vr的研究方法

㈠ VR虛擬現實的關鍵技術有哪些

VR虛擬現實的關鍵技術：動態環境建模技術，虛擬環境的建立是虛擬現實技術的核心內容。動態環境建模技術的目的是獲取實際環境的三維數據，並根據應用的需要，利用獲取的三維數據建立相應的虛擬環境模型。三維數據的獲取可以採用CAD技術（有規則的環境），而更多的環境則需要採用非接觸式的視覺建模技術，兩者的有機結合可以有效地提高數據獲取的效率。實時三維圖形生成技術，三維圖形的生成技術已經較為成熟，其關鍵是如何實現「實時」生成。為了達到實時的目的，至少要保證圖形的刷新率不低於15楨/秒，最好是高於30楨/秒。在不降低圖形的質量和復雜度的前提下，如何提高刷新頻率將是該技術的研究內容。

㈡ VR虛擬現實的關鍵技術有哪些

虛擬現實技術（Virtual Reality），又稱靈境技術，是90年代為科學界和工程界所關注的技術。它的興起，為人機交互界面的發展開創了新的研究領域；為智能工程的應用提供了新的界面工具；為各類工程的大規模的數據可視化提供了新的描述方法。這種技術的特點在於，計算機產生一種人為虛擬的環境，這種虛擬的環境是通過計算機圖形構成的三度空間，或是把其它現實環境編制到計算機中去產生逼真的「虛擬環境」，從而使得用戶在視覺上產生一種沉浸於虛擬環境的感覺。這種技術的應用，改進了人們利用計算機進行多工程數據處理的方式，尤其在需要對大量抽象數據進行處理時；同時，它在許多不同領域的應用，可以帶來巨大的經濟效益。

虛擬現實系統的研究現狀，計算機的發展提供了一種計算工具和分析工具，並因此導致了許多解決問題的新方法的產生。虛擬現實技術的產生與發展也同樣如此，就虛擬現實本身而言，它主要涉及到三個研究領域：通過計算機圖形方式建立實時的三維視覺效果；建立對虛擬世界的觀察界面；使用虛擬現實技術加強諸如科學計算技術等方面的應用。虛擬現實的有關技術特徵及構成，從本質上說，虛擬現實就是一種先進的計算機用戶介面，它通過給用戶同時提供諸如視、聽、觸等各種直觀而又自然的實時感知交互手段、最大限度地方便用戶的操作，從而減輕用戶的負擔、提高整個系統的工作效率。虛擬現實技術的應用前景是很廣闊的，已逐步形成橫跨虛擬現實旅遊、古跡復原、游戲、購物、醫療、移動互聯網、閑暇體驗中心、新聞影視、大數據分析等行業模塊，逐步推動形成相互支持、相互推動的VR高科技大產業生態環境。

㈢ vr是什麼技術

VR = Virtual Reality，虛擬現實，或稱靈境技術，實際上是一種可創建和體驗虛擬世界（Virtual World）的計算機系 統 。

友好度很重要
隨著社會經濟的發展，計算機已經成為社會生活中不可缺少的重要組成部分，友好的人機介面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交互介面很可能將使一個功能很強的產品變得不可接受。

總體來講，人機介面技術主要研究方向有兩個方面：（1）人如何命令系統（2）系統如何向用戶提供信息。

眾所周知，人在使用計算機方面的感受（即人機交互部分的友好度）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交互部分的友好度。

虛擬現實
互聯網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：命令界面—圖形用戶界面—多媒體界面—虛擬現實。

那麼，什麼是虛擬現實技術？

虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR），是由美國VPL公司創建人拉尼爾（Jaron Lanier）在20世紀80年代初提出的。其具體內涵是：綜合利用計算機圖形系統和各種現實及控制等介面設備，在計算機上生成的、可交互的三維環境中提供沉浸感覺的技術。其中，計算機生成的、可交互的三維環境成為虛擬環境（即Virtual Environment，簡稱VE）。

2014年3月26日，美國社交網路平台Facebook宣布，將斥資20億美元收購沉浸式虛擬現實技術公司Oculus VR。Facebook 首席執行官Mark Zuckerberg堅信虛擬現實將成為繼智能手機和平板電腦等移動設備之後，計算平台的又一大事件。並計劃將Oculus的應用拓展到游戲以外的業務，在此之前，Oculus主要用於為人們在游戲過程中創造身臨其境的感覺。Facebook收購Oculus，使得虛擬現實這個科技行業小眾的名詞，開始為更多業外的人們所熟悉。業內人士稱，虛擬現實時隔70多年，又迎來了春天。

