上海的vr技術(shù)培訓(xùn)班
一、 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述
自從計(jì)算機(jī)發(fā)明以來，計(jì)算機(jī)一直是傳統(tǒng)信息處理環(huán)境的主體，它只具有在數(shù)字化的單維信息空間中處理問題的能力。而事實(shí)上，人類是依靠自己的感知和認(rèn)知能力全方位的獲取知識，是在多維化的信息空間中認(rèn)識問題。這樣就產(chǎn)生了人類認(rèn)識問題的認(rèn)識空間與計(jì)算機(jī)處理問題的信息空間不一致的矛盾，人類被排斥在計(jì)算機(jī)為主體的信息處理環(huán)境之外，而且較難以直接理解信息處理工具的處理結(jié)果，更難以把人類的感知能力和認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)信息處理環(huán)境直接聯(lián)系起來。因此，人們迫切需要突破現(xiàn)有的數(shù)字計(jì)算機(jī)只能處理單純數(shù)字信息的限制，建立一個能包容圖像、聲音、化學(xué)氣味等多種信息源的信息空間，人們不但可以從外部觀察信息處理的結(jié)果，而且能**視覺、聽覺、嗅覺、口令、手勢等多種形式參與到信息處理環(huán)境中去，這種信息處理環(huán)境被稱為虛擬環(huán)境。虛擬環(huán)境是由計(jì)算機(jī)生成的，**視、聽、觸覺等作用于用戶，使之產(chǎn)生身臨其境感覺的交互式視景仿真。
虛擬現(xiàn)實(shí)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(其中虛擬世界是全體虛擬環(huán)境的總稱)。**虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)所建立的信息空間，已不再是單純的數(shù)字信息空間，而是一個包容多種信息的多維化的信息空間(Cyberspace)，人類的感性認(rèn)識和理性認(rèn)識能力都能在這個多維化的信息空間中得到充分的發(fā)揮。
要創(chuàng)建一個能讓參與者具有身臨其境感，具有完善地交互作用能力的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，在硬件方面，需要高性能的計(jì)算機(jī)軟硬件和各類先進(jìn)的傳感器；軟件方面，主要是需要提供一個能產(chǎn)生虛擬環(huán)境的工具集。
二、國內(nèi)外虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究狀況
2.1 國外虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究
（1）、美國的研究狀況
美國是從事虛擬現(xiàn)實(shí)研究**早、研究范圍和水平**高、相關(guān)研究對國家發(fā)展貢獻(xiàn)**大的國家，從事虛擬現(xiàn)實(shí)的大學(xué)包括MIT、Stanford大學(xué)、華盛頓大學(xué)、UniversityofIllinoisatChicago、
CMU等幾乎所有著名的大學(xué)，其研究內(nèi)容側(cè)重新概念發(fā)展(如虛擬現(xiàn)實(shí)的概念模型)、單項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)(如觸覺反饋)和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，并參加了許多有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)的國家項(xiàng)目。美國VR研究技術(shù)的水平基本上就代表國際VR發(fā)展的水平。目前美國在該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究主要集中在感知、用戶界面、后臺軟件和硬件四個方面。
（2）、日本的研究狀況
在當(dāng)前實(shí)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究與開發(fā)中，日本是居于位置的國家之一，主要致力于建立大規(guī)模VR知識庫的研究。另外在虛擬現(xiàn)實(shí)的游戲方面的研究也做了很多工作。但日本大部分虛擬現(xiàn)實(shí)硬件是從美國進(jìn)口的。
（3）、英國的研究與開發(fā)
在VR開發(fā)的某些方面，特別是在分布并行處理、輔助設(shè)備（包括觸覺反饋）設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究方面，在歐洲英國是的。到1991年底，英國已有從事VR的六個主要中心，它們是WIndustries（工業(yè)集團(tuán)公司），BritishAerospace（英國航空公司），DimensionInternational，DivisionLtd，AdvancedRoboticsResearchCenter和VirtualPresenceLtd（主要從事VR職產(chǎn)品銷售）。
