虚拟现实技术应用实例以及在各行业的应用情况
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虚拟现实在各行应用六则（三）
一、虚拟现实的计算机技术：计算机体系结构
虚拟现实对计算机系统的要求，只包括了视觉显示对计算机系统的要求。位姿传感器的数据处理，一般不在主计算机上进行，而是由专用的电子设备完成。听觉显示，力觉触觉显示，研究工作和实际应用还较少，对其计算要求的认识还较少。听觉显示和力觉触觉显示的计算，往往由专用计算机完成。所以，当前的虚拟现实计算机，主要完成视觉显示的计算任务。
帧频和延迟时间的要求
VR要求高帧频和快速响应，这是由于其内在的交互性质。
要求的帧频和延迟一般取决于环境特性。只有慢速运动物体的较静的环境，可以用帧频每秒8至10，和0.1秒延迟。如果环境有高速运动的物体，则要求高帧频（>60Hz）和短延迟。所有情况下，若帧频低于每秒8帧，则失去三维环境的生动感，若延迟大于0.1秒，则很难操作环境。因此，帧频必须大于8到10帧/秒,总延迟必须小于0.1秒。
帧频概念来自动图像技术。在动图像显示中，每一帧实际上是静止照片。如果新照片快速接替旧照片，就产生连续运动的幻觉。修改率是在屏幕上的显示改变的速率。为符合基本的动图像技术，理想的修改率是每秒20帧（新图像）。
对计算机硬件，帧频有几个含义。它们大致分类为：图形的帧频，计算的帧频，数据存取的帧频。为了维持在VR中的临场和沉浸感，图形帧频是关键的。这些帧频可能是独立的，图像场景可能变化，而没有来自用户视点运动的计算和数据存取。这时，图形的帧频大于计算的帧频和数据存取的帧频。经验表明，图形帧频率应尽可能高，低于每秒10帧的帧频严重降低临场的幻觉。如果图形显示依靠计算和数据存取，则计算和数据存取帧频必须为8到10帧/秒，维持用户看到时间演化的幻觉。
如果应用允许交互控制，也要求快速响应。已知，长响应时间（滞后时间，延迟时间）严重降低用户性能。延迟时间是从用户的动作开始（如用户转动头部），经过位姿传感器感知用户位姿，把位姿信号传送给计算机，计算机计算新的显示场景，把新的场景传送给视觉显示设备，直到视觉显示设备显示出新的场景为止。这些延迟在计算机系统中来自很多因素，如数据存取时间、计算时间、绘制时间以及输入设备数据处理时间。类似帧频的情况，延迟的来源分成：数据存取、计算、图形。虽然延迟与帧频有关，但它们不同。系统可能有高帧频，但有较大的延迟时间，显示的图像和提供的计算结果是几帧以前的。研究表明，多于几毫秒的延迟会影响用户性能，而多于0.1秒的延迟有严重影响。
计算能力和场景复杂性
虚拟现实仿真的计算问题，是一种时间受限的计算。这是因为显示的帧频必须大于8到10帧/秒。于是，在0.1秒内，必须完成一次场景的计算。如果一个显示的场景中有10,000个三角形（或多边形），这个数量就反映了场景复杂性。这样，在每秒进行的10次计算中，就应该计算100,000个三角形（或多边形）。这表示了计算能力。
若要求更加逼真的仿真效果，就要增加场景复杂性。显示的场景中有更多的三角形（或多边形），显示的效果就更逼真。这就要求更强的计算能力，每秒计算更多的三角形（或多边形）。反之，如果只能使用能力有限的指定的计算机，则限定了计算能力，也就限定了场景复杂性。每个场景，只能用较少的三角形（或多边形），产生较粗糙的显示。这种考虑就是，计算能力和场景复杂性的折衷。
下面几节将介绍用于VR的各类计算机。对这些计算机，主要的技术指标就是其计算能力，也就是每秒计算的三角形（或多边形）的数目。应该注意，是否加纹理，是否反走样，采用哪一种明暗模型，都会影响到计算能力。加入这些复杂的功能，就会增加计算复杂性，从而减少每秒计算的三角形（或多边形）的数目。
下图表示，波音747-400飞机的两种复杂性不同的三维模型。（a）中的模型有520个顶点，406个多边形。（b）中的模型有7694个顶点，7556个多边形。效果图说明了明显的逼真度差别。
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虚拟现实技术及应用
虚拟现实技术旅游中的应用 2013年10月27日
虚拟现实技术在旅游业中的应用 （一）.虚拟现实技术简介: 虚拟现实技术（Virtual Reality），又称灵境技术, 为人机交互界面, 特点在于，计算机产生一种人为虚拟的环境，这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三度空间，或是把其它现实环境编制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”，从而使得用户在视 觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉 （二）.虚拟现实技术的发展概述 1966年，美国MIT的林肯实验室正式开始了头盔式显示器, 80年代初正式提出了“Virtual Reality”一词。1993年的11月,用虚拟现实技术设计波音777获得成功. 正是因为虚拟现实系统极其广泛的应用领域，如娱乐、军事、航天、设计、生产制造、信息管理、商贸、建筑、医疗保险、危险及恶劣环境下的遥操作、与培训、信息可视 化以及远程通讯等，人们对迅速发展中的虚拟现实系统的广阔应用前景充满了憧憬与 兴趣。 （三）.虚拟现实的定义： 虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术，它利用计算机生成 一种模拟环境，是一种多源信息融合交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真， 可借助传感头盔、数据手套等专业设备，让用户进入虚拟空间，实时感知和操作虚拟 世界中的各种对象，从而通过视觉、触觉和听觉等获得身临其境的真实感受 （四）.虚拟现实技术的四个技术特征 I.多感知性 II．存在感 III交互性 IV．自主性 （五）.虚拟现实系统主要由以下六个模块构成 1).检测模块2). 反馈模块3). 传感器模块4.) 控制模块5). 建模模块
