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系统架构设计课程论文-论虚拟现实技术的应用及发展

系统架构设计课程论文-论虚拟现实技术的应用及发展
系统架构设计课程论文-论虚拟现实技术的应用及发展

论虚拟现实技术的应用及发展

摘要:虚拟现实(VR)是一个正在发展的高新技术,它允许用户在一个采用计算机生成的三维的动态的虚拟环境中活动或与之相互作用。本文主要介绍了虚拟现实技术的基本特征及关键技术、分析了虚拟现实技术的应用现状和发展趋势。

Abstract: virtual reality (VR) is a developing new technology. It allows users to do activity or interaction with the virtual environment in a generated by the computer three-dimensional dynamic. The article mainly introduced the basic characteristics of virtual reality technology and key technology. It also analyzed the present situation and its development trend of the application of virtual reality technology.

关键词:虚拟现实虚拟环境虚拟现实系统

引言:虚拟现实(Visual Reality,简称VR)作为一种综合计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术以及仿真技术等多种科学技术而发展起来的计算机领域的新技术,目前所涉及的研究应用领域已经包括军事、医学、心理学、教育、科研、商业、影视、娱乐、制造业、工程训练等。VR技术已经被公认为是21世纪重要的发展学科以及影响人们生活的重要技术之一。

一、虚拟现实技术简介

虚拟现实(简称VR),又称灵境技术, 是以浸没感、交互性和构想为基本特征的计算机高级人机界面,是迅速发展的一项综合性计算机、图形交互技术。它综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术,模拟人的视觉、听觉、触觉等感官功能,使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中,并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互,创建了一种适人化的多维信息空间。使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性,而且能够突破空间、时间以及其他客观限制,感受到在真实世界中无法亲身经历的体验。

计算机技术的迅速发展为我们提供了许多解决问题的新方法。虚拟现实技术的产生与发展也同样如此,目前虚拟现实系统的研究现状主要涉及到三个研究领域:依靠计算机图形方式建立实时的三维视觉效果、构建对虚拟世界的观察界面和使用虚拟现实技术加强其在现实世界中的应用。

二、虚拟现实系统的研究现状

计算机的发展提供了一种计算工具和分析工具,并因此导致了许多解决问题的新方法的产生。虚拟现实技术的产生与发展也同样如此,就虚拟现实本身而言,它主要涉及到三个研究领域:

1.通过计算机图形方式建立实时的三维视觉效果;

2.建立对虚拟世界的观察界面;

3.使用虚拟现实技术加强诸如科学计算技术等方面的应用。

下图是虚拟现实系统领域的组成示意图。

三、虚拟现实技术的重要技术特征

虚拟现实的定义可以归纳如下:虚拟现实是利用计算机生成一种模拟环境(如飞机驾驶舱、操作现场等),通过多种传感设备使用户“投入”到该环境中,实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。虚拟现实技术因此具有以下四个重要特征:

1.多感知:所谓多感知性就是说除了一般计算机所具有的视觉感知外,还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知、甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实就是应该具有人所具有的感知功能。

2.存在感:又称临场感,它是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。

3.交互性:交互性是指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性)。例如,用户可以用手去直接抓取环境中的物体,这时手有握着东西的感觉,并可以感觉物体的重量,视场中的物体也随着手的移动而移动。

4.自主性:是指虚拟环境中物体依据物理定律动作的程度。例如,当受到力的推动时,物体会向力的方向移动、或翻倒、或从桌面落到地面等。

四、当今虚拟现实技术的应用领域

虚拟现实技术的应用前景十分广阔。目前在娱乐、教育及艺术领域的应用占据主流,其次是军事与航空、医学领域,机器人和商业领域都占有一定比例,另外在可视化计算、制造业等领域也有相当的比重。下面简要介绍其部分应用。

1.娱乐、艺术与教育领域

丰富的感觉能力与3D显示环境使得VR 成为理想的视频游戏工具。如Chicago(芝加哥) 开放了关于3025 年的一场未来战争的世界上第一台大型可供多人使用的VR娱乐系统;1992年的一台称为“LegealQust”的系统由于增加了人工智能功能,使计算机具备了自学习功能,大大增强了趣味性及难度,使该系统获该年度VR 产品奖。

作为传输显示信息的媒体,VR所具有的临场参与感与交互能力可以将静态的艺术转化为动态的,可以使观赏者更好地欣赏作者的思想艺术,提高了艺术表现能力。

2.军事与航天工业领域

模拟与练一直是军事与航天工业中的一个重要课题,这为VR提供了广阔的应用前景。

美国国防部高级研究计划局DARPA自80年代起一直致力于研究称为SIM NET的虚拟战场系统,以提供坦克协同训练,该系统可联结200多台模拟器。另外利用VR技术,可模拟零重力环境,以代替现在非标准的水下训练宇航员的方法。

3.医学领域

VR在医学方面的应用具有十分重要的现实意义。在虚拟环境中,可以建立虚拟的人体模型,借助于跟踪球、HMD、感觉手套,学员们可以很容易了解人体内部各器官结构,这比现有的采用教科书的方式要有效得多。

Pieper及Satara等研究者在90年代初基于两个SGI工作站建立了一个虚拟外科手术训练器,用于腿部及腹部外科手术模拟。这个虚拟的环境包括虚拟的手术台与手术灯,虚拟的外科工具(如手术刀、注射器、手术钳等),虚拟的人体模型与器官等。借助于HMD及感觉手套,使用者可以对虚拟的人体模型进行手术。

