虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)應(yīng)用5/9/20241虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件CONTENTS01VR的概念03VR的系統(tǒng)組成05VR的分類07VR的應(yīng)用領(lǐng)域02VR的特性04VR的關(guān)鍵技術(shù)06VR的現(xiàn)狀08VR的發(fā)展趨勢(shì)5/9/20242虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件01VR的概念5/9/20243虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件1990年至今1973年~1989年1963年~1972年1963年以前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的初現(xiàn)階段虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概念和理論產(chǎn)生的初期階段VR的概念-發(fā)展歷程虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)理論的完善和應(yīng)用階段虛擬現(xiàn)實(shí)思想的萌芽階段5/9/20244虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件虛擬現(xiàn)實(shí)思想的萌芽階段1935年，美國(guó)科幻小說(shuō)家斯坦利·溫鮑姆（StanleyG.Weinbaum）在他的小說(shuō)中首次構(gòu)想了以眼鏡為基礎(chǔ)、涉及視覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)等全方位沉浸式體驗(yàn)的虛擬現(xiàn)實(shí)概念，這是可以追溯到的最早的關(guān)于VR的構(gòu)想。1957-1962年，莫頓·海利希（MortonHeilig）研究并發(fā)明了“全傳感仿真器”（Sensorama），并在1962年申請(qǐng)了專利。這種“全傳感仿真器”的發(fā)明，蘊(yùn)涵了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的思想理論。VR的概念-發(fā)展歷程《皮格馬利翁眼鏡》全傳感仿真器5/9/20245虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的初現(xiàn)階段1968年，美國(guó)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)之父伊凡·蘇澤蘭（IvanSutherlan）開(kāi)發(fā)了第一個(gè)計(jì)算機(jī)圖形驅(qū)動(dòng)的頭盔顯示器HMD及頭部位置跟蹤系統(tǒng)，是VR技術(shù)發(fā)展史上一個(gè)重要的里程碑。VR的概念-發(fā)展歷程伊凡·蘇澤蘭頭盔顯示器HMD及頭部位置跟蹤系統(tǒng)5/9/20246虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概念和理論產(chǎn)生的初期階段1975年，邁隆·克魯格（MyronKrueger）設(shè)計(jì)了VIDEOPLACE系統(tǒng),可以產(chǎn)生一個(gè)虛擬圖形環(huán)境。1985年，麥克格雷維（MichaelMcGreevy）領(lǐng)導(dǎo)完成的VIEW系統(tǒng)。VR的概念-發(fā)展歷程MyronKrueger（左一）

VIEW虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)5/9/20247虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)理論的完善和應(yīng)用階段1994年，日本游戲公司Sega和任天堂分別針對(duì)游戲產(chǎn)業(yè)而推出SegaVR-1和VirtualBoy，但是由于設(shè)備成本高等問(wèn)題，以至于最后使VR的這次現(xiàn)身如曇花一現(xiàn)。VR的概念-發(fā)展歷程2012年Oculus公司用眾籌的方式將VR設(shè)備的價(jià)格降低到了300美元，同期的索尼頭戴式顯示器HMZ-T3高達(dá)6000元左右，這使得VR向大眾視野走近了一步。2014年Google發(fā)布了GoogleCardBoard，三星發(fā)布GearVR。2016年蘋果發(fā)布了為View-Master的VR頭盔。另外HTC的HTCVive、索尼的PlayStationVR也相繼出現(xiàn)。5/9/20248虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件VR的概念-定義虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality），簡(jiǎn)稱VR，也稱靈境技術(shù)或人工環(huán)境，是利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時(shí)、沒(méi)有限制地觀察三維空間內(nèi)的事物。5/9/20249虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件02VR的特性5/9/202410虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件多感知性(Multi-Sensory)視覺(jué)感知、聽(tīng)覺(jué)感知、力覺(jué)感知、觸覺(jué)感知、運(yùn)動(dòng)感知，甚至包括味覺(jué)感知、嗅覺(jué)感知等。交互性（Interactivity）利用一些傳感設(shè)備進(jìn)行交互，感覺(jué)就像是在真實(shí)客觀世界中一樣。沉浸性（Immersion）利用三維立體圖像，給人一種身臨其境的感覺(jué)。

構(gòu)想性（Imagination）使用戶沉浸其中并且獲取新的知識(shí)，提高感性和理性認(rèn)識(shí)。VR的特性5/9/202411虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件03VR的系統(tǒng)組成5/9/202412虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件VR的系統(tǒng)組成使用者輸入設(shè)備專業(yè)圖形處理計(jì)算機(jī)輸出設(shè)備應(yīng)用軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)5/9/202413虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件04VR的關(guān)鍵技術(shù)5/9/202414虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件2.廣角立體顯示4.對(duì)使用者頭和眼的跟蹤6.跟蹤頭部運(yùn)動(dòng)的虛擬現(xiàn)實(shí)頭套3.立體聲5.觸覺(jué)與力覺(jué)反饋7.語(yǔ)音輸入輸出1.實(shí)時(shí)三維計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)VR的關(guān)鍵技術(shù)5/9/202415虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件05VR的分類5/9/202416虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件沉浸式VR系統(tǒng)ImmersiveVR桌面式VR系統(tǒng)DesktopVRVR分類分布式VR系統(tǒng)DistributedVR增強(qiáng)式VR系統(tǒng)AugmentedVRVR的分類5/9/202417虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件基本上是一套基于普通PC平臺(tái)的小型桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。桌面式VR系統(tǒng)（DesktopVR）使用個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）或初級(jí)圖形PC工作站去產(chǎn)生仿真，計(jì)算機(jī)的屏幕作為使用者觀察虛擬環(huán)境的窗口。VR的分類立體眼鏡、位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套或者6個(gè)自由度的三維空間鼠標(biāo)等設(shè)備操作虛擬場(chǎng)景中的各種對(duì)象。