（六）.虚拟现实技术的应用 1.虚拟旅游的概述：所谓虚拟旅游，指的是建立在现实旅游景观基础上，通过模拟或超现实景，构建一个虚拟旅游环境，网友能够身临其境般地逛逛看看。虚拟仿 真visual simulation技术的应用范围之一。应用计算机技术实现场景的三维模拟， 借助一定的技术手段使操作者感受目的地场景。 2.它的方式大致是: 虚拟现实技术系统营造虚拟旅游环境,旅游者首先通过网 络平台上, 运用某些设备完全进入虚拟环境中, 并可根据需要利用多种交互设备(如头盔、数据手套和数据服等) 来驾驭该环境, 同时用于操作该环境中的物体(如山水、园 林建筑、植物等) ; 在虚拟环境中, 旅游者还可参与发生的事件,或与其他参与者(旅 游者等) 相互交流; 当虚拟旅游结束时, 旅游者可以自主地退出虚拟旅游环境返回到 现实环境中来。 3.虚拟旅游的发展现状: 依托于虚拟现实技术和信息技术发展起来的虚拟旅游，是旅游业的一次科技革命，目前主要应用于旅游景区、饭店及会展的营销。 和虚拟现实技术在旅游业发展中的应用 万维网地理信息系统（WebGIS）指基于Internet平台，客户端应用软件。采用WWW协议运行在万维网上的地理信息系统。WebGIS可以最大限度的满足旅游政府部门，旅游企业，旅游者不同的需求 首先利用WebGIS的电子地图支持功能实现地图的生成，管理，显示，和网路共享，然后利用旅游专题数据库储存的景区地形数据和建筑，道路等矢量数据，以及相应的 纹理图片，实景图像，音频视频等多媒体数据资料，通过应用虚拟现实建模语言 （X3D,VRML）建模生成逼真的虚拟旅游景区三维场景或全景图像。 利用虚拟现实技术，旅游相关部门和企业能够把本地区具有代表性的景点（园林 古迹，山水人家，寺庙等）数字化，虚拟化到网络上去，供旅游咨询者通过浏览器下 载和浏览，实现在线的虚拟现实旅游，在虚拟化旅游场景中，旅游者可以任意地在其 中漫游，如以鸟的方式俯视景区全景，或者以走动，飞行等不同的方式从上下左右任 意角度进行游览，或者走进建筑物，甚至能够潜入海底世界。旅游者还可以在进行虚 拟旅游的同时，免费听到幕后“导游者”悉心的介绍，这将给旅游者以全新的旅游体验，无疑会比文字，图片之类的广告更吸引，更有效果。
虚拟现实技术及其在教学中的应用
２００７．２ 73 虚拟现实技术及其在教学中的应用 李科峰 湖南省第一师范学校 湖南 ４１０００２ 摘要：将虚拟现实技术应用到教学中，能够更好地满足教学中情景化及自然交互性的要求，学生可以亲身探索不能到达的环境，观察现实中难以观测的现象，更重要的是教师可以简化现实世界中过于复杂的细节，从而可以更好的突出事物的特点，随着该技术在教学应用中的不断研究开发，它在教育领域内将有着极其巨大的应用前景。 关键词：虚拟现实；教学；应用 ０ 引言 虚拟现实技术是二十世纪末才兴起的一门崭新的综合性信息技术，它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支。它生成的视觉环境是立体的、音效是立体的，人机交互是和谐友好的。可以预言，虚拟现实技术将是继多媒体、计算机网络之后，在教育领域内最具有应用前景的“明星”技术。 虚拟现实（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）又称灵境技术是利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨显示技术，生成三维逼真的虚拟环境，使用者戴上特殊的头盔、数据手套等传感设备，或利用键盘、鼠标等输入设备，便可以进入虚拟空间，成为虚拟环境的一员，进行实时交互，感知和操作虚拟世界中的各种对象，从而获得身临其境的感受和体会。 虚拟现实技术的出现实际是计算机图形学、人机接口技术、传感器技术以及人工智能技术等交叉与综合的结果。以虚拟现实技术为代表的新型人机交互技术旨在探索自然和谐的人机关系，使人机界面从以视觉感知为主发展到包括视觉、听觉、触觉、力觉、嗅觉和动觉等多种感觉通道感知；从以手动输入为主发展到包括语音、手势、姿势和视线等多种效应通道输入。 １ 虚拟现实技术的基本特征及类型１．１ 虚拟现实技术具有以下五个主要特征 （１）沉浸性 使之所创造的虚拟环境能使学生产生“身临其境” 感觉，使其相信在虚拟环境中人也是确实存在的，而且在操作过程中它可以自始至终的发挥作用，就像真正的客观世界一样。 （２）交互性 是在虚拟环境中，学生如同在真实的环境中一样与虚拟环境中的任务、事物发生交互关系，其中学生是交互的主体，虚拟对象是交互的客体，主体和客体之间的交互是全方位的。 （３）构想性 是虚拟现实是要能启发人的创造性的活动， 不仅要能使沉浸于此环境中的学生获取新的指示，提高感性和理性认识，而且要能使学生产生新的构思。 （４）动作性 是指学生能以客观世界的实际动作或以人类实际的方式来操作虚拟系统，让学生感觉到他面对的是一个真实的环境。 （５）自主性 是虚拟世界中物体可按各自的模型和规则自主运动。 １．２ 虚拟现实系统按其功能可分成三种类型 （１）桌面三位虚拟现实这由一台普通的计算机系统组成，计算机屏幕作为用户观察虚拟环境的窗口，通过各种输入设备与虚拟现实世界充分交互。系统的特点是结构简单，价格低廉，经济使用，易于普及推广，但缺乏真实的现实体验。 （２） 沉浸的虚拟现实 它是一套比较复杂的系统，使用者通过头盔、数据手套等其他设备与虚拟环境进行交流。该系统虽然可让使用这完全沉浸到虚拟世界中去，由于其价格昂贵，所以难以推广。 （３） 共享性虚拟现实 它是由多个用户通过计算机网络连接在一起，同时参加一个虚拟空间，共同体验虚拟经历，达到协同工作的目的。 ２ 虚拟现实技术在教学中的应用 虚拟现实技术能够为学生提供生动、逼真的学习环境，学生能够成为虚拟环境的一名参与者，在虚拟环境中扮演一个角色，这对调动学生的学习积极性，培养学生的技能都将起到积极的作用。经过初步调查，１００％的学生表示对此软件很有兴趣，比课件更直观，并愿意使用它来进行学习 ；９５％的学生认为它能够较好地解决教学中的难点，对于理解所学知识内容有很大的帮助 ；１００％的学生认为它是一种很丰富的教学资源。 （１）化学和物理实验的应用 化学、物理学科昂贵实验仪器的介绍与展示、参观那些不可能进入的实验空间，如核反应堆、粒子对撞空间等等， 对 基金项目： 湖南省教育厅优秀青年科研项目，课题号：ＮＯ．０４Ｂ０１５和湖南省“十一五”规划重点资助课题项目，课题号：ＸＪＫ０６ＡＺＣ０１０。 作者简介：李科峰（１９８２－），男，助理实验师，研究方向：虚拟现实技术与校园网应用。
