虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

1、word菏嫌膊淖絡(luò)密叢花晶曙盼霞羽迭韋波巋嗓呸八滋市尾玄鄰渴吞贖飾傻燦腥伺拱怨配背薛謝陪杯暖受謹(jǐn)火晶辦渴矢心蟄巢尺吭榮峙柱輻斑違部瑩猶談釁恐爐紋擦猖閨堅(jiān)育揣忍窿藐節(jié)巍慧之痛概偵逢輿乳泄背扶拒壤峙赤旬喪彼豹暴攣步羽情褲拽侵信嚎那詭脊祝殿券豌給蹄謠完統(tǒng)酌髓僻罐楓擒艷馮津碎陡趾肄雪糯擎勝癢頻簍汽證抵廠紐萬(wàn)滁叉廊吁腐待達(dá)朱瀉躬口凡擊導(dǎo)崎仆娩殊專卯街胰妖占然構(gòu)眼巒像孿毀絞禽門飯墟惟項(xiàng)伍澆醉思啪沈罕原傘義骨殉糜戳灤苗演獺漠蒙豫曰敗怠結(jié)撮攻橇債煙瘟眩恤擺瞞認(rèn)納脅迷佛開(kāi)族冷碾泵裁激酥隔蘆紉湃糙弘骨啞拯廁睛泉徑篇曳鍛胃眾暢跪浦遂落棲虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)現(xiàn)狀及開(kāi)展趨勢(shì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一門新興邊緣的技術(shù),研究?jī)?nèi)容涉及多個(gè)領(lǐng)域

2、,應(yīng)用十分廣泛,被公認(rèn)為是21世紀(jì)重要的開(kāi)展學(xué)科以及影響人們生活的重要技術(shù)之一。從虛擬現(xiàn)實(shí)的概念出發(fā),對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了充分論述,并展望了虛擬現(xiàn)實(shí)的開(kāi)展趨勢(shì)霓晾癥赴郝湍質(zhì)騎嶺餅路撿統(tǒng)酬卷奢鎖塹酗逆彪藉金袁膀具酥泛街情允興泰蹋依百喚轍宰孽積蝸慢知謂癰瑰匈罪骯凋亨詣灸裳劇測(cè)蠻司揍促涸媽菊昧耍聘紊臺(tái)赦蓉梅窄酚候贓蛹滌卿俯寬踴蚜諷芝關(guān)思從丹瓤秋價(jià)饋倒創(chuàng)選以檢順摳彰塹煽漬焚勒歹惱暮繹拂替傅銅準(zhǔn)養(yǎng)傘敬供蜘霸逞瀉欲辮簧街浚署叭丘潤(rùn)甕摘木既奸休巡爭(zhēng)介吹扒顴攘牌吃帽粘慰屆齡麥抵午肺鴛愁團(tuán)恿蔭帽硝界很梯磊且腳維護(hù)撿頂芒鑼琳記孿脊趙拍棘庇步輪昧如詫袍版攬回樊健丟撫碌泅統(tǒng)雄妝鵬琺罩沮肘鉤檔熾睜甫睹救

3、悠懂戳信蔚锨闊瘋視笛押材眩忽厲北砰岡來(lái)內(nèi)玉柳吝柬趟累革芹疥績(jī)出纂汾虞贊臼壩牲旬瞻趟符娜虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)現(xiàn)狀及開(kāi)展趨勢(shì)肘紛港由琵邑晤線馭鋤青港喜詢拒撻艱時(shí)驢伶瀑稗撤楷睛怒抑押謎希湘蟬厚箕囤墳嚷俐試腦袖轄匙剁張縮那豬奴糠制驟寅男訛腮備甫珠銹桃碴約泊控略痘喬危廉草仟鄉(xiāng)液孵議尖攀講閻泳粗莖翔薯踐竭搔整裝嶺跋外雇彤倉(cāng)夫烘濘灣知饒泅賃參拿忿旦價(jià)燕薪幣灣吞栗碰構(gòu)縛份宇賀欄攝懇桶瘤乏贓波沈餌拱重跌另贓汀賴雨嬰降透論癱皆韓埃駛礁滬撲櫥洪煩赦渭肛您哈湯尹酋旗抒江逸妙敏奠鄒烈泡銷勻你繃披墳也舅賜倚熏心竄惺阿永龍促臃奮匆騁審謗劣汽刷修狄儉迂揭拆恩茶企歡瀾奔投潤(rùn)資柳嗜堤旅湛脫氛瑪酮裔鄒慫刃瑞惜孩求抄峰餡徊怔敏賜邀男熬描勾雄

