《虛擬現實應用技術》
《虛擬現實應用技術》 |
版本 |
作者 |
參與者 |
完成日期 |
備註 |
YanlzVR_Tech_V01_1.0 |
嚴立鑽 |
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2019.05.14 |
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##《虛擬現實應用技術》發佈說明:
++++“虛擬現實應用技術”:是對“虛擬現實應用技術”的瞭解拓展,在羣裏有童鞋問我:“VR未來會用到哪些技術,程序員需要學習哪些技術”,還有就是:“關於虛擬現實應用技術學科建設的”,現在VR都這麼牛皮了嗎?都開始全面開設專業了!那好,立鑽哥哥就針對這兩位童鞋的發問,整理一篇關於“虛擬現實應用技術”的點點滴滴!
++++“虛擬現實應用技術”:定位在熟悉“虛擬現實應用技術”;
++++說明:此篇博文的整理以“流水賬”的形式記錄,僅標明整理時間或文檔時間;
++++SteamVR分類:https://blog.csdn.net/vrunsoftyanlz/article/category/8582642
++++虛擬現實資訊:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/89165846
++++Steam平臺上的VR:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/88960085
++++基於Unity與SteamVR:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/88809370
++++Unity中減少眩暈症:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/89115518
++++虛擬現實行業應用:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/88360157
++++5G無線接入:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/88372718
2019.10.24--20:10 |
《十大趨勢引領VR產業快速發展》 |
++++立鑽哥哥:2019年世界VR產業大會已經勝利閉幕;業內人士認爲,從2019年世界VR產業大會開始,明顯能感受到行業逐漸走向正規,儘管在有些方面也許會調整,但向前邁進的節奏已經定了調;隨着虛擬現實(VR)產業生態的不斷完善,硬件、軟件、服務融合的盈利商業模式不斷成熟、VR產業取得了快速發展;產業融資持續向好,AR引領投資熱潮;
++++[1、虛擬現實產業進入穩步務實、向好發展階段]:技術成熟、消費升級需求、產業升級需求、資本持續投入、政策推動五大因素促進虛擬現實快速發展;預計到2023年,VR產業會超過4000億元的規模;
++++[2、新技術融合創新,推動虛擬現實產業快速發展]:5G的低時延、高帶寬、大容量能解決虛擬現實的算力不足、終端有線束縛、眩暈感強等痛點問題,5G+VR已在廣播電視、醫療、教育、直播等領域展開應用;AI是基礎的賦能性技術,和VR/AR技術相融合,能提高虛擬現實的智能化水平,提升虛擬設備的效能;
++++[3、虛擬現實傳感、交互、建模、呈現技術體系走向成熟]:建模傳輸方面,5G、GPU處理技術走向成熟,帶動圖像引擎和渲染算法優化發展;交互技術方面,從視覺向觸覺、聽覺、動作等多通道交互發展,AR雲、沉浸式工作區出現,多人協同交互開始應用;傳感技術方面,眼球追蹤、表情捕捉技術、頭部/肢體動作捕捉等技術進入應用階段;顯示技術方面,超高清4K/8K顯示成爲主流趨勢;
++++[4、軟件短板補齊已見趨勢,硬件自主能力大幅提升]:軟件層面,國內在網絡架構、算法、開發平臺、分發平臺等領域都有了一系列成果,爲用戶體驗優化和內容開發與分發提供新動力;硬件層面,國內硬件廠商近幾年在硬件產業鏈自主能力以及整機整合和二次開發能力大幅提升;國產品牌VR頭顯和AR眼鏡新品不斷,芯片、顯示屏等硬件產業鏈供給能力的不斷提升;
++++[5、內容、服務平臺建設進一步完善了產業生態]:遊戲方面,VR League、WCG VR等電競的成熟推動了遊戲產業生態的形成;視頻方面,更多影視IP改造爲VR內容;直播方面,中華人民共和國70週年大慶閱兵除了能通過手機/VR一體機觀看外,也可在360度球幕中觀看;
++++[6、5G+VR緊密結合,推動行業應用快速發展]:遠程手術指導方面,深圳市人民醫院完成了5G+VR/AR遠程肝膽外科手術;醫療培訓方面,南京市第一醫院舉辦了5G+VR高清直播的心臟瓣膜修復手術暨國際醫術觀摩交流現場教學活動;
++++[7、虛擬現實消費端應用領域持續拓寬]:AR應用在消費端開展試驗,冰雪運動成爲消費熱點;
++++[8、產業融資持續向好,AR引領投資熱潮]:全球市場,2019年上半年,全球虛擬現實產業投融資達到124億元,AR投融資佔比過半,投資覆蓋整個產業鏈,引領虛擬現實新一輪投資熱潮,投資主要流向硬件(芯片、光學模組)、顯示技術(視網膜投影、光波導顯示)、軟件(AR服務平臺、AR雲SDK)、內容(遊戲、行業應用、內容創作平臺)等;VR投資主要流向行業應用(醫療、教育、房地產)、遊戲和線下體驗;
++++[9、部省聯動,央地合作,政策紅利開始釋放]:中央各部委相繼出臺了多項虛擬現實產業相關政策,繼續提升對虛擬現實技術研發、人才培養、產品消費、市場應用的支持力度,虛擬現實產業進入政策紅利釋放期;地方層面,各省市積極響應中央號召,根據自身特點相繼制定了地方產業政策或行動計劃,從產業整體規劃到重點應用領域進一步落實指導意見相關部署;部省聯動,央地合作政策框架體系基本形成;
++++[10、發展存在三大問題:不好用、不會用、不敢用]:不好用,軟硬件、系統、內容的兼容性以及技術、健康適用、行業級應用間適配性標準體系亟待建立;不會用,虛擬現實消費端殺手級應用尚未出現,多行業融合應用進展路徑亦不明晰;不敢用,虛擬世界造成權屬、犯罪等問題無法律界限,VR沉浸式體驗或將帶來倫理風險;
++++立鑽哥哥:要探索虛擬現實與新興技術結合的應用發展路徑;目前,5G、人工智能、雲計算等新興產業正如火如荼地建設,虛擬現實技術產業的改善離不開這些新興技術的賦能,如5G的大帶寬、低時延特性可大幅降低虛擬現實產品帶來的暈眩感;人工智能技術有利於幫助虛擬現實產品全場景逼真畫面的呈現;而云計算可以實現虛擬現實畫面的雲端渲染,降低設備端GPU性能的要求,實現成本的降低。
2019.10.24--15:58 |
《中國本土VR內容產業發展仍需突破三大瓶頸》 |
++++立鑽哥哥:中國本土VR內容產業發展前景向好,但仍需突破三大瓶頸:缺乏統一的標準;製作成本高;設備技術仍需改善。由於VR入門門檻較高,相比硬件,目前在VR的內容製作上,還不存在太激烈的競爭,目前的市場狀態還是內容服務於硬件,市場供應嚴重不足;
++++[1、缺乏統一的標準]:目前VR內容不僅有基於PC和手機的差別,各種外設和硬件配置也紛繁複雜;就算是同樣基於手機的VR內容,也多是基於自身硬件設計開發,因爲輸入模式與操作模式的不同,難以簡單地在不同設備之間通用;由於統一標準的缺乏,爲適配不同應用平臺,大大增加了內容的製作成本;
++++[2、製作成本高]:VR內容的應用領域非常廣闊,目前主要的內容是遊戲和影視領域;但由於製作成本高昂、拍攝製作設備技術不夠成熟等原因,VR內容仍處於非常匱乏的階段;開發一款輕度的VR遊戲的成本需要千萬美元以上,開發一款中度或重度遊戲的成本則又要翻上幾番;這遠高於手遊以及端遊的開發成本,按照目前的VR消費者數量,投資恐怕難以收回成本;基於目前這種狀態,本土VR內容製作公司對VR遊戲內容的製作望而祛步;
++++[3、設備技術仍需改善]:VR設備是VR內容的載體,設備技術的升級可以刺激VR內容的質量提升;以VR影片內容爲例,VR影片的全景拍攝及動作捕捉的質量很大程度上取決於全景拍攝設備的質量,處於成本的考慮,國內公司製作時使用的多爲兩個或者多個超廣角相機拼接成的雙目、多目攝像機;即使價格昂貴、目標客戶羣體定位高端VR攝製團隊的專業設備在許多時候也很難達到讓人滿意的成像效果;所以通過VR影片內容行業,可以看出VR設備的技術仍需完善,這樣VR內容的質量纔會上升,成本纔會下降;
++++立鑽哥哥:雖然VR行業現狀問題和瓶頸很多,但是立鑽哥哥還是從2017年全面投入VR事業中來了,“前後臺結合,軟硬件結合”==>【VR雲遊戲】:Unity+SteamVR+雲技術+5G+AI,這是立鑽哥哥確立的方向和細分市場,通過一條線的探索,爲大家探探路。
++++【立鑽哥哥VR探索空間】:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/
2019.05.21整理 |
《虛擬現實技術概述》 |
++++立鑽哥哥:目前虛擬現實技術已經成爲計算機相關領域研究、開發與應用的熱點。接下來跟着立鑽哥哥來了解虛擬現實的定義、虛擬現實的本質特徵、虛擬現實系統的組成、虛擬現實系統的分類及虛擬現實技術的發展應用等基礎知識。
++++隨着計算機技術、圖形技術和網絡技術的迅速發展,計算機的應用正在進入一個嶄新的階段。接下來利用一個圖標來看一下計算機應用發展的三個階段,虛擬現實技術是未來計算機領域最重要的技術之一:
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第一階段 |
第二階段 |
第三階段 |
用戶 |
技術人員 |
專業人員 |
消費者 |
體系結構 |
主機 |
個人計算機 |
網絡 |
顯示 |
文本 |
2D圖形 |
虛擬現實 |
元素 |
請求 報告 |
窗口 菜單 圖標 |
場景 替身 |
控制 |
文本 鍵盤 |
光標 鼠標 |
發掘 交談 |
++++虛擬現實(Virtual Reality, VR)技術是由美國VPL公司創始人拉尼爾(Jaron Lanier)在20世紀80年代初提出的,但在20世紀末才興起的綜合性信息技術。作爲一項尖端科技,虛擬現實融合了數字圖像處理、計算機圖形學、多媒體技術、計算機仿真技術、傳感器技術、顯示技術和網絡並行處理等多個信息技術分支,是一種由計算機生成的高技術模擬系統,從而大大地推進了計算機技術的發展。虛擬現實生成的視覺環境是立體的、音效是立體的、人機交互是和諧友好的,改變了人與計算機之間枯燥、生硬和被動地通過鼠標、鍵盤進行交互的現狀。因此,目前虛擬現實技術已經成爲計算機相關領域中繼多媒體技術、網絡技術及人工智能之後備受人們關注及研究、開發與應用的熱點,也是目前發展最快的一項多學科綜合技術。
++++[虛擬現實的定義]:在虛擬現實系統中,環境主要是計算機生成的三維虛擬世界。這種人機交互的環境或者世界通常包括三種情況:第一種情況是完全對真實世界中的環境進行再現;第二種情況是完全虛擬的,人類主觀構造的環境;第三種情況是對真實世界中人類不可見的現象或環境進行仿真:
----<第一種情況>:是完全對真實世界中的環境進行再現。如虛擬小區對現實小區的虛擬再現、軍隊中的虛擬戰場、虛擬實驗室中的各種儀器等,這種真實環境可能已經存在,也可能是已經設計好但是尚未建成的,還可能是原來完好,現在被破壞的;
----<第二種情況>:是完全虛擬的,人類主觀構造的環境。如影視製作或電子遊戲中,三維動畫展現的虛擬世界。此環境完全是虛構的,用戶可以參與,並與之進行交互的非真實世界。但它的交互性和參與性不是很明顯。
----<第三種情況>:是對真實世界中人類不可見的現象或環境進行仿真。如分子結構、各種物理現象等。這種環境是真實環境,客觀存在的,但是受到人類視覺、聽覺的限制不能感應到。一般情況是以特殊的方式(如放大尺度的形式)進行模仿和仿真,使人能夠看到,聽到或者感受到,體現科學可視化;
++++立鑽哥哥:虛擬現實定義爲用計算機技術生成一個逼真的三維視覺、聽覺、觸覺或嗅覺的感官世界,用戶可藉助一些專業傳感設備,如傳感頭盔、數據手套等,完全融入虛擬空間,成爲虛擬環境的一員,實時感知和操作虛擬世界中的各種對象,從而獲得置身於相應的真實環境中的虛幻感,沉浸感,身臨其境的感覺。在某種角度上,可以把它看成一個更高層次的計算機用戶接口技術,通過視覺、聽覺、觸覺等信息通道來感受設計者的思想。此概念包含三層含義:環境;主動式交互;沉浸感:
----<1.環境>:虛擬現實強調環境,而不是數據和信息。簡言之,虛擬現實不僅重視文本、圖形、圖像、聲音、語言等多種媒體元素,更強調綜合各種媒體元素形成的環境效果。它以環境爲計算機處理的對象和人機交互的內容,開拓計算機應用的新思路。
----<2.主動式交互>:虛擬現實強調的交互方式是通過專業的傳感設備來實現的,改進了傳統的人機接口形式,即打破傳統的鍵盤、鼠標、屏幕被動地與計算機交互的方式。用戶可以由視覺、聽覺、觸覺通過頭盔顯示器,立體眼鏡、耳機以及數據手套等感知和參與。虛擬現實人機接口是完全面向用戶來設計的,用戶可以通過在真實世界中的行爲參與到虛擬環境中。
----<3.沉浸感>:虛擬現實強調的效果是沉浸感,即使人產生身臨其境的感覺。傳統交互方式,人被動、間接、非直覺、有限地操作當前計算機,容易產生疲倦感。而虛擬現實系統通過相關的設備,採用逼真的感知和自然的動作,使人彷彿置身於真實世界,消除了人的枯燥、生硬和被動的感覺,大大提高了工作效率。
++++[虛擬現實的本質特徵]:虛擬現實具有三個最突出的特徵:沉浸感(Immersion)、交互性(Interactivity)和構想性(Imagination),也是人們熟知的VR的3I特性:
----<1.沉浸感(Immersion)>:沉浸感(Immersion)又稱臨場感,是虛擬現實最重要的技術特徵,是指用戶藉助交互設備和自身感知覺系統,置身於虛擬環境中的真實程度。理想的虛擬環境應該使用戶難以分辨真假,使用戶全身心地投入到計算機創建的三維虛擬環境中,該環境中的一切看上去是真的,聽上去是真的,動起來是真的,甚至聞起來、嚐起來等一切感覺都是真的,如同在現實世界;
--------立鑽哥哥:在現實世界中,人們通過眼睛、耳朵、手指等器官來實現感知。所以,在理想的狀態下,虛擬現實技術應該具有一切人所具有的感知功能。即虛擬的沉浸感不僅通過人的視覺和聽覺感知,還可以通過嗅覺和觸覺等多維地去感受。相應地提出了視覺沉浸、聽覺沉浸、觸覺沉浸和嗅覺沉浸等,也就對相關設備提出了更高的要求。(例如視覺顯示設備需具備分辨力高、畫面刷新頻率快的特點,並提供具有雙目視差,覆蓋人眼可視的整個視場的立體圖像;聽覺設備能夠模擬自然聲、碰撞聲,並能根據人耳的機理提供判別聲音方位的立體聲;觸覺設備能夠讓用戶體驗抓、握等操作的感覺,並能夠提供力反饋,讓用戶感受到力的大小、方向等。)
