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1、 虚拟虚拟3D3D技术的魅力技术的魅力 酒管二班第七组 连冬冬 张永涛 王 辉 杨 亮 郭凤阳 朱珊珊1l虚拟现实技术 虚拟虚拟3D3D技术的魅力技术的魅力 虚拟现实（简称VR），又称灵境技术，是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。他综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术，模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能，使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中，并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互，创建了一种适人化的多维信息空间。使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性，
2、而且能够突破空间、时间以及其他客观限制，感受到真实世界中无法亲身经历的体验。 2 虚拟虚拟3D3D技术的魅力技术的魅力l虚拟现实技术是二十世纪末兴起的一门崭新的综合性信息技术，虚拟现实技术是二十世纪末兴起的一门崭新的综合性信息技术，它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支，从而大大推进了计算机技术的发展。术等多个信息技术分支，从而大大推进了计算机技术的发展。l由于它生成的视觉环境是立体的、音效是立体的，人机交互是和由于它生成的视觉环境是立体的、音效是立体的，人机交互是和谐友好的，因此虚拟现实技术将一改人
3、与计算机之间枯燥、生硬谐友好的，因此虚拟现实技术将一改人与计算机之间枯燥、生硬和被动的现状，即计算机创造的环境将人们陶醉在流连忘返的工和被动的现状，即计算机创造的环境将人们陶醉在流连忘返的工作环境之中。作环境之中。l 虚拟现实技术分虚拟实景（境）技术（如虚拟游览故宫博物馆）虚拟现实技术分虚拟实景（境）技术（如虚拟游览故宫博物馆）与虚拟虚景（境）技术（如虚拟现实环境生成、虚拟设计的波音与虚拟虚景（境）技术（如虚拟现实环境生成、虚拟设计的波音 777777飞机等）两大类。虚拟现实技术的应用领域和交叉领域非常广飞机等）两大类。虚拟现实技术的应用领域和交叉领域非常广泛，几乎到了无所不包、无孔不入的地步
4、，在虚拟现实技术战场泛，几乎到了无所不包、无孔不入的地步，在虚拟现实技术战场环境，虚拟现实作战指挥模拟，飞机、船舶、车辆虚拟现实驾驶环境，虚拟现实作战指挥模拟，飞机、船舶、车辆虚拟现实驾驶训练，飞机、导弹、轮船与轿车的虚拟制造（含系统的虚拟设计）训练，飞机、导弹、轮船与轿车的虚拟制造（含系统的虚拟设计），虚拟现实建筑物的展示与参观，虚拟现实手术培训，虚拟现实，虚拟现实建筑物的展示与参观，虚拟现实手术培训，虚拟现实游戏，虚拟现实影视艺术等等方面的应用和产业的形成都有强烈游戏，虚拟现实影视艺术等等方面的应用和产业的形成都有强烈的市场需求和技术驱动。的市场需求和技术驱动。3 虚拟虚拟3D3D技术的魅
5、力技术的魅力lcctv央视大楼 主题：；力与美中央电视台新大楼的设计者雷姆库哈斯获得了第12届威尼斯建筑双年展组委会提前颁发的金狮奖终身成就奖。4l虚拟现实技术关键外设 虚拟虚拟3D3D技术的魅力技术的魅力 图像显示设备是用于产生立体视觉效果的关键外设，目前常见的产品包括光阀眼镜、三维投影仪和头盔显示器等。 其中高档的头盔显示器在屏蔽现实世界的同时，提供高分辨率、大视场角的虚拟场景，并带有立体声耳机，可以使人产生强烈的浸没感。 其他外设主要用于实现与虚拟现实的交互功能，包括数据手套、三维鼠标、运动跟踪器、力反馈装置、语音识别与合成系统等等。5l数据手套数据手套 虚拟现实应用的主要交互设备，它作
