虚拟现实技术与应用

一:虚拟现实技术可以应用的领域

早在20世纪70年代便开始将虚拟现实用于培训宇航员。由于这是一种省钱、安全、有效 的培训方法,现在已被推广到各行各业的培训中。目前,虚拟现实已被推广到不同领域中,得到广泛应用。

1.在科技开发上

虚拟现实可缩短开发周期,减少费用。例如克莱斯勒公司1998年初便利用虚拟现实技术,在设计某两种新型车上取得突破,首次使设计的新车直接从计算机屏幕投入生产线,也就是说完全省略了中间的试生产。 由于利用了卓越的虚拟现实技术,使克莱斯勒避免了1500项设计差错,节约了8个月的开发时间和8000万美元费用。利用虚拟现实技术还可以进行汽车冲撞试验,不必使用真的汽车便可显示出不同条件下的冲撞后果。 在虚拟现实技术已经和理论分析、科学实验一起,成为人类探索客观世界规律的三大手段。用它来设计新材料,可以预先了解改变成分对材料性能的影响。在材料还没有制造出来之前便知道用这种材料制造出来的零件在不同受力情况下是如何损坏的。

2.商业上

虚拟现实常被用于推销。例如建筑工程投标时,把设计的方案用虚拟现实技术表现出来,便可把业主带入未来的建筑物里参观,如门的高度、窗户朝向、采光多少、屋内装饰等,都可以感同身受。它同样可用于旅游景点以及功能众多、用途多样的商品推销。因为用虚拟现实技术展现这类商品的魅力,比单用文字或图片宣传更加有吸引力。

3.医疗上

虚拟现实应用大致上有两类。一是虚拟人体,也就是数字化人体,这样的人体模型医生更容易了解人体的构造和绩能。另一是虚拟手术系统,可用于指导手术的进行。 军事上,利用虚拟现实技术模拟战争过程已成为最先进的多快好省的研究战争、培训指挥员的方法。也是由于虚拟现实技术达到很高水平,所以尽管不进行核试验,也能不断改进核武器。战争实验室在检验预定方案用于实战方面也能起巨大作用。1991年海湾战争开始前,美军便把海湾地区各种自然环境和伊拉克军队的各种数据输入计算机内,进行各种作战方案模拟后才定下初步作战方案。后来实际作战的发展和模拟实验结果相当一致。

4.娱乐上

应用是虚拟现实最广阔的用途。英国出售的一种滑雪模拟器。使用者身穿滑雪服、脚踩滑雪板、手拄滑雪棍、头上载着头盔显示器,手脚上都装着传感器。虽然在斗室里,只要做着各种各样的滑雪动作,便可通过头盔式显示器,看到堆满皑皑白雪的高山、峡谷、悬崖陡壁,一一从身边掠过,其情景就和在滑雪场里进行真的滑雪所感觉的一样。

5.现在

虚拟现实技术不仅创造出虚拟场景,而且还创造出虚拟主持人、虚拟歌星、虚拟演员。日本电视台推出的歌星DiKi,不仅歌声迷人而且风采翩翩,引得无数歌迷纷纷倾倒,许多追星族欲亲睹其芳容,迫使电视台只好说明她不过是虚拟的歌星。美国迪斯尼公司还准备推出虚拟演员。这将使“演员”艺术青春常在、活力永存。明星片酬走向天价是导致使用虚拟演员的另一个原因。虚拟演员成为电影主角后,电影将成为软件产业的一个分支。各软件公司将开发数不胜数的虚拟演员软件供人选购。固然,在幽默和人情味上,虚拟演员在很长一段时间内甚至永远都无法同真演员相比,但它的确能成为优秀演员。不久前由计算机拍成的游戏节目《古墓丽影》片中的女主角入选全球知名人物,预示着虚拟演员时代即将来临。

二:虚拟现实技术主要应用在哪些方面?

虚拟现实技术主要应用在旅游、教育、影音娱乐、军事训练、医疗等领域。目前主要是通过虚拟现实头戴显示设备体验,例如通过虚拟现实头盔,就可以游览千里之外的欧洲异国风情;

可以在虚拟的训练场景中练习射击、救灾、采矿、机械维修等,节省了实际训练的成本;也可以在虚拟的场景中为虚拟患者做手术,便于医生、护士更快的提升医术。

虚拟现实可以应用到非常多领域,掌网科技的星轮VIULUX虚拟现实头盔就可以应用到教育、影音娱乐、训练、医疗等多个领域。

三:虚拟现实技术可以应用在哪些行业?