虚拟现实技术对旅游业的影响及应用前景
专题讨论与研究 题目：虚拟现实技术对旅游业的影响及应用前景 学院：旅游与城市管理学院 专业：旅游与城市管理 班级：旅游13A 学号：1305030127 学生姓名：邵旭 指导教师：卞显红 二○一四年六月
虚拟现实技术对旅游业的影响及应用前景 摘要：旅游天生就能适应网络的发展，所以虚拟技术一开发，即迅速渗入旅游业，为其服务。在虚拟旅游的背景下，国内旅游网站虚拟技术的应用水平和内容各异。虚拟旅游技术是连接无形的旅游产品和旅游者的桥梁，虚拟旅游技术的发展减少了旅游者出游前的风险和不确定性的心理负担，是旅游营销的重要渠道。本文在介绍了虚拟现实技术的概念、基本特征和分类等理论知识的基础上从虚拟旅游、景观再现、文化遗产保护和旅游规划四个方面重点阐述了虚拟现实技术在旅游业中的应用。 关键词：旅游；网络；虚拟技术；景观再现 Effection and Future Application of Virtual Reality Technology in Tourism Abstract:Tourism is naturally able to adapt to the development of the network, so once the virtual technology is developed, the rapid infiltration get into tourism and for its services. Under the background of virtual tourism, domestic tourism website virtual technology application level and the content of each different. Virtual tourism provides a link between tourism products and tourists, the development of virtual tourism technology reduces the tourists' psychological burden of risk and uncertainty, is a important way of tourism marketing. This context introduces the conception of reality technology,basic characteristics and classification on the basis of the theory of knowledge from virtual tourism landscape representation, cultural heritage protection and tourism planning and expounds the four aspects the application of virtual reality technology in tourism. Keywords:Tourism;network;virtual technology;landscape representation
VR行业分析
第一部分 vr行业分析 一、什么是vr行业 VR—Virtual Reality，即虚拟现实，通用的定义是指利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如身临其境一般，可以及时、没有限制的观察三度空间内的事物，并与之交互。 虚拟现实技术是虚拟场景系统、知觉管理系统和用户之间的多重信号传导，使用户融入虚拟场景。计算机完成虚拟场景的设计、制作，VR设备实现用户的知觉反馈，这是虚拟现实的内容输入；用户接收知觉信号并通过捕捉设备将用户知觉输入计算机，完成场景响应，这是用户的信号输出；知觉管理系统将信号在虚拟场景系统和用户之间不断传导，形成完整的信号闭环。 VR技术基本原理 资料来源：华泰证券研究所 现今VR设备的光学原理，与1960年Morton Heilig提出的并无二致，即利用人体左右眼视觉差，通过光学镜片的光路设计，让左右分屏格式的内容在人眼视网膜处形成图像叠加，形成立体体验。分屏格式的全景图像，需要专门的拍摄设备和拼接算法。 VR产品可以细分为手机端VR、PC/游戏端VR、一体机。暂且将搭配手机使用的V称为VR眼镜，搭配其它主机（PC、游戏机）使用的VR称为VR头盔，不需要搭配主机就可以独立使用的称为VR一体机。目前大部分的产品属于手机端VR，2016年仍将以手机端VR为主，同时PC/游戏端VR有望成为企业级市场主流，一体机是未来的主流。 VR设备类型 资料来源：互联网，华泰证券研究所 二、vr现状与未来发展 虚拟现实的发展：供给端，产品呈现依赖于技术的成熟，目前初显雏形；需求端，等待杀手级应用激活，大概率出现在游戏领域；未来更大市场规模的爆发，依赖于技术瓶颈的突破，取决于晕眩的解决、行业标准的建立，困于多产业、多场景的复杂融合，VR 将成持久战。 此后，进入“VR+行业”阶段，相对成熟的VR技术，与电商、旅游、体育、社交结合，形成全新的消费场景和商业形态，接近Facebook CEO扎克伯格（Mark Elliot Zuckerberg）所说的“下一个计算平台”；更进一步，VR可以创造出逼真的“虚拟世界”，成为人们生活的一部分；最终，无数个虚拟世界相互打通，最大程度实现生活的虚拟化。随着AI （人工智能）技术进步，“VR+AI”将创造出科幻级的虚拟世界，给予消费者想要的一切。 VR未来发展路径图
