1、虚拟现实技术在设计领域小有成就,例如室内设计,人们可以利用虚拟现实技术把室内结构、房屋外形通过虚拟技术表现出来,使之变成可以看的见的物体和环境。
2、而在引入虚拟现实技术后,这些问题都能迎刃而解,通过调动视觉、听觉、触觉等感官,在虚拟的复杂案件场景中,操作各种虚拟器材,沉浸式的体验整个现场勘查过程。(虚拟现实技术的应用)。
3、在武器装备研制与采办领域逐步得到各国国防部武器装备采购部门和国防工业部门认可的一种新的采办理念是基于仿真的采办(Simulationbasedacquisition,SBA)。SBA本质上是关于武器装备采办的全寿命的管理过程,但是其核心支撑技术是VR技术。实际上,将VR技术应用于武器系统研制的各个阶段,已经成为世界各国武器装备研制策略的重要组成部分。
4、娱乐上 应用是虚拟现实最广阔的用途。英国出售的一种滑雪模拟器。使用者身穿滑雪服、脚踩滑雪板、手拄滑雪棍、头上载着头盔显示器,手脚上都装着传感器。虽然在斗室里,只要做着各种各样的滑雪动作,便可通过头盔式显示器,看到堆满皑皑白雪的高山、峡谷、悬崖陡壁,一一从身边掠过,其情景就和在滑雪场里进行真的滑雪所感觉的一样。
5、商业上 虚拟现实常被用于推销。例如建筑工程投标时,把设计的方案用虚拟现实技术表现出来,便可把业主带入未来的建筑物里参观,如门的高度、窗户朝向、采光多少、屋内装饰等,都可以感同身受。它同样可用于旅游景点以及功能众多、用途多样的商品推销。因为用虚拟现实技术展现这类商品的魅力,比单用文字或图片宣传更加有吸引力。
6、美陆军研制的CCTT是一个网络化模拟训练系统,该系统投资近10亿美元,是美陆军第一个也是迄今为止最大的分布式交互模拟系统。它利用许多先进的主干光纤系统网络并结合分布式交互仿真,建立起虚拟作战环境,供作战人员在人工合成环境中完成作战训练任务。该系统通过局域网和广域网连接从韩国到欧洲大约65个工作站,各站之间可迅速传递模型和数据。它包括“艾布拉姆斯”坦克、“布雷得利”战车和HUMVESS1武器系统等,使士兵能在虚拟环境的动态地形上进行近战战术训练。
7、软件平台方面,主要包括三维建模软件和交互式虚拟现实开发平台两大类,前者较为知名的如3dsMAX、Maya、Zbrush等,后者包括美国海军研究院开发的Delta3D、法国的Virtools、荷兰的Quest3D、Presagis公司的系列虚拟现实建模与仿真软件等较为流行的开发平台还有EpicGames研发的UnrealEngine丹麦的Unity3d等知名游戏开发引擎。
8、三维扫描建模使用三维扫描系统捕捉物体的空间数据,根据扫描范围不同可分为机载三维扫描系统、地面三维扫描系统和手持三维扫描系统(14-15)。
9、增强现实(AR),就是直接通过电脑将画面投射或叠加到现实,这就意味着我们不需要沉浸式的虚拟视觉体验,而是直接在现实生活的场景下,且不借助其他如操作手柄之类的互动设备就能与其投射的画面进行有效的交互。
10、〔15〕刘晋,禹鹏,白隽瑄,等.基于三维激光扫描技术的犯罪现场重建(J).刑事技术,2042(6):476-4
11、研究者也正在研究,虚拟现实技术是否可以改善住院病人的健康状况,或者是否可以作为治疗的一个程序。在美国的西达斯西奈医院(CedarsSinaiHospital),已测试患者使用虚拟现实技术辅助治疗,结果表明效果良好。
12、 当前以信息技术为背景的现代教育,学生的学习兴趣得到了提高,主体性得到了较大的发挥。但是,不可否认,绝大部分多媒体信息系统具有明显的局限性,例如学生只能按照时间的流程,按电脑中程序设计的流向有限制地进行浏览和学习,这大大降低了学生学习的参与性,降低了学生主动学习的热情。而虚拟现实技术能够创建与现实社会类似的环境,更容易地解决学习媒体的情景化及自然交互性的要求,从而完美弥补了多媒体技术的不足。
13、虚拟现实技术可追溯到20世纪60年代以前,除在一些文学作品中出现对虚拟现实的相关描述外,人们根据双目视差原理发明了立体观片器,观看由两张图像还原出的立体景象,其中一款ViewMaster立体观片器后期还被用来进行“虚拟旅游”(1);1929年,EdwinA.Link发明了LinkTrainer飞行模拟器,飞行员能够通过交互操作体验飞行驾驶,二战期间,该模拟器被几乎所有参战国用于飞行员的辅助训练
14、因此,我们有理由相信VR技术在今后一定是看得见的未来!
