虚拟现实技术是利用了什么科学原理实现的(虚拟现实技术的原理及本质)

投稿- 2023-08-24 10:20:55

二维夜话 钱学森 灵境 命名VR为啥单遇冷

大家好,如果您还对虚拟现实技术是利用了什么科学原理实现的不太了解,没有关系,今天就由本站为大家分享虚拟现实技术是利用了什么科学原理实现的的知识,包括虚拟现实的冷知识的问题都会给大家分析到,还望可以解决大家的问题,下面我们就开始吧!

本文目录

  1. 虚拟现实技术是利用了什么科学原理实现的
  2. VR专业冷门吗
  3. 虚拟现实这么火,为什么生活中很少看到啊
  4. 为什么现在有些人喜欢虚拟生活胜过现实生活

虚拟现实技术是利用了什么科学原理实现的

简单来说,虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向。是仿真技术与计算机图形学人机交互技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(VR)丰要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设各等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外,还有听觉、触觉、力觉、运动等感知,甚至还包括嗅觉和味觉等,也称为多感知。自然技能是指人的头部转动,眼睛、手势、或其他人体行为动作,由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据,并对用户的输入作出实时响应,并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。

虚拟现实的特征

多感知性指除一般计算机所具有的视觉感知外,还有听觉感知、触觉感知、运动感知,甚至还包括味觉、嗅觉、感知等。理想的虚拟现实应该具有一切人所具有的感知功能。存在感指用户感到作为主角存在丁模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难辨真假的程度。交互性指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。自主性指虚拟环境中的物体依据现实世界物理运动定律动作的程度。

【关键技术】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。显示人看周围的世界时,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。现在,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。声音人能够很好地判定声源的方向。在水平方向上,我们靠声音的相位差及强度的差别来确定声音的方向,因为声音到达两只耳朵的时间或距离有所不同。常见的立体声效果就是靠左右耳听到在不同位置录制的不同声音来实现的,所以会有一种方向感。现实生活里,当头部转动时,听到的声音的方向就会改变。但目前在VR系统中,声音的方向与用户头部的运动无关。感觉反馈在一个VR系统中,用户可以看到一个虚拟的杯子。你可以设法去抓住它,但是你的手没有真正接触杯子的感觉,并有可能穿过虚拟杯子的“表面”,而这在现实生活中是不可能的。解决这一问题的常用装置是在手套内层安装一些可以振动的触点来模拟触觉。语音在VR系统中,语音的输入输出也很重要。这就要求虚拟环境能听懂人的语言,并能与人实时交互。而让计算机识别人的语音是相当困难的,因为语音信号和自然语言信号有其“多边性”和复杂性。例如,连续语音中词与词之间没有明显的停顿,同一词、同一字的发音受前后词、字的影响,不仅不同人说同一词会有所不同,就是同一人发音也会受到心理、生理和环境的影响而有所不同。使用人的自然语言作为计算机输入目前有两个问题,首先是效率问题,为便于计算机理解,输入的语音可能会相当啰嗦。其次是正确性问题,计算机理解语音的方法是对比匹配,而没有人的智能。

VR专业冷门吗

VR艺术,全称虚拟现实技术,目前没有高校开设过此类专业。作为仿真技术与计算机图形学人机接口技术,多媒体技术,传感技术网络技术等多种技术的结合,虚拟现实技术主要包括虚拟环境,感知,自然技能和传感设备等部分。

VR是人工智能领域的一个重要的分支,是人和计算机的相互感知与交互。高校虽没有此专业,但是它是集计算机科学与技术,电子信息科学与技术,自动化为一体的技术科学。你觉得这三个学科在当今或者未来会冷门吗?

目前或者未来VR的应用领域是很广泛的:

医学上模拟环境的教学和各种手术以及远程问诊。

娱乐和游戏上

军事上模拟作战和训练。

室内设计可以让顾客身临现场体会

房地产的开发

应急演练等具有人生活和工作的领域未来都能够用到VR技术。

IT行业是个人才缺口,虽然每年有那么多毕业生但是市场任然供不应求,IT行业是个大的范畴,薪资最高的我想是开发。

虚拟现实这么火,为什么生活中很少看到啊

感谢邀请,

首先虚拟现实就是VRVirtualReality

VR从技术可分为VR游戏、VR直播、VR视频、VR全景图、VR虚拟仿真

VR目前主要应用的领域有游戏,影视剧观看小众的有医疗,教育培训领域

VR游戏

早期出过VR产品的公司有SonnyHTC,但是价格都较高,场景较为单一,资源太少,偏高端用户,在2016年确实也火过一阵子

VR直播

近几年直播发展看似还行,但是应用于全景直播为数不多,VR直播更加倾向于商业应用,例如:新闻发布会、媒体见面会、沙龙等,整体成本真的非常高

VR全景图

这个领域在VR全景图是用Cannon,尼康、Sonny为首的单反相机拍摄,经过软件拼接,用形成一个三维空间漫游,做出高清的VR全景图。这个商业领域还是挺多

场景很多,例如:商业展览会,星级酒店、旅游景区、博物馆、房地产商业场所教育培训、汽车展示、园林景等等,

VR视频

以爱奇艺VR为例,由于技术受限,硬件不成熟,可提升的地方还很多补一句,后来爱奇艺也投资了一家VR眼睛的创业公司,最近几年也出了不少新品但是销量就不清楚了,

VR仿真

这个应用相对于比较成熟,比如军事仿真开坦克,开飞机等,这个属于VR教学领域,VR教学各个场景应用比较广泛。

2019年整个VR行业也在快速发展,例如VR全景的公司全国有几千家,VR在生活中很多场景都是有存在的,很多人觉得VR少也许是觉得带VR眼镜才是VR,其实很多其他的场景也都是VR技术体现

我作为一个科技领域粉对于新的科技产品很关注,也希望这个产业能够很好的发展,最近华为的新款VRGlass前几个月左右发布的,可以尝尝鲜

如果有不全面的地方欢迎指出,欢迎圈内爱好者互粉多交流。

为什么现在有些人喜欢虚拟生活胜过现实生活

对于现实中的自己大部分人都是这种看法:十分想要改变自己,但是却没有能力改变。

他们认为可以在网络中充实自己。也想着在现实中改变自己,或者已经改变过,只是没有那个毅力改变!常常不能坚持住!

好了,文章到这里就结束啦,如果本次分享的虚拟现实技术是利用了什么科学原理实现的和虚拟现实的冷知识问题对您有所帮助,还望关注下本站哦!

计算机科学 VR虚拟现实技术使用后对人体的反应激活与抑制
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