使用者是不完全投入的，仍然會(huì)受到周圍現(xiàn)實(shí)環(huán)境的干擾。5/9/202418虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件是一種高級(jí)的、較理想、較復(fù)雜的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。沉浸式VR系統(tǒng)（ImmersiveVR）采用封閉的場(chǎng)景和音響系統(tǒng)將用戶的視聽(tīng)覺(jué)與外界隔離，使用戶完全置身于計(jì)算機(jī)生成的環(huán)境之中。VR的分類系統(tǒng)主要包含頭盔式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、洞穴式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（CAVE）、座艙式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、投影式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)四個(gè)類型。5/9/202419虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件借助計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)和可視化技術(shù)產(chǎn)生現(xiàn)實(shí)環(huán)境中不存在的虛擬對(duì)象，并呈現(xiàn)給使用者一個(gè)感官效果真實(shí)的新環(huán)境增強(qiáng)式VR系統(tǒng)（AugmentedVR）具有虛實(shí)結(jié)合、實(shí)時(shí)交互和三維注冊(cè)的新特點(diǎn)。VR的分類真實(shí)環(huán)境和虛擬環(huán)境組合在一起的一種系統(tǒng)，它既允許用戶看到真實(shí)世界，同時(shí)也可以看到疊加在真實(shí)世界的虛擬對(duì)象。5/9/202420虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件是一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的可供異地多用戶同時(shí)參與的分布式虛擬環(huán)境。分布式VR系統(tǒng)（DistributedVR）位于不同物理環(huán)境位置的多個(gè)用戶或多個(gè)虛擬環(huán)境通過(guò)網(wǎng)絡(luò)相連接，使多個(gè)用戶同時(shí)參加一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境。VR的分類與其他用戶進(jìn)行交互，共享信息，并對(duì)同一虛擬世界進(jìn)行觀察和操作。5/9/202421虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件06VR的現(xiàn)狀5/9/202422虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件美國(guó)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究的發(fā)源地，其研究水平基本就代表國(guó)際虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展的水平。國(guó)外現(xiàn)狀在歐洲，英國(guó)在VR開(kāi)發(fā)的某些方面，特別是分布并行處理、輔助設(shè)備（包括觸覺(jué)反饋）設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究方面是領(lǐng)先的。VR的現(xiàn)狀日本的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)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5/9/202423虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件VR的現(xiàn)狀我國(guó)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究起步較晚，與發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距。國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀根據(jù)我國(guó)的國(guó)情，九五規(guī)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)、國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃已將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究列為重點(diǎn)研究項(xiàng)目。目前，我國(guó)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在城市規(guī)劃、教育培訓(xùn)、文物保護(hù)、醫(yī)療、房地產(chǎn)、因特網(wǎng)、勘探測(cè)繪、生產(chǎn)制造和軍事航天等數(shù)十個(gè)重要的行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。5/9/202424虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件07VR的應(yīng)用領(lǐng)域5/9/202425虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件軍事領(lǐng)域醫(yī)療領(lǐng)域教育領(lǐng)域制造業(yè)VR的應(yīng)用領(lǐng)域商業(yè)文化藝術(shù)領(lǐng)域5/9/202426虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件VR的應(yīng)用領(lǐng)域——軍事領(lǐng)域虛擬戰(zhàn)場(chǎng)虛擬航空母艦5/9/202427虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件VR的應(yīng)用領(lǐng)域——醫(yī)療領(lǐng)域虛擬人體胸部結(jié)構(gòu)虛擬腹腔鏡手術(shù)虛擬神經(jīng)外科手術(shù)5/9/202428虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件VR的應(yīng)用領(lǐng)域——教育領(lǐng)域虛擬零件安裝培訓(xùn)洞穴式虛擬工程漫游西南交通大學(xué)虛擬校園一角思科公司的籃球館5/9/202429虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件VR的應(yīng)用領(lǐng)域——文化藝術(shù)領(lǐng)域（名勝古跡）虛擬故宮虛擬天壇虛擬故宮5/9/202430虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件VR的應(yīng)用領(lǐng)域——文化藝術(shù)領(lǐng)域（名勝古跡）埃及神廟圓明園西洋景區(qū)的數(shù)字重建初步結(jié)果5/9/202431虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件VR的應(yīng)用領(lǐng)域——文化藝術(shù)領(lǐng)域（影視）電影院場(chǎng)景國(guó)產(chǎn)VR系列劇《幻城》5/9/202432虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件VR的應(yīng)用領(lǐng)域——文化藝術(shù)領(lǐng)域（虛擬游戲）VR射擊游戲VR競(jìng)速游戲5/9/202433虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件5/9/202434虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件VR的應(yīng)用領(lǐng)域——制造業(yè)汽車制造零件模擬裝配5/9/202435虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件VR的應(yīng)用領(lǐng)域——商業(yè)虛擬試衣間虛擬廣告（AR）5/9/202436虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用學(xué)習(xí)課件VR的應(yīng)