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    虛擬現實

    虛擬現實

    • 所屬分類:虛擬現實
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    • 發布日期:2020-04-21 16:55:59
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     簡介:

    虛擬現實就是用一個虛擬的系統模仿另一個真實系統的技術。從狹義上講,虛擬現實是指20世紀40年代伴隨著計算機技術的發展而逐步形成的一類試驗研究的新技術;從廣義上來說,虛擬現實則是在人類認識自然界客觀規律的歷程中一直被有效地使用著。由于計算機技術的發展,仿真技術逐步自成體系,成為繼數學推理、科學實驗之后人類認識自然界客觀規律的第三類基本方法,而且正在發展成為人類認識、改造和創造客觀世界的一項通用性、戰略性技術。

     詳細內容:

    虛擬現實(Virtual Reality)技術,簡稱VR,是20世紀80年代新崛起的一種綜合集成技術,涉及計算機圖形學、人機交互技術、傳感技術、人工智能等。它由計算機硬件、軟件以及各種傳感器構成的三維信息的人工環境——虛擬環境,可以逼真地模擬現實世界(甚至是不存在的)的事物和環境,人投入到這種環境中,立即有“親臨其境”的感覺,并可親自操作,自然地與虛擬環境進行交互。VR技術主要有三方面的含義:第 一,是借助于計算機生成的環境是虛幻的;第二,人對這種環境的感覺(視、聽、觸、嗅等)是逼真的;第三,人可以通過自然的方法(手動、眼動、口說、其他肢體動作等)與這個環境進行交互,虛擬環境還能夠實時地作出相應的反應。

    虛擬現實技術,則是在多媒體技術、虛擬現實技術與網絡通信技術等信息科技迅猛發展的基礎上,將仿真技術與虛擬現實技術相結合的產物,是一種更高級的仿真技術。虛擬現實技術以構建全系統統一的完整的虛擬環境為典型特征,并通過虛擬環境集成與控制為數眾多的實體。實體可以是模擬器,也可以是其他的虛擬仿真系統,也可用一些簡單的數學模型表示。多媒體互動展廳實體在虛擬環境中相互作用,或與虛擬環境作用,以表現客觀世界的真實特征。虛擬現實技術的這種集成化、虛擬化與網絡化的特征,充分滿足了現代仿真技術的發展需求。

     虛擬現實的特點:

    1、沉浸性:沉浸性(Immersion):虛擬仿真系統中,使用者可獲得視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、運動感覺等多種感知,從而獲得身臨其境的感受。理想的虛擬仿真系統應該具有能夠給人所有感知信息的功能。

    2、交互性:交互性(Interaction):虛擬仿真系統中,不僅環境能夠作用于人,人也可以對環境進行控制,而且人是以近乎自然的行為(自身的語言、肢體的動作等)進行控制的,虛擬環境還能夠對人的操作予以實時的反應。例如,當飛行員按動導彈發射按鈕時,會看見虛擬的導彈發射出去并跟蹤虛擬的目標;當導彈碰到目標時會發生爆炸,能夠看到爆炸的碎片和火光。

    3、虛幻性:虛幻性(Imagination):即系統中的環境是虛幻的,是由人利用計算機等工具模擬出來的。既可以模擬客觀世界中以前存在過的或是現在真實存在的環境,也可模擬出客觀世界中當前并不存在的但將來可能出現的環境,還可模擬客觀世界中并不會存在的而僅僅屬于人們幻想的環境。

    4、逼真性:逼真性(reality):虛擬仿真系統的逼真性表現在兩個方面:一方面,虛擬環境給人的的各種感覺與所模擬的客觀世界非常相像,一切感覺都是那么逼真,如同在真實世界一樣;另一方面,當人以自然的行為作用于虛擬環境時,環境做出的反應也符合客觀世界的有關規律。如當給虛幻物體一個作用力,該物體的運動就會符合力學定律,會沿著力的方向產生相應的加速度;當它遇到障礙物時,會被阻擋。

     虛擬現實的應用領域有哪些:

    1、數字城市:虛擬現實技術可以通過三維建模逼真地模擬現在和未來的城市,支持數據分析、方案論證和優化,支持地理信息系統等,通過這些詳實的數據和相關資料可以是直觀真實固化方案評估、審核以及管理等日常工作,更為重要的是它可以為多部門參與和協同工作提供了有效的平臺。

    2場館仿真

    利用虛擬現實技術,通過計算機將在建或已建的場館虛擬出來,達到一個觸手可及的真實三維環境,以提前展示場館面貌,供市民瀏覽,從而對場館的規劃設計進行現場評估。通過市民虛擬游覽后的反饋意見,及時發現并解決場館存在的問題。