6、为一只虚拟的手或控件用于3DVR场景的模拟交互，可进行物体抓取、移动、装配、操纵、控制，有有线和无线、左手和右手之分，可用于WTK、Vega等3D VR或视景仿真软件环境中。 虚拟现实技术虚拟现实技术关键外设关键外设6l 虚拟现实应用中的另一重要的交互设备，用于六个自由度VR场景的模拟交互，可从不同的角度和方位对三维物体观察、浏览、操纵；也可作为3D Mouse来使用；并可与数据手套或立体眼镜结合使用，作为跟踪定位器。也可单独用于CAD/CAM，(Pro/E、UG)。 三维空间交互球三维空间交互球7l运动跟踪器l 三维空间跟踪定位器是VR系统中用于空间跟踪定位的装置，一般与其他VR设备结合使用
7、，如：数据头盔、立体眼镜、数据手套等，使参与者在空间上能够自由移动、旋转，不局限于固定的空间位置，操作更加灵活、自如、随意。产品有六个自由度和三个自由之度。 虚拟现实技术虚拟现实技术关键外设关键外设8l立体显示器 立体显示器摆脱以往技术需求，不需要任何编程开发，只要您有三维模型，就可以实现三维模型的立体显示，只要用肉眼即观察到突出的立体显示效果，不需要带任何立体眼镜设备；同时，它也可以实现视频图像（如立体电影）的立体显示和立体观察，同样也无须戴任何立体眼镜。 虚拟现实技术虚拟现实技术关键外设关键外设9l三维模型数字化仪 又称三维扫描仪或三维数字化仪，是一种先进的三维模型建立设备，该设备利用CC
8、D成像、激光扫描等手段实现物体模型的取样，同时通过配套的矢量华软件对三维模型数据进行数字化，从而实现计算机系统对数字模型的控制。 特别适合于建立一些不规则三维物体模型的工作中，如人体器官和骨骼模型的建立、出土的三千年前文物三维数字模型的建立等等，在医疗、动植物研究、文物保护等VR应用领域有广阔的应用前景。 虚拟现实技术虚拟现实技术关键外设关键外设10l力反馈装置 力反馈器是VR研究中的一种重要的设备，该设备能使参与者实现虚拟环境中除视觉、听觉之外的第三感觉触觉和力感，进一步增强虚拟环境的交互性，从而真正体会到虚拟世界中的交互真实感，该设备广泛应用于虚拟医疗、虚拟装配等诸多领域。 虚拟现实技术虚
9、拟现实技术关键外设关键外设11 虚拟虚拟3D3D技术技术l奥运鸟巢鸟巢奥运鸟巢鸟巢”是是20082008年北京奥运会主体育场。由年北京奥运会主体育场。由20012001年普利茨克奖获得者年普利茨克奖获得者赫尔佐格、德梅隆（瑞士）与中国建筑师李兴刚合作完成的巨型体育场设计赫尔佐格、德梅隆（瑞士）与中国建筑师李兴刚合作完成的巨型体育场设计的，形态如同孕育生命的的，形态如同孕育生命的“巢巢”，它更像一个摇篮，寄托着人类对未来的希，它更像一个摇篮，寄托着人类对未来的希望。望。12 虚拟现实技术的发展和应用虚拟现实技术的发展和应用l 早在20世纪70年代便开始将虚拟现实用于培训宇航员。由于这是一种省钱、
10、安全、有效 的培训方法，现在已被推广到各行各业的培训中。目前，虚拟现实已被推广到不同领域中，得到广泛应用。 13l 在科技开发上，虚拟现在科技开发上，虚拟现实可缩短开发周期，减少费用。实可缩短开发周期，减少费用。例如克莱斯勒公司例如克莱斯勒公司19981998年初便年初便利用虚拟现实技术，在设计某利用虚拟现实技术，在设计某两种新型车上取得突破，首次两种新型车上取得突破，首次使设计的新车直接从计算机屏使设计的新车直接从计算机屏幕投入生产线，也就是说完全幕投入生产线，也就是说完全省略了中间的试生产。省略了中间的试生产。 l 由于利用了卓越的虚拟由于利用了卓越的虚拟现实技术，使克莱斯勒避免了现实技术