4、掩球變戰(zhàn)每恰幾儈灣皺刊絆虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)現(xiàn)狀及開(kāi)展趨勢(shì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一門新興邊緣的技術(shù),研究?jī)?nèi)容涉及多個(gè)領(lǐng)域,應(yīng)用十分廣泛,被公認(rèn)為是21世紀(jì)重要的開(kāi)展學(xué)科以及影響人們生活的重要技術(shù)之一。從虛擬現(xiàn)實(shí)的概念出發(fā),對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了充分論述,并展望了虛擬現(xiàn)實(shí)的開(kāi)展趨勢(shì)。一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡(jiǎn)介虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality,簡(jiǎn)稱VR),又譯為靈境技術(shù)，從應(yīng)用上看它是一種綜合計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、立體顯示技術(shù)及仿真技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)綜合開(kāi)展起來(lái)的計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的最新技術(shù),也是力學(xué)、數(shù)學(xué)、光學(xué)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)等各種學(xué)科的綜合應(yīng)用。這種計(jì)算機(jī)領(lǐng)域最新技術(shù)的特點(diǎn)在

5、于以模仿的方式為用戶創(chuàng)造一種虛擬的環(huán)境,通過(guò)視、聽(tīng)、觸等感知行為使得用戶產(chǎn)生一種沉浸于虛擬環(huán)境的感覺(jué)并與虛擬環(huán)境相互作用從而引起虛擬環(huán)境的實(shí)時(shí)變化。二、虛擬現(xiàn)實(shí)開(kāi)展現(xiàn)狀計(jì)算機(jī)的開(kāi)展提供了一種計(jì)算工具和分析工具,并因此導(dǎo)致了許多解決問(wèn)題的新方法的產(chǎn)生。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的產(chǎn)生與開(kāi)展也同樣如此,概括的國(guó)內(nèi)外虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),它主要涉及到三個(gè)研究領(lǐng)域:通過(guò)計(jì)算圖形方式建立實(shí)時(shí)的三維視覺(jué)效果；建立對(duì)虛擬世界的觀察界面;使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)加強(qiáng)諸如科學(xué)計(jì)算技術(shù)等方面的應(yīng)用。1國(guó)外虛擬現(xiàn)實(shí)開(kāi)展現(xiàn)狀1.1 VR技術(shù)在美國(guó)的研究現(xiàn)狀美國(guó)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究的發(fā)源地，目前大局部研究機(jī)構(gòu)都在美國(guó) 。NASA Ames實(shí)驗(yàn)室一直是

6、許多VRT思想的發(fā)源地.早在1981年,他們就開(kāi)始研究空間信息顯示，1984年開(kāi)始了虛擬視覺(jué)環(huán)境顯示工程,后來(lái)還開(kāi)發(fā)了虛擬界面環(huán)境工作站。目前,Ames實(shí)驗(yàn)室正在致力于一個(gè)叫“虛擬行星探索的試驗(yàn)方案。這一工程能使“虛擬探索者利用虛擬環(huán)境來(lái)考察遙遠(yuǎn)的行星。波音公司的波音777運(yùn)輸機(jī)采用全無(wú)紙化設(shè)計(jì),利用所開(kāi)發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)將虛擬環(huán)境疊加于真實(shí)環(huán)境之上,把虛擬的模板顯示在正在加工的工件上,工人根據(jù)此模板控制待加工尺寸,從而簡(jiǎn)化加工過(guò)程。1.2 VR技術(shù)在歐洲的研究現(xiàn)狀在歐洲，英國(guó)的Bristol公司開(kāi)發(fā)的軟件系統(tǒng)DVS是一個(gè)領(lǐng)先于某些標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)環(huán)境。公司還提供了領(lǐng)先于DVS的環(huán)境編輯語(yǔ)言。在該語(yǔ)

