《虚拟现实艺术设计》PPT课件.ppt

虚拟现实艺术设计,2020年4月26日,唐好选,起源于哲学思维滥觞于艺术创作落实到技术实践,序言,关于虚拟的认识,提纲,虚拟现实技术数字媒体技术虚拟现实技术相关研究关于博士点的相关研究设想,VR定义：VirtualReality,从计算机技术视角看-互动环境VR一般定义为由软件、硬件和参与者共同组成的一个人机环境系统参与者可以多感觉与计算机产生的三维世界进行交互作用,VR定义：VirtualReality,从人的心理经验上看-强调参与者的感受VR是表示人在某种虚拟环境中的在场感觉(Presence)远距离在场感觉(telepresence)(如远距离控制或操作)VR的关键是人的在场感觉和经验，而不是计算机软硬件技术,VR的基本特征,VR具有3I特征交互（Interaction）沉浸（immersion）想象（Imagination）就共享式虚拟环境系统，体现可交互性是重点；而对于沉浸式虚拟环境系统，所强调的是其沉浸特征（可进入性）；无论哪种应用，想象力都是不可缺少的,虚拟界与现实界的相互关系,从内容角度看，虚拟界的各类信息既可来自对现实界真实实体的观察、统计和计算，又可通过想象、设计、规划等方法构建，可插入某种艺术的构想从相互作用角度看，现实界的需求推动虚拟界的向前发展，虚拟界的演化重构着现实界,虚拟现实技术的应用和发展前景,科学可视化-虚拟风洞设计与规划-建筑设计和外观规划教育、培训、娱乐和艺术虚拟教室、虚拟音乐、虚拟博物馆、虚拟画廊、虚拟演员、虚拟游戏医疗-解剖学和病理学教学、外科手术训练和规划军事、航空和航天-虚拟战场、宇航员训练系统等心理实验平台-生成物理上不能实现的刺激环境制造业-设计产品并完成产品的测试,虚拟现实艺术设计的主要特点,身临其境性,交互性,直观性,协作性,虚拟现实性,媒体技术,媒体包含两层含义一是指信息的物理载体另一层含义是指信息的表现形式（或者说传播形式），如文字、声音、图像、动画等媒体技术领域主要研究各类媒体的数字表现形式和展示方式,艺术元素在数字媒体艺术作品中的应用主要体现在界面设计上，利用电脑进行艺术创作，需要的不仅是技术（建模技术），还离不开艺术，离不开艺术元素的表达,媒体技术新动向,2005年4月“数字媒体处理及数字博物馆技术”研讨班数字化文化遗产保护虚拟现实在医学中的应用三维模型的重建与处理虚拟展示技术与虚拟人数字水印虚拟现实在数字娱乐中的应用数字博物馆与文物修复数字视频编码进展动画作品创作技巧,虚拟现实技术相关研究,计算机图形学的研究自然景观模拟不定形自然形态的图形学建模虚拟现实方面的研究虚拟机器人控制虚拟手及人体虚拟漫游系统虚拟战场,关于数字媒体艺术博士点的相关研究设想,三维形体造型及建模技术研究文化展示方式研究（虚拟/数字博物馆）动画技术研究（包括场景艺术特效制作和卡通动画）基于故事情节的场景驱动研究,三维模型的表示,几何形状表示体表示法（Voxel）CSG树表示法(构造立体几何法)边界表示法（隐式曲面表示、参数曲面表示、细分曲面表示、多边形网格表示和点集曲面表示）纹理属性表示（颜色、光泽度和透明度）双向反射函数（BRDF）、纹理映射（TM）、凹凸纹理映射（BTM）和双向纹理函数（BTF）、交互式纹理造型以多边形网格模型为代表的三维数字信号，包含几何和拓扑，是继声音、图像和视频后被公认的第四代媒体数据类型基于图像的建模,基于图像的建模技术,通过多幅深度图像重建模型-基于深度图像序列的建模通过多幅照片生成物体的可见外壳-基于立体视觉的建模基于阴影的体建模基于光线跟踪的三维造型基于拓扑结构的三维造型基于图像的纹理映射,虚拟博物馆的目的,文化保存利用虚拟现实技术将文化素材数字化，并与相关资料库结合时下文化资料的永久保存学术研究将数字化后的文化素材放在互联网上，可供查阅欣赏及学术研究文物鉴别利用虚拟的文物模型可进行文物鉴别,虚拟博物馆的应用,藏品的数字化保护数字水印空域水印算法频域水印算法生理模型算法（HVS和HAS）三维模型数字水印算法,虚拟博物馆的应用,数字考古技术文物修复,古人类面貌的复原文物鉴定,动画技术,动画是一种具有多种可能性的，具有技术和艺术双重性质的手段真实感绘制需要形象的真实感和运动的真实感，遵循真实世界的物理规律非真实感绘制（艺术绘制）受设计者个人设计思想的影响对动画运动进行充分的控制，使其能够满足人们的意愿和想象，不必关心背后的物理规律,动画技术,弹性物体的变形模拟-(例如树木动画)树模型风力模型基于物理的变形计算,动画技术,流体运动模拟（烟雾、火焰、气泡、波浪、爆炸等现象的模拟）真实感流体非真实感流体（自然界中不存在的现象，又称为艺术流动）群体动画技术（作战的军队、成群的飞虫）群体行为控制技术自主角色的自身控制技术,动画技术,非真实感绘制（NPR）-用于电脑艺术和电影媒体的整合三维卡通色彩风格绘制三维模型轮廓线绘制多边形网格模型轮廓线绘制光滑表面模型轮廓线绘制,动画技术,研究思路和方向-细节策略-加速策略-控制策略,动画技术实例-虚拟环境下的人体动画,相关研究热点人体动画算法逆运动学算法,运动插值等运动捕捉运动编辑,运动连接,运动混合特定行为仿真某项任务驱动人体动作变换,形成完整的动画序列(如跳舞,漫游等),基于故事情节的场景驱动,研究思路分析场景的基本构成并创建场景中的各类模型研究模型的动画算法根据具体的故事情节组合并展示场景效果实验以“金上京”虚拟博物馆研究为契机，以历史故事驱动，再现历史事件,