上海的vr开发培训
虚拟现实技术的特征及其构成
虚拟现实技术的特征
G.Burdea在《虚拟现实系统和它的应用》一文中，用三个“I”、“Immersion”、“Interaction”、“Imagination”来说明虚拟现实的特征，即沉浸、交互、想象，三者缺一不可。
（1）、沉浸性(Immersion)是指用户作为主角存在于虚拟环境中的真实程度。使用者戴上头盔显示器和数据手套等交互设备，便可将自己置身于虚拟环境中，成为虚拟环境中的一员。使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用，就如同在现实世界中的一样。使用者在虚拟环境中，一切感觉都是那么逼真，有一种身临其境的感觉。
（2）、交互性(Interaction)是指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎自然的交互，使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互，而且能够**特殊头盔、数据手套等传感设备进行交互。计算机能根据使用者的头、手、眼、语言及身体的运动，来调整系统呈现的图像及声音。使用者**自身的语言、身体运动或动作等自然技能，就能对虚拟环境中的对象进行考察或操作。
（3）、多感知性(Imagination)。由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置，因此，使用者在虚拟环境中**人机交互，可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知，从而达到身临其境的感受。研究和开发VR是为了扩展人类的认知与感知能力，建立和谐的人机环境。VR技术是人与技术完善的结合，它是计算机图形学和人-机交互技术发展之产物，人在整个系统中占有十分重要的地位。利用VR技术的手段，使我们对所研究的对象和环境获得“身临其境”的感受，从而提高人类认知的广度与深度，拓宽人类认识客观世界的“认识空间”和“方法空间”，**终达到更本质地反映客观世界的实质。
虚拟现实系统的种类
分类的依据不同，虚拟现实的种类也就不同。根据目前的发展来看，**常见的虚拟现实分类标准是按照其功能高低来进行划分。虚拟现实按其功能高低大体可分为四类：桌面级虚拟现实系统(DesktopVR)，沉浸式虚拟现实系统（ImmersionVR），分布式虚拟现实系统（DistributedVR），增强现实性虚拟现实系统。 （1）、桌面级虚拟现实系统
桌面级虚拟现实系统是利用个人计算机和低级工作站实现仿真，计算机的屏幕作为参与者或用户观察虚拟环境的一个窗口，各种外部设备一般用来驾驭该虚拟环境，并且用于操纵在虚拟场景中的各种物体。由于桌面级虚拟现实系统可以**桌上型机实现，所以成本较低，功能也比较单一，主要用于计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造CAM、建筑设计、桌面游戏等领域。 （2）、沉浸式虚拟现实系统
沉浸式虚拟现实系统采用头盔显示，以数据手套和头部跟踪器为交互装置，把参与者或用户的视觉、听觉和其他感觉封闭起来，使参与者暂时与真实环境相隔离，而真正成为虚拟现实系统内部的一个参与者，并可以利用各种交互设备操作和驾驭虚拟环境，给参与者一种充分投入的感觉。沉浸式虚拟现实能让人有身临其境的真实感觉，因此常常用于各种培训演示及高级游戏等领域。但是由于沉浸式虚拟现实需要用到头盔、数据手套、跟踪器等高技术设备，因此它的价格比较昂贵，所需要的软件、硬件体系结构也比桌面级虚拟现实系统更加灵活。 （3）、分布式虚拟现实系统
分布式虚拟现实系统，是指在网络环境下，充分利用分布于各地的资源，协同开发各种虚拟现实。分布式虚拟现实是沉浸式虚拟现实的发展，它把分布于不同地方的沉浸式虚拟现实系统**网络连接起来，共同实现某种用途，它使不同的参与者联结在一起，同时参与一个虚拟空间，共同体验虚拟经历，使用户协同工作达到一个更高的境界。在目前，分布式虚拟现实主要基于两种网络平台，一类是基于Internet的虚拟现实，另一类是基于告诉专用网的虚拟现实。 （4）、增强现实性虚拟现实系统
增强现实性虚拟现实系统又称为混合虚拟现实系统，它是把真实环境和虚拟环境结合起来的一种系统，即可减少构成复杂真实环境的开销，因为部分真实环境由虚拟环境代替，又可对实际物体进行操作，因为部分系统就是真实环境，从而真正达到了亦真亦幻的境界。
另外，还有一些其他的分类方法，如根据虚拟现实生成的方式，可将其分为基于几何模型的图形构造虚拟现实和基于实景图像的虚拟现实系统；根据虚拟现实生成器的性能和组成可将其分为四类：基于PC机的虚拟现实系统、基于工作站的虚拟现实系统、高度平行的虚拟现实系统、分布式虚拟现实系统；根据交互界面的不同可将其分为五类：世界之窗、视频映射、沉浸式系统、遥控系统、混合系统。
虚拟现实系统的构成
( 1）检测模块：检测用户的操作命令，并**传感器模块作用于虚拟环境。
（2）反馈模块：接受来自传感器模块信息，为用户提供实时反馈。
（3）传感器模块：一方面接受来自用户的操作命令，并将其作用于虚拟环境；另一方面将操作后产生的结果以各种反馈的形式提供给用户。 （4）控制模块：对传感器进行控制，使其对用户、虚拟环境和现实世界产生作用。
(5)建模模块：获取现实世界组成部分的三维表示，并由此构成对应的虚拟环境。
虚拟现实系统的关键技术
虚拟现实的关键技术包括以下几方面:
（1）、动态环境建模技术。
虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容。动态环境建模技术的目的是获取实际环境的三维数据，并根据应用的需要，利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。三维数据的获取可以采用CAD技术(有规则的环境)，而更多的环境则需要采用非接触式的视觉建模技术，两者的有机结合可以有效地提高数据获取的效率。建模包括几何建模、物理建模、运动建模。
（2）、实时三维图形生成技术。
三维图形的生成技术已经较为成熟，其关键是如何实现实时生成。为了达到实时的目的，至少要保证图形的刷新率不低于15帧/s，**是高于30帧/s。在不降低图形的质量和复杂程度的前提下，如何提高刷新频率将是该技术的研究内容。
（3）、立体显示和传感器技术。
虚拟现实的交互能力依赖于立体显示和传感器技术的发展。现有的设备还远不能满足系统的需要，例如，头盔过重，数据手套有延迟大、分辨率低、作用范围小、使用不便等缺点；另外，力觉和触觉传感装置的研究也有待进一步深入，虚拟现实设备的跟踪精度和跟踪范围也有待提高，因此有必要开发新的三维显示技术。
（4）、应用系统开发技术。
虚拟现实应用的关键是寻找合适的场合和对象，即如何发挥想象力和创造力。选择适当的应用对象可以大幅度地提高生产效率、减轻劳动强度、提高产品开发质量。为了达到这一目的，必须研究虚拟现实的开发工具。例如，虚拟现实系统开发平台、分布式虚拟现实技术等。 （5）、系统集成技术。
由于虚拟现实中包括大量的感知信息和模型，因此系统的集成技术起着至关重要的作用。集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别和合成技术等。
虚拟现实技术的应用领域
咨询电话：021- 64320836
咨询网址：教育联展网