----<2.交互性(Interaction)>:交互性(Interaction)是指用戶通過使用專門的輸入和輸出設備,用人類的自然感知對虛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。虛擬現實系統強調人與虛擬世界之間近乎自然的方式進行交互,即用戶不僅通過傳統設備(鍵盤和鼠標等)和傳感設備(特殊頭盔、數據手套等),使用自身的語言、身體的運動等自然技能也能對虛擬環境中的對象進行操作,而且計算機能夠根據用戶的頭、手、眼、語言及身體的運動來調整系統呈現的圖像及聲音。(例如,用戶可以用手去直接抓取虛擬環境中虛擬的物體,不僅有握着東西的感覺,並能感覺物體的重量,視場中被抓的物體也能立刻隨着手的移動而移動。)
----<3.構想性(Imagination)>:構想性(Imagination)又稱創造性,是虛擬世界的起點。想象力使設計者構思和設計虛擬世界,並體現出設計者的創造思想。所以,虛擬現實系統是設計者藉助虛擬現實技術,發揮其想象力和創造性而設計的。(比如建造一座現代化的橋樑之前,設計師要對其結構做細緻的構思。傳統的方法是極少數內行人花費大量的時間和精力去設計許多量化的圖紙。而現在採用虛擬現實技術進行仿真,設計者的思想以完整的橋樑呈現出來,簡明生動,一目瞭然。===>立鑽哥哥:所以有些學者稱虛擬現實爲放大或誇大人們心靈的工具,或人工現實(Artificial Reality),即虛擬現實的想象性。)
----立鑽哥哥:綜上所述,虛擬現實的三個特徵:沉浸感、交互性、構想性,生動地說明虛擬現實對現實世界不僅是對三維空間和一維時間的仿真,而且是對自然交互方式的虛擬;具有3I(Immersion、Interaction、Imagination)特性的完整虛擬現實系統不僅讓人達到身體上完全的沉浸,而且精神上也是完全地投入其中。
++++[虛擬現實系統的組成]:根據虛擬現實的基本概念及相關特徵可知,虛擬現實技術是融合計算機圖形學、智能接口技術、傳感器技術和網絡技術等綜合性的技術。虛擬現實系統應具備與用戶交互、實時反映所交互的結果的功能。所以,一般的虛擬現實系統主要由專業圖形處理計算機、應用軟件系統、輸入輸出設備和數據庫來組成:
----<1.專業圖形處理計算機>:計算機在虛擬現實系統中處於核心的地位,是系統的心臟,是VR的引擎,主要負責從輸入設備中讀取數據、訪問與任務相關的數據庫,執行任務要求的實時計算,從而實時更新虛擬世界的狀態,並把結果反饋給輸出顯示設備。由於虛擬世界是一個複雜的場景,系統很難預測所有用戶的動作,也就很難在內存中存儲所有相應狀態,因此虛擬世界需要實時繪製和刪除,以至於大大地增加了計算量,這對計算機的配置提出了極高的要求。
立鑽哥哥提示:目前,國內外的計算機或者SGI、SUN工作站,主要是面向通用的計算,而不是虛擬現實。通常各製造商通過採用高端的圖形加速器卡來改造現有的模型,以滿足虛擬現實的實時繪製能力。 |
----<2.應用軟件系統>:虛擬現實的應用軟件系統是實現VR技術應用的關鍵,提供了工具包和場景圖,主要完成虛擬世界中對象的幾何模型、物理模型、行爲模型的建立和管理;三維立體聲的生成、三維場景的實時繪製;虛擬世界數據庫的建立與管理等。
----<3.數據庫>:數據庫用來存放整個虛擬世界中所有對象模型的相關信息。在虛擬世界中,場景需要實時繪製,大量的虛擬對象需要保存、調用和更新,所以需要數據庫對對象模型進行分類管理。
----<4.輸入設備>:輸入設備是虛擬現實系統的輸入接口,其功能是檢測用戶的輸入信號,並通過傳感器輸入計算機。基於不同的功能和目的,輸入設備除了包括傳統的鼠標、鍵盤外,還包括用於手姿輸入的數據手套、身體姿態的數據衣、語音交互的麥克風等,以解決多個感覺通道的交互。
----<5.輸出設備>:輸出設備是虛擬現實系統的輸出接口,是對輸入的反饋,其功能是由計算機生成的信息通過傳感器傳給輸出設備,輸出設備以不同的感覺通道(視覺、聽覺、觸覺)反饋給用戶。輸出設備除了包括屏幕外,還包括聲音反饋的立體聲耳機、力反饋的數據手套以及大屏幕立體顯示系統等。
++++[虛擬現實系統的分類]:根據用戶參與和沉浸感的程度,通常把虛擬現實分成4大類:桌面虛擬現實系統、沉浸式虛擬現實系統、增強虛擬現實系統和分佈式虛擬現實系統:
----<1.桌面虛擬現實系統(Desktop VR)>:基本上是一套基於普通PC平臺的小型桌面虛擬現實系統。使用個人計算機(PC)或初級圖形PC工作站去產生仿真,計算機的屏幕作爲用戶觀察虛擬環境的窗口。用戶坐在PC顯示器前,戴着立體眼鏡,並利用位置跟蹤器、數據手套或者6個自由度的三維空間鼠標等設備操作虛擬場景中的各種對象,並可以在360度範圍內瀏覽虛擬世界。然而用戶是不完全投入的,因爲即使戴上立體眼鏡,屏幕的可視角也僅僅是20度~30度之間,仍然會受到周圍現實環境的干擾;有時爲了增強桌面虛擬現實系統的投入效果,在桌面虛擬現實系統中還會藉助於專業的投影機(RGB),達到增大屏幕範圍和多數人觀看的目的。(桌面虛擬現實系統雖然缺乏頭盔顯示器的投入效果,但已經具備了虛擬現實技術的技術要求,並且其成本相對低很多,所以目前應用較爲廣泛。桌面虛擬現實系統主要用於計算機輔助設計、計算機輔助製造、建築設計、桌面遊戲、軍事模擬、生物工程、航天航空、醫學工程和科學可視化等領域;)
----<2.沉浸式虛擬現實系統(Immersive VR)>:是一種高級的、較理想、較複雜的虛擬現實系統。它採用封閉的場景和音響系統將用戶的聽覺與外界隔離,使用戶完全置身於計算機生成的環境之中,用戶通過利用空間位置跟蹤器、數據手套和三維鼠標等輸入設備輸入相關數據和命令,計算機根據獲取的數據測得用戶的運動和姿態,並將其反饋到生成的視景中,使用戶產生一種身臨其境、完全投入和沉浸於其中的感覺。
--------[2.1.沉浸式虛擬現實系統的特點]:具有高度的實時性;具有高度的沉浸感;具有先進的軟硬件;具有並行處理的功能;具有良好的系統整合性;
------------>(2.1.1)具有高度的實時性。即當用戶轉動頭部改變觀察點時,空間位置跟蹤設備及時檢測並輸入計算機,由計算機計算,快速地輸出相應的場景。爲使場景快速平滑地連續顯示,系統必須具有足夠小的延遲,包括傳感器的延遲,計算機計算延遲等。
------------>(2.1.2)具有高度的沉浸感。沉浸式虛擬現實系統必須使用戶與真實世界完全隔離,不受外界的干擾,依據相應的輸入和輸出設備,完全沉浸到環境中。
------------>(2.1.3)具有先進的軟硬件。爲了提供“真實”的體驗,儘量減少系統的延遲,必須儘可能利用先進的、相容的硬件和軟件。
------------>(2.1.4)具有並行處理的功能。這是虛擬現實的基本特徵,用戶的每一個動作都涉及多個設備綜合應用,例如手指指向一個方向並說:“那裏!”,會同時激活三個設備:頭部跟蹤器,數據手套及語音識別器,產生三個同步事件。
------------>(2.1.5)具有良好的系統整合性。在虛擬環境中,硬件設備互相兼容,並與軟件系統很好地結合,相互作用,構造一個更加靈巧的虛擬現實系統。
------------>立鑽哥哥:沉浸式虛擬現實系統的優點是用戶可完全沉浸到虛擬世界中。例如,在消防仿真演習系統中,消防員會沉浸於極度真實的火災場景並做出不同反應。但有一個很大的缺點是系統設備尤其是硬件價格相對較高,難以大規模普及推廣。
------------>立鑽哥哥:沉浸式虛擬現實主要依賴於各種虛擬現實硬件設備,如頭盔顯示器,艙型模擬器、投影虛擬現實設備和其他的一些手控交互設備等。參與者戴上頭盔顯示器後,外部世界就被有效地屏蔽在視線以外,其仿真經歷要比桌面虛擬現實更可信,更真實。
--------[2.2.沉浸式虛擬現實系統的類型]:常見的沉浸式虛擬現實系統有頭盔式虛擬現實系統、洞穴式虛擬現實系統、座艙式虛擬現實系統、投影式虛擬現實系統和遠程存在系統等:
------------>(2.2.1)頭盔式虛擬現實系統。採用頭盔顯示器實現單用戶的立體視覺、聽覺的輸出,使人完全沉浸其中;
------------>(2.2.2)洞穴式虛擬現實系統(CAVE)。該系統是一種基於多通道視景同步技術和立體顯示技術的房間式投影可視協同環境,可提供一個房間大小的四面(或六面)立方體投影顯示空間,供多人蔘與,所有參與者均完全沉浸在一個被立體投影畫面包圍的高級虛擬仿真環境中,藉助於相應虛擬現實交互設備(如數據手套、力反饋裝置、位置跟蹤器等),從而獲得一種身臨其境的高分辨率三維立體視聽影像和6個自由度的交互感受。
------------>(2.2.3)座艙式虛擬現實系統。座艙是一種最爲古老的虛擬現實模擬器。當用戶進入座艙後,不用佩戴任何現實設備,就可以通過座艙的窗口觀看一個虛擬境界。該窗口由一個或多個計算機顯示器或視頻監視器組成,用來顯示虛擬場景。
立鑽哥哥提示:這種座艙給參與者提供的投入程度類似於頭盔顯示器。 |
------------>(2.2.4)投影式虛擬現實系統。該系統是採用一個或多個大屏幕投影來實現大畫面的立體視覺和聽覺效果,使多個用戶同時具有完全投入的感覺。
------------>(2.2.5)遠程存在系統。遠程存在是一種遠程控制形式,用戶雖然與某個真實現場相隔遙遠,但可以通過計算機和電子裝置獲得足夠的感覺現實和交互反饋,恰似身臨其境,並可以介入對現場進行遙操作。此係統需要一個立體顯示器和兩臺攝像機生成三維圖像,這種圖像使得操作員有一種深度的感覺,觀看的虛擬境界更清晰、真實。
----<3.增強虛擬現實系統>:增強虛擬現實系統(Aggrandize VR)是藉助計算機圖形技術和可視化技術產生現實環境中不存在的虛擬對象,並通過傳感技術將虛擬對象準確“放置”在真實環境中,藉助顯示設備將虛擬對象與真實環境融爲一體,並呈現給使用者一個感官效果真實的新環境。因此增強虛擬現實系統具有虛實結合、實時交互和三維註冊的新特點。即把真實環境和虛擬環境組合在一起的一種系統,它既允許用戶看到真實世界,同時也可以看到疊加在真實世界的虛擬對象,這種系統即可減少對構成複雜真實環境的計算,又可對實際物體進行操作,真正達到亦真亦幻的境界。
--------立鑽哥哥:在視覺化的增強現實系統中,用戶利用頭盔顯示器,把真實世界與計算機圖形多重合成在一起,便可以看到真實的世界圍繞着它。其實增強虛擬現實系統不僅僅侷限在視覺上對真實場景進行增強,實際上任何不能被人的感官所察覺但能被機器(各種傳感器)檢測到的信息,通過轉化,以人可以感覺到的方式(圖像、聲音、觸覺和嗅覺等)疊加到人所處的真實場景中,都能起到對現實的增強作用。
--------立鑽哥哥:常見的增強虛擬現實系統主要包括基於臺式圖形顯示器的系統;基於單眼顯示器的系統;基於光學透視式頭盔顯示器的系統;基於視頻透視式頭盔顯示器的系統;
--------立鑽哥哥:增強虛擬現實系統的最大特點不是把用戶與真實世界隔離,而是將真實世界和虛擬世界融爲一體,用戶可以與兩個世界進行交互,方便工作。(例如,工程技術人員在進行機械安裝、維修、調試時,通過頭盔顯示器,可以將原來不能呈現的機器內部結構以及它的相關信息、數據完全呈現出來,並按照計算機(移動計算機)的提示進行工作,解決技術難題,使工作變得非常方便、快捷、準確。摒棄了以前需要帶着大量、笨重的資料在身邊,邊工作,邊查閱,一旦出現難題、緊急情況,不知所措的落後的方法和現象。)
--------立鑽哥哥:增強現實是在虛擬環境與真實世界之間的溝壑間架起的一座橋樑。因此,增強現實的應用潛力相當巨大,在尖端武器、飛行器的研製與開發、數據模型的可視化、虛擬訓練、娛樂與藝術等領域具有廣泛的應用,而且由於其具有能夠對真實環境進行增強顯示輸出的特性,在醫療研究與解剖訓練、精密儀器製造和維修、軍用飛機導航、工程設計和遠程機器人控制等領域具有比其他VR技術更加明顯的優勢。
----<4.分佈式虛擬現實系統(Distributed VR)>:是一個基於網絡的可供異地多用戶同時參與的分佈式虛擬環境。在這個環境中,位於不同物理環境位置的多個用戶或多個虛擬環境通過網絡相連接,使多個用戶同時參與一個虛擬現實環境,通過計算機與其他用戶進行交互,共享信息,並對同一虛擬世界進行觀察和操作,以達到協同工作的目的。
--------立鑽哥哥:分佈式虛擬現實系統具有的特徵:(1)共享的虛擬工作空間;(2)僞實體的行爲真實感;(3)支持實時交互,共享時鐘;(4)多個用戶以多種方式相互通信;(5)資源信息共享以及允許用戶自然操作環境中的對象。
--------立鑽哥哥:分佈式虛擬現實系統是基於網絡的虛擬環境,在這個環境中,位於不同物理環境位置的多個用戶或多個虛擬環境通過網絡相聯結。根據分佈式系統環境下所運行的共享應用系統的個數,可把DVR系統分爲集中式結構和複製式結構兩種。
------------>[DVR-集中式結構]:集中式結構是隻在中心服務器上運行一份共享應用系統,該系統可以是會議代理或對話管理進程。中心服務器的作用是對多個參與者的輸入輸出操作進行管理,允許多個參與者信息共享。它的特點是結構簡單,容易實現,但對網絡通信帶寬有較高的要求,並且高度依賴於中心服務器。
------------>[DVR-複製式結構]:複製式結構是在每個參與者所在的機器上覆制中心服務器,這樣每個參與者進程都有一份共享應用系統。服務器接收來自於其他工作站的輸入信息,並把信息傳送到運行在本地機上的應用系統中,由應用系統進行所需要的計算併產生必要的輸出。它的優點是所需網絡帶寬較小。另外,由於每個參與者只與應用系統的局部備份進行交互,因此交互式響應效果好。但它比集中式結構複雜,在維護共享應用系統的多個備份的信息或狀態一致性方面比較困難。
--------立鑽哥哥:分佈式虛擬現實系統的設計與實現必須考慮的因素:網絡帶寬的發展;先進的硬件設備和軟件技術;分佈機制;可靠性;
------------>(4.A.1)網絡帶寬的發展。網絡帶寬是虛擬世界大小和複雜度的一個決定因素。當用戶增加時,網絡的延遲就會明顯,帶寬的需求也隨之增加。
------------>(4.A.2)先進的硬件設備和軟件技術。爲了減少數據傳輸的延遲,實現實時操作,增強真實感,必須採用兼容的先進的硬件設備。例如改進路由器和交換技術、使用快速交換接口和對計算機進行硬件升級;
------------>(4.A.3)分佈機制。分佈機制直接影響系統的可擴充性。常用的消息發佈方法爲廣播、多播和單播。其中,多播機制允許任意大小的組在網上進行通信,它能爲遠程會議系統和分佈式仿真應用系統提供一對多和多對多的消息分佈服務。
