虚拟现实手艺(英文名称:Virtual Reality,缩写为VR),是20世纪开展起来的一项全新的适用手艺。虚拟现实手艺囊括计算机、电子信息、仿实手艺,其根本实现体例是计算机模仿虚拟情况从而给人以情况沉浸感。跟着社会消费力和科学手艺的不竭开展,各行各业对VR手艺的需求日益兴旺。
VR手艺也获得了庞大前进,并逐渐成为一个新的科学手艺范畴。虚拟现实简介所谓虚拟现实,望文生义,就是虚拟和现实彼此连系。从理论上来讲,虚拟现实手艺(VR)是一种能够创建和体验虚拟世界的计算机仿实系统,它操纵计算机生成一种模仿情况,利用户沉浸到该情况中。
虚拟现实手艺就是操纵现实生活中的数据,通过计算机手艺产生的电子信号,将其与各类输出设备连系使其转化为可以让人们感触感染到的现象,那些现象能够是现实中实逼真切的物体,也能够是我们肉眼所看不到的物量,通过三维模子表示出来。因为那些现象不是我们间接所能看到的,而是通过计算机手艺模仿出来的现实中的世界,故称为虚拟现实。
虚拟现实手艺遭到了越来越多人的承认,用户能够在虚拟现实世界体验到最实在的感触感染,其模仿情况的实在性与现实世界难辨实假,让人有种设身处地的觉得;同时,虚拟现实具有一切人类所拥有的感知功用,好比听觉、视觉、触觉、味觉、嗅觉等感知系统;最初,它具有超强的仿实系统,实正实现了人机交互,使人在操做过程中,能够随意操做而且得到情况最实在的反应。
恰是虚拟现实手艺的存在性、多感知性、交互性等特征使它遭到了许多人的喜欢。虚拟现实开展汗青1、第一阶段(1963年以前)有声形动态的模仿是蕴涵虚拟现实思惟的阶段1929年,Edward Link设想出用于训练飞翔员的模仿器;1956年,Morton Heilig开发出多通道仿实体验系统Sensorama。
2、第二阶段(1963—1972)虚拟现实萌芽阶段1965年,Ivan Sutherland颁发论文“UltimateDisplay”(末极的显示);1968年,Ivan Sutherland研造胜利了带跟踪器的头盔式立体显示器(HMD);1972年,NolanBushell开发出第一个交互式电子游戏Pong。
3、第三阶段(1973—1989)虚拟现实概念的产生和理论初步构成阶段1977年,Dan Sandin等研造出数据手套SayreGlove;1984年,NASA AMES研究中心开发出用于火星探测的虚拟情况视觉显示器;1984年,VPL公司的JaronLanier初次提出“虚拟现实”的概念;1987年,JimHumphries设想了双目全方位监视器(BOOM)的最早原型。
4、第四阶段(1990年至今)虚拟现实理论进一步的完美和应用阶段1990年,提出VR手艺包罗三维图形生成手艺、多传感器交互手艺和高分辩率显示手艺;VPL公司开发出第一套传感手套“DataGloves”,第一套HMD“EyePhoncs”;21世纪以来,VR手艺高速开展,软件开发系统不竭完美,有代表性的如MultiGen Vega、Open Scene Graph、Virtools等。
虚拟现实分类VR涉及学科浩瀚,应用范畴普遍,系统品种冗杂,那是由其研究对象、研究目的和应用需求决定的。从差别角度动身,可对VR系统做出差别分类。1、按照沉浸式体验角度分类虚拟现实沉浸式体验分为非交互式体验、人——虚拟情况交互式体验和群体——虚拟情况交互式体验等几类。
该角度强挪用户与设备的交互体验,比拟之下,非交互式体验中的用户更为被动,所体验内容均为提早规划好的,即使允许用户在必然水平上引导场景数据的调度,也仍没有本色性交互行为,如场景遨游等,用户几乎全程无事可做;而在人——虚拟情况交互式体验系统中,用户则可用过诸如数据手套,数字手术刀等的设备与虚拟情况停止交互,如驾驶战斗机模仿器等,此时的用户可感知虚拟情况的变革,进而也就能产生在响应现实世界中可能产生的各类感触感染。
若是将该套系统收集化、多机化,使多个用户共享一套虚拟情况,便得到群体—虚拟情况交互式体验系统,如大型收集交互游戏等,此时的VR系统与实在世界无甚差别。2、按照系统功用角度分类系统功用分为规划设想、展现娱乐、训练练习训练等几类。规划设想系统可用于新设备的尝试验证,可大幅缩短研发时长,降低设想成本,进步设想效率,城市排水、社区规划等范畴均可利用,如VR模仿给排水系统,可大幅削减本来需用于尝试验证的经费;展现娱乐类系统适用于供给给用户传神的欣赏体验,如数字博物馆,大型3D交互式游戏,影视造做等,如VR手艺早在70年代便被Disney用于拍摄特效片子;训练练习训练类系统则可应用于各类危险情况及一些难以获得操做对象或实操成本极高的范畴,如外科手术训练、空间站维修训练等。
虚拟现实特征1、沉浸性沉浸性是虚拟现实手艺最次要的特征,就是让用户成为并感触感染到本身是计算机系统所缔造情况中的一部门,虚拟现实手艺的沉浸性取决于用户的感知系统,当利用者感知到虚拟世界的刺激时,包罗触觉、味觉、嗅觉、运动感知等,便会产生思维共识,形成心理沉浸,觉得好像进入实在世界。
2、交互性交互性是指用户对模仿情况内物体的可操做水平和从情况得到反应的天然水平,利用者进入虚拟空间,响应的手艺让利用者跟情况产生彼此感化,当利用者停止某种操做时,四周的情况也会做出某种反响。如利用者接触到虚拟空间中的物体,那么利用者手上应该可以感触感染到,若利用者对物体有所动做,物体的位置和形态也应改动。
3、多感知性多感知性暗示计算机手艺应该拥有良多感知体例,好比听觉,触觉、嗅觉等等。抱负的虚拟现实手艺应该具有一切人所具有的感知功用。因为相关手艺,出格是传感手艺的限造,目前大大都虚拟现实手艺所具有的感知功用仅限于视觉、听觉、触觉、运动等几种。
4、设想性设想性也称想象性,利用者在虚拟空间中,能够与四周物体停止互动,能够拓宽认知范畴,缔造客不雅世界不存在的场景或不成能发作的情况。设想能够理解为利用者进入虚拟空间,按照本身的觉得与认知才能吸收常识,发散拓宽思维,创建新的概念和情况。5、自主性是指虚拟情况中物体根据物理定律动做的水平。
如当遭到力的鞭策时,物体味向力的标的目的挪动、或翻倒、或从桌面落到空中等。
虚拟现实(Virtual R eality)是把客不雅上存在的或不存在的工具,运用计算机手艺,在用户面前生成一个虚拟的情况,使人感应像实在存在。