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虚拟现实的应用领域
虚拟现实应用的领域非常广泛,城市规划、医学、娱乐、艺术、教育、军事、航天、室内设计、房产开发、工业仿真、游戏等领域中都能应用。
虚拟现实简介
虚拟现实(Virtual Reality,简称VR;又译作灵境)。是由美国VPLResearch公司的奠基人JaronLanier.J.1989年提出了VirtualReality一词,用以统一表述当前纷纷涌现的各种借助计算机技术及最新研制的传感装置的一种崭新的模拟环境。它是一种综合集成技术,涉及计算机图形学、人体交互技术、传感技术、人工智能等领域。它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉,使人作为参与者通过适当装置,自然地对虚拟世界进行体验和交互,最终使得参与者产生身临其境的感觉,并且能直接参与该环境中事务的变换与相互作用。

虚拟现实系统的基本特征
虚拟现实系统的主要特征是:多感知性(Multi-Sensory)、浸没感(Immersion)、交互性(Interactivity)、构想性(Imagination)。这些使操作者能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟环境中,与之产生互动,进行交流。通过参与者与仿真环境的相互作用,并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力,帮助启发参与者的思维,以全方位的获取环境所蕴含的各种空间信息和逻辑信息。身临其境的沉浸感和人机互动的趣味性是虚拟现实的实质特征,对时空环境的现实构想(即启发思维,获取信息的过程 )是虚拟现实的最终目的。
虚拟现实技术的体系结构
虚拟环境的系统结构
虚拟环境是体现了虚拟现实所具备的功能的一种计算机环境。虚拟环境必须具备与用户交互、实时反映所交互的影像、用户有自主性三个条件。典型的虚拟现实系统有VIDBOPLACE系统、VIEW系统、Super Vision系统等。

虚拟现实系统的组成模块
虚拟现实系统由以下模块组成:(1)输入模块:是虚拟现实系统的输入接口,其功能是检测用户的输入信号,并通过传感模块作用于虚拟环境。(2)传感器模块:是虚拟现实系统中操作者和虚拟环境之间的桥梁。传感器模块接受输入模块产生的信息,并将其作用与虚拟环境,又将操作后产生的结果反馈给输入模块。(3)响应模块:是虚拟现实系统的控制中心,响应模块一般三软件模块,其作用三处理来自传感器模块的信息。(4)反馈模块:是虚拟现实系统的输出接口,其功能是将响应模块生成的信息通过传感器模块传输给输出设备。

虚拟环境的实现方法
产生虚拟环境的基本方法有两种,即基于图像的方法和基于模型的方法。全景图生成技术是三基于图像方法的关键技术;基于模型的方法,又称为基于景物几何的方法,是以几何实体建立虚拟环境,几何实体可采用计算机图形学技术绘制,也可用已有的建模工具等建立模型,然后以统一数据格式输出,进行实时渲染,建立虚拟现实模型后,通过加入事件响应,实现移动、旋转、视点变化等操作,从而实现交互式虚拟环境。
虚拟环境系统的分类方法
根据显示方式可分为桌面式、佩带式和全景式。桌面式系统场景通过计算机屏幕显示,用户用立体眼镜观察,声音由台式或室内音响系统提供。佩带式是用头盔将用户视听觉与外界隔离,使用户完全沉浸在计算机生成的虚拟环境中,计算机通过位置跟踪器、数据手套或跟踪球等感知用户的运动、姿态及行为,并反馈到场景及声音系统中,产生人在其中的效果。全景式虚拟系统是投影系统,生成洞穴式虚拟现实,观察者佩带立体眼镜和头部跟踪器,当观察者移动时,立体投影生成器计算出各面墙上的图像。
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