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1、第六章第六章 多媒体虚拟现实技术多媒体虚拟现实技术n n虚拟现实虚拟现实n nVirtual RealityVirtual Reality，VRVR，是，是，是，是2020世纪世纪世纪世纪8080年代末年代末年代末年代末9090年代初崛起的一种实用技术年代初崛起的一种实用技术年代初崛起的一种实用技术年代初崛起的一种实用技术n n虚拟现实是多媒体技术发展的更高境界虚拟现实是多媒体技术发展的更高境界虚拟现实是多媒体技术发展的更高境界虚拟现实是多媒体技术发展的更高境界n n在在在在InternetInternet、军事、医学、教育、商业、娱、军事、医学、教育、商业、娱、军事、医学、教育、商业、娱、军
2、事、医学、教育、商业、娱乐甚至农业领域得到应用乐甚至农业领域得到应用乐甚至农业领域得到应用乐甚至农业领域得到应用n n虚拟现实基本概念虚拟现实基本概念n n定义：虚拟现实是一种人与通过计算机生成定义：虚拟现实是一种人与通过计算机生成定义：虚拟现实是一种人与通过计算机生成定义：虚拟现实是一种人与通过计算机生成的虚拟环境之间可自然交互的人机界面。的虚拟环境之间可自然交互的人机界面。的虚拟环境之间可自然交互的人机界面。的虚拟环境之间可自然交互的人机界面。1第六章第六章 多媒体虚拟现实技术多媒体虚拟现实技术n n虚拟现实的基本特征虚拟现实的基本特征虚拟现实的基本特征虚拟现实的基本特征n n浸入性：用户
3、感到被虚拟世界包围，就好像完全融浸入性：用户感到被虚拟世界包围，就好像完全融浸入性：用户感到被虚拟世界包围，就好像完全融浸入性：用户感到被虚拟世界包围，就好像完全融入其中一样入其中一样入其中一样入其中一样n n视觉浸入：使用者可以亲身体验虚拟环境真实直观的试图视觉浸入：使用者可以亲身体验虚拟环境真实直观的试图视觉浸入：使用者可以亲身体验虚拟环境真实直观的试图视觉浸入：使用者可以亲身体验虚拟环境真实直观的试图n n触觉浸入：允许使用者接触并感觉虚拟物体触觉浸入：允许使用者接触并感觉虚拟物体触觉浸入：允许使用者接触并感觉虚拟物体触觉浸入：允许使用者接触并感觉虚拟物体n n听觉浸入：模拟人耳感受声音
4、方式，提供真实声音听觉浸入：模拟人耳感受声音方式，提供真实声音听觉浸入：模拟人耳感受声音方式，提供真实声音听觉浸入：模拟人耳感受声音方式，提供真实声音n n嗅觉浸入、味觉浸入：刚刚开始或尚未开始研究嗅觉浸入、味觉浸入：刚刚开始或尚未开始研究嗅觉浸入、味觉浸入：刚刚开始或尚未开始研究嗅觉浸入、味觉浸入：刚刚开始或尚未开始研究n n交互性：用户能通过自然的动作与虚拟世界的物体交互性：用户能通过自然的动作与虚拟世界的物体交互性：用户能通过自然的动作与虚拟世界的物体交互性：用户能通过自然的动作与虚拟世界的物体进行交互作用进行交互作用进行交互作用进行交互作用n n构想性：在虚拟现实系统中，帮助人们获取知
5、识和构想性：在虚拟现实系统中，帮助人们获取知识和构想性：在虚拟现实系统中，帮助人们获取知识和构想性：在虚拟现实系统中，帮助人们获取知识和形成新的概念形成新的概念形成新的概念形成新的概念2第六章第六章 多媒体虚拟现实技术多媒体虚拟现实技术n n虚拟现实的发展虚拟现实的发展n n19291929年，年，年，年，Edwin LinkEdwin Link设计了第一台使乘坐设计了第一台使乘坐设计了第一台使乘坐设计了第一台使乘坐者具有飞机中飞行感觉的乘坐器者具有飞机中飞行感觉的乘坐器者具有飞机中飞行感觉的乘坐器者具有飞机中飞行感觉的乘坐器n n19901990年，在美国达拉斯召开的年，在美国达拉斯召开的年
