虚拟现实及其应用进展

虚拟现实是一种多通道的新型人机交互接口,它提供了具有沉浸感的智能虚拟环境并允许用户和该环境进行交互.计算机技术、交互技术和人工智能等相关技术的快速发展促进了虚拟现实技术的巨大进步,以此为基础的实际应用也得到了很快的发展和提高.描述了虚拟现实的涵义及其本质特征,归纳了适合使用虚拟现实技术的场合,并介绍了虚拟现实技术在教育、医疗、科学可视化和工程制造等方面的最新应用,最后对虚拟现实未来的应用做出了展望.     

教育中虚拟现实技术的应用研究

教育技术未来的发展趋势之一将会是虚拟现实技术,其交互性、沉浸性和构想性是未来计算机在各领域中应用的理想因素。基于虚拟现实技术的教育、学习环境是实现对现实教学方法、思维方式、感知行为和控制手段等的模拟。本文通过国内外大量前沿应用实例,介绍并总结了虚拟现实技术在教育应用领域中的特点、应用和发展前景。     

定位技术在虚拟现实中的应用综述

近年来,我国虚拟现实技术随着5G技术、传感器技术以及民用图形处理器的发展而快速发展,教育、交通、商业、娱乐、工业等领域对虚拟现实的需求与日俱增。虚拟现实技术是一门崭新的综合性信息技术,其中的定位技术是决定用户沉浸感和交互感的关键技术,是虚拟现实技术的重要依托。因此,需要着重对虚拟现实技术的定位技术进行总结。首先介绍了虚拟现实和定位技术;其次详细分析对比了目前虚拟现实系统中使用的典型定位技术,介绍了这些技术的原理、相关研究成果以及它们在虚拟现实中具体的运用场景;然后介绍了目前市场上主流的虚拟现实定位设备,继而讨论了虚拟现实定位技术使用的定位算法;最后介绍了虚拟现实定位技术目前存在的问题和今后的发展方向。     

虚拟现实技术在多媒体课件开发中的应用

从越来越多的教师运用多媒体课件进行教学的现状出发,讨论在教学中引入虚拟现实技术的意义和应用方面。利用虚拟现实技术的交互性、沉浸性和想象性特点,将会对多媒体课件的开发起重要作用。     

面向虚拟现实技术的风机装配与风场模拟

虚拟现实技术是一门新兴的技术,其具有多感知性、沉浸感、交互性和构想性四大特性。基于该技术,设计了一个3D风机场景虚拟漫游系统。应用虚拟现实技术可进行风机建模装配及3D风场模拟系统设计;结合Nvision虚拟交互平台,辅以外接的控制和显示设备实现虚拟漫游;最终通过人机接口技术,让用户沉浸在虚拟环境中并实现二者之间的人机交互,提供传统表现方式无法比拟的、崭新的信息交流界面。     

大规模虚拟场景中水体实时效果的实现

大规模虚拟场景中水体实时效果的实现可以极大的增强虚拟现实系统的沉浸感.通过运用Cg图形硬件开发语言及OpenGL,利用凸凹纹理技术、RTT技术模拟了实时的包括反射、折射及动态纹理效果的水面环境.该算法实现简单、绘制效率高,具有较高的真实感.可用于较大规模水面的实时效果模拟.     

基于虚拟现实技术的艺术设计教学创新

虚拟现实技术以其"沉浸感、交互性、想象力"的特征将在艺术设计教学创新中得到广泛的应用。本文从虚拟现实技术的概念和基本特征出发,论述了虚拟现实技术在艺术设计教学中逼真、交互、合作、创造、经济及安全等特点,虚拟现实技术在艺术设计教学中的创新方法,认为艺术设计教学中运用虚拟现实技术构建虚拟教学系统,将克服传统教学方式的不足,有利于艺术设计教学的改革与创新。     

虚拟现实技术下的动画交互性设计

当虚拟现实技术与动画融合发展时,交互性、沉浸感就是其不可忽视的目标,但是在当前的创作过程中,创作者通过对于沉浸感的渲染让观者能够有身临其境的感觉,很多人着重研究沉浸感,对于交互性选择直接规避或者忽略不计。其实,创作人只要能够以影像多元素点为基础,将情节进行交互设计,并且通过影片进行传递,便能实现现实世界与虚拟世界交互,切实提升观众的存在感与参与感。笔者重点探讨了虚拟现实技术下的动画交互性设计。     