15、 虚拟现实应用设计 VR中场景及显示器设计,飞行模拟系统中模型设计、精准图像生成,人机交互研发与设计等。
16、国内VR技术在公安教育培训中用于现场勘查案件侦查治安检查安全防范消防(23)和法医学研究(24)等,其中较为成熟的应用包括四川大学华西基础医学与法医学院研发的《人卫3D系统解剖学》VR版,可以全方位立体式展示人体结构,弥补了人体标本不足而无法给学生提供足够学习机会的遗憾;广州世峰数字科技为中国人民公安大学定制研发的警用刑侦勘查VR教学培训系统,用于现场勘查课程的实训教学。
17、基金项目:河南省重点研发与推广专项(科技攻关)项目(No.182102310770)
18、数据获取部分一般通过三维建模和拍摄记录两种方式获得VR所需渲染的场景数据.其中,实现三维建模的方法主要包括几何绘制建模、真实图像建模和三维扫描建模,几何绘制建模借助专业软件,以几何图形构建为基础,通过材质贴图、灯光效果等得到逼真的场景(11);
19、〔3〕葛磊.虚拟现实场景交互系统的设计与实现(D).北京:北京邮电大学,20
20、第沉浸式虚拟现实技术。这种虚拟现实技术常常可以给用户完全的虚拟现实体验,能够使得参与者真实的融入到环境之中,有一种身临其境的感觉。这种虚拟现实技术常常是通过使用特殊的设备来完成虚拟,例如头戴头盔显示器。在虚拟的环境之中,参与者的各项感受将会被封闭建立起一个完全虚拟的感受空间,在这一空间之中,参与者可以进行空间定位,也可以进行各种各样的操作,这些操作可以使得参与者全身心的投入到虚拟环境之中。一般而言,沉浸式的虚拟系统包含有头盔显示器、数据手套等等不同的设备,这样可以使用户的视觉、触觉、听觉完全融入到封闭的虚拟环境之中,使得参与者与外部真实环境完全隔离,使其真正成为一个虚拟环境中的人员。
21、 虚拟现实技术产生于20世纪60年代的美国,最近10年,随着计算机信息技术的快速发展而在越来越多的领域得到了推广应用,其出现更使得互联网的平面世界出现了三维场景。
22、近年来,由于虚拟现实技术在影视业的广泛应用,以虚拟现实技术为主而建立的第一现场9DVR体验馆得以实现。
23、传统的教育只是一味的给学生灌输知识,而现在利用虚拟现实技术可以帮助学生打造生动、逼真的学习环境,使学生通过真实感受来增强记忆,相比于被动性灌输,利用虚拟现实技术来进行自主学习更容易让学生接受,这种方式更容易激发学生的学习兴趣。
24、虚拟现实技术更为重要的应用,是可以帮助治疗如抑郁症、创伤后应激障碍和酗酒等病症。早期的研究已证明虚拟现实技术可以用于治疗抑郁症。
25、〔27〕高毅,姚德铜,刘思阳.VR技术在现场勘查中的应用前景(J).中国刑事警察,20(1):25-
26、结合学生的不同特点,促进VR技术在不同学段的灵活运用
27、第选择性原则。通过梳理教学内容,教师们可以选择一些具有价值的教学内容作为虚拟现实场景,这样不仅可以提高教学效率,还可以有效的节约成本,使学生在教学的过程中更好的对知识进行吸收,使最有价值的信息融入到学生的脑海之中。
28、线上家居行业需要大量的场景、模型,由此产生的人工制作成本费用极高。而利用VR可以将家居产品的3D模型直接存到模型库中,需要时可以直接调用,大大降低模型需求企业的制作成本。
