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  • 虚拟现实技术

    2018-10-12 18:23:11
    本文档详细描述了虚拟现实技术在医学中应用,包括虚拟手术培训,虚拟解剖培训
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  • 所谓vr虚拟现实技术,顾名思义,就是虚拟和现实相互相结合的技术。从理论上来讲,vr虚拟现实技术是一种可以构建和感受虚拟世界的计算机仿真系统,它借助计算机生成一种虚拟环境,使访客沉浸到该环境中。vr虚拟现实...

    所谓vr虚拟现实技术,顾名思义,就是虚拟和现实相互相结合的技术。从理论上来讲,vr虚拟现实技术是一种可以构建和感受虚拟世界的计算机仿真系统,它借助计算机生成一种虚拟环境,使访客沉浸到该环境中。vr虚拟现实技术就是运用现实生活中的数据信息,借助计算机技术产生的电子信号,将其与各种输出设备相结合使其转换为可以让大家感受到的现象,这种现象可以是现实中真实的物体,同样也可以是大家肉眼所看不见的物质,借助三维建模呈现出来。因为这种现象并非大家直接能够见到的,而是借助计算机技术虚拟出的现实中世界,故称为vr虚拟现实技术。

    vr虚拟现实技术介绍,vr虚拟现实技术未来前景

    随着科技的不断进步,vr虚拟现实技术应用的拓展也可谓是五花八门,国内5G的逐渐普及更是使得很多人看到了中国vr虚拟现实技术的市场。聚赛迪顾问公司预计,中国VR、AR市场规模将在2022年突破千亿元,成为全球虚拟现实的增长中心。市场空间如此巨大,那么都有哪些应用呢?下面小酷这里就来为大家举例讲解几个。

    一、vr虚拟现实技术在军事领域的应用

    在军事上,vr虚拟现实技术的最新技术成果往往被优先应用于航天和军事训练,运用vr虚拟现实技术能够模拟新型武器装备如飞机的操纵和训练,以替代危险的实际操作。运用vr虚拟现实技术模拟现实环境,能够在虚拟的或者仿真的环境中实现规模性的军事演习的模拟。vr虚拟现实技术模拟的场景犹如真实战场一样,操作人员能够感受到真实的攻击和被攻击的感觉。这将有助于从虚拟武器装备及战场顺利地过渡到真实武器和战场环境,这对于各类军事活动的影响将是极其深远、广泛的。

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    军事上运用vr虚拟现实技术模拟战争过程已变成最先进的多快好省的研究战争、培训指挥员的方法。也是因为vr虚拟现实技术达到很高层次,因此 尽管不进行核试验,也可以不断完善核武器。战争实验室在检测预定计划方案用以实战层面也能起巨大作用。

    二、vr虚拟现实技术在教育领域的应用

    传统式的教育方式根据印在课本上的图片文字与课堂上多媒体的呈现出来收获知识,这样学习一段时间就渐显疲乏,学习效率不佳,然而玩过英雄联盟的同学都清楚此游戏为何如此吸引人,其本质便是回到场景,参与其过程。vr虚拟现实技术能将能将多维空间的事物清楚的表述出来,能使受教育者直接、自然地与虚拟环境中的各类对象进行交互作用。并根据多种手段参与到事件的发展变化过程中去,进而获得较大 的控制和操作整个环境的自由度。

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    这类呈现出多维信息的虚拟学习和培训环境,将为受教育者掌握一门新知识、新技能带来最直观、最有效的方式。在许多 教育与培训领域,例如虚拟实验室、立体观念、生态教学、特殊教育、仿真实验、专业领域的训练等应用中有着非常明显的优势和特色。

    三、vr虚拟现实技术在医疗行业的应用

    vr虚拟现实技术在医疗行业的应用大致上有两类。一是虚拟人体即数字化人体,人体模型医生更容易了解人体的构造和功能。另一是虚拟手术系统,可用以指导手术的进行。医生在进行手术之前能够通过vr虚拟现实技术不断的模拟手术的进行,从而提高现实中手术的成功率。另一方面,vr虚拟现实技术对于医疗行业中的教学场景模拟以及手术方案研究等层面同样有着很大的帮助。