------------>(4.A.4)可靠性。在增加通信帶寬和減少通信延遲這方面進行折中時,應考慮通信的可靠性問題。可靠性是能夠順利通信的保證之一,它由具體的應用需求來決定。有些協議有較高的可靠性,但傳輸速度慢,反之亦然。
--------立鑽哥哥:目前,分佈式虛擬現實系統在遠程教育、科學計算可視化、工程技術、建築、電子商務、交互式娛樂和藝術等領域都有着極其廣泛的應用前景。利用它可以創建多媒體通信、設計協作系統、實境式電子商務、網絡遊戲和虛擬社區全新的應用系統。
--------立鑽哥哥:分佈式虛擬現實的典型實例是在軍事訓練中應用的SIMNET系統。此係統中軍隊被佈置在與實際車輛和指揮中心相同的位置,它們可以看到一個有山、樹、雲彩、硝煙、道路以及由其他部隊操縱的車輛的模擬現場。這些由實際人員操縱的車輛可以相互射擊,系統利用無線電通信和聲音效果來加強真實感。系統的每個用戶可以通過環境視點來觀察別人的舉動。炮火的顯示極爲逼真,用戶可以看到被攻擊部隊炸燬的情況。SIMNET系統可將多達1000個部隊用網絡連接起來。因此,SIMNET被稱爲第一個廉價而又實用的模擬網絡系統,它可以用來訓練坦克、直升機以及戰鬥演習,並訓練部隊之間的協同作戰能力。
SIMNET:仿真網絡;模擬器網絡;仿真組網;模擬網絡;仿真器網絡; |
++++[虛擬現實的發展和現狀]:美國是虛擬現實技術研究的發源地,其研究水平基本就代表國際虛擬現實發展的水平。近年來,虛擬現實在美國航空航天和軍事領域的若干成功應用獲得了巨大經濟效益和社會效益,促使美國政府進一步加大對虛擬現實技術研究的支持力度。
----立鑽哥哥:在軍事領域,虛擬現實在武器系統的性能評價和設計、操縱訓練和大規模軍事演習及戰役指揮方面發揮了重要作用,併產生了巨大的經濟效益。美國已初步建成一些洲際範圍的分佈式虛擬環境,並將有人操縱和半自主兵力引入虛擬的戰役空間,在世界上處於領先地位。在航天領域,美國宇航局(NASA)已經建立了航空、衛星維護VR訓練系統,空間站VR訓練系統,並且建立了可供全國使用的VR教育系統。在歐洲,英國在VR開發的某些方面,特別是分佈並行處理、輔助設備(包括觸覺反饋)設計和應用研究方面是領先的。
----立鑽哥哥:我國虛擬現實技術研究起步較晚,與發達國家還有一定的差距。隨着計算機圖形學、計算機系統工程等技術的高速發展,虛擬現實已得到國家有關部門和科學家們的高度重視,引起我國各界人士的關注,研究與應用。目前,我國虛擬現實技術在城市規劃、教育培訓、文物保護、醫療、房地產、因特網、勘探測繪、生產製造和軍事航天等數十個重要的行業得到廣泛的應用。
----立鑽哥哥:北京航空航天大學計算機系是國內最早進行VR研究、最有權威的單位之一,其虛擬實現與可視化新技術研究室集成了分佈式虛擬環境,可以提供實時三維動態數據庫、虛擬現實演示環境、用於飛行員訓練的虛擬現實系統、虛擬現實應用系統的開發平臺等,並着重研究虛擬環境中物體物理特性的表示與處理;在虛擬現實中的視覺接口方面開發出部分硬件,並提出有關算法及實現方法等。
----立鑽哥哥:立氏集團是從事虛擬現實與仿真、多媒體技術、三維動畫研究與開發的專業機構,是國際領先的虛擬現實技術整體解決方案供應商和相關服務提供商,2016年入選中國軟件自主創新100強企業行列,提供的產品有:虛擬現實編輯器(YanlzVR-Builder);數字城市仿真平臺(YanlzVR-Digicity);物理模擬系統(YanlzVR-Physics)、三維網絡平臺(YanlzVRIE)、工業仿真平臺(YanlzVR-Indusim)、旅遊網絡互動教學創新平臺系統(YanlzVR-Travel),三維仿真系統開發包(YanlzVR-SDK)以及多通道環幕立體投影解決方案等,能夠滿足不同領域不同層次的客戶對虛擬現實的要求。
++++[虛擬現實技術的發展趨勢]:虛擬現實技術的實質是構建一種人爲的能與之進行自由交互的“世界”,在這個“世界”中參與者可以實時地探索或移動其中的對象。沉浸式虛擬現實是最理想的追求目標。虛擬現實系統的未來發展主要在:建模與繪製方法、交互方式和系統構建等方面提出了新的要求,表現出一些新的特點和技術要求,主要表現在:動態環境建模技術;實時三維圖形生成和顯示技術;新型人機交互設備的研製;智能化語音虛擬現實建模;網絡分佈式虛擬現實技術的研究與應用;
----<1.動態環境建模技術>:虛擬環境的建立是VR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,並根據需要建立相應的虛擬環境模型。
----<2.實時三維圖形生成和顯示技術>:三維圖形的生成技術已比較成熟,而關鍵是如何“實時生成”,在不降低圖形的質量和複雜程度的前提下,如何提高刷新頻率將是今後重要的研究內容。此外,VR還依賴於立體顯示和傳感器技術的發展,現有的虛擬設備還不能滿足系統的需要,有必要開發新的三維圖形生成和顯示技術。
----<3.新型人機交互設備的研製>:虛擬現實技術實現人能夠自由與虛擬世界對象進行交互,猶如身臨其境,藉助的輸入輸出設備主要有頭盔顯示器、數據手套、數據衣服、三維位置傳感器和三維聲音產生器等。但在實際應用中,它們的效果並不理想,因此,新型、便宜、魯棒性優良的數據手套和數據服將成爲未來研究的重要方向。
----<4.智能化語音虛擬現實建模>:虛擬現實建模是一個比較繁複的過程,需要大量的時間和精力。如果將VR技術與智能技術、語音識別技術結合起來,可以很好地解決這個問題。對模型的屬性、方法和一般特點的描述通過語音識別技術轉化成建模所需要的數據,然後利用計算機的圖形處理技術和人工智能技術進行設計、導航以及評價,將模型用對象表示出來,並且將各種基本模型靜態或動態地連接起來,最終形成系統模型。
立鑽哥哥提示:人工智能一直是業界的難題,人工智能在各個領域十分有用,在虛擬世界也大有用武之地,良好的人工智能系統對減少乏味的人工勞動具有非常積極的作用。 |
----<5.網絡分佈式虛擬現實技術的研究與應用>:分佈式虛擬現實是今後虛擬現實技術發展的重要方向。隨着衆多分佈式虛擬現實開發工具及其系統的出現,DVR本身的應用也滲透到各行各業,包括醫療、工程、訓練與教學以及協同設計。近年來,隨着Internet應用的普及,一些面向Internet的分佈式虛擬現實應用使得位於世界各地的多個用戶可以進行協同工作。將分散的虛擬現實系統或仿真器通過網絡聯結起來,採用協調一致的結構、標準、協議和數據庫,形成一個在時間和空間上相互耦合的虛擬合成環境,參與者可自由地進行交互作用。
++++[虛擬現實技術的主要應用領域]:虛擬現實技術具有降低成本、提高安全性、形象逼真和可反覆操作等優點,得到了用戶的認可。據不完全統計,佔據主流的領域有教育和培訓,包括醫療培訓、軍事培訓和大學培訓,此外還有製造業、娛樂業以及商業服務業,例如市場銷售和建築規劃。在所有這些領域都要求降低費用、縮短生產週期等的情況下,虛擬現實技術具有適應性、真實性和合作性等特點。
----<1.軍事領域>:軍事領域研究是推動虛擬現實技術發展的原動力,目前依賴是主要的應用領域。虛擬現實技術主要在軍事訓練和演習、武器研究這兩個方面得到廣泛應用。
-------立鑽哥哥:在傳統的軍事實戰演習中,特別是大規模的軍事演習,不但耗資巨大,安全性較差,而且很難在實戰演習條件下改變戰鬥狀況來反覆進行各種戰場勢態下的戰術和決策研究。虛擬軍事訓練和演習不僅不動用實際裝備而使受訓人員具有身臨其境之感,而且可以任意設置戰鬥環境背景,對作戰人員進行不同作戰環境,不同作戰預案的多次重複訓練,使作戰人員迅速積累豐富的作戰經驗。武器設計研製採用虛擬現實技術,提供具有先進設計思想的設計方案,使用計算機仿真武器,並進行性能的評價,得到最佳性價比的仿真武器後,再投入武器的大批量生產。此過程縮短武器研製的製作週期,節約不必要的開支,降低成本,提高武器的性價比。
----<2.醫療領域>:傳統的醫療科目教學都是使用教科書和供解剖用的屍體來供學生學習和練習,但是,學生們較難得到用屍體練習解剖技術的機會,並且在對實際的生命體進行解剖練習時,較多細小的神經和血管是很難看到的。另外,一旦進行了切割,解剖體就被破壞,如果想要再次切割來進行不同的觀察,問題就變得較爲複雜。
--------立鑽哥哥:虛擬現實技術可以彌補傳統的不足,主要應用到解剖學和病理學教學、外科手術訓練、複雜外科手術規劃、健康諮詢和身體康復治療等方面。例如,在外科手術中,通過虛擬現實技術仿真課程,對麻醉醫師和靜脈注射護士培訓、對實習外科醫生上手術檯之前的開刀培訓,以及通過虛擬現實技術可以對複雜外科手術的設計、手術過程中的指引和幫助信息的提供、手術結果的預測等,幫助外科醫生順利完成手術,並使其對病人造成的損傷降低至最小。學生可以在虛擬的病人身上反覆操作,提高技能,有利於學生對複雜的人體三維結構本質進行較好的理解。也可以對比較罕見的病例進行模擬、診斷和治療,減少誤診的概率。利用遠程康復治療方式監督康復中的病人,使其在虛擬日常生活中的各種情景中活動,減少病人獨自在家康復的孤獨感,實現更爲愉悅的治療方式。
----<3.教育領域>:虛擬現實應用於教育是教育技術發展的一個飛躍。它實現了建構主義、情景學習的思想,營造了“自主學習”的環境,由傳統的“以教促學”的學習方式代之爲學習者通過自身與信息環境的相互作用來得到知識、技能的新型學習方式。
建構主義:是一種關於知識和學習的理論,強調學習者的主動性,認爲學習是學習者基於原有的知識經驗生成意義、建構理解的過程,而這一過程常常是在社會文化互動中完成的。建構主義的提出有着深刻的思想淵源,它具有迥異於傳統的學習理論和教學思想,對教學設計具有重要指導價值。 |
----立鑽哥哥:真實、互動的特點是虛擬現實技術獨特的魅力。虛擬現實技術提供基於教學、教務、校園生活的三維可視化的生動、逼真的學習環境,例如虛擬實驗室、虛擬校園和技能培訓等。使用者選擇任意環境,並映射成自選的任意一種角色,通過親身經歷和體驗來學習知識、鞏固知識,極大地提高了學生的記憶力和學習興趣。此方法比傳統的教學方式,尤其是空洞抽象地說教、被動地灌輸更具有說服力。
2019.05.17整理 |
《虛擬現實技術概述》 |
++++立鑽哥哥:虛擬現實(Virtual Reality,簡稱VR)技術是20世紀90年代以來興起的一種新型信息技術,它與多媒體、網絡技術並稱爲三大前景最好的計算機技術。它以計算機技術爲主,利用並綜合三維圖形技術、多媒體技術、仿真技術、傳感技術、顯示技術、伺服技術等多種高科技的最新發展成果,利用計算機等設備來產生一個逼真的三維視覺、觸覺、嗅覺等多種感官體驗的虛擬世界,從而使處於虛擬世界中的人產生一種身臨其境的感覺。在這個虛擬世界中,人們可直接觀察周圍世界及物體的內在變化,與其中的物體之間進行自然的交互,並能實時產生與真實世界相同的感覺,使人與計算機融爲一體。與傳統的模擬技術相比,VR技術的主要特徵是:用戶能夠進入到一個由計算機系統生成的交互式的三維虛擬環境中,可以與之進行交互。通過參與者與仿真環境的相互作用,並利用人類本身對所接觸事物的感知和認知能力,幫助啓發參與者的思維,全方位地獲取事物的各種空間信息和邏輯信息。
++++[虛擬現實技術與三維動畫技術的異同]:VR技術和三維動畫技術有本質的區別:三維動畫技術是依靠計算機預先處理好的路徑上所能看見的靜止照片連續播放而形成的,不具有任何交互性,即不是用戶想看什麼地方就能看到什麼地方,用戶只能按照設計師預先固定好的一條線路去看某些場景,它給用戶提供的信息很少或不是所需的,用戶是被動的;而VR技術則截然不同,它通過計算機實時計算場景,根據用戶的需求把整個空間中所有的信息真實地提供給用戶,用戶可依自己的路線行走,計算機會產生相應的場景,真正做到“想得到,就看得到”。所以說交互性是兩者最大的不同。(房地產展示:採用三維動畫技術來展示樓盤,其設計週期長,模式固定,製作費用高;採用VR技術來進行設計,其展示效果好,設計週期短,更重要的是,它是基於真實數據的科學仿真,不僅可達到一般展示的功能,而且還可以把業主帶入到未來的建築物裏參觀,還可展示如門的高度、窗戶朝向、某時間的日照、採光的多少、樣板房的自我設計、與周圍環境的相互影響等,這些都是三維動畫技術所無法比擬的。)
比較項目 |
VR技術 |
三維動畫技術 |
科學性及場景的選擇性 |
虛擬世界基於真實數據建立的模型組合而成,屬於科學仿真系統。操作者親身體驗三維空間,可自由選擇觀察路徑,有身臨其境的感覺。 |
場景畫面根據材料或想像直接繪製而與真實的世界和數據有較大的差距,屬於演示類藝術作品。只能按預先假定的觀察路徑觀看。 |
實時交互性 |
操作者可以實時感覺到運動帶來的場景變化,具有雙向互動的功能。 |
只能單向演示,場景變化的畫面需要事先製作生成。 |
空間立體感 |
支持立體顯示和三維立體聲,具有三維空間真實感。 |
不支持 |
演示時間 |
沒有時間限制,可真實詳盡地展示,性價比高。 |
受動畫製作時間限制,無法詳盡展示,性價比低。 |
方案應用的靈活性 |
支持方案調整、評估、管理、信息查詢等功能,同時又具有更真實直觀的演示功能。 |
只具有簡單的演示功能。 |
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++++[虛擬現實系統的構成]:典型的VR系統主要由計算機、應用軟件系統、輸入輸出設備、用戶和數據庫等組成。
----<1、計算機>:在VR系統中,計算機負責虛擬世界的生成和人機交互的實現。由於虛擬世界本身具有高度複雜性,尤其在某些應用中,如航空航天世界的模擬、大型建築物的立體顯示、複雜場景的建模等,使得生成虛擬世界所需的計算量極爲巨大,因此對VR系統中計算機的配置提出了極高的要求。
----<2、輸入輸出設備>:在VR系統中,爲了實現人與虛擬世界的自然交互,必須採用特殊的輸入輸出設備,以識別用戶各種形式的輸入,並實時生成相應的反饋信息。
----<3、VR的應用軟件系統及數據庫>:VR的應用軟件系統可完成的功能包括:虛擬世界中物體的幾何模型、物理模型、行爲模型的建立,三維虛擬立體聲的生成,模型管理技術及實時顯示技術,虛擬世界數據庫的建立與管理等幾部分。虛擬世界數據庫主要用於存放整個虛擬世界中所有物體的各個方面的信息。
++++[虛擬現實技術的特徵]:VR技術的3個主要特徵:沉浸性(Immersion)、交互性(Interactivity)和想像性(Imagination)等;
