欧易

欧易(OKX)

国内用户最喜爱的合约交易所

火币

火币(HTX )

全球知名的比特币交易所

币安

币安(Binance)

全球用户最多的交易所

计算机:如何理解虚拟现实及虚拟现实的三个特征是什么?

2023-02-05 18:12:49 1318

摘要:虚拟现实的概念 虚拟现实 (virtual reality,简称 VR ) 或称虚拟环境 (virtual environment),是一种逼真 的视、听、触觉一体化的计算机生成环境,用户可以借助必要的装备以自然的方式与虚拟环 境中的物体进...

虚拟现实的概念



虚拟现实 (virtual reality,简称 VR ) 或称虚拟环境 (virtual environment),是一种逼真 的视、听、触觉一体化的计算机生成环境,用户可以借助必要的装备以自然的方式与虚拟环 境中的物体进行交互作用、相互影响,从而获得亲临等同真实环境的感受和体验。虚拟现实 = virtual + reality。


虚拟现实方法是将计算科学处理对象统一看作一个计算机生成空间(虚拟空间或虚拟环 境),并将操作它的人看作是这个空间的一个组成部分(man-in-the-loop)。

人与计算机空间 的对象之间的交互是通过各种先进的感知技术与显示技术(即虚拟现实技术)完成。人可以 感受到虚拟环境中的对象,虚拟环境也可以感受到人对它的各种操作(类似于人与真实世界 的交互方式)。

虚拟现实的主要实现方法是借助必要的装备,实现人与虚拟环境之间的信息 转换,最终实现人与环境之间的自然交互与作用。



虚拟现实系统的基本组成

一个虚拟现实系统一般至少包括四个基本的组成成分:输入、仿真、输出(修饰)和数 据库。每一部分都需要实时处理,否则响应时间的延时会减弱虚拟现实的临场感。 输入过程完成向虚拟现实系统输入信息的任务,主要设备包括:键盘、鼠标、跟踪球、 游戏杆、数据手套、头部跟踪器和数据衣等。输入过程主要完成了实物虚化的任务。

一般说来虚拟环境是一个动态变化的环境,仿真的目的是根据某些理论或物理规律确定 虚拟环境在每一时刻的状态,包括物体的位置、方向、变形、分解与聚合。仿真过程一般是 一个离散的过程,它以一定的时间间隔更新虚拟环境中每个物体的状态,这种更新可以根据 真实的或假想的物理规律进行,也可以根据预先定义好的脚本进行。

输出(修饰)过程完成显示任务,这里的显示不仅仅包括图像的显示,还包括声音、触 觉乃至味觉的“显示”,即根据虚拟环境的当前状态,生成虚拟环境对用户的视觉、听觉、 触觉和味觉等多种感知,将虚拟环境“显示”给用户。这个过程是一个虚物实化的过程。

数据库则记录了虚拟环境的当前状态。



虚拟现实的三个特征

(1)沉浸感

沉浸感(immersion)是指参与者对虚拟现实的融入程度,即参与者全身心地沉浸于计 算机所生成的三维虚拟环境,具有很好的临场感,并产生身临其境的感觉。虚拟现实的沉浸 感来源于对虚拟世界的多感知性,常见的有视觉感知、听觉感知、力觉感知、味觉感知、嗅 觉感知和身体感觉等。从理论上来说,虚拟现实系统应具备人在现实客观世界中具有 所有 感知功能。 例如:参与者在“西北利亚之旅”的虚拟现实系统中,就好像坐在旅游的汽车上,观看 窗外的情景一样,具有很好的临场效果。

(2)交互性

交互性(interaction)是指参与者可以利用各种感官功能及人类自然技能虚拟环境进行 交互考察与操作。在虚拟现实系统中,强调人与虚拟世界之间以自然的方式进行交互,如人 的走动、头的转动、手的移动等方式与虚拟现实系统交互,并借助于虚拟现实系统中特殊的 硬件设备(如数据手套、力反馈设备),实时产生真实世界中一样的感知,甚至连参与者都 意识不到计算机的存在。 例如:参与者可以用手直接抓取虚拟世界中的物体,手可以有触摸感,可以感觉到物体 的重量,能区分所抓取的是石头还是海绵,并且被抓取的物体随手的运动而运动。

(3)构想性

构想性(imagination)是指参与者借助虚拟现实系统给出的逼真视听触觉信号而产生的 对虚拟空间的想象。可以使人类突破时间与空间,去体验世界上早已发生或尚未发生的事件; 可以使人类进入宏观或微观世界进行研究和探索;也可以完成那些因为某些条件限制难以完 成的事情。 例如:在建设一座大楼之前,传统的方法是要画各种图纸,而虚拟现实系统可以进行设 计和仿真,反映设计者的思想。

版权声明:本站所有文章皆是来自互联网,如内容侵权可以联系我们( 微信:bisheco )删除!
友情链接
币圈社群欧易官网