應用領域
VR（虛擬現實）技術可廣泛的應用於城市規劃、室內設計、工業模擬、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、教育培訓等眾多領域，為其提供切實可行的解決方案。

在先進製造業領域，站在大飛機發動機的3D影像面前，「可任意拆卸」這個虛擬現實的強項表現得淋漓盡致。操作人員可以把虛擬發動機的許多部件逐一拆下，再進入發動機內部。「虛擬現實」實現了跨平台的互動式設計、虛擬展示、虛擬裝配、CAE數據可視化等功能，大幅提高設計團隊的設計效率，使研發人員能及時發現、修正設計缺陷和潛在的工藝問題，提高產品開發的製造成功率。

虛擬現實技術在教育培訓領域也大有用武之地。為真實實驗不具備或難以完成的教學功能創造條件。在涉及高危或極端的環境、不可及或不可逆的操作，高成本、高消耗、大型或綜合訓練等情況時，虛擬現實技術能提供可靠、安全和經濟的實驗項目。華東理工大學的G-Magic虛擬現實實驗室，就是高校虛擬現實教學的一個範例。該實驗室擁有CAVE洞穴式虛擬現實系統，可以把大學生設計的作品投影到牆面、天花板和地面上。比如，學生設計了一間淋浴房，他能利用這套系統把它展現在實驗室里，和真實的淋浴房一樣大小。營造出這種教學環境後，教師就能與學生更方便地交流各個環節的設計優劣，並隨時做出修改。

企業的一些培訓項目，同樣離不開虛擬現實。以石油化工為例，眾所周知，大型石油灌區集中了大量危險化學品，一旦操作不當，便可能引發火災、爆炸事故，並造成環境污染等次生災害。因此，政府和企業對大型石油灌區的安全性和操作人員的專業性提出了很高要求。虛擬現實技術可以構建儲罐區應急救援及安全培訓系統[3]，它不但能向員工呈現操作流程的各種場景，引導他們學習、掌握安全操作技能，還能模擬事故發生、火光熊熊的場面，讓員工在沉浸式虛擬影像中開展救援行動。