另外,在远距离遥控外科手术,复杂手术的计划安排,手术过程的信息指导,手术后果预测及改善残疾人生恬状况,乃至新型药物的研制等方面,VR技术都有十分重要的意义。

4.管理工程领域

VR 在管理工程方面也显示出了无与伦比的优越性。如设计一新型建筑物时,可以在建筑物动工之前用VR技术显示一下;当财政发生危机时,可以帮助分析大量的股票、债券等方面的数据以寻找对策等等。

五、虚拟现实技术发展趋势

VR技术是高度集成的技术,涵盖计算机软硬件、传感器技术、立体显示技术等。VR技术的研究内容大体上可分为VR技术本身的研究和VR技术应用的研究两大类。根据vR所倾向的特征的不同,目前虚拟现实系统主要划分为四个层次:即桌面式、增强式、沉浸式和网络分布式虚拟现实。VR技术的实质是构建一种人能够与之进行自由交互的“世界”,在这个“世界”中参与者可以实时地探索或移动其中的对象。沉浸式虚拟现实是最理想的追求目标,实现的主要方式主要是戴上特制的头盔显示器、数据手套以及身体部位跟踪器,通过听觉、触觉和视觉在虚拟场景中进行体验。桌面式虚拟现实系统被称为“窗口仿真”,尽管有一定的局限性,但由于成本低廉而仍然得到了广泛应用。增强式虚拟现实系统主要用来为一群戴上立体眼镜的人观察虚拟环境,性能介于以上两者之间,也成为开发的热点之一。总体上看,纵观多年来的发展历程,VR技术的未来研究仍将遵循“低成本、高性能”这一原则,从软件、硬件上展开,并将在以下主要方向发展:动态环境建模技术;;实时三维图形生成和显示技术;新型交互设备的研制;智能化语音虚拟现实建模;大型网络分布式虚拟现实的应用等等。

六、总结与展望:

虚拟现实从其萌芽到今天的日渐成熟已经走过了相当长的一段风雨历程,正如其它新兴科学技术一样,虚拟现实技术也是许多相关学科领域交叉、集成的产物,它的研究内容涉及到人工智能、计算机科学、电子学、传感器、计算机图形学、智能控制、心理学等。目前它的研究内容涉及到多项学科领域,我们同时也认识到,这个领域的技术具有巨大的潜力和广阔的应用前景。相信随着计算机技术和网络技术的飞速发展,计算机3D运算能力和网络带宽大大提高,虚拟现实在生产生活中的应用将日益广泛。

毕业论文:浅谈虚拟现实技术

论文虚拟现实技术

浅谈虚拟现实技术 摘要虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术是近年来新兴的借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段,其核心是建模与仿真。概括介绍了虚拟现实技术的概念、特征及应用领域,涉及的关键技术,最新研究进展,应用与前景展望。 关键词虚拟现实技术,研究现状,相关应用,信息安全 一.虚拟现实的概念、特征及应用领域 虚拟现实是一种由计算机和电子技术创造的新世界,是一个看似真实的模拟环境,通过多种传感设备,用户可根据自身的感觉,使用人的自然技能对虚拟世界中的物体进行考察和操作,参与其中的事件,同时提供视、听、触等直观而自然的实时感知,并使参与者“沉浸”于模拟环境中。虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术是指借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段,其核心是建模与仿真。 虚拟现实技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设各等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外,还有听觉、触觉、力觉、运动等感知,甚至还包括嗅觉和味觉等,也称为多感知。自然技能是指人的头部转动,眼睛、手势、或其他人体行为动作,由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据,并对用户的输入作出实时响应,并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。常用的有立体头盔、数据于套、三维鼠标、数据衣等穿戴于用户身上的装置和设置于现实环境中的传感装置,如摄像机、地板压力传感器等。 (虚拟现实技术穿戴的装备)

GrigoreBurdea和Philippe Coiffet在著作“Virtual Reality Technology”一书中指出,虚拟现实具有三个最突出的特征,即人们称道的“3I”特性:交互性(interactivity) 、沉浸感(Illusion of Immersion) 和构想性(imagination)。交互性主要是指参与者通过使用专门输入和输出设备,用人类的自然技能实现对模拟环境的考察与操作的程度。沉浸感是虚拟现实最主要的技术特征,它是指参与者在纯自然的状态下,借助交互设备和自身的感知觉系统,对虚拟环境的投入程度。构想性是指借助虚拟现实技术,使抽象概念具像化的程度。另外还有多感知性(Multi-Sensory)。所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外,还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知,甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能,由于相关技术,特别是传感技术的限制,目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。 所以,“3I+M”就是虚拟现实系统的基本特征。 自1968年Ivan Sutherland发表一篇名为“The Ultimate Display”的论文至今,虚拟现实技术已经伴随着计算机技术的进步得到长足的发展。如今,众多的设备可被用于虚拟现实,包括头戴式显示器、数据手套、动作捕捉系统等[1]。虚拟现实技术已经在诸如建筑设计、军事仿真、虚拟制造、游戏娱乐、医学等领域得到广泛的应用。在教育、心理学、环保、文化艺术领域,虚拟现实技术也得到越来越多的关注[2]。 二.虚拟现实涉及的关键技术[3] 虚拟现实的关键技术主要包括:动态环境建模技术,实时三维图形生成技术,立体显示和传感器技术,应用系统开发工具,系统集成技术,实时三维计算机图形技术,广角立体显示技术,对观察者头、眼和手的跟踪技术,触觉、力觉反馈技术,立体声、语音输入输出技术。 动态环境建模技术:虚拟环境的建立是VR系统的核心内容,目的就是获取实际环境的三维数据,并根据应用的需要建立相应的虚拟环境模型。 实时三维图形生成技术:三维图形的生成技术已经较为成熟,那么关键就是“实时”生成。为了达到实时的目的,至少保证图形的刷新频率不低于15帧/秒,最好高于30帧/秒。