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    四、vr虚拟现实技术在艺术与娱乐层面的应用

    用作展示信息的载体,vr虚拟现实技术在未来艺术领域层面所具有的潜在性应用能力也不可小看。vr虚拟现实技术所具备的临场参与感与交互能力能够将静止的艺术(例如油画、雕刻等)转变为动态的,能够使欣赏者更好的欣赏作者的艺术同时起到数字化留存的作用。不仅如此,vr虚拟现实技术在游戏上更是备受追捧,狂热的游戏玩家都渴望拥有真实、沉浸的游戏体验,目前vr虚拟现实技术类的游戏早已出现了很多,同时这一方面也在被一直探索开发着,相信未来游戏体验在这一技术的加持下定然会越来越好。

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    五、vr虚拟现实技术在工业领域的应用

    vr虚拟现实技术已大量应用于工业领域。对汽车产业而言,vr虚拟现实技术既是一个最新的科研开发形式,更是一个多样化的仿真工具,它旨在创建一种人造环境,人们能够在这种环境中以一种自然的形式从事驾驶、操控和设计等即时行为。并且vr虚拟现实技术还可以多方面用以汽车外形设计、试验和培训等层面,例如,在产品外观设计中利用vr虚拟现实技术创建的三维汽车模型,可展示汽车的悬挂、底盘、内饰甚至每一个焊接点,设计师可确认每一个零部件的品质,知晓每个零部件的运作性能。

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    这种三维形式准确性很高,汽车生产厂家可按得到的计算机数据直接实现大规模生产。vr虚拟现实技术在CAD、技术教育和培训等领域也有很多应用。在建筑行业中,vr虚拟现实技术能够用作那些设计精美的建筑效果图的更进一步的扩展。它能生成可交互的三维建筑场景,人们能够在建筑物内随意的走动,能够操作和控制建筑物内的设施和房间布置。一方面,设计师能够从场景的感知中知晓、发现设计上的不足;另一方面用户能够在虚拟环境中感受到真实的建筑空间,从而做出自我评判。

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    六、vr虚拟现实技术在汽车制造业的应用

    从设计过程到虚拟原型,汽车生产厂家一直在使用高科技模拟设备。使用OculusRift,福特汽车公司早已让vr虚拟现实技术变成其汽车研制的中心。在密歇根州迪尔博恩的沉浸式实验室,职工能够带上vr头盔来查验汽车的内部和外部,还可以在汽车被制造出来之前坐在车内感受。这个虚拟现实系统允许来自不同岗位的设计师和技术人员们认真仔细的查看不同的元素,例如发动机和内饰,以及发现一些潜在性的问题。

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  • 虚拟现实技术架构.vsdx
  • 虚拟现实技术Virtual Reality or VR is a part of the XR family where X can be Virtual , Augmented , Mixed. Initially started in the 1950s, the first VR Head Mounted Display (HMD) system, the Sword of ...

    虚拟现实技术

    Virtual Reality or VR is a part of the XR family where X can be Virtual , Augmented , Mixed. Initially started in the 1950s, the first VR Head Mounted Display (HMD) system, the Sword of Damocles was invented in 1968 by the computer scientist Ivan Sutherland. The term ‘Virtual Reality’ was coined by John Lanier in the 1980s. A couple of years later VR was being used by US Military and NASA for training their pilots and astronauts.

    V irtual现实或VR是XR家族其中X可以是虚拟的,增强,混合的一部分。 始于1950年代的第一款VR头戴式显示器(HMD)系统由计算机科学家Ivan Sutherland于1968年发明。 “虚拟现实”一词由John Lanier在1980年代提出。 几年后,美国军方和美国国家航空航天局(NASA)使用VR对其飞行员和宇航员进行培训。

    What is Reality?

    什么是现实?

    We live in a space where we see , listen , feel things around us , Our brain receives signals from our sensory organs and gives us the illusion of Reality that we live. We know at every waking moment where our arms , legs , ears , nose etc. are positioned in the world , all thanks to our Brain and Spine. This sense of knowing where I am and body is located in an assumed XYZ axis is called ‘Sensorimotor Contingency’. We say we live in a reality because we can see things around us , we interact with them , these things responds to us in a way we understand, we all have developed social interaction skills by observing one another. In a way we can say that we are immersed in this reality. We have a sense of being.So by sensory motor contingencies we mean that set of implicit rules,whereby we use our body to perceive the world across all the different senses.

