虚拟现实技术期末考试论文
2013-2014学年第1学期期末考试
论文
考试科目：虚拟现实技术
学院：电子工程学院
专业：光信息科学与技术班级：
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任课教师：
北京邮电大学
时间：2013年12月31日
浅谈虚拟现实技术
肖文鑫
（北京邮电大学电子工程学院北京 100876）
摘要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、没有限制地观察三维空间内的事物。本文简要地介绍了虚拟现实的概念、特征及应用领域，从多个技术方面分别阐述了虚拟现实涉及的关键技术，展示了国内外虚拟现实研究的最新进展。
关键词虚拟现实、计算机技术、三维模型、VR系统
虚拟现实，简称VR技术，也称灵境技术或人工环境，是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，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。使用者进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的3D世界影像传回产生临场感。该技术集成了计算机图形（CG）技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。[1]虚拟现实利用计算机技术，对现实的运动进行模拟和声像演示。在虚拟机过程中，操纵者可以身临其境地感觉到这个过程的运动情况，可以对设备进行操纵，可以查看生产过程、实验过程、施工图过程、供应过程、物流过程等活动的各种技术参数的动态值，从而确认现实的系统是否有能力完成预定的任务和如何去完成，也可从中发现运动过程的缺陷和问题，予以改进。
一、虚拟现实技术的主要特征：
(1)沉浸感。简单来说就是让人有一种身临其境的感觉，也就是说这一技术可以使人不单单从视觉和听觉上进入虚拟世界，而是让人以一个整体的形式融入到虚拟现实系统中去，让人们从切身实际出发，真正用身体去感知知识和思维过程。
(2)交互性。这一特征主要体现在虚拟现实与传统CAD模型和三维动画之间的差别，利用虚拟现实技术创建的是一个互动的开放环境，这一环境可以利用相关的监控设备来对使用者或被使用者所影响。也就是说使用者可以利用相关的设备来控制虚拟环境中的对象，实现了使用者对虚拟环境的操作性，相应的对象也可以通过己的行为来影响虚拟环境，计算机系统通过对虚拟环境变化的程度，进行相关虚拟环境的调整和改变。这也真正意义上实现了使用者与虚拟现实技术之间的交互作用。
(3)构想性。利用虚拟现实系统可以创建出一些现实生活中根本不存在的，只是停留在人们思想中的场景。使用者可以通过在虚拟环境中的各种活动获得相应的不同认识，进而对相关的知识进行更加深刻的理解，产生更具创意的想法，真正实现了人们认知和思维方式的飞跃。[2]
(4)多感知性。多感知性指除了视觉感知之外的其他感知，包括通过虚拟现实技术可以实现力觉感知、听觉感知、触觉感知、运动感知、味觉感知甚至嗅觉感知等等。理想中的虚拟现实技术应该同真实的人类感知系统一样，具有一切的感知功能。目前虚拟现实技术所具有的感知功能介于当前传感技术的限制，在视觉、听觉、力觉、触觉、运动感等几种感知类型上较为成熟，其他感知功能的模拟还有待进一个开发。
(5)临场感。临场感指用户在模拟环境的存在感，对模拟环境感觉的真实度。用户理想中的模拟环境应该是难分真假的，只有越真实的模拟环境，用户才能越全身心地投入到三维虚拟环境中。这种计算机模拟出来的环境，让用户把一切看上去都是真的，甚至听上去、动起来、闻起来、尝起来都是真实的，如同现实世界中的感觉一样。
二、虚拟现实技术的应用领域：
1. 城市规划。在城市规划的各个方面虚拟现实技术可以得到广泛的应用：展现规划方案、规避设计风险、加快设计速度、加强宣传效果。
2. 旅游景观。通过 3D 影装或互动技术模拟真实的景区场景，甚至在网上构建一个三维的虚拟景区。用户可在三维的景区环境中直接试玩旅游景点，景点管理人员或导游也可以在线主动推荐特色旅游景点，更好的推广旅游景点。同时，也可以通过这个平台，听取游客的建议及点评，更好的规划与建设现实中的旅游景点。
3. 医学。外科医生在真正动手术之前，通过虚拟现实技术的帮助，能在显示器上重复地模拟手术，寻找最佳手术方案并提高熟练度，对术后监测也可发挥重大作用。
4. 文化教育。
