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所谓虚拟现实,就是把一个场景或一个物体的前后左右一览无余地推到观者的眼前,虚拟现实技术就是居于这样一种构想而研发的数字化、网络化技术。随着数字影像技术和inte技术的不断发展,可以用一个专用的播放软件在互联网上播放全景图像或展示一个产(物)品,也可以虚拟一个人在某个自然环境或场合中来环视现实生活的三维立体空间,用户通过使用鼠标和键盘控制观察景物的方向,可左可右可近可远,使您感到就在真实的环境当中浏览大好风光。 虚拟现实技术的应用目前大致分为三类,分别是虚拟场景、虚拟漫游和虚拟物体。
R:虚拟现实irtual Reality的英语缩写。
虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统它利用计算机生成一种模拟环境是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。
AR:是增强现实Augmented Reality的英文缩写。
增强现实是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术,这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。这种技术最早于年提出。随着随身电子产品运算能力的提升,增强现实的用途越来越广。
MR:是混合现实Mixed Reality的英文缩写。
混合现实技术是虚拟现实技术的进一步发展,该技术通过在虚拟环境中引入现实场景信息,在虚拟世界、现实世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路,以增强用户体验的真实感。
vr ( virtual reality ),虚拟现实
沉浸式地进入虚拟世界消费内容,给用户身临其境的感觉。
这些内容可以是电影、比赛、风景、新闻等等,一些内容还能进行交互,例如vr游戏可以追踪你的移动、步态、眼球、下蹲等等。
ar(augmented reality),增强现实
如果说vr给到消费者的是一个%的虚拟世界,那么ar就是以现实世界的实体为主体,借助于数字技术帮助消费者更好地探索现实世界和与之交付。
vr和ar的区别:
简单来说,虚拟现实(vr),看到的场景和人物全是假的,是把你的意识代入一个虚拟的世界。增强现实(ar),看到的场景和人物一部分是真一部分是假,是把虚拟的信息带入到现实世界中。
mr(mix reality),混合现实
将真实世界和虚拟世界混合在一起,来产生新的可视化环境,环境中同时包含了物理实体与虚拟信息,并且必须是实时的。mr的两大代表设备就是hololens与magic leap。
ar和mr该如何区分?
在上述定义下,ar往往被看做是mr的其中一种形式,因此在当今业界,很多时候为了描述方便或者其他原因,就把ar也当做了mr的代名词,用ar代替了mr。
再者,从某些概念来讲,ar和mr并没有明显的分界线,未来也很可能不再区分ar与mr,mr更多也只是hololens和magic leap出的噱头。但是现今所谓的ar设备与mr设备,从所应用的技术和显示效果上来说,还是稍稍有所不同的。
cr(cinematic reality),影像现实
这是google投资的magic
leap提出的概念,主要为了强调与vr和ar技术的不同,同样,其自认为与mr也不同,实际上理念是类似的,均是模糊物理世界与虚拟世界的便捷,所完成的任务、所应用的场景、所提供的内容,与mr产品是相似的。
其核心在于,『通过光波传导棱镜设计,magic
leap从多角度将画面直接投射于用户视网膜,从而达到“欺骗”大脑的目的。』就是说,有别于通过屏幕投射显示技术,通过这样的技术,实现更加真实的影响,直接与视网膜交互,解决了hololens视野太窄或者眩晕等问题。说到底,只是mr技术的不同实现方式而已。资料:ofweek可穿戴设备网
虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没制地观察三度空间内的事物。
就是把现实的虚拟了,可以虚拟
现实无法实现的,通过虚拟现实软硬件去完成。所有的一切都是建立在计算机图形基础上的。例如网上世博。当然这些都是最基础的虚拟现实技术,深入的虚拟现实技术可以指导生成,仿真。培训、治疗等
虚拟现实技术在中国还是刚刚发展,他是和计算机仿真学,环境艺术学等等密切相关的,现在在各个大的院校都有虚拟现实的实验室,一般设立在计算机学院或者机械学院,国内目前底层的研究比较少,主要还是工程开发。现在国内出现了很多的虚拟现实的,在北京,上海,西安都有很多。他们一般是用于房地产开发,政府进行市区规划,或者是给院校提供一些设备方案。靠虚拟现实挣钱的话。可以分为软件和硬件两个方面,软件挣钱就是给对方做一套虚拟现实的产品,满足客户的需要,硬件的话就是运行这个产品的平台,这个一般是比较昂贵的,一般提供好几冲方案,从普通的pc机到工作站,到真正的虚拟现实沉浸设备,通过硬件也可以有很好的利润
