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. 虛擬現實簡介及行業(yè)發(fā)展前景 一、虛擬現實簡介 虛擬現實(Virtual Reality，簡稱VR，又譯作靈境、幻真)是近年來出現的高新技術，也稱靈境技術或人工環(huán)境。虛擬現實是利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內的事物 百科內容： VR是一項綜合集成技術，涉及計算機圖形學、人機交互技術、傳感技術、人工智能等領域，它用計算機生成逼真的三維視、聽、嗅覺等感覺，使人作為參與者通過適當裝置，自然地對虛擬世界進行體驗和交互作用。使用者進行位置移動時，電腦可以立即進行復雜的運算，將精確的3D世界影像傳回產生臨場感。該技術集成了計算機圖形(CG)技術、計算機仿真技術、人工智能、傳感技術、顯示技術、網絡并行處理等技術的最新發(fā)展成果，是一種由計算機技術輔助生成的高技術模擬系統(tǒng)。 概括地說，虛擬現實是人們通過計算機對復雜數據進行可視化操作與交互的一種全新方式，與傳統(tǒng)的人機界面以及流行的視窗操作相比，虛擬現實在技術思想上有了質的飛躍。 虛擬現實中的“現實”是泛指在物理意義上或功能意義上存在于世界上的任何事物或環(huán)境，它可以是實際上可實現的，也可以是實際上難以實現的或根本無法實現的。而“虛擬”是指用計算機生成的意思。因此，虛擬現實是指用計算機生成的一種特殊環(huán)境，人可以通過使用各種特殊裝置將自己“投射”到這個環(huán)境中，并操作、控制環(huán)境，實現特殊的目的，即人是這種環(huán)境的主宰。 二、虛擬現實分類 行業(yè)概況： 北京傲唯刃道科技有限公司甘健先生認為：供求關系是一個行業(yè)能否快速發(fā)展的前提。目前來看，市場需求是很大的，而供應方面卻略顯不足，尤其是擁有核心知識產權，專利產品及服務質量過硬的企業(yè)并不多，行業(yè)整體缺乏品牌效應。在需求旺盛的階段，行業(yè)需求巨大，發(fā)展前景好，這是毋庸置疑的。但如何保持行業(yè)的健康，穩(wěn)定且可持續(xù)發(fā)展，需要業(yè)內企業(yè)的共同努力，尤其需要發(fā)揮吃毛求疵的研發(fā)精神，進一步提高研發(fā)技藝，降低成本，真正解決客戶的實際困難，嚴把質量關，提供最可靠的產品及服務。當前，北京傲唯刃道科技有限公司比較關注的領域包括：（AR、增強現實、VR、 虛擬現實、 多點觸摸、 多點觸控、云技術、 云端、云智慧、數字沙盤、 電子沙盤、數字城市 、數字社區(qū)、數碼城市 、智慧城市、互聯網城市 、數字地產、虛擬旅游、數字旅游、汽車仿真 、 軍事仿真、 多媒體沙盤、 互動沙盤、數字家庭、數字農業(yè)、數字地球、數字校園、地理信息系統(tǒng)、城市作息化、Ipad售樓、邊緣融合、 三維數字仿真、全息技術、數字模型、環(huán)幕投影、虛擬樓盤、文物古物復原、展品復原 、 電子翻書 、虛擬仿真、建筑動畫、 三維圖形、 企業(yè)宣傳片、仿真技術、立體投影、影視動畫、非線性編輯、電腦動畫、 數字媒體 、虛擬制造、視景仿真、人工智能、 虛擬世界 、產品動畫、 虛擬社區(qū) 、增強實境、體感游戲、體感手機 、、 體感運動機、體感技術、 體感控制 、數字互動媒體、人機交互等） 三、空間信息可視化的形式 地圖是空間信息可視化的最主要的形式，也是最古老的形式。在計算機上，將空間信息用圖形和文本表示，是在計算機圖形學出現的同時也就出現了。