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,Animation School of CUC,#,Animation School of CUC,1,虚拟现实的概念、特点和种类,什么是虚拟现实,虚拟现实的特点,虚拟现实的种类,AnimationSchool of CUC,2,虚拟现,实,实是一,门,门综合,技,技术,以计算,机,机技术,为,为主,综合利,用,用计算,机,机图形,、,、图像,、,、可视,化,化、人,机,机交互,、,、人工,智,智能、,计,计算机,网,网络、,高,高性能,计,计算等,许,许多领,域,域的技,术,术，是,一,一个复,杂,杂而庞,大,大的系,统,统,生成一,个,个逼真,的,的三维,视,视觉、,触,触觉以,及,及嗅觉,等,等感觉,世,世界,让用户,可,可以从,自,自己的,视,视点出,发,发，利,用,用自身,的,的功能,和,和一些,设,设备,对所产,生,生的虚,拟,拟世界,这,这一客,体,体进行,浏,浏览和,交,交互式,考,考察,什么是,虚,虚拟现,实,实,AnimationSchool of CUC,3,虚拟现,实,实的特,点,点,虚拟现,实,实有三,大,大特点,：,：浸沉,感,感、交,互,互性和,构,构想性,由于三,者,者的英,文,文名称,均,均以“I”打头，,又,又被称,为,为3“I,”,”特性,浸沉感,指,指的是,人,人浸沉,在,在虚拟,环,环境中,，,，具有,和,和在真,实,实环境,中,中一样,的,的感觉,交互性,指,指在虚,拟,拟环境,中,中体验,者,者不是,被,被动地,感,感受，,而,而是可,以,以通过,自,自己的,动,动作改,变,变感受,的,的内容,构想性,指,指虚拟,的,的环境,是,是人构,想,想出来,的,的，因,而,而可用,以,以实现,一,一定目,标,标的用,途,途,Immersion,Interaction,Imagination,AnimationSchool of CUC,4,虚拟现,实,实的种,类,类,虚拟现,实,实系统,按,按其功,能,能高低,大,大体可,分,分为四,类,类：,一、桌,面,面虚拟,现,现实系,统,统,也称窗,口,口中的VR。它可,以,以通过,桌,桌上型,机,机实现,，,，所以,成,成本较,低,低，功,能,能也最,简,简单，,主,主要用,于,于CAD、CAM、建筑,设,设计、,桌,桌面游,戏,戏等领,域,域,二、沉,浸,浸式虚,拟,拟现实,系,系统,如各种,用,用途的,体,体验器,，,，使人,有,有身临,其,其境的,感,感觉，,各,各种培,训,训、演,示,示以及,高,高级游,戏,戏等用,途,途均可,用,用这种,系,系统,AnimationSchool of CUC,5,虚拟现,实,实的种,类,类,虚拟现,实,实系统,按,按其功,能,能高低,大,大体可,分,分为四,类,类：,三、分,布,布式虚,拟,拟现实,系,系统,它在因,特,特网环,境,境下，,充,充分利,用,用分布,于,于各地,的,的资源,，,，协同,开,开发各,种,种虚拟,现,现实应,用,用。它,通,通常是,沉,沉浸式,虚,虚拟现,实,实系统,的,的发展,，,，也就,是,是把分,布,布于不,同,同地方,的,的沉浸,式,式虚拟,现,现实系,统,统，通,过,过互联,网,网连接,起,起来，,共,共同实,现,现某种,用,用途,四、增,强,强现实,又,又称混,合,合现实,系,系统,它把真,实,实环境,和,和虚拟,环,环境结,合,合起来,，,，既可,减,减少构,成,成复杂,真,真实环,境,境的开,销,销（虚,拟,拟环境,取,取代部,分,分真实,环,环境）,，,，又可,对,对实际,物,物体进,行,行操作,（,（真实,环,环境取,代,代部分,虚,虚拟环,境,境），,达,达到了,亦,亦真亦,幻,幻的境,界,界，是,今,今后发,展,展的方,向,向,AnimationSchool of