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        虛擬現實

        虛擬現實

        作者:未知 發布時間:2018-02-11 13:11 次瀏覽

        1 虛擬現實技術概述 20世紀90年代,虛擬現實技術(Virtual Reality,簡稱VR)作為一種特殊的信息技術得到科學界的關注,虛擬現實技術就是利用計算機等設備生成一種模擬的環境,并通過多種特殊設備使用戶“沉浸”到該環境中,從而實現用戶與該環境直接進行自

         【滑屏在線】“虛擬現實”(VirtualReality,簡稱VR)是近年來出現的高新技術,是指利用計算機和高速多媒體系統產生一個三維空間的虛擬世界,提供給用戶視覺、聽覺、 觸覺等感官的模擬,使用戶有身臨其境的感覺,用戶可以從自己的視點出發實時觀察虛擬空間的事物,并與之發生交互。 國內也有人譯為“靈境”、“幻真”等,國外同類的術語還有“虛擬環境”、“人工現實”及“電腦空間”等。 

        1 虛擬現實技術概述 
        20
        世紀90年代,虛擬現實技術(Virtual Reality,簡稱VR)作為一種特殊的信息技術得到科學界的關注,虛擬現實技術就是利用計算機等設備生成一種模擬的環境,并通過多種特殊設備使用戶“沉浸”到該環境中,從而實現用戶與該環境直接進行自然交互的一門新型的綜合性信息技術。其目的是讓用戶能夠對虛擬世界中的物體進行考察或操作,并提供視覺 、聽覺、觸覺等直觀而又自然的實時感知。虛擬現實技術的出現和興起為人機交互領域的研究發展提供了新的技術支持。 
        1.1
        定義 
        虛擬現實技術(Virtual Reality)就是利用計算機創造的一種人為虛擬環境,這種虛擬的環境是通過計算機構成的三維空間,或是把其他現實環境編制到計算機中去產生逼真的虛擬環境,并通過多種專用設備讓用戶“投入”到該環境中,從而實現用戶與該環境直接進行自然交互并產生沉浸于虛擬環境的感覺的一門信息技術。 
        1.2
        特點 
        與傳統的人機交互技術相比,虛擬現實具有三個最突出的特征:交互性、沉浸感和構想性。 
        1.2.1
        交互性 
        交互性是指用戶通過特殊的設備,使用人類自然技能,實現對虛擬環境內物體的操作和環境的感知并能夠從環境中得到實時的反饋。即用戶對模擬環境內物體的可操作程度和從環境得到反饋的自然程度(包括實時性)。 
        1.2.2
        沉浸性 
        沉浸性又稱臨場感,是指用戶能夠感到作為主角存在于虛擬環境中的真實程度。理想的虛擬環境應該使用戶難以分辨真假,使用戶完全地投入到計算機創建的虛擬環境中,產生一種身臨其境的感覺。 
        1.2.3
        構想性 
        構想性則是能夠通過應用虛擬現實技術解決工程、醫學、軍事等各行業實際應用的問題,并且能夠使人有可能從定性和定量綜合集成的虛擬環境中得到感性和理性的認識,進而深化用戶對概念理解,刺激產生新意和構想,從而改變用戶被動接收的狀態,使其主動地尋求、探索和接受信息。 
        1.3
        虛擬現實系統的組成和分類 
        1.3.1
        組成 
        一個典型的虛擬現實系統主要包括以下五大組成部分:虛擬世界、計算機、虛擬現實軟件、輸入設備和輸出設備。 


        虛擬現實技術在教育技術中的應用 

         

        虛擬現實技術在教育技術中的應用
        1 虛擬現實系統的組成   
        虛擬現實技術在教育技術中的應用 

        虛擬現實技術在教育技術中的應用
           

        2 虛擬現實系統結構圖 

        與虛擬世界交互的過程大致是:用戶首先激活頭盔、手套和話筒等輸入設備為計算機提供輸入信號,虛擬現實軟件收到傳感器傳輸進來的輸入信號后加以解釋,然后對虛擬環境數據庫作出相應的更新,從而調整當前的虛擬環境的場景,并將這一新視點下的三維視覺圖像以及其他(如聲音、觸覺、力反饋等)信息立即傳送給相應的輸出設備(頭盔顯示器、耳機、數據手套等),以便參與者及時獲得多種感官上的虛擬效果。 
        1.3.2
        分類 
        教育技術在教育中應用形式是多種多樣的,按其交互和浸入程度的不同可以被分為桌面式、沉浸式、疊加式和分布式虛擬現實系統等四類。 
        1
        )桌面式 
        桌面式虛擬現實系統僅使用個人計算機和低級工作站,把計算機的屏幕作為參與者觀察虛擬環境的一個窗口,使用簡單的外部設備(如:鼠標、力矩球、立體眼鏡等)來控制虛擬環境和操縱虛擬物體。 
        2
        )沉浸式 
        沉浸式虛擬現實系統是利用頭盔顯示器和數據手套等各種交互設備把用戶的視覺、聽覺和其他感覺封閉起來,使用戶真正成為虛擬現實系統內部的一個參與者,并能利用這些交互設備控制和操作虛擬環境,因此具有高度的實時性和沉浸感。 
        3
        )疊加式 
        疊加式虛擬現實系統是通過穿透型頭戴式顯示器將計算機虛擬圖像疊加在現實世界之上,它用于增強或補充人眼所看到的東西,為用戶提供與他所看到的現實環境有關的、存儲在計算機中的信息。 
        4
        )分布式 
        分布式虛擬現實系統是一種基于網絡的虛擬環境,它在沉浸式虛擬現實系統的基礎上,將位于不同物理位置的多個用戶或多個虛擬環境通過網絡相連接,并共享信息,從而使用戶的協同工作達到一個更高的境界。 
        從技術特點上來分大體上可分為五種: 
        1)基于傳統教學媒體(如幻燈、投影、視聽設備、語音實驗室等)的“常規模式”; 
        2)基于衛星通信技術的遠距離教學形式; 
        3)基于計算機多媒體技術的多媒體教學形式; 
        4)基于Internet及其它網絡技術的網絡教學形式; 
        5)基于計算機仿真技術的“虛擬現實”教學形式。 
        1.4
        應用領域 
        虛擬現實技術的應用前景是非常廣闊的;可應用于任何需要使用計算機來存儲、管理、分析和理解復雜數據的領域。其主要應用在教育、娛樂、工程設計、計算機輔助設計(CAD)、數據可視化、飛行模擬、遠程醫療、藝術創作、游戲等方面。其中在教育、娛樂藝術等領域,占有較大比重。

         

         

         


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