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2、 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统北京邮电大学 产产 生生 背背 景景虚拟现实概述虚拟现实概述 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统北京邮电大学 计算机科学发展的一个重要推动力计算机科学发展的一个重要推动力 如何让计算机更容易被人使用如何让计算机更容易被人使用n n操作人员可以以更为自然的方式使用计算机n n将结果以更易被操作人员接受的方式尽快地表现出来n n计算机能够更准确地理解人的意图篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，
3、因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统北京邮电大学从从60年代末起年代末起在计算机技术的支持下已对各种计在计算机技术的支持下已对各种计算提出算提出“可视可视”的要求的要求在计算数据的基础上要解释数据、理解数据，把计算得在计算数据的基础上要解释数据、理解数据，把计算得到的数字信息转换为直观的、用视频或声频信息表示的、到的数字信息转换为直观的、用视频或声频信息表示的、随时间和空间变化的物理现象或模拟的物理现象随时间和空间变化的物理现象或模拟的物理现象先进的科学计算将能洞察到传统科学计算所不可能看见先进的科学计算将能洞察到传统科学计算所不可能看见的结果（的结果（To see the uns
4、een），可视化是把某些不可见），可视化是把某些不可见对象或抽象事物转化为可见的、可感知的结果对象或抽象事物转化为可见的、可感知的结果“ The purpose of computing is insight, not number ” -Richard Hamming篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统北京邮电大学人机和谐、定性定量结合是创造性研究的源泉，要人机和谐、定性定量结合是创造性研究的源泉，要求在观察计算所得的数据的基础上，能感受计算所求在观察计算所得的数据的基础上，能感受计算所得的形象结果和全局观念得的形象结果
5、和全局观念研究人员甚至还希望能沉浸在计算所得、计算所创研究人员甚至还希望能沉浸在计算所得、计算所创建的三维空间中，能交互地控制、驾驭和修改所建的三维空间中，能交互地控制、驾驭和修改所“看见和感受到看见和感受到”的计算结果的计算结果自自90年代初起年代初起在高性能计算的支持下要求实现沉浸式在高性能计算的支持下要求实现沉浸式的可视计算的可视计算篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统北京邮电大学解决复杂问题，必须跨领域合作集体攻关解决复杂问题，必须跨领域合作集体攻关网络技术已基本成熟，基于网络计算可实现资源共享网络技术已基本成熟，
6、基于网络计算可实现资源共享基于统一的开放体系框架结构、应用程序接口和面向对基于统一的开放体系框架结构、应用程序接口和面向对象的中间件，已能实现象的中间件，已能实现“优势互补优势互补”、“即插即用即插即用”的的协同式的可视化计算协同式的可视化计算自自90年代中旬以来在网络计算技术的年代中旬以来在网络计算技术的支持下要求实现协同式的可视化计算支持下要求实现协同式的可视化计算篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统北京邮电大学总之：沉浸式、协同式的可视化计算促进高性能计算机的发展沉浸式、协同式的可视化计算促进高性能计算机的发展, 高
7、性能计算机为沉浸式、协同式的可视化计算提供基础高性能计算机为沉浸式、协同式的可视化计算提供基础n n关键技术关键技术关键技术关键技术n n高性能计算机和高性能网络技术高性能计算机和高性能网络技术高性能计算机和高性能网络技术高性能计算机和高性能网络技术n n大量的、快速的、分布的、基于网络的数值计算大量的、快速的、分布的、基于网络的数值计算大量的、快速的、分布的、基于网络的数值计算大量的、快速的、分布的、基于网络的数值计算n n开放体系结构、中间件、人机接口和经验模型的建立开放体系结构、中间件、人机接口和经验模型的建立开放体系结构、中间件、人机接口和经验模型的建立开放体系结构、中间件、人机接口和
8、经验模型的建立n n把数据映射成可视化的、具有某种物理属性的对象把数据映射成可视化的、具有某种物理属性的对象把数据映射成可视化的、具有某种物理属性的对象把数据映射成可视化的、具有某种物理属性的对象（虚物实化）（虚物实化）（虚物实化）（虚物实化）n n把实物转化为可融入虚拟环境的虚拟对象（实物虚化）把实物转化为可融入虚拟环境的虚拟对象（实物虚化）把实物转化为可融入虚拟环境的虚拟对象（实物虚化）把实物转化为可融入虚拟环境的虚拟对象（实物虚化）n n美国各个国家计算中心和有关部门都提出迎接美国各个国家计算中心和有关部门都提出迎接美国各个国家计算中心和有关部门都提出迎接美国各个国家计算中心和有关部门都
9、提出迎接2121世纪技术发展的相应规划，如：世纪技术发展的相应规划，如：世纪技术发展的相应规划，如：世纪技术发展的相应规划，如：DOE 2000DOE 2000和和和和NSFNSF的的的的PACIPACI等等等等篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统北京邮电大学 传统计算机传统计算机的处理空间的处理空间 串行的串行的 单维的单维的 封闭的封闭的 预定程序预定程序人思考问题人思考问题的认知空间的认知空间 并行的并行的 多维的多维的 开放的开放的 归纳演绎归纳演绎前前30年计算机技术的发展年计算机技术的发展减小人的认知空间和计算