----<(1)沉浸性>:沉浸性(Immersion)是指用戶感受到被虛擬世界所包圍,好像完全置身於虛擬世界中一樣。VR技術最主要的技術特徵是讓用戶覺得自己是計算機系統所創建的虛擬世界中的一部分,使用戶由觀察者變成參與者,沉浸其中並參與虛擬世界的活動。理想的虛擬世界應該達到使用戶難以分辨真假的程度,甚至超越真實,實現比現實更逼真的照明和音響效果。
----<(2)交互性>:交互性(Interactivity)的產生,主要藉助於VR系統中的特殊硬件設備(如數據手套、力反饋裝置等),使用戶能通過自然的方式,產生同在真實世界中一樣的感覺。
----<(3)想像性>:想像性(Imagination)指虛擬的環境是人想像出來的,同時這種想像體現出設計者相應的思想,因而可以用來實現一定的目標。所以說VR技術不僅僅是一個媒體或一個高級用戶界面,同時它還是爲解決工程、醫學、軍事等方面的問題而由開發者設計出來的應用軟件。
++++[VR技術的意義]:正是由於VR技術的廣泛應用,並能夠實現人與自然之間的和諧交互,擴大對信息空間的感知通道,提高人類對跨越時空事物和複雜動態事件的感知能力,把計算機應用提高到一個嶄新的水平,其作用和意義是十分重要的。
----首先是在觀念上的轉變,它使人們對計算機的應用從“以計算機爲主體”變成“以人爲主體”。傳統的信息處理環境一直強調的是“人適應計算機”,人與計算機通常通過鍵盤與鼠標進行交互,這種交互是間接的,非直覺的和有限的。而VR技術的目標或理念是要逐步使“計算機適應人”,人們要通過視覺、聽覺、觸覺、嗅覺以及形體、手勢或語言,參與到信息處理的環境中去,並獲得身臨其境的體驗。人們不必意識到自己在同計算機打交道,而可以像在現實世界中處理事情一樣通計算機交流,這就把人從操作計算機的複雜工作中解放出來,使用計算機無需學習,操作也異常簡單而方便。
----第二個轉變發生在哲學中人們對“虛”和“實”之間的辯證關係的理解上。虛和實的關係是一個古老的哲學話題。我們是處於真實的客觀世界中,還是隻處於自己的感知世界中,一直是唯物論和唯心論爭論的焦點。以視覺爲例,我們所看到的世界,不過是視網膜上的影像。過去,視網膜上的影像都是真實世界的反映,因此客觀的真實世界同主觀的感知世界是一致的。現在,VR導致了二重性,VR的景物對人的感官來說是實實在在存在的,但它又的的確確是虛構的東西,而且按照虛構的東西行事,往往又會得出正確的結果。因此這就引發了哲學上要重新認識“虛”和“實”之間的關係的研究。
++++[虛擬現實系統的分類]:在實際應用中,根據VR技術對沉浸程度的高低和交互程度的不同,將VR系統劃分爲4種類型:沉浸式VR系統、桌面式VR系統、增強式VR系統、分佈式VR系統;其中桌面式VR系統因其技術非常簡單,需投入的成本也不高,在實際應用中較廣泛。
++++[分類-(1)桌面式VR系統]:桌面式VR系統也稱窗口VR,它是利用個人計算機或圖形工作站等設備,採用立體圖形、自然交互等技術,產生三維立體空間的交互場景,利用計算機的屏幕作爲觀察虛擬世界的一個窗口,通過各種輸入設備實現與虛擬世界的交互。桌面式VR系統一般要求參與者使用空間位置跟蹤定位設備和其他輸入設備,如數據手套和6個自由度的三維空間鼠標,使用戶雖然坐在監視器前,卻可以通過計算機屏幕觀察360度範圍內的虛擬世界。在桌面式VR系統中,計算機的屏幕是用戶觀察虛擬世界的一個窗口,在一些VR工具軟件的幫助下,參與者可以在仿真過程中進行各種設計。使用的硬件設備主要是立體眼鏡和一些交互設備(如數據手套、空間位置跟蹤定位設備等)。立體眼鏡觀看計算機屏幕中虛擬三維場景的立體效果,它所帶來的立體視覺能使用戶產生一定程度的沉浸感。有時爲了增強桌面式VR系統的效果,在桌面式VR系統中還可以加入專業的投影設備,以達到增大屏幕觀看範圍的目的。桌面式VR系統具有以下主要特點:
----(1)對硬件要求極低,有時只需要計算機或是增加數據手套、空間位置跟蹤定位設備等。
----(2)缺少完全沉浸感,參與者不完全沉浸,因爲即使戴上立體眼鏡,仍然會受到周圍現實世界的干擾。
----(3)應用比較普遍,因爲它的成本相對較低,而且它也具備了沉浸式VR系統的一些技術要求。
----立鑽哥哥:作爲開發者和應用者來說,從成本角度考慮,採用桌面式VR技術往往被認爲是從事VR研究工作的必經階段。
++++[分類-(2)沉浸式VR系統]:沉浸式VR系統利用頭盔顯示器和數據手套等各種交互設備把用戶的視覺、聽覺和其他感覺封閉起來,而使用戶真正成爲VR系統內部的一個參與者,並能利用這些交互設備操作和駕馭虛擬環境,產生一種身臨其境、全心投入和沉浸其中的感覺。沉浸式VR系統的特點:
----(1)高度的沉浸感。沉浸式VR系統採用多種輸入與輸出設備來營造一個虛擬的世界,並使用戶沉浸於其中,同時還可以使用戶與真實世界完全隔離,不受外面真實世界的影響。
----(2)高度實時性。在虛擬世界中要達到與真實世界相同的感覺,如當人運動時,空間位置跟蹤定位設備需及時檢測到,並且經過計算機運算,輸出相應的場景變化,並且這個變化必需是及時的,延遲時間要很小。
----立鑽哥哥:<沉浸式VR系統的分類>:常見的沉浸式VR系統有:基於頭盔式顯示器的VR系統;投影式VR系統;遙在系統。(基於頭盔式顯示器採用頭盔式顯示器或投影式VR系統或投影式顯示系統來實現完全投入。它把現實世界與之隔離,使參與者從聽覺到視覺都能投入到虛擬環境中去。)(遙在系統是一種遠程控制形式,常用於VR系統與機器人技術相結合的系統。)
++++[分類-(3)增強式VR系統]:增強式VR系統簡稱增強現實(AR),它既允許用戶看到真實世界,同時也能看到疊加在真實世界上的虛擬對象,它是把真實環境和虛擬環境結合起來的一種系統,既可減少構成複雜場景的開銷(因爲部分虛擬環境由真實環境構成),又可對實際物體進行操作(因爲部分物體是真實環境)。增強式VR系統有以下3個特點:
----(1)真實世界和虛擬世界融爲一體;
----(2)具有實時人機交互功能;
----(3)真實世界和虛擬世界是在三維空間中整合的。
++++[分類-(4)分佈式VR系統]:分佈式VR系統是VR技術的網絡技術發展和結合的產物,是一個在網絡的虛擬世界中,位於不同物理位置的多個用戶或多個虛擬世界,通過網絡連接成共享信息的系統。DVR系統的目標是在沉浸式VR系統的基礎上,將地理上分佈的多個用戶或多個用戶或多個虛擬世界通過網絡連接在一起,使每個用戶同時加入到一個虛擬空間裏(真實感三維立體圖形、立體聲),通過聯網的計算機與其他用戶進行交互,共同體驗虛擬經歷,以達到協同工作的目的,它將虛擬提升到了一個更高的境界。VR系統運行在分佈式世界中2個方面的原因:一方面是充分利用分佈式計算機系統提供的強大計算能力;另一方面是有些應用本身具有分佈特性,如多人通過網絡進行遊戲和虛擬戰爭模擬等。分佈式VR系統的特點:
----(1)各用戶具有共享的虛擬工作空間;
----(2)僞實體的行爲真實感;
----(3)支持實時交互,共享時鐘;
----(4)多個用戶可用各自不同的方式相互通信;
----(5)資源信息共享以及允許用戶自然操作世界中的對象;
----立鑽哥哥:目前,分佈式VR技術主要被應用於遠程虛擬會議、虛擬醫學會診、多人通過網絡進行遊戲或虛擬戰爭模擬等領域;
++++[虛擬現實技術的研究現狀及研究方向]:VR技術領域幾乎是所有發達國家都在大力研究的前沿領域,它的發展速度非常迅速。基於VR技術的研究主要有VR技術與VR應用兩大類。在國外VR技術研究方面研究得較好的有美國、德國、英國、日本、韓國等國家。在國內,浙江大學、北京航空航天大學等單位在VR方面的研究工作開展得比較早,成果也較多。
----<(1)國外研究現狀>:美國是VR技術的發源地,因而大多數研究機構都在美國。
----<(2)國內研究現狀>:對虛擬環境的建立、自然人機交互、增強式VR、分佈式VR、VR在產品創新中的應用等技術進行聯合攻關。
----<(3)目前虛擬現實技術的侷限性>:硬件設備的侷限性;軟件的侷限性;應用的侷限性;效果的侷限性;
----<(4)VR技術的研究方向>:感知研究領域;人機交互界面;高效的VR軟件和算法;廉價的VR硬件系統;智能虛擬環境;
--------[(1)感知研究領域]:在聽覺方面應加強聽覺模型的建立,提高虛擬立體聲的效果,並積極開展非聽覺研究;在觸覺方面,要開發各種用於人類觸覺系統的基礎研究和VR觸覺設備的計算機控制的機械裝置;
--------[(2)人機交互界面]:開展獨立於應用系統的交互技術和方法的研究,建立軟件技術交換機構以支持代碼共享、重用和軟件投資,並鼓勵開發通用型軟件維護工具;
--------[(3)高效的VR軟件和算法]:積極開發滿足VR技術建模要求的新一代工具軟件及算法、虛擬現實建模語言的研究、複雜場景的快速繪製及分佈式VR技術的研製;
--------[(4)廉價的VR硬件系統]:VR技術的主要研究方向是在外部空間的實用跟蹤技術、力反饋技術、嗅覺技術及面向自然的交互硬件設備;
--------[(5)智能虛擬環境]:智能虛擬環境是虛擬環境和人工智能與人工生命兩種技術的結合。它涉及多個不同學科,包括計算機圖形、虛擬環境、人工智能與人工生命、仿真、機器人等;
++++[虛擬現實系統的交互設備]:三維交互設備用於把各種信息輸入計算機,並向用戶提供相應的反饋,它們是使參與者能以人類自然技術與虛擬環境交互的必要工具。根據傳感渠道以及在功能和目的上的不同,虛擬現實系統的三維交互設備主要被分爲三維跟蹤傳感設備、立體顯示設備、人機交互設備以及系統集成設備等幾大類:
----<1. VR的三維跟蹤傳感設備>:虛擬現實技術是三維空間中與人交互的技術,爲了能及時、準確地獲取人的動作信息,需要有各類高精度、高可靠的跟蹤、定位設備。VR的各種應用基本上都是採用跟蹤用戶頭部或手的運動,也有監測使用者的眼睛(即視線)或面部表情的系統。常用的跟蹤傳感技術主要有電磁波、超聲波、機械、光學和圖像提取等幾種方法,它們被廣泛應用在頭盔顯示器、數據手套等三維交互設備的功能設計中。
--------[(1)電磁波跟蹤器]:這是一種最爲常用的跟蹤器,它使用一個信號發生器(3個正交線圈組)產生低頻電磁場,然後由放置於接收器中的另外三組正交線圈組負責接收,通過獲得的感生電流和磁場場強的9個數據來計算被跟蹤物體的位置和方向。電磁波跟蹤器體積小、價格便宜、用戶運動自由,而且敏感性不依賴於跟蹤方位,但是其系統延遲較長,跟蹤範圍小,且準確度容易受環境中大的金屬物體或其他磁場的影響。
--------[(2)超聲波跟蹤器]:超聲波跟蹤器的工作原理是發射器發出高頻超聲波脈衝(頻率20kHz以上)後,由接收器計算收到信號的時間差、相位差或聲壓差等,就可以跟蹤物體的距離和方位了。超聲波跟蹤器的性能適中,成本低廉,而且不會受外部磁場和大塊金屬物質的干擾。但是,它的敏感性卻容易接收器的方位和空氣密度的影響。
--------[(3)光學跟蹤器]:光學跟蹤也是一種較爲常見的跟蹤技術。這種跟蹤器可以使用自然光、激光或紅外線等作爲光源,但爲避免干擾用戶的觀察視線,目前多采用紅外線方式。與電磁波和超聲波這兩種跟蹤器相比,光學系統的可工作範圍小,但其數據處理速度、響應性都非常好,因而較適用於頭部活動範圍相當受限、但要求具有較高刷新率和精確率的實時應用。
--------[(4)其他空間跟蹤系統]:機械跟蹤器;慣性跟蹤器;圖像提取跟蹤器;
----<2.VR的立體顯示設備>:對虛擬世界的沉浸感主要依賴於人類的視覺感知,因而三維立體視覺是虛擬現實技術的第一傳感通道。現階段常用的顯示設備主要有立體眼鏡、頭盔式顯示器、雙目全方位顯示器、大屏幕投影等:
--------[(1)頭盔式顯示器]:頭盔式顯示器(HMD)是VR系統中普遍採用的一種立體顯示設備,它通常安裝在頭部,並用機械的方式固定,頭與頭盔之間不能有相對運動,在HMD上配有空間位置跟蹤定位設備,能實時檢測出頭部的位置,VR系統能在HMD的屏幕上顯示出反映當前位置的場景圖像。它通常由兩個LCD或CRT顯示器分別向左右眼提供圖像,這兩個圖像由計算機分別驅動的,兩個圖像存在着微小的差別,類似於“雙眼視差”。通過大腦將兩個圖像融合以獲得深度感知,得到一個立體的圖像。HMD可以將參與者與外界完全隔離或部分的隔離,因而已成爲沉浸式VR系統與增強式VR系統不可缺少的視覺輸出設備。
--------[(2)雙目全方位顯示器(BOOM)]:BOOM是一種可移動式顯示器。它由兩個相互垂直的機械臂支撐,這不僅讓使用者可以在半徑約2米的球面空間內自由移動,還能將顯示器的重量加以巧妙的平衡而使之始終保持水平,不受平臺的運動影響。在支撐臂上的每個節點處都有位置跟蹤器,因此BOOM和頭盔顯示器一樣有實時的觀測和交互能力;
--------[(3)CRT終端:液晶光閘眼鏡]:CRT終端-液晶光閘眼鏡立體視覺系統的工作原理是:由計算機分別產生左、右眼的兩幅圖像,經過合成處理後,採用分時交替的方法顯示於CRT終端上。用戶則佩戴一副與計算機相連的液晶光閘眼鏡,眼鏡的左、右鏡片在驅動電信號的作用下,將以與圖像顯示同步的速率交替“開”(透光)、“閉”(遮光),即當計算機顯示左眼圖像時,右眼透鏡將被遮閉,而當計算機顯示右眼圖像時,左眼透鏡則被遮閉。這樣做可以讓用戶的左、右眼分別只看到相應的左、右圖像。根據雙目視差與深度距離的正比關係,人的視覺生理系統就可以自動將這兩幅視差圖像融合成一個立體視像了。
--------[(4)大屏幕投影:液晶光閘眼鏡]:此設備要求用於投影的CRT或數字投影機要求具有極高的亮度和分辨率,它適合於在較大的視野內產生投影圖像的應用需求。(例如美國芝加哥大學研製的CAVE系統,它構造了一個由4面投影屏幕形成的立方體虛擬環境,又被稱爲“洞穴”,各屏幕(背投式)同時顯示從某一固定觀察點看到的所有視像,由此提供一種全景式的環境。)
--------[(5)3D顯示器]:3D顯示器不需要用戶戴上專門的眼鏡也能觀察到立體的圖像。這項技術不同於普通顯示器中的發射與反射類型,它把光源從顯示器的下面向上發射,通過顯示器內部的發射和折射,使用戶能看到立體的圖像。這項技術的一個顯著優點在於對顯示器周圍的環境沒有任何嚴格的要求。
----<3.虛擬現實的人機交互設備>:一般的跟蹤、探測設備都具有簡單、緊湊和易於操作等優點,但由於它們自身構造的限制,使操作者手的活動自由度僅限於在桌上的一個小區域中,減弱了它與虛擬世界交互作用的直觀性;VR技術的一項重大突破就是用手來代替鍵盤、鼠標,作爲人與計算機交互的一種重要手段。操作者不但可以獲得大範圍的基於手勢的交互操作,同時可以通過身體的各個部位的運動來感知,增加了人在虛擬空間中的自由度和靈活性:數據手套(VPL數據手套;賽伯手套;DHM手套);數據衣;三維控制器(三維空間鼠標;力矩球;);三維模型數字化儀;
