虚拟现实chapter1-289

1五、虚拟现实的应用地学应用科学研究和科学计算可视化教育培训军事模拟仿真工程应用医学领域应用娱乐业应用21、地学应用数字地球、数字城市、数字流域城市规划、城市建设虚拟旅游、虚拟考古等3数字地球4数字城市5数字城市6789虚拟城市规划：洛山矶和拉斯维加斯城市改造的虚拟实验，将街道、建筑物、树种及绿化效果等进行比较，选择合理的城市改造方案10城市规划1112大气、海洋与陆地的交互作用虚拟实验：美国全国超级计算机应用中心根据卫星遥感数据将大气、海洋与陆地的相互作用进行虚拟实验，为天气预报服务。131415地震虚拟实验：美国科学家对圣安得列斯断层进行了虚拟实验，将实验区的DEM与TM影像进行叠加处理形成圣安得列斯地区的地形，并将地下构造和断层叠加，形成三维立体图。虚拟地震发生时，地下与地表产生强烈的震动，出现了山崩及其他地震现象，逼真地模仿了地震发生时的情况；162.科学研究、计算可视化VR技术的发展使科学计算可视化系统采用VR接口与虚拟现实系统结合；IBM公司设计了用于海底地形和海水涡流研究的海底地形可视化系统；哥伦比亚大学建立了股票交易可视化系统N-Vision；17水资源与水环境181920212223243.教育培训用模拟方法进行培训，降低成本，如消防训练、高压线维修训练、飞行训练等等；NEC公司开发了一个滑雪培训虚拟环境，学员戴着宽视角HMD，站在两个移动的钢制滑雪板上体验滑雪的两极平衡感觉；252627284.军事模拟训练虚拟战场环境模拟武器系统仿真作战指挥模拟等293031323334355.工程应用建筑设计、游览、生产制造、工业概念设计等虚拟制造环境虚拟现实技术是虚拟制造系统的基础和灵魂，363738在汽车工业中的应用虚拟现实技术：建立3维汽车模型，显示汽车的悬挂、底盘、内饰直至每一个焊接点，设计者可确定每个部件的质量，了解各个部件的运行性能。三维模型准确性很高，汽车制造商可按得到的计算机数据直接进行大规模生产。39美国通用公司：汽车界最早利用虚拟现实技术的公司之一。虚拟现实软件：3个图形流水线部件投影在设计师的左边、前面和地面上的大屏幕上一台单独的桌面系统有时用做右面的第四面墙，设计师借助于该软件能设计一辆惟妙惟肖的汽车。40技术人员：进入虚拟现实工作室，戴上立体滤色眼镜或头盔式显示器、数据手套等显示设备，大屏幕显示和真实汽车一样大小的三维立体图像，具有完全真实的立体空间，可以围绕汽车来回走动观察，提出各个部位的改进设想另一设计室中，人员坐在汽车座椅上，各种各样的仪表板、变速杆及各种附属装置都显示在眼前，可以和坐在驾驶室另一侧的工程师一起，对汽车的内装置进行评价、改进41福特汽车公司：产品设计师：用虚拟现实软件看虚拟汽车车门及发动机罩的铰接可以在驾驶室的座位上来解决人机工程和视野问题可以观察到汽车在乡村公路上奔跑的情景动力系统的工程师：更换虚拟机油滤清器模拟发动机的维护。42马自达汽车公司：汽车虚拟演示室，让顾客购买到理想型号的汽车，配有特制的头盔和手套。顾客可以通过头盔和手套，来改变汽车的颜色和构造。436.医学领域应用外科手术遥控诊断、临场感医学培训447.娱乐业应用虚拟游乐环境虚拟艺术博物馆虚拟游戏458.其他应用46矿产资源47484950交通模拟与管理515253545556古地理环境重建57585960E-life616263646566676869六、虚拟现实系统桌面式虚拟现实系统沉浸式虚拟现实系统增强式虚拟现实系统分布式虚拟现实系统70第一类：桌面式虚拟现实系统一种经济的系统硬件组成：PC、图形工作站，通过屏幕交互工具：键盘，鼠标，三维鼠标，数据手套，空间位置跟踪器7172特点：1.沉浸感较差，易受干扰2.设备要求低3.成本低，易于实现，易于普及73第二类：沉浸式虚拟现实系统一种高级的，较理想的，沉浸感很强的系统特点：1.高度的实行性2.高度的沉浸感3.良好的系统集成度和整合性能4.良好的开放性5.支持多种输入与输出设备并行工作74常见的沉浸式虚拟现实系统：1.基于头盔式显示器的系统2.投影式虚拟现实系统3.远程存在系统（遥在系统）751、基于头盔式显示器的系统76772、投影式虚拟现实系统78793、远程存在系统（遥在系统）8081第三类：增强式虚拟现实系统一种将真实世界和虚拟世界组合在一起的系统。将虚拟世界和真实世界叠加和组合，亦真亦幻。既可以减少计算量，又可以对实际物体进行操作。特点：1.真实世界和虚拟世界融为一体2.具有人机实时交互功能3.真实世界和虚拟世界在三维空间中融合82常见的增强式虚拟现实系统：1.基于台式图形显示器的系统2.基于单眼显示器的系统3.基于光学透视式头盔显示器的系统4.基于视频透视式头盔显示系统8384858687虚拟演播室88第四类：分布式虚拟现实系统DistributedVR（DVR）网络技术发展与虚拟现实技术的产物现实基础：平台技术的发展：硬件、软件网络技术的发展：TCP/IP网络技术、计算机硬件水平、基础网络平台（路由交换设备、线路、发展的协议）、地域的普及等。89特点：1.共享虚拟工作空间2.伪实体的行为真实感3.实时交换、共享时钟4.多用户以多种方式通信5.资源共享，允许用户操纵虚拟世界中的对象