虛擬現(xiàn)實技術應用ppt課件

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1 CONTENTS 2 3 1990年至今 1973年 1989年 1963年 1972年 1963年以前 VR的概念 發(fā)展歷程 4 1935年 美國科幻小說家斯坦利 溫鮑姆 StanleyG Weinbaum 在他的小說中首次構想了以眼鏡為基礎 涉及視覺 觸覺 嗅覺等全方位沉浸式體驗的虛擬現(xiàn)實概念 這是可以追溯到的最早的關于VR的構想 1957 1962年 莫頓 海利希 MortonHeilig 研究并發(fā)明了 全傳感仿真器 Sensorama 并在1962年申請了專利 這種 全傳感仿真器 的發(fā)明 蘊涵了虛擬現(xiàn)實技術的思想理論 VR的概念 發(fā)展歷程 皮格馬利翁眼鏡 全傳感仿真器 5 1968年 美國計算機圖形學之父伊凡 蘇澤蘭 IvanSutherlan 開發(fā)了第一個計算機圖形驅動的頭盔顯示器HMD及頭部位置跟蹤系統(tǒng) 是VR技術發(fā)展史上一個重要的里程碑 VR的概念 發(fā)展歷程 伊凡 蘇澤蘭 頭盔顯示器HMD及頭部位置跟蹤系統(tǒng) 6 1975年 邁隆 克魯格 MyronKrueger 設計了VIDEOPLACE系統(tǒng) 可以產生一個虛擬圖形環(huán)境 1985年 麥克格雷維 MichaelMcGreevy 領導完成的VIEW系統(tǒng) VR的概念 發(fā)展歷程 MyronKrueger 左一 VIEW虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) 7 1994年 日本游戲公司Sega和任天堂分別針對游戲產業(yè)而推出SegaVR 1和VirtualBoy 但是由于設備成本高等問題 以至于最后使VR的這次現(xiàn)身如曇花一現(xiàn) VR的概念 發(fā)展歷程 2012年Oculus公司用眾籌的方式將VR設備的價格降低到了300美元 同期的索尼頭戴式顯示器HMZ T3高達6000元左右 這使得VR向大眾視野走近了一步 2014年Google發(fā)布了GoogleCardBoard 三星發(fā)布GearVR 2016年蘋果發(fā)布了為View Master的VR頭盔 另外HTC的HTCVive 索尼的PlayStationVR也相繼出現(xiàn) 8 VR的概念 定義 虛擬現(xiàn)實 VirtualReality 簡稱VR 也稱靈境技術或人工環(huán)境 是利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界 提供使用者關于視覺 聽覺 觸覺等感官的模擬 讓使用者如同身歷其境一般 可以及時 沒有限制地觀察三維空間內的事物 9 10 VR的特性 11 12 VR的系統(tǒng)組成 13 14 VR的關鍵技術 15 16 沉浸式VR系統(tǒng)ImmersiveVR 桌面式VR系統(tǒng)DesktopVR 分布式VR系統(tǒng)DistributedVR 增強式VR系統(tǒng)AugmentedVR VR的分類 17 基本上是一套基于普通PC平臺的小型桌面虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) 桌面式VR系統(tǒng) DesktopVR 使用個人計算機 PC 或初級圖形PC工作站去產生仿真 計算機的屏幕作為使用者觀察虛擬環(huán)境的窗口 VR的分類 立體眼鏡 位置跟蹤器 數(shù)據(jù)手套或者6個自由度的三維空間鼠標等設備操作虛擬場景中的各種對象 使用者是不完全投入的 仍然會受到周圍現(xiàn)實環(huán)境的干擾 18 是一種高級的 較理想 較復雜的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) 沉浸式VR系統(tǒng) ImmersiveVR 采用封閉的場景和音響系統(tǒng)將用戶的視聽覺與外界隔離 使用戶完全置身于計算機生成的環(huán)境之中 VR的分類 系統(tǒng)主要包含頭盔式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) 洞穴式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) CAVE 座艙式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) 投影式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)四個類型 19 借助計算機圖形技術和可視化技術產生現(xiàn)實環(huán)境中不存在的虛擬對象 并呈現(xiàn)給使用者一個感官效果真實的新環(huán)境 增強式VR系統(tǒng) AugmentedVR 具有虛實結合 實時交互和三維注冊的新特點 VR的分類 真實環(huán)境和虛擬環(huán)境組合在一起的一種系統(tǒng) 它既允許用戶看到真實世界 同時也可以看到疊加在真實世界的虛擬對象 20 是一個基于網(wǎng)絡的可供異地多用戶同時參與的分布式虛擬環(huán)境 分布式VR系統(tǒng) DistributedVR 位于不同物理環(huán)境位置的多個用戶或多個虛擬環(huán)境通過網(wǎng)絡相連接 使多個用戶同時參加一個虛擬現(xiàn)實環(huán)境 VR的分類 與其他用戶進行交互 共享信息 并對同一虛擬世界進行觀察和操作 21 22 美國是虛擬現(xiàn)實技術研究的發(fā)源地 其研究水平基本就代表國際虛擬現(xiàn)實發(fā)展的水平 在歐洲 英國在VR開發(fā)的某些方面 特別是分布并行處理 輔助設備 包括觸覺反饋 設計和應用研究方面是領先的 VR的現(xiàn)狀 日本的虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展在世界相關領域的研究中同樣具有舉足輕重的地位 23 VR的現(xiàn)狀 我國虛擬現(xiàn)實技術研究起步較晚 與發(fā)達國家還有一定的差距 根據(jù)我國的國情 九五規(guī)劃 國家自然科學基金會 國家高技術研究發(fā)展計劃已將虛擬現(xiàn)實技術的研究列為重點研究項目 目前 我國虛擬現(xiàn)實技術在城市規(guī)劃 教育培訓 文物保護 醫(yī)療 房地產 因特網(wǎng) 勘探測繪 生產制造和軍事航天等數(shù)十個重要的行業(yè)得到廣泛的應用 24 25 軍事領域 醫(yī)療領域 制造業(yè) VR的應用領域 26 VR的應用領域 軍事領域 虛擬戰(zhàn)場 虛擬航空母艦 27 VR的應用領域 醫(yī)療領域 虛擬人體胸部結構 虛擬腹腔鏡手術 虛擬神經(jīng)外科手術 28 VR的應用領域 教育領域 虛擬零件安裝培訓 洞穴式虛擬工程漫游 西南交通大學虛擬校園一角 思科公司的籃球館 29 VR的應用領域 文化藝術領域 名勝古跡 虛擬故宮 虛擬天壇 虛擬故宮 30 VR的應用領域 文化藝術領域 名勝古跡 埃及神廟 圓明園西洋景區(qū)的數(shù)字重建初步結果 31 VR的應用領域 文化藝術領域 影視 電影院場景 國產VR系列劇 幻城 32 VR的應用領域 文化藝術領域 虛擬游戲 VR射擊游戲 VR競速游戲 33 34 VR的應用領域 制造業(yè) 汽車制造 零件模擬裝配 35 VR的應用領域 商業(yè) 虛擬試衣間 虛擬廣告 AR 36 VR的應用領域 商業(yè) 虛擬樣板間 37 38 智能化語音虛擬現(xiàn)實建模 動態(tài)環(huán)境建模技術 新型人機交互設備的研制 實時三維圖形生成和顯示技術 網(wǎng)絡分布式虛擬現(xiàn)實技術的研究與應用 VR的發(fā)展趨勢 39 40