vr -網路技術

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VR(Virtual Reality,即虛擬現實,簡稱VR),是由美國VPL公司建立人拉尼爾(Jaron Lanier)在20世紀80年代初提出的。其具體內涵是:綜合利用電腦圖形系統和各種現實及控製等接口設備,在電腦上生成的、可互動的三維環境中提供沉浸感覺的技術。其中,電腦生成的、可互動的三維環境成為虛擬環境(即Virtual Environment,簡稱VE)。虛擬現實技術實現的載體是虛擬現實仿真平台,即(Virtual Reality Platform,簡稱VRP)。

  • 中文名稱
    虛擬現實
  • 外文名稱
    Virtual Reality
  • 含義
    綜合利用電腦圖形系統和各種現實及控製等接口設備,在電腦上生成的、可互動的三維環境中提供沉浸感覺的技術。
  • 簡稱
    VR
  • 背景
    美國VPL公司建立人拉尼爾(Jaron Lanier)在20世紀80年代初提出的
  • 套用領域
    城市規劃、室內設計、工業仿真、古跡復原、橋梁道路設計、房地產銷售、旅遊教學、水利電力、地質災害等眾多領域

技術簡介

友好度很重要

​隨著社會經濟的發展,電腦已經成為社會生活中不可缺少的重要組成部分,友好的人機接口技術很早已成為人們關心的一個重要課題,因為一個比較差的人機互動接口很可能將使一個功能很強的產品變得不可接受。

整體來講,人機接口技術主要研究方向有兩個方面:(1)人如何命令系統(2)系統如何向使用者提供信息。

眾所周知,人在使用電腦方面的感受(即人機互動部分的友好度)直接影響到人對系統的接受程度,而這兩個方面直接決定了人機互動部分的友好度。

總結:三維軟體與人類生產活動中的技術套用,創造日常生產活動與生產資料的再創造的高端製造規劃工程模型。為所有改良型企業提供一切規劃設計方案。

虛擬現即時代來臨

VRP子軟體體系VRP子軟體體系

網際網路時代的來臨使得人類的交流採用了新的方式,進入了新的領域。具體發展過程如下:命令介面—圖形使用者介面—多媒體介面—虛擬現實。

那麽,什麽是虛擬現實技術?

虛擬現實(Virtual Reality,簡稱VR),是由美國VPL公司建立人拉尼爾(Jaron Lanier)在20世紀80年代初提出的。其具體內涵是:總合利用電腦圖形系統和各種現實及控製等接口設備,在電腦上生成的、可互動的三維環境中提供沉浸感覺的技術。其中,電腦生成的、可互動的三維環境成為虛擬環境(即Virtual Environment,簡稱VE)。

套用領域

VR虛擬現實技術可廣泛的套用于城市規劃、室內設計、工業仿真、古跡復原、橋梁道路設計、房地產銷售、旅遊教學、水利電力、地質災害等眾多領域,為其提供切實可行的解決方案。

行業套用

城市規劃中

城市規劃一直是對全新的可視化技術需求最為迫切的領域之一,虛擬現實技術可以廣泛的套用在城市規劃的各個方面,並帶來切實且可觀的利益: 展現規劃方案虛擬現實系統的沉浸感和互動性不但能夠給使用者帶來強烈、逼真的感官沖擊,獲得身臨其境的體驗,還可以通過其資料接口在即時的虛擬環境中隨時獲取項目的資料資料,方便大型復雜工程項目的規劃、設計、投標、報批、管理,有利于設計與管理人員對各種規劃設計方案進行輔助設計與方案評審。規避設計風險。

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虛擬現實所建立的虛擬環境是由基于真實資料建立的數位模型組合而成,嚴格遵循工程項目設計的標準和要求建立逼真的三維場景,對規劃項目進行真實的“再現”。

使用者在三維場景中任意漫遊,人機互動,這樣很多不易察覺的設計缺陷能夠輕易地被發現,減少由于事先規劃不周全而造成的無可挽回的損失與遺憾,大大提高了項目的評估質量。加快設計速度運用虛擬現實系統,我們可以很輕松隨意的進行修改,改變建築高度,改變建築外立面的材質、顏色,改變綠化密度,隻要修改系統中的參數即可。

