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【vr的未來】虛擬現實的應用 vr的應用前景

本文章由注冊用戶 壯志凌云 上傳提供 評論 0
摘要:虛擬現實是一項令人興奮的新技術,虛擬現實將不僅僅再局限于游戲,眾多軟件開發者帶來了更多虛擬現實應用的可能,讓我們看到了虛擬現實多樣化的未來。下面,我們就來看看除了游戲,VR虛擬現實在不久的未來可以實現怎樣的新酷體驗。

【vr的未來】虛擬(ni)現(xian)實的應用 vr的應用前景


技術應用

醫學

VR在醫(yi)學方面的(de)應(ying)用具(ju)有(you)十分重要的(de)現實意義。在虛擬環(huan)境中,可以建立虛擬的(de)人體模型,借助于跟蹤球、HMD、感(gan)覺(jue)手套,學生可(ke)以很容易了解人體(ti)內部各器官結構(gou),這比現有的采用教科書的方式要有效得多。PieperSatara等研究者在(zai)90年(nian)代(dai)初基于兩個SGI工作站建立了(le)一個(ge)虛擬(ni)(ni)外科(ke)手術(shu)(shu)(shu)(shu)訓練器(qi),用于腿部及(ji)腹部外科(ke)手術(shu)(shu)(shu)(shu)模擬(ni)(ni)。這(zhe)個(ge)虛擬(ni)(ni)的環(huan)境包括虛擬(ni)(ni)的手術(shu)(shu)(shu)(shu)臺與手術(shu)(shu)(shu)(shu)燈,虛擬(ni)(ni)的外科(ke)工具(如手術(shu)(shu)(shu)(shu)刀、注射(she)器(qi)、手術(shu)(shu)(shu)(shu)鉗等),虛擬(ni)(ni)的人體模型與器(qi)官等。借(jie)助于HMD及感覺手套,使用(yong)(yong)者可以對虛擬的(de)人體模型進行手術(shu)。但該系統有待(dai)進一步改(gai)進,如需提高環境的(de)真實感,增加(jia)網絡功能(neng),使其能(neng)同時培(pei)訓多(duo)個使用(yong)(yong)者,或可在(zai)外(wai)地專(zhuan)家的(de)指(zhi)導下(xia)工作等。手術(shu)后果預測及改(gai)善殘疾人生恬狀況,乃至新型藥物的(de)研制等方面,VR技術都有十分(fen)重要(yao)的意(yi)義。

在醫學(xue)院校,學(xue)生可在虛擬(ni)實(shi)驗室中,進行“尸體(ti)”解剖和(he)各種手術練習。用(yong)這項技術,由于不(bu)(bu)受(shou)標本、場地等(deng)的(de)限制,所以培訓費用(yong)大大降低。一些用(yong)于醫學(xue)培訓、實(shi)習和(he)研究(jiu)的(de)虛擬(ni)現(xian)(xian)實(shi)系(xi)(xi)統,仿真(zhen)程(cheng)度非常高,其優(you)越(yue)性(xing)和(he)效果是不(bu)(bu)可估量和(he)不(bu)(bu)可比擬(ni)的(de)。例如,導管(guan)(guan)插入動(dong)脈的(de)模(mo)擬(ni)器,可以使(shi)學(xue)生反復(fu)實(shi)踐導管(guan)(guan)插入動(dong)脈時的(de)操作(zuo);眼(yan)睛手術模(mo)擬(ni)器,根據人眼(yan)的(de)前眼(yan)結(jie)構創造出三維立體(ti)圖像,并帶有實(shi)時的(de)觸覺反饋,學(xue)生利用(yong)它可以觀察(cha)模(mo)擬(ni)移去晶狀體(ti)的(de)全過(guo)程(cheng),并觀察(cha)到眼(yan)睛前部結(jie)構的(de)血管(guan)(guan)、虹膜和(he)鞏膜組織及角膜的(de)透明度等(deng)。還有麻醉虛擬(ni)現(xian)(xian)實(shi)系(xi)(xi)統、口腔(qiang)手術模(mo)擬(ni)器等(deng)。

外(wai)科醫(yi)生在真(zhen)正動(dong)手(shou)(shou)術(shu)之前,通(tong)過虛擬(ni)現實(shi)技術(shu)的幫助,能在顯示器上重復地(di)模擬(ni)手(shou)(shou)術(shu),移動(dong)人體內的器官,尋找(zhao)最佳手(shou)(shou)術(shu)方(fang)案并(bing)提高熟練度。在遠距離遙控(kong)外(wai)科手(shou)(shou)術(shu),復雜(za)手(shou)(shou)術(shu)的計劃安排,手(shou)(shou)術(shu)過程的信息(xi)指導,手(shou)(shou)術(shu)后(hou)果(guo)預測及改善殘疾人生活(huo)狀況,乃至新藥研制等方(fang)面,虛擬(ni)現實(shi)技術(shu)都能發揮十分重要的作用。

娛樂

豐富的感覺能力與3D顯示環境使得VR成為理想的視頻游戲工具(ju)。由于在(zai)娛樂(le)方面對VR的真實感(gan)要(yao)求(qiu)不是太高,故(gu)近些年(nian)來VR在該方面發(fa)展最為迅猛。如Chicago(芝加哥)開放(fang)了(le)世界上第一臺大(da)型可(ke)供多人使用的VR娛樂系統(tong),其主題是關于3025年的一場未來戰爭;英(ying)國開發(fa)的稱為“Virtuality”的(de)VR游戲(xi)系統,配有HMD,大(da)大(da)增(zeng)強了真實(shi)感;1992年的一臺稱(cheng)為“Legeal Qust”的系統由于增(zeng)加了(le)人(ren)工智(zhi)能功(gong)能,使(shi)(shi)計算機具備了(le)自學習(xi)功(gong)能,大大增(zeng)強了(le)趣味性及難度,使(shi)(shi)該(gai)系統獲該(gai)年度VR產(chan)品獎。另(ling)外(wai)在家庭娛樂(le)方面(mian)VR也顯示出了很好的前景。

作為傳輸顯示信息的媒體,VR在未來藝術領域(yu)方(fang)面所具有的潛(qian)在應用能力也不可低估。VR所具有的(de)臨場參與(yu)感與(yu)交互能力可以(yi)將靜態的(de)藝術(如(ru)油畫(hua)、雕刻等)轉化為動態的(de),可以(yi)使觀賞(shang)者更好(hao)地(di)欣(xin)賞(shang)作(zuo)者的(de)思(si)想藝術。另外,VR提高了藝術表現能(neng)力,如一個(ge)虛(xu)擬(ni)的(de)(de)音(yin)(yin)樂家(jia)可以(yi)演奏各種(zhong)各樣(yang)的(de)(de)樂器,手足不便的(de)(de)人或遠在外地的(de)(de)人可以(yi)在他生活的(de)(de)居室中去虛(xu)擬(ni)的(de)(de)音(yin)(yin)樂廳欣賞音(yin)(yin)樂會(hui)等等。

對藝術的潛在應用價值同樣適用于教育,如在解釋一些復雜的系統抽象的概念如量子物理等方面,VR是非常有力(li)的工具,Lofin等人在1993年建立了一個“虛(xu)擬的物(wu)理實驗室”,用于解釋某些(xie)物(wu)理概念,如(ru)位置與速度(du),力量與位移等。

軍事航天

模擬訓練一直是軍事與航天工業中的一個重要課題,這為VR提(ti)供(gong)了廣闊的應用前(qian)景(jing)。美(mei)國(guo)國(guo)防(fang)部高級研究計劃局DARPA80年代起一直致力于(yu)研(yan)究(jiu)稱為SIMNET的虛擬(ni)戰場系統(tong),以提供坦克協(xie)同(tong)訓練,該(gai)系統(tong)可聯結200多臺模擬(ni)器。另外(wai)利(li)用VR技術,可模擬(ni)零重力環境,替(ti)非標(biao)準(zhun)的(de)(de)水下訓練宇(yu)航員的(de)(de)方法。

室內設計

虛擬(ni)(ni)現實不僅僅是(shi)一個演示媒(mei)體(ti),而且還(huan)是(shi)一個設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)工(gong)具(ju)。它以(yi)(yi)(yi)視覺形式反(fan)映(ying)了設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)者的(de)(de)思(si)(si)想,比如裝修房(fang)屋之(zhi)前(qian),你首先要做的(de)(de)事是(shi)對房(fang)屋的(de)(de)結構(gou)(gou)、外形做細(xi)致的(de)(de)構(gou)(gou)思(si)(si),為了使之(zhi)定量化(hua)(hua),你還(huan)需設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)許多圖紙,當然(ran)這些圖紙只(zhi)能(neng)內行人讀懂,虛擬(ni)(ni)現實可以(yi)(yi)(yi)把(ba)這種構(gou)(gou)思(si)(si)變(bian)成看得(de)見的(de)(de)虛擬(ni)(ni)物體(ti)和環境(jing),使以(yi)(yi)(yi)往(wang)只(zhi)能(neng)借助傳統的(de)(de)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)模(mo)式提升到數字化(hua)(hua)的(de)(de)即看即所得(de)的(de)(de)完美境(jing)界,大(da)大(da)提高了設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)和規劃的(de)(de)質量與(yu)效率。運用虛擬(ni)(ni)現實技術,設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)者可以(yi)(yi)(yi)完全按照自己(ji)(ji)的(de)(de)構(gou)(gou)思(si)(si)去(qu)構(gou)(gou)建裝飾(shi)“虛擬(ni)(ni)”的(de)(de)房(fang)間(jian),并可以(yi)(yi)(yi)任(ren)意(yi)變(bian)換自己(ji)(ji)在房(fang)間(jian)中的(de)(de)位(wei)置,去(qu)觀察(cha)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)的(de)(de)效果,直到滿意(yi)為止(zhi)。既節約了時間(jian),又節省了做模(mo)型的(de)(de)費用。