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以假乱真的存在技术。即,怎样合成对观察者的感器来说与实际存在相一致的输入信息,也就是如何可以产生与现实环境一样的视觉,触觉,嗅觉等。
②相互作用。观察者怎样积极和能动地操作虚拟现实,以实现不同的视点景象和更高层次的感觉信息。实际上也就是怎么可以看得更像,听得更真等等。
③自律性现实。感觉者如何在不意识到自己动作、行为的条件下得到栩栩如生的现实感。在这里,观察者、传感器、计算机仿真系统与显示系统构成了一个相互作用的闭环流程。
今天,虚拟现实已经发展成一门涉及计算机图形学、精密传感机构、人机接口及实时图像处理等领域的综合性学科。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、虚拟设计的波音世纪信息技术的代表。它的发展,不仅从根本上改变人们的工作方式和生活方式,劳和逸将真正结合起来,人们在享受环境中工作,在工作过程中得到享受;而且虚拟现实技术与美术、音乐等文化艺术的结合,将诞生人类的第九艺术。随着计算机技术的发展,在PC机上实现虚拟现实技术已成为可能。所以,目前虚拟现实技术系统的运行趋势为单机桌面和互联网两种主要方式,因此,它对计算机硬件技术和网络技术的发展和应用也有很大的刺激作用。
在喧闹都市的办公室中忙碌了一天的人们,多么希望自己能一步跨入一个热带天堂。幻想一片一望无边的海滩,挽起裤腿站在水边,任凭海浪轻抚脚面,椰林随风清唱,海鸥自由翱翔,太阳在天际徐徐落下,余晖把海面染红。这种想象能使许多人忘却疲劳,他们在心中创造了一个使自己心旷神怡的幻境。但是如果那景象三维立体、细致入,如果你能看到自己用手拾起一片贝壳,这个幻境就会变得活灵活现,你就会认为自己实际已去过了那个海岛。现在,基于虚拟现实技术的“休息机”可以为人们提供这种跨越空间的手段。
一个住宅小区的蓝图刚刚绘制完成,能否在动工之前,先让未来的住户们到自己的单里面转一转,对环境设施、房屋结构、门窗位置以及装修提出自己的意见?答案是肯定的:虚拟现实可以带你走入未来。使用虚拟显示头盔,宇航员可以在那里进行模拟训练。
虚拟现实(简称R),又称灵境技术,是以浸没感、交互性和构思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。
虚拟现实是在计算机中构造出一个形象逼真的模型。人与该模型可以进行交互,并产生与真实世界中相同的反馈信息,使人们获得和真实世界中一样的感受。当人们需要构造当前不存在的环境(合理虚拟现实)、人类不可能达到的环境(夸张虚拟现实)或构造纯粹虚构的环境(虚幻虚拟现实)以取代需要耗资巨大的真实环境时,就可以利用虚拟现实技术。
为了实现和在真实世界中一样的感觉,就需要有能实现各种感觉的技术。人在真实世界中是通过眼睛、耳朵、手指、鼻子等器来实现视觉、触觉(力觉)、嗅觉等功能的。人们通过视觉观看到色彩斑斓的外部环境,通过听觉感知丰富多彩的音响世界,通过触觉了解物体的形状和特性,通过嗅觉知道周围的气味。总之,通过各种各样的感觉,使我们能够同客观真实世界交互(交流),使我们浸沉于和真实世界一样的环境中。
在这里,实现听觉最为容易;实现视觉是最基本的也是必不可少的和最常用的;实现触觉只有在某些情况下需要,现在正在完善;实现嗅觉还刚刚开始。 人从外界获得的信息,有%来自视觉。因此在虚拟环境中,实现和真实环境中一样的视觉感受,对于获得逼真感、浸沉感至为重要。
在虚拟现实中和通常图像显示不同的是,要显示的图像要随观察者眼睛位置的变化而变化。此外,要能快速生成图像以获和实时感。例如,制作动画时不要实时,为了保证质量每幅画面需要多长时间生成不受限制。而虚拟现实时生成的画面通常为帧/秒。 有了这样的图像生成能力,再配以适当的音响效果,就可以使人有身临其境的感受。
能够提供视觉和听觉效果的虚拟现实系统,已被用于各种各样的仿真系统中。城市规划中,这样的系统正发挥着巨大作用。例如,许多城市都有自己的近期、中期和远景规划。在规划中需要考虑各个建筑同周围环境是否和谐相容,新建筑是否同周围的原有的建筑协调,以免造成建筑物建成后,才发现它破坏了城市原有风格和合理布局。
这样的仿真系统还可用以保护文物、重现古建筑。把珍贵的文物用虚拟现实技术展现出来供人参观,有利于保护真实的古文物。山东曲阜的孔子博物院就是这么做的。它把大成殿也制成模型,观众通过计算机便可浏览到大成殿几十根镂空雕刻的盘龙大石柱,还可以绕到大成殿后面游览。