從而大大加快了方案設計的速度和質量,提高了方案設計和修正的效率,也節省了大量的資金,提供合作平台。虛擬現實技術能夠使政府規劃部門、項目開發商、工程人員及公眾可從任意角度,即時互動真實地看到規劃效果,更好地掌握城市的形態和理解規劃師的設計意圖。

有效的合作是保證城市規劃最終成功的前提,虛擬現實技術為這種合作提供了理想的橋梁,這是傳統手段如平面圖、效果圖、沙盤乃至動畫等所不能達到的。加強宣傳效果對于公眾關心的大型規劃項目,在項目方案設計過程中,虛擬現實系統可以將現有的方案導出為影片檔案用來製作多媒體資料予以一定程度的公示,讓公眾真正的參與到項目中來。當項目方案最終確定後,也可以通過影片輸出製作多媒體宣傳片,進一步提高項目的宣傳展示效果。

以現實城市為藍本,在虛擬空間“復製”出一座與之對應的數位城市,讓一城變雙城,這種三維虛擬數位城市距離我們已經不遠。概括來講,數位城市是以資料為中心,強調資料的採集、分析與套用,是現實城市的數位化及其延伸。我們生活在一個三維世界裏,城市是個復雜的巨大系統,包括用地、建築、市政設施等多個子系統,各個子系統之間具有復雜的空間關系。但目前的數位世界,還是以二維的圖像和文字為主,真正的三維內容很少。隨著科技的進步,構建一個逼真的三維數位世界是社會發展的必然趨勢。

旅遊景觀

通過3D互動技術還原現實中的旅遊景區,而從在網上構建一個3D虛擬景區。遊客可以通過建立個性化的3D虛擬化身,在3D的景區環境中直接試玩旅遊景點,身臨其境的查看擬真的景點信息,足不出戶的體驗千姿百態的風景勝跡以及景點背後的傳奇故事。由此,讓所有的遊客可以增加對于景點深層次的了解與熟悉,引發在現實中也希望“到此一遊”的旅行需求。遊客還可以與其它遊客(3D虛擬化身)以及景區的導遊(3D虛擬化身)互動交談,一起討論對相關景點的旅遊心得、奇聞趣事、出行指南等,通過這一切的有效交流,遊客在未到真實景點之前就已經掌握了很多的景點知識以及出行須知。景點管理人員或導遊也可以線上主動推薦特色旅遊景點,更好的推廣旅遊景點。同時,也可以通過這個平台,聽取遊客的建議及點評,更好的規劃與建設現實中的旅遊景點

醫學中

VR在醫學方面的套用具有十分重要的現實意義。在虛擬環境中,可以建立虛擬的人體模型,借助于跟蹤球、HMD、感覺手套,學生可以很容易了解人體內部各器官結構,這比現有的採用教科書的方式要有效得多。Pieper及Satara等研究者在90年代初基于兩個SGI工作站建立了一個虛擬外科手術訓練器,用于腿部及腹部外科手術模擬。這個虛擬的環境包括虛擬的手術台與手術燈,虛擬的外科工具(如手術刀、註射器、手術鉗等),虛擬的人體模型與器官等。借助于HMD及感覺手套,使用者可以對虛擬的人體模型進行手術。但該系統有待進一步改進,如需提高環境的真實感,增加網路功能,使其能同時培訓多個使用者,或可在外地專家的指導下工作等。另外,在遠距離遙控外科手術,復雜手術的計畫安排,手術過程的信息指導,手術後果預測及改善殘疾人生恬狀況,乃至新型葯物的研製等方面,VR技術都有十分重要的意義。