1）娱乐和游戏领域。现有的很多游戏设备和电影院都广泛的使用了基于三维的虚拟现实技术。
2）艺术领域。虚拟现实技术在艺术领域具有巨大的应用潜力，它为用户提供的特有的临场参与感和交互能力可以将原来静态体现的艺术转化为动态表现，能使观赏者更好地欣赏及参与艺术家的思想和行为。
3）教育领域。通过虚拟现实技术模拟的教育场景，能够为学生提供更逼真和生动的学习环境，学生通过虚拟的体验，能够更快的学到知识，知识的消化和接受效果也会更好。例如，我们可以通过虚拟现实技术，建立不同的虚拟实验室，包括地理、汽车、土木、物理、化学、生物等等，虚拟实验室带来的优势是传统实验室无法比拟的，比如：降低成本、规避风险 ( 例如：虚拟的飞机驾驶教学系统 )、打破空间、时间的限制。另外，通过虚拟现实技术创建的实训场地，所有的设备和器材都是计算机虚拟的，根据不同的要求和计算，可以随时生成新的设备，教学内容也可以灵活的更新，实践内容和手段及时跟上时代的发展。
5. 室内设计。虚拟现实不仅仅是一个演示媒体，还是一个设计工具，实可以把设计构思变成看得见的虚拟物体和环境大大提高了设计和规划的质量与效率。
6. 房产开发。虚拟现实技术能够为房地产行业带来最新型的营销方式，无论国内外，通过虚拟现实技术展示自己房产项目的营销方式都非常热门，它的运用是房地产开发商综合实力的象征和标志。
7. 工业仿真。全球各大企业在工业仿真领域对虚拟现实技术的广泛地应用，对提高企业生产能力，加强企业挂历能力、降低决策失误概论，提高企业稳定性等方面起到重要作用。
8. 应急推演。应急演练领域对虚拟现实技术的应用为提供其工作开展提供了一种全新的模式，例如，虚拟场景中模拟事故现场，即能够降低了成本，提高推演的效果，又能让用户能够身临其境学到面对应急情况是的应对措施。
9. 能源领域。能源的开采和开发涉及到很多模块，很多行业，常常需要对大量数据进行分析管理，运用三维虚拟技术不但能够实现庞大数据的有效管理，还能够创建
一个具有高度沉浸感的三维虚拟环境，满足企业对石油矿井、电力、天然气等高要求、高难度职位的培训要求，有效提高员工的培训效率，提升员工的业务素质。[3] 三、虚拟现实涉及的关键技术：
由于虚拟现实是一种最有效地模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术,它依托于计算机科学、数学、力学、声学、光学、机械学、生物学乃至美学和社会科学等多种学科,在计算机图形学、图像处理与模式识别、智能接口技术、人工智能技术、多传感技术、语音处理与音响技术、网络技术、并行处理技术和高性能计算机系统等信息技术的基础上迅速发展起来。它涉及到计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、并行实时计算技术及仿真技术等多种高科技技术领域,是这些技术更高层次的集成和渗透。被专家学者们公认为是21 世纪可能促使社会发生巨大变化的几大技术之一。
虚拟现实涉及的关键技术和研究内容主要包括:
(1) 动态环境建模技术:虚拟环境的建立是VR 技术的核心内容,动态环境建模技术
的目的是获取实际环境的三维数据,并根据应用的需要,利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。三维数据的获取可采用CAD技术，但是更多情况下则必须采用非接触式的视觉建模技术，只有两者的有机结合才可以有效提高数据获取的效率。建立虚拟环境是虚现实拟技术的核心，动态环境建模技术目的在于获取实际环境的三维数据，并结合应用需要，通过采用获取的三维数据建立相对应的虚拟环境模型。
(2) 实时三维图形生成技术:三维图形的生成技术已较成熟,而关键是如何“实时生成”, 图形生成是虚拟现实技术的重要瓶颈。为了达到实时的目的,至少要保证图形的刷新频率不低于15 帧/ 秒,最好高于30 帧/ 秒。在不降低图形的质量和复杂程度的前提下,如何提高刷新频率将是该技术的研究内容。同时,计算机图形技术,仿真技术的提高对其发展都会产生重要影响。这里,图形生成的硬件体系结构以及在虚拟现实的真实感图形生成中用于加速的各种有效技术是关键。三维图形的生成技术已较成熟，为了达到实时的目的，必须保证图形的刷新频率在15帧/秒和30帧/秒之间。在不降低图形的复杂程度和质量的前提下，如何提高刷新频率是该技术的主要研究内容。通过实时三维图形系统，可生成具有纹理和阴影、三维全彩色、明暗等特征的有逼真感的图像，图形。由此可见，虚拟现实是一种先进的交互式计算机显示技术，通过双向对话为虚拟环境提供了一种新的人机接口。