11、，使克莱斯勒避免了15001500项设计差错，节约了项设计差错，节约了8 8个月个月的开发时间和的开发时间和80008000万美元费用。万美元费用。利用虚拟现实技术还可以进行利用虚拟现实技术还可以进行汽车冲撞试验，不必使用真的汽车冲撞试验，不必使用真的汽车便可显示出不同条件下的汽车便可显示出不同条件下的冲撞后果。冲撞后果。 虚拟现实技术的发展和应用虚拟现实技术的发展和应用14l 商业上，虚拟现实常被用商业上，虚拟现实常被用于推销。于推销。 例如建筑工程投标时，把例如建筑工程投标时，把设计的方案用虚拟现实技术表设计的方案用虚拟现实技术表现出来，便可把业主带入未来现出来，便可把业主带入未来的建筑物
12、里参观，如门的高度、的建筑物里参观，如门的高度、窗户朝向、采光多少、屋内装窗户朝向、采光多少、屋内装饰等，都可以感同身受。饰等，都可以感同身受。 它同样可用于旅游景点以它同样可用于旅游景点以及功能众多、用途多样的商品及功能众多、用途多样的商品推销。推销。 用虚拟现实技术展现这类用虚拟现实技术展现这类商品的魅力，比单用文字或图商品的魅力，比单用文字或图片宣传更加有吸引力。片宣传更加有吸引力。 虚拟现实技术的发展和应用虚拟现实技术的发展和应用15l医疗上医疗上l 虚拟现实应用大虚拟现实应用大致上有两类：致上有两类： 一是虚拟人体，一是虚拟人体，也就是数字化人体，也就是数字化人体，这样的人体模型医生
13、这样的人体模型医生更容易了解人体的构更容易了解人体的构造和功能造和功能 另一是虚拟手术另一是虚拟手术系统，可用于指导手系统，可用于指导手术的进行。术的进行。 虚拟现实技术的发展和应用虚拟现实技术的发展和应用16l军事上，利用虚拟现实技术模拟战争过程已成为最先进的多快好省的研究战争、培训指挥员的方法。也是由于虚拟现实技术达到很高水平，所以尽管不进行核试验，也能不断改进核武器。战争实验室在检验预定方案用于实战方面也能起巨大作用。1991年海湾战争开始前，美军便把海湾地区各种自然环境和伊拉克军队的各种数据输入计算机内，进行各种作战方案模拟后才定下初步作战方案。后来实际作战的发展和模拟实验结果相当一致
14、。 虚拟现实技术的发展和应用虚拟现实技术的发展和应用17l 虚拟现实技术不仅创造出虚拟场景，虚拟现实技术不仅创造出虚拟场景，而且还创造出虚拟主持人、虚拟歌星、虚而且还创造出虚拟主持人、虚拟歌星、虚拟演员。拟演员。 日本电视台推出的歌星日本电视台推出的歌星DiKiDiKi，不仅，不仅歌声迷人而且风采翩翩，引得无数歌迷纷歌声迷人而且风采翩翩，引得无数歌迷纷纷倾倒，许多追星族欲亲睹其芳容，迫使纷倾倒，许多追星族欲亲睹其芳容，迫使电视台只好说明她不过是虚拟的歌星。电视台只好说明她不过是虚拟的歌星。 美国迪斯尼公司还准备推出虚拟演美国迪斯尼公司还准备推出虚拟演员。这将使员。这将使“演员演员”艺术青春常在、活力艺术青春常在、活力永存。永存。 不久前由计算机拍成的游戏节目不久前由计算机拍成的游戏节目古墓丽影片中的女主角入选全球知名古墓丽影片中的女主角入选全球知名人物，预示着虚拟演员时代即将来临人物，预示着虚拟演员时代即将来临。 虚拟现实技术的发展和应用虚拟现实技术的发展和应用18 虚拟虚拟3D3D技术的魅力技术的魅力l欣赏 阿凡达 Game 3D展示19 更多精彩请直接联系二班第七策划小组更多精彩请直接联系二班第七策划小组 我们的我们的 博客博客 ： http:/
