VR虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)有哪些？

虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)特點(diǎn)

1、沉浸性

沉浸性是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最主要的特征，就是讓用戶(hù)成為并感受到自己是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所創(chuàng)造環(huán)境中的一部分，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸性取決于用戶(hù)的感知系統(tǒng)，當(dāng)使用者感知到虛擬世界的刺激時(shí)，包括觸覺(jué)、味覺(jué)、嗅覺(jué)、運(yùn)動(dòng)感知等，便會(huì)產(chǎn)生思維共鳴，造成心理沉浸，感覺(jué)如同進(jìn)入真實(shí)世界。

2、交互性

交互性是指用戶(hù)對(duì)模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度，使用者進(jìn)入虛擬空間，相應(yīng)的技術(shù)讓使用者跟環(huán)境產(chǎn)生相互作用，當(dāng)使用者進(jìn)行某種操作時(shí)，周?chē)沫h(huán)境也會(huì)做出某種反應(yīng)。

3、多感知性

多感知性表示計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)該擁有很多感知方式，比如薯差緩聽(tīng)覺(jué)，觸覺(jué)、嗅覺(jué)等等。理想的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)該具有一切人所具有的感知功能。由于相關(guān)技術(shù)，特別是傳感技術(shù)的限制，目前大多數(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所具有的感知功能慶棗僅限于視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、運(yùn)動(dòng)等幾種。

4、構(gòu)想性

構(gòu)想性也稱(chēng)想象性，使用者在虛擬空間中，可以與周?chē)矬w進(jìn)行互動(dòng)，可以拓寬認(rèn)知范圍，創(chuàng)造客觀世界不存在的場(chǎng)景或不可能發(fā)生的環(huán)境。構(gòu)想可以理解為使用者進(jìn)入虛擬空間，根據(jù)自己的感覺(jué)與認(rèn)知能力吸收知識(shí)，發(fā)散拓寬思維，創(chuàng)立新的概念和環(huán)境。

虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：

1、動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)

虛擬環(huán)境的建立是VR系統(tǒng)的核心內(nèi)容，目的就是獲取實(shí)際環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)應(yīng)用的需要建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型.

2、實(shí)時(shí)三維圖形生成技術(shù)

三維圖形的生成技術(shù)已經(jīng)較為成熟，那么數(shù)模關(guān)鍵就是“實(shí)時(shí)”生成。為保證實(shí)時(shí)，至少保證圖形的刷新頻率不低于15幀/秒，最好高于30幀/秒.

3、立體顯示和傳感器技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)的交互能力依賴(lài)于立體顯示和傳感器技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的設(shè)備不能滿(mǎn)足需要，力學(xué)和觸覺(jué)傳感裝置的研究也有待進(jìn)一步深入，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的跟蹤精度和跟蹤范圍也有待提高。

虛擬現(xiàn)實(shí)需要哪些技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)需要技術(shù)：動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、實(shí)時(shí)三維圖形生成技術(shù)、立體顯示和傳感器技術(shù)、應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具、系統(tǒng)集成技術(shù)。

1、動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)

虛擬環(huán)境的建立是VR系統(tǒng)的核心內(nèi)容，目的就是獲取實(shí)際環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)應(yīng)用的需要建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。環(huán)境建模一般包括視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、力覺(jué)、味覺(jué)等多種感覺(jué)通道的建模，但限于目前技術(shù)水平，三維視覺(jué)建模和三維聽(tīng)覺(jué)建模應(yīng)用得更加廣泛。

2、實(shí)時(shí)三維圖形生成技術(shù)

三維圖形的生成技術(shù)關(guān)鍵就是“實(shí)時(shí)”生成。為保證實(shí)時(shí)，至少保證圖形的刷新頻率不低于15幀/秒，最好高于30幀/秒。它主要以三維圖形的“加速繪制”和“逼真繪制”為重點(diǎn)。同時(shí)，要求設(shè)計(jì)師了解三維建模技術(shù)和有關(guān)的三維圖形技術(shù)基礎(chǔ)。