㈣ 科普：虛擬現實VR是什麼原理

VR(Virtual Reality，即虛擬現實，簡稱VR), 虛擬現實技術是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機模擬系統它利用計算機生成一種模擬環境是一種多源信息融合的互動式的三維動態視景和實體行為的系統模擬使用戶沉浸到該環境中。
【簡介】
虛擬現實技術是模擬技術的一個重要方向是模擬技術與計算機圖形學人機介面技術多媒體技術感測技術網路技術等多種技術的集合是一門富有挑戰性的交叉技術前沿學科和研究領域。虛擬現實技術(VR)豐要包括模擬環境、感知、自然技能和感測設各等方面。模擬環境是由計算機生成的、實時動態的三維立體逼真圖像。感知是指理想的VR應該具有一切人所具有的感知。除計算機圖形技術所生成的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運動等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱為多感知。自然技能是指人的頭部轉動，眼睛、手勢、或其他人體行為動作，由計算機來處理與參與者的動作相適應的數據，並對用戶的輸入作出實時響應，並分別反饋到用戶的五官。感測設備是指三維交互設備。
【發展歷史】
虛擬現實技術演變發展史大體上可以分為四個階段有聲形動態的模擬是蘊涵虛擬現實思想的第一階段(1963)年以前虛擬現實萌芽為第二階段(1963 -1972 )虛擬現實概念的產生和理論初步形成為第三階段(1973 -1989 )虛擬現實理論進一步的完善和應用為第四階段(1990 -2004 )。
【特徵】
多感知性
指除一般計算機所具有的視覺感知外，還有聽覺感知、觸覺感知、運動感知，甚至還包括味覺、嗅覺、感知等。理想的虛擬現實應該具有一切人所具有的感知功能。
存在感
指用戶感到作為主角存在丁模擬環境中的真實程度。理想的模擬環境應該達到使用戶難辨真假的程度。
交互性
指用戶對模擬環境內物體的可操作程度和從環境得到反饋的自然程度。
自主性
指虛擬環境中的物體依據現實世界物理運動定律動作的程度。
【關鍵技術】
虛擬現實是多種技術的綜合，包括實時三維計算機圖形技術，廣角(寬視野)立體顯示技術，對觀察者頭、眼和手的跟蹤技術，以及觸覺/力覺反饋、立體聲、網路傳輸、語音輸入輸出技術等。下面對這些技術分別加以說明。
實時三維計算機圖形
相比較而言，利用計算機模型產生圖形圖像並不是太難的事情。如果有足夠准確的模型，又有足夠的時間，我們就可以生成不同光照條件下各種物體的精確圖像，但是這里的關鍵是實時。例如在飛行模擬系統中，圖像的刷新相當重要，同時對圖像質量的要求也很高，再加上非常復雜的虛擬環境，問題就變得相當困難。
顯示
人看周圍的世界時，由於兩隻眼睛的位置不同，得到的圖像略有不同，這些圖像在腦子里融合起來，就形成了一個關於周圍世界的整體景象，這個景象中包括了距離遠近的信息。當然，距離信息也可以通過其他方法獲得，例如眼睛焦距的遠近、物體大小的比較等。
在VR系統中，雙目立體視覺起了很大作用。用戶的兩隻眼睛看到的不同圖像是分別產生的，顯示在不同的顯示器上。有的系統採用單個顯示器，但用戶帶上特殊的眼鏡後，一隻眼睛只能看到奇數幀圖像，另一隻眼睛只能看到偶數幀圖像，奇、偶幀之間的不同也就是視差就產生了立體感。
用戶(頭、眼)的跟蹤
在人造環境中，每個物體相對於系統的坐標系都有一個位置與姿態，而用戶也是如此。用戶看到的景象是由用戶的位置和頭(眼)的方向來確定的。
跟蹤頭部運動的虛擬現實頭套：在傳統的計算機圖形技術中，視場的改變是通過滑鼠或鍵盤來實現的，用戶的視覺系統和運動感知系統是分離的，而利用頭部跟蹤來改變圖像的視角，用戶的視覺系統和運動感知系統之間就可以聯系起來，感覺更逼真。另一個優點是，用戶不僅可以通過雙目立體視覺去認識環境，而且可以通過頭部的運動去觀察環境。
在用戶與計算機的交互中，鍵盤和滑鼠是目前最常用的工具，但對於三維空間來說，它們都不太適合。在三維空間中因為有六個自由度，我們很難找出比較直觀的辦法把滑鼠的平面運動映射成三維空間的任意運動。現在，已經有一些設備可以提供六個自由度，如3Space數字化儀和SpaceBall空間球等。另外一些性能比較優異的設備是數據手套和數據衣。
聲音
人能夠很好地判定聲源的方向。在水平方向上，我們靠聲音的相位差及強度的差別來確定聲音的方向，因為聲音到達兩只耳朵的時間或距離有所不同。常見的立體聲效果就是靠左右耳聽到在不同位置錄制的不同聲音來實現的，所以會有一種方向感。現實生活里，當頭部轉動時，聽到的聲音的方向就會改變。但目前在VR系統中，聲音的方向與用戶頭部的運動無關。
感覺反饋
在一個VR系統中，用戶可以看到一個虛擬的杯子。你可以設法去抓住它，但是你的手沒有真正接觸杯子的感覺，並有可能穿過虛擬杯子的「表面」，而這在現實生活中是不可能的。解決這一問題的常用裝置是在手套內層安裝一些可以振動的觸點來模擬觸覺。
語音
在VR系統中，語音的輸入輸出也很重要。這就要求虛擬環境能聽懂人的語言，並能與人實時交互。而讓計算機識別人的語音是相當困難的，因為語音信號和自然語言信號有其「多邊性」和復雜性。例如，連續語音中詞與詞之間沒有明顯的停頓，同一詞、同一字的發音受前後詞、字的影響，不僅不同人說同一詞會有所不同，就是同一人發音也會受到心理、生理和環境的影響而有所不同。
使用人的自然語言作為計算機輸入目前有兩個問題，首先是效率問題，為便於計算機理解，輸入的語音可能會相當啰嗦。其次是正確性問題，計算機理解語音的方法是對比匹配，而沒有人的智能。
【應用領域】
VR技術可以用於多個領域，包括醫學、娛樂、軍事航天、室內設計、房地產開發、工業模擬、應急推演、文物古跡、游戲、Web 3D、道路橋梁、地理、教育、演播室、水文地質、維修、培訓實訓、船舶製造、汽車模擬、軌道交通、能源領域、生物力學、康復訓練、數字地球......
【五大障礙】
虛擬現實技術未來將會發展成一種改變我們生活方式的新突破。
但是從現在來看，虛擬現實技術想要真正進入消費級市場，還有一段很長的路要走。雖然所有問題最終都會找到答案，但是都不太可能在一夜之間全部解決。
目前，開發者如何為用戶提供一個真正身臨其境的游戲或應用體驗還存在比較大的技術局限性，而一些問題到現在仍然還沒有很好的解決辦法。增強現實產業聯盟認為有以下問題：
1. 沒有真正進入虛擬世界的方法
2. 如何「輸入」是一大困擾
3. 缺乏統一的標准
4. 容易讓人感到疲勞
5. 裝備笨重不美觀
6、缺少內容