    我们生活在一个可以看到,聆听,感觉到我们周围事物的空间中,我们的大脑从我们的感觉器官接收信号,并给我们一种我们生活的真实感的幻觉。 我们知道在每一个醒着的时刻,我们的手臂,腿,耳朵,鼻子等在世界上所处的位置,这都要归功于我们的大脑和脊椎。 这种知道我和身体在假定的XYZ轴上的位置的感觉称为“感觉运动意外”。 我们说我们生活在一个现实中,因为我们可以看到周围的事物,与他们互动,这些事物以一种我们理解的方式对我们做出React,我们所有人都通过相互观察来发展社交互动能力。 从某种意义上讲,我们可以沉浸在这个现实中。 我们有一种存在感。 因此,通过感觉运动的偶然性,我们指的是一组隐性规则,从而我们可以利用自己的身体感知所有不同感官的世界。

    The three illusions of Virtual Reality:

    虚拟现实的三种幻觉:

    1. Place Illusion: This illusion gives us a sense of being present somewhere in the world at an instant of time. Like i say, “I’m at home”, which basically means that i am present at my home at this instant of time. Likewise in VR we use a HMD(Head Mounted Display) to attain a place illusion for our target audience. We design an alternate reality or a world in VR which can be viewed with the help of the HMD. In order for that reality to be comparable to ours we try to design it as aesthetically as possible, it doesn’t need to look like the environment around us, it can be any abstract world or environment. To attain place illusion our brain needs to believe that it is present there at that time, for this we need to have a high processing power GPU , which not only renders high quality graphics but also at a high FPS (Frames per second) rate. So that when i move my head say 60 degrees then so does the world environment renders and changes automatically. This is done with the help of head-tracking in most HMDs. If i design a VR for a top of a building scene, then moving my head by looking downwards should show the contents of the world that are down there like Roads, Cars, Pedestrians etc. Better the graphics and rendering with a higher FPS rate better the place illusion.

      幻觉 :这种幻觉使我们有一种瞬间出现在世界某个地方的感觉。 就像我说的“我在家”,这基本上意味着我此时此刻在家中。 同样地,在VR中,我们使用HMD(头戴式显示器)为目标受众带来幻觉。 我们设计了VR的替代现实或世界,可以通过HMD进行查看。 为了使该现实能够与我们的现实相媲美,我们尝试在美学上尽可能地设计它,而不必看起来像我们周围的环境,它可以是任何抽象的世界或环境。 为了获得幻觉,我们的大脑需要相信当时它已经存在,为此,我们需要具有高处理能力的GPU,它不仅可以渲染高质量的图形,而且还可以以很高的FPS(每秒帧数)速率进行渲染。 这样,当我将头移动60度时,世界环境也会自动渲染和更改。 这是在大多数HMD的头部跟踪帮助下完成的。 如果我为建筑场景的顶部设计了VR,那么向下看我的头应该可以显示道路,汽车,步行者等下方世界的内容。更好的图形和更高的FPS速率渲染效果更好地方错觉。

    2. Plausibility Illusion: When i feel like i am present in an alternate reality thanks to the place illusion. How can i be sure that this reality is real?. All of us have preconceived notions in mind regarding the reality around us and how does it responds to our actions. Like i know that during a windy day , the leaves of a tree hustle and make noise, i know that when i drop something it goes downwards and not anywhere else. Also i know the concepts of force and acceleration and it is my inbuilt intuition to say protect my face and head when something is thrown towards me. In order to make experience in VR as real as possible, i need to design interactions in Virtual world which somehow gives me the plausibility illusion, it doesn’t need to be same as that of the real world but somehow should tally with them. For walking instead of moving the distance in real world in order to move in virtual world, i could instead use teleportation and set teleport targets at various locations in the world , to teleport from one spot to the other. Likewise when i throw things in VR they should touch the ground after covering a specific distance accordingly to the force applied for this we need to program real life physics in our VR experiences. Luckily game engines like Unity and Unreal comes with inbuilt Physics engines which does the job automatically. Other interactions like sound of Rain , hustling of trees , honking of cars , Holding things with controllers(hands) should be designed keeping real life interactions in mind. Greater the plausibility illusions greater the immersion in the VR experience.

