虚拟科学技术
1. 虚拟现实技术 是什么
虚拟现实技术(英文名称:Virtual Reality,缩写为VR),又称灵境技术,是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术于一体,其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。
随着社会生产力和科学技术的不断发展,各行各业对VR技术的需求日益旺盛。VR技术也取得了巨大进步,并逐步成为一个新的科学技术领域。
(1)虚拟科学技术扩展阅读:
分类:
VR涉及学科众多,应用领域广泛,系统种类繁杂,这是由其研究对象、研究目标和应用需求决定的。从不同角度出发,可对VR系统做出不同分类。
1、根据沉浸式体验角度分类
沉浸式体验分为非交互式体验、人——虚拟环境交互式体验和群体——虚拟环境交互式体验等几类。该角度
强调用户与设备的交互体验,相比之下,非交互式体验中的用户更为被动,所体验内容均为提前规划好的,即便允许用户在一定程度上引导场景数据的调度,也仍没有实质性交互行为,如场景漫游等,用户几乎全程无事可做;
而在人——虚拟环境交互式体验系统中,用户则可用过诸如数据手套,数字手术刀等的设备与虚拟环境进行交互,如驾驶战斗机模拟器等,此时的用户可感知虚拟环境的变化,进而也就能产生在相应现实世界中可能产生的各种感受。
如果将该套系统网络化、多机化,使多个用户共享一套虚拟环境,便得到群体—虚拟环境交互式体验系统,如大型网络交互游戏等,此时的VR系统与真实世界无甚差异。
2、根据系统功能角度分类
系统功能分为规划设计、展示娱乐、训练演练等几类。规划设计系统可用于新设施的实验验证,可大幅缩短研发时长,降低设计成本,提高设计效率,城市排水、社区规划等领域均可使用,如VR模拟给排水系统,可大幅减少原本需用于实验验证的经费;
展示娱乐类系统适用于提供给用户逼真的观赏体验,如数字博物馆,大型3D交互式游戏,影视制作等,如VR技术早在70年代便被Disney用于拍摄特效电影;训练演练类系统则可应用于各种危险环境及一些难以获得操作对象或实操成本极高的领域,如外科手术训练、空间站维修训练等。
2. 什么是平台虚拟化技术
首先需要明确是什么样的平台, 目前市场上分硬件平台虚拟化和软件平台虚拟化回,比如网络设答备,尤其是高端的交换机,都支持虚拟化平台,即多台设备通过虚拟化技术可以看成一台设备,这样可以提高平台的容灾行和高可用性,比如思科的VSS;软件虚拟平台最常见的就是Vm虚拟化平台,即通过软件系统实现对硬件资源的统一管理和分配,同时在虚拟化平台上可以复制出很多个系统平台。
3. 虚拟现实技术用于哪些行业上
目前,虚拟现实技术已广泛应用于医学、建筑工程学以及军事等诸多领域,甚至被用版于商品的销售。
例如,日权本一家公司为了推销它的产品,推出了“虚拟厨房”。客户只要头戴一种特殊的显示器,手着一副数据手套,便有置身于厨房之中的感觉。你可以在厨房中来回走动;可以开一开厨房的门和抽屉,使用一下你所选购的各种厨房用具,看是否称心如意。显然,在这模拟现实的虚拟环境中选择商品,比在货架上选择要方便得多了。
虚拟现实技术是集模拟技术、传感技术、显示技术、计算机技术等现代科学技术于一身的高技术。利用计算机图像技术,既可以模拟如上面所讲的厨房用品一类的实物,也可以把凭空想像出来的东西变成栩栩如生,可以看到、听到的音像作品。例如,可模拟海底龙宫,使人置身于虾兵蟹将之中;还可以模拟客观上存在,但平常人们无法感觉或接触到的东西,如原子世界所发生的一切。十分难得的是,虚拟现实技术所模拟的环境不是“死”的,而会随着人的反应不同而出现不同的情景。