《虚拟现实技术》期末论文

考试科目:虚拟现实技术(全校选修课) 一、总体要求: 撰写论文作为期末考试成绩,论文的Word排版要工整、规范、美观,没有错别字。正文用小四号字体、宋体、1.5倍行距,题目用小二号字体、加粗,一级标题用小三号字体、加粗,二级标题四号字体、加粗,正文中的英文字符或者罗马数字用Times New Roman字体。论文的封面填写清楚相关个人信息,报告正文的页眉中也要正确的填写学号和姓名,正文页脚中要填写页码。封面不能填写页码,正文第一页的页码为1。Word排版严谨性占10分。 二、论文内容组织结构要求: 自拟题目,独立完成,不得抄袭,严禁从网上大段拷贝文字,图文并茂,不少于6000字。包括但不限于如下方面(比如下内容还丰富有意义会酌情加分): 1.虚拟现实的概念、特征及应用领域。(5分) 2.虚拟现实涉及的关键技术总结,从多个技术方面分别阐

述。(35分) 3.国内外虚拟现实研究的最新进展,搜索资料,完成调研综述。(35分) 提示:可搜索https://www.wendangku.net/doc/694586521.html,/页面上的各个学术论文数据库。 4.本门课程的主要收获(学习心得)以及期望进一步学习的知识点。(5分) 5.论文小结及对本课程的建议。(5分) 6.参考文献。(5分) 注:参考文献目录按GB/T7714—2005的要求填写,该要求可从网上搜索下载。 7.第一页须写明:题目、作者、作者单位、摘要、关键词,示例:

加分点:能结合自己专业提出应用需求、应用场景设想、虚拟现实与自己专业结合点的可加分,最高可加至总分100分。 三、需提交的材料: 2010-2011学年第2学期期末考试

漫游系统毕业设计开题报告

大学毕业设计(论文)开题报告 课题名称:漫游系统 学生姓名: 学号: 学院:信息科学与技术学院专业年级:计算机科学与技术级指导教师: 职称: 完成日期:二○○九年一月十三日

一、本课题来源及研究的目的和意义 1、课题来源 石河子大学信息科学与技术学院 2、本课题研究的目的和意义 虚拟现实技术是当今计算科学的一个研究热点,将虚拟现实技术引入校园的研究中,为校园的漫游和规划提供一种全新的手段,使得校园多了一个展示自己风貌的互动的实时漫游平台。 随着石河子大学知名度的提高,越来越多的人希望了解这所学校,上网是最快捷方便的办法。但是以传统的Web技术建立的网页,只能使用文本、静态画面或者交互能力低的动画来传达信息,如果想全面展示优美的校园,局限性是显而易见的。鉴此,我们将以GoogleSketchUp的方法创建石河子大学虚拟校园漫游系统,该系统将使那些没有机会实地参观的人获得身临其境的感受。 二、本课题在国内外的研究状况及发展趋势 1、基于OpenGL实现虚拟校园漫游系统 研究了基于VC++开发环境与OpenGL图形API的虚拟校园漫游系统的相关技术的设计与实现。并主要就三维建模、场景空间划分技术作了进一步的论述。 2、基于VRML的大学虚拟校园漫游系统 介绍了基于VRML技术建立的大学网络虚拟校园漫游系统的设计与实现,并就其中一个重要问题——VRML文件的优化作了详细的探讨。 3、IMAGIS下虚拟校园漫游系统的设计和实现 虚拟GIS是GIS的重要发展方向,应用领域广泛.将虚拟GIS技术引入“数字校园”的研究中,为校园的规划和设计提供了一种全新手段+本文基于IMAGIS‘软件,探讨了虚拟校园漫游系统的解决方案,讨论了虚拟建模与虚拟漫游的方法和全过程,论述了相关的技术特点,在此基础上使虚拟GIS与实际应用领域更好地结合在一起.

虚拟现实论文

关于虚拟现实的感想 以《黑客帝国》为代表的许多作品中,经常出现能够以假乱真的虚拟现实的故事设定。而如今,原本只是构想出的虚拟现实,已经逐渐深入到人们的生活中。 虚拟现实(Virtual Reality,简称VR,又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术,也称灵境技术或人工环境。虚拟现实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、没有限制地观察三度空间内的事物。 他给用户提供了更自然的交互方式,从而减轻了用户的负担,提高了效率。与从最早的人机会话,到目前被广泛应用的视窗操作相比,虚拟现实在技术上有了质的飞跃。 虚拟现实是用计算机合成的人工世界。那么,生成虚拟现实需要解决以下三个主要的问题: 1)以假乱真的境界:如何使观察者产生与现实环境一样的视觉、触觉与听觉。 2)互动性:如何产生与观察者动作相一致的现实感。 3)实时性:如何形成随时间推移的现实感。 为了实现和在真实世界中一样的感觉,就需要有能实现各种感觉的技术。人在真实世界中是通过眼睛、耳朵、手指、鼻子等器官来实现视觉、触觉(力觉)、嗅觉等功能的。人们通过视觉观看到色彩斑斓的外部环境,通过听觉感知丰富多彩的音响世界,通过触觉了解物体的形状和特性,通过嗅觉知道周围的气味。总之,通过各种各样的感觉,使我们能够同客观真实世界交互,使我们浸沉于和真实世界一样的环境中。 如今,虚拟现实已经广泛应用于军事、医疗、探测等容易收到条件限制的领域之中。使原本需要消耗巨大成本或是无法完成的工程得以顺利展开。 不仅如此,如果要想使VR系统更能够让人产生真实感,那么在这个环境中,则必然要存在受其他事物影响的因素。因为这个世界是人与人,人与物的相互影响的结构,而非一条单一的已经被设计好并被告知的道路。在VR系统中,使用户的行为能够影响其他用户的行为,或者反之,都将能更好的产生现实感。 虚拟现实的广泛用途,把计算机应用提高到一个崭新的水平,其作用和意义显而易见。此外,还可从更高的层次上来看待其作用和意义。一是在观念上,从“以计算机为主体”变成“以人为主体”。二是在哲学上使人进一步认识“虚”和“实”之间的关系。 虚和实的关系是一个古老的哲学问题。我们究竟是存在于客观世界中,还是处于自身的感官世界中,一直是唯物论和唯心论争论的焦点。以视觉为例,我们看到的一切,都是视网膜上的影像,更进一步的说,是传送到大脑的神经脉冲。曾有一句话被沿用了很久,“眼见为实”。而虚拟现实使之产生了二重性,看到的的景物对人的感官来说是实实在在的存在,但它又确实是虚拟的。可是按照虚拟的东西行事,又会得到正确的结果。“虚”与“实”之间原本清晰的界限在逐渐的被淡化。 随着技术的发展不依靠繁重设备的虚拟现实技术终将到来。

