虚拟现实技术与应用概述.ppt

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1、虚拟现实技术与应用概述,报告主要内容,（一）虚拟现实概述（二）虚拟现实系统的组成（三）具体案例分析 （四）存在的问题,（一）虚拟现实概述,1.虚拟现实是什么呢？虚拟现实： Virtual Reality本来没有的事物和环境，通过各种技术虚拟出来，让你感觉就如真实的一样。通过计算机相关技术来逼真地模拟真实场景，在一定范围内让用户的视觉、听觉和触觉相统一。用户可借助必要的交互设备用比较自然的方式与虚拟环境中的虚拟对象进行直接交互，从而产生身临其境的感觉。,2.虚拟现实技术的分类,常见的虚拟现实系统主要有以下几种：沉浸式 VR 系统桌面式 VR 系统增强式 VR 系统分布式 VR 系统,沉浸式虚拟现

2、实系统,通常采用头盔式显示器、洞穴式立体显示等设备，把参与者的视觉、听觉和其他感觉封闭起来，并提供一个新的、虚拟的感觉空间，利用空间位置跟踪定位设备、数据手套、其他手控输入设备、声音设备等使得参与者产生一种完全投入并沉浸于其中的感觉，是一种较理想的VR系统。,增强式虚拟现实系统,既允许用户看到真实世界，同时也能看到叠加在真实世界上的虚拟对象，它是把真实环境和虚拟环境结合起来的一种系统,分布式虚拟现实系统,最典型的应用是SIMNET系统，SIMNET由坦克仿真器通过网络连接而成，用于部队的联合训练。通过SIMNET，位于德国的仿真器可以和位于美国的仿真器运行在同一个虚拟世界中，参与同一场作战演习

3、,桌面虚拟现实系统,它是利用个人计算机或图形工作站等设备，采用立体图形、自然交互等技术，产生三维立体空间的交互场景，利用计算机的屏幕作为观察虚拟世界的一个窗口，通过各种输入设备实现与虚拟世界的交互。,图 4 桌面虚拟现实系统,3.虚拟现实的特点,常用三个“I”表示的 ，即 Immersion(沉浸)、Interaction(交互)和Imagination(构想)。用这三个“I”说明虚拟现实系统的三个基本特征。,3I,沉浸性（Immersion）,想象性（Imagination）,交互性：Interactivity,3.虚拟现实的特点,（1）沉浸性指用户作为主角沉浸于计算机生成的虚拟环境中和用户

4、投入到计算机生成的虚拟场景中的能力，使用户在虚拟场景中有“身临其境”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，是虚拟现实系统的核心。,3.虚拟现实的特点,（2）交互性当物体受到力的作用时，物体会沿着力的方向移动等。热磁轮,3.虚拟现实的特点,（3）想象性在建设一座大楼之前，传统的方法是要绘制各种图纸，而现在可以采用 VR 系统来进行设计与仿真。制作的 VR 作品反映的就是某个设计者的思想，而它的功能远比那些呆板的图纸生动强大得多 客厅漫游,4.虚拟现实应用领域,（1）军事与航天领域 （2）医学领域 （3）娱乐和教育（4）工业设计,1.军事与航天领域,利用虚拟现实技

5、术可轻松的模拟战场环境，来取代真实的演习，这种方式能够节约大量资金，而且更加的方便、有效。因此模拟与训练一直是军事与航天工业中的一个重要课题，这为虚拟现实技术提供了广阔的应用前景;,2.医学领域,虚拟现实技术在医学应用中有着十分重要的意义，可利用虚拟现实技术构建模型模拟人体，医生借助感觉手套、跟踪器很容易了解人体内部器官结构，比传统的解剖更加方便、生动，而且能够更加仔细的观看人体内部器官结构。另外远程遥控手术技术是现代医学研究的重点之一，借助虚拟现实技术，医生可以跟做本地手术一样的方便、顺利,3.娱乐和教育,(1)游戏产业已经从最初的二维发展到现今主流的三维游戏，其娱乐性也得到了质的飞跃，三维

