真医学模拟、仿真17:48 S.42演示:medicien.mpg为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益渐入民间渐入民间-软硬件技术的发展软硬件技术的发展n显卡的出现与飞速发展显卡的出现与飞速发展n计算机图形基础算法的发展计算机图形基础算法的发展n游戏引擎、虚拟现实平台软件的研发游戏引擎、虚拟现实平台软件的研发17:48 S.43为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益虚拟现实的发展历史与演变虚拟现实的发展历史与演变n萌芽与诞生（萌芽与诞生（60年代年代-80年代末）年代末）n军事与航天的推动（军事与航天的推动（70年代年代-80年代）年代）n渐入民间渐入民间-游戏、娱乐、模拟应用的刺激游戏、娱乐、模拟应用的刺激(90年代年代)nVR在在Internet上的兴衰（上的兴衰（90年代中年代中-21世纪）世纪）nVR应用的大众化与多元化（应用的大众化与多元化（21世纪）世纪）世博会、春晚、文化创意产业、世博会、春晚、文化创意产业、3D电影电影 人机交互、增强人机交互、增强现实现实n头盔的重生（头盔的重生（2013-今）今）17:48 S.44为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益VR在在Internet上的兴衰（上的兴衰（90年代中年代中-21世世纪）纪）n1994年年3月在日内瓦召开的第一届月在日内瓦召开的第一届WWW大大会，就提出了会，就提出了VRML这个名字这个名字。nSecondLife，There，Google Livelyn国内：国内：HiPiHi17:48 S.45为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:48Second Lifehttp:/ Lively17:48 S.47为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益VR在在Internet上的兴衰（上的兴衰（90年代中年代中-21世世纪）纪）n2006-2007年随年随second life的被报道而繁荣的被报道而繁荣n国内出现很多类似产品国内出现很多类似产品n局面迟迟无法打开，大都面临破产局面迟迟无法打开，大都面临破产n原因分析原因分析 技术问题技术问题 无法找到盈利模式无法找到盈利模式17:48 S.48为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益VR应用的大众化与多元化（应用的大众化与多元化（21世纪）世纪）n多媒体创意展示多媒体创意展示 奥运、世博、春晚奥运、世博、春晚n3D电影电影 阿凡达阿凡达17:48 S.49为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益清明上河图清明上河图-水晶石公司制作水晶石公司制作17:48 S.50为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益多媒体创意展示多媒体创意展示n虚拟现实艺术虚拟现实艺术n虚拟现实与数字媒体、文化创意紧密结合起虚拟现实与数字媒体、文化创意紧密结合起来来n国家政策的显著影响国家政策的显著影响17:48 S.51为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益VR应用的大众化与应用的大众化与多元化多元化（21世纪）世纪）n适当放宽对沉浸感的追求，而重视用户体验适当放宽对沉浸感的追求，而重视用户体验 创意展示、体验创意展示、体验 人机交互人机交互-Kinect,IPhone 增强现实增强现实17:48 S.52为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益增强现实增强现实17:48 S.53为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益google眼镜与微软眼镜与微软Hololens17:48 S.54Google glassHololensGoogle眼镜演示眼镜演示为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益虚拟现实的发展历史与演变虚拟现实的发展历史与演变n萌芽与诞生（萌芽与诞生（60年代年代-80年代末）年代末）n军事与航天的推动（军事与航天的推动（70年代年代-80年代）年代）n渐入民间渐入民间-游戏、娱乐、模拟应用的刺激游戏、娱乐、模拟应用的刺激(90年代年代)nVR在在Internet上的兴衰（上的兴衰（90年代中年代中-21世纪）世纪）nVR应用的大众化与多元化（应用的大众化与多元化（21世纪）世纪）世博会、春晚、文化创意产业、世博会、春晚、文化创意产业、3D电影电影 人机交互、增强人机交互、增强现实现实n头盔的重生（头盔的重生（2013-今）今）17:48 S.55为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益头盔的重生头盔的重生n2013.4，Oculus Rift头盔推出头盔推出n2014.3，Sony公司公布了公司公布了Morpheus头盔计划，预计头盔计划，预计2016年年第第2季度发布季度发布nValve和和HTC宣布，宣布，HTC Vive将于将于2015年底发布年底发布n2014.7，Google Cardboardn2014.12，三星发售，三星发售Gear VRn国内出现了大量跟进：暴风魔镜、国内出现了大量跟进：暴风魔镜、3 glasses、蚁视、印象派、蚁视、印象派等等等等nGoogle glasses(2012.4-2015.1)n微软的微软的HoloLens(2015.1.22)17:48 S.56-沉浸式虚拟现实的重生！？