本科毕业设计论文--虚拟现实场景模拟论文

虚拟现实课程学习实践报告 院系:理学院数学系 专业:应用数学 班级:应数1301 学号:131003014 姓名:李媛媛 任课教师:侯筱婷 日期:2016年5月

VRML基础——三维场景建模 一.参考“VRML2.0交互式三维图形编程”等文献资料,回答下列问题。 1)field, exposedField, eventIn, eventOut(P13) 节点有的是用来定义三维形体,有的是用来定义形体的显示特征如颜色,有的是用来产生形体的运动等变化,每一个节点都有一个或者多个参数,这些参数称为字段(field)及事件(event).字段有两种类型:field,exposedField,事件也有两种:eventIn,eventOut,我们把它翻译成事件进和事件出 2)vrml的坐标系统(国际标准规定,P16) VRML文件显示的是三维空间的物体,将其所生产的物体放置在一个符合右手螺旋法则的三维坐标系中,可以将这个坐标系看做是程序的总体坐标系,国际标准规定:物体从+Z轴方向投影在一个+X轴向右、+Y轴向上的二位坐标系统中,+Z轴朝外,人的眼睛及观察点的坐标为(0 0 10)人的眼睛朝原点看去,这是缺省时的观察位置及观察方向。 3)局部坐标系(P16,Transform节点构建局部坐标系P37) 一些VRML程序中的Transform,Group节点可以使多个物体组成一个节点组,节点组可以放置在空间的任意地方,也可以在程序中移动或旋转节点组的坐标,一个大节点组里可以有小节点组,小节点组里可以有小小节点组,每个节点组拥有一个坐标系,称为这个节点组的局部坐标系。Transform是一个重要的组节点,它可以构成一个局部坐标系,利用translation,rotation,scale等字段可以对Transform的字节点中的形体产生移位、旋转、比例放缩等效果。 4)Appearance节点(P22)的三个域material、texture(重点:ImageTexture 节点)、 textureTransform(P109用来实现纹理的几何变换,产生特殊效果纹理,比如贴图的重复和部分显示) Appearance节点可以用来定义形体的外观效果,如材质、贴图。其三个域为material、texture、 textureTransform。可以用在material后面的节点是Material,它定义了物体的材质。可以用在texture后面的节点是ImageTexture,Movietexture,Pixeltexture三个节点,texture在计算机图形学里表示纹理。ImageTexture,Movietexture,Pixeltexture分别表示静止图片纹理、运动影像纹理、像素图纹理。可用在textureTransform后面的节点为TextureTransform,这一节点可以用来进行纹理的几何变换,以产生特殊效果的纹理,还可以使贴图旋转。 5)Extrusion挤出造型节点(P23,扭曲造型怎样实现) 通过Extrusion节点可以生成一个拉伸体,拉伸及诶单形成一个形体,形体由一个断面沿着三维空间里的一条折线段伸展而成,断面在不同位置可以有比例的变化甚至旋转,由此生成我们所需要的有复杂形状的物体。 6)和空间中点相关的节点:Coordinate节点(P23)、PointSet节点(P29-30,用Material节点的emissiveColor来定义点的颜色,模拟夜空中的星星)Coordinate节点只有一个字段:point,表示点的坐标,由于这个字段是exposedField字段,因而可以在程序运行时改变点的坐标。PointSet节点有两个字段,并且是在程序运行时可以改变的字段,PointSet节点主要用于表示夜晚天空的星星,点的大小不能定义,可以定义多个点的坐标和颜色,也可以只定义点的坐标,点的颜色利用Material节点的emissiveColor.

