虚拟现实论文
5页1、关于虚拟现实的感想以黑客帝国为代表的许多作品中,经常出现能够以假乱真的虚拟现实的故事设定。 而如今,原本只是构想出的虚拟现实,已经逐渐深入到人们的生活中。虚拟现实(Virtual Reality,简称VR,又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术,也 称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用 者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没有限制 地观察三度空间内的事物。他给用户提供了更自然的交互方式,从而减轻了用户的负担,提高了效率。与从最早的 人机会话,到目前被广泛应用的视窗操作相比,虚拟现实在技术上有了质的飞跃。虚拟现实是用计算机合成的人工世界。那么,生成虚拟现实需要解决以下三个主要的问 题:1)以假乱真的境界:如何使观察者产生与现实环境一样的视觉、触觉与听觉。2)互动性:如何产生与观察者动作相一致的现实感。3)实时性:如何形成随时间推移的现实感。为了实现和在真实世界中一样的感觉,就需要有能实现各种感觉的技术。人在真实世界 中是通过眼睛、耳朵、手指、鼻子等器官来实现视觉、触觉(力觉)、嗅觉等功能的。人们 通过视觉观
2、看到色彩斑斓的外部环境,通过听觉感知丰富多彩的音响世界,通过触觉了解物 体的形状和特性,通过嗅觉知道周围的气味。总之,通过各种各样的感觉,使我们能够同客 观真实世界交互,使我们浸沉于和真实世界一样的环境中。如今,虚拟现实已经广泛应用于军事、医疗、探测等容易收到条件限制的领域之中。使 原本需要消耗巨大成本或是无法完成的工程得以顺利展开。不仅如此,如果要想使VR系统更能够让人产生真实感,那么在这个环境中,则必然要 存在受其他事物影响的因素。因为这个世界是人与人,人与物的相互影响的结构,而非一条 单一的已经被设计好并被告知的道路。在VR系统中,使用户的行为能够影响其他用户的行 为,或者反之,都将能更好的产生现实感。虚拟现实的广泛用途,把计算机应用提高到一个崭新的水平,其作用和意义显而易见。 此外,还可从更高的层次上来看待其作用和意义。一是在观念上,从“以计算机为主体” 变 成“以人为主体”。二是在哲学上使人进一步认识“虚”和“实”之间的关系。虚和实的关系是一个古老的哲学问题。我们究竟是存在于客观世界中,还是处于自身的 感官世界中,一直是唯物论和唯心论争论的焦点。以视觉为例,我们看到的一切,都
3、是视网 膜上的影像,更进一步的说,是传送到大脑的神经脉冲。曾有一句话被沿用了很久,“眼见 为实”。而虚拟现实使之产生了二重性,看到的的景物对人的感官来说是实实在在的存在, 但它又确实是虚拟的。可是按照虚拟的东西行事,又会得到正确的结果。“虚”与“实”之 间原本清晰的界限在逐渐的被淡化。随着技术的发展不依靠繁重设备的虚拟现实技术终将到来。虚拟现实的国内外发展及研究现状摘 要 : 虚拟现实技术是随着科学和技术的进步、军事和经济的发展而兴起的 一门由多学科支撑的新技术,他可以很好地面对市场全球化的要求,并且有助于 人们更好地去解决资源问题、环境问题与需求多样性问题。本文从虚拟现实的概 念出发,对虚拟现实技术以及国内外研究现状进行了充分论述,并展望了虚拟现实 的发展趋势。关键词:虚拟现实;研究现况;发展趋势1 虚拟现实虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)是一种计算机界面技术。从本质上讲,虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口,他通过给用户同时提供 诸如视觉、听觉、触觉等各种直观而又自然的实时感知交互手段,最大限度地方 便用户操作从而减轻用户的负担,提高整个系统的工作效率。从应用上
4、看它是一种综合计算机图形技术、多媒体技术、人机交互技术、网络技 术、立体显示技术及仿真技术等多种科学技术综合发展起来的计算机领域的最新 技术,也是力学、数学、光学、机构运动学等各种学科的综合应用。这种计算机 领域最新技术的特点在于以模仿的方式为用户创造一种虚拟的环境,通过视、听、 触等感知行为使得用户产生一种沉浸于虚拟环境的感觉 ,并与虚拟环境相互作用 从而引起虚拟环境的实时变化。现在与虚拟现实有关的内容已经扩大到与之相关 的许多方面,如“人工现实”(Artifi-cial Reality)、“遥在”(Telepresenee)、“虚拟环 境(VirtualEnvironment)、“赛博空间(Cyberspace)等等。2 虚拟现实的特征 虚拟现实可以定义为对现实世界进行五维时空仿真,即除了对三维空间和一维时 间的仿真外,还包括对自然的交互式的仿真。一个完整的虚拟现实系统包含一个 逼真的三维虚拟环境和符合人们自然交互习惯的人机交互界面,分布式虚拟 现实系统还要包含用于共享信息的人人交互界面。虚拟现实技术是一项关于 计算机、传感与测量、仿真、微电子等技术的综合集成技术,它具有以下四个重
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