虚拟现实技术应用ppt课件

1 CONTENTS 2 3 1990年至今 1973年 1989年 1963年 1972年 1963年以前 VR的概念 发展历程 4 1935年 美国科幻小说家斯坦利 温鲍姆 StanleyG Weinbaum 在他的小说中首次构想了以眼镜为基础 涉及视觉 触觉 嗅觉等全方位沉浸式体验的虚拟现实概念 这是可以追溯到的最早的关于VR的构想 1957 1962年 莫顿 海利希 MortonHeilig 研究并发明了 全传感仿真器 Sensorama 并在1962年申请了专利 这种 全传感仿真器 的发明 蕴涵了虚拟现实技术的思想理论 VR的概念 发展历程 皮格马利翁眼镜 全传感仿真器 5 1968年 美国计算机图形学之父伊凡 苏泽兰 IvanSutherlan 开发了第一个计算机图形驱动的头盔显示器HMD及头部位置跟踪系统 是VR技术发展史上一个重要的里程碑 VR的概念 发展历程 伊凡 苏泽兰 头盔显示器HMD及头部位置跟踪系统 6 1975年 迈隆 克鲁格 MyronKrueger 设计了VIDEOPLACE系统 可以产生一个虚拟图形环境 1985年 麦克格雷维 MichaelMcGreevy 领导完成的VIEW系统 VR的概念 发展历程 MyronKrueger 左一 VIEW虚拟现实系统 7 1994年 日本游戏公司Sega和任天堂分别针对游戏产业而推出SegaVR 1和VirtualBoy 但是由于设备成本高等问题 以至于最后使VR的这次现身如昙花一现 VR的概念 发展历程 2012年Oculus公司用众筹的方式将VR设备的价格降低到了300美元 同期的索尼头戴式显示器HMZ T3高达6000元左右 这使得VR向大众视野走近了一步 2014年Google发布了GoogleCardBoard 三星发布GearVR 2016年苹果发布了为View Master的VR头盔 另外HTC的HTCVive 索尼的PlayStationVR也相继出现 8 VR的概念 定义 虚拟现实 VirtualReality 简称VR 也称灵境技术或人工环境 是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界 提供使用者关于视觉 听觉 触觉等感官的模拟 让使用者如同身历其境一般 可以及时 没有限制地观察三维空间内的事物 9 10 VR的特性 11 12 VR的系统组成 13 14 VR的关键技术 15 16 沉浸式VR系统ImmersiveVR 桌面式VR系统DesktopVR 分布式VR系统DistributedVR 增强式VR系统AugmentedVR VR的分类 17 基本上是一套基于普通PC平台的小型桌面虚拟现实系统 桌面式VR系统 DesktopVR 使用个人计算机 PC 或初级图形PC工作站去产生仿真 计算机的屏幕作为使用者观察虚拟环境的窗口 VR的分类 立体眼镜 位置跟踪器 数据手套或者6个自由度的三维空间鼠标等设备操作虚拟场景中的各种对象 使用者是不完全投入的 仍然会受到周围现实环境的干扰 18 是一种高级的 较理想 较复杂的虚拟现实系统 沉浸式VR系统 ImmersiveVR 采用封闭的场景和音响系统将用户的视听觉与外界隔离 使用户完全置身于计算机生成的环境之中 VR的分类 系统主要包含头盔式虚拟现实系统 洞穴式虚拟现实系统 CAVE 座舱式虚拟现实系统 投影式虚拟现实系统四个类型 19 借助计算机图形技术和可视化技术产生现实环境中不存在的虚拟对象 并呈现给使用者一个感官效果真实的新环境 增强式VR系统 AugmentedVR 具有虚实结合 实时交互和三维注册的新特点 VR的分类 真实环境和虚拟环境组合在一起的一种系统 它既允许用户看到真实世界 同时也可以看到叠加在真实世界的虚拟对象 20 是一个基于网络的可供异地多用户同时参与的分布式虚拟环境 分布式VR系统 DistributedVR 位于不同物理环境位置的多个用户或多个虚拟环境通过网络相连接 使多个用户同时参加一个虚拟现实环境 VR的分类 与其他用户进行交互 共享信息 并对同一虚拟世界进行观察和操作 21 22 美国是虚拟现实技术研究的发源地 其研究水平基本就代表国际虚拟现实发展的水平 在欧洲 英国在VR开发的某些方面 特别是分布并行处理 辅助设备 包括触觉反馈 设计和应用研究方面是领先的 VR的现状 日本的虚拟现实技术的发展在世界相关领域的研究中同样具有举足轻重的地位 23 VR的现状 我国虚拟现实技术研究起步较晚 与发达国家还有一定的差距 根据我国的国情 九五规划 国家自然科学基金会 国家高技术研究发展计划已将虚拟现实技术的研究列为重点研究项目 目前 我国虚拟现实技术在城市规划 教育培训 文物保护 医疗 房地产 因特网 勘探测绘 生产制造和军事航天等数十个重要的行业得到广泛的应用 24 25 军事领域 医疗领域 制造业 VR的应用领域 26 VR的应用领域 军事领域 虚拟战场 虚拟航空母舰 27 VR的应用领域 医疗领域 虚拟人体胸部结构 虚拟腹腔镜手术 虚拟神经外科手术 28 VR的应用领域 教育领域 虚拟零件安装培训 洞穴式虚拟工程漫游 西南交通大学虚拟校园一角 思科公司的篮球馆 29 VR的应用领域 文化艺术领域 名胜古迹 虚拟故宫 虚拟天坛 虚拟故宫 30 VR的应用领域 文化艺术领域 名胜古迹 埃及神庙 圆明园西洋景区的数字重建初步结果 31 VR的应用领域 文化艺术领域 影视 电影院场景 国产VR系列剧 幻城 32 VR的应用领域 文化艺术领域 虚拟游戏 VR射击游戏 VR竞速游戏 33 34 VR的应用领域 制造业 汽车制造 零件模拟装配 35 VR的应用领域 商业 虚拟试衣间 虚拟广告 AR 36 VR的应用领域 商业 虚拟样板间 37 38 智能化语音虚拟现实建模 动态环境建模技术 新型人机交互设备的研制 实时三维图形生成和显示技术 网络分布式虚拟现实技术的研究与应用 VR的发展趋势 39 40