沉浸式虚拟现实的重生！？为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益虚拟现实的发展历史与演变虚拟现实的发展历史与演变n萌芽与诞生（萌芽与诞生（60年代年代-80年代末）年代末）n军事与航天的推动（军事与航天的推动（70年代年代-80年代）年代）n渐入民间渐入民间-游戏、娱乐、模拟应用的刺激游戏、娱乐、模拟应用的刺激(90年代年代)nVR在在Internet上的兴衰（上的兴衰（90年代中年代中-21世纪）世纪）nVR应用的大众化与多元化（应用的大众化与多元化（21世纪）世纪）世博会、春晚、文化创意产业、世博会、春晚、文化创意产业、3D电影电影 人机交互、增强人机交互、增强现实现实n头盔的重生（头盔的重生（2013-今）今）17:48 S.57为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益虚拟现实概念的进一步总结虚拟现实概念的进一步总结n有很深的哲学渊源有很深的哲学渊源n是一种理念是一种理念n新的应用模式不断产生，应用热点在不断发新的应用模式不断产生，应用热点在不断发生变化生变化n是多学科的融合是多学科的融合17:48 S.58为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:48 S.59虚拟现实及其相关学科虚拟现实及其相关学科虚拟现实虚拟现实计算机图形学计算机图形学自动化控制自动化控制计算机视觉计算机视觉模式识别模式识别科学计算可视化科学计算可视化数字图像处理数字图像处理人机交互人机交互生理学、心理学等生理学、心理学等输入输入/输出设备输出设备人工智能人工智能计算机网络计算机网络为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益虚拟现实概念的变化虚拟现实概念的变化n科学意义上的纯粹的概念：科学意义上的纯粹的概念：虚拟现实是计算机生成的给人虚拟现实是计算机生成的给人多种感官刺激多种感官刺激的的虚拟环境。用户应该能够虚拟环境。用户应该能够以自然的方式与这个以自然的方式与这个环境交互环境交互，从而产生置身于相应的真实环境中，从而产生置身于相应的真实环境中的虚幻感，的虚幻感，沉浸感沉浸感，身临其境的感觉，身临其境的感觉n应用意义上的概念应用意义上的概念 利用计算机及各种传感设备构造一种信息环境利用计算机及各种传感设备构造一种信息环境，人能够高效、自然地对此信息环境进行感知，人能够高效、自然地对此信息环境进行感知、交互，产生沉浸感或达到某种信息传达的目、交互，产生沉浸感或达到某种信息传达的目的。的。17:48 S.60为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益虚拟现实概念的分析虚拟现实概念的分析n应用意义上的概念应用意义上的概念 利用计算机及各种传感设备构造一种信息环境利用计算机及各种传感设备构造一种信息环境，人能够高效、自然地对此信息环境进行感知，人能够高效、自然地对此信息环境进行感知、交互，产生沉浸感或达到某种信息传达的目、交互，产生沉浸感或达到某种信息传达的目的。的。n虚拟现实（虚拟现实（Virtual Reality）虚拟的现实虚拟的现实 虚拟化现实虚拟化现实 虚拟与现实虚拟与现实17:48 S.61为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:48 S.62第一章第一章 虚拟现实虚拟现实概念与分析概念与分析 n什么是虚拟现实什么是虚拟现实 虚拟现实的三个特点虚拟现实的三个特点 虚拟现实的终极目标虚拟现实的终极目标 为什么需要虚拟现实为什么需要虚拟现实 虚拟现实的概念辨析虚拟现实的概念辨析 虚拟现实应用目标的变化虚拟现实应用目标的变化n虚拟现实的发展历史与演变虚拟现实的发展历史与演变n虚拟现实概念的进一步总结虚拟现实概念的进一步总结n虚拟现实概念性系统的组成虚拟现实概念性系统的组成为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:48 S.63虚拟虚拟现现实概念系实概念系统的组成统的组成为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:48 S.64虚拟现虚拟现实概念系实概念系统的组成统的组成n介入者（人）介入者（人）n虚拟世界生成设备虚拟世界生成设备-VR的计算机系统的计算机系统 nVR的人机接口的人机接口 感知设备：给介入者提供感知信号感知设备：给介入者提供感知信号 跟踪设备：探测（接受）介入者的反应动作跟踪设备：探测（接受）介入者的反应动作虚拟世界虚拟世界介入者介入者（人）（人）感知设备感知设备跟踪设备跟踪设备人机接口人机接口感官刺激信号感官刺激信号反应动作反应动作为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:48 S.65虚拟世界生成设备虚拟世界生成设备n硬件硬件 计算机计算机n软件软件 操作系统；虚拟现实引擎；操作系统；虚拟现实引擎；建模软建模软件件n网络网络 分布式交互仿真已经成为现代仿真技术，特别是军事仿分布式交互仿真已经成为现代仿真技术，特别是军事仿真的潮流。