3、立體顯示和傳感器技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)的交互能力依賴(lài)于立體顯示和傳感器技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的設(shè)備不能滿(mǎn)足需要，會(huì)存在延遲大、分辨率低、作用范圍小、使用不便等缺點(diǎn)，力學(xué)和觸覺(jué)傳感裝置也有待提高。虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的跟蹤精度和跟蹤范圍也有進(jìn)步空間，有必要轎埋開(kāi)發(fā)新的三維顯示技術(shù)。

4、應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具閉碧螞

虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的關(guān)鍵慧念是尋找合適的場(chǎng)合和對(duì)象，將想象力和創(chuàng)造力與適當(dāng)?shù)膽?yīng)用對(duì)象相結(jié)合，可以大幅度提高生產(chǎn)效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高產(chǎn)品質(zhì)量。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)、分布式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等的運(yùn)用，有利于我們實(shí)現(xiàn)這一目的。

5、系統(tǒng)集成技術(shù)

由于VR系統(tǒng)中包括大量的感知信息和模型，因此系統(tǒng)集成技術(shù)起著至關(guān)重要的作用，集成技術(shù)包括信息的同步技術(shù)、模型的標(biāo)定技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)據(jù)管理模型、識(shí)別與合成技術(shù)等。

VR虛擬現(xiàn)實(shí)關(guān)鍵技術(shù)有哪些？

虛擬現(xiàn)實(shí)”是來(lái)自英文“Virtual Reality”，簡(jiǎn)稱(chēng)VR技術(shù)。最早由美國(guó)的喬·拉尼爾在20世紀(jì)80年代初提出。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Ⅵ)是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、人類(lèi)心理學(xué)及生理學(xué)于一體的綜合技術(shù)，其是通過(guò)利用計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)模陪蘆擬外界環(huán)境，主要模對(duì)象有環(huán)境、技能、傳感設(shè)備和感知等，為用戶(hù)提供多信息、三維動(dòng)態(tài)、交互式的仿真體驗(yàn)

VR技術(shù)可以應(yīng)用的領(lǐng)域比較多，目前運(yùn)用較多的領(lǐng)域包括醫(yī)療、工程、軍事、航空、航海等方面，譬如航空領(lǐng)域，航天飛行員在訓(xùn)練艙中面對(duì)屏幕進(jìn)行各種駕駛操作，模擬艙外場(chǎng)景的屏幕圖像隨之變化，飛行員可得到仿真的訓(xùn)練感受。這種使人置身于圖像環(huán)境的方式已經(jīng)在飛機(jī)模擬訓(xùn)練中應(yīng)用了幾蘆雀帶十年了。還有在娛樂(lè)、游戲、教育領(lǐng)域，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的VR技術(shù)應(yīng)用的前景更加廣泛。在物理課上，學(xué)生們可以自己動(dòng)手創(chuàng)造出降雨、水蒸氣等自然景觀，直觀有趣、生動(dòng)形象。這種新穎的教歲派學(xué)方式也是通過(guò)VR技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的?？梢赃@樣說(shuō)：VR能創(chuàng)造一個(gè)未來(lái)的，現(xiàn)在的，過(guò)去的，真實(shí)的或夢(mèng)幻的世界。目前很多游戲已率先采用了此項(xiàng)技術(shù)，廣受年輕人歡迎。

什么是VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)？

你好，虛擬現(xiàn)實(shí)是多種技術(shù)的綜合，包括實(shí)時(shí)三維計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)，廣角（寬視野）立體顯示技術(shù)，對(duì)觀察者頭、眼和手的跟蹤技術(shù)，以及觸覺(jué)/力覺(jué)反饋、立體聲、網(wǎng)絡(luò)傳輸、語(yǔ)音輸入輸出技術(shù)等。下面對(duì)這些技術(shù)分別加以說(shuō)明。