VR市场格局、产业链、发展前景,最详细的虚拟现实行业报告
VR（虚拟现实）火起来了，不论是资本市场的表现，还是一场接一场的发布会，甚至是微信推送相关话题的数量，都在展示着VR已经开始从Geek的兴趣爱好，逐步走进主流消费者市场。国外，行业巨头跑马圈地，Facebook收购Oculus VR、索尼投入Morpheus设备、HTC携手三星共探VR；国内，各家积极布局，腾讯抓着2015年的尾巴推出整套VR方案，3Glasses、DeePoon大朋头盔、蜂镜K1等公司体量虽小却毫不示弱。 虚拟现实是不是下一个风口？近日，全球领先的移动互联网第三方数据挖掘和整合营销机构iiMedia Research(艾媒咨询)发布了《2015年中国虚拟现实行业研究报告》。报告显示，2015年中国虚拟现实行业市场规模为15.4亿元，预计2016年将达到56.6亿元，2020年市场规模预计将超过550亿元。 1、2015年中国虚拟现实行业发展概况分析 虚拟现实指采用计算机技术为核心的现代高科技手段生成一种虚拟环境，用户借助特殊的输入/输出设备，与虚拟世界进行自然的交互，提供用户关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让用户如同身历其境一般。其核心特征是沉浸感、交互性和想象性。虚拟现实技术分类包括桌面式VR系统、沉浸式VR系统、增强式VR系统和分布式VR系统。 1.1、虚拟现实发展历史
1.2、2015年中国虚拟现实行业宏观环境分析 技术环境 大屏幕智能手机、智能电视、高清电视等逐步普及，使高清视频资源日益增多。 Gartner发布2015年新兴技术成熟度曲线报告显示，虚拟现实技术成熟度技术成熟度已经达到市场爆发的临界点，消费级产品将会诞生。 计算机图形技术、人机接口技术等虚拟现实核心技术以及VR设备的显示、算法、交互技术仍有提高的空间。 经济环境 我国国民经济在增长增长，人均收入提高。中国居民消费结构由生存型逐步向发展型和享受型转化。 手机、计算机制造产业链完善，传感器、液晶屏等配件价格不断降低，采购
虚拟现实技术应用及其未来展望
虚拟现实技术应用及其未来展望 虚拟现实是利用计算机、电子技术、图像技术、传感器技术、多媒体技术、人机接口技术及仿真技术等多种科学技术发展起来的计算机领域的最新技术, 是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。虚拟技术是一门富有挑战性的交叉技术、前沿科学和研究领域。目前虚拟技术已涉及到军事、教育、医学、心里学、商业、影视等领域,是21世纪的重要发展学科。 一、虚拟技术的特征 虚拟环境是利用计算机生成并控制的,因此人处在利用虚拟技术创建的拟环境之中和真实环境是没有差别的。虚拟现实具有3个最突出的特性:交互性、沉浸性和构想性。 1、交互性： 人们可以通过使用专门的输入和输出设备(主要通过数据手套、头盔、数据衣等)以自然地方式(如自身的语言、动作等)和虚拟世界中的对象进行交互操作和交流。 2、沉浸感： 沉浸感是指用户在纯自然的状态下借助交互设备和自身的感知觉系统对虚拟环境的投入程度。虚拟世界给人一种身临其境的感觉。 3、构想性：指借助虚拟技术可以使用户沉浸其中并获得新的知识,从而使用户深 化概念和萌发新意。因此说虚拟现实可以启发人创造性思维,使抽象概念具体化。 二、虚拟现实技术的应用领域 虚拟现实技术应用非常广泛,它可以用于军事、教育训练、设计规划、产品建模、心理学治疗及艺术与娱乐等多方面。 1、军事领域 虚拟现实技术已成为军事和航天领域的先锋技术虚拟技术最初是美国航空航天局与军事部门为了模拟训练而开发的。现在广泛用于各兵种部队的战术研究、演习、模拟训练和培训等,战斗实验室已成为数控战士的战场。 “司令部军事演习”也已成为一种军事演习的重要形式,这类演习可用于为未来战争组织装备、主导原则和综合训练等决策提供参考数据。美国航空航天局埃姆斯研究中心还建立了一座虚拟实验室,它所拥有的飞机模型器无论从规模上还是从逼真程度来看都处于世界之最,主要用于研究现在的或拟议中的飞机飞行控制、制导、座舱显示、自动化和操纵的品质,它能够获得有关飞机性能的实时数据和视图,并且航空研究人员和设计师坐在家里就可以“进入”该实验室进行操作,其灵敏度远远高于现在的任何其他此类研究手段。 虚拟现实技术在军事领域中发挥着重要的作用,被广泛的应用于军事训练、武装装备的研究和生产以及军事教育等各个方面。目前的军事模拟训练
中国虚拟现实(VR)行业发展现状综合分析
中国虚拟现实（VR）行业发展现状综合分析 工信部在2016年4月发布了《虚拟现实产业发展白皮书5.0》，用14000多字讲述了当前中国虚拟现实产业的发展状况，并提出了相关政策，从国家层面上充分肯定了虚拟现实行业，值得VR从业者认真研读。 概述与点评 《白皮书》指出，虚拟现实的行业应用有望全面展开，文化内容将日趋繁荣，技术体系和产业格局也将初步形成，我国虚拟现实产业若不尽快布局，将再次陷入落后和追赶国外的局面。未来应该提前谋划布局做好顶层设计，通过财政专项支持虚拟现实技术产业化，实现核心技术突破，加强文化和品牌建设。 VR产业发展有两大关键点，即硬件与内容。首先要成为消费级的应用，硬件必须在满足消费者的价格要求同时，还要保证良好的用户体验，能够长期被消费者使用。其次，要建立内容平台，对消费者产生持续的吸引力。同时，还要保证VR内容具备盈利的价值，使消费者具有对内容有付费意愿，这样才能促进内容平台的持续发展。” 前言 信息产业是我国国民经济的基础性、战略性、先导性产业，对我国经济结构调整具有重要的示范意义，是稳增长、促改革的主战场。我国是全球领先的信息产业大国，以虚拟现实等产品为代表的一批市场反响好、用户体验佳的创新性产品推动了供给侧改革，成为提升消费类电子产品有效供给能力的重要手段。 虚拟现实技术起源于20世纪60年代，是指借助计算机系统及传感器技术生成三维环境，创造出一种崭新的人机交互方式，通过调动用户各种感官（视觉、听觉、触觉、嗅觉等）来享受更加真实的、身临其境的体验。随着硬件性能的提升和成本的大幅度降低，近年来虚拟现实产品获得了广泛发展，特别是2016年美国消费电子展上，虚拟现实产品成为展会的绝对主角。 一、虚拟现实发展情况综述 虚拟现实技术是一种计算机仿真系统，通过对三维世界的模拟创造出一种崭新的交互系统。它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为系统仿真，并使用户沉浸到该环境中。在产业界，将虚拟现实定义为三类技术应用方式：虚拟现实（VR，Virtual Reality）、增强现实（AR，Augmented Reality）和混合现实（MR，Mixed Reality）。实际上，在学术界的划分中，混合现实技术还分为增强现实和增强虚拟环境（A VE，Augmented Virtual Environment）两类。 （一）我国虚拟现实产业发展情况