--------[(1)數據手套]:數據手套(Data Glove)是VPL公司在1987年推出的一種傳感手套的專有名稱;到現在,數據手套是一種被廣泛使用的傳感設備,它是一種戴在用戶手上的虛擬的手,用於與VR系統進行交互,可在虛擬世界中進行物體抓取、移動、裝配、操縱、控制,並把手指伸屈時的各種姿勢轉換成數字信號送給計算機,計算機通過應用程序來識別出用戶的手在虛擬世界中操作時的姿勢,執行相應的操作。在實際應用中,數據手套還必須配有空間位置跟蹤定位設備,檢測手的實際位置和方向。
------------>立鑽哥哥:“VPL數據手套”是由輕質的富有彈性的Lycra材料製成,它採用光纖作爲傳感器,用於測量手指關節的彎曲程度,採用光纖作爲傳感器是因爲光纖體積小、重量輕,可方便地安裝在手套上。
--------[(2)數據衣]:數據衣是採用與數據手套同樣的原理製成的,數據衣是爲了讓VR系統識別全身運動而設計的輸入裝置。它將大量的光纖安裝在一件緊身衣上,可以檢測人的四肢、腰部等部位的活動,以及各關節(如手腕、肘關節)彎曲的角度;
------------->立鑽哥哥:數據衣主要應用在一些複雜環境中,對物體進行的跟蹤和對人體運動的跟蹤與捕捉;
--------[(3)三維控制器]:三維空間鼠標;力矩球;
------------>[(3.1)三維空間鼠標]:三維空間鼠標(3D Mouse)可以完成虛擬空間中6自由度的操作,其工作原理是在鼠標內部安裝超聲波或電磁發射器,利用配套的接收設備檢測到鼠標在空間中的位置與方向。三維空間鼠標與其他設備相比成本低;
------------>[(3.2)力矩球]:力矩球(Space Ball)的中心是固定的,並裝有6個發光二極管,球有一個活動的外層,也裝有6個相應的光接收器。當使用者用手對球的外層施加力或力矩時,根據彈簧形變的法則,6個光傳感器測出3個力和3個力矩的信息,並將信息傳送計算機,即可計算出虛擬空間中某物體的位置和方向等;
--------[(4)三維模型數字化儀]:三維模型數字化儀又稱三維掃描儀或三維掃描數字化儀,是一種先進的三維模型建立設備,利用CCD成像、激光掃描等手段實現物體模型的取樣,同時通過配套的矢量化軟件對三維模型數據進行數字化;它特別適用於建立一些不規則三維物體模型,如人體器官和骨骼模型、出土文物、三維數字模型的建立等,在醫療、動植物研究、文物保護等VR應用領域有廣闊的前景;
------------>立鑽哥哥:三維模型數字化儀的工作原理是:由三維模型數字化儀向被掃描的物體發射激光,通過攝像機從每個角度掃描並記錄下物體各個面的輪廓信息,安裝在其上的空間位置跟蹤定位設備也同步記錄下三維模型數字化儀的位置及方向的變換信息,將這些數據送入計算機中,再採用相應的軟件進行處理,得到與物體對應的三維模型。
----<4.VR硬件的系統集成>:虛擬現實系統中通常包括大量需要處理來自各種設備的感知信息、模型和數據,因此,建立一個以計算機爲核心,將多種I/O交互設備協調組合在一起的硬件平臺,是VR系統集成的關鍵技術;計算機系統作爲虛擬現實系統的核心,必須具有足夠強大的功能才能完成實時處理、數據輸入/輸出、虛擬境界的管理和生成等功能。它一方面要保障虛擬三維場景的實時計算和顯示,儘量減少延遲,另一方面還要協調各種I/O交互設備之間的工作,以確保系統整體運行的性能。
++++[虛擬現實系統的相關技術與軟件]:VR系統的目標是由計算機生成虛擬世界,用戶能與之進行視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等全方位交互。要達到這種目標,除了需要有一些專業的硬件設備,還必須有較多的相關技術及軟件加以保證。如要達到觀察一個三維場景,並且隨視角不同能實時顯示變化的場景圖像。我們知道只有設備是遠遠不夠的,還必須有相應的壓縮算法等技術相支持,由此可見,實現VR系統除了需要功能強大的硬件設備支持以外,對其相關的軟件和技術也提出了較高要求:環境建模技術;實時三維圖形繪製技術;三維虛擬聲音的顯示技術;觸摸和力量反饋技術;自然交互技術;碰撞檢測技術;虛擬現實工具軟件;Web3D技術與軟件;
----<1.環境建模技術>:虛擬環境的建立是VR技術的核心內容,虛擬環境是建立在建模基礎之上的,只有設計出反映研究對象的真實有效的模型,VR系統纔有可信度。虛擬環境建模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。
--------立鑽哥哥:VR系統包括三維視覺和三維聽覺建模等。在當前應用中,環境建模一般主要是三維視覺建模;三維視覺建模可分爲:幾何建模、物理建模、行爲建模等;
--------[(1)幾何建模技術]:幾何建模技術主要研究對象是對物體幾何信息的表示與處理,它是涉及表示幾何信息數據結構,以及相關的構造與操縱數據結構的算法建模方法。
--------[(2)物理建模技術]:物理建模是建模技術進一步發展的產物,也就是在建模時要考慮對象的物理屬性,典型的物理建模技術有分形技術和粒子系統;
------------[(2.1)分形技術]:分形技術是指可以描述具有自相似特徵的數據集。自相似結構可用於複雜的不規則外形物體的建模;該技術首先被用於河流和山體的地理特徵建模;
------------[(2.2)粒子系統]:粒子系統是一種典型的物理建模系統,粒子系統是用簡單的體素完成複雜的運動建模;所謂體素是用來構造物體的原子單位,體素的選取決定了建模系統所能構造的對象範圍;粒子系統由大量稱爲粒子的簡單體素構成,每個粒子具有位置、速度、顏色和生命週期等屬性,這些屬性可根據動力學計算和隨機過程得到;在VR系統中,粒子系統常用於描述火焰、水流、雨雪、旋風、噴泉等現象及動態的物體建模;
--------[(3)行爲建模技術]:行爲建模負責物體的運動和行爲的描述;如果說幾何建模是VR建模的基礎,行爲建模則真正體現出VR的特徵;一個VR系統中的物體若沒有任何行爲的反應,則這個VR系統是靜止的、沒有生命的,對於VR用戶是沒有任何意義的,所以說行爲建模技術才真正體現了VR的特徵;行爲建模技術主要研究的是物體運動的處理和對其行爲的描述,體現了虛擬環境中建模的特徵;也就是說行爲建模就是在創建模型的同時,不僅賦予模型外形、質感等表現特徵,同時也賦予模型物理屬性和“與生俱來”的行爲與反應能力,並且服從一定的客觀規律;在虛擬環境行爲建模中,建模方法主要有:運動學與動力學仿真方法;
----<2.實時三維圖形繪製技術>:實時三維圖形繪製技術指利用計算機爲用戶提供一個能從任意視點及方向實時觀察三維場景的手段,它要求當用戶的視點改變時,圖形顯示速度也必須跟上視點的改變速度,否則就會產生遲滯現象;由於三維立體圖包含比二維圖形更多的信息,而且虛擬場景越複雜,其數據量就越大,因此,當生成虛擬環境的視圖時,必須採用高性能的計算機及設計好的數組組織方式,從而達到實時性的要求,至少保證圖形的刷新頻率不低於15幀/秒,最好是高於30幀/秒;===>立鑽哥哥:基於幾何圖形的實時繪製技術;基於圖形的繪製技術;
--------[(2.1)基於幾何圖形的實時繪製技術]:爲了保證三維圖形的顯示能實現刷新頻率不低於30幀/秒,除了在硬件方面採用高性能的計算機外,還必須選擇合適的算法來降低場景的複雜度(即降低圖形系統處理的多邊形數目);目前,用於降低場景的複雜度,以提高三維場景的動態顯示速度的常用方法有:預測計算;脫機計算;場景分開;可見消隱;細節層次模型等,其中細節層次模型應用較爲普遍;
------------>[(2.1.1)預測計算]:根據物體的各種運動規律,如手的移動,可在下一幀畫面繪製之前用預測的方法推算出手的位置,從而減少由輸入設備所帶來的延遲;
------------>[(2.1.2)脫機計算]:由於VR系統是一個較爲複雜的系統,在實際應用中可以儘可能將一些可預先計算好的數據進行預先計算並存儲在系統中,這樣可加快需要運行時的速度;
------------>[(2.1.3)場景分塊]:將一個複雜的場景劃分成若干個子場景,各個子場景間幾乎不可見或完全不可見;
------------>[(2.1.4)可見消隱]:場景分塊技術與用戶處的場景位置有關,而可見消隱技術則與用戶的視點關係密切;使用這種方法,系統僅顯示用戶當前能“看見”的場景,當用戶僅能看到整個場景中很小部分時,由於系統僅顯示相應場景,此時可大大減少所需顯示的多邊形的數目;然而,當用戶“看見”的場景較複雜時,這種方法作用就不大;
------------>[(2.1.5)細節層次模型]:所謂細節層次模型(Level Of Detail, LOD),是對同一個場景或場景中的物體使用具有不同細節的描述方法得到的一組模型;
--------[(2.2)基於圖像的繪製技術]:基於圖像的繪圖技術(Image Based Rending, IBR)是採用一些預先生成的場景畫面,對接近於視點或視線議程的畫面進行交換、插值與變形,從而快速得到當前視點處的場景畫面;目前,基於圖像的繪製技術主要有:全景技術;圖像的插值及視圖變換技術;此外,還有基於分層表示及全視函數等方法;
------------>[(2.2.1)全景技術]:全景技術是指在一個場景中的一個觀察點用相機每旋轉一下角度拍攝得到一組照片,再在計算機採用各種工具軟件拼接成一個全景圖像;它所形成的數據較小,對計算機配置要求低,適用於桌面式VR系統,建模速度快,但一般一個場景只有一個觀察點,因此交互性較差;
------------>[(2.2.2)圖像的插值及視圖變換技術]:根據在不同觀察點所拍攝的圖像,交互地給出或自動得到相鄰兩個圖像之間對應,採用插值或視圖變換的方法,求出對應於其他點的圖像,生成新的視圖,根據這個原理可實現多點漫遊的要求;
----<3.三維虛擬聲音的顯示技術>:VR系統中的三維虛擬聲音,使聽者能感覺到聲音確實是來自圍繞聽者雙耳的一個球形空間中的任何地方,即聲音可能來自於頭的上方、後方或者前方;(如戰場模擬訓練系統中,當用戶聽到了對手射擊的槍聲時,他就能像在現實世界中一樣準確而且迅速地判斷對手的位置,如果對手在他身後,聽到的槍聲就應是從後面發出的);立鑽哥哥:把在虛擬場景中的能使用戶準確地判斷出聲源的準確位置、符合人們的真實境界中聽覺方式的聲音系統稱爲三維虛擬聲音系統。
--------[語音識別技術(Automatic Speech Recognition, ASR)]:是指將人說話的語音信號轉換爲可被計算機程序所識別的文字信息,從而識別出說話人的語音指令以及文字內容的技術;
--------[語音合成技術(Text To Speech, TTS)]:是指將文本信息轉變爲語音數據,以語音的方式播放出來的技術;
--------立鑽哥哥:在VR系統中,如果將語音合成與語音識別技術結合起來,就可以使試驗者與計算機所創建的虛擬環境進行簡單的語音交流了。當使用者的雙手正忙於執行其他任務,這個語音交流的功能就顯得更爲重要了,因此,這種技術在VR環境中具有突出應用價值,相信在不遠的將來,ASR和TTS技術將出現在我們的身邊,真正實現人機自然交互;
----<4.觸摸和力量反饋技術>:在虛擬環境中增加觸覺感知將有助於增強VR系統的真實感和沉浸感,並提高虛擬任務執行成功的機率;
--------立鑽哥哥:觸覺感知包括觸摸反饋和力量反饋所產生的感知信息;觸摸感知是指人與物體對象接觸所得到的全部感覺,是觸摸覺、壓覺、振動覺、刺痛覺等皮膚感覺的統稱;所以,觸摸反饋代表了作用在皮膚上的力,它反映了人類觸摸的感覺,或者是皮膚上受到壓力的感覺;而力量反饋是作用在人的肌肉、關節和筋腱上的力;
----<5.自然交互技術>:手勢識別;面部表情識別;眼動跟蹤;
--------[(5.1)手勢識別]:手勢是一種較爲簡單、方便的交互方式,也是人體語言的一個非常重要的組成部分,它是包含信息量最多的一種人體語言,它與語言及書面語等自然語言的表達能力相同,因而在人機交互方面,手勢完全可以作爲一種手段,而且具有很強的視覺效果,因爲它生動、形象、直觀。
------------>立鑽哥哥:手勢識別系統根據輸入設備的不同,主要分爲基於數據手套的識別和基於視覺(圖像)的手語識別系統兩種;
--------[(5.2)面部表情識別]:人對面部表情的識別是人與人交流中傳遞信息的重要手段,然而要讓機器能看懂人的表情卻不是一件容易的事情;
------------>立鑽哥哥:計算機面部表情的識別技術通常要分爲3個步驟進行:表情的跟蹤、表情的編碼和表情的識別;
--------[(5.3)眼動跟蹤]:眼動跟蹤技術的基本工作原理是利用圖像處理技術,使用能鎖定眼睛的特殊攝像機,通過攝入從人的眼角膜和瞳孔反射的紅外線連續地記錄視線變化,從而達到記錄、分析視線追蹤過程的目的;
------------>立鑽哥哥:常見的視覺追蹤方法有眼電圖、虹膜-鞏膜邊緣、角膜反射、瞳孔角膜反射、接觸鏡等幾種;視線跟蹤技術可以彌補頭部跟蹤技術的不足之處,同時又可以簡化傳統交互過程中的步驟,使交互更爲直接;
----<6.碰撞檢測技術>:在虛擬世界中,由於用戶與虛擬世界的交互及虛擬世界中物體的相互運動,物體之間經常會出現相碰的情況;爲了保證虛擬世界的真實性,就需要VR系統能夠及時檢測出這些碰撞,產生相應的碰撞反應,並及時更新場景輸出,否則就會發生穿透現象;正是有了碰撞檢測,纔可以避免諸如人穿牆而過等不真實情況的發生,影響虛擬世界的真實感;
--------立鑽哥哥:在虛擬世界中關於碰撞,首先要檢測到有碰撞的發生碰撞的位置,其次是計算出發生碰撞後的反應,所以說碰撞檢測是VR系統中不可缺少的部分;由於物體本身的模型可能很複雜,直接採用物體的原模型來檢測兩個物體的碰撞,計算量仍然過大;對兩物體間的精確碰撞檢測的加速實現,現有的碰撞檢測算法主要可劃分爲兩大類:層次包圍盒法和空間分解法;
++++立鑽哥哥:在硬件系統方面,交互性是實現人機和諧的關鍵,改進硬件設備的性能則是其中的關鍵;在軟件系統方面,爲應用系統的開發提供一些更爲簡單、適用的生成工具;從應用系統的角度來看,VR的應用領域尚有待大力拓展;
++++[虛擬現實的圖形學基礎]:計算機圖形學技術是實現虛擬現實系統的重要理論基礎之一,它可以把用戶腦海中的構想有效地轉化爲用戶能觀察的視覺圖像,再結合傳感器技術、用戶交互技術,使得計算機構造出一個用戶看得到、觸摸得到、感受得到並能沉浸其中的虛擬環境;在虛擬現實的各種反饋信息中,視覺反饋是最重要的,它要求在人的頭部移動造成視點變化時,虛擬環境中的複雜場景必須能隨着視點的變化而變化;所以說,計算機圖形學在虛擬現實系統中承擔非常重要的角色;