房產開發

隨著房地產業競爭的加劇,傳統的展示手段如平面圖、表現圖、沙盤、樣板房等已經遠遠無法滿足消費者的需(xu)要。因(yin)此敏銳把(ba)握市場動向,果斷啟用最新(xin)的(de)(de)技(ji)(ji)術并迅速轉化為生(sheng)產(chan)(chan)力,方(fang)可(ke)以(yi)領先一(yi)(yi)步,擊潰競爭對手(shou)。虛擬現(xian)實技(ji)(ji)術是集影視(shi)廣告、動畫、多媒體、網絡科技(ji)(ji)于一(yi)(yi)身(shen)的(de)(de)最新(xin)型的(de)(de)房(fang)地(di)產(chan)(chan)營(ying)銷(xiao)方(fang)式,在(zai)國(guo)內(nei)的(de)(de)廣州、上海(hai)、北京等(deng)大城市,國(guo)外的(de)(de)加拿大、美國(guo)等(deng)經濟和科技(ji)(ji)發達的(de)(de)國(guo)家都(dou)非(fei)(fei)常熱(re)門,是當今(jin)房(fang)地(di)產(chan)(chan)行業一(yi)(yi)個(ge)綜合實力的(de)(de)象征(zheng)和標志,其(qi)最主要的(de)(de)核心是房(fang)地(di)產(chan)(chan)銷(xiao)售!同時(shi)在(zai)房(fang)地(di)產(chan)(chan)開發中(zhong)的(de)(de)其(qi)他重(zhong)要環節(jie)包括申報、審批、設計、宣傳等(deng)方(fang)面都(dou)有著非(fei)(fei)常迫切的(de)(de)需(xu)求。

房地產項目的表現形式可大致分為:實(shi)景(jing)模(mo)式、水晶(jing)沙(sha)盤兩(liang)種;

其中(zhong)可對項(xiang)目周邊(bian)配(pei)套、紅線(xian)以內(nei)建筑和總平、內(nei)部業(ye)態分布(bu)等進行詳細剖析(xi)展示(shi),由外而內(nei)表現(xian)項(xiang)目的整體風(feng)格,并可通過鳥瞰、內(nei)部漫游、自動動畫(hua)播放等形式對項(xiang)目逐一(yi)表現(xian),增強了講解(jie)過程(cheng)的完整性和趣味性。

工業仿真

當今(jin)世界工業(ye)(ye)(ye)已(yi)經發生了(le)巨(ju)大(da)的(de)(de)(de)變(bian)化,大(da)規模人海(hai)戰術(shu)(shu)早(zao)已(yi)不再適應工業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)發展(zhan),先進科學(xue)技術(shu)(shu)的(de)(de)(de)應用(yong)顯現(xian)(xian)出巨(ju)大(da)的(de)(de)(de)威力(li),特(te)別是(shi)虛擬(ni)現(xian)(xian)實(shi)(shi)技術(shu)(shu)的(de)(de)(de)應用(yong)正對(dui)工業(ye)(ye)(ye)進行(xing)著一場前所未有的(de)(de)(de)革命。虛擬(ni)現(xian)(xian)實(shi)(shi)已(yi)經被世界上一些大(da)型(xing)企業(ye)(ye)(ye)廣(guang)泛地應用(yong)到(dao)工業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)各個環節(jie),對(dui)企業(ye)(ye)(ye)提高開發效率,加強數據采集、分析、處理能(neng)力(li),減少決(jue)策(ce)失誤,降(jiang)低企業(ye)(ye)(ye)風險起(qi)到(dao)了(le)重要(yao)的(de)(de)(de)作用(yong)。虛擬(ni)現(xian)(xian)實(shi)(shi)技術(shu)(shu)的(de)(de)(de)引入,將使工業(ye)(ye)(ye)設計的(de)(de)(de)手段(duan)和思想(xiang)發生質的(de)(de)(de)飛躍,更加符(fu)合社會發展(zhan)的(de)(de)(de)需要(yao),可以說(shuo)在工業(ye)(ye)(ye)設計中應用(yong)虛擬(ni)現(xian)(xian)實(shi)(shi)技術(shu)(shu)是(shi)可行(xing)且必要(yao)的(de)(de)(de)。

工業仿真系統不是簡單的場景漫游,是真正意義上用于指導生產的仿真系統,它結合用戶業務層功能和數據庫數據組建一套完全的仿真系統,可組建B/SC/S兩(liang)種架構的(de)應用,可與企業ERPMIS系統無縫對接,支持SqlServerOracleMySql等(deng)主流數據庫。

工(gong)業仿真(zhen)所涵蓋的范圍很廣,從簡單的單臺(tai)工(gong)作站上的機械裝(zhuang)配到(dao)多人在線協同演練系(xi)統。

下面列舉一些工業仿真的應用領域:

·石油、電(dian)力、煤炭行(xing)業(ye)多人在(zai)線(xian)應急(ji)演練

·市政、交通、消防(fang)應急演練

·多人(ren)多工種協同作業(化身系統、機(ji)器(qi)人(ren)人(ren)工智能)

·虛擬制造/虛擬設計/虛擬裝配(CAD/CAM/CAE

·模(mo)擬駕(jia)駛、訓練、演示、教學、培訓等(deng)

·軍事模(mo)擬、指揮、虛擬戰場、電(dian)子對(dui)抗

·地形地貌、地理信息系統(GIS

·生物工程(基因/遺傳(chuan)/分子(zi)結構研究)

·虛擬醫學工程(虛擬手術/解剖/醫學分(fen)析)

·建筑視(shi)景與城市規(gui)劃、礦產、石油

·航空航天(tian)、科學(xue)可視化


應急推演

防患于未然,是各行各業尤其是具有一定危險性行業(消防、電力、石油、礦產等)的關注重(zhong)點,如何確(que)保在事故(gu)來臨之時做(zuo)到(dao)最小的(de)(de)(de)損失,定期的(de)(de)(de)執(zhi)行應(ying)急推(tui)演(yan)(yan)是傳(chuan)統并(bing)有(you)效地一(yi)(yi)種防患方式(shi),但其(qi)弊端也相(xiang)當明顯,投(tou)入(ru)(ru)成本高,每一(yi)(yi)次推(tui)演(yan)(yan)都要(yao)投(tou)入(ru)(ru)大(da)(da)量(liang)的(de)(de)(de)人(ren)(ren)力、物力,大(da)(da)量(liang)的(de)(de)(de)投(tou)入(ru)(ru)使得其(qi)不可能進(jin)行頻(pin)繁性的(de)(de)(de)執(zhi)行,虛擬現實的(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)為應(ying)急演(yan)(yan)練提(ti)(ti)供了(le)一(yi)(yi)種全新的(de)(de)(de)開展模式(shi),將事故(gu)現場(chang)模擬到(dao)虛擬場(chang)景中去,在這里人(ren)(ren)為的(de)(de)(de)制造各種事故(gu)情況(kuang),組織參演(yan)(yan)人(ren)(ren)員(yuan)做(zuo)出正確(que)響應(ying)。這樣的(de)(de)(de)推(tui)演(yan)(yan)大(da)(da)大(da)(da)降低了(le)投(tou)入(ru)(ru)成本,提(ti)(ti)高了(le)推(tui)演(yan)(yan)實訓(xun)時間,從而保證了(le)人(ren)(ren)們面對(dui)(dui)事故(gu)災難(nan)時的(de)(de)(de)應(ying)對(dui)(dui)技能,并(bing)且可以打破(po)空(kong)間的(de)(de)(de)限制方便(bian)的(de)(de)(de)組織各地人(ren)(ren)員(yuan)進(jin)行推(tui)演(yan)(yan),這樣的(de)(de)(de)案例已有(you)應(ying)用,必(bi)將是今后應(ying)急推(tui)演(yan)(yan)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)個趨勢。

虛擬演練有著如下優勢:

仿真性

虛(xu)擬(ni)演(yan)練環(huan)境是以(yi)現實(shi)培演(yan)練環(huan)境為基(ji)礎(chu)進行搭建(jian)的(de),操(cao)作規則同樣立足(zu)于現實(shi)中實(shi)際(ji)的(de)操(cao)作規范,理(li)想的(de)虛(xu)擬(ni)環(huan)境甚至可(ke)以(yi)達到(dao)使(shi)受訓者難辨真假的(de)程度。

開放性

虛擬演(yan)練(lian)打破(po)了演(yan)練(lian)空間(jian)上的(de)(de)限制,受訓者可(ke)(ke)以(yi)在任意(yi)的(de)(de)地(di)理環境中進(jin)行集中演(yan)練(lian),身處何(he)地(di)的(de)(de)人員(yuan),只要通(tong)過相關網絡通(tong)信設備(bei)即可(ke)(ke)進(jin)入相同的(de)(de)虛擬演(yan)練(lian)場所進(jin)行實時的(de)(de)集中化演(yan)練(lian)。

針對性

與現(xian)實中(zhong)的真實演練(lian)相(xiang)比(bi),虛擬演練(lian)的一(yi)大優(you)勢就是可以(yi)方便(bian)的模擬任何培訓(xun)科目,借助虛擬現(xian)實技(ji)術,受訓(xun)者(zhe)可以(yi)將自(zi)(zi)身置于各種復雜、突(tu)發環境(jing)中(zhong)去,從而進行針對(dui)性訓(xun)練(lian),提高自(zi)(zi)身的應變能力與相(xiang)關處(chu)理(li)技(ji)能。

自主性

借助自(zi)身的(de)虛(xu)擬演(yan)練(lian)(lian)系(xi)統(tong),各單位可以(yi)根據自(zi)身實際(ji)需求在(zai)任(ren)何時(shi)間、任(ren)何地(di)點組織相關(guan)培(pei)訓指導(dao),受訓者等(deng)相關(guan)人(ren)(ren)員進(jin)行演(yan)練(lian)(lian),并快速(su)取(qu)得演(yan)練(lian)(lian)結果,進(jin)行演(yan)練(lian)(lian)評估和(he)改進(jin)。受訓人(ren)(ren)員亦可以(yi)自(zi)發的(de)進(jin)行多次重(zhong)復演(yan)練(lian)(lian),使受訓人(ren)(ren)員始終處于培(pei)訓的(de)主導(dao)地(di)位,掌握受訓主動權,大大增(zeng)加演(yan)練(lian)(lian)時(shi)間和(he)演(yan)練(lian)(lian)效果。

安全性

作為電(dian)力培(pei)(pei)訓(xun)中重(zhong)中之重(zhong)的(de)(de)(de)安(an)全性(xing),虛擬(ni)的(de)(de)(de)演(yan)練(lian)環境遠比現(xian)實(shi)中安(an)全,培(pei)(pei)訓(xun)與(yu)(yu)受(shou)訓(xun)人員(yuan)(yuan)可(ke)以(yi)大(da)膽的(de)(de)(de)在虛擬(ni)環境中嘗(chang)試各種演(yan)練(lian)方案(an),即使創下“大(da)禍(huo)”,也不會造(zao)成“惡果”,而(er)是(shi)將這一(yi)切放入演(yan)練(lian)評定中去,作為最后(hou)演(yan)練(lian)考(kao)核的(de)(de)(de)參(can)考(kao)。這樣,在確保(bao)受(shou)訓(xun)人員(yuan)(yuan)人身安(an)全萬無一(yi)失的(de)(de)(de)情況下,受(shou)訓(xun)人員(yuan)(yuan)可(ke)以(yi)卸去事(shi)故(gu)隱患的(de)(de)(de)包袱,盡可(ke)能極端的(de)(de)(de)進(jin)行演(yan)練(lian),從而(er)大(da)幅的(de)(de)(de)提(ti)高自身的(de)(de)(de)技(ji)能水平,確保(bao)在今后(hou)實(shi)際操作中的(de)(de)(de)人身與(yu)(yu)事(shi)故(gu)安(an)全。