虚拟现实技术在高校教育中的应用
虚拟现实技术在高校教育中的应用 摘要：虚拟现实技术被普遍认为是继计算机技术、网络技术后,在21世纪最有潜力的技术。本文介绍了虚拟现实技术的发展历史及在高校教育中的作用及优势。根据虚拟现实技术具备的特征，分析了虚拟现实技术在高校中的教育应用方向。 关键字：虚拟现实技术；教育应用； 1.引言 随着信息化教育的快速发展，高新技术的应用已经成为了教育领域前进的方向，用以帮助学习者培养自我学习能力以及知识更新能力。而虚拟现实技术是当今国内外最热门的研究领域之一。在教学中使用虚拟现实技术，可以充分调动学习者的思维和感觉器官，对于一些难以接近的教学内容以及难以还原的情景，也可通过虚拟现实技术进行景物内部多方位观察和情境再现。 2.虚拟现实技术概述 虚拟现实, 英文为V irtual Reality, 简称VR。又译作灵境、幻真是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。VR 是指利用三维图形生成技术、多传感交互技术、多媒体技术、人工智能技术、人机接口技术以及高分辨显示技术等高新技术, 生成三维逼真的虚拟环境。提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。同时人与虚拟环境之间可以进行多维信息的交互作用, 用户从定性和定量综合集成的虚拟环境中可以获得对客观世界中客观事物的感性和理性的 认识, 从而深化概念和建构新的构思和创意。 虚拟现实包括多感知性（Multi-Sensory）、沉浸感（Immersion）、交互性（Interactivity）、构想性（Imagination）四个关键特性。它们强调了在虚拟现实环境中人所占据的主导地位。 所谓“多感知性”，是指视觉感知、听觉感知、触觉感知、力觉感知、运动感知，甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。 所谓的“沉浸感”，是指用户在虚拟环境中所体会到的真实感程度。最佳的效果是使用者在体验过程中难辨真假。 所谓的“交互性”，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（包括实时性）。 所谓的“构想性”，是指用户在使用虚拟现实系统过程中，结合各类信息及自身的行为，展开想象、联想、推理和逻辑判断等，从而习得更多的知识，达到更深层次的实践锻炼 3. 虚拟现实技术在国内外教育领域的研究现状 VR提出于上个世纪60年代, 但只是在近10年随着计算机技术的快速发展, 才在越来越 多的领域得到了推广应用。美国是从事VR 研究最早、研究范围最广、研究水平最高、相关研究对国家发展贡献最大的国家。目前美国在该领域的基础研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面[1]。日本也是在当前实用VR 的研究与开发中居于领先地位的国家之一, 主要致力于建立大型VR知识库的研究。 3.1虚拟现实技术在国外教育领域的研究现状 目前在发达国家, VR在教育领域已得到了广泛的应用。早在1985 年, 美国国立医学图书馆(NLM )就开始人体解剖图像数字化研究, 并利用虚拟人体开展虚拟解剖学、虚拟放射学及虚拟内窥镜学等学科的计算机辅助教学；1992年，马克·英格里伯格和洛宾·比得迪提合作创建了一个虚拟物理实验室, 其目标是使它成为具有高度可操作性的实验环境, 以便学
VR行业分析报告
2016VR行业分析报告第一部分vr行业分析
一、什么是vr行业 VR—Virtual Reality，即虚拟现实，通用的定义是指利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如身临其境一般，可以及时、没有限制的观察三度空间内的事物，并与之交互。 虚拟现实技术是虚拟场景系统、知觉管理系统和用户之间的多重信号传导，使用户融入虚拟场景。计算机完成虚拟场景的设计、制作，VR设备实现用户的知觉反馈，这是虚拟现实的内容输入；用户接收知觉信号并通过捕捉设备将用户知觉输入计算机，完成场景响应，这是用户的信号输出；知觉管理系统将信号在虚拟场景系统和用户之间不断传导，形成完整的信号闭环。 VR技术基本原理 资料来源：华泰证券研究所 现今VR设备的光学原理，与1960年Morton Heilig提出的并无二致，即利用人体左右眼视觉差，通过光学镜片的光路设计，让左右分屏格式的内容在人眼视网膜处形成图像叠加，形成立体体验。分屏格式的全景图像，需要专门的拍摄设备和拼接算法。 VR产品可以细分为手机端VR、PC/游戏端VR、一体机。暂且将搭配手机使用的V称为VR眼镜，搭配其它主机（PC、游戏机）使用的VR称为VR头盔，不需要搭配主机就可以独立使用的称为VR一体机。目前大部分的产品属于手机端VR，2016年仍将以手机端VR为主，同时PC/游戏端VR有望成为企业级市场主流，一体机是未来的主流。 VR设备类型