6、虚拟场景技术目前也已经广泛应用在游戏中，尤其是三维虚拟技术将游戏的参与性、互动性和娱乐性向前推进了一大步。(2)为游戏用户提供了视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让游戏玩家可及时的没有限制的观察三维空间的事物。(3)虚拟现实技术使用户完全沉浸在三维虚拟场景之中，凭借它的巨大的优势在游戏发展史上具有里程碑的作用。,植物大战僵尸3D版本,虚拟现实在教育中的应用,(1) 虚拟校园,(2)虚拟现实实体模型应用,基础医学课程中神经系统部分,目前正在开发中,(3) 虚拟实验过程演示,将一些微观现象以虚拟的形式呈现核裂变和链式反应核裂变的过程在核电厂最为常见裂变过程的演示,(4) 虚拟实验操作,大连理工大学项目

7、成果项目名称：以网络虚拟实验室为核心的全方位、多层次化学数字化教学资源建设液相色谱虚拟实验,4.工业设计,工业设计的成本在企业整体支出中的比重越来越大用数字模型代替实物模型进行开发产品，节约了实物模型的成本，以最小的投入获取最大的效益。,（二）虚拟现实系统的组成-为什么,关键在于软件与硬件的支持,硬件,软件,感知设备,生成设备,人机交互设备,Virtools,Cult3D,Flash,VRML等,视觉感知设备,1、台式立体显示系统,2、头盔式显示器,3、墙式全景立体显示装置,人机交互设备数据衣与数据手套,人机交互设备力觉反馈装置,所谓力觉反馈是指运用先进的技术手段，将虚拟物体的空间运动转变成周

8、边物理设备的机械运动，使用户能够体验到真实的力度感和方向感，从而提供一个崭新的人机交互界面。,（五）具体案例分析,物理类海市蜃楼光电效应虚拟实验马赫波演示单缝衍射实验超导磁悬浮原理演示化学类实验室制取氧气实验,（五）具体案例分析,游戏类(1) 一般游戏：Star Zoom石器时代 机械暴动游戏第一人称射击类,（五）具体案例分析,(2) 教育类游戏看昆虫学游戏认识人民币记忆游戏环保游戏捡瓶子,（六）目前发展中存在的问题,1、虚拟现实硬件设备的“贵族化”首先需要昂贵的外部设备，无论是高分辨率的头盔显示器，空间定位器，还是高精度的数据手套，都是价格不菲。其次，为完成复杂场景的实时渲染，还需要高性能的

9、图形工作站以及相应软件,（六）目前发展中存在的问题,2、繁琐的三维建模基于图形的虚拟环境首先要解决的问题便是三维造型。 模型数量多，会影响渲染速度,（六）目前发展中存在的问题,3、数据量大虚拟现实要想得到很大的发展，需要与Internet结合，这恐怕已是不争的事实。目前虚拟现实技术应用的数据量仍然很大，在现有网络速度条件下，用户需要等待较长实践，这往往令人难以忍受。应该在虚拟现实系统中考虑数据压缩问题，随着技术的进步，会慢慢解决。,1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。3、命运给你一个

10、比别人低的起点是想告诉你，让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事，所以有什么理由不努力!4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟无言。缘来尽量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃!5、心情就像衣服，脏了就拿去洗洗，晒晒，阳光自然就会蔓延开来。阳光那么好，何必自寻烦恼，过好每一个当下，一万个美丽的未来抵不过一个温暖的现在。6、无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未

11、受伤过一样。7、生命的美丽，永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽，是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中;像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江河的美丽，是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。8、有些事，不可避免地发生，阴晴圆缺皆有规律，我们只能坦然地接受;有些事，只要你愿意努力，矢志不渝地付出，就能慢慢改变它的轨迹。9、与其埋怨世界，不如改变自己。管好自己的心，做好自己的事，比什么都强。人生无完美，曲折亦风景。别把失去看得过重，放弃是另一种拥有;不要经常艳羡他人，人做到了，心悟到了，相信属于你的风景就在下一个拐弯处。10、有些事想开了，你就会明白，在世上，你就是你，你痛痛你

12、自己，你累累你自己，就算有人同情你，那又怎样，最后收拾残局的还是要靠你自己。11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发悲心，饶益众生为他人。14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不