在醫學院校,學生可在虛擬實驗室中,進行“屍體”解剖和各種手術練習。用這項技術,由于不受標本、場地等的限製,所以培訓費用大大降低。一些用于醫學培訓、實習和研究的虛擬現實系統,仿真程度非常高,其優越性和效果是不可估量和不可比擬的。例如,導管插入動脈的模擬器,可以使學生反復實踐導管插入動脈時的操作;眼睛手術模擬器,根據人眼的前眼結構創造出三維立體圖像,並帶有即時的觸覺反饋,學生利用它可以觀察模擬移去晶狀體的全過程,並觀察到眼睛前部結構的血管、虹膜和鞏膜組織及角膜的透明度等。還有麻醉虛擬現實系統、口腔手術模擬器等。

外科醫生在真正動手術之前,通過虛擬現實技術的幫助,能在顯示器上重復地模擬手術,移動人體內的器官,尋找最佳手術方案並提高熟練度。另外,在遠距離遙控外科手術,復雜手術的計畫安排,手術過程的信息指導,手術後果預測及改善殘疾人生活狀況,乃至新葯研製等方面,虛擬現實技術都能發揮十分重要的作用。

娛藝教中

豐富的感覺能力與3D顯示環境使得VR成為理想的影片遊戲工具。由于在娛樂方面對VR的真實感要求不是太高,故近些年來VR在該方面發展最為迅猛。如Chicago(芝加哥)開放了世界上第一台大型可供多人使用的VR娛樂系統,其主題是關于3025年的一場未來戰爭;英國開發的稱為“Virtuality”的VR遊戲系統,配有HMD,大大增強了真實感;1992年的一台稱為“Legeal Qust”的系統由于增加了人工智慧功能,使電腦具備了自學習功能,大大增強了趣味性及難度,使該系統獲該年度VR產品獎。另外在家庭娛樂方面VR也顯示出了很好的前景。

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作為傳輸顯示信息的媒體,VR在未來藝術領域方面所具有的潛在套用能力也不可低估。VR所具有的臨場參與感與互動能力可以將靜態的藝術(如油畫、雕刻等)轉化為動態的,可以使觀賞者更好地欣賞作者的思想藝術。另外,VR提高了藝術表現能力,如一個虛擬的音樂家可以演奏各種各樣的樂器,手足不便的人或遠在外地的人可以在他生活的居室中去虛擬的音樂廳欣賞音樂會等等。

對藝術的潛在套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是非常有力的工具,Lofin等人在1993年建立了一個“虛擬的物理實驗室”,用于解釋某些物理概念,如位置與速度,力量與位移等。

軍事與航天中

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提供了廣闊的套用前景。美國國防部高級研究計畫局DARPA自80年代起一直致力于研究稱為SIMNET的虛擬戰場系統,以提供坦克協同訓練,該系統可聯結200多台模擬器。另外利用VR技術,可模擬零重力環境,以代替現在非標準的水下訓練宇航員的方法。

室內設計中

虛擬現實不僅僅是一個演示媒體,而且還是一個設計工具。它以視覺形式反映了設計者的思想,比如裝修房屋之前,你首先要做的事是對房屋的結構、外形做細致的構思,為了使之定量化,你還需設計許多圖紙,當然這些圖紙隻能內行人讀懂,虛擬現實可以把這種構思變成看得見的虛擬物體和環境,使以往隻能借助傳統的設計模式提升到數位化的即看即所得的完美境界,大大提高了設計和規劃的質量與效率。運用虛擬現實技術,設計者可以完全按照自己的構思去構建裝飾“虛擬”的房間,並可以任意變換自己在房間中的位置,去觀察設計的效果,直到滿意為止。既節約了時間,又節省了做模型的費用。

房產開發中

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要。因此敏銳把握市場動向,果斷啓用最新的技術並迅速轉化 為生產力,方可以領先一步,擊潰競爭對手。虛擬現實技術是集影視廣告、動畫、多媒體、網路科技于一身的最新型的房地產行銷方式,在國內的廣州、上海、北京等大城市,國外的加拿大、美國等經濟和科技發達的國家都非常熱門,是當今房地產行業一個綜合實力的象征和標志,其最主要的核心是房地產銷售!同時在房地產開發中的其他重要環節包括申報、審批、設計、宣傳等方面都有著非常迫切的需求。

