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计算机重点虚拟现实第一章
1.虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术出现于20世纪60年代。VR一词创始于20世纪80年代,该技术涉及计算机图形学,传感器技术,动力学,光学,人工智能及社会心理学等研究领域,是多媒体和三维技术发展的较高境界。虚拟现实技术是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境,是一种新的人机交互接口。
2.虚拟环境系统包括:操作者,人机接口和计算机。
3.虚拟现实意义下的人机接口有三种区别以往的地方:
(1)人机接口的内容。计算机提供“环境”,不是数据和信息。这改变了人机接口的内容。(2)人机接口的形式。操作者由视觉、力觉感知环境,由自然的动作操作环境,而不是由屏幕、键盘、鼠标和计算机交互,这改变了人机接口的形式。
(3)人机接口的效果。逼真的感知和自然力的动作,使人产生临身其境的感觉,这改变了人机接口的效
果。虚拟现实的主要目的是实现自然人机交互,即实现一种逼真的视,听,触觉一体化的计算机生成环境,这改变了人机接口的效果。
4.虚拟现实的定义:狭义:把虚拟现实看成一种具有人机交互特征的人机界面(人机交互方式),亦可称之为“自然人机界面”。人是以与感受真实世界一样的(自然的)方式来感受计算机生成的虚拟世界,具有和相应真实世界里一样的感觉。广义:把虚拟现实看成对虚拟想象(三维可视化的)或真实三维世界的模拟。对某个特定环境真实再现后,用户通过接受和响应模拟环境的各种感官刺激,与其中虚拟的人及食物进行交互,使用户有身临其境的感觉。
5.虚拟现实系统具有三个重要特征:沉浸感、交互性、想象力。沉浸感和交互性是决定一个系统是否属于虚拟现实系统的关键特征。
6.沉浸感(临声感)使用者与虚拟环境中各种对象的相互作用,就如同在现实世界中的一样。
7.具有3“I”特征的虚拟现实系统的组成:观察者、传感器、效果产生器及实景仿真器。
8.VR的关键技术:实物虚化、虚无实化和高性能计算处理技术。
9.高性能计算处理技术:基本模型构建技术、空间跟踪技术、声音跟踪技术、视觉跟踪和视点感应技术、高性能计算处理技术。
10.VR系统的分类:沉浸型虚拟现实技术、增强现实性虚拟现实技术、桌面(表面)型虚拟现实技术、分布式虚拟现实技术。
11.沉浸型VR系统的优点是用户可完全沉浸到虚拟世界中去,缺点是系统设备价格昂贵,难以普及和推广。
12.沉浸型VR系统的特点:具有高的度实时性;高度沉浸感;具有强大的软件支持;并行处理能力;良好的系统整合性
15.沉浸型VR系统的类型:头盔式虚拟现实系统(HMD);洞穴式虚拟现实系统(CA VE);座舱式虚拟现实系统(COCKPIT);投影式虚拟现实系统(PROJECTION)
远程存在系统(REMOTE)
16.增强现实性虚拟现实系统的主要特点是不需要把用户和真实世界隔离,而是将真实世界和虚拟世界融为一体,用户可以同时与两个世界进行交互。
17.桌面型虚拟现实系统的特点是结构简单、价格廉价,易于普及和推广;缺点是缺乏真实的现实体验。
18.分布式虚拟现实系统具有的特征:共享的虚拟工作空间;伪实体的行为真实感;支持实时交互,共享时钟;多用户相互通信;资源共享并允许网络上的用户自然的方式对环境中的对象进行操作和观察
虚拟与现实
19.虚拟现实技术的主要研究对象:
1).虚拟环境表示的准确性:为使虚拟环境与客观世界相一致,需要对其中种类繁多、构形