    3地產漫游

    地產漫游是集影視廣告、動畫、多媒體、網絡科技于一身的新型的房地產營銷方式。通過虛擬現實技術可以讓購房者看到直觀的樣板房形象,讓購房者在電腦上親眼看到幾年后才建成的小區,游觀賞到優美的小區環境設計,甚至能夠在電腦上選戶型,從而幫助地產開發商在逆境中求生存,順境中謀發展室內設計

    虛擬現實不僅僅是一個演示媒體,而且還是一個設計工具。它以視覺形式反映了設計者的思想,把這種構思變成看得見的虛擬物體和環境,使以往只能借助傳統的設計模式提升到數字化的即看即所得的完美境界,大大提高了設計和規劃的質量與效率。

    旅游教學

    旅游和導游專業教學過程中存在實習資源匱乏而實地參觀成本又高的難題。虛擬現實技術可以按照旅游專業的教學要求和實施特點,開發出適用于導游實訓、旅游模擬、旅游規劃的功能和模塊,讓師生足不出戶,就能在三維立體的虛擬環境中遍覽遙在萬里之外的風光美景。形象逼真,細致生動。從而,通過情景化的學習界面、人機交互式的模擬旅游體驗,改善教學環境、優化教學過程、增強教學效果。

    文物古跡

    虛擬現實技術可以將文物建筑、文物景點、文物物品、古代人像及行為、古代自然現象及天體現象等進行虛擬展示和虛擬復原,從而使文物脫離地域限制,實現資源共享,真正成為全人類可以“擁有”的文化遺產。

    工業仿真

    虛擬現實仿真平臺,具有強大的物理實時計算功能,能夠真實模擬場景重力、環境阻尼等環境特性,真實的模擬剛體動力學特性,提供了多種動力學交互手段,并能支持多種高速運算的碰撞替代體。為廣大工業仿真需求用戶輕而易舉將此前許多只能停留于想法的互動仿真創意方案完美的呈現于眼前,為國內廣大工業仿真用戶帶來了仿真手段和技術實現水平的革命性進步。

    汽車仿真

    虛擬現實高畫質渲染技術及汽車動力學仿真物理系統,將使汽車設計的數字化模型以更直觀的方式在網絡上展示出來,使世界各地的用戶都可以更快捷得到豐富準確的汽車信息,實現人與計算機之間無縫連接。

    道路橋梁

    虛擬現實平臺依靠其精美絕倫的三維視覺表現力,照片級的真實效果,使設計中的道路橋梁直觀的呈現在人們面前,使得我們可以提前對其視覺效果和使用效率進行評估和預演,有效降低設計和施工風險,極大提高設計和施工效率。

    油田礦井

    在建立油田生產和管理流程優化應用模型的基礎上,利用虛擬現實技術對數據實現可視化和多維表達,并且通過智能化分析模型,為企業的經營管理提供良好的信息支撐環境。

    水利電力虛擬現實平臺可以與電力信息系統緊密結合,逼真再現變電站現場場地、變壓器、母線、斷路器、隔離開關、接地刀閘、操作機構、電壓互感器、電流互感器、電抗器、電容器、高壓熔斷器、站用變壓器等一次設備的操作過程和設備運行狀態,從而為電力行業提供可視化系統解決方案。

    數字展館

    虛擬現實技術可以與科技館的功能進行完美的結合,充分發揮虛擬科技館的種種優勢,傳統的聲、光、電展覽已經很難吸引觀眾的興趣,而利用虛擬現實技術把枯燥的數據變為鮮活的圖形,使科技館進入公眾可參與交互式的新時代,引發觀眾濃厚的興趣,從而達到科普的目的。

    地質災害

    虛擬現實仿真平臺可以實現水利工程仿真、地震應急救援仿真、地震應急推演仿真、地址災害仿真,實現地質災害虛擬環境功能與展示的完美結合,通過在虛擬的環境中進行預防地質災害的模擬演練,達到提升防災、避災安全意識的目的。

    網上看房

    虛擬現實網上三維交互功能可以虛擬房屋設計,展現獨特的設計風格,使客戶足不出戶就可對房屋的全貌了如指掌,互動瀏覽,可以任意變換自己在房間中的位置,去觀察設計的效果,了解房屋的精心布局??梢詫崿F房屋三維戶型圖全景展示,使客戶全面了解房屋內部結構,走進虛擬現實樣板房。

    網上看車

    隨著虛擬現實技術的發展,對汽車的一種全新演繹方式產生。通過虛擬現實仿真平臺可以實現網上看車及交互功能,提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬,及時、沒有限制地觀察三度空間內的汽車



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