虚拟现实技术的应用研究

虚拟现实技术的应用研究 来源:毕业论文网 摘要:随着计算机技术的迅猛发展,虚拟现实技术的应用日趋广泛和深入。基于此,本文 将深入浅出地对虚拟现实技术的定义、应用领域、未来的发展前景和存在的问题进行介绍,重点阐述虚拟现实技术的应用领域以及相关研究,以期使读者对于虚拟现实有一个相对明 晰的认知。本文内容介绍:在第2部分会对虚拟现实技术进行简单介绍;第3部分将部分应用虚拟现实技术的领域进行介绍;第4部分描述虚拟现实技术研究现状和前景;在第5部分 对全文进行总结。 关键词:虚拟现实技术研究现状虚拟现实应用虚拟现实发展前景 一、引言 虚拟现实对于很多人来讲还是一个比较新的词汇,也可能你听说过,但并不了解,只 是认为佩戴显示设备,观看虚拟出来的内容,有身临其境之感,以为这就是虚拟现实技术。不尽然,那虚拟现实技术究竟指什么呢?本文将为读者解决这个困惑。 二、虚拟现实技术简介 2.1什么是虚拟现实技术 虚拟现实技术即虚拟现实。虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)是近年来出现的高 新技术。从本质上来说,虚拟现实是一种先进的计算机用户接口,它通过给用户同时提供视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段,因此具有多感知性、存在感、交互性、自主性等重要特征。虚拟现实技术并不是一项单一的技术,而是多种技术综合后产生的,其核心的关键技术主要有动态环境建模技术、立体显示和传感器技术、系统开发工具 应用技术、实时三维图形生成技术、系统集成技术等五大项。 2.2虚拟现实技术特征 虚拟现实技术主要有四个特征:(1)沉浸性:主要是指让计算机产生一种虚拟的环境,让参与到其中的人有一种和现实世界一样的感觉,就如身临其境一般。(2)交互性:主要是指用户对计算机模拟出的虚拟环境中的物体具有可操作性和从虚拟环境中的物体上得到的 反馈。(3)想象力:主要是指虚拟现实技术它具有很广阔的想象空间,不仅可以模拟出现实存在的世界,而且还可以模拟出不存在的环境。(4)多感知性:主要是指这项技术不仅能够让我们感受到视觉和听觉这两种一般计算机就可以给我们提供的感觉外,还可以给我们提 供触觉、味觉等一般计算机难以模拟出的感觉。 三、虚拟现实技术的应用领域 虚拟现实技术在很多领域内均有比较理想的应用,如教育与培训、娱乐与艺术、医学、军事、商业等领域,下面我们将就其中几个比较典型的应用领域展开叙述。 3.1教育与培训

虚拟现实技术论文:浅谈虚拟现实技术在教学中的应用

虚拟现实技术论文:浅谈虚拟现实技术在教学中的应用摘要:本文介绍了虚拟现实技术的定义、特征及其在教学中的应用。 关键词:虚拟现实技术;特征;教学 2010年初,由詹姆斯,卡梅隆导演的3d旷世巨作《阿凡达》席卷全球,这部影片完全颠覆了传统电影的概念,技术上有了质的飞跃,场面宏伟细致。尤其是31)立体电影技术的运用,成为了影片的重要卖点。该影片不仅让观众深刻地体验到3d所带来的空前视觉和心灵的震撼,同时也让“3d 技术”再度成为舆论关注的焦点。 近年来,随着31)技术的不断成熟,3d的应用也日趋多元化,从风靡国内的3d电影、3d游戏到国外正在兴起的3d 电视台、3d虚拟社区、3d商店等等,连“幕后”的3d虚拟现实技术也备受青睐,这无不说明3d之势愈演愈烈。本文简单介绍了虚拟现实的定义及特征。 一、什么是虚拟现实 从广义上讲,只要是通过三维模型实现一些人机交互操作就可以称为虚拟现实。更严谨的界定是指通过对三维模型的操作、定义,然后应用于相应场景中,并赋予该模型功能性的表现。以一个汽车的3d模型为例,在汽车的三维模型出来以后,可让用户对场景进行选择,比如是运行在城市还

是乡村,然后还能让用户为汽车模型编写动作脚本,定义汽车是按某条线路在跑还是有人来操作。也就是说,只有在同时具备了产品、场景、脚本这三项要素时,才是真正完整的“虚拟现实”。 二、虚拟现实的特征 1 多感知性 所谓多感知,是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外,还有听觉、力觉、触觉、运动,甚至包括味觉、嗅觉等感知。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。 2 浸没感 又称临场感,指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假,使用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中,该环境中的一切看上去是真的,听上去是真的,动起来是真的,甚至闻起来、尝起来等一切感觉都是真的,如同在现实世界中的感觉一样。 3 交互性 指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性)。例如,用户可以用手去直接抓取模拟环境中虚拟的物体,这时手有握着东西的感觉,并

虚拟现实技术在自动变速器3D仿真的应用本科毕业设计论文

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毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

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理现代化的要求和本领域的研究热点。虚拟现实技术(Virtualreality,Vr)是综合性与集成性极强的高新技术,多个领域都得到了广泛的应用,土木建筑工程的各个学科专业也不例外。工程项目管理作为土木建筑工程的新兴分支学科,贯穿整个建设项目的生命周期。从项目构思、规划、设计到项目立项、施工等,虚拟现实技术为工程项目管理提供了更有效、更直观、交互式的工程项目管理方法和途径。虚拟现实技术在工程项目管理中的应用主要有以下几个方面:1)建设项目经济评价与可行性研究中的应用;2)在房地产工程项目中的应用;3)在工程项目招标投标中的应用;4)在工 程施工管理中的应用;5)在物业管理中的应用。 一在工程项目招标投标中的应用 建筑业是我国的支柱产业,建筑市场的过度竞争已是长期的事实。现代建筑工程项目的运作,业主处于绝对有利的地位。在有限的时间内,如何使业主和评标的专家很好地了解投标文件的招投标文件的编制和被认可的程度直接关系 到承包商有没有中标的机会。因此,承包商在注重投标文件的技术可行、报价合理的同时,也非常注重投标文件的包装。

(VR虚拟现实)虚拟现实毕业设计论文

(VR虚拟现实)虚拟现实毕业设计论文

编号: 审定成绩:注:本论文仅供参考学习,不得用于抄袭或商用 重庆邮电大学 毕业设计(论文) 设计(论文)题目:虚拟环境人物动作控制研究 学院名称:计算机科学与技术 学生姓名:陈洋 专业:计算机科学与技术 班级:0410702 学号:07100217 指导教师:魏秉铎 答辩组负责人:邓亚平 填表时间:二0一一年六月 重庆邮电大学教务处制

