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1、虚拟现实技术一回顾与展望王红兵东南大学计算机科学系南京、、。、摘要虚拟现实技术是一种有效地模拟人在自然环境中视听动等行为的高级人机交互技术它是人工智能计算、、、、。、、机图形学人机接口技术多媒体技术网络技术并行计算技术等多种技术的集成目前已在科学可视化飞行模拟医、、、、。,学遥感与遥控教育娱乐等领域获得广泛的应用而且随着虚拟现实技术的不断发展必将展示出更加广阔的应。,,,用前景因而介绍虚拟现实技术的研究与发展状况让更多的人了解虚拟现实技术对推动虚拟现实技术在我国的研究和应。用具有极为重要的意义关键词虚拟现实头盔显示器数据手套科学可视化,,一,,,一,
2、,,,,,,,】,,,,,脚,邢叩,叮,,引言年在哈佛大学组织开发的第一个计算机图形驱动的头盔、、显示器,虚拟现实技术是一种有效地模拟人在自然环境中视听盯即及与之匹配的头部。,动等行为的高级人机交互技术。虚拟现实系统通过头盔式的三位置跟踪系统在一个完整的头盔显示系统中用户不仅可以、看到,。维立体显示器数据手套及立体声耳机等使人能完全沉浸在计三维物体的线框图还可以确定三维物体在空间的位置。算机创造的图形世界里。它对交互性、实时性有较高的要求。虚并能通过头部运动从不同视角观察三维场景的线框图在当时,拟现实系统一般运行在分布式环境下,一方面是充分利用分布的
3、计算机图形技术水平下取得的成就是非凡。,。式计算机提供的强大的计算能力,另一方面是有些应用本身具的目前在大多数虚拟现实系统中都能看到的影子因,“”,有分布性,如多人通过网络进行游戏和虚拟战争模拟等。它是而许多人认为不仅是图形学之父而且还、、、、“”。人工智能计算机图形学人机接口技术多媒体技术网络技是虚拟现实技术之父,。、。第二阶段从年代初到年代中期此阶段开始形成术并行计算技术等多种技术的集成虚拟现实技术将从根本。、虚拟现实技术。上改变人与计算机系统的交互方式目前已在科学可视化飞的基本概念这一时期出现了两个比较典型的虚、、、、。拟现实系统,即与系统。此
4、阶段的行模拟医学教育娱乐等领域获得广泛的应用其他贡、、而且随着虚拟现实技术的不断发展,必将展示出更加广阔的应献还包括系统飞行系统仿真器。用前景。数据手套与的软件支撑环境等系统系统由设计,在众多的虚拟现实技术先驱者之中,的思路是比较历史回顾独特的。,人类与计算机相,。因虚拟现实技术的发展基本上可分为三个阶段从世纪认为比进化要慢得多而,接口研究应该将重点放在相对不变的人类特性卜。计算机年代到年代为第一阶段从年代初到年代中期为,。,第二阶段第三阶段从年代末期至今。应该适应人而不是人去适应计算机在这种思想指导下当其,第一阶段,从世纪年代到年代。这一阶段,虚拟
5、他早期研究者考虑穿戴设备时将目标瞄准无障碍的。,。环境式人工现实认为人机接口的研究不应受目前各现实技术并没有形成完整的概念虚拟现实的基本思想源于,。,世纪年代。年,美国人开发了一个叫种技术的限制应该看到未来的应用当然目前要实现无障碍,做的摩托车仿真器。具有三维显示及立的环境式人工现实还有许多困难而提供适当装备的虚拟现实。、。虚拟现实技术发展史上系统相对容易实现是一个计算机生成的图形体声效果并能产生振动风吹的感觉环境。在该环境中参与者看到他本人的图像投影在一个屏幕的一个重要里程碑是美国计算机科学家于作者简介王红兵,硕士副教授,主要研究方向虚拟现实、科学
6、可视化、数据库、分布式系统等。计算机工程与应用,,开发。上通过协调计算机生成的静物属性及动体行为可使它们实了名为的软件支撑环境允许用户根据需要购买整,时地响应参与者的活动。个软件或其中的一部分的最大特点是允许用户根据实际系统系统是美国实验中心研需要比较自由地选择硬件配置,从而让用户获得最佳的性能。,制的第一个进人实际应用的虚拟现实系统,该系统对虚拟现实价格比此外还允许两个用户在同一个虚拟现实系统中进行技术的发展产生。。了深远的影响当年系统雏形在交互,、。,美美国研究中心完成时该系统以低廉的价格让第三阶段为虚拟现实技术全面发展阶段年国,“真实体验”的效
7、果引起有关专家的注意。随,《》杂志发表了一篇报导数据手套的文章这参与者有后系统又装备了数据手套、头部跟踪器等硬件设备,还提供了语篇文章及其后在各种报刊上发表的虚拟现实技术的文章引起、,了人们的极大兴趣。加上一些虚音手势等交互式手段使之成为一个名副其实的虚拟现实系拟现实科幻小说的间世及虚拟。,现实技术在,虚拟现实技术从研究到应用都统目前大多数虚拟现实系统的硬件体系结构大都由的成功应用,。,发展而来由此可见在虚拟现实技术发展过程中的重要进人了一个崭新时代此阶段诞生了两个著名的系统即。即与系统。作用的成功对虚拟现实技术的研制者是一个很大的鼓舞,并引起了世人
8、的极大关注。系统在虚拟现实系统中只有各种交互设备还不“”,够、还必须提供基本的软件支撑环境,由于虚拟现实技术