4. 现今的科学技术能否制造出虚拟的二次元世界
也许可以,就像未来可能出现的全息网游一样,全息网游理论上是把信息通过某种渠道穿版入大脑让人权造成身处某种地方的幻觉,理论上是一样的,相比之下我觉得全息网游跟容易开发,但是只要开发出了全息网游就较容易开发出二次元世界,毕竟大体是一样的,但是按理来说开发有很大风险,毕竟是大脑,有待开发吧。我觉得能制造的出。
5. 虚拟现实技术含义
虚拟与现实两词具有相互矛盾的含义,把这两个词放在一起,似乎没有意义,但是科学技术的发展却赋予了它新的含义。虚拟现实的明确定义不太好说,按最早提出虚拟现实概念的学者J.Laniar的说法,虚拟现实,又称假想现实,意味着“用电子计算机合成的人工世界”。从此可以清楚地看到,这个领域与计算机有着不可分离的密切关系,信息科学是合成虚拟现实的基本前提。生成虚拟现实需要解决以下三个主要问题:①以假乱真的存在技术。即,怎样合成对观察者的感官器官来说与实际存在相一致的输入信息,也就是如何可以产生与现实环境一样的视觉,触觉,嗅觉等。②相互作用。观察者怎样积极和能动地操作虚拟现实,以实现不同的视点景象和更高层次的感觉信息。实际上也就是怎么可以看得更像,听得更真等等。③自律性现实。感觉者如何在不意识到自己动作、行为的条件下得到栩栩如生的现实感。为了成功地开发这三大技术,虚拟现实必须处理好如下图所示的各个要素之间的相互关系。在这里,观察者、传感器、计算机仿真系统与显示系统构成了一个相互作用的闭环流程。今天,虚拟现实已经发展成一门涉及计算机图形学、精密传感机构、人机接口及实时图像处理等领域的综合性学科。虚拟现实技术分虚拟实景(境)技术(如虚拟游览故宫博物馆)与虚拟虚景(境)技术(如虚拟现实环境生成、虚拟设计的波音777飞机等)两大类。虚拟现实技术的应用领域和交叉领域非常广泛,几乎到了无所不包、无孔不入的地步,在虚拟现实技术战场环境,虚拟现实作战指挥模拟,飞机、船舶、车辆虚拟现实驾驶训练,飞机、导弹、轮船与轿车的虚拟制造(含系统的虚拟设计),虚拟现实建筑物的展示与参观,虚拟现实手术培训,虚拟现实游戏,虚拟现实影视艺术等等方面的应用和产业的形成都有强烈的市场需求和技术驱动。权威人士断言,虚拟现实技术将是21世纪信息技术的代表。它的发展,不仅从根本上改变人们的工作方式和生活方式,劳和逸将真正结合起来,人们在享受环境中工作,在工作过程中得到享受;而且虚拟现实技术与美术、音乐等文化艺术的结合,将诞生人类的第九艺术。随着计算机技术的发展,在PC机上实现虚拟现实技术已成为可能。所以,目前虚拟现实技术系统的运行趋势为单机桌面和互联网两种主要方式,因此,它对计算机硬件技术和网络技术的发展和应用也有很大的刺激作用。在喧闹都市的办公室中忙碌了一天的人们,多么希望自己能一步跨入一个热带天堂。幻想一片一望无边的海滩,挽起裤腿站在水边,任凭海浪轻抚脚面,椰林随风清唱,海鸥自由翱翔,太阳在天际徐徐落下,余晖把海面染红。这种想象能使许多人忘却疲劳,他们在心中创造了一个使自己心旷神怡的幻境。但是如果那景象三维立体、细致入微,如果你能看到自己用手拾起一片贝壳,这个幻境就会变得活灵活现,你就会认为自己实际已去过了那个海岛。现在,基于虚拟现实技术的“休息机”可以为人们提供这种跨越空间的手段。 一个住宅小区的蓝图刚刚绘制完成,能否在动工之前,先让未来的住户们到自己的单元里面转一转,对环境设施、房屋结构、门窗位置以及装修提出自己的意见?答案是肯定的:虚拟现实可以带你走入未来。右图就是美国麻省理工学院为国际空间站设计的虚拟显示头盔,宇航员可以在那里进行模拟训练。