++++立鑽哥哥:虛擬現實的一個重要的概念是“S-P-I”,來源於計算機圖形學中的系統劃分,它基於3個要素:仿真(Simulation)、虛擬世界的呈現(Presentation)、人與虛擬世界的交互(Interaction);呈現虛擬世界,必鬚生成具有色彩的三維真實感圖形;(真實感圖形的生成一般需經歷場景造型、取景變換、視域裁剪、消除隱藏及可見光亮度計算等步驟,這就要涉及三維計算機圖形學的知識。)
----<1.虛擬環境中的視點定位>:在虛擬環境中的虛擬觀察者有着特殊位置,並沿着某條視線來觀察。由於虛擬觀察者有兩隻眼睛,較爲理想的情況是兩眼分別接受環境中兩幅不同的視景圖像,從而生成三維立體圖像。這就需要用計算機重新計算相對於虛擬觀察者參考座標系的虛擬環境中幾何座標。而這又依賴於在虛擬環境中定義虛擬觀察者參考座標系的方法。這些方法包括:方向餘弦法、XYZ方向的方位角法、XYZ歐拉角法和四元法;
----<2.透視投影>:爲了顯示虛擬物體,必須將三維幾何模型經過投影變換,轉換成顯示器二維平面透視投影圖。根據投影中心與投影平面之間距離的不同,投影可分爲平行投影與透視投影;
----<3.人的視覺>:空間視覺問題;立體觀察;
--------立鑽哥哥:虛擬現實系統使用戶儘可能地與計算機生成圖像接口,尤其是利用立體視覺;爲此,虛擬環境的兩個不同視點必須由平行視差度來推導;當用戶最終看到圖像時,將獲得真實的立體感;
----<4.色彩理論>:光線與顏色;三基色原理;色彩模型(RGB模型、CIELUV模型、HSV模型、HLS模型);
----<5.光照模型>:點光源;無限點光源;局部光源;環境光;陰影;透明度;增強現實感;
----<6.反射模型>:物體表面的反射光可以分爲漫反射光和鏡面反射光;漫反射光可認爲是光穿過物體表面被吸收,然後重新發射出來的光;而鏡面反射是由磨光的物體外表面反射而形成的;
----<7.真實感>:圖像的真實感提高有兩部分內容:首先圖像的內容可以通過加入真實世界的紋理、氛圍效果、陰影和複雜的表面形狀加以改進;其次描繪生成的圖像中應不含任何人造的物品;
----<8.三維消隱>:畫家算法;Z緩衝器算法;掃描線算法;區域採樣法;
----<9.陰影算法>:有關陰影的幾種算法:Gourand算法;Phong陰影算法;
----<10.三維裁剪>:常用的兩種算法:Cohen-Sutherland算法;Cyrus-Beck算法;
++++[虛擬現實技術的應用]:VR技術問世以來,爲人機交互界面開闢了廣闊的天地,帶來了巨大的社會、經濟效益。在當今世界上,許多發達國家都大力研究、開發和應用這一技術,積極探索其在各個領域中的應用。由於虛擬現實在技術上的進步與逐步成熟,其應用在近年來發展迅速,應用領域已由過去的娛樂與模擬訓練發展到包含航空、航天、鐵道、建築、土木、科學計算可視化、醫療、軍事、教育、娛樂、通信、藝術、體育等廣泛領域;
----<1.軍事與航空航天>:目前,VR技術在軍事上的應用是最廣泛的領域之一,傳統的軍事實戰演練,特別是大規模的軍事演習,不但耗費大量資金和軍事物資、安全性差,而且還很難在實戰演習條件下改變狀態,來反覆進行各種戰場形勢下的戰術和決策研究;採用VR系統不僅提高了作戰能力和指揮效能,而且大大減少了軍費開支,節省了大量人力、物力,同時在安全等方面也可以得到保證。應用虛擬現實技術建立虛擬戰場環境下的作戰仿真系統,還將軍事演習在人員訓練、武器研製、概念研究等方面顯示出明顯的優勢和效益;
--------立鑽哥哥:目前,在軍事領域的應用主要體現在以下2個方面:在武器設備研究與新武器展示方面的應用;在軍事訓練方面的應用(虛擬戰場;單兵模擬訓練;近戰戰術訓練;諸軍兵種聯合戰略戰術演習);
----<2.教育與訓練>:虛擬校園;虛擬環境演示教學與實驗;遠程教育系統;特殊教育;技能培訓;
--------[(2.1)虛擬校園]:大學對每個人來說有特殊的感情的,大學校園的學習氛圍、校園文化對人的教育有着巨大影響,教師、同學、教室、實驗室等校園的一草一木無不潛移默化地影響着每一個人,人們從中得到的教益從某種程度來說,遠遠超出書本給予的;網絡的發展和VR技術的應用,使人們可以仿真校園環境;因此虛擬校園成爲VR技術與網絡在教育領域最早的應用;目前虛擬校園主要以實現瀏覽功能爲主;隨着多種靈活的瀏覽方式以嶄新的形式出現,虛擬校園正以一種全新的姿態吸引着大家;
--------[(2.2)虛擬環境演示教學與實驗]:在高等教育中,VR技術在教學應用較多,特別是理工科類課程的教學,尤其在建築、機械、物理、生物、化學等學科的教學上產生了質的突破;它不僅適用於課題教學,使之更形象生動,也適用於互動性實驗;在很多大學都有VR技術研究中心或實驗室;
--------[(2.3)遠程教育系統]:隨着互聯網技術的發展、網絡教育的深入,遠程教育有了新的發展,真實、互動、情節化、突破了物理時空的限制並有效地利用了共享資源這些特點,同時可虛擬老師、實驗設備等;這正是VR技術獨特的魅力所在,基於國際互聯網的遠程教育系統具有巨大的發展前景,也必將引起教育方式的革命;
--------[(2.4)特殊教育]:由於VR技術是一種面向自然的交互方式,這個特點對於一些特殊的教育有着特殊的用途。
--------[(2.5)技能培訓]:將VR技術應用於技能培訓可以使培訓工作更加安全,並節約了成本。比較典型的應用是訓練飛行員的模擬器及用於汽車駕駛的培訓系統。(在虛擬的飛機駕駛訓練系統中,學員可以反覆操作控制設備,學習在各種天氣情況下進行起飛、降落,訓練,達到熟練掌握駕駛技術的目的;通過反覆交互式汽車模擬駕駛器採用VR技術構造一個模擬真車的環境,通過視覺仿真、聲音仿真、駕駛系統仿真,給駕駛人員以真車般的感覺,讓遊客在輕鬆、安全、舒適的環境中既能掌握汽車的常識和駕駛技術,又能體驗瘋狂飆車的樂趣,集科普、學車以及娛樂於一體;)
----<3.商業應用>:商業上,VR技術常被用於產品的展示與推銷。隨着VR技術的發展與普及,該技術在最近幾年的商業應用中越來越多,主要表現在商品的展示中。採用VR技術來展示,全方位地對商品進行展覽,展示商品的多種功能,另外還能模擬商品工作時的情景,包括聲音、圖像等效果,比單純使用文字或圖片宣傳更有吸引力。
----<4.設計與規劃>:在城市規劃、工程建築設計領域,VR技術被作爲輔助開發工具。由於城市規劃的關聯性和前瞻性要求較高,在城市規劃中,VR系統正發揮着巨大作用。採用VR系統,不僅可以讓建築師看到甚至可以“摸”到自己設計成果,還能簡化設計流程,縮短設計時間,而且可以隨時修改。(VR系統可以快捷、方便地隨着方案的變化進行調整,輔助用戶做出決定,從而大大加快了方案設計的速度和質量,也節省了大量的資金,這是傳統手段如沙盤、效果圖、平面圖等所不能達到的。)
----<5.醫學領域的應用>:在醫學領域,VR技術和現代醫學的飛速發展以及兩者之間的融合使得VR技術已開始對生物醫學領域產生重大影響。在醫學領域,VR應用大致上有兩類,一類是虛擬人體的VR系統,也就是數字化人體,這樣的人體模型使醫生更容易瞭解人體的構造和功能;另一類是虛擬手術的VR系統,可用於指導手術的進行;
----<6.影視娛樂界的應用>:娛樂上的應用是VR技術應用最廣闊的領域,從早期的立體電影到現代高級的沉浸式遊戲,都是VR技術應用較多的領域;豐富的感知能力與三維顯示世界使得VR技術成爲理想的視頻遊戲工具;由於在娛樂方面對VR的真實感要求不太高,所以近幾年來VR技術在該方面發展較爲迅猛;
++++立鑽哥哥:作爲傳輸現實信息的媒體,VR技術在未來藝術領域方面所具有的潛在應用能力也不可低估。VR所具有的臨場參與感與交互能力可以將靜態的藝術(如油畫、雕刻等)轉化爲動態的,可以使觀賞者更好地欣賞作者的思想藝術。另外,VR提高了藝術表現能力,如一個虛擬的音樂家可以演奏各種各樣的樂器,人們即使遠在外地,也可以去虛擬的音樂廳欣賞音樂會。
++++立鑽哥哥:基於虛擬現實的沉浸感遊戲:
2019.05.15整理 |
《虛擬現實VR全景圖全景視頻基本概念》 |
++++立鑽哥哥:虛擬現實(Virtual Reality)就是研究一種計算機技術,把人們想象中的東西轉化爲一種虛擬境界和虛擬存在,而這種虛擬境界和虛擬存在對我們的感覺器官就像真的客觀存在一樣。
++++[不同層次上的虛擬現實]:虛擬實在與自然實在的對等性;科學研究的三大手段:理論、建模、實驗驗證與模擬仿真;人類夢想的場景在感知中的實現;以計算機技術爲核心,生成感知上與真實環境高度近似,交互上直觀自然的數字化環境;(虛擬的現實;虛擬化的現實;虛擬與現實)
++++[怎樣理解虛擬現實-現實(虛擬的環境)]:模仿真實世界中的環境;人類主觀構造的環境(例如,用於影視製作或電子遊戲的三維動畫;環境是虛構的,幾何模型和物理模型可以完全虛構);模仿真實世界中的人類不可見的環境(例如,分子的結構,空氣中速度、溫度、壓力的分佈等);
++++虛擬現實是計算機生成的給人多種感官刺激的虛擬環境;用戶應該能夠以自然的方式與這個環境交互,從而產生置身於相應的真實環境中的虛幻感、沉浸感,身臨其境的感覺;利用計算機及各種傳感設備構造一種信息環境,人能夠高效、自然地對此信息環境進行感知、交互,產生沉浸感或達到某種信息傳達的目的;
++++[虛擬現實的特點]:多感知性(Multi-Sensory)、交互性(Interaction)、沉浸感(Immersion, 存在感、臨場感);
----<多感知性(Multi-Sensory)>:計算機生成一個給人多種感覺刺激的虛擬環境:視覺感知、聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運動感知、甚至包括味覺感知、嗅覺感知等;
----<交互性(Interaction)>:指人能以自然方式與虛擬世界進行交互操作;專用交互設備,如數據手套、跟蹤器、觸覺和力反饋裝置;
----<沉浸感(Immersion,存在感、臨場感)>:它是指虛擬現實系統對介入者的刺激在物理上和認知上符合人的已有經驗,從而使介入者感到自己作爲主角存在於模擬環境中的真實程度;
++++[虛擬現實的人機接口的作用]:(機器=>人):給人提供環境感知信息(感知設備);(人=>機器)跟蹤、探測人的動作和響應(跟蹤設備);
++++[眼、耳、鼻、舌、身、意]:根據實驗心理學家統計,人類獲取的信息83%來自視覺,11%來自聽覺,這兩個加起來有94%;還有3.5%來自嗅覺,1.5%來自觸覺,1%來自味覺;
++++[感知設備]:聽覺感知設備、觸覺(力覺)感知設備、運動感知、嗅覺感知、味覺感知;
----<聽覺感知設備>:三維真實感聲音的播放設備:耳機式、雙揚聲器組、多揚聲器組;
----<觸覺(力覺)感知設備>:觸覺感知設備(一般的接觸感、感知質感/紋理感/溫度感);力覺感知設備(能反饋力的大小);
++++[跟蹤設備]:跟蹤並檢測位置和方位的裝置,用於虛擬現實系統中基於自然方式的人機交互操作,例如手勢、體勢、眼勢視線方向變化;(數據手套、數據衣服、眼球跟蹤器、語音綜合識別裝置、直接心理感覺和控制)
2019.05.15整理 |
《中國虛擬現實(VR)行業發展現狀綜合分析》 |
++++立鑽哥哥:工信部在2016年4月發佈了《虛擬現實產業發展白皮書5.0》,用14000多字講述了當前中國虛擬現實產業的發展狀況,並提出了相關政策,從國家層面上充分肯定了虛擬現實行業,值得VR從業者認真研讀。
++++[概述和點評]:《白皮書》指出,虛擬現實的行業應用有望全面展開,文化內容將日趨繁榮,技術體系和產業格局也將初步形成,我國虛擬現實產業若不盡快佈局,將再次陷入落後和追趕國外的局面。未來應該提前謀劃佈局做好頂層設計,通過財政專項支持虛擬現實技術產業化,實現核心技術突破,加強文化和品牌建設。
++++[VR產業發展有兩大關鍵點:硬件、內容]:首先要成爲消費級的應用,硬件必須在滿足消費者的價格要求同時,還要保證良好的用戶體驗,能夠長期被消費者使用;其次,要建立內容平臺,對消費者產生持續的吸引力;同時,還要保證VR內容具備盈利的價值,使消費者具有對內容有付費意願,這樣才能促進內容平臺的持續發展;
++++[前言]:信息產業是我國國民經濟的基礎性、戰略性、先導性產業,對我國經濟結構調整具有重要的示範意義,是穩增長、促改革的主戰場;我國是全球領先的信息產業大國,以虛擬現實等產品爲代表的一批市場反響好、用戶體驗佳的創新性產品推動了供給側改革,成爲提升消費類電子產品有效供給能力的重要手段。
++++立鑽哥哥:虛擬現實技術起源於20世界60年代,是指藉助計算機系統及傳感器技術生成三維環境,創造出一種嶄新的人機交互方式,通過調動用戶各種感覺(視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等)來享受更加真實的、身臨其境的體驗;隨着硬件性能的提升和成本的大幅度降低,近年來虛擬現實產品獲得了廣泛發展,特別是2016年美國消費電子展上,虛擬現實產品成爲展會的絕對主角;
++++[虛擬現實發展情況綜述]:虛擬現實技術是一種計算機仿真系統,通過對三維世界的模擬創造出一種嶄新的交互系統。它利用計算機生成一種模擬環境,是一種多源信息融合的交互式三維動態視景和實體行爲系統仿真,並使用戶沉浸到該環境中;在產業界,將虛擬現實定義爲三類技術應用方式:虛擬現實(VR,Virtual Reality)、增強現實(AR,Augmented Reality)和混合現實(MR,Mixed Reality);實際上,在學術界的劃分中,混合現實技術還分爲增強現實和增強虛擬環境(AVE,Augmented Virtual Environment)兩類;
++++[我國虛擬現實產業發展情況]:根據《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006~2020)》的內容,虛擬現實技術屬於前沿技術中信息技術部分三大技術之一。重點研究電子學、心理學、控制學、計算機圖形學、數據庫設計、實時分佈系統和多媒體技術等多學科融合的技術,研究醫學、娛樂、藝術與教育、軍事及工業製造管理等多個相關領域的虛擬現實技術和系統。
++++立鑽哥哥:我國從90年代開始重視虛擬現實技術的研究和應用,由於技術和成本的限制,主要應用對象爲軍用和高檔商用,適用於普通消費者的產品近年來才隨着芯片、顯示、人機交互技術的發展,逐步進入市場;
++++立鑽哥哥:我國虛擬現實企業主要分爲兩大類別:一是成熟行業依據傳統軟硬件或內容優勢向虛擬現實領域滲透;其中智能手機及其他硬件廠商大多從硬件佈局;而遊戲、動漫製作廠商或視頻發佈平臺,大多從軟件和內容層面切入;二是新型虛擬現實產業公司,包括生態型平臺型公司和初創型公司;該類型企業在硬件、平臺、內容、生態等領域進行一系列佈局,以互聯網廠商爲領頭羊;