13、会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!16、人生在世：可以缺钱，但不能缺德;可以失言，但不能失信;可以倒下，但不能跪下;可以求名，但不能盗名;可以低落，但不能堕落;可以放松，但不能放纵;可以虚荣，但不能虚伪;可以平凡，但不能平庸;可以浪漫，但不能浪荡;可以生气，但不能生事。17、人生没有笔直路，当你感到迷茫、失落时，找几部这种充满正能量的电影，坐下来静静欣赏，去发现生命中真正重要的东西。18、在人生的舞台上，当有人愿意在台下陪你度过无数个没有未来的夜时，你就更想展现精彩绝伦的自己。但愿每个被努力支撑的灵魂能吸引更多的人同行。19、积极的人在每一次忧患中都

14、看到一个机会，而消极的人则在每个机会中看到了某种忧患。莫找借口失败，只找理由成功。20、每一个成就和长进，都蕴含着曾经受过的寂寞、洒过的汗水、流过的眼泪。许多时候不是看到希望才去坚持，而是坚持了才能看到希望。1、这世上，没有谁活得比谁容易，只是有人在呼天抢地，有人在默默努力。2、当热诚变成习惯，恐惧和忧虑即无处容身。缺乏热诚的人也没有明确的目标。热诚使想象的轮子转动。一个人缺乏热诚就象汽车没有汽油。善于安排玩乐和工作，两者保持热诚，就是最快乐的人。热诚使平凡的话题变得生动。3、起点低怕什么，大不了加倍努力。人生就像一场马拉松比赛，拼的不是起点，而是坚持的耐力和成长的速度。只要努力不止，进步也会

15、不止。4、如果你不相信努力和时光，那么时光第一个就会辜负你。不要去否定你的过去，也不要用你的过去牵扯你的未来。不是因为有希望才去努力，而是努力了，才能看到希望。5、人生每天都要笑，生活的下一秒发生什么，我们谁也不知道。所以，放下心里的纠结，放下脑中的烦恼，放下生活的不愉快，活在当下。人生喜怒哀乐，百般形态，不如在心里全部淡然处之，轻轻一笑，让心更自在，生命更恒久。积极者相信只有推动自己才能推动世界，只要推动自己就能推动世界。6、人性本善，纯如清溪流水凝露莹烁。欲望与情绪如风沙袭扰，把原本如天空旷蔚蓝的心蒙蔽。但我知道，每个人的心灵深处，不管乌云密布还是阴淤苍茫，但依然有一道彩虹，亮丽于心中某处

16、。7、每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，只要你不颓废，不消极，一直悄悄酝酿着乐观，培养着豁达，坚持着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！8、不要活在别人眼中，更不要活在别人嘴中。世界不会因为你的抱怨不满而为你改变，你能做到的只有改变你自己！9、欲戴王冠，必承其重。哪有什么好命天赐，不都是一路披荆斩棘才换来的。10、放手如拔牙。牙被拔掉的那一刻，你会觉得解脱。但舌头总会不由自主地往那个空空的牙洞里舔，一天数次。不痛了不代表你能完全无视，留下的那个空缺永远都在，偶尔甚至会异常挂念。适应是需要时间的，但牙总是要拔，因为太痛，所以终归还是要放手，随它去。11、这个世界其实很公平，你想要比别人强

17、，你就必须去做别人不想做的事，你想要过更好的生活，你就必须去承受更多的困难，承受别人不能承受的压力。12、逆境给人宝贵的磨炼机会。只有经得起环境考验的人，才能算是真正的强者。自古以来的伟人，大多是抱着不屈不挠的精神，从逆境中挣扎奋斗过来的。13、不同的人生，有不同的幸福。去发现你所拥有幸运，少抱怨上苍的不公，把握属于自己的幸福。你，我，我们大家都可以经历幸福的人生。14、给自己一份坚强，擦干眼泪；给自己一份自信，不卑不亢；给自己一份洒脱，悠然前行。轻轻品，静静藏。为了看阳光，我来到这世上；为了与阳光同行，我笑对忧伤。15、总不能流血就喊痛，怕黑就开灯，想念就联系，疲惫就放空，被孤立就讨好，脆弱