资料来源：互联网，华泰证券研究所 二、vr现状与未来发展 虚拟现实的发展：供给端，产品呈现依赖于技术的成熟，目前初显雏形；需求端，等待杀手级应用激活，大概率出现在游戏领域；未来更大市场规模的爆发，依赖于技术瓶颈的突破，取决于晕眩的解决、行业标准的建立，困于多产业、多场景的复杂融合，VR将成持久战。 此后，进入“VR+行业”阶段，相对成熟的VR技术，与电商、旅游、体育、社交结合，形成全新的消费场景和商业形态，接近Facebook CEO扎克伯格（Mark Elliot Zuckerberg）所说的“下一个计算平台”；更进一步，VR可以创造出逼真的“虚拟世界”，成为人们生活的一部分；最终，无数个虚拟世界相互打通，最大程度实现生活的虚拟化。随着AI（人工智能）技术进步，“VR+AI”将创造出科幻级的虚拟世界，给予消费者想要的一切。 VR未来发展路径图 资料来源：互联网公开资料
【完整版】2020-2025年中国虚拟现实VR行业市场细分策略研究报告
（二零一二年十二月） 2020-2025年中国虚拟现实VR行业市场细分策略研究报告 可落地执行的实战解决方案 让每个人都能成为 战略专家 管理专家 行业专家 ……
报告目录 第一章企业市场细分策略概述 (5) 第一节研究报告简介 (5) 第二节研究原则与方法 (6) 一、研究原则 (6) 二、研究方法 (6) 第三节研究企业市场细分策略的重要性及意义 (8) 一、重要性 (8) （一）市场细分有利于发现市场机会 (8) （二）市场细分有利于掌握目标市场的特点 (8) （三）市场细分有利于制定市场营销组合策略 (9) （四）市场细分有利于提高企业的竞争能力 (9) （五）有利于充分利用自身有限的资源 (9) 二、研究意义 (10) 第二章市场调研：2018-2019年中国虚拟现实VR行业市场深度调研 (11) 第一节虚拟现实VR概述 (11) 第二节VR概念及主要特点 (12) 一、VR概念界定 (12) 二、VR主要发展阶段 (14) 第三节VR市场发展状况及产业链解析 (16) 一、VR市场发展状况 (16) 二、VR产业链分析 (19) （一）上游 (19) （二）中游 (21) （三）下游：多样化的应用场景 (23) 四、VR产业相关政策支持 (24) 第四节2019年5G商用正式开启，VR迎来行业拐点的重要时刻 (26) 一、5G商用正式开启，VR迎来行业拐点的重要时刻 (26) 二、视频和游戏，5G VR消费级市场的两大支柱 (28) 三、工业、培训和医疗，5G VR企业级应用多点开花 (34) 第五节2019年中国VR设备行业发展情况分析 (35) 一、目前VR设备渗透率仍较低，消费者需求痛点清晰 (35) 二、VR一体机爆发式增长，正迅速改变市场格局 (37) （一）VR一体机解决消费者痛点，出货量逆势快速增长 (37) （二）我国大陆VR终端厂商引领VR一体机发展，推进产品不断升级 (39) 第六节2018-2019年我国虚拟现实VR行业竞争格局分析 (45) 一、产业链参与者众多，核心元器件龙头效应显著 (45) 二、传感器：进口依赖度大，国内厂商有布局 (46) 三、AMOLED显示屏：三星稳居龙头，国产替代空间巨大 (47) 四、CPU芯片：高通稳坐头把交椅，国产替代未来可期 (49) 第七节企业案例分析：华为发布VR Glass (50) 一、智慧互联，VR行业格局或将重写 (51)
虚拟现实技术的应用研究
虚拟现实技术的应用研究 来源:毕业论文网 摘要：随着计算机技术的迅猛发展，虚拟现实技术的应用日趋广泛和深入。基于此，本文 将深入浅出地对虚拟现实技术的定义、应用领域、未来的发展前景和存在的问题进行介绍，重点阐述虚拟现实技术的应用领域以及相关研究，以期使读者对于虚拟现实有一个相对明 晰的认知。本文内容介绍：在第2部分会对虚拟现实技术进行简单介绍;第3部分将部分应用虚拟现实技术的领域进行介绍;第4部分描述虚拟现实技术研究现状和前景;在第5部分 对全文进行总结。 关键词：虚拟现实技术研究现状虚拟现实应用虚拟现实发展前景 一、引言 虚拟现实对于很多人来讲还是一个比较新的词汇，也可能你听说过，但并不了解，只 是认为佩戴显示设备，观看虚拟出来的内容，有身临其境之感，以为这就是虚拟现实技术。不尽然，那虚拟现实技术究竟指什么呢?本文将为读者解决这个困惑。 二、虚拟现实技术简介 2.1什么是虚拟现实技术 虚拟现实技术即虚拟现实。虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)是近年来出现的高 新技术。从本质上来说，虚拟现实是一种先进的计算机用户接口，它通过给用户同时提供视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段，因此具有多感知性、存在感、交互性、自主性等重要特征。虚拟现实技术并不是一项单一的技术，而是多种技术综合后产生的，其核心的关键技术主要有动态环境建模技术、立体显示和传感器技术、系统开发工具 应用技术、实时三维图形生成技术、系统集成技术等五大项。 2.2虚拟现实技术特征 虚拟现实技术主要有四个特征：(1)沉浸性：主要是指让计算机产生一种虚拟的环境，让参与到其中的人有一种和现实世界一样的感觉，就如身临其境一般。(2)交互性：主要是指用户对计算机模拟出的虚拟环境中的物体具有可操作性和从虚拟环境中的物体上得到的 反馈。(3)想象力：主要是指虚拟现实技术它具有很广阔的想象空间，不仅可以模拟出现实存在的世界，而且还可以模拟出不存在的环境。(4)多感知性：主要是指这项技术不仅能够让我们感受到视觉和听觉这两种一般计算机就可以给我们提供的感觉外，还可以给我们提 供触觉、味觉等一般计算机难以模拟出的感觉。 三、虚拟现实技术的应用领域 虚拟现实技术在很多领域内均有比较理想的应用，如教育与培训、娱乐与艺术、医学、军事、商业等领域，下面我们将就其中几个比较典型的应用领域展开叙述。 3.1教育与培训
虚拟现实技术及应用