㈤ VR虛擬現實關鍵技術有哪些

虛擬現實」是來自英文「Virtual Reality」，簡稱VR技術。最早由美國的喬·拉尼爾在20世紀80年代初提出。虛擬現實技術(Ⅵ)是集計算機技術、感測器技術、人類心理學及生理學於一體的綜合技術，其是通過利用計算機模擬系統模擬外界環境，主要模對象有環境、技能、感測設備和感知等，為用戶提供多信息、三維動態、互動式的模擬體驗
VR技術可以應用的領域比較多，目前運用較多的領域包括醫療、工程、軍事、航空、航海等方面，譬如航空領域，航天飛行員在訓練艙中面對屏幕進行各種駕駛操作，模擬艙外場景的屏幕圖像隨之變化，飛行員可得到模擬的訓練感受。這種使人置身於圖像環境的方式已經在飛機模擬訓練中應用了幾十年了。還有在娛樂、游戲、教育領域，增強現實的VR技術應用的前景更加廣泛。在物理課上，學生們可以自己動手創造出降雨、水蒸氣等自然景觀，直觀有趣、生動形象。這種新穎的教學方式也是通過VR技術得以實現的。可以這樣說：VR能創造一個未來的，現在的，過去的，真實的或夢幻的世界。目前很多游戲已率先採用了此項技術，廣受年輕人歡迎。

㈥ 什麼是VR虛擬現實技術

虛擬現實技術（簡稱VR），又稱虛擬環境、靈境或人工環境，是指利用計算機生成一種可對參與者直接施加視覺、聽覺和觸覺感受，並允許其交互地觀察和操作的虛擬世界的技術。 [1]
虛擬現實起源於1965年美國Ivan sutherland在IFIP會議上發表的題為「The ultimate Display」（終極的顯示）的論文。論文中提出，人們可以把顯示屏當作「一個通過它觀看虛擬世界的窗口」，以此開創了研究虛擬現實的先河。1968年Ivan sutherland研究成功頭盔顯示裝置和頭部及手部跟蹤器。由於技術上的原因，20世紀80年代以前，VR技術發展緩慢，直到80年代後期信息處理技術的飛速發展促進了VR技術的進步。90年代初國際上出現了VR技術的熱潮，VR技術開始成為獨立研究開發的領域。 [1]
VR系統的基本特徵是三個「I」：沉浸（Immersion）、交 互 （Interaction） 和 想 象（Imagination），強調人在VR系統中的主導作用，使信息處理系統適合人的需要，並與人的感官感覺相一致。VR系統主要分為沉浸類、非沉浸類、分布式、增強現實四類。

