中国沉浸式虚拟现实设备专题研究报告

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1、中国沉浸式虚拟现实设备专题研究报告1、虚拟现实技术定义虚拟现实技术(VirtualReality,VR)是指采用计算机技术为核心的现代高科技手段生成一种虚拟环境，用户借助特殊的输入/输出设备，与虚拟世界中的物体进行自然的交互，从而通过视觉、听觉和触觉等获得与真实世界相同的感受。①现代高科技手段•计算机图形技术•计算机仿真技术•人机接口技术•多媒体技术•传感技术②虚拟环境•模拟真实世界中的环境•模拟人类主观构造的环境•模拟真实世界中人类不可见的环境③输入/输出设备•输出设备：虚拟现实头戴设备、3D立体显示器、洞穴式立体显示系统•输入设备：游戏手柄/摇

2、杆、3D数据手套、位置追踪器、眼动仪、动作捕捉器(数据衣)等④自然的交互•用户采用自然的方式对虚拟物体进行操作并得到实时立体的反馈。如：语音、手的移动、头的转动、脚的走动等2、虚拟现实技术发展历程20世纪50年代至70年代虚拟现实技术的萌芽阶段：此阶段虚拟现实技术没有形成完整的概念，处于探索阶段。•1956年，具有多感官体验的立体电影系统Sensorama被开发。•1965年，“虚拟现实Z父咲国科学家LvanSutherland提出感觉真实、交互真实的人机协作新理论。•1968年，LvanSutherland研发岀视觉沉浸的头盔式立体显示器和头部位

3、置跟踪系统。•1973年，MyronKrurger提岀“VirtualReality55概念。1974年989年虚拟现实技术从实验室走向系统化实现阶段：此阶段虚拟现实技术的概念逐渐形成和完善，出现了一些比较典型的虚拟现实应用系统。•20世纪80年代初，美国国防部研发出虚拟战场系统SIMNET,宇航局开发用于火星探测的虚拟环境视觉显示器。•1986年，“虚拟工作台”的概念被提出，裸视3D立体显示器被研发。•1988年，VPL公司研制岀第一款民用虚拟现实产品EyePhoneo•1989年，VPL公司创始人正式提出了“VirtualReality55并被

4、正式认可和使用。1990年•至今虚拟现实技术快速发展和完善阶段：此阶段与虚拟现实技术密切相关的计算机软件、硬件系统迅速发展，从而推动了虚拟现实技术在各行业领域广泛应用。•1992年，Sense8公司开发“WTK”软件开发包，极大缩短虚拟现实系统的开发周期。•1993年，波音公司使用虚拟现实技术设计出波音777飞机。•1994年，虚拟现实建模语言、建模语言岀现，为图形数据的网络传输和交互奠定基础。•随着时间推移，越來越多输入输出设备进入市场，人机交互系统设计不断创新,推动了虚拟现实技术的行业领域应用。3、虚拟现实技术价值虚拟现实技术是人机交互内容、交

5、互方式的革新。①人机交互内容的革新Before:从最早的数值计算到处理字符出、文本、图像、声音等多种媒体信息。Now:以多媒体信息的“环境”作为计算机处理的对象和人机交互的内容。②人机交互方式的革新Before:传统计算机使用显示器、键盘、鼠标等接口设备进行交互，用户需要学习设备的操作方法。Now:采用的语音识别、动作识别等技术，可使用户利用自己的感觉与“环境”交互。③人机交互效果的革新Before:用户能明显地区分现实世界与虚拟世界。Now:用户通过基于自然的交互技术，得到身临英境的视觉、听觉、触觉感知效果.4、虚拟现实技术分类移动互联网、智能手

6、机产业快速发展推动虚拟现实技术的智能硕件化，沉浸式虚拟现实（VR）设备因最能展现虚拟现实效果备受关注。桌面式虚拟现实最易实现、应用最:广泛采用立体图形技术，在计算机屏幕屮产生三维立休空间的交互场景；用户通过输入设备与虚拟世界交互。相关设备：计算机、初级图形工作站、投影仪、键盘、鼠标、力矩球等。分布式虚拟现实——具有广泛的应用前景是虚拟现实技术与网络技术结合的产物，将多个用户通过计算机网络连接在同一个虚拟世界，共同观察和操作。相关设备：图形显示器、通信和控制设备、处理系统等。沉浸式虚拟现实——最能展现虚拟现实效果将用户的听觉、视觉和其他感觉封闭起来，

7、提供完全沉浸的体验，使用户有一种置身于虚拟境界Z中的感觉。相关设备：头盔式显示器、洞穴式立体显示装置、数据手套、空间位置跟踪器等。增强式虚拟现实——具有较大的应用潜力将真实世界的信息叠加到利用虚拟现实技术模拟、仿真的世界屮，使真实世界与虚拟世界融为一体。相关设备：穿透式头盔式显示器、投影仪、摄像头、计算与储存设备、移动设备等。5、沉浸式VR设备构成消费级沉浸式虚拟现实（VR）设备分为输出设备和输入设备，目前输出设备是主要产品，由三种沉浸式VR头戴设备组成。①输出设备•外接式头戴显示器：外接个人电脑、智能手机、游戏机等设备作为计算与存储设备,具备独立

8、屏幕。产品结构复杂，技术含量最高。代表产品：OculusRift.3Glasseso•一体式头戴显示器：自带屏幕、计算与存