      合理性错觉:由于地方错觉,当我觉得自己处于另一现实状态时。 我如何确定这个现实是真实的 ? 我们所有人都已经对周围的现实以及它如何对我们的行为做出响应而产生了先入为主的观念。 就像我知道在刮风的日子里,一棵树的叶子在喧嚣中发出声音,我知道当我掉下东西时,它会向下而不是其他任何地方。 我也知道力和加速度的概念,这是我内在的直觉,可以说在向我扔东西时保护我的脸和头部。 为了使虚拟现实的体验尽可能真实,我需要在虚拟世界中设计交互,从而以某种方式给我带来似是而非的幻觉,它不必与现实世界中的幻象相同,但应以某种方式与它们相符。 对于步行而不是为了在虚拟世界中移动而在现实世界中移动距离,我可以改用远距传输,并在世界上各个位置设置远距传输目标,以从一个地点到另一个地点进行传输。 同样地,当我在VR中扔东西时,它们应该在覆盖特定距离后与地面接触,为此我们要在VR体验中编程现实生活中的物理力。 幸运的是,像Unity和Unreal这样的游戏引擎都带有内置的Physics引擎,可以自动完成工作。 在设计其他相互作用时,如雨声,树木喧闹,汽车鸣笛,用控制器(手)握住东西等,都应牢记现实中的相互作用。 真实性错觉越大,则对VR体验的沉浸感越强。

    3. Embodiment Illusion: We all know how to interact with different groups of people in our lives, We have learned these social skills by observing other people. Most of us know that non Verbal cues play as much an important role in a two way conversation as verbal cues. We have identified all kinds of cues by interacting with people throughout our lives. In VR social feature plays a very important role for a good experience. I would like to have an Avatar of mine in the VR experience that means when i look down i should see my avatar body and it should do exactly what i do with my actual body. We call this “Mocap” data or motion capture data which is widely available on the internet to use in VR projects. However if i am embodied into an Avatar i would obviously fell more immersed and satisfied in the experience. We have to design VR experiences keeping the social factor of people in mind. Like in a VR experience if i am talking to some other computer controlled virtual character, i should feel like having a real conversation with a real human. The computer controlled avatar should occasionally blink his/her eyes, It should move its lips with synchronization to what it is saying and it should not constantly gaze towards me as it would feel awkward and break the illusion. The computer controlled avatar should also exhibit non verbal cues and visemes expressions of which i talked earlier and it should not try to enter my personal space,i.e. we must maintain some distance during the conversation. All of this requires great amounts of Mocap data and programming skills of achieve that level of realism.

      幻觉化身:我们都知道如何与生活中的不同人群互动。我们通过观察他人来学习了这些社交技能。 我们大多数人都知道,非言语提示在双向对话中起着与言语提示同样重要的作用。 通过与人们互动,我们发现了各种各样的线索。 在VR中,社交功能对于获得良好的体验起着非常重要的作用。 我想在VR体验中拥有我的头像,这意味着当我低头看时,我应该看到我的头像身体,它应该完全按照我的实际身体做。 我们称此为“ Mocap”数据或运动捕捉数据,这些数据可在Internet上广泛使用以用于VR项目。 但是,如果将我具体化为《阿凡达》,我显然会对体验更加沉浸和满意。 我们必须设计VR体验时要牢记人们的社会因素。 就像在VR体验中,如果我正在与其他计算机控制的虚拟角色聊天时,我应该感觉像与真实的人进行真实的交谈。 由计算机控制的化身有时应眨眨眼睛,应使其嘴唇同步移动以使其说话,并且不应经常凝视我,因为它会感到尴尬并破坏幻觉。 计算机控制的化身还应该表现出我先前所说的非语言暗示和视位素表达,并且不应试图进入我的个人空间,即我们在对话中必须保持一定距离。 所有这些都需要大量的Mocap数据和编程技能才能达到该现实水平。

    Generally heavy VR Projects require people from all domains, we need designers skilled in Maya, Rhino. We also need UI/UX designers and also programmers specifically in C++/C#.