結(jie)合以上(shang)特性,實(shi)際(ji)是(shi)將相關油氣田和電子設施數(shu)(shu)(shu)字化(hua),為企業(ye)構建一(yi)套全(quan)數(shu)(shu)(shu)字開(kai)放式數(shu)(shu)(shu)字資源庫,通過(guo)在數(shu)(shu)(shu)字虛擬空間(jian)內(nei)實(shi)時錄制(zhi)、構建一(yi)套應急演練庫,并可在虛擬數(shu)(shu)(shu)字環(huan)(huan)境中再現相應應急演練流程,在虛擬的環(huan)(huan)境中提高員工的業(ye)務水平(ping)。

將虛擬(ni)現實技術(shu)應(ying)用于電力相關培(pei)訓(xun)中(zhong)去,有著無可比擬(ni)的優勢,打造虛擬(ni)的演練平(ping)臺,無庸(yong)質疑的將是電力培(pei)訓(xun)的一(yi)個(ge)趨勢。

文物古跡

利用虛擬現實技術,結合網絡技術,可以將文物的展示、保護提高到一個嶄新的階段。首先表現在將文物實(shi)體通(tong)過(guo)影像(xiang)數(shu)據采集手(shou)段,建立起實(shi)物(wu)三維(wei)或模型(xing)數(shu)據庫,保(bao)存文物(wu)原有的各項型(xing)式(shi)數(shu)據和空間(jian)關系(xi)等(deng)重要資源(yuan),實(shi)現(xian)瀕危文物(wu)資源(yuan)的科學、高精度(du)和永久的保(bao)存。 其次(ci)利用這些技術來提高文物(wu)修復(fu)(fu)的精度(du)和預(yu)先(xian)判(pan)斷(duan)、選取(qu)將(jiang)要采用的保(bao)護手(shou)段,同時可以(yi)縮(suo)短修復(fu)(fu)工期。 通(tong)過(guo)計算機網絡來整合(he)統一大范圍內的文物(wu)資源(yuan),并且通(tong)過(guo)網絡在大范圍內來利用虛擬(ni)(ni)技術更加(jia)全面、生(sheng)動(dong)、逼真地展示文物(wu),從而使文物(wu)脫離地域限制,實(shi)現(xian)資源(yuan)共享,真正(zheng)成(cheng)為全人類可以(yi)“擁有”的文化遺(yi)產。使用虛擬(ni)(ni)現(xian)實(shi)技術可以(yi)推動(dong)文博行業更快(kuai)地進入(ru)信息時代(dai),實(shi)現(xian)文物(wu)展示和保(bao)護的現(xian)代(dai)化。

游戲

三維游戲既是虛擬現實技術重要的應用方向之一,也為虛擬現實技術的快速發展起了巨大的需求牽引作用。 盡管存在眾多的技術難題,虛擬現實技術在競爭激烈的游戲市場中還是得到了越來越多的重視和應用。可以說,電腦游戲自產生以來,一直都在朝著虛擬現實的方向發展,虛擬現實技術發展的最終目標已經成為三維游戲工作者的崇高追求。從最初的文字MUD游(you)(you)戲(xi)(xi),到二維游(you)(you)戲(xi)(xi)、三維游(you)(you)戲(xi)(xi),再(zai)到網絡(luo)三維游(you)(you)戲(xi)(xi),游(you)(you)戲(xi)(xi)在保持其實時(shi)性(xing)和交互(hu)性(xing)的同時(shi),逼真度和沉浸(jin)感正在一步(bu)步(bu)地提高和加強。我們相信,隨著三維技術的快速(su)發展(zhan)和軟硬件(jian)技術的不斷進(jin)步(bu),在不遠(yuan)的將(jiang)來,真正意義上的虛擬現實游(you)(you)戲(xi)(xi)必(bi)將(jiang)為人類娛(yu)樂、教育和經濟(ji)發展(zhan)做出新的更大的貢獻。

Web3D

Web3D主要有四類(lei)運用(yong)方向:商業、教育、娛樂、和虛(xu)擬社區。對(dui)(dui)企業和電子(zi)(zi)商務(wu)三(san)(san)維(wei)的(de)表現形(xing)式,能(neng)(neng)夠全方位的(de)展(zhan)(zhan)現一(yi)個物體(ti),具(ju)有二(er)維(wei)平面圖象不可(ke)比擬的(de)優勢(shi)。企業將(jiang)(jiang)他們(men)的(de)產(chan)(chan)品(pin)發布成網上三(san)(san)維(wei)的(de)形(xing)式,能(neng)(neng)夠展(zhan)(zhan)現出產(chan)(chan)品(pin)外(wai)形(xing)的(de)方方面面,加上互動(dong)操(cao)作,演示(shi)產(chan)(chan)品(pin)的(de)功能(neng)(neng)和使用(yong)操(cao)作,充(chong)分(fen)利用(yong)互聯網高(gao)速迅捷(jie)的(de)傳播優勢(shi)來推廣公司的(de)產(chan)(chan)品(pin)。對(dui)(dui)于網上電子(zi)(zi)商務(wu),將(jiang)(jiang)銷售產(chan)(chan)品(pin)展(zhan)(zhan)示(shi)做成在線三(san)(san)維(wei)的(de)形(xing)式,顧(gu)客通過(guo)對(dui)(dui)之進行觀(guan)察和操(cao)作能(neng)(neng)夠對(dui)(dui)產(chan)(chan)品(pin)有更加全面的(de)認(ren)識了解,決(jue)定購買的(de)幾率必(bi)將(jiang)(jiang)大幅增加,為銷售者帶來更多的(de)利潤。

對教育業現今的教學方式,不再是單純的依靠書本、教師授課的形式。計算機輔助教學(CAI)的(de)引入,彌補了傳(chuan)統教學(xue)所不能(neng)達到的(de)許多(duo)方(fang)面。在表現一些(xie)空間立體(ti)化的(de)知識,如原(yuan)子(zi)、分(fen)子(zi)的(de)結(jie)構、分(fen)子(zi)的(de)結(jie)合過(guo)程、機械的(de)運(yun)動時,三維的(de)展現形(xing)(xing)式必然使學(xue)習過(guo)程形(xing)(xing)象話,學(xue)生更容易接(jie)受(shou)和(he)(he)掌握(wo)。許多(duo)實際經驗告訴我們,做比聽和(he)(he)說(shuo)更能(neng)接(jie)受(shou)更多(duo)的(de)信息(xi)。使用具有(you)交互功能(neng)的(de)3D課件,學生可(ke)以在實際的動手操(cao)作中得到更深(shen)的體會。

對計算機遠程教育系統而言,引入Web3D內容(rong)必將達到很(hen)好的(de)在線教育效果。 對娛(yu)樂游戲業(ye)娛(yu)樂游戲業(ye)永遠是一個不衰的(de)市場。現今,互(hu)連網上已(yi)不是單一靜止的(de)世界,動態HTMLflash動畫、流式音視(shi)頻,使整個互連網呈現(xian)生機盎(ang)然。動感的頁面(mian)較之(zhi)靜態頁面(mian)更能吸引更多(duo)的瀏(liu)覽者(zhe)。三維(wei)的引入,必將造成新一(yi)輪的視(shi)覺沖擊,使網頁的訪問量提升(sheng)。娛樂站點(dian)可以在(zai)(zai)頁面(mian)上(shang)建立三維(wei)虛擬主持這樣的角色來(lai)吸引瀏(liu)覽者(zhe)。游戲公司除了(le)在(zai)(zai)光盤上(shang)發(fa)布3D游(you)戲外,網(wang)絡(luo)環境中運行在線三維游(you)戲。利(li)用互(hu)連網(wang)絡(luo)的優勢,受眾(zhong)和覆蓋面(mian)得到迅速(su)擴張(zhang)。

對虛擬現實展示與虛擬社區使用Web3D實(shi)現網(wang)絡上的VR展(zhan)示,只須構建(jian)(jian)一(yi)個(ge)三維場景,人(ren)以第(di)一(yi)視角在(zai)其中穿(chuan)行(xing)。場景和控(kong)制者(zhe)之(zhi)間能產(chan)生(sheng)交互,加之(zhi)高質量的生(sheng)成畫面使(shi)人(ren)產(chan)生(sheng)身臨其境的感覺。對(dui)于象虛(xu)擬展(zhan)廳(ting)、建(jian)(jian)筑房地產(chan)虛(xu)擬漫游展(zhan)示,提供了(le)解決方案。如果是建(jian)(jian)立一(yi)個(ge)多用(yong)戶而(er)且可以互相傳遞信(xin)息的環境,也就(jiu)形成了(le)所謂的虛(xu)擬社區。

表演者佩戴17個(ge)無線傳感器、3個(ge)無線收發器(qi)組(zu)成的動作捕捉服,連接到實(shi)時網,在虛擬(ni)情(qing)景中互動。加(jia)上頭戴式顯示器(qi),跟(gen)蹤(zong)頭部和(he)身(shen)體,可以給到“我”身(shen)臨其境的體驗(yan)。

Web3D技術同樣可(ke)以在三維(wei)定位(wei)監控,工業過程控制,建筑信息(xi)模型(BIM),場館虛擬展示等系統中得到應用(yong)。

道路橋梁

城(cheng)市規劃(hua)(hua)一(yi)直是對全(quan)新的(de)(de)(de)(de)可視化技(ji)術(shu)(shu)需(xu)(xu)求最為(wei)迫切(qie)的(de)(de)(de)(de)領域之(zhi)一(yi),虛(xu)擬現實(shi)技(ji)術(shu)(shu)可以廣泛的(de)(de)(de)(de)應用(yong)在城(cheng)市規劃(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)各個方面,并帶來切(qie)實(shi)且可觀(guan)的(de)(de)(de)(de)利益。虛(xu)擬現實(shi)技(ji)術(shu)(shu)在道路(lu)橋梁應用(yong)現狀在高(gao)速公路(lu)與橋梁建設中(zhong)也得到了應用(yong)。由(you)于道路(lu)橋梁需(xu)(xu)要同(tong)時(shi)處理(li)大(da)量的(de)(de)(de)(de)三維模型與紋理(li)數據,導(dao)致(zhi)這種形(xing)勢需(xu)(xu)要很高(gao)的(de)(de)(de)(de)計算機性能(neng)作為(wei)后臺支持,但隨著近些年來計算機軟硬件技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)提高(gao),一(yi)些原有的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)瓶頸得到了解決,使虛(xu)擬現實(shi)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)達到了前所未有的(de)(de)(de)(de)發(fa)展 。

