7.2 虚拟现实 课件 (共16张PPT)《信息技术基础》（高教版）

(课件网) 第7章 新一代信息技术及其应用 本章将介绍云计算、虚拟现实、物联网、大数据以及人工智能等方面的基本概念和知识，并对这些新一代信息技术当前的应用场景做一个简要说明。 《信息技术基础》配套资源 7.2.2 虚拟现实技术基本内涵 1．虚拟现实系统组成 一个典型的虚拟现实系统主要由虚拟环境数据库、以高性能计算机为核心的虚拟环境处理模块、以头盔显示器为核心的视觉系统、以语音识别、声音合成与声音定位为核心的听觉系统、以方位跟踪器、数据手套和数据衣为主体的身体方位姿态跟踪设备，以及味觉、嗅觉、触觉与力觉反馈系统等功能单元构成，如图所示。 在与虚拟世界交互的过程大致是：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，虚拟现实软件收到传感器传输进来的输入信号后加以解释，然后对虚拟环境数据库做出相应的更新，从而调整当前的虚拟环境的场景，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）信息立即传送给相应的输出设备（头盔显示器、耳机、数据手套等），以便参与者及时获得多种感官上的虚拟效果。 7.2 虚拟现实 图7- 虚拟现实系统组成 2．虚拟现实的技术特征 虚拟现实作为计算机与网络技术的融合，本质上就是一种新的传播方式和交流工具。当下最广为接受的概括则来自于Grigore Burdea和Philippe Coiffet，他们在著作《虚拟现实技术》中指出，虚拟现实具有三个最突出的特征，即人们称道的“3I”特性，如图所示。 7.2 虚拟现实 图7- 虚拟现实3个最突出的特征 （1）沉浸性Immersion 沉浸感是虚拟现实系统最基本的特征，指用户感到作为主角沉浸到虚拟的空间之中，脱离现有的真实环境，获得与真实世界相同或相似的感知，并产生“身临其境”的感受。为了实现尽可能好的沉浸感，虚拟现实系统必须具备人体的各个感官特性，包括视觉、听觉、嗅觉、触觉等。其中，视觉是VR最重要的感知接口，人类获取的信息70-80%来自视觉。 （2）交互性Interaction 交互性就是通过硬件和软件设备进行人机交互，包括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反馈的自然程度。例如，当用户用手抓取虚拟环境中的一个物体时，用户会感到手上有物体存在，能感觉它的重量、质感等，当手有移动动作时，用户也能看到物体随着手的移动而跟踪着移动。从交互方式来看，在虚拟现实应用中，用户将从过去只能通过键盘、鼠标与计算环境中的单维数字信息交互，升级为用多种传感器（眼球识别、语音、手势乃至脑电波）与多维信息的环境交互，逐渐与真实世界中的交互趋同。 （3）构想性Imagination 构想性又称为想象性，是虚拟世界的起点。虚拟世界的设计者通过想象力来构建和设计虚拟世界，用户可以从这个虚拟世界看出设计者的设计思想，它强调VR技术应用具有可拓宽人们认知范围和无限的可想象空间的特征。在设计师所构建的虚拟环境，不仅可以真实重现，而且未来的不可见的场景也可随意设想。 7.2 虚拟现实 7.2.3 虚拟现实基本应用模式 在实际应用中，根据沉浸性程度的高低和交互自然程度的不同，虚拟现实系统的应用模式通常分为以下四类： 1．桌面式虚拟现实系统（Desktop VR） 桌面式虚拟现实系统利用个人计算机或低配工作站进行仿真，将计算机的屏幕作为用户观察虚拟环境的一个窗口。通过各种输入设备实现与虚拟世界的充分交互，这些设备包括位置跟踪器、三维鼠标或其它手控输入设备等。桌面式虚拟现实系统要求参与者使用输入设备，通过计算机屏幕观察360度范围内的虚拟环境，并操纵其中的物体，如图所示。但此时参与者缺少完全的沉浸，因为仍然会受到周围现实环境的干扰。 7.2 虚拟现实 图7- 桌面式虚拟现实系统 2．沉浸式虚拟 ... ...