這是空間信息可視化的較為簡單而常用的形式，可以說是一維形式，多媒體技術的產生和發(fā)展，使空間信息可視化進入一個嶄新的時期?？梢暬男问揭参宀世_紛，呈現多維化的局面，并正在發(fā)展，現把空間信息可視化主要形式介紹于下： 1、地圖：它有兩種形式：紙質或其它介質地圖及屏幕上的電子地圖。由于計算機技術的發(fā)展，這兩種形式僅是計算機上數字地圖的硬、軟拷貝的差別。硬拷貝的是紙質地圖，軟拷貝--屏幕上的電子地圖比前者具有更多的優(yōu)點：其制作靈活，形式極其多樣，修改制作方便，周期短，色彩豐富，動態(tài)性強，查詢方便、快捷。從而使人們能從不同的高度、不同的方式、不同的角度和不同的詳細程度來觀察空間客體信息； 2、多媒體地學信息：綜合、形象地表現空間信息的使用文本、表格、聲音、圖像、圖形、動畫、音頻、視頻各種形式邏輯地聯接并集成為一個整體概念，是空間信息可視化的重要形式。 各種多媒體形式能夠形象、真實地表示空間信息某些特定方面，作為全面地表示空間信息的不可缺少的手段。 3、三維仿真地圖 三維仿真地圖是基于三維仿真和計算機三維真實圖形技術而產生的三維地圖，經具有仿真的形狀、光照、紋理……，也可以進行各種三維的量測和分析。 4、虛擬現實 虛擬現實是空間信息可視化進一步研究和發(fā)展的新方式。它是由計算機和其它設備如頭盔、數據手套等組成的高級人--機交互系統(tǒng)，以視覺為主，也結合聽、觸、嗅甚至味覺來感知的環(huán)境，使人們有如進入真實的地理空間環(huán)境之中并與之交互作用。 四、地學可視化的類型 GIS的多維可視化是指采用2.5維、3維和4維等地圖表現形式反映地理實體的多維特征。包括： 地圖可視化 GIS可視化 專業(yè)應用領域可視化 1、地圖可視化類型 （1）虛擬地圖，在計算機屏幕上產生的地圖。 （2）動態(tài)地圖，由于地學數據存儲于計算機內存，可以動態(tài)顯示地學數據的不同角度的觀察，不同方法的表示結果，或者隨時間的變化結果。 （3）交互交融地圖，是指人可與地圖進行相互作用和信息交流。交互即相互改變顯示行為，交融即投入感和沉浸感。 （4）超地圖，多媒體地圖。是與超文本概念對應的。 地理可視化的范圍大于地圖可視化。 2、GIS可視化： 主要指真三維的可視化、2.5維、動態(tài)可視化等。 3、專業(yè)可視化： 專業(yè)應用領域的計算、模擬和結果在GIS支持下的可視化顯示。 4、VR-GIS（虛擬地理信息系統(tǒng)） 虛擬現實技術和GIS技術的結合。對于GIS系統(tǒng)來說，目前還不需要數字頭盔、數據手套、數字外衣等設備，它使用虛擬現實建模語言（VRML）技術，實現GIS可視化的技術。是虛擬現實技術和GIS技術結合的產物。主要是充實GIS可視化的技術內容。 五、虛擬現實技術簡介 虛擬現實技術：又稱靈鏡技術。是指通過數字頭盔、數據手套、數字外衣，以及三維立體顯示器、三維鼠標、立體聲耳機等使人能完全沉浸計算機生成創(chuàng)造的一種特殊三維圖形環(huán)境，并且人可以操作三維圖形環(huán)境，實現特殊的目的。 虛擬現實技術是計算機硬件、軟件、傳感、人工智能、心理學及地理科學發(fā)展的結晶。它是通過計算機生成一個逼真的環(huán)境世界，人可以與此虛擬的現實環(huán)境進行交互的技術。 從本質上講，虛擬現實技術（VR）是一種嶄新的人機交互界面，是物理現實的仿真。它的出現徹底改變了用戶和系統(tǒng)的交互方式，創(chuàng)造了一種完全的、令人信服的幻想式環(huán)境，人們不但可以進入計算機所產生的虛擬世界，而且可以通過視覺、聽覺、觸覺，甚至嗅覺和味覺多維地與該世界溝通。