6. 什么是虚拟现实技术
虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。
7. 虚拟现实技术现状及发展趋势
国家重视虚拟行业发展,政策频发
2019年,我国对于虚拟现实产业发展支持力度加大,频频颁布政策推动虚拟现实产业发展。2019年1月,工业和信息化部提出到2025年我国虚拟现实产业整体实力要进入全球前列,并明确了六项重点任务。国家政府机构还在视频产业、信息消费、购物、广电、虚拟现实技术等各个方面明确了虚拟现实产业发展方向。与此同时,地方政府机构也发布虚拟现实产业发展计划,如青岛市发布了2020-2022年虚拟现实产业发展行动计划,可见国家对于我国虚拟现实产业发展的重视。
——以上数据来源于前瞻产业研究院《中国虚拟现实(VR)行业市场需求与投资规划分析报告》。
8. 什么是VR虚拟现实技术
你好,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。下面对这些技术分别加以说明。
实时三维计算机图形
相比较而言,利用计算机模型产生图形图像并不是太难的事情。如果有足够准确的模型,又有足够的时间,我们就可以生成不同光照条件下各种物体的精确图像,但是这里的关键是实时。例如在飞行模拟系统中,图像的刷新相当重要,同时对图像质量的要求也很高,再加上非常复杂的虚拟环境,问题就变得相当困难。
VR也能为我们的日常生活提供不少便利,就拿中国人最看重的房子来说吧,先是四处奔波的到处看房,按大上海的尺寸,上一家看过的房子和下一家要看的房子间的距离……买个房子除了要投入大量的时间,还需要绝好的体力。
VR 用VR开坦克会怎么样?游戏机技术可有效提升战斗力 在这些人中,装填手肯定是最不需要、也不能装备VR头盔的。对于其他人则不同,无论是射手、驾驶员、还是车长,VR头盔都能带来很大程度上的改善——尤其是驾驶员和车长[2]。
显示技术
人看周围的世界时,由于两只眼睛的位置不同,得到的图像略有不同,这些图像在脑子里融合起来,就形成了一个关于周围世界的整体景象,这个景象中包括了距离远近的信息。当然,距离信息也可以通过其他方法获得,例如眼睛焦距的远近、物体大小的比较等。
在VR系统中,双目立体视觉起了很大作用。用户的两只眼睛看到的不同图像是分别产生的,显示在不同的显示器上。有的系统采用单个显示器,但用户带上特殊的眼镜后,一只眼睛只能看到奇数帧图像,另一只眼睛只能看到偶数帧图像,奇、偶帧之间的不同也就是视差就产生了立体感。
用户(头、眼)的跟踪:在人造环境中,每个物体相对于系统的坐标系都有一个位置与姿态,而用户也是如此。用户看到的景象是由用户的位置和头(眼)的方向来确定的。
跟踪头部运动的虚拟现实头套:在传统的计算机图形技术中,视场的改变是通过鼠标或键盘来实现的,用户的视觉系统和运动感知系统是分离的,而利用头部跟踪来改变图像的视角,用户的视觉系统和运动感知系统之间就可以联系起来,感觉更逼真。另一个优点是,用户不仅可以通过双目立体视觉去认识环境,而且可以通过头部的运动去观察环境。
在用户与计算机的交互中,键盘和鼠标是目前最常用的工具,但对于三维空间来说,它们都不太适合。在三维空间中因为有六个自由度,我们很难找出比较直观的办法把鼠标的平面运动映射成三维空间的任意运动。已经有一些设备可以提供六个自由度,如3Space数字化仪和SpaceBall空间球等。另外一些性能比较优异的设备是数据手套和数据衣。