浅谈虚拟现实VR.pptx

虚拟现实是什么意思呢，虚拟现实就是虚拟现实，也称为虚拟实境，简称为VR技术，这种技术是借助电脑来模拟出一个三维的虚拟环境，它能提供视觉、听觉、触觉等方面的模拟体验，让人感觉仿佛真的置身其中，能够自由自在地观察三维空间中的各种事物。虚拟现实是什么？通过高分辨率头戴设备、逼真声音系统、身体动作感应装置，以及各类感官模拟装置，让体验者感受到极强的沉浸效果。虚拟现实领域最近发生的显著情况包括，2014年，Facebook公司斥资20亿购置了初创企业Oculus，2016年3月，Oculus的产品Oculus Rift正式发售，2016年3月，微软公司的产品HoloLens（开发者版）投入市场，2016年3月，索尼公司的产品PlayStation VR对外公布，2016年4月，HTC公司的产品HTC Vive面世，2016年4月，工信部公布了《虚拟现实产业发展白皮书5.0》，2016年5月，国家及行业层面的虚拟现实与增强现实标准制定工作启动，这是为何关注虚拟现实的原因科技进步促成相关构想得以落地众多企业纷纷推出虚拟现实高端设备虚拟现实为大众带来新颖别致的感受虚拟现实在诸多行业展现出广阔的发展空间虚拟现实的基础特征虚拟现实系统的构成影视作品、电子游戏、文化节目、教学材料等等丰富内容头戴式显示装置、动作感应设备、综合交互装置等等硬件虚拟现实的发展历程包括以下阶段1963年美国知名科幻杂志的编者同时也是科幻小说的开创者之一工程师雨果·根斯巴克在《Life》杂志上刊登了相关文章他在文中详细介绍了自己的创造——“Teleyeglasses”，那是一种可以戴在头上的电视观看装置。虚拟现实发展历程（二）1968年，美国科学家伊凡·苏泽兰研制出一种显示装置，这种立体视觉设备被称作“达摩克利斯之剑”，它是一款头戴式显示设备，堪称真实虚拟与增强现实装置的早期雏形之一，能够展示基础的几何网格图案，并投射在用户所处环境之中。1985年，美国航空航天局研制出一种头戴式VR设备，命名为“VIVED VR”。该设备配备了一块中等清晰度的2.7英寸液晶屏幕，同时具备实时监测头部活动的能力。它的主要目的是通过VR训练，提升宇航员在太空环境中的模拟体验，从而帮助他们更有效地执行任务。1991年，IBM研究室的配合下，美国Virtuality公司研制出虚拟现实游戏系统“VIRTUALITY”。该系统能够支持玩家进行实时多人游戏，但因成本过高且技术存在局限，最终未能获得市场认可。1995年，日本任天堂公司推出了一款32位的便携式游戏主机，名为“Virtual Boy”。其工作原理是将双眼看到的相同图像叠加，形成由点线构成的立体影像空间。然而，由于当时的技术限制，这款设备只能采用红色液晶屏显示单一颜色。2016年被称为虚拟现实的起始年份，这一年虚拟现实相关产品开始密集上市，VR产业由此进入快速成长期。据估计，到2016年岁末开元棋官方正版下载，Oculus设备销售量将突破百万台，HTC Vive设备销售量也将达到百万台，索尼PS VR设备销售量会超过250万台，同时使用移动VR设备的用户总数将增至1800万台。虚拟现实技术在娱乐产业多个方面开始普及。分析显示，全球虚拟游戏行业接下来三年的收益预计为12亿美元、23亿美元以及52亿美元，呈现出逐年急剧上升的趋势。基本原理包含成像原理，头戴显示器的成像原理是，主要技术涉及计算机图形技术，动作捕捉技术，人机交互技术，头戴显示器是一种可穿戴式显示装置，通常戴在头部或头盔上，通过小型液晶显示屏展示图像，然后经由光学系统调整，最终呈现在使用者的视野里。凸透镜能够形成正立放大的虚像，液晶显示屏是头戴显示器的重要组成部分，其目的是为了让人体验3D视觉效果，也就是产生深度感，为此HMD设备需要在左右镜片分别投射不同的画面，实现这一功能的常见技术有双视频信号输出，或者将视频帧交替分配给左右眼显示。计算机图形学，即CG，是一种运用数学方法将二维或三维物体转为计算机图形的学科，是应用计算机技术创造虚拟环境的基础，将真实世界的物体在对应的三维虚拟环境中进行重建，并保留部分物理特性，高度逼真的计算机图形能够构建出真假难辨的虚拟环境，让使用者获得沉浸式体验。人机交互领域涉及多种技术手段，旨在使用户能够感知虚拟环境中的听觉、视觉、触觉及力觉等感官体验，使其与真实环境相近，同时实现与虚拟世界的有效互动，这些技术涵盖了体感操控、手势辨识、语音操控等方面。动作追踪方法运用多种传感器，包括惯性测量单元、红外感应设备以及视频采集装置，来监测佩戴者头戴式显示设备及其手持操控器的姿态变化，当佩戴者转动头部或移动躯体时，虚拟现实平台会即时响应其动作，追踪系统的性能优劣对佩戴者的感受有显著作用。核心VR设备种类 包括固定式电脑VR设备 电脑连接型VR设备 游戏主机联动VR设备 手持移动VR设备 智能手机适配型VR设备 简易型手持VR设备Oculus RiftHTC VivePlayStation VRSamsung Gear VRGoogle Cardboard 各类VR设备性能参数对比设备型号显示分辨率显示频率视场角发布年份售价Oculus Rift2160x120090Hz110°2016.3$599HTC Vive2160x120090Hz110°2016.4$799PlayStation VR1920x1080120Hz100°2016.10$399Gear VR2560x144060Hz96°2015.11$99Google Cardboard---2014.6FreeVR在不同领域的应用场景 活动转播 商业活动 医疗领域 电子娱乐 娱乐影视 旅游活动直播NextVR等企业已运用定制化处理技术与全景拍摄装置 实现体育赛事等活动的VR转播 服务对象包含NBA和NHL等竞技项目 观众体验效果如同亲身到场NextVR现在已兼容多种VR设备，涵盖三星Gear VR、索尼PlayStation VR、Oculus Rift以及HTC Vive等。