摘要 虚拟现实技术是一门非常前沿的技术。它一经应用,就向人们展示了诱人的前景,因此在世界各国特别是发达国家很多都为此进行了广泛的研究。 而虚拟场景人物动作控制研究作为虚拟现实技术的核心技术之一,其地位之关键,不容置疑。不管将其应用于商业,应用于娱乐,应用于军事演习,还是应用于各大工业仿真,它都能有广泛的应用。 那么,如何控制虚拟环境中人物的各种动作,便成为了本次毕业设计的重点。经过一番讨论,本次毕业设计决定运用Unity3D虚拟现实软件,加以3DS Max 建模软件配合,虚拟出场景和人物作为研究手段,然后在虚拟现实的大环境下,以脚本进行对虚拟人物动作控制的研究,实现人物与场景相结合,场景的天气控制,网络多人交互,网络坐标方向同步,网络人物动作同步,即时聊天等等。 经过一番比较深入的研究,基本上完成了在设计阶段定下的指标。在作品里,用户可以自由选择自己喜欢的人物角色。然后,用户还可以自己取一个喜欢的名字,便可以登录搭建好的虚拟社区里了。之后,用户就像在现实生活中一样,可以在虚拟的环境里面自由活动,任意交互,上可谈天论地,登高望远;下可穿梭丛林,一窥海底之奥。除此之外,用户还能对其他也在虚拟社区中活动的用户做一些特殊的动作,比如弹跳、赛跑等。整个设计作品可以让用户身临其境,留连忘返。用户不再只是单单观看者,也成为了影响社区的参与者! 在网络方面,也是令我煞费苦心。网络虚拟社区的具体搭建,第一是要有内部的互动,然后就是要有外部网络之间的交流。因此这就涉及到Unity3D软件,建模软件,贴图软件以及服务器等关键技术了。在本次毕业设计中,我选择了SmartFoxServer作为我虚拟社区的服务器。原因是Smart Fox Server服务器端同时还提供了很多方便快捷的ClientAPI,因此能大幅度缩短了我在这上面耗费的时间,并且取得很好的网络交互效果。 运用了网络技术,该系统的实现便摆脱了单机虚拟场景里用户之间人物互动交流不足的弱点。而整个虚拟环境人物动作控制的主要问题也随之得到解决。【关键词】虚拟现实人物动作控制网络虚拟社区 ABSTRACT Virtual reality technology is a very cutting-edge technology. Upon application of it, showing people an attractive prospect.So many of the world, especially the developed countries have carried out extensive research for this.

虚拟现实技术论文解读

突出几何特征在局部匹配和相似性测定中的应用研 究 RAN GAL and DANIEL COHEN-OR 特拉维夫大学 这篇文章介绍了一个关于用三角网格模型表示的表面的局部匹配方法,我们的方法针对的是那些数字上和拓扑上不一致,但是大致相同的表面区域。我们介绍新的局部表面描述可以有效地表示表面的局部区域的几何形状,描述方法被独立地定义为基本三角,并且形成一个兼容的允许表面通过不同三角匹配的表示。为了应对大网格的局部匹配的结合复杂度,我们介绍关于突出几何特征的概念并且提出一个方法去构建他们。一个突出几何特征是不平滑局部形状的复合高级特征。我们展示了一些相关的突出几何特征能够很好地描述了表面给各种各样的相似性应用。匹配突出几何特征是基于建立旋转不变量特征的索引并且一个通过几何哈希散列加速的投票系统。我们用一些应用来证明我们方法的有效率性,如同计算自相似性,校准,子部分的相似性。 分类和主题描述:I.3.5[计算机图形]:计算几何和对象建模 通用术语:算法 附加关键词和短语:部分匹配,形状检索,突出特点,相似性,几何变换 1引言 在诸多需要用到大量几何应用的领域中,比如计算机视觉、机器人科学、分子生物学等,匹配是一项基础性的工作。近来,由于3D建模技术广阔的应用前景,关于3D图形检索技术的研究已经愈演愈烈。现在,研究方向主要集中在全局匹配上,即在所有的模型间计算并测定相似性。 局部匹配是一项匹配整体的一个元件或一定范围的工作。被匹配的部分没有预定义,因此可以是任何一个更大形状的一部分,匹配的方向和规模都没有限制。为了测量相似性,局部匹配需要提前搜索并预定义匹配元件,因此在操作中比整体匹配更困难。在这篇文章中,我们将主要关注以三角网络法为代表的表面局部匹配技术。 一般来说,定义一个关于人对于相似性觉知的测量标准还是很困难的。即使有现成的相似度测量方法,在众多具有不同表象的形状里匹配到目标也是一件有挑

数字媒体虚拟现实毕业设计

毕业设计[论文] 题目:基于VR-Platform的房产展示系统开发学院:计算机科学与工程学院 专业:数字媒体 姓名:耿有志 学号:082410116 指导老师:王斌斌

完成时间:2014-5-20

摘要 随着房地产业竞争的加剧,传统的展示手段如平面图、表现图、沙盘、样板房等已经远远无法满足消费者的需要。因此敏锐把握市场动向,果断启用最新的技术并迅速转化为生产力,方可以领先一步,击溃竞争对手。 虚拟现实技术是集影视广告、动画、多媒体、网络科技于一身的最新型的房地产营销方式,在国的、、等大城市,国外的加拿大、美国等经济和科技发达的国家都非常热门,是当今房地产行业一个综合实力的象征和标志,其最主要的核心是房地产销售!同时在房地产开发中的其他重要环节包括申报、审批、设计、宣传等方面都有着非常迫切的需求。 房地产项目的表现形式可大致分为:实景模式、水晶沙盘两种;其中可对项目周边配套、红线以建筑和总平、部业态分布等进行详细剖析展示,由外而表现项目的整体风格,并可通过鸟瞰、部漫游、自动动画播放等形式对项目逐一表现,增强了讲解过程的完整性和趣味性。 关键词:虚拟现实,房产展示,营销模式,漫游,数字化