(3) 立体显示和传感器技术:VR 依赖于立体显示和传感器技术的发展。现有的VR设
备还不能满足系统的需要,例如头盔式三维立体显示器有以下缺点:过重(15～
20kg) 、分辨率低、刷新频率慢、跟踪精度低、视场不够宽、眼睛容易疲劳等;同样,数据手套、数据衣等都有延迟大、分辨率低、使用不便等缺点;因此,有必要开发新的三维显示技术。而各种传感器则是有效进行视、听、动等高级人交互技术的关键。比如人抓取物体时,机器应感应其动作,并对虚拟环境作相应的变化。现有的虚拟现实设备并不能满足系统需要，比方说头盔式三维立体显示器因为刷新频率较慢、跟踪的精度较低、自身过重、操作者眼睛极易疲劳、分辨率也较低、视场不够宽缺点，数据手套、数据衣等又因为延迟较大、分辨率也较低并且操作起来不够便捷等缺点，但是虚拟现实依赖于立体显示和传感器技术的发展，因此我们有必要开发出新的能够满足用户需求的三维显示技术。
(4) 应用系统开发工具:VR 应用的关键是寻找合适的场合和对象,即如何发挥想象
力和创造性。选择适当的应用对象可大幅度地提高效率,减轻劳动强度,提高产品质量。为了达到这一目的,必须研究VR 的开发工具。例如,VR 系统开发平台、分布式VR 技术等,这些都直接与计算机技术,多媒体技术的快速发展密切相关。寻找较为合适的场合和对象是虚拟现实应用的关键，为了达到如何发挥想象力和创造性，选择适当的应用对象可以极大地提高效率和操作的舒适度，因此研究虚拟现实的开发工具迫在眉睫。
(5) 多种系统集成技术:由于VR 系统中包含大量的感知信息和模型,因此系统的集
成技术起着至关重要的作用。集成技术包括信息的同步、模型的标定、数据转换、数据管理模型、模式识别与合成等技术。[4]
四、国内外虚拟现实研究的最新进展：
在军事领域，虚拟现实在提高军队训练质量、节省训练经费，缩短武器装备的研制周期，提高指挥决策水平等方面都发挥着极其重要的作用。如海湾战争的美国士兵对周边的环境不觉得陌生，是由于虚拟现实曾把他们带入那漫无边际的风尘黄沙，让他们“身临其境”感受到大漠的荒凉。虚拟军事训练有3种训练模式：单兵模拟训练、近战战术训练和联合指挥训练。单兵模拟训练包含战斗机虚拟训练模拟器；近战战术训练供作战人员在人工合成环境中完成作战训练任务；联合指挥训练是在网络技术的支持下，在VR环境下进行对抗作战演习和训练，如同在真实的战场上。此外，虚拟制造技术也广泛应用于武器的研制上。在工业仿真中，利用虚拟样机技术可对模型进行各种动态性能分析，并改进样机设计方案，用数字化形式代替传统
的实物样机试验，可减少产品开发费用和成本，提高产品质量及性能。该项技术一出现就受到了工业发达国家有关科研机构和企业的重视，著名的实例就是波音777飞机利用虚拟现实成功设计出来。清华大学、北京航空航天大学、华中科技大学和浙江大学等在虚拟样机上有比较成熟的研究成果。
虚拟现实在建筑上可以实施视觉模拟，如实现建筑物、室内设计、城市景观、施工过程、物理环境、防灾和历史性建筑模拟等。“Walk Through”是一种沉浸式的交互，参观者恍如置身建筑里。荷兰Eindoven 大学Calibre研究院的产品、美国洛杉矶和费城的虚拟建筑三维模拟系统被认为是全球最成功的虚拟建筑模拟系统之一。虚拟现实正在改变着考古的模式。
国内虚拟现实考古的研究成果如殷墟、敦煌数字博物馆、龟山汉墓和虚拟颐和园等，重点在场景浏览和漫游上。土耳其著名的Catalhoy?k采用的是三维重构技术。挖掘技术限制、空气污染和旅游业的发达等原因导致遗址和文物受到伤害，理想的虚拟考古是利用田间信息技术、虚拟现实技术和数据库技术等获取遗址的内、外部环境，甚至细节，从而建设一个数字化遗址和博物馆。
在医学界，虚拟现实技术主要是用于虚拟解剖、虚拟实验室和虚拟手术等。在虚拟解剖方面，德国在20世纪90 年代初用人体切片重构为数字人，逼真地重现了人体解剖现场，而无须担心成本、伦理等问题。汉堡Eppendof大学医学院还构造了一套人体虚拟现实系统，训练者带上数字头盔就可以进行模拟解剖。在虚拟医学实验室，学生们可以恍如真实地了解实验的原理和步骤，对一些有毒害的实验进行虚拟检验等。传统的手术训练一般是采用现场观察和操作以及动物实验等方法进行的，但这些方法不能重复进行，或者会给操作对象带来一定程度的伤害，而利用虚拟现实技术，训练者可以“沉浸入”手术情景进行外科手术训练。虚拟内窥镜手术是虚拟现实在医学上最广泛和成熟的应用。虚拟现实手术室除了虚拟手术刀、数据手套等外，甚至有细致和逼真的如喉、子宫、肝脏、血管、头颅等人工器官，还可以做血管介入治疗、颅内静脉畸形手术。虚拟现实技术也用于治疗，国内外许多研究学