商业服务行业已着手开发虚拟现实购物场景，构建出类似实际陈列馆的视觉感受，这种做法不仅能让顾客在线感受各类服饰或日常用品，同时也能帮助商家获取重要数据，例如顾客试用了哪些商品，偏爱何种虚拟呈现模式等，医疗行业众多企业正积极研究虚拟现实技术的医疗用途。借助构建定制化虚拟现实场景来复刻实际情境，医学界与心理治疗领域正运用这一新兴方法干预恐惧症及相关病症。譬如，美国南加州大学创新技术学院研发了针对创伤后应激障碍的VR诊疗方案。此外，伦敦Virtual Exposure Therapy机构亦采用虚拟现实技术处理恐惧类心理问题。VR游戏领域的三家主要台式机VR企业Oculus、HTC以及索尼，都为今年的首发准备了丰富的游戏作品，众多游戏与内容制作团队也纷纷推出针对VR平台的游戏主题。从娱乐和影视的角度来看，以VR形式呈现电影能够为观众带来更加深入的沉浸式感受。Oculus已经组建了自己的电影制作部门Story Studioskaiyun全站app登录入口，专门负责开发VR原生内容。该机构已经透露，打算开发五部简短的虚拟现实动画影片，另外，Oculus也和Felix Paul Studios工作室联手，为Oculus Rift设计虚拟现实素材，如今，借助虚拟现实设备，人们能够“身临其境”地感受海滩、热带雨林、飞瀑流泉、古代陵墓以及全球各地其他著名景点的魅力。马克?扎克伯格曾经给向往意大利小镇风光的游客播放了一段虚拟现实旅游短片。在澳大利亚，澳洲航空已经在长途班机上设置了虚拟现实互动项目。同时，澳洲航空还联合三星与Rapid VR合作开发了一部新的虚拟现实影片，让乘客能够全方位体验大堡礁的奇妙景象。虚拟与现实融合的技术增强现实，简称AR，是一种实时计算观察者位置和角度的技术，能生成虚拟图像并叠加在现实场景中，其目的是让虚拟内容与现实世界结合并实现互动。AR的普遍用途包括视频传播,电视赛事直播,日常使用,移动设备指引,社会安全,紧急救助,军事国防,以及作战支援电视转播足球赛事时,可通过回放慢动作判定前锋是否越位手机导航应用Layar利用GPS与陀螺仪探测周边环境,并将信息叠加在视图上公共安全领域LandForm+能搜索并强化现实地理信息救援行动国防军事中FA-18战斗机搭载的HUD(平视显示器)集成了辅助作战系统其运作基础与关键技术运作基础为混合显示成像机制关键技术涉及机器学习,计算机视觉,人机交互混合显示不同于传统AR技术,光学穿透式AR设备借助光学组合件(例如半反半透玻璃),直接将虚拟画面融入用户视野,使其能同时观察真实环境与计算生成的增强数据机器学习理论着重于研发能让计算机自动掌握规律的算法，这种学习方式能从数据集合中自主归纳出规律性，再借助这些规律去推测新的未知数据。计算机视觉是模仿生物视觉的一种技术，借助计算机和相关设备实现，它的核心目标是通过分析采集到的图像或视频，来获取特定场景的三维信息。识别技术运用计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等先进技术手段，对视野中的人物、场景、物体等信息进行辨识，或借助指纹、虹膜、语音等特征来确认个人身份。核心AR设备类型 有单体式 双目式 微距光场型Google Glass微软HoloLensEyeTap处于构思阶段Magic Leap有演示AR的用途 家中玩乐 日常事务 工作场景AR与家中玩乐借助HoloLens体验MinecraftAR与日常事务借助HoloLens开展视频交流AR与工作场景借助HoloLens支持设计前景AR的发展方向 医疗领域 科学探索 学术培训AR与医疗领域借助光场技术模拟器官形态AR与科学探索借助AR技术助力气象分析AR与学术培训借助AR技术打造虚拟导师总体来看各类VR产品即将迎来广泛推广时期 但仍存在显著进步和改进空间此类增强现实设备因成本高昂且存在技术问题，尚未被广泛采纳，高端AR设备的研发难度极大，未来很长一段时间内可能仅限于理论探讨，沉浸感方面，电脑生成的虚拟环境能让人获得仿佛置身其中的体验。交互性是指人们可以借助虚拟环境中的事物进行互动，或者与之进行沟通，关键在于运用身体动作，比如手势和姿态等，这些动作通常借助头盔、数据手套、数据衣等设备来捕捉信息，同时也可以采用自然语言等常规手段进行交流。想象空间能让使用者完全投入其中并获取新知，增强情感和理性理解，进而帮助使用者加深理解并产生新想法。由此可见，虚拟现实能够激发人的创新思维。Layar通过手机自带的GPS功能搜集周边信息，例如餐馆或酒店，将图像和数据加载到手机屏幕上，以覆盖的形式呈现给用户。当你的手机对准一座大厦时kaiyun官方网站登录入口，Layar会告知里面有哪些企业正在招募员工，或者它会自动在Flickr查找关联照片，亦或在维基百科查询它的过往记录。