6、，在美国达拉斯召开的年，在美国达拉斯召开的SiggraphSiggraph会会会会议，明确提出议，明确提出议，明确提出议，明确提出VRVR的主要内容：的主要内容：的主要内容：的主要内容：n n实时三维图形生成技术实时三维图形生成技术实时三维图形生成技术实时三维图形生成技术n n多传感器交互技术多传感器交互技术多传感器交互技术多传感器交互技术n n高分辨率现实技术高分辨率现实技术高分辨率现实技术高分辨率现实技术n n东北大学信息科学与工程学院人工智能与机东北大学信息科学与工程学院人工智能与机东北大学信息科学与工程学院人工智能与机东北大学信息科学与工程学院人工智能与机器人研究所进行虚拟现实研究，其
7、研制的足器人研究所进行虚拟现实研究，其研制的足器人研究所进行虚拟现实研究，其研制的足器人研究所进行虚拟现实研究，其研制的足球机器人球机器人球机器人球机器人“ “牛牛牛牛牛牛牛牛” ”在国际大赛上多次获奖在国际大赛上多次获奖在国际大赛上多次获奖在国际大赛上多次获奖3第六章第六章 多媒体虚拟现实技术多媒体虚拟现实技术n n虚拟现实的主要研究内容虚拟现实的主要研究内容n n人与环境融合技术人与环境融合技术人与环境融合技术人与环境融合技术n n高分辨率立体显示器高分辨率立体显示器高分辨率立体显示器高分辨率立体显示器n n方位跟踪系统：记录演员三维形体动作方位跟踪系统：记录演员三维形体动作方位跟踪系统：
8、记录演员三维形体动作方位跟踪系统：记录演员三维形体动作n n手势跟踪系统：数据手套手势跟踪系统：数据手套手势跟踪系统：数据手套手势跟踪系统：数据手套n n触觉反馈系统触觉反馈系统触觉反馈系统触觉反馈系统n n声音定位与跟踪系统声音定位与跟踪系统声音定位与跟踪系统声音定位与跟踪系统n n物体对象的仿真技术物体对象的仿真技术物体对象的仿真技术物体对象的仿真技术n n几何仿真：快速建立不同层次的现实模型几何仿真：快速建立不同层次的现实模型几何仿真：快速建立不同层次的现实模型几何仿真：快速建立不同层次的现实模型n n物理仿真物理仿真物理仿真物理仿真n n行为仿真：在用户操作下或在其他景物的作用下行为仿
9、真：在用户操作下或在其他景物的作用下行为仿真：在用户操作下或在其他景物的作用下行为仿真：在用户操作下或在其他景物的作用下场景状态的变化规律和变化过程场景状态的变化规律和变化过程场景状态的变化规律和变化过程场景状态的变化规律和变化过程4第六章第六章 多媒体虚拟现实技术多媒体虚拟现实技术n n虚拟现实系统的基本组成虚拟现实系统的基本组成n n虚拟世界、虚拟现实软件、计算机、输入设虚拟世界、虚拟现实软件、计算机、输入设虚拟世界、虚拟现实软件、计算机、输入设虚拟世界、虚拟现实软件、计算机、输入设备和输出设备五大部分备和输出设备五大部分备和输出设备五大部分备和输出设备五大部分输输输输入入入入设设设设备备
10、备备输输输输入入入入设设设设备备备备虚拟现实软件虚拟现实软件虚拟现实软件虚拟现实软件虚拟世界虚拟世界虚拟世界虚拟世界计算机计算机计算机计算机5第六章第六章 多媒体虚拟现实技术多媒体虚拟现实技术n n虚拟世界：可以交互的虚拟环境虚拟世界：可以交互的虚拟环境虚拟世界：可以交互的虚拟环境虚拟世界：可以交互的虚拟环境n n虚拟现实软件：提供实时观察和参与虚拟世虚拟现实软件：提供实时观察和参与虚拟世虚拟现实软件：提供实时观察和参与虚拟世虚拟现实软件：提供实时观察和参与虚拟世界的能力界的能力界的能力界的能力n n虚拟环境建模：虚拟环境建模：虚拟环境建模：虚拟环境建模：CADCAD、3DS3DSn n动画制
11、作、物理仿真、碰撞检测、交互模式动画制作、物理仿真、碰撞检测、交互模式动画制作、物理仿真、碰撞检测、交互模式动画制作、物理仿真、碰撞检测、交互模式n n输入输出设备输入输出设备输入输出设备输入输出设备6第六章第六章 多媒体虚拟现实技术多媒体虚拟现实技术n n虚拟现实应用虚拟现实应用n n科学研究和科学计算可视化科学研究和科学计算可视化科学研究和科学计算可视化科学研究和科学计算可视化n n工程应用工程应用工程应用工程应用n n商业应用商业应用商业应用商业应用n n军事应用军事应用军事应用军事应用n n医学应用医学应用医学应用医学应用n n教育培训教育培训教育培训教育培训n n娱乐应用娱乐应用娱乐应用娱乐应用7