者开展了将VR软件用于听力和视力受损者训练、牙检测治疗等研究和应用。
在农业领域，除了利用虚拟制造技术来研制农业机械外，还利用软件模拟生物的真实环境和生长过程或通过传感器采集生物信息重构生命过程，如重现农作物生产过程中的病虫害和治理，计算出污染程度等，以杜绝农作物的污染源头，对于食品安全而言，意义深远。
虚拟现实技术已改变了传统教育模式，由督促教学的被动学习模式转变为学习者通过自身与信息环境的相互作用获取知识、技能的主动学习模式。虚拟实验室可以让学生亲身经历如太空旅行、化合物分子结构显示等比传统教学更加具有说服力的校园学习。虚拟实训基地可用于驾驶等传统职业技能训练技术和虚拟消防训练]，国外的虚拟消防训练已经深入儿童群体。在灾难模拟与重现方面，虚拟现实技术正发挥着惊人的作用，如矿山事故模拟与分析、火灾重现、飞机遇难模拟、交通事故再现和犯罪现场重现等。这些VR技术产生的“重现”与分析，对减少和避免灾难的发生意义重大。丰富的感觉能力和三维显示使得VR技术成为理想的视频游戏工具。3D 游戏一般基于情节驱动，而国内学者已研发出利用机械信息和生物芯片获取人体信息驱动游戏角色的健身器械。[5]
基于内容的三维模型检索首先从模型数据中自动计算并提取三维模型的特征,如形状、空间关系、材质的颜色及纹理等,建立三维模型的多维信息索引,然后在多维特征空间中计算待查询模型与目标模型之间的相似程度,实现对三维模型数据库的浏览和检索。基于内容的含义就是试图利用反映三维模型视觉特征的内容信息自动建立特征索引,达到检索三维模型的目的。基于内容的三维模型检索技术通过对视觉特征的相似性匹配来查找用户所要求的三维模型,这更贴近于人们在现实生活中靠直觉印象使用信息的方式。三维模型可以具有任意角度的坐标方向和任意大小的坐标单元,内容信息和数据量远比二维图像矩阵丰富,因此,其识别和检索也比二维图像检索更加复杂。与图像等二维的媒体数据相比较,三维模型存在一些特殊之处。首先,三维模型则同时具有几何特性和表面属性两方面的数据。其中,表面属性主要包括材质种类及其颜色、透明度、反射系数以及纹理贴图等；而几何特性则存在多种表示方式,如参数化曲面或多边形网格包围的实体表示、体元集合、隐性函数以及类似于VRML 模型的多边形混合模型等。由于表面属性的多样性和复杂性,目前的三维模型检索算法往往针对特定的三维模型数据表示方法,只根据其形状特征进行相似性检索。例如,Hilaga 等人和Vranic 等人都以多边形网格包围的实体表示模型
作为检索对象; Regli, McWherter ,Corney和Mukai等人则以几何CAD 模型作为检索对象；而Keim 等人则采用体元集合表示模型作为检索对象,Zhang 等人和Ohbuchi 等人采用VRML 模型作为检索对象。目前还没有一种统一的形状描述能综合所有三维模型表示方法的共同点,而且不同的模型表示方法之间有时并不能相互转换。这增加了基于内容的三维模型检索研究的复杂性。其次,许多三维模型尽管视觉上得到优化,但是缺乏语义上的结构层次,是弱定义结构,模型表面并不能进行简单的参数化描述。另外,由于三维表面之间可能具有任意的拓扑关系,许多对二维图像媒体有效的方法,如傅立叶变换等,并不能直接扩展应用于三维表面模型。最后,三维模型数据往往很难进行有效的处理,其模型还常常出现退化现象,如出现裂缝及多边形的重叠等扰动现象。这些都给基于内容的三维模型检索研究带来了一定难度。基于内容的三维模型检索的核心是提取一组特征来表示三维模型,然后通过比较其特征值来实现
模型检索。其关键技术主要包括模型坐标的标准化与预处理、特征提取与索引、相似性匹配以及检索界面四个部分。
五、本门课程的主要收获：
通过一学期的课程，较为深入地了解了虚拟现实（virtual reality）这门学科。知道了虚拟现实的广阔用途，增强了对裸眼3D的原理的认识，还增加了对于单眼看平面3D图效果会更好一类的知识，以及了解了怎样用设备实现3D效果。还学会了怎样用坐标表示立体图。在课堂上，通过观看视频，具体而深刻地了解了虚拟现实技术的最新进展与在游戏等各方面的运用。
期望进一步学习的知识点：虚拟现实在军事航天、文物的展示、虚拟维修方面的具体运用，虚拟现实发展的利弊分析，以及怎样防止沉迷虚拟现实。还有希望了解虚拟现实体现了怎样的哲学思想和对于哲学发展的影响。
论文小结：本论文介绍了虚拟现实的概念、特征及应用领域，从多个技术方面分别阐述了虚拟现实涉及的关键技术，展示了国内外虚拟现实研究的最新进展。对于整个虚拟现实学科有了系统的把握，较为全面地整理了对于虚拟现实了解的思路。在一些虚拟现实的运用领域不太熟悉，有待增强了解。
