虛擬現實技術有哪些?虛擬現實技術,簡稱VR。是以沉浸性、交互性和構想性為基本特征的計算機高級人機界面。他綜合利用了計算機圖形學、仿真技術學、多媒體技術、人工智能技術、計算機網絡技術、并行處理技術和多傳感器技術,模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官功能,使人能夠沉浸在計算機生成的虛擬境界中,并能夠通過語言、手 勢等自然的方式與之進行實時交互,創建了一種適人化的多維信息空間。使用者不僅能夠通過虛擬現實系統感受到在客觀物理世界中所經歷的“身臨其境”的逼真性,而且能夠突破空間、時間以及其他客觀限制,感受到真實世界中無法親身經歷的體驗。
虛擬現實是多種技術的綜合,其關鍵技術包括以下幾個方面:
1、環境建模技術
即虛擬環境的建立,目的是獲取實際三維環境的維數據,并根據應用的需要,利用獲取的三維數據建立相應的實際模擬場景環境,或者建立人們虛構的三維場景;
2、立體顯示技術
在虛擬現實系統中本來就是純三維場景,傳統的是二維顯示,在本軟件平臺已經實現了一鍵切換紅綠立體現實功能,帶上紅綠眼鏡,整個場景就變成了立體感十足的立體效果,就像看立體電影的效果;
3、交互技術
虛擬現實技術中的人機交互目前處在了鍵盤和鼠標的模式,不久將來,利用數字頭盔、數字手套等復雜的傳感器設備,三維交互技術與語音識別、語音輸入技術成為重要的人機交互手段;
4、系統集成技術
由于虛擬現實系統中包括大量的感知信息和模型,因此系統的集成技術為重中之重:包括信息同步技術、模型標定技術、數據轉換技術、識別和合成技術等等;
5、高度兼容
采用流行的通用技術,使得平臺很方便的進行二次、三次開發,不斷增強、完善其功能,利于擴展,預留接口可以做到無縫連接,方便內外部系統進行有機鏈接和兼容;
二、Super3d-VR虛擬現實軟件平臺具體特點:
1、對運行環境要求低,使用Windows2000/XP/win7等操作系統的普通PC機可流暢運行;
2、支持海量場景數據,支持千萬級的三角形面和百兆級的紋理貼圖,場景渲染效果生動逼真,并可生成高品質漫游動畫;
3、支持特效表現如:閃爍的霓虹燈、光暈、運動的汽車、光照和陰影、動態噴泉、飛揚的蝴蝶等;
4、系統支持紅綠光和偏振光立體顯示功能,也可支持各種多通道的立體顯示設備,通過紅綠眼鏡或3D顯示設備,可以感受到逼真的三維立體效果;
5、支持雙向事件觸發功能,即交互式查詢;
6、兼容3Dmax、AotoCAD等軟件生成的三維場景數據格式,且修改便捷;
7、提供與多種GIS數據庫的接口,可以將GIS中的屬性數據導入虛擬場景中。
8、基于全功能的ActiveX組件虛擬現實平臺,可供用戶自由定制軟件界面和添加各類應用功能;
三、Super3d-VR虛擬現實技術平臺應用行業和領域:
(一)仿真類(展示展覽)
1、房地產領域
(1)虛擬現實技術完全超越了傳統的沙盤、三維動畫、效果圖等表現手法,充分展示建筑、人、自然的和諧統一,使開發商的項目全方位的展示和各種優勢(賣點)充分凸現,同時低成本的虛擬樣板間使客戶提前感受“家”的溫馨和協調。
(2)在售樓中心或房展會上是吸引客戶,聚集人氣的最高新的技術和手段。
(3)不需要另外制作價格不菲的三維動畫,虛擬現實的各種場景漫游經過后期加工、制作、合成、編輯、特效等配上音樂和解說詞,就是一個質量高清的虛擬現實動畫宣傳片,可直接用于電視臺、網絡上宣傳和推介。
(4)滿足移動商務展示需求。在異地招商、洽談、宣傳等,一部筆記本電腦就可對方身臨其境地感受項目的整體情況。
2、旅游景點景區
(1)目前旅游行業宣傳手段單一,無較好的載體來表現原始風光、民族特色、游樂設施、古建石窟等,特別是擬開發的景區和游樂場等,而虛擬現實技術可以淋漓盡致的來表現。 (2)各種國內和國外的旅游推介會上,利用虛擬現實技術來展示景點景區等。
3、虛擬展館
各種博物館、科技館、城市規劃館等,不僅可以三維展示國內外知名展館的建筑外部、內部,同時通過建模貼圖等,可以真實的在網上參觀和揣摩各種展品和藝術品等,可以使文物360°旋轉,真正的做到游客全方位的、零距離的與展品接觸。
