毕业论文范文——虚拟现实技术简介及其在模拟训练中的应用

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1、[文档标题]西安航空职业学院毕业论文虚拟现实技术简介及其在模拟训练中的应用姓名：专业： 航空电子班级：完成日期：指导教师:[文档标题]摘要：虚拟现实技术现已成为当今最热门的技术之一。本文通过对虚拟现实技术的概念、构成、特征、分类及其输入输出设备的全方位介绍，引出虚拟现实技术对军事模拟训练的重大意义。最后以美军为例，介绍了虚拟现实技术在模拟训练中的应用，也为我军未来将虚拟现实技术应用在模拟训练中提出了一些展望。关键词：虚拟现实技术；虚拟环境；模拟训练1引言在科技创新驱动的新形势下，虚拟现实技术（VirtualRe

2、ality）已成为时下最热门的前沿科技之一。2016作为虚拟现实技术的元年，在这一年里，多个科技界巨头纷纷出手，使得虚拟现实技术得以广泛渗透到人们生活中的各个行业和领域，无论是制造、医疗、教育，还是娱乐、文化产业都已有所应用，尤其是在军事领域方面，由于其带来的特殊的意义和影响，在全球实战化训练的推动下，越来越多的国家都对其都加大了专项的投入。这其中，军事模拟训练中对虚拟现实技术的应用成为了一个新的技术亮点。2虚拟现实技术简介2.1基本概念虚拟现实技术（VirtualReality，简称VR），是一种对人类的视觉

3、、听觉、触觉和力觉等多种感知行为进行高度逼真模拟的人机交互技术。它以人为主体对象置身于虚拟环境中，将数字图像处理、多媒体技术、人机接口技术、计算机图形学、传感器技术、计算机仿真技术等多项信息技术学科相互交叉，使参与者能够身临其境的感受和体验，以达到人机相互作用相互启发。2.2虚拟现实系统的构成完整的虚拟现实系统的构成模块如下：[文档标题]图1虚拟现实系统组成工作站是虚拟现实系统的核心，用户通过输入输出设备的交互工作表达出自己想要表达的内容，将信号传输到工作站中，工作站通过应用软件建立模型，结合数据库提供出虚拟环

4、境中各个物体的全方面信息，再将这些信息真实的显示给用户。经过如此的一个交互式过程，用户便可感受到身临其境的真实感受。2.3虚拟现实技术的特征最早由美国的两位科学家提出虚拟现实技术特征三角形（“3I”特征）：沉浸性（Immersion）、交互性（Interaction）和想象性（Imagination）。图2虚拟现实技术特征三角形①沉浸性：指用户完全沉浸在预先创建的虚拟现实环境中，由被动的观察者变成了主动的参与者，身临其境的感受虚拟环境的真实感。沉浸性目前主要以视觉沉浸和听觉沉浸为主。视觉沉浸对虚拟现实系统十分重

5、要，在视觉沉浸中，像素应该足够小以保证像素得以连续，刷新频率同时应该足够高以保证画面得以连续，同时加上用户自身的双目时差，从而形成立体视觉。在听觉沉浸中，通过三维虚拟声源可以让用户真实感受到来自各个方向的环绕立体声，同时也可以让用户准确的判断出声源的位置所在。例如在军事模拟训练中，视觉上可以看到的战场环境、武器装备等，听觉上可以听到战场上风吹草动的声音、各种装备操作的声音等，这些都是身临其境的体现，也正是通过这些逼真的环境，才给受训的战士们获得最大的训练收益以及最高的训练质量。②交互性：交互性改变了以往的被动接

6、收的形式，计算机工作站提供的只仅仅是虚拟的环境，用户可以直接的、实时的通过输入输出设备与工作站进行自然的交互操作。例如在军事模拟训练中，受训者可以直接参与到各种军事装备的使用和操作中，只要受[文档标题]训者做出相关操作动作，系统也会随之及时的做出反馈。③想象性：想象性是指虚拟现实系统中的虚拟环境是设计者根据需要人为的想象构造出来的，用户通过真实体验产生进一步想象，从而达到某种新的目的。例如在军事模拟训练中，经历了虚拟环境中的演练，使得参与者可达到对战场环境、军事装备等均有了相应的认识，从而进一步的提高自身作战素

7、质。2.4虚拟现实系统分类2.4.1沉浸式虚拟现实系统在沉浸式虚拟现实系统中，用户通过头盔、眼镜、手套等相关的设备将自己的视觉、听觉、触觉等相关感觉集中起来，通过实时位置追踪器等设备与虚拟现实系统中的虚拟环境交互，最终使用户能够身临其境、全身心投入般的沉浸在虚拟现实的环境中。其具有如下几大特点：①高度实时性；②高度沉浸感；③系统高集成度；④支持多种输入输出设备并行工作。图3沉浸式虚拟现实系统2.4.2分布式虚拟现实系统在分布式虚拟现实系统中，网络是系统的基础，伴有虚拟环境为平台，可以将处在不同物理位置的多个用户

8、连接起来，通过虚拟环境这个平台进行实时交互，同时达到信息共享的目的。图4分布式虚拟现实系统2.4.3增强式虚拟现实系统[文档标题]增强式虚拟现实（AugmentedReality，简称AR）系统，与VR不同之处在于：VR是一种纯粹的虚拟环境，而AR是虚拟与真实环境的结合，在增强式虚拟现实系统中，可以对实际中的物体进行操作，从而实现了真正意义上的“真”与“假”同时存在。其具有如下几大特点