計算機仿真系統(tǒng)，未來離不來VR

2017-04-07 16:57:35 熱度:

什么是VR?

VR一般指虛擬現(xiàn)實。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)，它利用計算機生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(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)實技術(shù)是仿真技術(shù)的一個重要方向，是仿真技術(shù)與計算機圖形學(xué)人機接口技術(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)境是由計算機生成的、實時動態(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。除計算機圖形技術(shù)所生成的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運動等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱為多感知。自然技能是指人的頭部轉(zhuǎn)動，眼睛、手勢、或其他人體行為動作，由計算機來處理與參與者的動作相適應(yīng)的數(shù)據(jù)，并對用戶的輸入作出實時響應(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)實技術(shù)演變發(fā)展史大體上可以分為四個階段：有聲形動態(tài)的模擬是蘊涵虛擬現(xiàn)實思想的第一階段（1963年以前）；虛擬現(xiàn)實萌芽為第二階段（1963 -1972 ）；虛擬現(xiàn)實概念的產(chǎn)生和理論初步形成為第三階段（1973 -1989 ）；虛擬現(xiàn)實理論進一步的完善和應(yīng)用為第四階段（1990 -2004 ）。

特征

多感知性

指除一般計算機所具有的視覺感知外，還有聽覺感知、觸覺感知、運動感知，甚至還包括味覺、嗅覺、感知等。理想的虛擬現(xiàn)實應(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)境中的真實程度。理想的模擬環(huán)境應(yīng)該達到使用戶難辨真假的程度。

交互性

指用戶對模擬環(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)實世界物理運動定律動作的程度。

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)有的采用教科書的方式要有效得多。Pieper及Satara等研究者在90年代初基于兩個SGI工作站建立了一個虛擬外科手術(shù)訓(xùn)練器，用于腿部及腹部外科手術(shù)模擬。這個虛擬的環(huán)境包括虛擬的手術(shù)臺與手術(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及感覺手套，使用者可以對虛擬的人體模型進行手術(shù)。但該系統(tǒng)有待進一步改進，如需提高環(huán)境的真實感，增加網(wǎng)絡(luò)功能，使其能同時培訓(xùn)多個使用者，或可在外地專家的指導(dǎo)下工作等。手術(shù)后果預(yù)測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

虛擬現(xiàn)實不僅僅是一個演示媒體，而且還是一個設(shè)計工具。它以視覺形式反映了設(shè)計者的思想，比如裝修房屋之前，你首先要做的事是對房屋的結(jié)構(gòu)、外形做細致的構(gòu)思，為了使之定量化，你還需設(shè)計許多圖紙.

虛擬現(xiàn)實可以把這種構(gòu)思變成看得見的虛擬物體和環(huán)境，使以往只能借助傳統(tǒng)的設(shè)計模式提升到數(shù)字化的即看即所得的完美境界，大大提高了設(shè)計和規(guī)劃的質(zhì)量與效率。運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，設(shè)計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)計的效果，直到滿意為止。既節(jié)約了時間，又節(jié)省了做模型的費用。

房產(chǎn)開發(fā)

隨著房地產(chǎn)業(yè)競爭的加劇，傳統(tǒng)的展示手段如平面圖、表現(xiàn)圖、沙盤、樣板房等已經(jīng)遠遠無法滿足消費者的需要。因此敏銳把握市場動向，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，擊潰競爭對手。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是集影視廣告、動畫、多媒體、網(wǎng)絡(luò)科技于一身的最新型的房地產(chǎn)營銷方式，在國內(nèi)的廣州、上海、北京等大城市，國外的加拿大、美國等經(jīng)濟和科技發(fā)達的國家都非常熱門，是當今房地產(chǎn)行業(yè)一個綜合實力的象征和標志，其最主要的核心是房地產(chǎn)銷售！同時在房地產(chǎn)開發(fā)中的其他重要環(huán)節(jié)包括申報、審批、設(shè)計、宣傳等方面都有著非常迫切的需求。

房地產(chǎn)項目的表現(xiàn)形式可大致分為：實景模式、水晶沙盤兩種；

其中可對項目周邊配套、紅線以內(nèi)建筑和總平、內(nèi)部業(yè)態(tài)分布等進行詳細剖析展示，由外而內(nèi)表現(xiàn)項目的整體。

地產(chǎn)建筑表現(xiàn)并可通過鳥瞰、內(nèi)部漫游、自動動畫播放等形式對項目逐一表現(xiàn)，增強了講解過程的完整性和趣味性。

Web3D

Web3D主要有四類運用方向：商業(yè)、教育、娛樂、和虛擬社區(qū)。對企業(yè)和電子商務(wù)三維的表現(xiàn)形式，能夠全方位的展現(xiàn)一個物體，具有二維平面圖象不可比擬的優(yōu)勢。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)勢來推廣公司的產(chǎn)品。對于網(wǎng)上電子商務(wù)，將銷售產(chǎn)品展示做成在線三維的形式，顧客通過對之進行觀察和操作能夠?qū)Ξa(chǎn)品有更加全面的認識了解，決定購買的幾率必將大幅增加，為銷售者帶來更多的利潤。

對教育業(yè)現(xiàn)今的教學(xué)方式，不再是單純的依靠書本、教師授課的形式。計算機輔助教學(xué)(CAI)的引入，彌補了傳統(tǒng)教學(xué)所不能達到的許多方面。在表現(xiàn)一些空間立體化的知識，如原子、分子的結(jié)構(gòu)、分子的結(jié)合過程、機械的運動時，三維的展現(xiàn)形式必然使學(xué)習(xí)過程形象話，學(xué)生更容易接受和掌握。許多實際經(jīng)驗告訴我們，做比聽和說更能接受更多的信息。使用具有交互功能的3D課件，學(xué)生可以在實際的動手操作中得到更深的體會。

對計算機遠程教育系統(tǒng)而言，引入Web3D內(nèi)容必將達到很好的在線教育效果。對娛樂游戲業(yè)娛樂游戲業(yè)永遠是一個不衰的市場?，F(xiàn)今，互連網(wǎng)上已不是單一靜止的世界，動態(tài)HTML、flash動畫、流式音視頻，使整個互連網(wǎng)呈現(xiàn)生機盎然。動感的頁面較之靜態(tài)頁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沖擊，使網(wǎng)頁的訪問量提升。娛樂站點可以在頁面上建立三維虛擬主持這樣的角色來吸引瀏覽者。游戲公司除了在光盤上發(fā)布3D游戲外，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運行在線三維游戲。利用互連網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，受眾和覆蓋面得到迅速擴張。

對虛擬現(xiàn)實展示與虛擬社區(qū)使用Web3D實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的VR展示，只須構(gòu)建一個三維場景，人以第一視角在其中穿行。場景和控制者之間能產(chǎn)生交互，加之高質(zhì)量的生成畫面使人產(chǎn)生身臨其境的感覺。對于象虛擬展廳、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)。

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責任編輯：汪景

虛擬現(xiàn)實 VR

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