10、机的处理空间的差异减小人的认知空间和计算机的处理空间的差异 努力建立和努力建立和谐人机环境谐人机环境 M大规模并行大规模并行 M多媒体多媒体 O开放系统开放系统 O面向对象面向对象 N网络计算网络计算 逐步减小人和逐步减小人和 机器间的隔阂机器间的隔阂篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统北京邮电大学和谐的人机环境和谐的人机环境和谐的人机环境和谐的人机环境 MMOONMMOONA AKKv后后20年计算机技术的发展年计算机技术的发展从从MMOON到到AKV有望实现有望实现和谐的人机环境和谐的人机环境 在继续发展在继续发展MM
11、OON的基的基础上，突破以下关键技术，础上，突破以下关键技术，逐步构建和谐的人机环境逐步构建和谐的人机环境Archive Storage and Processing - 海量信息存储海量信息存储与处理与处理Knowledge Processing - 知知识处理识处理 Visualized Computing & Virtual Reality - 可视化计算可视化计算与虚拟现实与虚拟现实篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统北京邮电大学虚拟现实的发展里程碑1965年，年，Sutherland在篇名为在篇名为终极的显示终极
12、的显示的论文中首次提出的论文中首次提出了包括具有交互图形显示、力反馈设备以及声音提示的虚拟现实了包括具有交互图形显示、力反馈设备以及声音提示的虚拟现实系统的基本思想，从此，人们正式开始了对虚拟现实系统的研究系统的基本思想，从此，人们正式开始了对虚拟现实系统的研究探索历程。探索历程。第一阶段产生第一阶段产生随后的随后的1966年，美国年，美国MIT的林肯实验室正式开始了头盔式显示器的林肯实验室正式开始了头盔式显示器的研制工作。在这第一个的研制工作。在这第一个HMD的样机完成不久，研制者又把能的样机完成不久，研制者又把能模拟力量和触觉的力反馈装置加入到这个系统中。模拟力量和触觉的力反馈装置加入到这
13、个系统中。1970年，出现年，出现了第一个功能较齐全的了第一个功能较齐全的HMD系统。基于从系统。基于从60年代以来所取得的年代以来所取得的一系列成就，美国的一系列成就，美国的Jaron Lanier 在在80年代初正式提出了年代初正式提出了“Virtual Reality”一词。一词。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统北京邮电大学第二阶段发展第二阶段发展80年代为虚拟现实的发展与集成阶段。出现了若干个典型年代为虚拟现实的发展与集成阶段。出现了若干个典型的、有代表性的应用系统，如：美国的、有代表性的应用系统，如：美国NA
14、SA的的View系统，它系统，它是第一个进入实际应用的虚拟现实系统，给出了是第一个进入实际应用的虚拟现实系统，给出了VR系统普系统普遍采用的基本硬件体系结构，装备了数据手套、头部跟踪遍采用的基本硬件体系结构，装备了数据手套、头部跟踪器，提供了语音、手势等交互手段；器，提供了语音、手势等交互手段；1986年美国空军基地年美国空军基地设计的虚拟工作台系统（设计的虚拟工作台系统（SuperCockpit），把视觉、听觉、），把视觉、听觉、触觉等感觉系统集成起来，为飞行员提供头部、眼睛、语触觉等感觉系统集成起来，为飞行员提供头部、眼睛、语言及手部控制输入等多种交互控制方式，用于全面开发飞言及手部控制输
15、入等多种交互控制方式，用于全面开发飞行员的感知、认知及心理活动等各方面的能力；行员的感知、认知及心理活动等各方面的能力；VPL公司公司开发了用于生成虚拟现实的开发了用于生成虚拟现实的PB2软件和软件和DataGlove数据手套，数据手套，为虚拟现实提供了开发工具；为虚拟现实提供了开发工具； 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统虚拟现实技术的发展虚拟现实技术的发展( (续续) )n nVIEW VIEW n n在虚拟现实技术发展史上的地位举足轻重。当在虚拟现实技术发展史上的地位举足轻重。当19851985年年VIEWVIEW
16、系统的雏形在美国系统的雏形在美国NASA Ames NASA Ames 研究中心完成时，研究中心完成时，该系统以低廉的造价、让参与者有该系统以低廉的造价、让参与者有“ “真实体验真实体验” ”的效的效果引起有关专家的注目。该系统的雏形是在果引起有关专家的注目。该系统的雏形是在Michael Michael McGreevyMcGreevy领导下完成的。领导下完成的。VIEWVIEW系统有以下特点：系统有以下特点：n n 保持了低造价的优势保持了低造价的优势n n 装备了数据手套、头部跟踪器等硬件设备装备了数据手套、头部跟踪器等硬件设备n n 提供了语音、手势等交互式手段提供了语音、手势等交互式手段。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统北京邮电大学第三阶段全面应用第三阶段全面应用第三阶段第三阶段90年代至今为虚拟现实的全面发展阶年代至今为虚拟现实的全面发展阶段。随着传感器技术、机器视觉技术、图形图段。随着传感器技术、机器视觉技术、图形图像技术的发展，世界范围内致力于人机和谐环像技术的发展，世界范围内致力于人机和谐环境