虚拟现实技术概述

“虚拟现实”就是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。这种系统生成的各种虚拟环境,作用于用户的视觉、听觉、触觉,使用户产生身临其境的感觉,沉浸其中。而所谓虚拟世界则是虚拟环境或给定仿真对象的集合虚拟现实是近年发展起来的一项新技术,目前已广泛地应用于许多领域。该文阐述了虚拟现实技术的产生、概念、特征及其意义、虚拟现实技术的技术组成和艺术、情感魅力,分析了虚拟现实技术的研究内容、方向和技术瓶颈。     

桌面式虚拟现实维修训练系统的研究与应用

计算机虚拟现实技术提供一个具有直观感和沉浸感的人机界面,可作为一种用于维修训练的有效工具,但目前的相关研究主要针对沉浸式和增强型虚拟现实,开发成本高且应用性不强。该文提出一种面向对象的桌面式虚拟现实维修训练系统原型,利用面向对象的方法,将基于最优拆卸序列的维修模式运用到系统中。通过某型机械装置的虚拟拆卸,验证了该系统的有效性。     

Virtual Reality： A State-of-the-Art Survey

This paper presents a survey on virtual reality systems and provides an in-depth understanding toward the notion of immersion, according to the semantic meanings of the terms ``virtual' and ``reality'. The paper analyses the structure and functions of a virtual reality system and takes the three dimensional display as the immersive medium to identify the key issues for construction of virtual environments. The paper also reviews the development of virtual reality technology and introduces new image processing techniques into the design of virtual reality systems and virtual environments.     

虚拟现实近视干预疗法的原理研究与实现方法

本文主要是分析虚拟现实技术对近视治疗的效果,在实验基础上第一次提出了一种全新的近视治疗方法--“虚拟现实近视干预疗法”,即用医学上的双眼合像法结合虚拟现实技术来治疗近视。本文围绕虚拟现实近视干预疗法的原理研究及实现方法进行探讨;分析并阐述了这一医疗方法涉及到的三个理论基础：医学上的双眼合像的理论、非交叉视差形成的沉浸感、根据儿童患者设计的治疗参数;介绍了虚拟现实近视干预疗法的实现方法。用VisualC＋＋和OpenIn-ventor设计编写了能吸引儿童注意力的用立体眼镜观看的立体显示治疗软件,该软件中的图像具有远近移动、立体显示、人机交互等效果和功能。本文为近视的治疗提供了一个有益的创新,在理论和实践上都是十分有意义的
的。     

基于虚拟现实的煤矿设备装配仿真系统研究

针对煤矿大型设备装配存在拆装繁琐和成本高的问题,以采煤机、液压支架、掘进机和提升机为研究对象,采用虚拟现实技术设计并实现了一套由虚拟装配子系统、场景仿真与漫游子系统组成的虚拟装配与仿真系统.利用Maya对大型设备建模,通过VS程序设计,在Unity中进行交互控制,实现了设备的虚拟装配与拆卸、采煤工作面的虚拟仿真漫游功能.系统有效地提高了训练效果,形象逼真地再现了煤矿井下生产过程,具有良好的沉浸性和交互性.测试表明:经该仿真系统训练与使用,有效提高了设备实际装配与拆卸能力,同时降低了成本,具有显著的实际应用效果.     

虚拟现实技术及其应用研究

虚拟现实技术是二十世纪末才兴起的一门崭新的综合性信息技术，本文总结了虚拟现实技术的发展和应用．介绍了虚拟现实技术的分类，并结合具体工程实例重点介绍了桌面虚拟现实技术。     

电子商务中的虚拟现实技术刍议

不断成熟的虚拟现实技术对电子商务发展起到一定的促进作用,其与电子商务相结合能够营造出前所未有的逼真购物环境,给顾客带来身临其境购物体验。文章对虚拟现实技术进行了简要介绍,给出了基于虚拟现实技术的电子商务系统的逻辑结构和场景制作流程等,虚拟现实技术应用于电子商务是其发展的必然趋势之一。     

浅谈虚拟现实技术在产品设计中的应用

随着计算机图形学、可视化技术、软件工程、硬件设计及控制工程的迅速发展,虚拟现实技术的应用越来越广泛,本文主要论述了虚拟现实技术的概念、基本特征和发展现状,提出虚拟现实技术在产品设计中的可行性和必要性     

城市规划中虚拟现实景观设计及其应用展望

以虚拟现实技术为核心的虚拟现实景观设计,将是开展城市规划设计的最佳辅助手段之一。文章结合城市虚拟现实景观系统的研制,分析了三维可视化城市虚拟现实景观系统的关键技术,并对虚拟现实景观在城市规划中的应用进行了展望。