虚拟现实技术应用ppt课件.pptx

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1、CONTENTS,1990 年至今,1973 年1989 年,1963年 1972年,1963年以前,VR的概念-发展历程,1935年，美国科幻小说家斯坦利温鲍姆（Stanley G.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（Morton Heilig）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,196

2、8 年，美国计算机图形学之父伊凡苏泽兰（Ivan Sutherlan ）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,1975年，迈隆克鲁格（Myron Krueger ）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（Michael McGreevy ）领导完成的 VIEW 系统。,VR的概念-发展历程,Myron Krueger（左一）,VIEW虚拟现实系统,1994 年，日本游戏公司 Sega 和任天堂分别针对游戏

3、产业而推出 Sega VR-1 和Virtual Boy，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Google CardBoard，三星发布 Gear VR。,2016 年苹果发布了为 View-Master 的 VR 头盔。另外 HTC 的 HTC Vive、索尼的 PlayStationVR 也相继出现。,VR的概念-定义,虚拟现实（

4、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。,VR的特性,VR的系统组成,VR的关键技术,沉浸式VR系统Immersive VR,桌面式VR系统Desktop VR,分布式VR系统Distributed VR,增强式VR系统Augmented VR,VR的分类,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（Desktop VR）,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

5、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。,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（Immersive VR）,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。,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

6、式VR系统（Augmented VR）,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。,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（Distributed VR）,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。,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

7、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,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。,军事领域,医疗领域,制造业,VR的应用领域,VR的应用领域军事领域,虚拟战场,虚拟航空母舰,VR的应用领域医疗领域,虚拟人体胸部

8、结构,虚拟腹腔镜手术,虚拟神经外科手术,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,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,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,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,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,VR的应用领域制造业,汽车制造,零件模拟装配,VR的应用领域商业,虚拟试衣间,虚拟广告（AR）,VR的应用领域商业,虚拟样板间,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,