    通常,繁重的VR项目需要来自各个领域的人员,我们需要犀牛Maya熟练的设计师。 我们还需要UI / UX设计人员以及专门用C ++ / C#编写的程序员。

    Better the illusions leads to more immersion hence better the overall experience of the VR Project. Generally Feedback is also required from audiences to improve in the later versions of the same project.

    更好的幻觉会导致更多的沉浸感,从而改善VR项目整体体验 。 通常,还需要听众反馈,以改进同一项目的更高版本。

    Recently Facebook released ‘Facebook Horizon’ a new social VR world for Oculus Quest and the Rift.

    最近,Facebook为Oculus Quest和Rift发布了一个新的社交VR世界“ Facebook Horizo​​n”。

    We can see many companies diving into VR in near future. A recent study IDTechX shows that XR Market will be over $30 Billion by 2030.

    我们可以看到许多公司在不久的将来会涉足VR。 IDTechX的最新研究表明,到2030年,XR市场规模将超过300亿美元。

    翻译自: https://medium.com/swlh/virtual-reality-ce1dc144f6b

    虚拟现实技术

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  • 虚拟现实技术启蒙_艾孜尔江撰

    万次阅读 2020-02-27 11:54:20
    虚拟现实技术的键技术是什么? 简述虚拟现实技术的发展进程?要求每个阶段简述说出不少于三种典型的工作。 1答案: 核心技术是建模与仿真,关键技术是环境建模技术,人机交互技术,立体显示和传感器技术,应用胸痛...
    1. 虚拟现实技术中的关键技术是什么?
    2. 简述虚拟现实技术的发展进程?要求每个阶段简述说出不少于三种典型的工作。

    1.答案:
    核心技术是建模与仿真,关键技术是环境建模技术,人机交互技术,立体显示和传感器技术,应用开发工具,系统集成技术。

    2.答案:
    虚拟现实技术的发展进程大致可以氛围三个阶段——第一阶段是虚拟现实技术的探索阶段,这个阶段主要再实验室里面进行,由Ivan Sutherland为代表的计算机图形学领域开始着手实现力反馈设备;第二阶段是虚拟现实技术逐步市场化的阶段,在这一阶段中虚拟现实技术的概念逐步形成,由Jaron Lanier提出了虚拟现实技术的概念,在这一阶段还出现了诸如View的虚拟现实系统;第三个阶段是虚拟现实技术的全面发展阶段,虚拟现实技术在这一阶段达到全面的发展,可以说是达到了发展的元年,这在一时期各类虚拟现实产品开始盛行,虚拟现实产品研究和制造方也逐步扩散,由谷歌为代表的CardBoard、还有由其他一些公司研制的各类虚拟现实设备开始出现并流行于市场和各类场所,这些设备包括Virtual Entertainment, Virtual Boy, Oculus等。

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  • 走近虚拟现实技术,详细介绍虚拟现实技术,走近虚拟现实技术,详细介绍虚拟现实技术
  • 虚拟现实技术习题

    2015-06-28 22:21:36
    虚拟现实技术习题,有助于帮助了解虚拟现实技术
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  • 虚拟现实技术是一种多功能的交互技术,它综合了传感技术、网络技术、仿真技术、多媒体技术、人机交互技术、计算机图形技术和立体显示技术等多项先进技术。虚拟现实技术的发展和应用,使得煤矿领域的技术也发生了极大地...
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  • 虚拟现实技术.docx

    2019-06-17 11:34:59
    我的虚拟现实技术材料,介绍了虚函数和实函数,也提供了相关证明要点。
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  • 虚拟现实技术课件

    2012-10-28 16:04:59
    这是北邮黄海老师虚拟现实技术选修课的课件。是虚拟现实技术课程的入门学习资料。通俗易懂。不适合想要进阶的网友,适合基础入门。
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空空如也

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虚拟现实技术