CUC,6,虚拟现,实,实的软,硬,硬件环,境,境,在硬件,方,方面需,要,要有以,下,下几种,设,设备的,支,支持：,1.,跟,跟踪系,统,统：确,定,定参与,者,者的头,、,、手和,身,身躯的,位,位置2.,触,触觉系,统,统：提,供,供力与,压,压力的,反,反馈,3.,音,音频系,统,统：提,供,供立体,声,声源和,判,判定空,间,间位置,4.,图,图像生,成,成和现,实,实系统,：,：产生,视,视觉图,像,像和立,体,体现实,5.,高,高性能,计,计算处,理,理系统,：,：高处,理,理速度,、,、大容,量,量、强,联,联网特,性,性,AnimationSchool of CUC,7,虚拟现,实,实的软,硬,硬件环,境,境,在软件,方,方面，,要,要一个,虚,虚拟环,境,境工具,集,集或虚,拟,拟环境“外壳”,它至少,应,应该具,有,有以下,功,功能：,1.,能,能够接,受,受各种,高,高性能,传,传感器,的,的信息,，,，如头,盔,盔的跟,踪,踪信息2.,能,能生成,立,立体的,现,现实图,形,形,3.,能,能把各,种,种数据,库,库（如,地,地形地,貌,貌数据,库,库、物,体,体形象,数,数据库,等,等）、,各,各种CAD软件进,行,行调用,和,和互联,的,的集成,环,环境,AnimationSchool of CUC,8,虚拟现,实,实的关,键,键技术,大规模,数,数据的,场,场景建,模,模技术,动态实,时,时的立,体,体视觉,、,、听觉,等,等生成,技,技术,三维定,位,位、方,向,向跟踪,、,、触觉,反,反馈等,传,传感技,术,术和设,备,备,符合人,类,类认知,心,心理的,三,三维自,然,然交互,技,技术,三维交,互,互软件,及,及系统,集,集成技,术,术等,AnimationSchool of CUC,9,虚拟现,实,实技术,的,的最新,进,进展,1）使,用,用基于,图,图像的,绘,绘制技,术,术,或与图,形,形绘制,相,相结合,，,，以提,高,高图形,生,生成的,速,速度；,2）各,种,种新的,交,交互设,备,备,譬如三,维,维力反,馈,馈设备,，,，美国SensableTech公司的PHANTOM系统等,3）增,强,强现实,（,（AugmentedReality）,也称混,合,合现实,，,，它是,将,将真实,环,环境和,虚,虚拟现,实,实的景,象,象结合,起,起来的,一,一种技,术,术，既,可,可减少,生,生成复,杂,杂环境,的,的开销,，,，又便,于,于对实,际,际物体,的,的操作,AnimationSchool of CUC,10,虚拟现,实,实技术,的,的最新,进,进展,4）分,布,布式虚,拟,拟现实,环,环境,在互联,网,网环境,下,下，充,分,分利用,各,各地的,资,资源优,势,势，协,同,同开发,虚,虚拟现,实,实的应,用,用，如,美,美国大,型,型军用,交,交互仿,真,真系统,及,及互联,网,网上的,多,多人游,戏,戏等,5）多,通,通道人,机,机交互,技,技术,采用人,体,体多种,自,自然交,互,互手段,向,向系统,输,输入，,如,如手势,、,、语音,、,、身体,动,动作等,AnimationSchool of CUC,11,互联网,络,络上的,虚,虚拟现,实,实技术,互联网,/,/网络,的,的基础,上,上，把,各,各种信,息,息变为,虚,虚拟现,实,实的所,有,有技术,在已经,普,普及的,文,文字、,图,图像以,及,及动画,为,为主的,互,互联网,环,环境中,，,，引入,三,三维技,术,术,当前，,以,以网络,/,/互联,网,网为基,础,础的虚,拟,拟现实,技,技术，,大,大约有20余,种,种,又可划,分,分为几,个,个范畴,一个是,以,以图像,为,为基础,的,的Panorama技术,QuicktimeVR就是这,种,种技术,一个是,以,以 3D网格为,基,基础的Web3D技术,像Cult3D，Virtools，VRML，X3D等都属,于,于这个,范,范畴,AnimationSchool of CUC,12,虚拟建,筑,筑场景,漫,漫游技,术,术及其,应,应用,1.