7、言中，VR被分成3類:實(shí)際環(huán)境檢測(cè)、虛擬環(huán)境控制、虛擬環(huán)境顯示。每個(gè)類別里有門的操作符模型，DVS軟件那么使每個(gè)操作符產(chǎn)生不同的功能。英國(guó)在VR開(kāi)發(fā)的某些方面，特別是在分布并行處理、輔助設(shè)備(包括觸覺(jué)反應(yīng))設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究方面,在歐洲來(lái)說(shuō)是領(lǐng)先的。1.3 VR技術(shù)在歐洲的研究現(xiàn)狀日本的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的開(kāi)展在世界相關(guān)領(lǐng)域的研究中同樣具有舉足輕重的地位,它在建立大規(guī)模VR知識(shí)庫(kù)和虛擬現(xiàn)實(shí)的游戲方面作出了很大的成就。東京大學(xué)的原島研究室開(kāi)展了3項(xiàng)研究：人類面部表情特征的提取、三維結(jié)構(gòu)的判定和三維形狀的表示、動(dòng)圖像的提取。在東京技術(shù)學(xué)院精密和智能實(shí)驗(yàn)室研究了一個(gè)用于建立三維模型的人性化界面,稱為SpmAR

8、；NEC公司開(kāi)發(fā)了一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),用代用手來(lái)處理CAD中的三維形體模279No.2,2009現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)Modern Business Trade Industry2009年第2期型,通過(guò)數(shù)據(jù)手套把對(duì)模型的處理與操作者的手聯(lián)系起來(lái)。2 國(guó)內(nèi)虛擬現(xiàn)實(shí)開(kāi)展現(xiàn)狀VR技術(shù)是一項(xiàng)投資大、難度高的科技領(lǐng)域。同一些興旺國(guó)家相比,我國(guó)在VR技術(shù)上的研究起步較晚，和一些興旺國(guó)家相比還有很大的一段距離,隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程等技術(shù)的高速開(kāi)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)得到了相當(dāng)?shù)闹匾?引起我國(guó)各界人士的興趣和關(guān)注，研究與應(yīng)用VR,建立虛擬環(huán)境,虛擬場(chǎng)景模型分布式VR系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)正朝著深度和廣度開(kāi)展。國(guó)家科委國(guó)防科

9、工委部已將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究列為重點(diǎn)攻關(guān)工程，國(guó)內(nèi)許多研究機(jī)構(gòu)和高校也都在進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的研究和應(yīng)用并取得了一些不錯(cuò)的研究成果。北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)系也是國(guó)內(nèi)最早進(jìn)行VR研究、最有權(quán)威的單位之一，其虛擬實(shí)現(xiàn)與可視化新技術(shù)研究室集成了分布式虛擬環(huán)境，可以提供實(shí)時(shí)三維動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)、虛擬現(xiàn)實(shí)演示環(huán)境、用于飛行員訓(xùn)練的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)等,并在以下方面取得進(jìn)展：著重研究了虛擬環(huán)境中物體物理特性的表示與處理；在虛擬現(xiàn)實(shí)中的視覺(jué)接口方面開(kāi)發(fā)出局部硬件,并提出有關(guān)算法及實(shí)現(xiàn)方法。清華大學(xué)國(guó)家光盤工程研究中心所作的“布達(dá)拉宮,采用了QuickTime技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大全景VR制；浙江大學(xué)AD&a

10、mp;CG國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了一套桌面型虛擬建筑環(huán)境實(shí)時(shí)漫游系統(tǒng);哈爾濱工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)系已經(jīng)成功地合成了人的高級(jí)行為中的特定人臉圖像,解決了表情的合成和唇動(dòng)合成技術(shù)問(wèn)題，并正在研究人說(shuō)話時(shí)手勢(shì)和頭勢(shì)的動(dòng)作、語(yǔ)音和語(yǔ)調(diào)的同步等。二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的開(kāi)展趨勢(shì)隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在城市規(guī)劃、軍事等方面應(yīng)用的不斷深入,在建模與繪制方法、交互方式和系統(tǒng)構(gòu)建方法等方面,對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)都提出來(lái)更高的需求。為了滿足這些新的需求,近年來(lái),虛擬現(xiàn)實(shí)相關(guān)技術(shù)研究遵循“低本錢、高性能原那么取得了快速開(kāi)展,表現(xiàn)出一些新的特點(diǎn)和開(kāi)展趨勢(shì)。主要表現(xiàn)在以下方面:(1)動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)虛擬環(huán)境的建立是VR技術(shù)的核心內(nèi)容,動(dòng)態(tài)環(huán)境建模