展示类 比如地产、学校、展馆、工业领域、产品展示、传媒、电力、旅游等,古迹复原、煤矿安全领域、水利,文物保护、军事、医疗、消防、石油、交通、军事等;当然游戏也是一大块。

四:研究虚拟现实技术的现实意义?

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。VR是一 项综合集成技术,涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域,它用计 算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉,使人作为参与者通过适当装置,自然地对虚拟世 界进行体验和交互作用。VR主要有三方面的含义:第一,虚拟现实是借助于计算机生成逼真 的实体,“实体”是对于人的感觉(视、听、触、嗅)而言的;第二,用户可以通过人的自然 技能与这个环境交互,自然技能是指人的头部转动、眼动、手势等其他人体的动作;第三, 虚拟现实往往要借助于一些三维设备和传感设备来完成交互操作。近年来,VR已逐渐从实验 室的研究项目走向实际应用。目前在军事、航天、建筑设计、旅游、医疗和文化娱乐及教育 方面得到不少应用。在国内,有关VR的项目已经列入计划,VR的研究和应用正在全面展开。

“虚拟现实技术”对全球大多数企业来说都是一个新名词,但由于“虚拟现实技术”的巨大应用价值,已为宝马、GE(通用)、Boeing(波音)、Sukhoi(苏霍伊)等全球500强中的大型工业企业广泛应用于设计、营销、培训、客户服务等诸多领域。

虚拟现实技术的应用前景

VR技术的应用极为广泛,Helsel与Doherty在1993年对全世界范围内已经进行的805项VR研究项目作了统计,结果表明:目前在娱乐、教育及艺术方面的应用占据主流,达21.4%,其次是军事与航空达12.7%,医学方面达6.13%,机器人方面占6.21%,商业方面占4.96%,另外在可视化计算、制造业等方面也有相当的比重。下面简要介绍其部分应用。

(1)医学

VR在医学方面的应用具有十分重要的现实意义。在虚拟环境中,可以建立虚拟的人体模型,借助于跟踪球、HMD、感觉手套,学生可以很容易了解人体内部各器官结构,这比现有的采用教科书的方式要有效得多。

Pieper及Satara等研究者在90年代初基于两个SGI工作站建立了一个虚拟外科手术训练器,用于腿部及腹部外科手术模拟。这个虚拟的环境包括虚拟的手术台与手术灯,虚拟的外科工具(如手术刀、注射器、手术钳等),虚拟的人体模型与器官等。借助于HMD及感觉手套,使用者可以对虚拟的人体模型进行手术。但该系统有待进一步改进,如需提高环境的真实感,增加网络功能,使其能同时培训多个使用者,或可在外地专家的指导下工作等。

另外,在远距离遥控外科手术,复杂手术的计划安排,手术过程的信息指导,手术后果预测及改善残疾人生恬状况,乃至新型药物的研制等方面,VR技术都有十分重要的意义。

(2)娱乐、艺术与教育

丰富的感觉能力与3D显示环境使得VR成为理想的视频游戏工具。由于在娱乐方面对VR的真实感要求不是太高,故近些年来VR在该方面发展最为迅猛。如Chicago(芝加哥)开放了世界上第一台大型可供多人使用的VR娱乐系统,其主题是关于3025年的一场未来战争;英国开发的称为“Virtuality”的VR游戏系统,配有HMD,大大增强了真实感;1992年的一台称为“Legeal Qust”的系统由于增加了人工智能功能,使计算机具备了自学习功能,大大增强了趣味性及难度,使该系统获该年度VR产品奖。另外在家庭娱乐方面VR也显示出了很好的前景。

作为传输显示信息的媒体,VR在未来艺术领域方面所具有的潜在应用能力也不可低估。VR所具有的临场参与感与交互能力可以将静态的艺术(如油画、雕刻等)转化为动态的,可以使观赏者更好地欣赏作者的思想艺术。......余下全文>>

五:虚拟现实应用于教育的哪些领域

国际上虚拟现实的教育应用

首先,从国际上来看,科技公司盯上教育市场不是一天两天的事情了。Google和苹果都在努力往学校卖设备和软件,Google推便宜的Chromebook笔记本,苹果在卖硬件的同时曾经还想用iBooks取代教科书。不仅如此,去年,Google宣布了Expeditions