在我國,許多學院和機構也一直在從事這方面的研究與應用。三維虛擬現實平臺軟件,可廣泛的應用于橋梁道路設計等行業。該軟件適用性強、操作簡單、功能強大、高度可視化、所見即所得,他的出現將給正在發展的VR產業注入新的(de)(de)活力。 虛(xu)擬現實(shi)(shi)技(ji)術(shu)(shu)在(zai)高速公(gong)路(lu)和道路(lu)橋梁建設方(fang)面有著非常廣闊的(de)(de)應用前(qian)景(jing)(jing),可由后臺置入穩定(ding)的(de)(de)數據庫信息(xi),便于大眾對各項技(ji)術(shu)(shu)指標(biao)進行實(shi)(shi)時的(de)(de)查詢,周邊再輔以(yi)多種媒體信息(xi),如工程(cheng)背景(jing)(jing)介(jie)紹(shao),標(biao)段概況,技(ji)術(shu)(shu)數據,截面等,電子地圖,聲音、圖像、動畫,并(bing)與核心的(de)(de)虛(xu)擬技(ji)術(shu)(shu)產生交(jiao)互(hu),從而實(shi)(shi)現演示場景(jing)(jing)中的(de)(de)導航、定(ding)位與背景(jing)(jing)信息(xi)介(jie)紹(shao)等諸(zhu)多實(shi)(shi)用、便捷的(de)(de)功能。

地理

應用虛擬現實技術,將三維地面模型、正射影像和城市街道、建筑物及市政設施的三維立體模型融合在一起,再現城市建筑及街區景觀,用戶在顯示屏上可以很直觀地看到生動逼真的城市街道景觀,可以進行諸如查詢、量測、漫游、飛行瀏覽等一系列操作,滿足數字城市技術由二維GIS向三維虛擬現(xian)實的可視化發(fa)展需要,為城建(jian)規(gui)劃、社區服務、物業管理(li)、消防安(an)全(quan)、旅(lv)游交(jiao)通(tong)等(deng)提供可視化空間地理(li)信息服務。

電子(zi)(zi)地(di)圖(tu)(tu)(tu)(tu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)是集地(di)理信(xin)息系統(tong)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)、數字制(zhi)圖(tu)(tu)(tu)(tu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)、多(duo)媒(mei)體技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)虛擬現實(shi)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)等多(duo)項現代技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)為(wei)一體的(de)(de)(de)綜(zong)合技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)。電子(zi)(zi)地(di)圖(tu)(tu)(tu)(tu)是一種以(yi)可視(shi)化的(de)(de)(de)數字地(di)圖(tu)(tu)(tu)(tu)為(wei)背景,用文本、照片、圖(tu)(tu)(tu)(tu)表、聲(sheng)音、動畫、視(shi)頻等多(duo)媒(mei)體為(wei)表現手(shou)段展示城市、企業、旅游景點等區(qu)域綜(zong)合面(mian)貌(mao)的(de)(de)(de)現代信(xin)息產品(pin),它(ta)可以(yi)存貯(zhu)于計(ji)算(suan)(suan)機(ji)外存,以(yi)只(zhi)讀光盤、網絡等形(xing)式傳播,以(yi)桌面(mian)計(ji)算(suan)(suan)機(ji)或(huo)觸摸屏(ping)計(ji)算(suan)(suan)機(ji)等形(xing)式提供大(da)眾使用。由于電子(zi)(zi)地(di)圖(tu)(tu)(tu)(tu)產品(pin)結合了數字制(zhi)圖(tu)(tu)(tu)(tu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)可視(shi)化功能(neng)、數據查詢(xun)與分析功能(neng)以(yi)及(ji)多(duo)媒(mei)體技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)虛擬現實(shi)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)信(xin)息表現手(shou)段,加(jia)上(shang)現代電子(zi)(zi)傳播技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)作(zuo)用,它(ta)一出現就(jiu)贏得了社會的(de)(de)(de)廣泛(fan)興趣!

教育中

虛擬現實應用于教育是教育技術發展的一個飛躍。它營造了“自主學習”的環境,由傳統的“以教促學”的學習方式代之為學習者通過自身與信息環境的相互作用來得到知識、技能的新型學習方式。它(ta)主(zhu)要具體應用在以(yi)下(xia)幾個(ge)方(fang)面:

一、科技研究

當前許(xu)多高校都(dou)在(zai)(zai)積極研(yan)究虛(xu)擬(ni)(ni)現(xian)實(shi)(shi)(shi)技(ji)(ji)術(shu)及其應用(yong),并相繼(ji)建(jian)起了虛(xu)擬(ni)(ni)現(xian)實(shi)(shi)(shi)與(yu)系統仿真(zhen)的(de)(de)(de)研(yan)究室,將(jiang)科(ke)研(yan)成果迅速轉化實(shi)(shi)(shi)用(yong)技(ji)(ji)術(shu),如(ru)北京航天航空(kong)大學(xue)(xue)在(zai)(zai)分布式飛(fei)行模(mo)擬(ni)(ni)方面的(de)(de)(de)應用(yong);浙江大學(xue)(xue)在(zai)(zai)建(jian)筑(zhu)方面進(jin)行虛(xu)擬(ni)(ni)規劃、虛(xu)擬(ni)(ni)設(she)計(ji)的(de)(de)(de)應用(yong);哈爾濱工業大學(xue)(xue)在(zai)(zai)人機交(jiao)互方面的(de)(de)(de)應用(yong);清華大學(xue)(xue)對(dui)臨場感(gan)的(de)(de)(de)研(yan)究等都(dou)頗具(ju)特(te)色(se)。有(you)的(de)(de)(de)研(yan)究室甚(shen)至已經具(ju)備獨立承接(jie)大型虛(xu)擬(ni)(ni)現(xian)實(shi)(shi)(shi)項目的(de)(de)(de)實(shi)(shi)(shi)力。 虛(xu)擬(ni)(ni)學(xue)(xue)習(xi)環(huan)境虛(xu)擬(ni)(ni)現(xian)實(shi)(shi)(shi)技(ji)(ji)術(shu)能夠為(wei)學(xue)(xue)生提(ti)供生動(dong)、逼真(zhen)的(de)(de)(de)學(xue)(xue)習(xi)環(huan)境,如(ru)建(jian)造(zao)人體(ti)(ti)模(mo)型、電(dian)腦太空(kong)旅行、化合物(wu)分子結(jie)構顯示等,在(zai)(zai)廣泛的(de)(de)(de)科(ke)目領域提(ti)供無限的(de)(de)(de)虛(xu)擬(ni)(ni)體(ti)(ti)驗(yan),從而加速和鞏(gong)固學(xue)(xue)生學(xue)(xue)習(xi)知(zhi)識的(de)(de)(de)過(guo)程。親(qin)身(shen)去經歷、親(qin)身(shen)去感(gan)受(shou)比(bi)空(kong)洞抽象(xiang)的(de)(de)(de)說教更具(ju)說服(fu)力,主動(dong)地去交(jiao)互與(yu)被動(dong)的(de)(de)(de)灌輸,有(you)本質的(de)(de)(de)差別。虛(xu)擬(ni)(ni)實(shi)(shi)(shi)驗(yan)利用(yong)虛(xu)擬(ni)(ni)現(xian)實(shi)(shi)(shi)技(ji)(ji)術(shu),可以(yi)建(jian)立各種虛(xu)擬(ni)(ni)實(shi)(shi)(shi)驗(yan)室,如(ru)地理(li)、物(wu)理(li)、化學(xue)(xue)、生物(wu)實(shi)(shi)(shi)驗(yan)室等等,擁(yong)有(you)傳(chuan)統實(shi)(shi)(shi)驗(yan)室難(nan)以(yi)比(bi)擬(ni)(ni)的(de)(de)(de)優勢(shi):

1、節省成(cheng)本通常我們由(you)于設備(bei)、場地、經費等硬件的限制。許多實(shi)(shi)驗都無法進行。而利用虛擬現實(shi)(shi)系統,學(xue)生足(zu)不出戶便可以做各種實(shi)(shi)驗,獲得與真實(shi)(shi)實(shi)(shi)驗一(yi)樣的體會(hui)。在保證教學(xue)效果的前提下,極(ji)大的節省了(le)成(cheng)本。

2、規避風險真(zhen)實實驗或操作往往會帶來各種(zhong)危(wei)險,利用(yong)虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)現實技術進(jin)行虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)實驗,學(xue)(xue)生在虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)實驗環境中(zhong),可(ke)以放(fang)心地去做各種(zhong)危(wei)險的實驗。例如:虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)的飛(fei)機駕駛(shi)教(jiao)學(xue)(xue)系統,可(ke)免除(chu)學(xue)(xue)員操作失誤而造成(cheng)飛(fei)機墜毀的嚴重事故。

3、打破空(kong)間(jian)(jian)、時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)限(xian)制(zhi)利用虛擬(ni)現(xian)實(shi)(shi)技(ji)術(shu)(shu),可(ke)以(yi)徹底打破時(shi)間(jian)(jian)與空(kong)間(jian)(jian)的(de)(de)限(xian)制(zhi)。大到宇宙天(tian)體,小至(zhi)原子(zi)粒子(zi),學生(sheng)(sheng)(sheng)都可(ke)以(yi)進入這些物體的(de)(de)內部進行(xing)觀察(cha)。一(yi)些需要幾(ji)十年甚至(zhi)上百年才能觀察(cha)的(de)(de)變化過程,通過虛擬(ni)現(xian)實(shi)(shi)技(ji)術(shu)(shu),可(ke)以(yi)在很(hen)短的(de)(de)時(shi)間(jian)(jian)內呈(cheng)現(xian)給(gei)學生(sheng)(sheng)(sheng)觀察(cha)。例如,生(sheng)(sheng)(sheng)物中的(de)(de)孟德爾(er)遺傳定律,用果蠅(ying)做實(shi)(shi)驗往往要幾(ji)個(ge)月的(de)(de)時(shi)間(jian)(jian),而(er)虛擬(ni)技(ji)術(shu)(shu)在一(yi)堂(tang)課(ke)內就可(ke)以(yi)實(shi)(shi)現(xian)。