29、洛克希德·马丁公司将在包括美国空军的下一代全球定位系统——GPSIII和NASA的Orian载人探测船等各个项目中利用CHIL。目前,洛克希德·马丁公司已经在CHIL实验室对下一代全球定位系统及其他空间计划开始进行测试与验证。
30、拍摄记录得到的场景是现实中存在的,效果更为真实,可以利用普通相机、全景相机或光场相机进行,普通相机拍摄的照片往往需要通过Pano2VR、PTGui等软件制作出全景图才可进一步利用;
31、美国VirZoom公司创造的VR动感单车,会让你感受到自己正在骑一只独角兽,或者是驾驶一个坦克。运用VR产品,可以消除传统减肥的痛苦,实现健康与快乐同在。
32、第摇现虚拟现实技术。摇线虚拟现实技术主要是将遥远地区的真实物理通过三维图像和计算机融合的模式进行结合产生虚拟物品,例如可以将深海中的鲨鱼虚拟现实在人们眼前。这种虚拟现实技术可以模拟出一个真实的环境,可以给用户营造出更加真实的感受,因此这一技术又被称作为现实增强虚拟现实技术。这一技术的典型代表就是空军战斗机飞行员的训练器,空军战斗机飞行员通过这一训练器可以完全模拟冲真实空战的感受,因此飞行员通过该技术可以完全融入到空战之中,有助于提高飞行员的战斗效率。除了运用于空军战斗员的培训之外,还可以运用于现实的教学之中,可以帮助学生更好的对英语进行学习。
33、正如情境认知与学习理论所指出的,知识的建构与某一特定、真实的情境相联系,随情境的变化而发生改变。因此,要强调学习环境与学习情境的联通性。
34、相比中小学学段,VR在大学学段的使用效果不甚理想。这是因为从中小学到大学,伴随学习层次的层层进阶,学习者习得的经验愈发抽象化。美国视听教育家戴尔(EdgarDale)提出的“经验之塔”理论,也指出最底层的经验最具体,越往上升则越抽象。
35、医疗上 虚拟现实应用大致上有两类。一是虚拟人体,也就是数字化人体,这样的人体模型医生更容易了解人体的构造和功能。另一是虚拟手术系统,可用于指导手术的进行。 军事上,利用虚拟现实技术模拟战争过程已成为最先进的多快好省的研究战争、培训指挥员的方法。也是由于虚拟现实技术达到很高水平,所以尽管不进行核试验,也能不断改进核武器。战争实验室在检验预定方案用于实战方面也能起巨大作用。1991年海湾战争开始前,美军便把海湾地区各种自然环境和伊拉克军队的各种数据输入计算机内,进行各种作战方案模拟后才定下初步作战方案。后来实际作战的发展和模拟实验结果相当一致。
36、〔5〕FirthN.Interview:ThefatherofVRJaronLanier(J).NewScientist,20218(2922):
37、国外VR技术较早普及到了公安技术领域,瑞士苏黎世大学探索了对犯罪现场进行VR重建和法医损伤鉴定澳大利亚维州警方的GlenWaverley培训学院通过VR技术模拟绑架或袭击等暴恐案件,训练警员的应对能力,以更好地打击恐怖主义活动
38、 虚拟现实视频制作与处理 学习AE、Pre等非线性编辑软件,能够影视拍摄和制作流程,并能够进行音视频的剪切制作和处理。
39、第一现场9DVR体验馆自建成以来,在影视娱乐市场中的影响力非常大,此体验馆可以让观影者体会到置身于真实场景之中的感觉,让体验者沉浸在影片所创造的虚拟环境之中。
40、第典型性原则。在进行虚拟现实教学的过程之中,我们可以通过典型性的事例来制作虚拟教学环境,通过这些事例可以更好的使学生认识到事物的本质规律,使他们可以更好的对知识进行把握。