（4）、歐洲其它國家
VR的研究在歐洲其它一些較發(fā)達(dá)的國家如：荷蘭、德國、瑞典等也積極進(jìn)行了VR的研究與應(yīng)用。瑞典的DIVE分布式虛擬交互環(huán)境，是一個基于Unix的，不同節(jié)點(diǎn)上的多個進(jìn)程可以在同一世界中工作的異質(zhì)分布式系統(tǒng)。荷蘭海牙TNO研究所的物理電子實(shí)驗(yàn)室(TNO-PEL)開發(fā)的訓(xùn)練和模擬系統(tǒng)，**改進(jìn)人機(jī)界面來改善現(xiàn)有模擬系統(tǒng)，以使用戶完全介入模擬環(huán)境。德國的計(jì)算機(jī)圖形研究所(IGD)的測試平臺，用于評估VR對未來系統(tǒng)和界面的影響，以及向用戶和生產(chǎn)者提供通向先進(jìn)的可視化、模擬技術(shù)和VR技術(shù)的途徑。另外，德國在建筑業(yè)、汽車工業(yè)及醫(yī)學(xué)界等也較早應(yīng)用了VR技術(shù)，如德國一些著名的汽車企業(yè)奔馳、寶馬、大眾等都使用了VR技術(shù)；制藥企業(yè)將VR用于新藥的開發(fā)；醫(yī)院開始用人體數(shù)字模型進(jìn)行手術(shù)實(shí)驗(yàn)。
國內(nèi)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究
國內(nèi)研究狀況和一些發(fā)達(dá)國家相比，我國VR技術(shù)起步較晚，還有一定的差距，但已引起政府有關(guān)部門和科學(xué)家們的高度重視。根據(jù)我國的國情制定了開展VR技術(shù)的研究，九五規(guī)劃、國家自然科學(xué)基金委、國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃等都把VR列入了研究項(xiàng)目。國內(nèi)一些重點(diǎn)院校已積極投入到了這一領(lǐng)域的研究工作。北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)系：著重研究了虛擬環(huán)境中物體物理特性的表示與處理；在虛擬現(xiàn)實(shí)中的視覺接口方面開發(fā)出部分硬件，并提出有關(guān)算法及實(shí)現(xiàn)方法；實(shí)現(xiàn)了分布式虛擬環(huán)境網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，可以提供實(shí)時三維動態(tài)數(shù)據(jù)庫、虛擬現(xiàn)實(shí)演示環(huán)境、用于飛行員訓(xùn)練的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)平臺等。浙江大學(xué)CAD&CG國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出了一套桌面型虛擬建筑環(huán)境實(shí)時漫游系統(tǒng)，還研制出了在虛擬環(huán)境中一種新的快速漫游算法和一種遞進(jìn)網(wǎng)格的快速生成算法。哈爾濱工業(yè)大學(xué)已經(jīng)成功地虛擬出了人的高級行為中特定人臉圖像的合成、表情的合成和唇動的合成等技術(shù)問題。清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)系對虛擬現(xiàn)實(shí)和臨場感的方面進(jìn)行了研究。西安交通大學(xué)信息工程研究所對虛擬現(xiàn)實(shí)中的關(guān)鍵技術(shù)———立體顯示技術(shù)進(jìn)行了研究，提出了一種基于JPEG標(biāo)準(zhǔn)壓縮編碼新方案，獲得了較高的壓縮比、信噪比以及解壓速度。北方工業(yè)大學(xué)CAD研究中心是我國**早開展計(jì)算機(jī)動畫研究的單位之一，中國**部完全用計(jì)算機(jī)動畫技術(shù)制作的科教片《相似》就出自該中心。
當(dāng)前，我國專注于虛擬現(xiàn)實(shí)與仿真領(lǐng)域的軟硬件研發(fā)與推廣，已具備了國際上比較先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)解決方案和相關(guān)服務(wù)，產(chǎn)品有:虛擬現(xiàn)實(shí)編輯器(VRP-Builder)、數(shù)字城市仿真平臺(VRP-Digicity)、物理模擬系統(tǒng)(VRP-Physics)、三維網(wǎng)絡(luò)平臺(VRPIE)、工業(yè)仿真平臺(VRP-Indusim)，三維仿真系統(tǒng)開發(fā)包(VRP-SDK)，以及多通道環(huán)幕立體投影解決方案等，能夠滿足不同領(lǐng)域不同層次的客戶對虛擬現(xiàn)實(shí)的需求。02年和07在**重點(diǎn)項(xiàng)目數(shù)字奧運(yùn)仿真中發(fā)揮了重要的作用，為08奧運(yùn)虛擬現(xiàn)實(shí)提供了技術(shù)支持。
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