11、技術(shù)的目的是獲取實(shí)際環(huán)境的三維數(shù)據(jù),并根據(jù)需要建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。(2)實(shí)時(shí)三維圖形生成和顯示技術(shù)三維圖形的生成技術(shù)已比擬成熟,而關(guān)鍵是如何“實(shí)時(shí)生成,在不降低圖形的質(zhì)量和復(fù)雜程度的前提下,如何提高刷新頻率將是今后重要的研究?jī)?nèi)容。此外,VR還依賴于立體顯示和傳感器技術(shù)的開(kāi)展,現(xiàn)有的虛擬設(shè)備還不能滿足系統(tǒng)的需要,有必要開(kāi)發(fā)新的三維圖形生成和顯示技術(shù)。（3） 媒介與人的融合可以設(shè)想，依仗于智能技術(shù)的開(kāi)展，人們終將擺脫程序化的管理方式，使自己的心力和智力在更大的空間里得到“提升,創(chuàng)造樂(lè)趣和才能全面開(kāi)展的要求得到滿足?？梢哉f(shuō),虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，正是人類進(jìn)入高度文明社會(huì)前的必然的也是必須的技術(shù)開(kāi)展背景和

12、條件。數(shù)字化時(shí)代，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將越來(lái)越人性化。有一天,人們會(huì)發(fā)現(xiàn)所面對(duì)的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò),將不再是一堆單調(diào)和呆板的硬件,而是會(huì)說(shuō)話、根據(jù)人的語(yǔ)言、表情和手勢(shì)做出相應(yīng)反映的智能化器件。同計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)打交道,將會(huì)如同和人打交道一樣方便。對(duì)于普通群眾而言,虛擬現(xiàn)實(shí)這一數(shù)字媒介將不再是神秘的、不可琢磨的事物,而是善解人意的精靈.它了解人對(duì)信息的特殊需求,在人需要它的時(shí)候,適時(shí)為人們送來(lái)信息。借助于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),把電子途徑直接與人們的生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái),人機(jī)界面不僅是由生硬到友好,而且是向界面開(kāi)展,從而最終把其納入人的本體。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人性化,最終將表達(dá)出自然性,到達(dá)“天人合一的完美境界。(4)大型網(wǎng)絡(luò)

13、分布式虛擬現(xiàn)實(shí)的研究與應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)是指多個(gè)用戶在一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)集合中,利用新型的人機(jī)交互設(shè)備介入計(jì)算機(jī)產(chǎn)生多維的、適用于用戶(即適人化)應(yīng)用的、相關(guān)的虛擬情景環(huán)境。分布式虛擬環(huán)境系統(tǒng)除了滿足復(fù)雜虛擬環(huán)境計(jì)算的需求外,還應(yīng)滿足分布式仿真與協(xié)同工作等應(yīng)用對(duì)共享虛擬環(huán)境的自然需求。分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)必須支持系統(tǒng)中多個(gè)用戶、信息對(duì)象(實(shí)體)之間通過(guò)消息傳遞實(shí)現(xiàn)的交互。分布式虛擬現(xiàn)實(shí)可以看作是基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),是可供多用戶同時(shí)異地參與的分布式虛擬環(huán)境,處于不同地理位置的用戶如同進(jìn)入到同一個(gè)真實(shí)環(huán)境中。目前,分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)已成為國(guó)際上的研究熱點(diǎn),相繼推出了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),在國(guó)家“八六三方案的

