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虚拟现实技术是利用计算机技术,对现实的运动进行模拟和声像演示。在虚拟机过程中,操纵者可以身临其境地感觉到这个过程的运动情况,可以对设备进行操纵,可以查看生产过程、实验过程、施工图过程、供应过程、物流过程等活动的各种技术参数的动态值,从而确认现实的系统是否有能力完成预定的任务和如何去完成,也可从中发现运动过程的缺陷和问题,予以改进。
随着物流的远程化和国际化,物流的流程跨越若干国家、若干种运输工具,客户根本没有可能对这个系统进行实地考查,客户在进行业务外包时,又不能只听一些情况介绍或者录像演示的过程做出最后的判断,在这种情况下,采用模拟现实个办法,客户可以直接进入计算机系统虚拟的世界,对关键环节。操纵、演示,观察和分析有关过程的动态数据,以判定此项业务是否可以外包给这个系统;另一方面,第三方物流,也需要借助于模拟现实系统,来分系物流时间、物流成本等,以对是否可以接受客户的要作出决策。典型的虚拟现实系统有以下几部分组成:
1)效果发生器。效果发生器是完成人与虚拟环境交互的硬件接口装置,包括人们产生现实沉浸感受到的各类输出装置,例如头盔显示器、立体声耳机;还包括能测定视线方向和手指动作的输入装置,例如头部方位探测器和数据手套等
2)实景仿真器。实景仿真器是虚拟现实系统的核心部分,它实际上是计算机软硬件系统,包括的软件开发工具及配套硬件组成,其任务是接受和发送效果发生器产生或接收的信。
3)应用系统。应用系统是面向不同虚拟过程的软件部分,它描述虚拟的具体内容,包括仿真动态逻辑、结构,以及仿真对象及之间和仿真对象与用户之间交互关系。
4)几何构造系统。它提供描述仿真对象物理属性,例如形状、外观、颜色、位置等信息,应用系统在生成虚拟世界时,需要这些信息。
虚拟现实(简称R),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,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。
R技术具有超越现实的虚拟性。虚拟现实系统的核心设备仍然是计算机。它的一个主要功能是生成虚拟境界的图形,故此又称为图形工作站。目前在此领域应用最广泛的是SGI、SUN等生产厂商生产的专用工作站,但近来基于Intel奔腾Ⅲ(Ⅳ代)代芯片的和图形加速卡的机图形工作站性能价格比优异,有可能异军突起。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。虚拟现实技术的应用前景十分广阔。它始于军事和航空航天领域的需,但近年来,虚拟现实技术的应用已大步走进工业、建筑设计、教育培训、文化娱乐等方面。它正在改变着我们的生活。
虚拟与现实两词具有相互矛盾的含义,把这两个词放在一起,似乎没有意义,但是科学技术的发展却赋予了它新的含义。虚拟现实的明确定义不太好说,,虚拟现实,又称假想现实,意味着用电子计算机合成的人工世界。从此可以清楚地看到,这个领域与计算机有着不可分离的密切关系,信息科学是合成虚拟现实的基本前提。生成虚拟现实需要解决以下三个主要问题:
1、环境建模技术
即虚拟环境的建立,目的是获取实际三维环境的三维数据,并根据应用的需要,利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。
2、立体声合成和立体显示技术
在虚拟现实系统中消除声音的方向与用户头部运动的相关性,同时在复杂的场景中实时生成立体图形。
3、触觉反馈技术
在虚拟现实系统中让用户能够直接操作虚拟物体并感觉到虚拟物体的反作用力,从而产生身临其境的感觉
“虚拟现实”,先从字面上理解这个概念。在这个词汇中,虚拟是定语,现实是关键字。说白了就是“虚拟了的现实”,可见重点是“现实”。也就是说我们要将现实世界中的真实环境通过某种手段模拟出来,达到以假乱真的目的。这里的现实对应的就是“真实世界”。真实世界这个范围很大,比如物理学、医学、地理信息、天体运行等,所涉及的专业知识就是我们整个世界的知识体系。在这个基础上研究虚拟现实才会有更广阔的发展方向和实际意义。
从广义角度来讲,虚拟现实本身也不仅仅局限于计算机技术。举个最简单的例子,比如魔术,我们都知道看到的东西其实是假的,但是我们却真真切切的感受到那是真的,这是不是一种虚拟现实呢?
