《虚拟现实技术》word版

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1、姓名：楚秀如学号：102121622011-2012学年第1学期期末考试论文考试科目：虚拟现实技术学院：经济管理学院专业：工程管理班级：2010212101班内序号：175学号：10212162姓名：楚秀如任课教师：黄海北京邮电大学时间：2011年12月29日18姓名：楚秀如学号：10212162虚拟现实技术及应用楚秀如（北京邮电大学）【摘要】虚拟现实技术，作为新一代科技发展的趋势，运用建模技术、碰撞检测技术、特效技术以及交互技术等其他技术生成虚拟环境，为用户提供了交互式体验的信息科研技术，对生活工作产生了巨大的影响。目前该技术被广泛运用于军事、科研、娱乐、教育等方面，同时受到了世界各个国家的

2、高度重视。近年来，虚拟现实技术随着人们更高的要求得到了迅猛发展，并且取得了瞩目的成就。关键词虚拟现实技术关键技术发展应用18姓名：楚秀如学号：102121621、虚拟现实技术的概念、特征及应用1.1概念虚拟现实技术,又称“灵境技术”、“虚拟环境”、“赛伯空间”，英文为VirtualReality，简称VR技术。虚拟现实是通过多媒体技术与仿真技术相结合生成逼真的视觉、听觉和触觉一体化的虚拟环境，用户以自然的方式与虚拟环境中的客体进行体验和交互作用，产生身临其境的感受和体验，利用计算机产生的能给人多种感官刺激的人机交互系统。最为一项尖端科技，它最早源于美国军方的作战模拟系统，这种技术的特点在于计算

3、机产生一种人为虚拟的环境，这种环境是通过计算机图形构成的三维数字模型，生成一个以视觉感受为主的人工环境。在这个虚拟环境中，人与虚拟世界可进行自然的交互，能实时产生于真实世界相同的感受，可直接观察与感知周围世界及物体的内在变化。1.2特性美国科学家BurdeaG.和PhilippeCoiffet在1993年世界电子年会上发表了一篇题为“VirtualRealitySystemApplication”（虚拟现实系统与应用）的文章，在该文中提出一个“虚拟现实技术的三角形”，它表现出虚拟现实技术具有的三个突出特征：沉浸性（Immersion）、交互性（Interaction）、形象性（Imaginat

4、ion）。这就是虚拟现实的3I特性，如图1。交互性（Interactive）3I沉浸性（Immersion）想象性（Imagination）图1交互性：虚拟现实可以对用户的输入（手势、动作命令等）做出响应，也就是用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境中得到的自然反馈。沉浸性：指用户可以沉浸于计算机生成的虚拟环境中和使用户投入到由计算机生成的虚拟场景中的能力，用户在虚拟场景中有“身临其境”之感。18姓名：楚秀如学号：10212162想象性：虚拟现实不仅仅是一个用户与终端的接口，而且可以使用户沉浸与此环境中获取新的知识，提高感性和理性认识，从而产生新的构想。1.3模型一个典型的虚拟现实系统主要由

5、计算机、输入/输出设备、应用软件和数据库等组成，其模型如图2所示。计算机Computer输入/输出设备I/ODevices应用软件ApplicationSoftware数据库DataBase用户User图2虚拟现实系统模型用户通过传感装置直接对虚拟环境进行操作，并得到实时三维显示和其他反馈信息（如触觉、力觉反馈等），当系统与外部世界通过传感装置构成反馈闭环时，在用户的控制下，用户与虚拟环境间的交互可以对外部世界产生作用（如遥控操作等）。1.4应用领域根据有关统计资料表明，虚拟现实技术目前在军事与航空、娱乐、医学方面、机器人方面的应用占据主流，其次是教育及艺术商业方面，另外在可视化计算、制造业等

6、领域也有相当的比重，并且现在的应用也越来越广泛。其中应用增长最快的是制造业。（1）军事1983年，美国陆军就曾制定了虚拟环境研究计划。它将分散在不同地点的坦克、车辆仿真器通过计算机网络联合在一起，形成一个虚拟战场环境，进行各种复杂任务的训练和作战演练。（2）航空航天l虚拟风洞18姓名：楚秀如学号：10212162l失重仿真训练l卫星发射仿真（1）医学l可用于解剖教学、复杂手术过程的规划，预测手术结果l在远程医疗中，虚拟现实技术也很有潜力l建立虚拟的人体模型，借助于跟踪球、HMD和数字手套，使学生更容易了解人体内部各器官结构（2）教育游戏艺术虚拟现实产品是向人们，尤其是青少年提供生动的课堂和娱乐

7、手段的好途径。例如虚拟演播室，虚拟主持人，极速赛车类、角色扮演类、冒险解密类游戏等。（3）工业VR技术在工业应用上，主要运用于工业园模拟、机床模拟操作、设备管理、虚拟装配和工控仿真。（4）商业商业上，VR技术常常被用于产品的展示和推销。运用VR技术不仅可以完美表现产品的外观，更能将其功能表现得淋漓尽致。（5）建筑设计与规划用VR技术不仅能十分直观地表现虚拟的城市环境，还能很好得模拟各种天气情况下的