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計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，未來(lái)離不來(lái)VR

2017-04-07 16:57:35 熱度:

什么是VR?
 
VR一般指虛擬現(xiàn)實(shí)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真使用戶沉浸到該環(huán)境中。
 
發(fā)展方向與歷史：
 
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是仿真技術(shù)的一個(gè)重要方向，是仿真技術(shù)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)人機(jī)接口技術(shù)多媒體技術(shù)傳感技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)的集合，是一門(mén)富有挑戰(zhàn)性的交叉技術(shù)前沿學(xué)科和研究領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)備等方面。模擬環(huán)境是由計(jì)算機(jī)生成的、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的三維立體逼真圖像。感知是指理想的VR應(yīng)該具有一切人所具有的感知。除計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)所生成的視覺(jué)感知外，還有聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、力覺(jué)、運(yùn)動(dòng)等感知，甚至還包括嗅覺(jué)和味覺(jué)等，也稱(chēng)為多感知。自然技能是指人的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)，眼睛、手勢(shì)、或其他人體行為動(dòng)作，由計(jì)算機(jī)來(lái)處理與參與者的動(dòng)作相適應(yīng)的數(shù)據(jù)，并對(duì)用戶的輸入作出實(shí)時(shí)響應(yīng)，并分別反饋到用戶的五官。傳感設(shè)備是指三維交互設(shè)備。
 
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)演變發(fā)展史大體上可以分為四個(gè)階段：有聲形動(dòng)態(tài)的模擬是蘊(yùn)涵虛擬現(xiàn)實(shí)思想的第一階段（1963年以前）；虛擬現(xiàn)實(shí)萌芽為第二階段（1963 -1972 ）；虛擬現(xiàn)實(shí)概念的產(chǎn)生和理論初步形成為第三階段（1973 -1989 ）；虛擬現(xiàn)實(shí)理論進(jìn)一步的完善和應(yīng)用為第四階段（1990 -2004 ）。
 
特征
 
多感知性
指除一般計(jì)算機(jī)所具有的視覺(jué)感知外，還有聽(tīng)覺(jué)感知、觸覺(jué)感知、運(yùn)動(dòng)感知，甚至還包括味覺(jué)、嗅覺(jué)、感知等。理想的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)該具有一切人所具有的感知功能。
存在感
指用戶感到作為主角存在丁模擬環(huán)境中的真實(shí)程度。理想的模擬環(huán)境應(yīng)該達(dá)到使用戶難辨真假的程度。
 
交互性
指用戶對(duì)模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度。
自主性
指虛擬環(huán)境中的物體依據(jù)現(xiàn)實(shí)世界物理運(yùn)動(dòng)定律動(dòng)作的程度。
 
VR的技術(shù)應(yīng)用

醫(yī)療
醫(yī)學(xué)VR在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。在虛擬環(huán)境中，可以建立虛擬的人體模型，借助于跟蹤球、HMD、感覺(jué)手套，學(xué)生可以很容易了解人體內(nèi)部各器官結(jié)構(gòu)，這比現(xiàn)有的采用教科書(shū)的方式要有效得多。Pieper及Satara等研究者在90年代初基于兩個(gè)SGI工作站建立了一個(gè)虛擬外科手術(shù)訓(xùn)練器，用于腿部及腹部外科手術(shù)模擬。這個(gè)虛擬的環(huán)境包括虛擬的手術(shù)臺(tái)與手術(shù)燈，虛擬的外科工具（如手術(shù)刀、注射器、手術(shù)鉗等），虛擬的人體模型與器官等。借助于HMD及感覺(jué)手套，使用者可以對(duì)虛擬的人體模型進(jìn)行手術(shù)。但該系統(tǒng)有待進(jìn)一步改進(jìn)，如需提高環(huán)境的真實(shí)感，增加網(wǎng)絡(luò)功能，使其能同時(shí)培訓(xùn)多個(gè)使用者，或可在外地專(zhuān)家的指導(dǎo)下工作等。手術(shù)后果預(yù)測(cè)及改善殘疾人生恬狀況，乃至新型藥物的研制等方面，VR技術(shù)都有十分重要的意義
 
室內(nèi)設(shè)計(jì)
虛擬現(xiàn)實(shí)不僅僅是一個(gè)演示媒體，而且還是一個(gè)設(shè)計(jì)工具。它以視覺(jué)形式反映了設(shè)計(jì)者的思想，比如裝修房屋之前，你首先要做的事是對(duì)房屋的結(jié)構(gòu)、外形做細(xì)致的構(gòu)思，為了使之定量化，你還需設(shè)計(jì)許多圖紙.
 
虛擬現(xiàn)實(shí)可以把這種構(gòu)思變成看得見(jiàn)的虛擬物體和環(huán)境，使以往只能借助傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式提升到數(shù)字化的即看即所得的完美境界，大大提高了設(shè)計(jì)和規(guī)劃的質(zhì)量與效率。運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，設(shè)計(jì)者可以完全按照自己的構(gòu)思去構(gòu)建裝飾“虛擬”的房間，并可以任意變換自己在房間中的位置，去觀察設(shè)計(jì)的效果，直到滿意為止。既節(jié)約了時(shí)間，又節(jié)省了做模型的費(fèi)用。
 