对本课程的建议：
1.增强课堂上师生的互动，可以以提问、写随堂作业等方式体现，顺便起到考勤作
用；
2.可以要求学生做一些简单的实践，如设计或制作简单产品，搜寻并上交有关虚拟
现实方面的视频；
3.介绍本课程与其他学科交叉方面的运用与实践。
六、与光信息科学与技术结合点：
通过光学模拟，在视觉上对现实进行模拟，可以在通信以及再现场景方面，运用光记录并传递信息，增强人在视觉方面感受到的真实感。可以在通信时，用光展示对方所在场景，使通信双方感觉如同面对面交流。还可以记录一个场景的光学信息，以实现在将来的场景重现。
参考文献：
[1]维基百科［EB/OL］.
https://www.wendangku.net/doc/7613475753.html,/wiki/%E8%99%9A%E6%8B%9F%E7%8E%B0%E5%AE%9E,2013- 5-12.
[2]郝帅. 虚拟现实技术及其应用展望［J］. 煤炭技术， 2013（5）：160-162
[3]谭亮，周静. 漫谈虚拟现实技术及其应用领域［J］.电子制作，2013（7）：100
[4]万波. 虚拟现实关键技术分析及其应用综述［J］. 高等函授学报，2000（2）：53-54
[5]陈浩磊，邹湘军，陈燕，陈燕，刘天湖.虚拟现实技术的最新发展与展望［J］. 中国科技论文在线，2011（1）：1-14
虚拟现实技术应用研究论文
虚拟现实技术应用研究论文 摘要：虚拟现实技术是二十世纪末才兴起的一门崭新的综合性信息技术，在最近几年发展迅速，其应用领域设计到教育、军事、娱乐和医学等许多行业。本文概述了虚拟现实技术的概念、基本特征和技术分类，提出了虚拟现实技术发展的技术瓶颈，阐述了虚拟现实技术应用和优势。 关键词：虚拟现实；沉浸；交互；想象； VirtualReality；Immersion；Interaction；Imagination 1、虚拟现实技术的概念 虚拟现实技术（VirtualRealityTechnology）是一项综合集成技术，它的出现是计算机图形学、人机交互技术、传感器技术、人机接口技术以及人工智能技术等交叉与综合的结果。它利用计算机生成逼真的三维视觉、听觉、嗅觉等各种感觉，使用户通过适当装置，自然地对虚拟现实世界进行体验和交互作用。简单地说，虚拟现实技术就是用计算机创造现实世界。 2、虚拟现实技术特征 1993年BurdeaG在Electro93国际会议上发表的“VirtualRealitySystemandApplication”一文中，提出了虚拟现实技术三个特征，即：沉浸感、交互性、想象性。 沉浸感是指用户可以沉浸于计算机生成的虚拟环境中和使用户投入到计算机生成的虚拟场景中的能力，用户在虚拟场景中有“身历其境”之感。它所看到的、听到的、嗅到的、触摸到的，完全与真实环境中感受的一样。它是虚拟现实系统的核心。 交互性是指用户与虚拟场景中各种对象相互作用的能力。它是人机和谐的关键性因素。用户进入虚拟环境后，通过多种传感器与多维化信息的环境发生交互作用，用户可以进行必要的操作，虚拟环境中做出的相应响应，亦与真实的一样，如拿起虚拟环境中的一个篮球，你可以感受到球的重量，扔在地上还可以弹跳。交互性包含对象的可操作程度及用户从环境中得到反馈的自然程度、虚拟场景中对象依据物理学定律运动的程度等，例如，当物体受到力的作用时，物体会沿着力的方向移动、翻到或者从桌面落到地面等。
《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/7613475753.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
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。
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
[关于虚拟现实的科技论文3000字]虚拟现实技术论文
竭诚为您提供优质的服务，优质的文档，谢谢阅读/双击去除 [关于虚拟现实的科技论文3000字]虚 拟现实技术论文 虚拟现实技术是二十世纪末才兴起的一门崭新的综合 性信息技术，下面是小编为大家精心推荐的关于虚拟现实的科技论文3000字，希望能够对您有所帮助。 关于虚拟现实的科技论文3000字篇一 工程管理中的虚拟现实技术应用 摘要：随着我国经济的稳步增长和基础建设规模的加大，建设项目的规模越来越大，结构形式日益复杂，对工程项目管理的科学性、精确性要求越来越高。实现工程项目管理的信息化、智能化、可视化和集成化成为土木建筑工程项目管