工業仿真中

當今世界工業已經發生了巨大的變化,大規模人海戰術早已不再適應工業的發展,先進科學技術的套用顯現出巨大的威力,特別是虛擬現實技術的套用正對工業進行著一場前所未有的革命。虛擬現實已經被世界上一些大型企業廣泛地套用到工業的各個環節,對企業提高開發效率,加強資料採集、分析、處理能力,減少決策失誤,降低企業風險起到了重要的作用。虛擬現實技術的引入,將使工業設計的手段和思想發生質的飛躍,更加符合社會發展的需要,可以說在工業設計中套用虛擬現實技術是可行且必要的。

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工業仿真系統不是簡單的場景漫遊,是真正意義上用于指導生產的仿真系統,它結合使用者業務層功能和資料庫資料組建一套完全的仿真系統,可組建B/S、C/S兩種架構的套用,可與企業ERP、MIS系統無縫對接,支持SqlServer、Oracle、MySql等主流資料庫。

關系介紹

VRP子軟體體系VR(Virtual Reality)是虛擬現實技術的意思,VRP(Virtual Reality Platform)是虛擬現實仿真平台的意思。

VRP的子軟體產品具體包括:

虛擬現實編輯器

軟體用途:三維場景的模型導入、後期編輯、互動製作、特效製作、介面設計、打包發布的工具

客戶群:主要面向三維內容製作公司

網際網路平台

軟體用途:將VRP-BUILDER的編輯成果發布到網際網路,並且可讓客戶通過網際網路進行對三維場景的流覽與互動。

客戶群:直接面向所有網際網路使用者

物理系統

軟體用途:可逼真的模擬各種物理學運動,實現如碰撞、重力、摩擦、阻力、陀螺、粒子等自然現象,在演算法過程中嚴格符合牛頓定律、動量守恆、動能守恆等物理原理

客戶群:主要面向院校和科研單位

數位城市平台

軟體用途:具備建築設計和城市規劃方面的專業功能,如資料庫查詢、即時測量、通視分析、高度調整、分層顯示、動態導航、日照分析等  客戶群:主要面向建築設計、城市規劃的相關研究和管理部門

VRP-INDUSIM 工業仿真平台

軟體用途:模型化,角色化,事件化的虛擬模擬,使演練更接近真實情況,降低演練和培訓成本,降低演練風險。

客戶群:主要面向石油、電力、機械、重工、船舶、鋼鐵、礦山、應急等行業

虛擬旅遊平台

軟體用途:激發學生學習興趣,培養導遊職業意識,培養學生創新思維,積累講解專項知識,架起學生與社會聯系的橋梁,全方位提升學生講解能力,讓單純的考試變成互動教學與考核雙模式。

客戶群:主要面向導遊、旅遊規劃 

網路三維虛擬展館

軟體用途:是針對各類科博館、體驗中心、大型展會等行業,將其展館、陳列品以及臨時展品移植到網際網路上進行展示、宣傳與教育的三維互動體驗解決方案。它將傳統展館與網際網路和三維虛擬技術相結合,打破了時間與空間的限製、最大化地提升了現實展館及展品的宣傳效果與社會價值,使得公眾通過網際網路即能真實感受展館及展品,並能線上參與各種互動體驗,網路三維虛擬展館將成為未來最具價值的展示手段。

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客戶群:科博館、藝術館、革命展館、工業展館、圖書館、旅遊景區、企業體驗中心以及各種園區

三維仿真系統開發包

軟體用途:提供C++源碼級的開發函式館,使用者可在此基礎之上開發出自己所需要的高效仿真軟體

客戶群:主要面向水利電力、能源交通等工業仿真研究與設計單位

故事編輯器

操作靈活、介面友好、使用方便,就像在玩電腦遊戲一樣簡單  易學易會、無需編程,也無需美術設計能力,就可以進行3D製作

成本低、速度快,能夠幫助使用者高效率、低成在地做出想得到的3D作品

支持與VRP平台所有軟體模組的無縫接口,可以與以往所有軟體模組結合使用,實現更炫、更豐富的互動功能。

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