二、虛擬實訓基地:

利(li)(li)用虛(xu)(xu)擬(ni)現實(shi)技(ji)(ji)(ji)術(shu)建立(li)起來的(de)虛(xu)(xu)擬(ni)實(shi)訓(xun)(xun)(xun)基地,其(qi)(qi)“設備”與“部件”多是虛(xu)(xu)擬(ni)的(de),可以(yi)(yi)根據隨時生成新的(de)設備。教(jiao)學(xue)(xue)(xue)內容可以(yi)(yi)不斷更新,使實(shi)踐訓(xun)(xun)(xun)練(lian)及(ji)時跟上技(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)發(fa)展。同(tong)時,虛(xu)(xu)擬(ni)現實(shi)的(de)沉浸性(xing)和交互(hu)性(xing),使學(xue)(xue)(xue)生能(neng)(neng)夠在虛(xu)(xu)擬(ni)的(de)學(xue)(xue)(xue)習(xi)環(huan)境中(zhong)扮演一個角色,全身(shen)心地投入到學(xue)(xue)(xue)習(xi)環(huan)境中(zhong)去(qu),這非常有利(li)(li)于學(xue)(xue)(xue)生的(de)技(ji)(ji)(ji)能(neng)(neng)訓(xun)(xun)(xun)練(lian)。包括軍事作戰技(ji)(ji)(ji)能(neng)(neng)、外科手(shou)術(shu)技(ji)(ji)(ji)能(neng)(neng)、教(jiao)學(xue)(xue)(xue)技(ji)(ji)(ji)能(neng)(neng)、體(ti)育技(ji)(ji)(ji)能(neng)(neng)、汽車駕(jia)駛(shi)技(ji)(ji)(ji)能(neng)(neng)、果樹栽(zai)培(pei)技(ji)(ji)(ji)、電器維修技(ji)(ji)(ji)能(neng)(neng)等(deng)各種職業技(ji)(ji)(ji)能(neng)(neng)的(de)訓(xun)(xun)(xun)練(lian),由于虛(xu)(xu)擬(ni)的(de)訓(xun)(xun)(xun)練(lian)系(xi)統無任何危險,學(xue)(xue)(xue)生可以(yi)(yi)不厭其(qi)(qi)煩(fan)地反(fan)復(fu)(fu)練(lian)習(xi),直(zhi)至(zhi)掌握(wo)操(cao)作技(ji)(ji)(ji)能(neng)(neng)為(wei)止。例如:在虛(xu)(xu)擬(ni)的(de)飛機(ji)駕(jia)駛(shi)訓(xun)(xun)(xun)練(lian)系(xi)統中(zhong),學(xue)(xue)(xue)員(yuan)可以(yi)(yi)反(fan)復(fu)(fu)操(cao)作控制(zhi)設備,學(xue)(xue)(xue)習(xi)在各種天氣情況下(xia)駕(jia)駛(shi)飛機(ji)起飛、降落,通(tong)過反(fan)復(fu)(fu)訓(xun)(xun)(xun)練(lian),達到熟練(lian)掌握(wo)駕(jia)駛(shi)技(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)目的(de)。

三、虛擬仿真校園:

教(jiao)育(yu)部(bu)在(zai)(zai)(zai)一系列相關的(de)(de)(de)(de)文件中(zhong),多(duo)次涉及到了虛(xu)(xu)擬校園(yuan)(yuan)(yuan),闡明(ming)了虛(xu)(xu)擬校園(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)地位和(he)(he)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。虛(xu)(xu)擬校園(yuan)(yuan)(yuan)也(ye)是虛(xu)(xu)擬現(xian)實技(ji)術(shu)在(zai)(zai)(zai)教(jiao)育(yu)培訓中(zhong)最(zui)早的(de)(de)(de)(de)具體應(ying)用(yong)(yong),它(ta)由淺至深有三個(ge)應(ying)用(yong)(yong)層面(mian),分(fen)別適應(ying)學(xue)(xue)校不同程(cheng)(cheng)(cheng)度的(de)(de)(de)(de)需(xu)求:簡單的(de)(de)(de)(de)虛(xu)(xu)擬我們的(de)(de)(de)(de)校園(yuan)(yuan)(yuan)環(huan)境供游客瀏(liu)覽 基于教(jiao)學(xue)(xue)、教(jiao)務、校園(yuan)(yuan)(yuan)生(sheng)活,功能(neng)相對完(wan)整的(de)(de)(de)(de)三維可視化虛(xu)(xu)擬校園(yuan)(yuan)(yuan) 以學(xue)(xue)員(yuan)為中(zhong)心,加入一系列人(ren)性化的(de)(de)(de)(de)功能(neng),以虛(xu)(xu)擬現(xian)實技(ji)術(shu)作(zuo)(zuo)為遠程(cheng)(cheng)(cheng)教(jiao)育(yu)基礎平臺 虛(xu)(xu)擬遠程(cheng)(cheng)(cheng)教(jiao)育(yu)虛(xu)(xu)擬現(xian)實可為高校擴大招生(sheng)后(hou)設置(zhi)的(de)(de)(de)(de)分(fen)校和(he)(he)遠程(cheng)(cheng)(cheng)教(jiao)育(yu)教(jiao)學(xue)(xue)點提供可移動的(de)(de)(de)(de)電子教(jiao)學(xue)(xue)場(chang)所(suo),通過(guo)交互式遠程(cheng)(cheng)(cheng)教(jiao)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)課程(cheng)(cheng)(cheng)目錄和(he)(he)網(wang)站,由局域網(wang)工(gong)具作(zuo)(zuo)校園(yuan)(yuan)(yuan)網(wang)站的(de)(de)(de)(de)鏈接(jie),可對各個(ge)終端提供開放性的(de)(de)(de)(de)、遠距離的(de)(de)(de)(de)持續(xu)教(jiao)育(yu),還可為社會提供新技(ji)術(shu)和(he)(he)高等職業培訓的(de)(de)(de)(de)機會,創造更大的(de)(de)(de)(de)經(jing)濟效益(yi)(yi)與社會效益(yi)(yi)。隨著(zhu)虛(xu)(xu)擬現(xian)實技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)不斷(duan)(duan)發展和(he)(he)完(wan)善,以及硬件設備(bei)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)不斷(duan)(duan)降(jiang)低,我們相信,虛(xu)(xu)擬現(xian)實技(ji)術(shu)以其自身強大的(de)(de)(de)(de)教(jiao)學(xue)(xue)優勢和(he)(he)潛(qian)力,將會逐漸受到教(jiao)育(yu)工(gong)作(zuo)(zuo)者(zhe)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)視和(he)(he)青睞,最(zui)終在(zai)(zai)(zai)教(jiao)育(yu)培訓領域廣(guang)泛應(ying)用(yong)(yong)并發揮其重(zhong)要作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。

演播室

隨(sui)著計算機網絡和三維(wei)圖形(xing)軟件(jian)等先進信(xin)息技(ji)術的(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan),電(dian)視節(jie)(jie)(jie)目(mu)(mu)制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)方(fang)式發生了(le)很(hen)(hen)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)變化。視覺和聽覺效果以(yi)(yi)及人類的(de)(de)(de)(de)(de)思(si)維(wei)都(dou)可(ke)以(yi)(yi)靠虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)現實技(ji)術來(lai)實現。它(ta)(ta)升(sheng)華了(le)人類的(de)(de)(de)(de)(de)邏(luo)輯(ji)思(si)維(wei)。虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)演(yan)(yan)(yan)(yan)播(bo)室(shi)(shi)則(ze)是(shi)(shi)虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)現實技(ji)術與人類思(si)維(wei)相(xiang)結合(he)在(zai)電(dian)視節(jie)(jie)(jie)目(mu)(mu)制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)具(ju)體體現。虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)演(yan)(yan)(yan)(yan)播(bo)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)主要優(you)點是(shi)(shi)它(ta)(ta)能夠更有(you)(you)效地(di)(di)表達新(xin)聞信(xin)息,增強信(xin)息的(de)(de)(de)(de)(de)感(gan)染力(li)和交(jiao)互性。傳統的(de)(de)(de)(de)(de)演(yan)(yan)(yan)(yan)播(bo)室(shi)(shi)對(dui)(dui)節(jie)(jie)(jie)目(mu)(mu)制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)限制(zhi)(zhi)(zhi)較多(duo)。虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)演(yan)(yan)(yan)(yan)播(bo)系(xi)統制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)布(bu)(bu)景(jing)(jing)(jing)是(shi)(shi)合(he)乎比例的(de)(de)(de)(de)(de)立(li)體設計,當攝像(xiang)機移(yi)(yi)動(dong)時,虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)布(bu)(bu)景(jing)(jing)(jing)與前景(jing)(jing)(jing)畫(hua)(hua)面(mian)都(dou)會(hui)出現相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)(de)變化,從(cong)而增加了(le)節(jie)(jie)(jie)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)真(zhen)實感(gan)。用虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)場景(jing)(jing)(jing)在(zai)很(hen)(hen)多(duo)方(fang)面(mian)成(cheng)本效益(yi)(yi)顯著。如它(ta)(ta)具(ju)有(you)(you)及時更換(huan)場景(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)能力(li),在(zai)演(yan)(yan)(yan)(yan)播(bo)室(shi)(shi)布(bu)(bu)景(jing)(jing)(jing)制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)中(zhong)節(jie)(jie)(jie)約經(jing)費。不必移(yi)(yi)動(dong)和保留景(jing)(jing)(jing)物(wu),因此可(ke)減輕對(dui)(dui)雇員(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)需求壓(ya)力(li)。對(dui)(dui)于單集片(pian),虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)不會(hui)顯出很(hen)(hen)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)經(jing)濟效益(yi)(yi),但(dan)在(zai)使用背景(jing)(jing)(jing)和攝像(xiang)機位置不變的(de)(de)(de)(de)(de)系(xi)列節(jie)(jie)(jie)目(mu)(mu)中(zhong)它(ta)(ta)可(ke)以(yi)(yi)節(jie)(jie)(jie)約大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)資金。另外,虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)演(yan)(yan)(yan)(yan)播(bo)室(shi)(shi)具(ju)有(you)(you)制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)優(you)勢(shi)。當考(kao)慮節(jie)(jie)(jie)目(mu)(mu)格局時,制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)人員(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)選擇余(yu)地(di)(di)大(da),他們不必過(guo)于受場景(jing)(jing)(jing)限制(zhi)(zhi)(zhi)。對(dui)(dui)于同(tong)一節(jie)(jie)(jie)目(mu)(mu)可(ke)以(yi)(yi)不用同(tong)一演(yan)(yan)(yan)(yan)播(bo)室(shi)(shi),因為(wei)背景(jing)(jing)(jing)可(ke)以(yi)(yi)存(cun)入磁盤(pan)。它(ta)(ta)可(ke)以(yi)(yi)充分發揮(hui)創作(zuo)(zuo)人員(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)藝術創造力(li)與想象(xiang)力(li),利用現有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)種三維(wei)動(dong)畫(hua)(hua)軟件(jian),創作(zuo)(zuo)出高質量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)背景(jing)(jing)(jing)。