Pioneer项目,向老师们提供所需的全部设备,利用虚拟现实技术带领学生们展开各种各样的冒险之旅,例如进入海底或外太空等;随后又与加州顶尖公立学校合作,免费推广虚拟现实的教室系统。

日本某地小学则与三星合作,利用Gear VR免费为学生提供礼仪教学,在日本国内引起虚拟现实教育的热议。

当前,将电子游戏用于教育有很大的潜力。知名模拟和教学游戏,例如《模拟城市》和Math

Blaster已被应用于美国的小学教育。又比如,近期,微软除了给教师配置的教育工具类应用外,同时,增加了一项新的玩具--沙盒游戏Minecraft的教育版本,希望让学生们上课玩游戏。以MindcraftEdu为例,这款工具通过三维环境帮助学生们探索吉萨大金字塔,以及理解最基本的电子工程原理。

相对于以往的给教师的教育工具,对于微软来说,用游戏来做教育是新的方法。在美国,人们对于能帮助学生学习的游戏的观念正在改变,教育界也有不少人看好Minecraft给学生补充知识的能力,而微软也想借助这款游戏将订阅服务Office

365 Edition做起来。

此外,美国zSpace公司也是一家为VR教育提供解决方案的典型公司。zSpace由一台单独电脑和VR显示器组成,并配备有触控笔,帮助学生操纵虚拟3D物体,加强学习体验。

在这场教育VR+的盛宴里,连“虚拟现实技术鼻祖”也摩拳擦掌。比如,全球第一款VR显示设备的发明者Tom

Furness,近日启动了事业新阶段--VR教育。Furness目前正在借助AR/VR应用交流社区VirtualWorld

Society建立VR内容创造者和金融支持联盟,把大众的客厅变成教室。通过Virtual World

Society订阅用户的支持,Furness希望建立基础设施,以支持教育虚拟现实体验。

那么,我们用虚拟现实能带来怎样的感受呢?署名为“IT之家”的作者撰文写到,“通过某些UGC(用户制作内容)平台,我们可以初步看到,虚拟现实能带来什么样的教育体验。这些平台支持除游戏以外,其他能带来沉浸感的体验。在新平台上,内容制作者可以帮助学生了解,小鸟如何在自己的生态环境中生存(Bird

Simulator),以及管理一家餐厅有多么复杂(Workat a Pizza Place)。数百家教学机构利用Second

Life向学生提供机会,在虚拟环境中参观大学、访问名胜古迹。”

有部分国外院校开始使用VR技术。比如,国外一些高校利用VR技术吸引生源,推广校园文化。位于美国佐治亚州的Savannah艺术设计院校成为第一个大规模使用VR技术的高校,录制好校园介绍并寄给已被录取但尚未入学的学生。

此外,位于加州圣何塞的科格斯韦尔大学(TheCogswell

College)已经正式开办VR和AR专业,该学校也成为全球首家创办VR和AR行业人才认证的高校。

高校的一些课程也加入虚拟现实技术。据近期的新闻报道,一群来自加州大学戴维斯分校和洛杉矶分校的研究人员发明了一种可以应用在教育领域的虚拟现实技术,通过3D立体的方式展示地形图沙盘。而这种基于“增大化现实”技术的沙盘甚至还可以让参观......余下全文>>

六:学习虚拟现实技术需要掌握什么技术

了解并掌握虚拟现实的基本概念和术语、系统组成及应用领域;掌握构造、交互和控制虚拟现实系统的基本方法,可根据给定的主题或项目建立虚拟环境的能力。还有了解或运用三维建模技术、立体显示技术、真实感实时绘制技术、三维虚拟声音的实现技术、人机交互技术、碰撞检测技术等等,当前在这一块做的比较好的有HTC vive和Oculus,可以用这两家的设备来做参考学习,尤其是HTC vive的激光追踪系统值得这方面的人去研究。虚拟现实是多种技术的综合,包括实时三维计算机图形技术,广角(宽视野)立体显示技术,对观察者头、眼和手的跟踪技术,以及触觉/力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等。

七:虚拟现实技术在教育领域有哪些应用

在教育领域,国内VR技术应用最多的是职业教育领域,在学前教育、K12教育领域处于引入阶段。

国内VR(虚拟现实)技术在教育领域的应用以职业院校教育为主,主要运用于虚拟实验室平台的建设、虚拟现实教学平台的建设、虚拟校园系统、基于VRML技术的教学课件制作等。如图:

(来源:OFweek VR)

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