虚拟现实技术期末论文

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1、《虚拟现实技术》期末论文专业：白动化学号：20091336069姓名:李璐摘要随着科技的进步，虚拟现实技术（VR技术）越来越体现出它的应用价值，在气象、军事、医疗等各个领域都出现了虚拟现实技术应用场合。木文分成四个部分，按顺序分别介绍了虚拟现实技术在大气粉尘扩散11•的应用、虚拟现实技术在电视背景以及散打运动■11的应用以及自己木学期学习虚拟现实技术的心得体会。关键词：虚拟现实技术天气预报军事应用医学心得体会1-虚拟现实技术在大气粉尘扩散中的应用。虚拟现实技术可以建立三维场景，立体肯观的现实出粉尘扩散的三维动态场景。

2、为了建立粉尘动态扩散模型，本文以相关数学模型为基础，采用OpenGL开发了可精确地调整流场参数和观察视角的粉尘扩散三维动态场景，以及重力风速影响和射流作用下粉尘扩散的三维场景，该方法为更好的掌握粉尘扩散规律，提供处理预防措施。1丄粉尘扩散模型点源粉尘在人气屮的扩散模型是建立虚拟场景的核心，其扩散过程受到气流状态、粉尘理化性质、粒了的气溶胶特性等影响。由于因索较多，情况复杂，模型常以某种假设为前提，在各方向同性物质中，符合费克定律，即穿过单位面积的扩散物质的迁移速度与该面的浓度递减成正比⑵:Idx2dy2dz21.2粉

3、尘扩散在虚拟场景中的实现针对粉尘在大气中的扩散过程，以数学模型为基础，采用桌而VR系统，构建了粉尘颗粒在气流中扩散的三维场景，用户通过键盘、鼠标、显示器等标准输入输出设备少系统进行交互。下图分別给出了粉尘点源在无风不考虑重力影响与有风考虑重力影响下的图像。由于建立的场呆以科学计算和粒子系统为主，场景采川OpenGL开发，编程语言釆用VC,建立的虚拟场景为三维场景，采用OpenGL视角变换技术，可以通过键盘和鼠标拖动方式来对场杲进行三维旋转、移动和缩放等操作，让人们从不同的视角来观察粉尘颗粒在气流小的扩散过程，除此Z外

4、，建立的场景以模型为基础，可以通过改变参数來对虚拟场景进行变化。S1点源无风不考虑重力彫响图4点檬x向均匀风速考虑重力老响除此应用Z外，虚拟现实技术在气象屮的其他领域也有广泛的应用。比如说在天气预报出中，通过虚拟三维场景模拟出大气气流以及气压场的变化，从而可以很好的预测分析出大气气象耍索的变化情况，为犬气预报捉供精确可靠的信息。在气象科普知识当小，通过VR技术建立气象小游戏，让群众可以通过三维场景构建的气象小游戏来了解到人气科普知识。2•虚拟现实技术在其他领域的一些应用。2.1.VR技术在电视节目背景中的应用⑵计算机

5、、多媒体技术的飞速发展，带动了虚拟现实技术的不断改进，在近年来的各个领域影响和改变着人们原先固冇的思维。传统的电视节H背景需要根据节日的不同需求來进行布置，实背景搭建和拆卸需要投入大量的人力、物力，不仅增加了节目组的成本,还会因为具使用寿命和使川风格的限制导致现实屮节口背景的使川周期比较短、需耍更替的频率比较频繁，造成人虽不必要的浪费，而通过虚拟现实技术建立的三维虚拟场景可以解决这些问题。实现场景虚拟化可以按照如下的步骤来进行：•还原实际场景中的蓝箱，设定虚拟摄像机。•建立蓝箱的冃的是为了建立一个虚拟场景和现实Z间的

6、一个在真实的大小尺寸和距离上可以进行对照的参照物，为场景设计提供尺寸和位置上的依据，接下来就可以围绕虚拟蓝箱进行模型的搭建了。22虚拟现实技术在武术散打中的应用散手作为中华武术的一个分支，以其“远踢、近打、贴身摔”的独特技法名扬世界武坛。近年來，随着各国的挑战赛，使散打运动不断发展，现在结合虚拟现实技术可以很好的训练散打人员的动作技术，为研究和提高运动员的技术、战术训练水平提供了一定的理论依据和方法。虚拟现实技术在散手运动中的运用研究：•散手运动训练场景的生产：使用Vega生产虚拟现实场景，Vega是美国Multig

7、en-Paradigm公司生产的用于虚拟现实、实时场景仿真、声咅仿真以及Jt•他对视化领域的应用软件。该系统制造出虚拟综合训练或者比赛的场景，给运动员真实的比赛的环境，这样可以减少比赛中的山于紧张而引起的失误，同吋增强运动员在比赛中的自信心。•运用动作捕捉技术(Motioncapture)建立散手动作数据库：散手运动员穿上数据衣或者在关键部位设置跟踪器，让运动员将散于•动作-一演练，山动作捕捉系统捕捉跟踪器位置，再经过计算机处理后生产数据库中数据，加上视频资料的采集以及现场扌

8、'

9、摄的方式，收集了大量冇关散手的视频信

10、息，利川VideoStudio将各种散手的技术动作特征单元提取岀來，将所有的数据分类建立多个动作数据库，来调整控制虚拟人的运动。•虚拟现实中虚拟人的建立：利用3Dsmax、maya等三维动画软件制作出三维虚拟人物模型，在计算机表示的空间屮生成逼真的三维虚拟人，虚拟人是人在计算机牛成空间的儿何特征和行为特征的体现。•散手对练系统的牛成。2.3虚拟