虚拟现实技术及应用 Virtual Reality Technology and Application 课程编号：30420132 学分数：2 开课单位：计算机技术与自动化学院 课内总时数：40（其中实验14学时） 任课教师姓名及职称：张大坤教授、刘坤良讲师 开课学期：第2学期教学方式：讲授＋实践 一、教学要求及目的 本课程是介绍计算机学科前沿技术的一门任选课。着重介绍20世纪90年代末兴起的虚拟现实技术的发展概况，并讲述最有影响力的基于Internet的虚拟现实建模语言VRML，使学生能采用VRML语言创建一个多彩的三维虚拟世界。 二、课程的主要内容 1．虚拟现实技术概论 人机交互技术的历史与发展 虚拟现实技术的基本概念 虚拟现实系统的分类 虚拟现实技术的主要应用领域 2．实现VR系统的三维交互设备 VR的三维跟踪传感设备 VR的立体显示设备 手数字化设备 其他交互设备 3．实现VR系统的相关技术 实时显示处理技术 三维虚拟声音 触摸和力反馈技术 三维建模技术 4．虚拟现实建模语言VRML基础知识 VRML语言简介 VRML的编辑器和浏览器 VRML的基础知识 VRML基本的节点介绍
5．设计VRML的虚拟世界 设计故事梗概 创建构件 传感器、事件及路由 动画和脚本 修改与调试 6．实践环节 实验1：VRML编程环境及简单形体创建 实验2：简单的虚拟场景的搭建 实验3：在虚拟场景中实现动态效果 实验4：创建一个实时漫游的虚拟场景 综合测试（考核） 三、教材及主要参考书 1、虚拟现实系统，张茂军，科学出版社，2001 2、虚拟现实技术，申蔚等，北京希望电子出版社，2002，9 四、预修课程 计算机图形学、多媒体技术 五、适用专业、范围 计算机应用技术专业、计算机软件与理论专业
中国虚拟现实产业发展现状及未来趋势分析(精)
中国虚拟现实产业发展现状及未来趋势分析 2015总结一：产业链条初步成型 2015年对整个VR 领域而言，意味着产业成型的一年。 对于硬件，可以分为三个级别：基础、应用、终端。 基础硬件：是指对VR/AR构成基本的硬件及物质支持的硬件，包括芯片（CPU 、WiFi 、存储等）、GPU （显示芯片）、显示屏、传感器、材料等等。 应用硬件：是指满足应用层面需要的硬件，具体包括对视觉、触觉、听觉、嗅觉等的感官模拟，动作模拟，肌肉、脑电等的信号模拟硬件，以及大量传统操控设备。 终端硬件：是指提供给用户使用的终端设备，包括一些简单的娱乐设施以及诸如The VOID 这样的综合设施。 对于软件，同样可以划分为三个层面：基础、应用、终端。 未来随着VR 技术的发展，还会有新的软硬件技术及其硬件的诞生，但基本离不开上述范畴。 总的来看—— 1、芯片端：ARM 积极推进芯片层面支持；GPU 厂商全面进入。 2、程序语言：出现为VR 设计的程序语言，产业发展基础扎实。 3、引擎：Unity5.1加入对VR 支持，多家引擎公司宣称进入VR 。 4、操作系统：谷歌开始研发安卓VR 版本，三星GearVR 基于安卓的系统优化基本成熟，更多VR ROM（包括基于Windows10）正在或即将推出。 5、工具：各种类型内容编辑器、交互/声音SDK 已经出现。
6、内容：VR 游戏作品日渐成熟；更多行业应用产品研发中。 7、渠道：出现不少内容分发平台，硬件销售渠道正在建立。 8、资本：国内外新成立众多VR 基金，各种资本机构推出VR 研究报告。 9、平台：出现针对C 端用户和B 端开发者的在线虚拟平台。 可以看到，从产品、资本、市场、渠道，到客户、用户，尽管部分链条才刚刚建立，但整个产业链条已然具备。 2015总结二：用户教育初步实现 1、欧美发达国家对用户的教育基本完成； 欧美地区对VR/AR的认知要更早更快。80%的受访者表示知道VR 技术，有10%的人认为自己很了解VR 。来自国外销售渠道超市的反馈，VR 设备已可实现自动销售，这证明了国外市场的用户教育基本完成。 2、在中国，用户教育仍在进行中。 相比之下，国内（包含非发达国家及地区）对VR 的认知要更晚。通过统计近一年国内VR 设备销售数字，国内体验过VR 内容的用户群体达到了200万以上，而对VR 概念有所认识的人群应该有1000万以上。能够达到这一数字主要借助了手机VR 头盔、线下VR 体验店两个途径。 AR 方面，国内的传播主要依赖手机VR 产品，尤其是奇幻咔咔在微信朋友圈的传播，推动了AR 概念的普及。另一方面，MagicLeap 的宣传文案传播至少200万微信用户群体，也让大众对AR 产生了极大兴趣，虽然这些人是被误导了。 2015总结三：资本热度持续走高 1、国外资本走在前列，融资额度巨大；
《2016年中国虚拟现实(VR)行业研究报告》完整版
2016VR行业发展优劣势及未来发展趋势： ?VR产品发布潮资本推动概念，2015年起，VR概念蔓延全球，谷歌、索尼、Facebook 等科技巨头纷纷加入阵列推动市场。在产品的竞争中各家产品为了能够脱颖而出也是不断提出新的概念加入新的技术以满足用户需求。正是在这样一种良性的竞争之中VR产品质量与水平得到了有效的提高，整个行业的影响力开始升温。 ?全景概念刷新技术认知，VR本身的“全景观看”概念可以算是吸引大批用户关注的主要原因。从书籍到广播再到电视电脑，在漫长的历史发展中人类对具有更强表达力与沉浸性的画面展现形式一直有着一种与生俱来的诉求。因次，VR技术所带来具有极强沉浸体验的“虚拟世界”概念在短时间内就成功得在全球范围迅速蔓延开来。 ?深入连接生活，大幅缩小人与人间沟通距离，未来的VR应用极有可能涉足社交领域，虚拟现实视频连线、虚拟现实约会或者虚拟现实教学都有可能成为下一个发展方向。 VR应用在未来同样能给工作带来很多便利。VR视频会议可以让天南海北的合作伙伴在虚拟世界面对面开会，省去了日复一日的旅途奔。 艾瑞《2016年中国虚拟现实（VR）行业研究报告》目录 1 VR行业定义及历史 1.1 VR定义概述 1.2 VR/AR原理比较 1.3 VR技术核心价值 1.4 VR主要设备构成 1.5 VR行业发展历程 2 VR行业市场环境分析 2.1 市场环境分析 2.1.1国内VR行业市场热度分析 2.1.2国内VR行业未来市场规模 2.1.3国内VR行业融资情况简介 2.1.4国内VR硬件出货量、用户量预计 2.1.5国内VR线下体验馆市场统计 2.1.6国内VR平台内容生产情况 2.1.7国内外VR行业发展现状对比 2.2 产业链分析 2.2.1国内VR行业产业链图谱 2.2.2 国内VR行业硬件公司案例 2.2.3 国内VR行业主要产品对比 2.2.4国内VR行业应用/内容公司案例 2.2.5 VR行业解决方案/平台公司案例 2.2.6 VR行业盈利模式归纳 3 VR产品运用内容与场景分析 3.1 VR游戏娱乐场景分类介绍 3.2 VR生活服务场景分类介绍