這是一種具有巨大意義和潛力的技術，正在迅速的發(fā)展之中。 1、VR硬件： VR的硬件目前并不定形，主要有以下幾種 (1)圖像生成器，它的作用是快速進行圖形運算； (2)操縱和控制設備： ①實現位置跟蹤和控制的鼠標器，跟蹤球和游戲桿； ②數據手套，其手指部分裝有傳感器； ③數據緊身衣； ④最新的操縱是通過眼睛和思維操縱，這是通過測定神經系統(tǒng)的微小電流來操作的； (3)位置跟蹤裝置： ①機械盔甲：提供快速準確的跟蹤； ②超聲波傳感器； ③光學位置跟蹤器； ④慣性跟蹤器； (4)立體視見裝置： 采用偏光眼鏡或屏幕分割或立體鏡產生圖像的左右視差等手段來產生立體。 (5)頭盔：產生立體圖像或二維地圖。 2、VR的硬件級別 1．初級VR是以PC機或低檔工作站為硬件基礎； 2．基本VR是在初級VR上，增加立體觀察器，3D或6D鼠標或游戲桿和數據手套等； 3．高級3D是在上述基礎上增加圖像加速器，幀緩存等，對于PC機則是必須增加3D加速卡和3D音卡； 4．沉浸式VR，其中必須增加沉浸顯示裝置，如多個大型投影式顯示器，還可以增加觸覺、力感和接觸反饋等交互設備。 5．駕駛艙仿真器：這是一個封閉式的虛擬環(huán)境，設備個人化并較為昂貴； 6．DIVE（Distributed Interactive Virtual Environment）分布式交互虛擬環(huán)境，這是一個Internet上開發(fā)基于多個網絡用戶的虛擬環(huán)境、其用戶界面及地域廣闊，用戶眾多，分布式交互，共享性高；基于其享式或3D綜合環(huán)境等應用系統(tǒng)上的實驗平臺，這完全稱得上是一個小型的世界； 7．SIMNET和作戰(zhàn)仿真互聯網（Defense Simulation Internet）是目前世界上最大的VR項目，目的是使不同的仿真器可在網絡上互聯，用于部隊的聯合訓練和演習，即位于德國的坦克仿真器可與位于美國的坦克仿真器一起聯合進行軍事演習。 上述7種VR，硬件部分一級比一級復雜、投入也高得多。 3、軟件系統(tǒng) 共分兩類：一類是工具包，即程序庫，往往需要程序員根據具體需要來進行編程；另一類是創(chuàng)作工具，后者不需要復雜的編程，有較多不同層次的商品軟件: 1．免費VR：這些是VR系列的入門級產品，代表產品為Rend386、Maltiverse。一般可從國際互聯網上免費下載。 2．低價VR程序：代表產品為Dimension International 的Virtual Reality Stud10（VRS）。 3．中檔VR軟件包：它們一般可稱是優(yōu)秀的專業(yè)軟件包，而且僅要求計算機作為基本硬件，這類代表產品有Vitus 的Virtus Walkthrough, Quick Time Vr以及Sense 8的World Tollkit For Windows。 4．高價VR軟件：是高檔的精彩的VR產品，需要多種硬件支持。代表產品有Straylight公司的MotoVB, Dimension, International 的Superscape VRTB等。 4、VR的分類 VR的類型是根據它的交互性質來分的，也即是根據它能實現人的視感、聽感、觸感、嗅感和傳感器的程度和質量來區(qū)分。根據目前所見資料，可分下列幾種： 1．世界之窗（WOW: Window on World System） 它僅用顯示器和音卡來顯示虛擬世界，它的衡量標準是"看起來真實，聽著真實，物體的行為真實"； 2．