實(shí)時(shí)三維計(jì)算機(jī)圖形

相比較而言，利用計(jì)算機(jī)模型產(chǎn)生圖形圖像并不是太難的事情。如果有足夠準(zhǔn)確的模型，又有足夠的時(shí)間，我們就可以生成不同光照條件下各種物體的精確圖像，但是這里的關(guān)鍵是實(shí)時(shí)。例如在飛行模擬系統(tǒng)中，圖像的刷新相當(dāng)重要，同時(shí)對(duì)圖像質(zhì)量的要求也很高，再加上非常復(fù)雜的虛擬環(huán)境，問(wèn)題就變得相當(dāng)困難。

VR也能為我們的日常生活提供不少便利，就拿中國(guó)人最看重的房子來(lái)說(shuō)吧，先是四處奔波的到處看房，按大上海的尺寸，上一家看過(guò)的房子和下一家要看的房子間的距離……買(mǎi)個(gè)房子除了要投入大量的時(shí)間，還需要絕好的體力。

VR眼鏡

VR 用VR開(kāi)坦克會(huì)怎么樣？游戲機(jī)技術(shù)可有效提升戰(zhàn)斗力 在這些人中，裝填手肯定是最不需要、也不能裝備VR頭盔的。對(duì)于其他人則不同，無(wú)論是射手、駕駛員、還是車(chē)長(zhǎng)，VR頭盔都能帶來(lái)很大程度上的改善——尤其是駕駛員和車(chē)長(zhǎng)[2]。

顯示技術(shù)

人看周?chē)氖澜鐣r(shí)，由于兩只眼睛的位置不同，得到的圖像略有不同，這些圖像在腦子里融合起來(lái)，就形成了一個(gè)關(guān)于周?chē)澜绲恼w景象，這個(gè)景象中包括了距離遠(yuǎn)近的信息。當(dāng)然，距離信息也可以通過(guò)其他方乎粗法獲得，例如眼睛焦距的遠(yuǎn)近、物體大小的比較等。

在VR系統(tǒng)中，雙目立體視覺(jué)起了很大作用。用戶(hù)的兩只眼睛看到的不同圖像是分別產(chǎn)生的，顯示在不同的顯示器上。有的系統(tǒng)采用單個(gè)顯示器，但用戶(hù)帶上特殊的眼鏡后，一只眼睛只能看到奇數(shù)幀圖像，另一只眼睛只能看到偶數(shù)幀圖像，奇、偶幀之間的不同也就是視差就產(chǎn)生了立體感。

用戶(hù)（頭、眼）的跟蹤：在人造環(huán)境中，每個(gè)物體相對(duì)于系統(tǒng)的坐標(biāo)系都有一個(gè)位置與姿態(tài)，而用戶(hù)也是如此。用戶(hù)看到的景象是由用戶(hù)的位置和頭（眼）的方向來(lái)確定的。

跟蹤頭部運(yùn)動(dòng)的虛擬派頃歷現(xiàn)實(shí)頭套：在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)中，視場(chǎng)的改變是通過(guò)鼠標(biāo)或鍵盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，用戶(hù)的視覺(jué)系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)感知系統(tǒng)是分離的，而利用頭部跟蹤來(lái)改變圖像的視角，用戶(hù)的視覺(jué)系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)感知系統(tǒng)之間就可以聯(lián)系起來(lái)，感覺(jué)更逼真。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，用戶(hù)不僅可以通過(guò)雙目立體視覺(jué)去認(rèn)識(shí)環(huán)境，而且可以通過(guò)頭部的運(yùn)動(dòng)去觀察環(huán)境。

在用戶(hù)與計(jì)算機(jī)的交互中，鍵盤(pán)和鼠標(biāo)是目前最常用的工具，但對(duì)于三維空間來(lái)說(shuō)，它們都不太適合。在三維空間中因?yàn)橛辛鶄€(gè)自由度，我們很難找出比較直觀的辦法把鼠標(biāo)的平面運(yùn)動(dòng)映射成三維空間的任意運(yùn)動(dòng)。已塵搜經(jīng)有一些設(shè)備可以提供六個(gè)自由度，如3Space數(shù)字化儀和SpaceBall空間球等。另外一些性能比較優(yōu)異的設(shè)備是數(shù)據(jù)手套和數(shù)據(jù)衣。