虚拟现实行业现状
虚拟现实产业背景介绍 虚拟现实产业作为新兴技术产业受到了国家的重点扶持，近几年出台的各种政策已经将虚拟现实产业提升到战略发展高度。 一、教育部高等教育司《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》 2013年9月，教育部高等教育司《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》，按照“简政放权、管评分离”的原则，委托相关专家组织依据国家级虚拟仿真实验教学中心遴选要求，对全国各高校申报材料进行遴选，目前结果已经浮出水面，共有100家普通本科高等学校和军队高等学校获得“国家级虚拟仿真实验教学中心”称号，研究内容涵盖地理信息、医药医学、电力能源、工业制造、军事战场等各个领域。 二、中华人民共和国国民经济和社会发展“十三五”规划 《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》第二十三章第一节提到：提升新兴产业支撑作用支持新一代信息技术、新能源汽车、生物技术、绿色低碳、高端装备与材料、数字创意等领域的产业发展壮大。大力推进先进半导体、机器人、增材制造、智能系统、新一代航空装备、空间技术综合服务系统、智能交通、精准医疗、高效储能与分布式能源系统、智能材料、高效节能环保、虚拟现实与互动影视等新兴前沿领域创新和产业化，形成一批新增长点。 三、国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020） 《国家中长期科学和技术发展规划纲要》（2006～2020）的内容中提及，虚拟现实技术属于前沿技术中信息技术部分三大技术之一。重点研究电子学、心理学、控制学、计算机图形学、数据库设计、实时分布系统和多媒体技术等多学科融合的技术，研究医学、娱乐、艺术与教育、军事及工业制造管理等多个相关领
国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势的技术报告
国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势的技术报告 一. 国内外虚拟现实几种主流技术的介绍 VRML技术 虚拟现实技术与多媒体、网络技术并称为三大前景最好的计算机技术。自1962年，美国青年（Morton Heilig）,发明了实感全景仿真机开始。虚拟现实技术越来越受到大众的关注。以三个I，即Immersion沉浸感，Interaction交互性，Imagination思维构想性，作为虚拟现实技术最本质的特点，并融合了其它先进技术。在国际互联网发展迅猛的今天，具有广泛的应用前景。重大的发展过程如下： VRML开始于20世纪90年代初期。1994年3月在日内瓦召开的第一届WWW大会上，首次正式提出了VRML这个名字。1994年10月在芝加哥召开的第二届WWW大会上公布了规范的VRML1.0标准。VRML1.0可以创建静态的3D景物，但没有声音和动画，你可以在它们之间移动，但不允许用户使用交互功能来浏览三维世界。它只有一个可以探索的静态世界。 1996年8月在新奥尔良召开的优秀3D图形技术会议-Siggraph'96上公布通过了规范的VRML2.0标准。它在 VRML1.0的基础上进行了很大的补充和完善。它是以SGI公司的动态境界Moving Worlds提案为基础的。比 VRML1.0增加了近 30个节点，增强了静态世界，使3D场景更加逼真，并增加了交互性、动画功能、编程功能、原形定义功能。 1997年12月VRML作为国际标准正式发布，1998年1月正式获得国际标准化组织ISO批准（国际标准号ISO/IEC14772-1:1997）。简称VRML97。VRML97只是在VRML2.0基础进行上进行了少量的修正。但它这意味着VRML已经成为虚拟现实行业的国际标准。 1999年底，VRML的又一种编码方案X3D草案发布。X3D整合正在发展的XML、JAVA、流技术等先进技术，包括了更强大、更高效的3D计算能力、渲染质量和传输速度。以及对数据流强有力的控制，多种多样的交互形式。 2000年6月世界web3D协会发布了VRML2000国际标准（草案），2000年9月又发布了VRML2000国际标准（草案修订版）。预计将在2002年，正式发表X3D标准。及相关3D浏览器。由此，虚拟现实技术进入了一个崭新的发展时代。 Wed3D协会其组织包括各种97家会员公司。主要公司如下： Sun、Sony、Hp、Oracle 、Philips 、3Dlabs 、ATI 、3Dfx 、Autodesk /Discreet、ELSA、Division、MultiGen、Elsa、NASA、Nvidia、France Telecom等等。 其中以Blaxxun和ParallelGraphics公司为代表，它们都有各自的VR浏览器插件。并各自开发基于VRML标准的扩展节点功能。使3D的效果，交互性能更加完美。支持MPEG，Mov、Avi等视频文件， Rm等流媒体文件，Wav、Midi、Mp3、Aiff等多种音频文件，Flash动画文件，多种材质效果，支持Nurbs曲线，粒子效果，雾化效果。支持多人的交互环境，VR眼镜等硬件设备。在娱乐、电子商务等领域都有成功的应用。并各自为适应X3D的发展，以X3D为核心，有Blaxxun3D 等相关产品。在虚拟场景，尤其是大场景的应用方面，以VRML标准为核心的技术具有独特的优势。相关网址如下：https://www.360docs.net/doc/bc9984300.html, , https://www.360docs.net/doc/bc9984300.html,