18、就想家，不要被现在而蒙蔽双眼，终究是要长大，最漆黑的那段路终要自己走完。16、在路上，我们生命得到了肯定，一路上，我们有失败也有成功，有泪水也有感动，有曲折也有坦途，有机遇也有梦想。一路走来，我们熟悉了陌生的世界，我们熟悉了陌生的面孔，遇人无数，匆匆又匆匆，有些成了我们忘不掉的背影，有些成了我们一生的风景。我笑，便面如春花，定是能感动人的，任他是谁。17、努力是一种生活态度，与年龄无关。所以，无论什么时候，千万不可放纵自己，给自己找懒散和拖延的借口，对自己严格一点儿，时间长了，努力便成为一种心理习惯，一种生活方式！18、自己想要的东西，要么奋力直追，要么干脆放弃。别总是逢人就喋喋不休的表决心或

19、者哀怨不断，做别人茶余饭后的笑点。19、即使不能像依米花那样画上完美的感叹号，但我们可以歌咏最感人的诗篇；即使不能阻挡暴风雨的肆虐，但我们可以左右自己的心情；即使无法预料失败的打击，但我们可以把它当作成功的一个个驿站。20、能力配不上野心，是所有烦扰的根源。这个世界是公平的，你要想得到，就得学会付出和坚持。每个人都是通过自己的努力，去决定生活的样子。1、只要有坚强的意志力，就自然而然地会有能耐、机灵和知识。2、你们应该培养对自己，对自己的力量的信心，百这种信心是靠克服障碍，培养意志和锻炼意志而获得的。3、坚强的信念能赢得强者的心，并使他们变得更坚强。4、天行健，君子以自强不息。5、有百折不挠的

20、信念的所支持的人的意志，比那些似乎是无敌的物质力量有更强大的威力。6、永远没有人力可以击退一个坚决强毅的希望。7、意大利有一句谚语：对一个歌手的要求，首先是嗓子、嗓子和嗓子我现在按照这一公式拙劣地摹仿为：对一个要成为不负于高尔基所声称的那种“人”的要求，首先是意志、意志和意志。8、执着追求并从中得到最大快乐的人，才是成功者。9、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。10、发现者，尤其是一个初出茅庐的年轻发现者，需要勇气才能无视他人的冷漠和怀疑，才能坚持自己发现的意志，并把研究继续下去。11、我的本质不是我的意志的结果，相反，我的意志是我的本质的结果，因为我先有存在，后有意志，存在可以没有意志，但是没有

21、存在就没有意志。12、公共的利益，人类的福利，可以使可憎的工作变为可贵，只有开明人士才能知道克服困难所需要的热忱。13、立志用功如种树然，方其根芽，犹未有干；及其有干，尚未有枝；枝而后叶，叶而后花。14、意志的出现不是对愿望的否定，而是把愿望合并和提升到一个更高的意识水平上。15、无论是美女的歌声，还是鬓狗的狂吠，无论是鳄鱼的眼泪，还是恶狼的嚎叫，都不会使我动摇。16、即使遇到了不幸的灾难，已经开始了的事情决不放弃。17、最可怕的敌人，就是没有坚强的信念。18、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。19、意志若是屈从，不论程度如何，它都帮助了暴力。20、有了坚定的

22、意志，就等于给双脚添了一对翅膀。21、意志坚强，就会战胜恶运。22、只有刚强的人，才有神圣的意志，凡是战斗的人，才能取得胜利。23、卓越的人的一大优点是：在不利和艰难的遭遇里百折不挠。24、疼痛的强度，同自然赋于人类的意志和刚度成正比。25、能够岿然不动，坚持正见，度过难关的人是不多的。26、钢是在烈火和急剧冷却里锻炼出来的，所以才能坚硬和什么也不怕。我们的一代也是这样的在斗争中和可怕的考验中锻炼出来的，学习了不在生活面前屈服。27、只要持续地努力，不懈地奋斗，就没有征服不了的东西。28、立志不坚，终不济事。29、功崇惟志，业广惟勤。30、一个崇高的目标，只要不渝地追求，就会居为壮举；在它纯洁的目光里，一切美德必将胜利。,