计算机的出现我们本身就可以理解为是以一种虚拟现实技术的发展过程。首先,计算机的出现就是为了模拟人脑的工作流程,替代人工大量而繁琐的计算工作。操作系统本身也是按人类的语言和思维方式设定的输入输出过程:字符界面的dos、unix、os/2等都是模拟人类的语言方式来操作的。到了桌面操作系统就更明显,windows中的“桌面”、“我的电脑”、“网上邻居”等等都是在通过真实世界的思维方式来管理计算机资源。计算机程序设计发展也是这样,汇编语言是机器语言,非常不适应人类的思维习惯,所以到现在也只有cpu底层研发人员或专业人士才能使用。后来有了面向过程的pascal、c等面向过程的编程语言,这时候就非常符合人类的思维方式了,所以应用软件才开始大发展。现在程序设计的基本思想是“面向对象”,把计算机里面的每个资源、设备或者是数据都归纳为以一个一个的类,我们使用的时候就是创建某个类的一个实例,这就是对象。通过设置对象的属性、调用对象的方法等来实现操作数据的管理。整个计算机软件的发展可以说就是一个越来越完善的虚拟现实应用。这也非常符合人类在对现实世界事物管理、分析的思维方式。
在计算机系统的前提下探讨虚拟现实技术,我们就离不开计算机理论。
首先,我们都知道,计算机的核心部分是操作系统。计算机操作系统是人机交互、资源管理的一个中心控制平台。大家都知道本身计算机里面都是二进制的、1代码不同序列来实现我们所说的数据存储。那么操作系统通过什么来管理这些数据呢?那就是文件系统。只有定义了文件系统之后、操作系统才能更好的、有效的管理这些数据。计算机系统还包括各式各样的外围设备—输入输出设备,这些设备也同样是被定义成计算机系统中的资源,通过操作系统来管理。
这个计算机系统的模型我们可以延伸到虚拟现实领域。可以类推,虚拟现实系统中的核心部分应该是虚拟现实引擎,这个引擎控制管理整个系统中的数据、外围设备等资源。与计算机系统一样,根据不同的应用领域所选择的计算机操作系统、外围设备等也不同。比如专业数据库系统一般用unix和oracle、专业的图形系统诸如苹果等。同样的,虚拟现实系统中也针对不同的应用应该选择不同的引擎(或者说是虚拟现实的操作系统vros[virtual reality operation system])。比如我们做路面驾驶模拟就要选择能够处理真实世界物理学数据的vros,同时需要控制管理外围设备的输入输出。在医学方面,就必须要能够处理数字化人体数据以及想用的医学模拟设备。在数字地球方面、就必须能处理空间信息数据等。这样我们就可以有针对性的选择适合应用的vros(虚拟现实操作系统或者说是引擎)。
这里要说明的是,所谓数字化绝不是仅仅通过3d建模就能完成的。3d建模只是整个虚拟现实系统的的一个辅助工作。比如数字化的人体是通过人体切片扫描,得到人体内血管、骨骼等人体结构详细的位置、空间数据,并根据不同的对象设置不同的属性,如对虚拟手术刀的力反馈系数等。在数字城市或者数字地球中也是这样,如何空间遥感测绘数据、并生成可供实时输出的图像。城市设施等数据如电力线路、地下管道等,如何根据相关管理部分的数据生成适合人们查看的图形图像。当然仅仅生成图像然人们看还远远不够,更主要的是可以管理,譬如修改、更新、查询等。这种情况下,如果没有专业数据得支撑,一个是会产生大量的重复劳动,二就是做出来的东西不准确,没有实际应用的价值。
就目前而言,这样的东西在美国已经实现一部分了,是用猩猩控制电脑上的游戏,估计全息头盔这样的游戏装备还有很长的路要走。
目前中国虚拟现实眼镜的发展方向不是游戏方面,主要是地图导览方向。 不过
虚拟现实现在到是有一个分支向手游制作方面发展的。在今年年底前你应该能见到虚拟现实的游戏上市。
你说的这些,未来肯定会实现,但是现在,还没有如此厉害的科技,有也只是一个雏形,没有你所说的厉害。如果你想了解,可以去一些关于科技的新闻或贴吧