(二)培訓類(結合行業應用進行深度體驗培訓)
隨著未來學科的細分,各種專業及非專業的培訓將會日益普及,實地實訓的培訓投資大、周期長,實地培訓次數受限等,特別是事故的案例分析培訓更是無法在現實中模擬。未來利用虛擬現實技術在電腦仿真方面的培訓將會是未來的趨勢,比如:礦井的實地模擬培訓、各種自然災害的模擬培訓、建筑領域的審計專業的培訓、職高和中職類實際技能培訓、警察的巡檢的現場培訓、電力系統巡檢培訓等等,此類培訓特別適合通過虛擬現實技術建立的不同的三維仿真場景,在軟件里設置不同行業側重點的案例,從而達到不同行業深度模擬培訓的目的。
目前各行業實地培訓總結有以下不足:
1、很難隨時隨地帶領學員到現場進行實地講解;
2、實訓教學的場地有限,目前大多沒有專門建造模擬場景,所選場地都是在學院校園內,缺乏真實感;
3、實地訓練中,很難根據課程內容迅速調出圖片、短片、電子文檔等各種多媒體資料做補充性講解;
4、實地訓練牽涉的人員較多,動用車輛、外勤、設備等更多,在人力物力消耗大;
5、一些特殊行業的實地實訓在安全性等方面都存在困難和隱患,以致新學員的實地培訓安全性得不到百分百的保障;
而虛擬現實技術的運用,都可以解決以上不足。此外,在新員工及特種作業的學習培訓領域,展示整個廠房及生產流水線、整個工藝流程、重要知識點、重大危險源標識及查詢、安全事故的仿真演示等。可以進行各種的超鏈接,以調取所需文字、圖片、視頻等多媒體,還可以查詢分析功能以實現與屬性數據庫的關聯查詢。根據具體行業需求進行二次開發以便實現。
(三)自動化控制領域
未來,你面對電腦顯示器或者一個大屏幕,通過鼠標或者操縱手柄,你可以在一個虛擬的三維工廠中自由地走動,你可以隨時打開工廠管路設備的閥門;你可以查看儀器儀表的當前顯示數據及歷史數據;任意設備及物體的屬性查詢(包括歷史記錄和實時數據等),你還可以了解工廠鍋爐當前的溫度……,你還可以通過點擊虛擬場景中的攝像頭,調取實時的視頻畫面;在某個探頭報警后,系統發出警報聲音,系統自動切換報警點的虛擬場景,同時調取實時監控畫面(如果有視頻監控設備的前提下),如果有幾個點同時報警,你可以鳥瞰整個廠房及設備,廠房和設備可以半透明化,報警點高亮顯示。
四、虛擬現實的優勢:
(一)實時三維渲染
實時三維渲染要求計算機在仿真程序運行時要有 30-60Hz的圖形更新率,也就是說,將當前三維場景渲染為一幅畫面的時間僅在0.03-0.16秒。這是什么概念呢?想一想動畫軟件渲染出一幅圖需要多長時間吧!大家都知道,運用電腦渲染一張三維的高品質的效果圖是需要相當長的時間的,這是通過計算機內部的軟件算法來計算出整個空間的物體,光線,材質紋理等等。一般情況下一張高品質的效果圖少則需要幾分鐘,多則需要幾個小時的時間。而VR技術則是更多的運用計算機硬件本身的機能,以每秒30-60次的渲染和刷新速度對整個三維場景進行實時渲染。而且制作精良的場景在動態效果下絕對比單張的效果圖給人的沖擊力更強!
(二)完全三維立體空間場景
花幾分鐘或者幾小時渲染出來的一張效果圖,只是平面的,瀏覽者如果想觀看其他角度、其他細節的話,但在這一張效果圖上肯定無法實現,只能又再次的調整角度和細節部分再次渲染,這個過程是冗長、重復和復雜的。而運用VR技術則不存在這個問題,你完全可以在一個制作精良的三維場景中自由穿梭,前后左右上下完全不受約束,畫面以每秒60次的更新速度在不斷變換著場景,瀏覽者馬上會下意識的投入和沉浸在虛擬的場景中進行自發性的探索和觀察。
(三)高自由度的互動
也許我們好不容易花了很長時間將一張很精美的效果圖渲染出來,但始終是一張圖片,只能看不能動更不用說與用戶之間的互動,從目前的市場上來看這種單一效果圖的表現形式的價值已經越來越低了。而運用VR技術不但可以讓人在整個三維空間中自由穿梭探索和觀察。最主要的就是能夠很好的與用戶之間產生互動,進入虛擬的房間,打開一扇門,打開電視,打開壁燈,挪動沙發,更換一下墻面的墻紙,更換一下木地板。去體驗和探索更多運用VR虛擬現實技術所帶來的全新感受。
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