辽宁工程技术大学虚拟现实复习资料
- - - 第一章
1,发展虚拟现实技术的目的性
他的实时三维空间表现能力、自然交互式的操作环境以及给人带来的身临其境的感觉,不但为人机交互技术开创了新的研究领域,为智能工程的应用提供了新的界面工具,为各类工程大规模数据可视化提供了新的描述方法,同时还为人们探索宏观世界和微观世界的运动变化规律提供了极大的便利
2,何谓自然交互和实时交互
自然交互:利用计算机生成一种模拟环境,并通过多种用户专用设备使用户“投入”到该环境中,实现用户与该环境进行自然交互技术。
实时交互:VR何以让用户使用人的自然技能对虚拟世界的事物进行考察或操作,同时提供视、听、触等多种直观而又自然的实时感知。 3,试述典型的虚拟现实系统的工作原理
一个典型的VR系统主要由计算机软、硬件系统(包括VR软件和VR环境数据库)和VR输入、输出设备等组成。其中,计算机是VR系统的心脏,负责构建虚拟世界和实现人机交互。 VR软件负责提供友好的人机交互界面,使用户具备实时构建和参与虚拟世界的能力。
VR输入输出设备用于观察和操纵虚拟世界。用户与虚拟世界交互的大致过程:用户首先激活头盔、手套和话筒等输入设备。为计算机提供输入信号,VR软件收到由跟踪器和传感器送来的输入信号后加以处理,然后对虚拟环境数据库做必要的更新,调整当前的虚拟环境场景,并将这一新视点下的三维视觉图像以及其他(如声音,触觉,力反馈等)信息立即传送到相应的输出设备(头盔显示器,耳机,数据手套等),以便用户及时获得多种感官上的虚拟效果。 4,虚拟现实技术的三大基本特征:交互性,沉浸感,想象力。
VR的交互性是指用户对虚拟环境中对象的可操作程度和从虚拟环境中得到的反馈的自然程度(包括实时性)VR的沉浸感又称临场感,是指用户感到作为主角存在于虚拟环境中的真实程度,即让用户由观察者变为参与者,觉得自己是计算机系统所创建的虚拟环境中的一部分,并能全身心的沉浸于虚拟实践中。 沉浸感被认为是VR的主要的特征。VR的想象力是指用户在虚拟世界中根据所获得的多种信息和自身在系统中的行为,通过逻辑判断、推理和联想等思维过程,随着系统的运行状态变化而对其未来进展进行想象的能力。它有助于人类或许更多的知识。认识复杂系统深层次的机理和规律。 虚拟现实技术:利用计算机生成一种模拟环境,并通过多种专用设备使用户“投入”到该环境中,实现用户与该环境直接进行自然交互的技术
虚拟现实技术的研究目标:消除人所处的环境和计算机系统之间的界限,即在计算机系统提供的虚拟空间中,人可以使用眼睛、耳朵、皮肤、手势和语言等各种感觉器官直接与之发生交互,这就是虚拟环境下的自然交互技术。即为自然交互。
虚拟现实系统的分类:1、桌面式VR系统(使用个人计算机和低级工作站来产生三维空间的交互场景) 2、沉浸式VR系统(利用头盔显示器、洞穴式显示设备和数据手套等交互设备把用户的视觉、听觉和其他感觉封闭起来) 3、增强式VR系统(允许用户对现实世界进行观察的同时,将虚拟图像叠加在真实物理对象之上) 4、分布式VR系统(指基于网络构建的虚拟环境,将位于不同物理位置的多个用户或多个虚拟环境通过网络相连接并共享信息)
虚拟现实技术的应用领域:1、教育与训练(仿真教学与实验、特殊教育、多种专业训练、应急演练和军事演习) 2、设计与规划 3、科学计算可视化 4、商业领域 5、艺术与娱乐 第二章 1, 跟踪系统的功能是什么
他是VR系统实现人机之间沟通的重要手段,是实时处理的关键数据
2,VR系统中常用的立体显示设备以及他们在应用中分别存在哪些侧重点和差异 VR系统中常用的立体显示设备可分为固定式、头盔式和手持式3大类
固定式立体显示设备通常会被安装在某一位置,不具备有可移动性或不必要移动。头盔显示器-