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。
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
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。
(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.
虚拟现实论文
虚拟现实论文 人际交互技术之虚拟现实 学号:10404400123 姓名:廖梅香 班级:数字媒体艺术1001班 学院:包装与材料工程学院 【摘要】虚拟现实，简称 VR枝术。目前，除了在城市规划、大型工程漫游、数字化酒店、展会、博物馆展示系统等领域中得以利用外，在电子商务、教育、娱乐等领域，也正表现出不同一般的非凡魅力。 虚拟现实(英文名Virtual ReaIity，简称VR技术。这一名词由美国VPL公司创建人拉尼尔在 20世纪 80年代初提出，我国著名科学家钱学森将它翻译为灵境技术。它与传统的模拟技术完全不同是将模拟环境、视景系统和仿真系统合三为一，并利用头盔显示器、图形眼镜、数据服、立体声耳机、数据手套及脚踏板等传感装置。这种技术的特点在于计算机产生一种人为虚拟的环境，这种虚拟环境是通过计算机图形构成的三维数字模型(并编制到计算机中去生成一个以视觉感受为主也包括听觉、触觉的综合可感知的人工环境，从而在视觉上产生一种沉浸于这个环境的感觉，可以直接观察、操作、触摸，检测周围环境及事物的内在变化(并能与之发生“交互”作用，使人和计算机很好地“融为一体”，给人种“身临其境的感觉。
虚拟现实有三个最突出的特征(即人们称道的”31 特性:交互性、沉浸感和构想性。虚拟现实系统旨在突破系统和用户环境之间的界限突破用传统方法表达事物局限，使人们不仅可以:任何想象的环境虚拟实现(并且可以在其中以自然的行为与这种虚拟现实进行交流。 作为尖端科技，虚拟现实集成计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果是一种由计算机生成的高技术模拟系统。因为虚拟现实技术的特点，它可以渗透到我们工作和生活的每个角落，所以虚拟现实技术对人类社会意义是非常大的。正因如此它和其它很多信息技术一样(当专家还未把它的理论和技术探讨得十分清楚时，它已渗透到科学、技术、工程、医学文化、娱乐的各个领域，并受到极大注意。 目前在我国虚拟现实技术多应用在城市规划、大型工程漫游、数字化酒店、展会、博物馆展示系统等领域。在这些领域虑拟现实技术所表现出的效果比起其他技术要优秀许多。 1(与传统沙盘比较 传统沙盘最大缺点在于空间限制性太大，不足以体现出整个项目设计细节(同时;其它的媒体信息加入其中亦存在许多困难(导致信息量严重匮乏，而虚拟现实为我们提供了无限的虚拟空间近乎完美解决了这个问题。同时，他也可以与其它媒体手段无缝结合，辅以强 大的数据库功能，所传递信息量更加巨大。 2与传统效果图画比较 静止的效果图只能向观者展示项目某一个或某几个方面，对观者提出的其他问题与要求必须以相近的图像或文字加以说明运作起来不直观、不全面，具有相当大的局限性。而以虚拟现实技术为核心的多媒体介绍程序(不需要观看者发挥任何想
虚拟现实技术期末考试论文
2013-2014学年第1学期期末考试 论文 考试科目：虚拟现实技术 学院：电子工程学院 专业：光信息科学与技术班级： 班内序号： 学号： 姓名： 手机： 任课教师： 北京邮电大学 时间：2013年12月31日
浅谈虚拟现实技术 肖文鑫 （北京邮电大学电子工程学院北京 100876） 摘要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、没有限制地观察三维空间内的事物。本文简要地介绍了虚拟现实的概念、特征及应用领域，从多个技术方面分别阐述了虚拟现实涉及的关键技术，展示了国内外虚拟现实研究的最新进展。 关键词虚拟现实、计算机技术、三维模型、VR系统 虚拟现实，简称VR技术，也称灵境技术或人工环境，是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界，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。