用虚拟现实技术建立起来的水库和江河湖泊仿真系统,更能使人一览无遗。例如建立起三峡水库模型后,便可在水库建成之前,直观地看到建成后的壮观景象。蓄水后将最先淹没哪些村庄和农田,哪些文物将被淹没,这样能主动及时解决问题。如果建立了某地区防汛仿真系统,就可以模拟水位到达警戒线时哪些堤段会出现险情,万一发生决口将淹没哪些地区。这对制定应急预案有莫大的帮助。
虚拟现实的广泛用途,把计算机应用提高到一个崭新的水平,其作用和意义显而易见。此外,还可从更高的层次上来看待其作用和意义。 一是在观念上,从“以计算机为主体”变 成“以人为主体”。二是在哲学上使人进一步认识“虚”和“实”之间的关系。
过去的人机界面(人同计算机的交流)要人去适应计算机,而使用虚拟现实技术后,人可以不必意识到自己在同计算机交道,而可以像在日常环境中处理事情一样同计算机交流。这就把人从操作计算机的复杂工作中解放出来。在信息技术日益复杂、用途日益广泛的今天,这充分发挥信息技术的潜力具有重大的意义。
虚和实的关系是一个古老的哲学命题。我们是处于真实的客观世界中,还是只处于自己感觉世界中,一直是唯物论和唯心论争论的焦点。以视觉为例,我们所看到的一切,不过是视网膜上的影像。过去,视网膜上的影像都是真实世界的反映,因此客观的真实世界同主观的感觉世界是一致的。现在,虚拟现实导致了二重性,虚拟现实的景物对人感来说是实实在在的存在,但它又的的确确是虚构的东西。可是,按照虚构东西行事,往往又会得出正确的结果。因此就引发了哲学上要重新认识“虚”和“实”之间关系的课题。
早在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、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。
在科技开发上,虚拟现实可缩短开发周期,减少费用。例如克莱斯勒年初便利用虚拟现实技术,在设计某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幕投入生产线,也就是说完全省略了中间的试生产。 由于利用了卓越的虚拟现实技术,使克莱斯勒避免了项设计差错,节约了万美费用。利用虚拟现实技术还可以进行汽车冲撞试验,不必使用真的汽车便可显示出不同条件下的冲撞后果。
在虚拟现实技术已经和理论分析、科学实验一起,成为人类探索客观世界规律的三大手段。用它来设计新材料,可以预先了解改变成分对材料性能的影响。在材料还没有制造出来之前便知道用这种材料制造出来的零件在不同受力情况下是如何损坏的。
商业上,虚拟现实常被用于推销。例如建筑工程投标时,把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的建筑物里参观,如门的高度、窗户朝向、采光多少、屋内装饰等,都可以感同身受。它同样可用于旅游景点以及功能众多、用途多样的商品推销。因为用虚拟现实技术展现这类商品的魅力,比单用文字或图片宣传更加有吸引力。
医疗上,虚拟现实应用大致上有两类。一是虚拟人体,也就是数字化人体,这样的人体模型医生更容易了解人体的构造和功能。另一是虚拟手术系统,可用于指导手术的进行。
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。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。
娱乐上,应用是虚拟现实最广阔的用途。英国的一种滑雪模拟器。使用者身穿滑雪服、脚踩滑雪板、手拄滑雪棍、头上载着头盔显示器,手脚上都装着传感器。虽然在斗室里,只要做着各种各样的滑雪动作,便可通过头盔式显示器,看到堆满皑皑白雪的高山、峡谷、悬崖陡壁,一一从身边掠过,其情景就和在滑雪场里进行真的滑雪所感觉的一样。
现在,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、虚拟演员。日本电视台推出的歌星DiKi,不仅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,迫使电视台只好说明她不过是虚拟的歌星。美国迪斯尼还准备推出虚拟演员。这将使“演员”艺术青春常在、活力永存。明星片酬走向天价是导致使用虚拟演员的另一个原因。虚拟演员成为电影主角后,电影将成为软件产业的一个分支。各软件将开发数不胜数的虚拟演员软件供人选购。固然,在幽默和人情味上,虚拟演员在很长一段时间内甚至永远都无法同真演员相比,但它的确能成为优秀演员。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人物,预示着虚拟演员时代即将来临。
虚拟现实技术已经和理论分析、科学实验一起,成为人类探索客观世界规律三大手段。
虚现实是利用计算机技术,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。