視頻映射 它在上述WOW基礎上把用戶的輪廓剪影作為視頻輸入與屏幕二維圖形合成，屏幕上顯示用戶身體和虛擬世界的交互過程； 3．沉浸式系統(tǒng) 完全的VR系統(tǒng)把用戶的視點和其它感覺，完全沉浸到虛擬世界中，它可以是頭盔加其它交互硬件，也可以是多個大型投影儀產生的一個洞穴； 4．遙視、遙作 遙視把用戶的感覺和真實世界中的遠程傳感器、遙測儀連接起來，并用機器人，機器手進行遠程操作。實際上，阿波曼登月計劃和網絡會診，網絡手術已顯現了這方面的實際進展； 5．混合現實 遙現和虛擬現實的結合產生了混合現實和無縫仿真，例如腦外科手術時，腦外科醫(yī)生看到的是由真實場景，預先得到的掃描圖像和實時超聲圖像組合而成的場景；領航員則在它的頭盔或顯示屏上既看到電子地圖和數據，又看到真實景象。 5、VR的意義 由上已完全可以見VR具有極大深遠的意義。它將組成人們的環(huán)境--一個極其廣闊的世界級環(huán)境，它本身是共享的，協(xié)同的，分布的。這個環(huán)境是虛擬的現實，必須是真實世界的仿真，因而地理信息的可視化將是第一位的。 世界是不能試驗的，大的環(huán)境工程也不能試驗。甚至小到一個雕塑、一個零件，進而一棟房屋，一項工程，大而言之一場戰(zhàn)爭，其實際運作需要很多時間和經費，而且大型的過程無法重新進行，現在可能以在虛擬現實中進行模擬和實驗，找出最佳方案。VR技術使用前景是無可估量的，其意義是極其巨大的，它是影響整個21世紀及未來的信息技術。 要制造好一個虛擬現實，就必須加深理解我們的現實世界，尤其是地學環(huán)境，這是不可缺的。途徑幾千年歷史長河的地學科學，它對地學環(huán)境的描寫，對浩瀚信息的綜合概括，層次化圖形符號的模型化表達是正在迅速發(fā)展中VR的基石和向導。相對而言VR技術的發(fā)展，對地理信息的可視化將提出更高、更復雜的要求。 5、VR技術的應用 VR技術最先進的應用領域就是軍事國防。 飛行模擬：飛行員的飛行訓練是一件十分昂貴、危險和困難的事，由于飛行費用昂貴，飛行均在高速中進行，天空中對飛行員的保護又很有限，對飛機的保護幾近于零。一個細小的疏忽，就會造成機毀人亡的嚴重事故。因此，世界上VR的應用均首先從飛行模擬開始。飛行員載上頭盔，坐在VR裝備的飛行座倉內，由VR制作的飛行"氣氛"和電子地圖及飛行儀表的顯示，以及駕駛員進行操作，機械和儀表的相應運作及反饋，使飛行員在虛擬的飛行狀態(tài)中進行各種訓練。大大提高了飛行員訓練密度、強度和質量以及降低了訓練的費用。 戰(zhàn)斗模擬：VR應用不僅用于飛機，而且還用于船艦、坦克通訊及步兵演習。隨著網絡VR技術的出現，美軍得以在被其稱為"防御模擬互聯網"的全球范圍內實施Simnet坦克戰(zhàn)斗計劃。最先廣泛應用的場合是海灣戰(zhàn)爭，Simnet幾乎可以使每場戰(zhàn)斗或戰(zhàn)役之前在VR中進行模擬訓練。海灣戰(zhàn)場已變成大規(guī)模的電子沙盤實景，用于其中的地形環(huán)境仿真。 實際上，今后的VR技術在利用電子地圖技術制作大型電子沙盤實景，給出戰(zhàn)斗、戰(zhàn)役的地形地貌環(huán)境，使每場戰(zhàn)斗之前能夠進行模擬實習，將大大提高戰(zhàn)爭藝術，減少傷亡，爭取勝利是十分有利的。 制作虛擬現實環(huán)境與利用地理信息，制作數字地圖，三維電子地圖，具有直接的聯系，在VR技術中，存放在"世界數據庫"中的VR環(huán)境數據是不可缺少的部分。 VR是一個正在迅速發(fā)展的技術領域, 其前景無可限量。 精選word范本！