使用者进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的3D世界影像传回产生临场感。该技术集成了计算机图形（CG）技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。[1]虚拟现实利用计算机技术，对现实的运动进行模拟和声像演示。在虚拟机过程中，操纵者可以身临其境地感觉到这个过程的运动情况，可以对设备进行操纵，可以查看生产过程、实验过程、施工图过程、供应过程、物流过程等活动的各种技术参数的动态值，从而确认现实的系统是否有能力完成预定的任务和如何去完成，也可从中发现运动过程的缺陷和问题，予以改进。 一、虚拟现实技术的主要特征：
浅析虚拟现实技术及其应用
2019年2月 ip route X.X.0.0(AP地址网络号)255.255.192.01.1.3.1 3.2有线网路由采用OSPF路由策略 校园网采用三层拓扑结构,以总核心交换机为中心,各楼汇聚交换机为主干,各楼层接入交换机为分支节点。定义核心层为OSPF的骨干区域area0,楼宇汇聚层为若干OSPF常规区域arean,汇聚层利用路由和vlan与各楼层接入交换机进行静态路由交换。 主要配置为: interface loopback0 ip address1.1.1.10255.255.255.255//汇聚交换机E的loopback地址 vlan100//声明管理vlan interface vlan100 ip address3.3.3.129255.255.255.192//交换机的管理地址vlan411//声明用户vlan interface Vlan411 ip address30.30.0.1255.255.255.0//本楼层的用户上网 地址段 router ospf1//启用ospf进程,进程号 为1 router-id1.1.1.10//router-id选用交换机的loop鄄back地址 network1.1.1.100.0.0.0area1//宣告互联网段network3.3.3.1290.0.0.0area1//宣告管理网段network30.30.0.00.0.31.255area1//宣告用户网段3.3出口策略路由 校园网出口配置基于目的地址的策略路由,指定公共网络访问路径,即区分教育科研网、运营商ISP链路。route-map Jiaoyu permit10 match ip address101 set ip next-hop教育网网关//指向教育科研网 端口 route-map ISP permit20 match ip address102 set ip next-hop ISP网关//指向ISP运营商端口…… 4结语 无线网采用静态路由策略,有线网采用OSPF路由策略,出口采用策略路由。校园网在无线网建设初期便采用以上路由转发策略,贴合网络拓扑结构的实际和数据转发的需要,经过几年的运行,能够保证校园网不间断稳定运行,给在校师生的科研、学习、生活提供了良好的支撑。 参考文献 [1]https://https://www.wendangku.net/doc/7613475753.html,/item/%E7%AD%96%E7%95%A5%E8%B7% AF%E7%94%B1/7344539?fr=aladdin. 收稿日期：2019-1-10 作者简介：庞镭(1982-),女,汉族,陕西汉中人,助理研究员,硕士研究生,研究方向为无线局域网及网络运维管理。 浅析虚拟现实技术及其应用 吴佳林（陕西省西安市远东第二中学，710077） 【摘要】虚拟现实技术是通过构建仿真环境从而带给人以身临其境之感的技术。它的基本原理是利用计算机生成模拟环境，包含类似于人体感官体验的三维世界以及相关信息融合。它主要用到的技术是计算机图像处理、传感器技术、人机交互技术等，现阶段已有部分成果有所应用，表现在游戏体验、制造技术等领域。虚拟现实技术帮助人类自主构建客观世界的形象，使得人的体验更为自由化、智能化，未来它将会为人们带来更大的便捷和更好的生活体验。 【关键词】虚拟现实；人工智能；人机交互；传感技术 【中图分类号】TP391.9【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2019）02-0103-02 1虚拟现实技术概述 虚拟现实技术是一种环境仿真技术,它是随着计算机仿真、图像处理、传感器技术等发展起来的,现如今随着计算机信息化的发展,人们对智能的需求越来越高,而虚拟现实技术则可以在某些领域起到重要的作用。