通讯网络可以把真的潮流。通讯网络可以把VE转换成共享的分布式计算转换成共享的分布式计算环境。环境。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:48 S.66虚拟现虚拟现实概念系实概念系统的组成统的组成虚拟世界虚拟世界介入者介入者（人）（人）感知设备感知设备跟踪设备跟踪设备人机接口人机接口感官刺激信号感官刺激信号反应动作反应动作为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:48 S.67VR的人机接口的人机接口nVR的人机接口有两个作用：的人机接口有两个作用：给人提给人提供环境感知信供环境感知信息息-感感知设知设备备 机器机器 人人 跟跟踪、探测踪、探测人的人的动作和响动作和响应应-跟踪设备跟踪设备 人人 机机器器 眼、耳、鼻、舌、身、意眼、耳、鼻、舌、身、意根据实验心理学家统计，人类获取的信息根据实验心理学家统计，人类获取的信息83%来来自视觉，自视觉，11%来自听觉，这两个加起来有来自听觉，这两个加起来有94%。还。还有有3.5%来自嗅觉，来自嗅觉，1.5%来自触觉，来自触觉，1%来自味觉来自味觉为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:48 S.68感知设备感知设备n视觉感知设视觉感知设备备 种类繁多种类繁多为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:48 S.69n视觉感知设备视觉感知设备CAVEBOOMHMD为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:48 S.70180度环状屏幕为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:48 S.71球面投影显示系统为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:48 S.72感知设备感知设备n听觉感知设备听觉感知设备三维真实感声音的播放设三维真实感声音的播放设备备n触觉（力觉）感知设备触觉（力觉）感知设备 触觉感知设备（一般的接触感、感知质感触觉感知设备（一般的接触感、感知质感/纹理感纹理感/温度温度感）感）力觉感知设备（能反馈力的大小）力觉感知设备（能反馈力的大小）n运动感知、嗅觉感知、味觉感知运动感知、嗅觉感知、味觉感知为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:48 S.73多感官研究的实例多感官研究的实例2008年3月，来自约克和华威大学的科学家小组，研制世界上第一款能够模拟所有5种感觉的虚拟现实装置：虚拟茧为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:48 S.74VR的人机接口的人机接口nVR的人机接口有两个作用：的人机接口有两个作用：给人提给人提供环境感知信供环境感知信息息-感感知设知设备备 机器机器 人人 跟跟踪、探测踪、探测人的人的动作和响动作和响应应-跟踪设备跟踪设备 人人 机器机器眼、耳、鼻、舌、身、意眼、耳、鼻、舌、身、意为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:48 S.75跟踪设备跟踪设备n跟踪并检测位置和方位的装置，用于虚拟现跟踪并检测位置和方位的装置，用于虚拟现实系统中基于自然方式的人机交互操作，例实系统中基于自然方式的人机交互操作，例如手势、体势如手势、体势、视、视线方向变线方向变化等。化等。数据手套数据手套 数据衣服数据衣服 眼球跟踪器眼球跟踪器 语音综合识别装置语音综合识别装置 直接心理感觉和直接心理感觉和控制控制 智能手机智能手机？为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益跟踪设备跟踪设备17:48 S.76为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:48 S.77虚拟现虚拟现实概念系实概念系统的组成统的组成虚拟世界虚拟世界介入者介入者（人）（人）感知设备感知设备跟踪设备跟踪设备人机接口人机接口感官刺激信号感官刺激信号反应动作反应动作为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17:48 S.78第一章第一章 虚拟现实虚拟现实概念与分析概念与分析 n什么是虚拟现实什么是虚拟现实 虚拟现实的三个特点虚拟现实的三个特点 虚拟现实的终极目标虚拟现实的终极目标 为什么需要虚拟现实为什么需要虚拟现实 虚拟现实的概念辨析虚拟现实的概念辨析 虚拟现实技术目标的变化虚拟现实技术目标的变化n虚拟现实的发展历史与演变虚拟现实的发展历史与演变n虚拟现实概念的进一步总结虚拟现实概念的进一步总结n虚拟现实概念性系统的组成虚拟现实概念性系统的组成