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银川滑轨屏 虚拟现实技术及其应用

文章出处:网络整理 作者:佚名 人气: 时间:2021-01-13 21:05

【摘要】虚拟现实技术21世纪抢手技术。本文引见了虚拟现实的相关技术、设备,并展示了其优秀非常好的应用前景。

【关键词】虚拟现实;技术;应用

一、引言

“欢迎参加故宫游览”,一声甜优秀的声音从你耳边传来虚拟现实技术及其应用,你骑上自行车,你看到了天安门城楼,然后你踩着脚踏板,你就会感到自己骑车来到了午门前的大道上,飞快地穿过午门,越过金水桥、越过太和门,来到太和殿广场。由于你的自行车太快,一下子破墙而入,到了太和殿。金銮殿内庄严的殿堂和真实的景像一模一样。这不是科幻电影的片段,而是一个旅游者真实的经历,只需你戴上特制的头盔,骑上不动的自行车,你就能见证刚刚所说的情景。你一步未动,所经历的感受却是逼真的,刚刚经历的就是杭州大学所开发了虚拟故官游玩系统。而这,正是虚拟现实技术带给人们的感受。

二、虚拟现实的概念

虚拟现实又称灵境技术,英文是"virt-ural reality"。关于虚拟现实的定义。我们可以简单地理解为,人与计算机生成的虚拟环境进行交互作用的技术手段。

人在某种况中的感受,无非是在这种景况中接受了各种感触信号,包括视频信号、音频信号、温度信号、气味信号、触摸信号(软硬冷热)、失重的感觉信号等等。所有这些信号有机地组合在一起(包括时间次序、空间位置、信号强弱、彼此间的搭配)作用在人的感官上,就构成了人的感受。利用各种传感器把人在某种真实景况中所能感遭到的各种信号记录下来,或利用其他手段来产生这些信号,并把各种信号的次序、位置、强弱、彼此间的组合搭配关系制成计算机软件,将这些信号、软件及有关的设备有机地组合到一起,构成一个系统,这就是虚拟现实系统。虚拟现实的一个重要特点就是人的沉入与参与,人是虚拟现实的用户、享受者和作用者。人进入到虚拟的景况中,不只能有逼真的感受,而且能在其中进行各种活动虚拟现实技术及其应用,如可以触摸物体;打开虚拟的门;驾驶虚拟的车穿过虚拟的大街小巷等。虚拟现实的中一个特点是能够创造现实世界中做不到的或不存在的景况,例如,人到火星上漫步,进入人体血管或脑神经网络中漫游等。

概括地说,虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式。与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比,虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。

虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境,它是实际上可实现的,也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。而“虚拟”是指用计算机生成的意思。因而,虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境,人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中,并操作、控制环境,实现特殊的目的。

三、虚拟现实的特点及相关技术

从本质上来说,虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口,它通过给用户同时提供诸如视觉、听觉、触觉等各种直观而又自然的实时感知交互手段,最大限度地方便用户的操作。虚拟现实具有以下三个基本特征:沉浸(Immersion)、交互(Interaction)和构想(Imagination),即通常所说的“3I”。

(1)沉浸是指用户借助各类先进的传感器进入虚拟环境之后,由于他所看到的、听到的、感遭到的一切内容非常逼真,因而,他相信这一切都“真实”存在,而且相信自己正处于所感遭到的环境中。

(2)交互是指用户进入虚拟环境后,不只可以通过各类先进的传感器获得逼真的感受,而且可以用自然的方式对虚拟环境中的物体进行操作。

(3)构想是由虚拟环境的逼真性与实时交互性而使用户产生更丰富的联想,它是获取沉浸感的一个必要条件。

一般来说,一个完整的虚拟现实系统由虚拟环境、以高质量计算机为核心的虚拟环境处理器、以头盔显示器为核心的视觉系统、以语音识别、声音合成与声音定位为核心的听觉系统、以方位跟踪器、数据手套和数据衣为主体的身体方位姿势跟踪设备,以及味觉、嗅觉、触觉与力觉反馈系统等功能单元构成。虚拟环境处理器是VR系统的心脏,完成虚拟世界的产生和处理功能。各种输入设备给VR系统提供来自用户的输入,并允许用户在虚拟环境中改变自己的位置、视线方向和视野,也允许改变虚拟环境中虚拟物体的位置和方向。而输出设备是由VR系统把虚拟环境综合产生的各种感官信息输出给用户,使用户产生一种身临其境的逼真感。

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