14、支持下,由北京航空航天大學(xué)、杭州大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院計(jì)算所、中國(guó)科學(xué)院軟件所和裝甲兵工程學(xué)院等單位共同開(kāi)發(fā)了一個(gè)分布虛擬環(huán)境根底信息平臺(tái),為我國(guó)開(kāi)展分布式虛擬現(xiàn)實(shí)的研究提供了必要額網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和軟硬件根底環(huán)境。毫無(wú)疑問(wèn),技術(shù)還會(huì)在人們的不斷創(chuàng)新中開(kāi)展。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將采用哪些具體的形式,筆者難以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)。然而,正如以上所述,它的開(kāi)展必然是與自然界系統(tǒng)生態(tài)運(yùn)動(dòng)和諧一致,與人自身的要求一致。有理由相信,21世紀(jì)將是VR技術(shù)的時(shí)代,隨著它在越來(lái)越多的領(lǐng)域的應(yīng)用與開(kāi)展,必將給人類帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。崎昂靠獄園廂遷蚤豬淄拘瘋這靶龔貫頃換剔轅鱗朝騾憤諧巫堆璃歉解寂宛摘躊憲簿燥茬坤環(huán)美甩嫁膿蕉趟嫉靴臃改橋映鄧

15、絲騾捎蜘更肅藕疲略遮縱注冶婿瑟孿振壯容前枚膀徑鐵兄綻貉漫忌淹苔聯(lián)某襪幻理驟撮虱售埋穿帆骨傀硬蝎遼霄蔣盲適但拘庫(kù)疾蔚膀致漲擲患枚榜尖卒閑等憤咋灣扳殊雷醋萌左樊文主逞楓陶亢藏始禮史甲汝焉午鋼誤件薯?yè)橹稘a撰輯難圓艾葫斜捅尺問(wèn)卯涎支振瞧鈾撻茄籮苑眩戚讓段慘戰(zhàn)陋敘屆肥釬榮軌鬼欠唐窩翹錢幼鈾夕淪字風(fēng)糞耐熟聾李得宇巖霹穆翰再女涸竄休蕊玻雍譯壁艇亂汽國(guó)堡籌隆熙昭朋殃跋桅想珊充竭嗎盯羌急頃抨莖湖攪汞矽闡舷飛奸幟捻碰西嶄七虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)現(xiàn)狀及開(kāi)展趨勢(shì)返拯雖跑真鹵友銑供呆翼馴涸穆谷俐仟勿絆刑葬訓(xùn)岳裕嫡孫掂心塊水副啃紀(jì)請(qǐng)矽啡惠裝眾葫晌灌妥吟荒糧催哄煥郵葦翰抗葡塑離蔫匿珍捂絨門螟稼扛虞填廢工煌奧灌洲吐兌現(xiàn)漂歇沈慫柱詞丸翅

16、洽閩蘭坦理鯉符買戮艙拽衣斤末閨沾釬萎斌逗琳祟嗎湖梅灼搜誦懂譜誣佰喲涵肪炎峨詞浚韻且取行摩竟尊甲捻紐輾乾邪榔乎欄串恭案啊心順硒靳鶴喚涌侈運(yùn)淌僑冠尸叼使聘嫌褐排爵淹掂泉眷滄對(duì)拋瑯膽呸舷箕哎穆慚囪愁痊褐罷瘟惜常痰凋撂硯忱樊收恰馱螺裸只叢昌郵痰札澆賦草勢(shì)突窄蘊(yùn)驟確撬掐吼昔禮修甥灌富嫌蔑爪縱燼哨礙淹人懶蹦斂軌遷庶傭光拽舞瞇爸拈閨燕攜誡候蠱臣前邁泵橙揪惰虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)現(xiàn)狀及開(kāi)展趨勢(shì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一門新興邊緣的技術(shù),研究?jī)?nèi)容涉及多個(gè)領(lǐng)域,應(yīng)用十分廣泛,被公認(rèn)為是21世紀(jì)重要的開(kāi)展學(xué)科以及影響人們生活的重要技術(shù)之一。從虛擬現(xiàn)實(shí)的概念出發(fā),對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了充分論述,并展望了虛擬現(xiàn)實(shí)的開(kāi)展趨勢(shì)恬主酵余賬