Abstract As the competition of the real estate industry, the traditional display means such as plan, performance, sand table, such as example room has far cannot satisfy the needs of the consumers. So keen to grasp market trends, decisive enabled the latest technology and quickly transformed into productivity, can be one step ahead, defeat rivals. Virtual reality technology is a television advertising, animation, multimedia and network technology in one of the latest model of the real estate marketing, guangzhou, Shanghai, Beijing and other cities in domestic and foreign economy, science and technology developed countries such as Canada, the United States is very popular, is a symbol of comprehensive strength in today's real estate industry and logo, its core is the main real estate sales! At the same time in other important link in the real estate development including declaration, examination and approval, design, advertising, etc all have very urgent demand. Real estate project forms can be roughly divided into: imaging model, crystal sand two; Which may to peripheral, within the red line construction project and the total flat, the distribution of internal forms and so on carries on the detailed analysis show, outside-in performance integral style of the project, and can automatically by the bird's eye view, internal roaming and flash on the project one by one form of performance, enhance the integrity of the interpretation process and

虚拟现实毕业论文54

虚拟现实在超市及餐厅中的控制 学校:昆明理工大学津桥学院 系部:计算机科学及电子信息工程系 专业:计算机科学与技术 年级:2006级 学生姓名:周晨 学号:200616021107 指导教师:徐武

Virtual Reality in supermarkets and restaurants in the control University:Oxbridge College,Kunming University of Science and Technology Department:Computer Science and Eletronic Information Engineering Specialty: Computer Science and Technology Class: 2006 Students’s Name: Zhou Chen Student’s Number: 200616021107 Faculty Adviser: Xu Wu

目录 目录 ......................................................... I 摘要 ........................................................ IV 关键词 ...................................................... IV Abstract ..................................................... V Key words .................................................... V 前言 ........................................................ VI 第1章虚拟现实技术 (1) 1.1 虚拟现实技术简介 (1) 1.1.1 虚拟现实技术的概念 (1) 1.1.2 虚拟现实技术的关键技术 (1) 1.2 VRML概述 (1) 1.2.1 VRML简介 (1) 1.2.2 VRML应用和展望 (2) 第2章其它技术支持——3ds max与JavaScript (3) 2.1 3ds max概述 (3) 2.1.1 3ds max简介 (3) 2.1.2 3ds max的特点 (3) 2.1.3 3ds max的应用领域 (4) 2.2 JavaScript概述 (4) 2.2.1 JavaScript简介 (4)

虚拟现实技术总结

虚拟现实技术总结 篇一:虚拟现实技术论文 虚拟现实技术概述总结 一、虚拟现实的概念内涵及应用领域 虚拟现实技术又称“灵境技术”、“虚拟环境”、“赛伯空间”等,是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术,它利用计算机生成一种模拟环境,是一种多源信息融合交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真,可借助传感头盔、数据手套等专业设备,让用户进入虚拟空间,实时感知和操作虚拟世界中的各种对象,从而通过视觉、触觉和听觉等获得身临其境的真实感受。虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向,是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术和网络技术等多种技术的融合,是一门富有挑战性的交叉技术。虚拟现实技术正在广泛地应用于军事、建筑、工业仿真、考古、医学、文化教育、农业和计算机技术等方面,改变了传统的人机交换模式。 二、虚拟现实的基本特征 虚拟现实技术的基本特征可以简洁地表征为沉浸性、交互性和构想性。 ?沉浸性 沉浸性是指用户作为主角存在于虚拟环境中的真实程度。理想的虚拟环境应该达到使用难以分辨真假的程度例如可视场景应随着视点的

变化而变化甚至超越真实如生成比现实更逼真的照明和音响效果等。?交互性 交互性是指用户对虚拟环境内的物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度包括实时性。例如用户可以用手直接取虚拟环境中的物体,这时手应该有触摸感,并可以感觉物体的重量,场景中被取的物体也立刻能够随着手的移动而移动。?构想性 构想是指用户沉浸在多维信息空间中,依靠自己的感知和认知能力全方位地获取知识,发挥主观能动性,寻求解答方式,形成新的概念。 三、虚拟现实的硬件设备与软件技术 在虚拟现实系统中,硬件设备主要由3个部分组成:输入设备、输出设备、虚拟世界生成设备。此外系统还需要虚拟现实的相关技术。 1、虚拟现实的输入设备 有关虚拟现实系统的输入设备主要分为两大类:一类是基于自然的交互设备,用于对虚拟世界信息的输入;另一类是三维定位跟踪设备,主要用于对输入设备在三维空间中的位置进行判定,并送入虚拟现实系统中。 虚拟世界与人进行自然交互的实现形式很多,有基于语音的、基于手的等多种形式,如数据手套、数据衣、三维控制器、三维扫描仪等。手是我们与外界进行物理接触及意识表达的最主要媒介,在人机交互设备中也 是如此。基于手的自然交互形式最为常见,相应的数字化设备很多,在这类产品中最为常用的就是数据手套。