㈦ 介紹一下VR技術

VR是Virtual Reality的縮寫，中文的意思就是虛擬現實，概念是在80年代初提出來的，其具體是指藉助計算機及最新感測器技術創造的一種嶄新的人機交互手段。
虛擬現實技術綜合了計算機圖形技術、計算機模擬技術、感測器技術、顯示技術等多種科學技術，它在多維信息空間上創建一個虛擬信息環境，能使用戶具有身臨其境的沉浸感，具有與環境完善的交互作用能力，並有助於啟發構思。所以說，沉浸-交互-構想是VR環境系統的三個基本特性。虛擬技術的核心是建模與模擬。
應用領域
VR已不僅僅被關注於計算機圖象領域，它已涉及更廣的領域，如電視會議、網路技術和分布計算技術，並向分布式虛擬現實發展。虛擬現實技術已成為新產品設計開發的重要手段。其中，協同工作虛擬現實是VR技術新的研究和應用的熱點，它引入了新的技術問題，包括人的因素和網路、資料庫技術等。如人的因素，已需要考慮多個參與者在一個共享的空間中如何相互交互，虛擬空間中的虛擬對象在多名參與者的共同作用下的行為等。在VR環境下的進行協同設計，團隊成員可同步或非同步地在虛擬環境中從事構造和操作虛擬對象的活動，並可對虛擬對象進行評估、討論以及重新設計等活動。分布式虛擬環境可使地理位置上分布不同的設計人員面對相同的虛擬設計對象，通過在共享的虛擬環境中協同地使用聲音和視頻工具，可在設計的初期就能夠消除設計缺陷，減少產品上市時間，提高產品質量。此外，VR已成為構造虛擬樣機，支持虛擬樣機技術的重要工具。VE――虛擬環境技術可使工程師在三維空間中實時地與他們的設計樣機（虛擬樣機）進行交互。
行業應用
一、地產漫遊：在虛擬現實系統中自由行走、任意觀看，沖擊力強，能使客戶獲得身臨其境的真實感受，促進了合同簽約的速度。
二、虛擬樣板間：用於商業項目長期招商、招租、用於各類評比活動。一次性投入，可以應用在項目報批、建設、銷售、招商招租等各個環節，並可以永久使用。
三、多專業協調： 多類型車輛行駛路線與其他布置、凈空高度，如道路橋梁模擬。
四、網上看房：租售階段用戶通過互聯網身臨其境的了解項目的周表環境、空間布置、室內設計 。
五、場館模擬：提前展示真實場館風貌、輔助審批設計、規避設計投資風險。
虛擬現實（Virtual Reality，以下簡稱VR）技術已可以被消費者真切地體驗到，但上升到行業層面，VR仍處
於成長期，無論在技術、產品、內容、規范上，都略顯稚嫩。VR趨勢毋庸置疑，但就目前來說，VR市場還只是虛火。VR「火」在行業人士和極客兩類特定人群之中，對大眾消費者來說，VR目前顯然還不是剛需。
但人們看好VR，因為它不僅是一項代表未來的新技術，而且是互聯網科技產業鏈發展同人們日益增加的娛樂需求相交的產物，是順勢而生的新事物。從表面上看，VR的核心價值，是能將視聽體驗帶到一個新高度。從深層上看，那可能就非同小可了。當下全球VR設備主要以眼鏡和頭盔為主，中國的發展進度基本持平，但規模較小。在全球范圍內，普遍存在幾大問題是：其一，佩戴使用體驗不佳；其二，內容匱乏，難以滿足需求；其三，缺乏統一規范。這里值得注意的是，歷史無數次告訴我們，原以為的問題將都不是問題[2] 。
2016中國夢微電影大賽啟動 VR全景微電影成為新亮點，很多人喜歡用VR眼鏡看電影。
六、教育：虛擬現實技術在教育領域的應用主要集中在支持學習環境創設、支持技能實訓、支持語言學習、支持特殊兒童教育四個方面。
虛擬現實技術能夠全方位調動學習者的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等，實現身心感受的聯結，增強學習者的感受力。
虛擬現實技術在教育領域應用的潛力源於其在激發學習動機、增強學習體驗、創設心理沉浸感、實現情境學習和知識遷移等方面的優勢。

㈧ vr項目研究思路和方法

又稱靈境技術，是20世紀發展起來的一項全新的實用技術。虛擬現實技術囊括計算機、電子信息、模擬技術於一體，其基本實現方式是計算機模擬虛擬環境從而給人以環境沉浸感。隨著社會生產力和科學技術的不斷發展，各行各業對VR技術的需求日益旺盛。VR技術也取得了巨大進步，並逐步成為一個新的科學技術領域

㈨ VR技術是怎麼實現的

虛擬現實是多種技術的綜合，包括實時三維計算機圖形技術，廣角（寬視野）立體顯示技術，對觀察者頭、眼和手的跟蹤技術，以及觸覺/力覺反饋、立體聲、網路傳輸、語音輸入輸出技術等。下面對這些技術分別加以說明。

實時三維計算機圖形

相比較而言，利用計算機模型產生圖形圖像並不是太難的事情。如果有足夠准確的模型，又有足夠的時間，我們就可以生成不同光照條件下各種物體的精確圖像，但是這里的關鍵是實時。例如在飛行模擬系統中，圖像的刷新相當重要，同時對圖像質量的要求也很高，再加上非常復雜的虛擬環境，問題就變得相當困難。

顯示

人看周圍的世界時，由於兩隻眼睛的位置不同，得到的圖像略有不同，這些圖像在腦子里融合起來，就形成了一個關於周圍世界的整體景象，這個景象中包括了距離遠近的信息。當然，距離信息也可以通過其他方法獲得，例如眼睛焦距的遠近、物體大小的比較等。

在VR系統中，雙目立體視覺起了很大作用。用戶的兩隻眼睛看到的不同圖像是分別產生的，顯示在不同的顯示器上。有的系統採用單個顯示器，但用戶帶上特殊的眼鏡後，一隻眼睛只能看到奇數幀圖像，另一隻眼睛只能看到偶數幀圖像，奇、偶幀之間的不同也就是視差就產生了立體感。