水文地質

虛(xu)擬(ni)現(xian)(xian)實(shi)(shi)技術是利用(yong)計算機(ji)生成的虛(xu)擬(ni)環(huan)境(jing)逼真地(di)(di)模(mo)擬(ni)人在自然環(huan)境(jing)中的視覺、聽覺、運動等行為的人機(ji)界面(mian)的新技術。利用(yong)虛(xu)擬(ni)現(xian)(xian)實(shi)(shi)技術沉浸感、與計算機(ji)的交互功能(neng)(neng)和(he)實(shi)(shi)時表(biao)(biao)現(xian)(xian)功能(neng)(neng),建立(li)相關的地(di)(di)質、水(shui)文地(di)(di)質模(mo)型(xing)和(he)專業模(mo)型(xing),進而實(shi)(shi)現(xian)(xian)對含(han)水(shui)層結構、地(di)(di)下水(shui)流、地(di)(di)下水(shui)質和(he)環(huan)境(jing)地(di)(di)質問題(例如(ru)地(di)(di)面(mian)沉降(jiang)、海(hai)水(shui)入侵、土壤(rang)沙漠化(hua)(hua)、鹽漬化(hua)(hua)、沼澤化(hua)(hua)及區域降(jiang)落漏斗擴展趨勢)的虛(xu)擬(ni)表(biao)(biao)達。具體實(shi)(shi)現(xian)(xian)步驟包括建立(li)虛(xu)擬(ni)現(xian)(xian)實(shi)(shi)數(shu)據庫、三維(wei)地(di)(di)質模(mo)型(xing)、地(di)(di)下水(shui)水(shui)流模(mo)型(xing)、專業模(mo)型(xing)和(he)實(shi)(shi)時預測模(mo)型(xing)。

維修

虛(xu)擬維修(xiu)(xiu)是虛(xu)擬技(ji)術(shu)近年(nian)來的一(yi)個重要研究方向,目(mu)的是通(tong)過(guo)(guo)采(cai)用(yong)計(ji)算機仿真(zhen)和(he)虛(xu)擬現實(shi)(shi)技(ji)術(shu)在計(ji)算機上真(zhen)實(shi)(shi)展現裝備(bei)的維修(xiu)(xiu)過(guo)(guo)程,增(zeng)強裝備(bei)壽命周(zhou)期(qi)各(ge)階段關于維修(xiu)(xiu)的各(ge)種(zhong)決(jue)策能力,包括(kuo)維修(xiu)(xiu)性(xing)設(she)計(ji)分析、維修(xiu)(xiu)性(xing)演示驗證、維修(xiu)(xiu)過(guo)(guo)程核(he)查(cha)、維修(xiu)(xiu)訓練實(shi)(shi)施等。

虛擬(ni)維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)是虛擬(ni)現實(shi)技(ji)術(shu)在設(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)中(zhong)的(de)(de)應用, 在現代(dai)化煤礦、核電站等安全性要求高的(de)(de)場所, 或在設(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)快(kuai)速搶修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)之前, 進行(xing)維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)預演(yan)和仿真(zhen)。突破了(le)設(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)在空間和時間上的(de)(de)限(xian)制, 可以實(shi)現逼真(zhen)的(de)(de)設(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)拆裝、故障維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)等操作(zuo), 提取生產設(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)已有資(zi)料、狀態數據(ju), 檢驗設(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)性能(neng)。虛擬(ni)維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)技(ji)術(shu)還(huan)可以通過仿真(zhen)操作(zuo)過程(cheng), 統計維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)作(zuo)業(ye)的(de)(de)時間、維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)工(gong)種(zhong)的(de)(de)配置、維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)工(gong)具的(de)(de)選(xuan)擇(ze)、設(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)部(bu)件拆卸的(de)(de)順序、維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)作(zuo)業(ye)所需的(de)(de)空間、預計維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)費用。

培訓實訓

在(zai)一些重大安全行(xing)業,例如(ru)石油、天(tian)然(ran)氣、軌道(dao)交通(tong)、航空航天(tian)等領域,正(zheng)式上崗前(qian)的(de)(de)(de)培訓工(gong)作(zuo)變得(de)異常(chang)重要(yao),但傳統的(de)(de)(de)培訓方式顯然(ran)不適合高危行(xing)業的(de)(de)(de)培訓需求(qiu)。虛(xu)擬現實技術的(de)(de)(de)引(yin)入使(shi)得(de)虛(xu)擬培訓成為現實。

結合動作捕捉高端交互設備及3D立體顯示技術,為培訓者提(ti)供一(yi)個(ge)和(he)真實(shi)環(huan)境(jing)(jing)完全一(yi)致的(de)虛(xu)擬(ni)環(huan)境(jing)(jing)。培訓者可以在這個(ge)具(ju)有真實(shi)沉浸(jin)感與交(jiao)互(hu)性的(de)虛(xu)擬(ni)環(huan)境(jing)(jing)中,通過人機交(jiao)互(hu)設備和(he)場景里所有物件進行(xing)交(jiao)互(hu),體驗實(shi)時的(de)物理反饋(kui),進行(xing)多種實(shi)驗操作。

通過虛(xu)擬(ni)培訓(xun)(xun)(xun),不但可以(yi)加速(su)學員對產品知識(shi)的(de)掌(zhang)握,直觀(guan)學習,提高從業人員的(de)實際操作能(neng)力(li),還大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)低了(le)(le)公司的(de)教(jiao)學、培訓(xun)(xun)(xun)成本,改善(shan)培訓(xun)(xun)(xun)環境。最主要的(de)是,虛(xu)擬(ni)培訓(xun)(xun)(xun)顛覆了(le)(le)原有枯燥(zao)死板的(de)教(jiao)學培訓(xun)(xun)(xun)模(mo)式,探索出了(le)(le)一(yi)條低成本、高效率的(de)培訓(xun)(xun)(xun)之(zhi)路。

船舶制造

通過虛擬現實技術不僅能提前發現和解決實船建造中的問題,還為管理提供了充分的信息,從而真正實現船體建造、舾裝、涂裝一體化和設計、制造、管理一體化。在船舶設計領域,虛擬設計涵蓋了建造、維護、設(she)備使用、客戶需求等(deng)傳統(tong)設(she)計方法無法實現(xian)的領(ling)域,真正做到產品的全壽期(qi)服務。因(yin)此,通過對面(mian)向船(chuan)舶整(zheng)個生命周期(qi)的船(chuan)舶虛擬設(she)計系(xi)統(tong)的開發,可大大提(ti)高船(chuan)舶設(she)計的質量(liang),減少船(chuan)舶建造費用,縮短船(chuan)舶建造周期(qi)。

汽車仿真

汽車虛擬開發工程即在汽車開發的整個過程中,全面采用計算機輔助技術,在轎車開發的造型、設計、計算、試驗(yan)直(zhi)至制模、沖壓、焊接(jie)、總裝等各個環節(jie)中的(de)計(ji)算機模擬技術(shu)聯為一體的(de)綜(zong)合技術(shu),使汽車的(de)開發、制造都置于計(ji)算機技術(shu)所構造的(de)嚴格的(de)數據環境中,虛(xu)擬現實技術(shu)的(de)應用,大大縮(suo)短了(le)設計(ji)周(zhou)期,提高(gao)了(le)市場反應能力。

軌道交通

軌道交通仿真就是運用三維虛擬與仿真技術模擬出從軌道交通工具的設計制造到運行維護等各階段、各環節的三維環境,用戶在該環境中可以“全身心的”投入到軌道交通的整個工程之中進行各種操作,從而拓展相關從業人員的認知手段和認知領域,為軌道交通建設的整個工程節約成本與時間,提高效率與質量。其包(bao)括三部分(fen)內容(rong):

◆虛擬設計

虛擬(ni)設(she)(she)計(ji)包括(kuo)軌(gui)(gui)道設(she)(she)計(ji),軌(gui)(gui)道交(jiao)通工具設(she)(she)計(ji)及軌(gui)(gui)道交(jiao)通環境的(de)(de)設(she)(she)計(ji)。虛擬(ni)現實技術(shu)在軌(gui)(gui)道交(jiao)通設(she)(she)計(ji)中并不直接參與設(she)(she)計(ji),而是作為(wei)設(she)(she)計(ji)者的(de)(de)一個高效輔助工具,幫助設(she)(she)計(ji)師(shi)節約設(she)(she)計(ji)時間,提(ti)高設(she)(she)計(ji)產品的(de)(de)質量(liang)。

◆虛擬裝配

為保證軌(gui)道交通工(gong)具(ju)的(de)(de)設計(ji)符合(he)流體力(li)學(xue)、工(gong)程力(li)學(xue)等各(ge)(ge)(ge)種學(xue)科的(de)(de)要(yao)求(qiu),利用計(ji)算機技術實現各(ge)(ge)(ge)部件(jian)的(de)(de)虛(xu)擬裝(zhuang)配(pei),方(fang)便的(de)(de)檢(jian)查出各(ge)(ge)(ge)個部件(jian)之間的(de)(de)嵌(qian)合(he)度和(he)兼容性;此外,虛(xu)擬裝(zhuang)配(pei)還可以深入發展(zhan)為交互式三維(wei)虛(xu)擬培訓(xun)環境,讓受訓(xun)人員在沉(chen)浸式環境中熟(shu)悉(xi)各(ge)(ge)(ge)個部件(jian)及裝(zhuang)配(pei)過程,提高學(xue)員的(de)(de)設備裝(zhuang)配(pei)能力(li)。