虚拟现实技术研究论文

《多媒体技术》期末论文题目: 虚拟现实技术的应用研究

关键字:虚拟现实虚拟环境虚拟现实系统 一虚拟现实技术综述与发展方向 虚拟现实是从英文Virtual Reality翻译而来,是一项融合了计算机图形学、人机接口技术、传感技术、心理学、人类工程学及人工智能的综合技术。它们带给人们的共同感受是:虚拟和现实间已没有明显界限。虚拟现实的广泛应用前景使之成为目前最具影响力的技术之一。 虚拟现实技术综合了计算机图形技术、计算机仿真技术、传感器技术、显示技术等多种科学技术,它在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境,能使用户具有身临其境的沉浸感,具有与环境完善的交互作用能力,并有助于启发构思,它已成为构造虚拟样机,支持虚拟样机技术的重要工具。虚拟样机是一个复杂的系统,主要表现在组成关系复杂、与外界环境的交互关系复杂、开发过程复杂、涉及的仿真类型和学科领域众多、应用范围广泛等。虚拟样机可以理解为利用虚拟现实技术将产品数据变为取代物理样机的数字模型,强调仿真数据的可视化,在虚拟环境中逼真地显示产品的全部特征。虚拟样机是由分布的、不同工具开发的、甚至异构的子模型组成的模型联合体,主要包括产品的CAD模型、产品的外观模型、产品的功能和性能仿真模型、产品的各种分析模型(可制造性、可装配行等)、产品的使用和维护模型和环境模型等。借助虚拟样机,设计人员可以通过成熟的三维计算机图形学,模拟在真实环境下产品的各种运动和动力特性,并能根据仿真结果优化产品的设计方案。 二虚拟现实技术的接口 2.1 输入设备的接口 三维位置跟踪器:虚拟现实技术中用于测量三维对象位置和方向的实时变化的专门硬件设备为跟踪器,在虚拟现实应用中,为控制观察方向和操纵对象,需测量用户头部、手、四肢的运动,还有一种需要跟踪的信息是三位声音信息。三位跟踪器的性能参数包括:精度、抖动、偏差、和延迟。现常用的跟踪器有:机械跟踪器、电磁跟踪器、交流电磁跟踪器、直流电磁跟踪器、超声波跟踪器、光学跟踪器、混合惯性跟踪器。 (1)漫游和操纵接口 该接口是一种设备,它允许通过选择和操纵感兴趣的虚拟对象,交互式的改变虚拟环境和探索过程中的视图。 (2)手势接口 是测量用户手指实时位置的设备,其目的是为了实现虚拟环境下的基于手势识别的自然交互。 2.2输出设备的接口 输出设备作为一类专门的硬件设备,他们为用户提供仿真过程对这些输入的反馈,通过这些接口给用户产生反馈的感觉通道,包括视觉(通过图形显示设备)、听觉(通过三维声音显示设备)和触觉(通过触觉显示设备)。 (1)图形显示设备 是一种计算机接口设备,它把合成出的世界图像展现给与虚拟世界进行交互

虚拟现实 论文

XXXXXX学院 虚拟现实 学生姓名:XXX 指导教师:XXXX 系别:信息技术系 专业、班级:计算机科学与技术XXX班完成时间:2009年6月13日

虚拟现实技术在计算机专业教育中的应用 姓名:XXX 专业:XXX 学号:XXXX 摘要:目前,虚拟现实技术已广泛应用于航空航天、娱乐游戏,以及建筑设计等领域。在教育领域,虚拟现实技术也有广泛的用途。文章介绍了虚拟现实技术及VRML语言,探讨了虚拟现实技术在计算机教学和计算机实验中的应用。如果虚拟技术广泛应用于网络教育中,将对远程教育产生深远的影响。 关键词:虚拟现实技术;虚拟实验;VRML;计算机专业 随着我国教育的不断改革和科学技术的飞速发展,代写论文网络教育的出现改变了传统的教学方式。尤其是计算机更新速度非常快的特点使得传统的教学方式难以满足学习的需要。虚拟现实技术作为一门新的技术,它在教育领域的发展将为教育提供新的活力。本文主要从虚拟现实技术特征和VRML语言的角度探讨其在计算机专业教育中的应用。 1 虚拟现实技术 多媒体技术与网络技术的发展为现代教育手段的现代化带来了新的机遇和挑战。随着计算机技术的快速发展,现代教育技术的应用已不再是停留在音像技术课堂中应用的常规模式层次上.而是朝着多媒体化、网络化、信息化、教育技术应用模式多样化和远程教育普及化的趋势发展,特别是基于计算机仿真技术的虚拟教学形式,是一种最新出现的教学模式,具有广阔的发展前景,代表了教育的未来和发展的方向。 1.1 虚拟现实技术概念 虚拟现实(Virtual Reality,简称VR),又称为灵境技术,代写毕业论文它汇集了数字图象处理、计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、传感器技术,以及人体行为学等多项天技术.是计算机技术的综合应用。具体地说,就是采川以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境,用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用,相互影响,从而产生如同真实环境的感受和体验。尽管该环境并不真实存在,但它作为一个逼真的三维环境.仿佛就在我们周围。由于用户对计算机环境中的虚拟物体产生了类似于对现实物体的存存意识或幻觉,从而使得用户在计算机所创建的维虚拟环境中处于一种全身心投入的状态。 1.2 虚拟现实系统的构成 一个虚拟现实系统由以下几部分组成: (1)虚拟环境。它由虚拟环境发生器所产生,且可让使用者通过传感器件和作用器件与之交互,这种交互的结果是使用者有全身心进入这一环境的感觉。 (2)传感器件。它将虚拟环境中的物体的形、动作、声音等进行转换,使人能获得视觉、听觉、触觉等多方面的感觉。这些感觉与他以往在实际环境中的感觉一致。 (3)作用器件。它将人的一些约定动作(如行走、手势等)变成作用的信息,让虚拟环境有所察觉。 (4)人。虚拟现实实质上是一内含反馈的闭环系统,只有人的存在才能使这一反馈环路有效成立。代写硕士论文所以人是VR系统中不可缺少的成分。人通过传感器件感受虚拟环境的存在.又通过作用器件去影响虚拟环境,使其作出相应的变化。

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