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【S&T漫谈】虚拟现实,听起来好像很厉害的样子

科技楠园2018-11-12 13:17:47

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Augmented Reality

空白布局

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Virtual Reality


前段时间上映的电影《头号玩家》中名为“绿洲”的VR游戏是人们依赖的慰藉之地,电影在上映短时间内便掀起好评一片,引起了观众们对VR、VR游戏的兴趣,今天科楠君就给大家介绍一下VR以及和它有些相似的AR。


虚拟现实

Virtual Reality


虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向,是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术、等多种技术的集合。虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。

模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。

感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。

除计算机图形技术所生成的视觉感知外,还有听觉、触觉、力觉、运动等感知,甚至还包括嗅觉和味觉等,也称为多感知。自然技能是指人的头部转动,眼睛、手势、或其他人体行为动作,由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据,并对用户的输入作出实时响应,并分别反馈到用户的五官。

传感设备是指三维交互设备。


虚拟现实

Virtual Reality


虚拟现实是多种技术的综合,包括实时三维计算机图形技术,广角(宽视野)立体显示技术,对观察者头、眼和手的跟踪技术,以及触觉/力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等。

VR艺术是伴随着“虚拟现实时代”的来临应运而生的一种新兴而独立的艺术门类。

作为现代科技前沿的综合体现,与传统视窗操作下的新媒体艺术相比,交互性和扩展的人机对话,是VR艺术呈现其独特优势的关键所在。从整体意义上说,VR艺术是以新型人机对话为基础的交互性的艺术形式,其最大优势在于建构作品与参与者的对话,通过对话揭示意义生成的过程。


虚拟现实

Virtual Reality


医学

VR在医学方面的应用具有十分重要的现实意义。在虚拟环境中,可以建立虚拟的人体模型,借助于跟踪球、HMD、感觉手套,学生可以很容易了解人体内部各器官结构。

外科医生在真正动手术之前,通过虚拟现实技术的帮助,能在显示器上重复地模拟手术,移动人体内的器官,寻找最佳手术方案并提高熟练度。


娱乐

VR游戏beat  saber

丰富的感觉能力与3D显示环境使得VR成为理想的视频游戏工具。

由于在娱乐方面对VR的真实感要求不是太高,故近些年来VR在该方面发展最为迅猛。如Chicago(芝加哥)开放了世界上第一台大型可供多人使用的VR娱乐系统,其主题是关于3025年的一场未来战争;英国开发的称为“Virtuality”的VR游戏系统,配有HMD,大大增强了真实感;1992年的一台称为“Legeal Qust”的系统由于增加了人工智能功能,使计算机具备了自学习功能,大大增强了趣味性及难度,使该系统获该年度VR产品奖。

三维游戏既是虚拟现实技术重要的应用方向之一,也为虚拟现实技术的快速发展起了巨大的需求牵引作用。尽管存在众多的技术难题,虚拟现实技术在竞争激烈的游戏市场中还是得到了越来越多的重视和应用。可以说,电脑游戏自产生以来,一直都在朝着虚拟现实的方向发展,虚拟现实技术发展的最终目标已经成为三维游戏工作者的崇高追求。从最初的文字MUD游戏,到二维游戏、三维游戏,再到网络三维游戏,游戏在保持其实时性和交互性的同时,逼真度和沉浸感正在一步步地提高和加强。

军事航天

模拟系统模拟训练一直是军事与航天工业中的一个重要课题,这为VR提供了广阔的应用前景。美国国防部高级研究计划局DARPA自80年代起一直致力于研究称为SIMNET的虚拟战场系统,以提供坦克协同训练,该系统可联结200多台模拟器。另外利用VR技术,可模拟零重力环境,替非标准的水下训练宇航员的方法。



虚拟现实

Virtual Reality

数据手套:

数据手套是数字内容交互展示系统常用的一种人机交互设备,通过手指上的弯曲、扭曲传感器和手掌上的弯度、弧度传感器,确定手及关节的位置和方向。

数字头盔:

虚拟现实头盔显示器固定在用户的头部,用两个显示器分别向两只眼睛显示两幅图像。

动作捕捉套件动作捕捉:

在运动物体的关键部位设置跟踪器,由Motion capture系统捕捉跟踪器位置,再经过计算机处理后向得到三维空间坐标的数据。当数据被计算机识别后,可以应用在动画制作,步态分析,生物力学,人机工程等领域。

动作捕捉套件

增强现实

Augmented Reality



AR,是(Augmented Reality)即增强现实。它通过电脑技术,将虚拟的信息应用到真实世界,真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

如果你亲自体验过增强现实,才会感觉到它无限的魅力所在。 AR游历于虚拟现实和真实之间。虽然,虚拟现实已经受到大众的关注,但我们生活的社会毕竟是真实与虚拟相结合的社会,那才是完美的统一,增强现实最终会证实其用途的广泛性。 增强现实在信息领域,尤其利用国际互联网和全球卫星定位等技术,这些技术的结合,发展空间是无限的。

AR是采用对真实场景利用虚拟物体进行“增强”显示的技术,与虚拟现实相比,具有真实感强、建模工作量小的优点。可广泛应用于工程设计、现代展示、医疗、军事、教育、娱乐、旅游等领域。

混合现实实验



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