在20世纪50、60年代,出现了简单的有声模拟,这基本可以看作是虚拟现实技术的先驱,后来出现了一些虚拟的图像和感触等,直到20世纪末,随着新型传感器技术和仿真技术的发展,开始出现了较为完整的环境模拟,这标志着虚拟现实技术开始走向成熟。 虚拟现实技术主要包括环境模拟、网络通信、人机交互以及交互效果等。衡量虚拟现实主要是根据这几个方面,其中环境模拟是虚拟现实技术的核心,主要包括虚拟的视觉、听觉、触觉等,网络通信是用于连接虚拟环境中各部件以及其与人之间的连接的,人机交互是指人具体在虚拟环境中的体验,这是虚拟现实技术的应用层面,也是我们最关心的,在这一部分,需要一定的输入和输出设备,还需要一定的软硬件支持,例如现今可见的虚拟头盔、数据手套等。 2环境模拟 环境模拟是虚拟现实的基础,主要包括视觉、听觉、触觉等感官的模拟,一般来说人类最重要的感官是视觉,因此虚拟现实技术当前视觉研究最为广泛,且成果相对来说较多,而其它感官环境模拟的研究相对来说较弱。 2.1虚拟视觉和听觉 首先眼睛之所以能够看到三维图像,是因为视网膜成像然后输入至视觉神经所致,而如果我们要模拟针对于人眼睛的视觉,则需要用另外一种视觉构建,就像看3D电影那样,当我们看3D电影时,我们需要戴上3D眼镜,这是因为大屏幕上的图像信息本身并不是立体的,而只是介于二维和三维之间的“阴影”,而3D眼镜可以帮助我们对图像进行处理,最终成像到视觉神经处,显示为三维图像,并且营造出身临其境的氛围。在虚拟现实技术中我们也需要一定的辅助设备来完成视觉信息在神经中的显现。主要有CRT显示器、头盔显示器 通信设计与应用103
虚拟技术论文
论虚拟现实技术 姓名： 班级：1201 学院：计算机学院 学号：
摘要：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。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，同时也让虚拟现实技术再度成为舆论关注的焦点。 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。 关键词：虚拟现实技术；特征；应用；3D 1. 什么是虚拟现实 360百科是这样描述的——虚拟现实虚拟现实技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域，它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉，使人作为参与者通过适当装置，自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。使用者进行位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的3D世界影像传回产生临场感。该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。 概括起来，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。 2. 虚拟现实的特征 2.1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
虚拟现实技术期末论文
虚拟现实技术概述总结 摘要虚拟现实技术是目前在计算机领域中一项发展最快的多学科综合技术，已经被广泛地应用于许多领域。本文综述了虚拟现实技术的概念，特征，原理和国内外研究应用进展。 关键词虚拟现实技术, 设备，研究，发展 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。 数据手套是美国VPL公司在1987年推出的一种传感手套的专有名称。现在，数据手套已成为一种被广泛使用的传感设备。数据手套戴在用户手上，作为一只虚拟的手用于与虚拟现实系统进行交互，可以在虚拟世界中进行物体抓取、移动、装配、操纵、控制等操作，并把手指和手掌伸屈时的各种姿势转换成数字信号传送给计算机，计算机通过应用程序识别出用户的手在虚拟世界中操作时的姿势，执行相应的操作。在实际应用中，数据手套还必须配有空间位置跟踪器，检测手在空间中的实际方位及其运动方向。 2，虚拟现实的输出设备 人置身于虚拟世界中，要体会到沉浸的感觉，必须让虚拟世界能模拟人在现实