◆虛擬運行

在(zai)列(lie)車(che)(che)投(tou)入使(shi)用(yong)前(qian),利用(yong)三(san)維虛擬仿(fang)真技術模擬出列(lie)車(che)(che)運(yun)行時的(de)狀態(tai)、各部(bu)件變化(hua)情況(kuang)及周(zhou)邊環境變化(hua)情況(kuang),檢查列(lie)車(che)(che)運(yun)行可行性;還可以利用(yong)計算機更(geng)改部(bu)分(fen)數(shu)據,觀測列(lie)車(che)(che)因數(shu)據變化(hua)而(er)受到的(de)連動影響,從(cong)而(er)總結出更(geng)多列(lie)車(che)(che)運(yun)行經驗(yan),有效(xiao)的(de)規避列(lie)車(che)(che)正式投(tou)入使(shi)用(yong)后(hou)的(de)風險,提高相(xiang)關工作人員應對突發(fa)情況(kuang)的(de)處理能力。

能源領域

能源的開采和開發涉及到很多模塊,很多行業,常常需要對大量數據進行分析管理,并且由于職業的特殊性,對(dui)員工(gong)的業務素質也有很(hen)高(gao)要求。運用三維虛擬技術(shu)不但能夠實現龐大數(shu)據的有效管理,還能夠創建一個具有高(gao)度(du)沉浸感的三維虛擬環境(jing),滿足企業對(dui)石(shi)油礦(kuang)井、電力、天然氣等高(gao)要求、高(gao)難(nan)度(du)職位(wei)的培訓(xun)(xun)要求,有效提高(gao)員工(gong)的培訓(xun)(xun)效率(lv),提升(sheng)員工(gong)的業務素質。

生物力學

生(sheng)物(wu)力學仿(fang)(fang)真就是應用力學原(yuan)理和方法并結合虛(xu)擬(ni)現(xian)實(shi)技(ji)(ji)術,實(shi)現(xian)對(dui)生(sheng)物(wu)體(ti)中的(de)力學原(yuan)理進(jin)行虛(xu)擬(ni)分析與仿(fang)(fang)真研(yan)(yan)究(jiu)。利用虛(xu)擬(ni)仿(fang)(fang)真技(ji)(ji)術研(yan)(yan)究(jiu)和表現(xian)生(sheng)物(wu)力學,不(bu)但可(ke)以提(ti)高運(yun)動(dong)物(wu)體(ti)的(de)真實(shi)感,滿足運(yun)動(dong)生(sheng)物(wu)力學專家的(de)計算要求,還可(ke)以大(da)大(da)節約研(yan)(yan)發成本(ben),降低數據分析難度(du),提(ti)高研(yan)(yan)發效率(lv)。這(zhe)一技(ji)(ji)術現(xian)已廣泛應用于外(wai)科醫學、運(yun)動(dong)醫學、康復醫學、人體(ti)工學、創傷與防護(hu)學等領域(yu)。

◆人體模擬

遵(zun)循人(ren)(ren)體(ti)關節(jie)運動(dong)的(de)骨(gu)架結(jie)構和肌(ji)肉組織,在計算機中(zhong)生(sheng)成具(ju)有(you)物理屬性的(de)人(ren)(ren)體(ti)。可通過計算機實現對該數字人(ren)(ren)體(ti)的(de)參(can)數化改造(zao),從而開展(zhan)骨(gu)肌(ji)系統外科學(xue)與(yu)運動(dong)醫(yi)學(xue)、植入物設計、體(ti)育(yu)運動(dong)與(yu)藝術力學(xue)、人(ren)(ren)體(ti)工(gong)程學(xue)、航空航天(tian)、虛擬士兵等領(ling)域(yu)的(de)科學(xue)研究。

◆力學可視化

人(ren)體中各(ge)個(ge)骨骼、關(guan)節(jie)及(ji)肌肉都有一(yi)個(ge)特(te)定的長度(du)(du)及(ji)自由度(du)(du),而數(shu)字人(ren)體中的任何一(yi)個(ge)數(shu)據的變(bian)化(hua)(hua)(hua)都會(hui)對(dui)若干相關(guan)部(bu)件產生影(ying)響。結(jie)合數(shu)據可視化(hua)(hua)(hua)技術,以一(yi)種更(geng)形象、更(geng)直觀的方式展現人(ren)體各(ge)關(guan)節(jie)的數(shu)據結(jie)構及(ji)相對(dui)運動關(guan)系,研(yan)究(jiu)者(zhe)可據此輕松讀懂(dong)繁瑣(suo)數(shu)據,從而實現力學相互作用關(guan)系研(yan)究(jiu)的便(bian)捷化(hua)(hua)(hua)、可視化(hua)(hua)(hua)。

◆運動設計模擬

通過對人體(ti)骨骼(ge)及人體(ti)關節之間相互作用關系的分析(xi)(xi),結(jie)合(he)人機工(gong)程(cheng)學(xue)(xue)原理(li),利用計算(suan)機技術計算(suan)和分析(xi)(xi)數據,依據計算(suan)結(jie)果為運(yun)動(dong)員、戰(zhan)士、病人等(deng)(deng)群(qun)體(ti)制定靈活科學(xue)(xue)的運(yun)動(dong)方(fang)案,合(he)理(li)指導各種訓練活動(dong)。此外,還可以據此分析(xi)(xi)出(chu)相關疾病(如頸椎病、骨折、腰肌勞損等(deng)(deng))產生的原因及有效的康復方(fang)法(fa),設計出(chu)更為科學(xue)(xue)、有效的運(yun)動(dong)保健(jian)器材。


康復訓練

康復訓(xun)(xun)(xun)練(lian)(lian)包括身體康復訓(xun)(xun)(xun)練(lian)(lian)和(he)心(xin)理(li)康復訓(xun)(xun)(xun)練(lian)(lian),是指有(you)各(ge)種運動障礙(動作不(bu)連貫、不(bu)能(neng)隨(sui)心(xin)所動)和(he)心(xin)理(li)障礙的(de)(de)人群,通(tong)過在三維虛擬環境中做自(zi)(zi)(zi)由交互以(yi)達到能(neng)夠(gou)自(zi)(zi)(zi)理(li)生活、自(zi)(zi)(zi)由運動、解除心(xin)理(li)障礙的(de)(de)訓(xun)(xun)(xun)練(lian)(lian)。

傳統的(de)康(kang)復(fu)訓練(lian)(lian)不但(dan)耗時耗力,單調乏味,而(er)且訓練(lian)(lian)強度和效果得不到及時評估,很容易錯失訓練(lian)(lian)良機,而(er)結合三(san)維虛(xu)擬與仿真(zhen)技術的(de)康(kang)復(fu)訓練(lian)(lian)就很好的(de)解決了(le)這一問題,并且還適用于心理患者(zhe)的(de)康(kang)復(fu)訓練(lian)(lian),對完全喪失運動能力的(de)患者(zhe)也有獨特效果。

◆虛擬身體康復訓練

身(shen)體康復訓練(lian)是(shi)指使用者(zhe)通過輸入設備(如數(shu)據手套、動(dong)(dong)作捕捉(zhuo)儀)把自己的(de)(de)動(dong)(dong)作傳入計算機(ji),并從輸出反饋設備得到視覺、聽(ting)覺或觸覺等(deng)多種感(gan)官反饋,最終達到最大(da)限度的(de)(de)恢復患(huan)者(zhe)的(de)(de)部分或全部機(ji)體功能的(de)(de)訓練(lian)活動(dong)(dong)。這(zhe)種訓練(lian)方(fang)法(fa),不但大(da)大(da)節約了(le)(le)訓練(lian)的(de)(de)人力物力,而且有(you)效增加了(le)(le)治(zhi)(zhi)(zhi)療的(de)(de)趣味性,激發了(le)(le)患(huan)者(zhe)參(can)與治(zhi)(zhi)(zhi)療的(de)(de)積極(ji)性,變被動(dong)(dong)治(zhi)(zhi)(zhi)療為主動(dong)(dong)治(zhi)(zhi)(zhi)療,提高治(zhi)(zhi)(zhi)療的(de)(de)效率。

◆虛擬心理康復訓練

狹(xia)義的(de)(de)(de)虛(xu)(xu)擬(ni)心(xin)(xin)理(li)(li)康復(fu)(fu)訓(xun)(xun)練(lian)是指利用(yong)搭(da)建的(de)(de)(de)三(san)維虛(xu)(xu)擬(ni)環境治(zhi)療(liao)諸如恐高(gao)癥之類的(de)(de)(de)心(xin)(xin)理(li)(li)疾(ji)病。廣義上(shang)的(de)(de)(de)虛(xu)(xu)擬(ni)心(xin)(xin)理(li)(li)康復(fu)(fu)訓(xun)(xun)練(lian)還包括搭(da)配(pei)“腦—機接(jie)口系統”、“虛(xu)(xu)擬(ni)人”等先進技術(shu)進行(xing)的(de)(de)(de)腦信號(hao)人機交互(hu)心(xin)(xin)理(li)(li)訓(xun)(xun)練(lian)。這種(zhong)訓(xun)(xun)練(lian)就是采用(yong)患(huan)(huan)者(zhe)的(de)(de)(de)腦電信號(hao)控(kong)制虛(xu)(xu)擬(ni)人的(de)(de)(de)行(xing)為(wei)(wei),通(tong)過(guo)分析虛(xu)(xu)擬(ni)人的(de)(de)(de)表現(xian)(xian)實(shi)現(xian)(xian)對患(huan)(huan)者(zhe)心(xin)(xin)理(li)(li)的(de)(de)(de)分析,從(cong)而(er)制定有效(xiao)地康復(fu)(fu)課程。此外,還可以通(tong)過(guo)顯示設備把虛(xu)(xu)擬(ni)人的(de)(de)(de)行(xing)為(wei)(wei)展現(xian)(xian)出來,讓患(huan)(huan)者(zhe)直接(jie)學習某種(zhong)心(xin)(xin)理(li)(li)活(huo)動帶來的(de)(de)(de)結(jie)果,從(cong)而(er)實(shi)現(xian)(xian)對患(huan)(huan)者(zhe)的(de)(de)(de)治(zhi)療(liao)。這種(zhong)心(xin)(xin)理(li)(li)訓(xun)(xun)練(lian)方法為(wei)(wei)更多復(fu)(fu)雜的(de)(de)(de)心(xin)(xin)理(li)(li)疾(ji)病指明了一條(tiao)新穎、高(gao)效(xiao)的(de)(de)(de)訓(xun)(xun)練(lian)之路。

