虚拟现实VR全景图全景视频基本概念 PPT

虚拟现实
虚拟现实VR全景图全景视频基本概念
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原理
• VR基本概念 • VR软件系统平台 • VR引擎实例和演示 • VR应用模式
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“虚”与“实”
昔者庄周梦为蝴蝶，栩栩然 蝴蝶也，自喻适志与！不知 周也。俄然觉，则蘧蘧然周 也。不知周之梦为蝴蝶与， 蝴蝶之梦为周与？
• 应用需求使VR的应用重点进行了多种变化
– 强调自然交互产生的应用 ----如Kinect诸多应用
– 不再强调沉浸感，而强调信息提供 ---- 增强现实
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虚拟现实的发展历史与演变
• 萌芽与诞生（ 60年代-80年代末） • 军事与航天的推动（70年代-80年代） • 渐入民间---游戏、娱乐、模拟应用的刺激（90年代） • VR在Internet上的兴衰（90年代中-21世纪） • VR应用的大众化与多元化（21世纪）
1966年，美国MIT林肯实验室研制出了第一个 头盔式显示器(Helmet Mounted Display 即HMD)
——《庄子·齐物论》
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“虚”与“实”
• 柏拉图：真正的世界只是存在于我们的想象 中。
• 笛卡尔：我思故我在！ • “I think therefore I am”
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• 记忆裂痕 • 虚拟偶像（SIMONE，又名虚拟情人
、西蒙妮）
现
– 专用交互设备，如数据手套、跟踪器、触觉和 力反馈装置
实
的
• 3. 沉浸感（Immersion,存在感、临场感）
– 它是指虚拟现实系统对介入者的刺激在物理上
特
和认知上符合人的已有经验，从而使介入者感 到自己作为主角存在于模拟环境中的真实程度
点
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虚拟现实概念辨析
– 1962年，Morton Heileg申请了专利“全传感仿 真器”。该专利蕴涵了虚拟现实技术的思想。
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萌芽与诞生（ 60年代-80年代末）
• 1962年，美国电 影摄影师Morton Heilig研制的 Sensorama的立 体电影系统
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• 1. 多感知性(Multi-Sensory)
– 计算机生成一个给人多种感官刺激的虚拟环境
：视觉感知、听觉感知、力觉感知、触觉感知
虚
、运动感知、甚至包括味觉感知、嗅觉感知等
拟
• 2. 交互性(Interaction )
– 指人能以自然方式与虚拟世界进行交互操作
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VR终极目标
• 《黑客帝国》
• 距离这个目标还有相 当的距离
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不同层次上的虚拟现实
• 哲学意义上的虚拟现实 – 虚拟实在与自然实在的对等性
• 科学意义上的虚拟现实 – 科学研究的三大手段：理论、建模、实验验证与 模拟仿真 – 人类梦想的场景在感知中的实现
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萌芽与诞生（ 60年代-80年代末）
1965年，Ivan Sutherland 在名为“Ultimate Display” (终极的显示)的 论文中首次提出了包括
具有交互图形显示、力
反馈设备以及声音提示
的虚拟现实系统的基本 思想。
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萌芽与诞生（ 60年代-80年代末）
• 虚拟现实与三维漫游 • 虚拟现实与景观动画 • 虚拟现实与三维游戏 • 虚拟现实与计算机图形学
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虚拟现实概念的变化
• 虚拟现实是计算机生成的给人多种感官刺激的虚 拟环境。用户应该能够以自然的方式与这个环境 交互，从而产生置身于相应的真实环境中的虚幻 感，沉浸感，身临其境的感觉
• 逃出克隆岛（The Island） • 时空悍将（Virtuosity） • 异次元骇客（The Thirteenth Floor，
又名十三阶梯、十三度空间）
• 黑客帝国 • 时间线 • 盗梦空间
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描述
• 虚拟现实（Virtual Reality）就是研究 一种计算机技术，把人们想象中的东西 转化为一种虚拟境界和虚拟存在，而这 种虚拟境界和虚拟存在对我们的感觉器 官就象真的客观存在一样。
• 工程意义上的虚拟现实 – 以计算技术为核心，生成感知上与真实环境高度 近似，交互上直观自然的数字化环境
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虚拟现实
• Virtual Reality • 1989年由美国Jaron.Lanier 发明出来的一个词 • 灵境、幻境、赛伯空间、虚拟现实 • 虚拟现实（Virtual Reality）
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
怎样理解虚拟现实
• 第三种情况是模仿真 实世界中的人类不可 见的环境。例如，分 子的结构，空气中速 度、温度、压力的分 布等。
一个蛋白质分子的示例
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虚拟现实的概念
• 虚拟现实是计算机生成的给人多种感 官刺激的虚拟环境。用户应该能够以 自然的方式与这个环境交互，从而产 生置身于相应的真实环境中的虚幻感 ，沉浸感，身临其境的感觉
– 世博会、春晚、文化创意产业、3D电影 – 人机交互、增强现实
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萌芽与诞生（ 60年代-80年代末）
• 萌芽
– 1929年，Edwin A.Link发明了飞行模拟器，使 乘坐者的感觉和坐在真的飞机上是一样的。
– 1956年，Morton Heileg开发了一个叫做 Sensorama (传感景院）的摩托车仿真器。
– 虚拟的现实 – 虚拟化现实
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怎样理解虚拟现实
• 虚拟现实系统中 的“现实”（即 所虚拟的环境） 大致可分为三种 情况：
• 第一种情况是模 仿真实世界中的 环境。
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怎样理解虚拟现实
• 第二种情况是人 类主观构造的环 境。例如，用于 影视制作或电子 游戏的三维动画 。环境是虚构的 ，几何模型和物 理模型可以完全 虚构。