41、行业内核心系统的开发多依赖于技术公司,自主研究不够深入,大多还处于对VR技术公安应用潜力、系统构成等层面的探讨(27-28),技术人才储备严重匮乏。人才匮乏导致的问题主要有两方面:
42、纵观国内外VR技术的发展,VR系统的关键组成包括数据获取部分、计算显示部分和人机交互部分,典型的VR系统主要构成如图1所示。
43、〔19〕王丹琳.基于VR技术的现场勘查实践教学系统研究(J).北京警察学院学报,2018(4):120-1
44、美军在虚拟作战训练领域的典型应用有单兵武器装备模拟训练系统如美军F-16战斗机训练模拟器和美陆军使用的EST2000、联合训练模拟器如美空军航空联合战术训练系统(AviationCombinedArmsTacticalTrainer-Aviation,AVCATT-A)系统、虚拟战场环境模拟训练如美军在阿富汗和伊拉克战争中使用的作战区域三维地形模拟环境和“激光沙盘”的虚拟现实系统,以及异地网络环境模拟训练如美陆军的近战战术训练系统(CloseCombatTacticalTrainer,CCTT)。
45、其他应用还包括公安科技成果VR展示VR射击训练、公安VR心理训练、法庭诉讼VR示证等等。
46、计算显示部分以计算机或服务器为基础,在软件开发平台(如Unity3d)下导入三维模型或全景图,设计相关交互,即可导出进行显示,当然,多数全景相机可以利用配套软件来完成.导出显示时,按照体验方式不同可分为桌面式、头显式和投影式,桌面显示使用立体显示器和立体眼镜实现观看,沉浸感不强;
47、本文发现,在基于VR技术的教学过程中,当无教师参与时,VR对学习效果的促进作用更为显著。VR技术提供的是亲身参与、自主建构的环境,在这个拟真的虚拟环境中,学习者最大程度地投入到视、听、触觉等多重感官触发的学习并沉浸其中,也就隔断了与周围环境的感知联系。在此学习过程中,教师的主导作用,更多地是由VR环境中教师代理形象来完成。
48、基于学习任务的不同类型设计和开发适宜的反馈形式
49、〔25〕张雅丽,崔建海,宋振峰.基于虚拟现实平台的公安科技成果网上展厅(J).中国人民公安大学学报(自然科学版),2022(2):42-
50、交互过程的真实感直接影响体验的沉浸感,以VR现场勘查中的手部交互为例,VR手柄和数据手套相比较,VR手柄使用按键执行预设定命令实现操作,而数据手套能够捕捉手部的具体动作,如抓握勘查工具等,部分带力反馈的手套能让人真实感受到虚拟工具的存在。2019年,鑫天视景即将发布带有真实力矩反馈的WISEGLOVE手套,会使对虚拟体操作的感受更接近真实,将来的人机交互必定会模糊现实与虚拟的区别。
51、而三维建模方法中,高精度的三维扫描建模设备价格昂贵,不易推广,在有遮挡物时扫描困难,公安应用最多的仍是几何绘制建模,几何绘制建模适合于不太复杂的模型,特别是包含强反射面或透明材质的模型,只要注重材质细节,可以达到照片级的渲染效果。但基于图像的建模效果十分逼真,且实验表明,对某些不包含过多细枝末节的复杂模型来说,该方法比几何绘制建模能节省时间,因此,在三维扫描建模设备普及之前,应多考虑几何绘制与图像相结合的方法,从计算显示和交互方式上来看,也应考虑更多样化的选择。
52、 VR开发基础 掌握Unity3d引擎、计算机图形学与GPU编程,使用软件制作项目,强化知识的社深度和广度。