數字地球

數字地球(qiu)(qiu)建設是一(yi)場意義(yi)深(shen)遠的科技革(ge)命,也是地球(qiu)(qiu)科學(xue)研究(jiu)的一(yi)場縱(zong)深(shen)變革(ge)。人類迫(po)切需要(yao)更深(shen)入(ru)地了解地球(qiu)(qiu)、理解地球(qiu)(qiu),進(jin)而管(guan)理好地球(qiu)(qiu)。

擁有(you)數(shu)字(zi)地(di)(di)球等于占(zhan)據了現代社(she)會的(de)信(xin)息(xi)(xi)戰略制高點。從戰略角度來說,數(shu)字(zi)地(di)(di)球是(shi)全球性(xing)的(de)科(ke)技發展戰略目標,數(shu)字(zi)地(di)(di)球是(shi)未(wei)來信(xin)息(xi)(xi)資源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)綜(zong)合(he)平(ping)臺和集成,現代社(she)會擁有(you)信(xin)息(xi)(xi)資源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)重(zhong)要性(xing)更基于工業經濟社(she)會擁有(you)自然資源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)重(zhong)要性(xing)。

而從(cong)科技(ji)角(jiao)度分析,數字地(di)球(qiu)是國家(jia)的(de)重要基礎設施,是遙感、地(di)理(li)信息系(xi)(xi)統(tong)、全球(qiu)定(ding)位(wei)系(xi)(xi)統(tong)、互聯網—萬維網、仿真與虛擬(ni)現實技(ji)術等的(de)高度綜合與升華,是人類定(ding)量化研究地(di)球(qiu)、認識地(di)球(qiu)、科學利用地(di)球(qiu)的(de)先進(jin)工具。

虛擬現實

數據手套:

數據手(shou)套是數字內(nei)容交(jiao)互展示系統常用的(de)一種(zhong)人機交(jiao)互設備(bei),通過手(shou)指上(shang)的(de)彎(wan)曲、扭曲傳(chuan)感器(qi)和手(shou)掌上(shang)的(de)彎(wan)度(du)、弧度(du)傳(chuan)感器(qi),確(que)定手(shou)及關節的(de)位置和方向,從而實現環境中(zhong)的(de)虛(xu)擬(ni)手(shou)及其(qi)對虛(xu)擬(ni)物體的(de)操控。

數字頭盔:

頭盔顯示器固定在用戶的頭部,用兩個顯示器分別向兩只眼睛顯示兩幅圖像。這(zhe)兩個顯示屏中的(de)圖像由計(ji)算機分別驅動,有細小(xiao)差別,類似(si)于人的(de)雙眼(yan)視差。頭盔顯示器所(suo)能提供(gong)的(de)沉浸感(gan)要(yao)比(bi)立(li)體(ti)眼(yan)鏡好得多。

頭部跟蹤:

實時頭部跟蹤使用現成的HMD(頭盔顯示器)、三維空間(jian)傳感器。

動作捕捉

英文Motion capture,簡(jian)稱Mocap。技術涉及(ji)尺寸測(ce)量(liang)、物(wu)(wu)(wu)理空(kong)間里物(wu)(wu)(wu)體的(de)定位及(ji)方位測(ce)定等方面可以由(you)計算(suan)機直接(jie)理解處理的(de)數據(ju)。在(zai)運(yun)動物(wu)(wu)(wu)體的(de)關鍵部位設置(zhi)跟蹤器,由(you)Motion capture系統(tong)捕捉跟蹤器位置,再(zai)經過計算(suan)機(ji)處(chu)理后向得(de)到(dao)三維空間坐標的數據。當(dang)數據被計算(suan)機(ji)識(shi)別后,可以應用在動畫(hua)制作,步態分析,生物力(li)學,人機(ji)工程等領域。

專業動作捕捉裝備案例,動作捕捉套件——TSS-MOCAP-BUNDLE

173軸傳感(gan)器無線設備(bei)與(yu)1英尺(chi)長USB充電電纜。

33軸無線Dongle6英尺USB連接線。

TSS-STRAP-MOCAP

多件穿戴配件供3軸(zhou)傳(chuan)感器(qi)動作捕捉套件捆綁使用(yong)。

包括所有必要的肩帶和硬件,裝備一個穿戴17個傳感器的動作捕捉表演者。

包括17硅膠(jiao)傳感器支架、胸(xiong)式(shi)安全帶(dai),以及一(yi)個動(dong)作捕捉表演者所有必要(yao)的(de)帶(dai)。

專為3軸空間傳感器和動(dong)作(zuo)捕(bu)捉工作(zuo)室使用。

可用于其他(ta)配置或(huo)其他(ta)動作捕捉相(xiang)關項目。

提供三種(zhong)尺寸的帶,可靈活配置和易于(yu)貼合(he)。

軟松(song)緊帶(dai)(dai)魔術貼綁(bang)帶(dai)(dai)適合(he)你的身體或其他物(wu)體,不妨(fang)礙身體活動,同時將傳器綁(bang)在適當位置。

動作捕捉套裝TSS-MOCAP-BUNDLE + 動作(zuo)捕捉佩戴(dai)帶TSS-STRAP-MOCAP+ OpenCV可以應(ying)用于動作 捕捉(zhuo)、教育和表演藝術、游戲及(ji)運(yun)動控制、虛擬現實(shi)技(ji)術和身臨其境(jing)仿真等。其中(zhong)OpenCV為共享軟件。

常用的運動捕捉技術從原理上說可分為機械式、聲學式、電磁式、主動光學式和被動光學式、慣性導航傳感器式[4] 。不同原理的設(she)備各有(you)其優缺點,一般可從以下幾個(ge)方面進行評價:定位精度;實時性(xing);使用方便程度;可捕(bu)捉運動范圍大(da)小(xiao);抗(kang)干擾性(xing);多(duo)目(mu)標(biao)捕(bu)捉能力;以及與相應(ying)領域專業分析(xi)軟件連接程度。

位置追蹤器:

位置追蹤器又稱位置跟蹤器,是指作用于空間跟蹤與定位的裝置,一般與其他VR設備結(jie)合使(shi)用,如:數(shu)據頭盔、立(li)體眼鏡(jing)、數(shu)據手(shou)套等(deng),使(shi)參與(yu)者在空(kong)(kong)間上(shang)能夠自由移動、旋轉,不局(ju)限于(yu)固定的(de)空(kong)(kong)間位置。操作(zuo)更加靈活(huo)、自如、隨(sui)意。產品有(you)六個自由度(du)和三個自由度(du)之分。

虛擬現實軟件:

國內的虛擬現實引擎已經非常成熟,通用的仿真軟件包括VRPQuest 3DPatchwork3DEON Reality等,目前(qian)國內有相關虛擬(ni)現實(shi)軟(ruan)件(jian)開發(fa)能力的公(gong)司大(da)概在(zai)20家左右。

VRP虛擬現實平臺(tai)(英文全(quan)稱Virtual Reality Platform,簡稱VR-PlatformVRP)是一款(kuan)由中視典數(shu)字科技(ji)有限公司獨立研發的,具有完全自主知識產權的虛擬現實軟(ruan)件(jian),也是目前國內(nei)市場(chang)占有率最高的一款(kuan)虛擬現實軟(ruan)件(jian)。

作為中國最早一批自主知識產權的虛擬現實軟件,它以純中文界面、簡單易用、所見即所得等人性化的功能設計,深得國人青睞。目前VRP-BuilderVRP-SDKVRP-IEVRP-PhysicsVRP-MystoryVRP-3DNCS等(deng)應用性極強(qiang)的(de)一系(xi)列軟件, 已被廣(guang)泛應用于院校(xiao)教育(yu)、旅游(you)教學、工(gong)業(ye)仿(fang)真(zhen)、應急救(jiu)援(yuan)、展(zhan)覽展(zhan)示(shi)、地(di)產營(ying)銷(xiao)、家裝設(she)計、軍(jun)事仿(fang)真(zhen)、交(jiao)互藝術等(deng)眾(zhong)多(duo)領域,為各行(xing)業(ye)提供(gong)切(qie)實可行(xing)的(de)解決方案。

Quest 3D虛擬展示及實時3D建構工具軟件。

使用Quest3D,無(wu)論你是(shi)創建一個軟(ruan)件程(cheng)序(xu)、網頁(ye)或模(mo)擬分析,它都能(neng)提供完(wan)整(zheng)的解決方(fang)案,并完(wan)美(mei)適用于(yu)建筑設(she)計、產品(pin)可(ke)視化、數字傳(chuan)媒、計算機輔助(zhu)培訓(xun)、高端(duan)虛擬現實應用程(cheng)序(xu)等領域。

Quest3D擁有獨特的視覺(jue)效(xiao)果(guo)展示,支持你(ni)在一個(ge)方案中創建快速(su)迭(die)代。除此(ci)之外,Quest3D在工作上還帶來了更多的利益(yi),其中最(zui)為(wei)重要的還是它的通(tong)道(dao)系統定義,你完全不用(yong)擔心計算錯誤,Quest3D強大的編(bian)輯器100%可以(yi)計(ji)算出精準的數(shu)據結果。

DVS 3DDVS3D是國(guo)內虛(xu)擬現實企(qi)業曼恒數字自(zi)主研發的(de)一款虛(xu)擬現實軟(ruan)件(jian)平臺,根據(ju)高端制造業的(de)通(tong)用性需(xu)求(qiu)進行開發,是行業內首(shou)個結合設計、虛(xu)擬和仿真一體的(de)三維軟(ruan)件(jian)平臺。

DVS3DProECatia等三(san)維(wei)建模程序相結(jie)(jie)合(he),實(shi)時(shi)獲取三(san)維(wei)模型數(shu)據(ju),并(bing)對其進行設計(ji)調整(zheng)、展示及虛(xu)擬裝配。平臺結(jie)(jie)合(he)硬件環境實(shi)現多通道的主被動立體顯示,兼(jian)容VRPNTrackD標準接口實現虛(xu)擬外設的交互操(cao)作。平(ping)臺主(zhu)要有以下模塊:模型(xing)信(xin)息庫模塊、模型(xing)展(zhan)示模塊、基(ji)于物理引擎的裝配訓練模塊、GPU加(jia)速渲染模塊、WEB服務模塊等。

DVS3D廣泛應用于高(gao)端(duan)制造業,在產(chan)品(pin)設(she)計階段輔助方案評(ping)審(shen),為產(chan)品(pin)的裝配訓練和培(pei)訓提供數字化虛擬方式,降低成本、提高(gao)效率。

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