真,实,实建筑,场,场景的,虚,虚拟漫,游,游,这种虚,拟,拟漫游,的,的最大,特,特点是,：,：被漫,游,游的对,象,象是客,观,观真实,存,存在的,，,，只不,过,过是异,地,地虚拟,漫,漫游形,式,式而已,，,，同时,，,，漫游,对,对象制,作,作是基,于,于对象,的,的真实,数,数据,2.虚,拟,拟建筑,场,场景的,虚,虚拟漫,游,游,虚拟建,筑,筑是指,客,客观上,并,并不存,在,在是完,全,全虚构,的,的，或,者,者虽有,设,设计数,据,据但尚,未,未建造,的,的建筑,物,物。虚,拟,拟建筑,场,场景漫,游,游是一,种,种应用,越,越来越,广,广泛、,前,前景十,分,分看好,的,的技术,领,领域。,在,在建筑,设,设计、,城,城乡规,划,划、室,内,内装潢,等,等建筑,行,行业，,在,在虚拟,战,战争演,练,练场和,作,作战指,挥,挥模拟,训,训练方,面,面，在,游,游戏设,计,计与娱,乐,乐行业,，,，乃至,在,在促进,未,未来新,艺,艺术形,式,式诞生,等,等方面,，,，它都,大,大有用,武,武之地,，,，而且,代,代表着,这,这些行,业,业的新,技,技术和,新,新水平,（1）,建,建筑设,计,计、城,乡,乡规划,中,中和新,型,型房地,产,产虚拟,广,广告,（2）,电,电脑游,戏,戏,（3）,虚,虚拟战,争,争演练,场,场和作,战,战指挥,模,模拟训,练,练,AnimationSchool of CUC,13,真实名,胜,胜景观,的,的虚拟,观,观光旅,游,游,这种虚,拟,拟漫游,可,可以使,游,游客足,不,不出户,地,地游历,世,世界各,地,地名胜,和,和风光,异地漫,游,游的对,象,象，除,久,久负盛,名,名的名,胜,胜和宏,伟,伟建筑,群,群等景,物,物景点,以,以外，,还,还包括,被,被进行,虚,虚拟漫,游,游式检,查,查的管,道,道纵横,的,的复杂,车,车间和,厂,厂房,因此，,制,制作虚,拟,拟漫游,对,对象时,，,，对真,实,实数据,的,的测量,精,精确度,要,要求很,高,高,在名胜,景,景点虚,拟,拟漫游,系,系统的,开,开发方,面,面，我,国,国制作,的,的敦煌,莫,莫高窟,博,博物馆,参,参观系,统,统、中,国,国的故,宫,宫以及,西,西湖风,光,光虚拟,游,游览系,统,统都具,有,有一定,代,代表性,AnimationSchool of CUC,14,真实名,胜,胜景观,的,的虚拟,观,观光旅,游,游,值得一,提,提的是,于,于2003年,完,完成的,故,故宫VR紫禁城,天子,的,的宫殿,项目,安装在,故,故宫博,物,物院的SGIRealityCenter是一个,沉,沉浸式,剧,剧场，,可,可容纳54位,观,观赏者,，,，高分,辨,辨率的,图,图像投,射,射在50,英,英尺宽,、,、14,英,英尺,高,高的弧,形,形屏幕,上,上，三,台,台BarcoGalaxyWARP立体DLP投影机,以,以一个,三,三管道,的,的Onyx 3800InfiniteReality 4系统和,千,千兆专,用,用纹理,库,库为驱,动,动，将,高,高分辨,率,率的图,像,像逼真,地,地投射,在,在屏幕,上,上。参,观,观者能,够,够在虚,拟,拟的紫,禁,禁城中,自,自由翱,翔,翔,借,借助操,控,控器可,以,以漫游,于,于康乾,盛,盛世的,紫,紫禁城,，,，最近,距,距离地,观,观看太,和,和殿的,全,全景,AnimationSchool of CUC,15,真实地,形,形地景,虚,虚拟漫,游,游,广义地,说,说，真,实,实地形,地,地景虚,拟,拟漫游,和,和真实,景,景点虚,拟,拟观光,漫,漫游一,样,样,都属于,基,基于真,实,实数据,的,的而且,已,已经存,在,在着的,真,真实场,景,景虚拟,漫,漫游,两者区,别,别在于,获,获取真,实,实景物,数,数据的,方,方式和,传,传感器,不,不大相,同,同而已,这种虚,拟,拟漫游,在,在军事,上,上很有,
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