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虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用領(lǐng)域

虛擬現(xiàn)實應(yīng)用的領(lǐng)域非常廣泛，城市規(guī)劃、醫(yī)學(xué)、娛樂、藝術(shù)、教育、軍事、航天、室內(nèi)設(shè)計、房產(chǎn)開發(fā)、工業(yè)仿真、游戲等領(lǐng)域中都能應(yīng)用。

虛擬現(xiàn)實簡介

虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality，簡稱VR；又譯作靈境）。是由美國VPLResearch公司的奠基人JaronLanier.J.1989年提出了VirtualReality一詞，用以統(tǒng)一表述當(dāng)前紛紛涌現(xiàn)的各種借助計算機技術(shù)及最新研制的傳感裝置的一種嶄新的模擬環(huán)境。它是一種綜合集成技術(shù)，涉及計算機圖形學(xué)、人體交互技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域。它用計算機生成逼真的三維視、聽、嗅覺等感覺，使人作為參與者通過適當(dāng)裝置，自然地對虛擬世界進(jìn)行體驗和交互，最終使得參與者產(chǎn)生身臨其境的感覺，并且能直接參與該環(huán)境中事務(wù)的變換與相互作用。

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的基本特征

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的主要特征是：多感知性（Multi-Sensory）、浸沒感（Immersion）、交互性（Interactivity）、構(gòu)想性（Imagination）。這些使操作者能夠真正進(jìn)入一個由計算機生成的交互式三維虛擬環(huán)境中，與之產(chǎn)生互動，進(jìn)行交流。通過參與者與仿真環(huán)境的相互作用，并借助人本身對所接觸事物的感知和認(rèn)知能力，幫助啟發(fā)參與者的思維，以全方位的獲取環(huán)境所蘊含的各種空間信息和邏輯信息。身臨其境的沉浸感和人機互動的趣味性是虛擬現(xiàn)實的實質(zhì)特征，對時空環(huán)境的現(xiàn)實構(gòu)想（即啟發(fā)思維，獲取信息的過程 ）是虛擬現(xiàn)實的最終目的。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)

虛擬環(huán)境的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

虛擬環(huán)境是體現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實所具備的功能的一種計算機環(huán)境。虛擬環(huán)境必須具備與用戶交互、實時反映所交互的影像、用戶有自主性三個條件。典型的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)有VIDBOPLACE系統(tǒng)、VIEW系統(tǒng)、Super Vision系統(tǒng)等。

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的組成模塊

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)由以下模塊組成：（1）輸入模塊：是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的輸入接口，其功能是檢測用戶的輸入信號，并通過傳感模塊作用于虛擬環(huán)境。（2）傳感器模塊：是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中操作者和虛擬環(huán)境之間的橋梁。傳感器模塊接受輸入模塊產(chǎn)生的信息，并將其作用與虛擬環(huán)境，又將操作后產(chǎn)生的結(jié)果反饋給輸入模塊。（3）響應(yīng)模塊：是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的控制中心，響應(yīng)模塊一般三軟件模塊，其作用三處理來自傳感器模塊的信息。（4）反饋模塊：是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的輸出接口，其功能是將響應(yīng)模塊生成的信息通過傳感器模塊傳輸給輸出設(shè)備。

虛擬環(huán)境的實現(xiàn)方法

產(chǎn)生虛擬環(huán)境的基本方法有兩種，即基于圖像的方法和基于模型的方法。全景圖生成技術(shù)是三基于圖像方法的關(guān)鍵技術(shù)；基于模型的方法，又稱為基于景物幾何的方法，是以幾何實體建立虛擬環(huán)境，幾何實體可采用計算機圖形學(xué)技術(shù)繪制，也可用已有的建模工具等建立模型，然后以統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式輸出，進(jìn)行實時渲染，建立虛擬現(xiàn)實模型后，通過加入事件響應(yīng)，實現(xiàn)移動、旋轉(zhuǎn)、視點變化等操作，從而實現(xiàn)交互式虛擬環(huán)境。

虛擬環(huán)境系統(tǒng)的分類方法

根據(jù)顯示方式可分為桌面式、佩帶式和全景式。桌面式系統(tǒng)場景通過計算機屏幕顯示，用戶用立體眼鏡觀察，聲音由臺式或室內(nèi)音響系統(tǒng)提供。佩帶式是用頭盔將用戶視聽覺與外界隔離，使用戶完全沉浸在計算機生成的虛擬環(huán)境中，計算機通過位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套或跟蹤球等感知用戶的運動、姿態(tài)及行為，并反饋到場景及聲音系統(tǒng)中，產(chǎn)生人在其中的效果。全景式虛擬系統(tǒng)是投影系統(tǒng)，生成洞穴式虛擬現(xiàn)實，觀察者佩帶立體眼鏡和頭部跟蹤器，當(dāng)觀察者移動時，立體投影生成器計算出各面墻上的圖像。

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