房產(chǎn)開(kāi)發(fā)
隨著房地產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，傳統(tǒng)的展示手段如平面圖、表現(xiàn)圖、沙盤(pán)、樣板房等已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足消費(fèi)者的需要。因此敏銳把握市場(chǎng)動(dòng)向，果斷啟用最新的技術(shù)并迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，方可以領(lǐng)先一步，擊潰競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是集影視廣告、動(dòng)畫(huà)、多媒體、網(wǎng)絡(luò)科技于一身的最新型的房地產(chǎn)營(yíng)銷(xiāo)方式，在國(guó)內(nèi)的廣州、上海、北京等大城市，國(guó)外的加拿大、美國(guó)等經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)達(dá)的國(guó)家都非常熱門(mén)，是當(dāng)今房地產(chǎn)行業(yè)一個(gè)綜合實(shí)力的象征和標(biāo)志，其最主要的核心是房地產(chǎn)銷(xiāo)售！同時(shí)在房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)中的其他重要環(huán)節(jié)包括申報(bào)、審批、設(shè)計(jì)、宣傳等方面都有著非常迫切的需求。
 
房地產(chǎn)項(xiàng)目的表現(xiàn)形式可大致分為：實(shí)景模式、水晶沙盤(pán)兩種；
其中可對(duì)項(xiàng)目周邊配套、紅線以內(nèi)建筑和總平、內(nèi)部業(yè)態(tài)分布等進(jìn)行詳細(xì)剖析展示，由外而內(nèi)表現(xiàn)項(xiàng)目的整體。
 
地產(chǎn)建筑表現(xiàn)并可通過(guò)鳥(niǎo)瞰、內(nèi)部漫游、自動(dòng)動(dòng)畫(huà)播放等形式對(duì)項(xiàng)目逐一表現(xiàn)，增強(qiáng)了講解過(guò)程的完整性和趣味性。

Web3D
Web3D主要有四類(lèi)運(yùn)用方向：商業(yè)、教育、娛樂(lè)、和虛擬社區(qū)。對(duì)企業(yè)和電子商務(wù)三維的表現(xiàn)形式，能夠全方位的展現(xiàn)一個(gè)物體，具有二維平面圖象不可比擬的優(yōu)勢(shì)。企業(yè)將他們的產(chǎn)品發(fā)布成網(wǎng)上三維的形式，能夠展現(xiàn)出產(chǎn)品外形的方方面面，加上互動(dòng)操作，演示產(chǎn)品的功能和使用操作，充分利用互聯(lián)網(wǎng)高速迅捷的傳播優(yōu)勢(shì)來(lái)推廣公司的產(chǎn)品。對(duì)于網(wǎng)上電子商務(wù)，將銷(xiāo)售產(chǎn)品展示做成在線三維的形式，顧客通過(guò)對(duì)之進(jìn)行觀察和操作能夠?qū)Ξa(chǎn)品有更加全面的認(rèn)識(shí)了解，決定購(gòu)買(mǎi)的幾率必將大幅增加，為銷(xiāo)售者帶來(lái)更多的利潤(rùn)。
 
對(duì)教育業(yè)現(xiàn)今的教學(xué)方式，不再是單純的依靠書(shū)本、教師授課的形式。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)的引入，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)所不能達(dá)到的許多方面。在表現(xiàn)一些空間立體化的知識(shí)，如原子、分子的結(jié)構(gòu)、分子的結(jié)合過(guò)程、機(jī)械的運(yùn)動(dòng)時(shí)，三維的展現(xiàn)形式必然使學(xué)習(xí)過(guò)程形象話，學(xué)生更容易接受和掌握。許多實(shí)際經(jīng)驗(yàn)告訴我們，做比聽(tīng)和說(shuō)更能接受更多的信息。使用具有交互功能的3D課件，學(xué)生可以在實(shí)際的動(dòng)手操作中得到更深的體會(huì)。
 
對(duì)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)而言，引入Web3D內(nèi)容必將達(dá)到很好的在線教育效果。 對(duì)娛樂(lè)游戲業(yè)娛樂(lè)游戲業(yè)永遠(yuǎn)是一個(gè)不衰的市場(chǎng)?，F(xiàn)今，互連網(wǎng)上已不是單一靜止的世界，動(dòng)態(tài)HTML、flash動(dòng)畫(huà)、流式音視頻，使整個(gè)互連網(wǎng)呈現(xiàn)生機(jī)盎然。動(dòng)感的頁(yè)面較之靜態(tài)頁(yè)面更能吸引更多的瀏覽者。三維的引入，必將造成新一輪的視覺(jué)沖擊，使網(wǎng)頁(yè)的訪問(wèn)量提升。娛樂(lè)站點(diǎn)可以在頁(yè)面上建立三維虛擬主持這樣的角色來(lái)吸引瀏覽者。游戲公司除了在光盤(pán)上發(fā)布3D游戲外，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運(yùn)行在線三維游戲。利用互連網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，受眾和覆蓋面得到迅速擴(kuò)張。
 
對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)展示與虛擬社區(qū)使用Web3D實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的VR展示，只須構(gòu)建一個(gè)三維場(chǎng)景，人以第一視角在其中穿行。場(chǎng)景和控制者之間能產(chǎn)生交互，加之高質(zhì)量的生成畫(huà)面使人產(chǎn)生身臨其境的感覺(jué)。對(duì)于象虛擬展廳、建筑房地產(chǎn)虛擬漫游展示，提供了解決方案。如果是建立一個(gè)多用戶而且可以互相傳遞信息的環(huán)境，也就形成了所謂的虛擬社區(qū)。

責(zé)任編輯：汪景

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