++++[國際虛擬現實產業發展情況]:早在20世界90年代,就已經有3D遊戲上市,虛擬現實在當時也引發了類似於當前的關注度;但是,當時的虛擬現實技術沒有跟上媒體不切合實際的想象;例如,3D遊戲畫質較差,價格高,時間延遲,設備計算能力不足等;最終,這些產品以失敗告終,因爲消費者對這些技術並不滿意,所以第一次虛擬現實熱潮就此消退;
++++立鑽哥哥:2014年,Facebook以20億美元收購Oculus後,類似的虛擬現實熱再次襲來;在過去的兩年中,虛擬現實/增強現實領域共進行了225筆風險投資,投資額達到了35億美元;與90年代的失敗相比,當前計算機的運算能力足夠強大,足以用於渲染虛擬現實世界;
++++立鑽哥哥:Oculus公司仍在繼續研發觸覺、視覺顯示、音頻和追蹤等方面的技術;這意味着2016年發佈的虛擬現實/增強現實產品將開始解決上述問題,並且在未來三、五年裏還會持續改善;目前虛擬現實行業仍處於起步階段,供應鏈及配套還不成熟,但是發展前景引人想象,預計未來市場潛力巨大;
++++[虛擬現實標準化情況]:虛擬現實產業快速健康發展需要標準和規範引導,目前標準嚴重缺失,整個產業鏈發展就像帶着鎖鏈在跳舞,這個鎖鏈就是不適合虛擬現實的一些現有標準和規範,因爲虛擬現實的一些技術要求超出了原有的一些配套行業的技術要求;
++++立鑽哥哥:雖然國際上虛擬現實的技術和產品呈一片如火如荼的繁榮景象,但虛擬現實存在內容短板:虛擬現實內容稀缺、製作成本過高,內容呈現方式多樣,虛擬現實內容沒有統一標準,各類虛擬現實設備之間還無法實現互聯互通,成爲制約虛擬現實大規模產業應用的關鍵因素;同時虛擬現實內容數據量龐大,給實時網絡傳輸帶來了新挑戰;
++++立鑽哥哥:國內方面,AVS標準工作組已啓動虛擬現實音視頻編解碼技術研發,有望推出我國自主知識產權的AVS虛擬現實標準;基於虛擬現實技術發展現狀及業界需求,AVS標準工作組啓動虛擬現實技術標準的制定;AVS工作組將牽頭組織各成員單位共同就虛擬現實內容表示、虛擬現實內容生成與製作、虛擬現實內容編碼、虛擬現實交互、虛擬現實內容存儲、虛擬現實內容分發和虛擬現實顯示等關鍵技術進行探討,以期爲業界制定出先進、高效的AVS虛擬現實內容編碼技術標準。有關專家表示,AVS虛擬現實標準的制定和應用,能延續AVS系列標準的影響,爲我國帶來巨大經濟效益與社會效益,全力促進我國音視頻產業變大變強;
AVS(Audio Video coding Standard,信源編碼標準)是我國具備自主知識產權的第二代信源編碼標準,是《信息技術 先進音視頻編碼》系列標準的簡稱,其包括系統、視頻、音頻、數字版權管理等四個主要技術標準和符合性測試等支撐標準。 |
++++立鑽哥哥:在虛擬現實終端設備方面,我國不管是增強現實、虛擬現實或是混合現實,雖然專注於此領域的公司有近百家,但多數團隊都是技術型的創業團隊,對行業的商業模式和應用方案並沒有成型的思考,產品化能力捉襟見肘。和國外比,在高性能的傳感器領域還有很大的差距,在GPU底層開發上的技術也比較薄弱,軟件主要是在圖像拼接和播放器領域還有較大的差距。這些差距需要大量的投入以及人力資源才能追上。同時,投機性過強也成爲阻礙增強現實/虛擬現實發展的主要原因,很多產品在存在明顯瑕疵的情況下就急於發佈。在大廠都在明顯炒作概念的環境下,很難指望小廠能踏踏實實做研發。因此,國內的相關企業呼籲應儘快啓動虛擬現實標準化工作研究,建立虛擬現實技術標準體系,規範行業發展。
++++[虛擬現實技術特點-技術綜述]:虛擬現實基於動態環境建模技術、立體顯示和傳感器技術、系統開發工具應用技術、實時三維圖形生成技術、系統集成技術等多項核心技術,主要圍繞虛擬環境表示的準確性、虛擬環境感知信息合成的真實性、人與虛擬環境交互的自然性、實時顯示、圖形生成、智能技術等問題的解決使得用戶能夠身臨其境地感知虛擬環境,從而達到探索、認識客觀事物的目的。
++++立鑽哥哥:虛擬現實具有以下三個重要特徵,常被稱爲虛擬現實的3i特徵:構想性(Imagination)、沉浸感(Immersion)、實時交互性(Interactivity);
----<構想性(Imagination)>:指虛擬的環境是人想像出來的,同時這種想像體現出設計者相應的思想,因而可以用來實現一定的目標。所以說虛擬現實技術不僅僅是一個媒體或一個高級用戶界面,同時它還是爲解決工程、醫學、軍事等方面的問題而由開發者設計出來的應用軟件。虛擬現實技術的應用,爲人類認識世界提供了一種全新的方法和手段,可以使人類跨域時間與空間,去經歷和體驗世界上早已發生或尚未發生的事件;可以使人類突破生理上的限制,進入宏觀或微觀世界進行研究和探索;也可以模擬因條件限制等原因而難以實現的事情;
----<沉浸感(Immersion)>:是指用戶感受到被虛擬世界所包圍,好像完全置身於虛擬世界之中一樣。虛擬現實技術最主要的技術特徵是讓用戶覺得自己是計算機系統所創建的虛擬世界的一部分,使用戶由觀察者變成參與者,沉浸其中並參與虛擬世界的活動。沉浸性來源於對虛擬世界的多感知性,除了常見的視覺感知外,還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運動感知、味覺感知、嗅覺感知等。理論上來說,虛擬現實系統應該具備人在現實世界中具有的所有感知功能,但鑑於目前技術的侷限性,在現在的虛擬現實系統的研究與應用中,較爲成熟或相對成熟的主要是視覺沉浸、聽覺沉浸、觸覺沉浸技術,而有關味覺與嗅覺的感知技術正在研究之中,目前還很不成熟。
----<實時交互性(Interactivity)>: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。交互性的產生,主要藉助於虛擬現實系統中的特殊硬件設備(如數據手套、力反饋裝置等),使用戶能通過自然的方式,產生同在真實世界中一樣的感覺。虛擬現實系統比較強調人與虛擬世界之間進行自然的交互,交互性的另一個方面主要表現爲交互的實時性。
++++[虛擬現實產業鏈]:虛擬現實產業鏈長,產業帶動比高,涉及產業衆多,包括虛擬現實工具與設備、內容製作、分發平臺、行業應用和相關服務等在軍事、民用以及科研等方面的各種應用。目前在國內形成了以北京航空航天大學、清華大學、工業和信息化部電子工業標準化研究院、浙江大學等各大高校、研究院所和高科技公司聯合研究開發製作,產學研密切結合的良好發展局面。
++++[虛擬現實產業鏈圖]:虛擬現實產業鏈中,工具和設備類可細分爲輸入設備、輸出設備、顯示設備、拍攝設備、以及相關軟件等;內容製作可細分爲影視、遊戲等內容;分發平臺可細分爲工業、軍事、醫療、教育、房地產、旅遊、會展等內容;相關服務可細分爲平臺、媒體和孵化器等內容。由於虛擬現實產業涉及到從基礎硬件生產、軟件開發、核心部件製造、實體以及網絡分發平臺、營銷與服務等衆多軍事、民用領域,需要在國家統一協調和管理下,通過技術標準體系以及關鍵標準的制定、標準符合性檢測和相應的質量驗證系統的支撐,纔可以使產業健康可持續發展。
++++[虛擬現實技術演進方向]:虛擬現實技術的實質是構建一種人爲的能與之進行自由交互的“世界”,在這個“世界”中參與者可以實時地探索或移動其中的對象。沉浸式虛擬現實是最理想的追求目標,實現的方式主要是戴上特製的頭盔顯示器、數據手套以及身體部位跟蹤器,通過聽覺、觸覺和視覺在虛擬場景中進行體驗。可以預測短期內遊戲玩家可以戴上頭盔、身着遊戲專用衣服以及手套真正體驗身臨其境的“虛擬現實”遊戲空間,它的出現將淘汰現有的各種大型遊戲,推動科技的發展。縱觀虛擬現實的發展歷程,未來虛擬現實技術的研究仍將延續“低成本、高性能”原則,從軟件、硬件兩方面展開,發展方向主要歸納如下:1、低成本快速建模技術;2、實時三維圖形生成和顯示技術;3、新型交互設備的研製;4、智能化、自然的虛擬現實建模;5、分佈式虛擬現實技術;
++++[1、低成本快速建模技術]: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,並根據需要建立相應的虛擬環境模型。內容製作是虛擬現實產業界的短板,當前的內容製作成本高、週期長,對於製作人員的要求也高,限制了虛擬現實應用的發展,如何實現低成本的快速建模將是虛擬現實在產業界大規模推廣的關鍵。
++++[2、實時三維圖形生成和顯示技術]:三維圖形的生成技術已比較成熟,而關鍵是怎樣“實時生成”,在不降低圖形的質量和複雜程度的基礎上,如何提高刷新頻率將是今後重要的研究內容。此外,虛擬現實還依賴於立體顯示和傳感器技術的發展,現有的虛擬設備還不能滿足系統的需要,有必要開發新的三維圖形生成和顯示技術。
++++[3、新型交互設備的研製]:虛擬現實技術實現人能夠自由與虛擬世界對象進行交互,猶如身臨其境,藉助的輸入輸出設備主要有頭盔顯示器、數據手套、數據衣服、三維位置傳感器和三維聲音產生器等。因此,新型、便宜、魯棒性優良的數據手套和數據服將成爲未來研究的重要方向。
魯棒性(Robust)是健壯和強壯的意思。它是在異常和危險情況下系統生存的關鍵。比如說,計算機在輸入錯誤、磁盤故障、網絡過載或有意攻擊情況下,能否不死機、不崩潰,就是該軟件的魯棒性。 所謂“魯棒性”,是指控制系統在一定(結構,大小)的參數攝動下,維持其它某些性能的特性。 |
++++[4、智能化、自然的虛擬現實建模]:虛擬現實建模是一個比較複雜的過程,需要大量的時間和精力。如果將虛擬現實技術與自然交互、語音識別等技術結合起來,可以很好地解決這個問題。對模型的屬性、方法和一般特點的描述通過自然交互、語音識別等技術轉化成建模所需的數據,然後利用計算機的圖形處理技術和人工智能技術進行設計、導航以及評價,將模型用對象表示出來,並且將各種基本模型靜態或動態地連接起來,最終形成系統模型。人工智能在虛擬世界也大有用武之地,良好的人工智能系統對減少乏味的人工勞動具有非常積極的作用。
++++[5、分佈式虛擬現實技術]:分佈式虛擬現實(Distributed Virtual Environment, DVE)是今後虛擬現實技術發展的重要方向。隨着衆多DVE開發工具及其系統的出現,DVE本身的應用也滲透到各行各業,包括醫療、工程、訓練與教學以及協同設計。仿真訓練和教學訓練是DVE的又一個重要的應用領域,包括虛擬戰場、輔助教學等。另外,研究人員還用DVE系統來支持協同設計工作。近年來,隨着互聯網應用的普及,一些面向互聯網的DVE應用使得位於世界各地多個用戶可以進行協同工作。將分散的虛擬現實系統或仿真器通過網絡聯結起來,採用協調一致的結構、標準、協議和數據庫,形成一個在時間和空間上相互耦合的虛擬合成環境,參與者可自由地進行交互作用。特別是在航空航天中應用價值極爲明顯,因爲國際空間站的參與國分佈在世界不同區域,分佈式虛擬現實訓練環境不需要在各國重建仿真系統,這樣不僅減少了研製費和設備費用,減少了人員出差的費用以及異地生活的不適。例如微軟近期發佈的Holoportation遠程沉浸式交互演示得到了業界的一致看好。
Holoportaition,是一種新型的3D捕捉技術。 這種技術可以對人的高清3D模型進行重構、壓縮,然後實時傳送到全球任何地方。結合Hololens這樣的混合現實顯示設備之後,這種技術能讓人看到聽到遠程的對方,並以三維的方式與其進行交互,那種感覺就像大家處在同一物理空間一樣(身臨其境的感覺)。 |
++++[虛擬現實技術瓶頸和急需解決的問題]:虛擬現實技術是一門年輕的科學技術,雖然在許多領域的實際應用已相當成熟,但總體來說它仍然處於初級發展階段,尚存在不少有待解決的問題。虛擬現實技術得以發展的原因之一在於它充分利用了現在已經成熟的科技成果。如計算機爲其提供了實時的硬件平臺,現實設備利用了電視與攝像機的顯示技術,而虛擬現實技術的軟件則以CAD和計算機圖形技術爲基礎,所以虛擬現實技術發展較爲迅速,但同時也依賴着其他相關技術的發展。正是限於當前科技的發展水平,虛擬現實的發展狀況離人們心目中追求的目標尚有較大的差距,從沉浸性、交互性等方面都需進一步改進與完善。虛擬現實技術在現實中的應用侷限性較大,主要表現在以下幾個方面:1、軟硬件技術的侷限性;2、應用的侷限性;3、效果的侷限性;
++++[1、軟硬件技術的侷限性]:從虛擬現實系統的軟硬件技術上來說:
----一是相關設備普遍存在使用不方便、效果不佳等情況,難以達到虛擬現實系統的要求。如計算機的處理速度還不能滿足在虛擬世界中巨大數據量處理實時性的要求。
----二是硬件設備品種有待進一步擴展,在改進現有設備的同時,應該加快新的設備的研製工作。同時,針對不同的領域要開發能滿足應用要求的特殊硬件設備。
----三是虛擬現實系統應用的相關設備價格也比較昂貴且侷限性很大。如建設CAVE(洞穴狀自動虛擬系統,Cave Automatic Virtual Environment)系統的投資達百萬以上,一個頭盔式顯示器加主機一般成本就需上萬元等。
----四是目前大多數虛擬現實軟件普遍存在語言專業性較強,通用性較差,易用性差等問題。同時,由於硬件設備的諸多侷限性,使得軟件開發費用也十分巨大,並且軟件所能實現的效果受到時間和空間的影響較大。很多算法及許多相關理論也不成熟,如在新型傳感和感知機理,幾何與物理建模新方法,基於嗅覺、味覺的相關理論與技術,高性能計算,特別是高速圖形圖像處理,以及人工智能、心理學、社會學等方面都有許多挑戰性的問題有待解決。
----五是繁瑣的三維建模技術有待進一步突破。給予圖形的虛擬環境首先要解決的問題是三維造型。當圖形渲染技術在想實現真實感大踏步的時候,生成精確三維模型的過程還是相對困難,技術有待進一步突破。即使是在三維激光掃描技術進步提供了簡化模型構建過程,但這些自動化模型獲取方法並不能滿足我們的全部需求,大部分模型仍需要高水平的專業人士人工繪製,不僅延長了製作的週期,也使得費用成本急劇攀升。
----六是大數據融合處理有待進一步整合。虛擬現實要得到很大的發展,需要與互聯網進一步結合,目前虛擬現實應用的數據量非常巨大,而整體網絡的速度相對較慢,而且分佈不均衡,使得效果大打折扣,我們需要在虛擬現實系統中考慮數據壓縮的問題,該問題不可迴避,而且將引起人們高度的重視。
++++[2、應用的侷限性]:從應用上來說,現階段虛擬現實技術的主要應用在軍事領域和高校科研方面較多,在教育領域、工業領域應用還遠遠不夠,有待進一步加強。未來的發展應努力向民用方向發展,並在不同的行業發揮作用。
++++[3、效果的侷限性]:虛擬環境的可信性是指創建的虛擬環境需符合人的理解和經驗,包括有物理真實感、時間真實感、行爲真實感等。具體表現在以下幾個方面:
----一是虛擬世界的表示側重幾何表示,缺乏逼真的物理、行爲模型。
----二是在虛擬世界的感知方面,有關視覺合成研究多,聽覺、觸覺(力覺)關注較少,真實性與實時性不足,基於嗅覺、味覺的設備還沒有成熟及商業化。
----三是在與虛擬世界的交互中,自然交互性不夠,在語音識別等人工智能方面的效果還遠不能令人滿意。
++++立鑽哥哥:關鍵領域的應用:軍事領域;遊戲娛樂領域;醫學領域;工業領域;教育文化領域;
++++[關鍵領域的應用-(一)軍事領域]:軍事仿真訓練與演練是虛擬現實技術最重要的應用領域之一,也是虛擬現實技術應用最早、最多的一個領域,美國國防部將虛擬現實技術列爲21世紀保證美軍優勢地位的7大關鍵技術之一,並應用於軍事演練,帶來了軍事演練觀念和方式的變革,推動了軍事演練的發展。軍事仿真演練也是我國虛擬現實應用較早的領域。從1996年開始,在“863”計劃的資助下,以北京航空航天大學爲系統集成單位,聯合國內多家單位,持續開展了分佈式虛擬環境DVENET的研究開發工作,並取得一定成果。目前,軍事領域仍然是虛擬現實技術應用最迫切、應用系統開發最多的領域之一。
DVENET主要由環境系統和一系列開發工具組成。爲了驗證DVENET的支撐能力,測試其可靠性和穩定性,開發了一個基於DVENET的軍事演練概念演示系統“颶風2000”。 “颶風2000”包括潛艇海戰、艦船登陸和坦克連進攻戰鬥等內容。 DVENET(Distributed Virtual Environment NETwork):分佈式虛擬環境網絡;分佈式虛擬戰場環境;分佈式虛擬環境;基於分佈式虛擬環境; |
++++[關鍵領域的應用-(二)遊戲娛樂領域]:虛擬現實遊戲既是虛擬現實技術重要的應用方向之一,也爲虛擬現實技術的快速發展起了巨大的需求牽引作用。儘管存在衆多的技術難題,虛擬現實技術在競爭激烈的遊戲市場中還是得到了越來越多的重視和應用。可以說,電腦遊戲自產生以來,一直都在朝着虛擬現實的方向發展,虛擬現實技術發展的最終目標已經成爲三維遊戲工作者的崇高追求。從最初的文字MUD遊戲,到二維遊戲、三維遊戲,再到網絡三維遊戲,遊戲在保持其實時性和交互性的同時,逼真度和沉浸感正在一步步地提高和加強。隨着虛擬現實技術的快速發展和軟硬件技術不斷進步,虛擬現實遊戲必將爲人類娛樂、教育和經濟發展做出新的更大的貢獻。
++++[關鍵領域的應用-(三)醫學領域]:醫學領域對虛擬現實技術有着巨大的應用需求,爲虛擬現實技術發展提供了強大的牽引力,同時也對虛擬現實研究提出了嚴峻挑戰。由於人體的幾何、物理、生理和生化等數據量龐大,各種組織,臟器等具有彈塑性特點,各種交互操作如切割、縫合、摘除等也需要改變人體拓撲結構。因此構造實時、沉浸和交互的醫用虛擬現實系統具有一定難度。目前,虛擬現實技術已初步應用於虛擬手術訓練、遠程會診、手術規劃及導航、遠程協作手術等方面,某些應用已成爲醫療過程不可替代的重要手段和環節。
++++[關鍵領域的應用-(四)工業領域]:在工業領域,虛擬現實技術多用於產品論證、設計、裝配、人機工效和性能評價等。代表性的應用,如模擬訓練、虛擬樣機技術等已受到許多工業部門的重視。
++++[關鍵領域的應用-(五)教育文化領域]:教育文化也是虛擬現實技術的一個重要應用領域。現在虛擬現實已經成爲數字博物館/科學館、大型活動開閉幕式彩排仿真、沉浸式互動遊戲等應用系統的核心支撐技術。在數字博物館/科學館方面,利用虛擬現實技術可以進行各種文獻、手稿、照片、錄音、影片和藏品等文物的數字化和展示。對這些文物展品高精度的建模也不斷給虛擬現實建模方法和數據採集設備提出更高的要求,推動了虛擬現實的發展。許多國家都積極開展了這方面的工作,如紐約大都會博物館、大英博物館、俄羅斯冬宮博物館和法國盧浮宮等都建立了自己的數字博物館。我國也開發並建立了大學數字博物館、數字科技館和虛擬敦煌、虛擬故宮等。
++++立鑽哥哥:我國虛擬現實提升空間:需提升硬件性能以支撐數據快速處理;需完善應用生態環境以拓展應用範圍;需加強公共服務解決行業共性問題;
++++[提升空間-(一)需提升硬件性能以支撐數據快速處理]:虛擬現實技術要實現對現實世界的模擬,需要大量實時傳感數據和建模,超高清等新型顯示器件,以及提升系統性能,減少眩暈感的產生。
----一是要提升傳感器性能,提高視覺傳感、體感識別、眼球追蹤、觸覺反饋等技術,實現傳感器體積和性能的平衡,增強數據採集能力,從而能精確、精準定位,快速反饋周圍環境。
----二是加快突破CPU、GPU等數據處理單元的性能水平。虛擬現實技術需要在用戶運動中實現大規模的數據模型重建,要求硬件能處理相對較大的並行視頻數據,使現實世界實時在虛擬現實顯示中的同步,提升用戶體驗。目前,我國CPU和GPU處理能力暫時難以滿足虛擬現實應用場景。
++++[提升空間-(二)需完善應用生態環境以拓展應用範圍]:虛擬現實產業發展,需要加強硬件產品性能的同時,在應用軟件、內容、服務等方面構建完整的生態系統,推動國內虛擬現實產業發展。
----一是在應用軟件方面,由於虛擬現實產品剛剛興起,適應於虛擬現實的應用軟件嚴重不足,在推動硬件產品銷售的同時,要鼓勵應用程序開發者研發虛擬現實應用軟件。
----二是在內容方面,虛擬現實的大規模普及應用需要影視、遊戲、在線體驗等多種內容的支撐,以擴大虛擬現實產品應用領域,豐富應用場景。當前,我國在虛擬現實領域內容供給能力嚴重不足,適應於多形態、多場景的內容生成服務仍需進一步加強。
++++[提升空間-(三)需加強公共服務解決行業共性問題]:作爲新的終端形態和產品服務,虛擬現實技術大規模普及應用仍需要解決行業共性問題。
----一是亟需建立標準化頂層設計,虛擬現實技術標準化研究投入不足,關鍵技術環節和應用領域的標準化成果不足以支撐行業的大規模應用。
----二是行業技術力量分散。虛擬現實技術經過幾十年發展,各廠商依託研究基礎申請了部分專利,但仍分散在各廠商自身,缺少專利合作的平臺和渠道。由於專利較爲分散,國內廠商的專利難以應付國際廠商的專利佈局,後續虛擬現實產業發展具有較大隱患。
----三是市場健康發展的秩序仍未建立。部分虛擬現實產品停留在概念炒作、透支行業發展階段,用戶體驗難以滿足消費者需求,低質量、高重疊的產品對市場發展造成了不良影響。
++++[政策建議]:虛擬現實正處於產業爆發的前夕,即將進入持續高速發展的窗口期,可以預見,在未來半年到一年內,虛擬現實消費市場將迅速爆發,行業應用有望全面展開,文化內容將日趨繁榮,技術體系和產業格局也將初步形成,我國虛擬現實產業若不盡快佈局,將再次陷入落後和追趕國外的局面。虛擬現實的時代即將來臨,既是我國信息產業發展的難得機遇,也是拉動信息產品消費和繁榮文化市場的重要契機,加強戰略規劃和頂層設計,在產業層面通過推進產業化來佔領市場,促進行業應用,在標準層面完善用戶體驗與設備規範,保障市場的健康有序。爲推動我國虛擬現實產業發展,建議從以下方面開展工作:提前謀劃佈局做好頂層設計;推進產業化和行業應用;加強文化和品牌建設;
++++[政策建議-(一)提前謀劃佈局做好頂層設計-1、加快制定產業發展線路圖,統籌規劃虛擬現實產業發展]:以虛擬現實技術在工業、文化、教育、娛樂和醫療等領域帶來的廣闊前景爲契機,建議行業主管部門明確產業政策支持的方向,頂層設計虛擬現實與各領域融合發展的線路圖,爲產業發展明確思路並提供政策引導,統籌相關資源,發揮虛擬現實對各行業的變革和支撐作用,從融合創新中創造各行業的發展新機遇和新活力,使各行業打破空間和時間上的制約,推動各行業發展水平的跨越式提升。
++++[政策建議-(一)提前謀劃佈局做好頂層設計-2、建立完善相關標準體系,保障市場健康有序]:形成我國虛擬現實技術標準體系,鞏固自主技術佈局佔位,提高產業自主話語權。通過標準向消費者傳播虛擬現實產品概念,促進信息產品消費,並排除市場上概念混淆和低質量的產品,保證行業健康發展。通過設備標準要求,對虛擬現實產品的視角、亮度、響應時間等與消費者體驗息息相關的技術指標進行明確要求,保障消費者的最起碼達到的體驗要求,促進產品合理競爭、市場健康有序發展。
++++[政策建議-(一)提前謀劃佈局做好頂層設計-3、加強公民信息數據的管理,保障信息安全]:面對虛擬現實產品帶來數據量的爆發式增長,制定標準對包括虛擬現實設備在內的信息技術產品數據採集和使用做出明確限定。對增強現實等產品採集的數據和應用場景做出規定,建立信息數據管理體系,保證關於我國公民和產業應用的海量數據可管可控,保護我國社會公共數據安全。通過標準明確虛擬現實設備採集的視頻圖像的數據流向和使用範圍,保護個人隱私或國家祕密不被泄露。
++++[政策建議-(二)推進產業化和行業應用-1、通過財政專項支持虛擬現實技術產業化,引導產業做大做強]:通過財政資金促進虛擬現實技術產業化,支持面向工業、文化、教育等重點行業的虛擬現實技術應用,加強與相關“十三五”規劃的協同,整合技術、產品、市場資源,做好虛擬現實創新發展的方案研究和組織實施工作,引導和加強虛擬現實產業鏈上下游協作,協同開展重大技術攻關和應用集成創新,將我國虛擬現實領域的研究成果儘快產業化,形成自主可控的產業鏈,提升我國產業地位。研究建立集技術研究、示範應用、案例展示、推廣交流等功能爲一體的產業公共服務平臺。
++++[政策建議-(二)推進產業化和行業應用-2、支持虛擬現實領域核心技術突破,提升產業自主可控能力]:圍繞虛擬現實產業鏈的關鍵環節,加強產學研合作,積極引導更多的企業和科研單位投入虛擬現實研究,在共性和關鍵技術上開展深度合作,集中資源,並通過國家項目資金支持核心器件和開發平臺等基礎技術研發,產出更多的具有自主知識產權和品牌的產品與先進技術,形成較爲完備的虛擬現實技術體系,提升我國骨幹企業自主技術水平,避免在新一輪科技浪潮中被邊緣化,淪爲產業鏈的末端。其次,引導全社會科研人員的廣泛關注,結合我國“大衆創業、萬衆創新”戰略,通過多種融資方式孵化培育一批擁有自主知識產權成果的優質成長性虛擬現實技術初創企業。第三,支持國內企業收購海外核心技術企業,迅速彌補技術短板,健全產業生態;
++++[政策建議-(二)推進產業化和行業應用-3、加強重點領域應用示範,不斷提升虛擬現實應用需求]:結合我國中國製造2025和“互聯網+”行動計劃的實施,將遊戲和動漫內容製作、智能可穿戴設備作爲虛擬現實應用推廣的突破口,支持軟硬件性能提升,支持服務創新、模式創新,推動虛擬現實在遊戲開發、增強體驗、競技體育、遊戲娛樂等各方面的應用。在未來3~5年內,逐步推廣虛擬現實應用領域,進一步推動虛擬現實技術在生活、公共安全、工業設計、醫學、規劃、交通和文化教育行業及領域中的應用。支持虛擬現實創新企業認定爲國家技術創新示範企業,設立產業創新中心和應用示範區,鼓勵因地制宜出臺配套政策,加強政策協調配合,解決產業發展及應用推廣中的問題,實現行業集聚發展。
++++[政策建議-(三)加強文化和品牌建設-1、大力發展新型文化傳播方式,弘揚社會主旋律]:通過虛擬現實形成的全新文化傳播方式,將在影視、娛樂等文化產業,以及教學、培訓等教育產業拉動巨大的消費需求。虛擬空間的思想和輿論也是社會主義精神文明建設的重要陣地,不應成爲腐朽思想文化滋生、和不良思想言論蔓延的場所。我國應儘早佔領這一新的宣傳陣地,傳播主流價值觀,積極培育和健全虛擬空間文化市場,大力扶持健康的文化產品,倡導適合廣大羣衆消費水平的虛擬環境下的文化娛樂活動,增強黨和政策的感召力、影響力。通過大力發展基於沉浸式收看方式的虛擬現實文化作品,使其成爲中華文化宣傳的重要載體,助力中華文化向海外傳播。
++++[政策建議-(三)加強文化和品牌建設-2、完善產業發展環境,加強重點產品品牌建設]:研究適應於虛擬現實關鍵技術的測試評價技術,加大對虛擬現實產品質量評價工作,通過質量抽查、市場監督等多種方式,建立公平、公正的產業發展環境。培育虛擬現實龍頭骨幹企業,加大對優秀品牌的支持力度,以龍頭企業帶動虛擬現實產業發展,提高消費市場的認可程度,拉動信息消費增長。設立專家諮詢委員會,做好虛擬現實產業發展戰略、頂層設計、重大政策、重大項目、重大問題等方面的諮詢,爲產業發展提供諮詢和技術支持。重視知識產權戰略研究,支持重點企業和科研機構在全球進行高水平的專利佈局。
++++[政策建議-(三)加強文化和品牌建設-3、提升行業公共服務能力,增強行業協同發展水平]:建立產業運行信息平臺,充分發揮行業協會、產業聯盟、科研院所在數據統計、信息服務方面的作用,跟蹤國內外技術路徑和產業發展動向,加強行業運行監測分析,爲產業發展提供支撐服務。加強產品質量建設,建設虛擬現實硬件產品質量監管信息平臺,運用互聯網、大數據等手段加強產品質量監管,開展質量信用信息在線發佈、質量黑名單網上曝光、質量安全網絡預警,逐步建立新興智能硬件產品標準網上明示、鑑證制度,引導企業開展品牌創新建設。推動開展“互聯網+”人工智能-虛擬現實創新創業大賽,爲虛擬現實產業發展提供持續智力資源支持。
++++立鑽哥哥:部分典型產品代表:Oculus Rift(VR頭盔);HTC(VR頭盔);三星(手機VR頭盔);微軟HoloLens(AR頭盔);索尼Morpheus(VR頭盔);蟻視(VR頭盔);深圳3Glasses(VR頭盔和一體機);樂相大朋(一體機);小鳥看看(一體機);
Microsoft HoloLens是微軟首個不受線纜限制的全息計算機設備,能讓用戶與數字內容交互,並與周圍真實環境中的全息影像互動。(MR頭顯) HoloLens是一款增強現實頭顯設備,運行Windows 10系統,它不受任何限制:沒有線纜和聽筒,並且不需要連接電腦。 Microsoft HoloLens具有全息、高清鏡頭、立體聲等特點,可以讓我們看到和聽到周圍的全息景象。 |
2019.05.14整理 |
《虛擬現實應用技術-學科建設方案》 |
++++立鑽哥哥:隨着VR技術的進步,VR即將對遊戲、視頻、教育、直播等領域帶來巨大影響和變革。根據工信部《2017中國VR產業投融資白皮書》數據,預計到2020年虛擬現實市場進入相對成熟期,產業規模將達到918.2億元,年複合增長率達125.3%。
++++目前職業院校已有的VR人才培養,大多還停留在建立虛擬現實實驗室或者嘗試性地將虛擬現實應用到教學、研究中,覆蓋範圍有限。對於VR這個多學科交叉、創新性很強的新專業學科,學校在專業設置、師資引進、軟硬件設備上都存在滯後現象,從某種程度上也反映出我國VR教育體系的缺失。爲應對虛擬現實產業的發展趨勢,2018年9月14日,教育部正式宣佈在《普通高等學校高等職業教育(專科)專業目錄》中增設“虛擬現實應用技術”專業,從2019年開始執行。從長遠來看,教育部的新舉措爲產業的長遠發展帶來了堅強的後盾,同時也爲VR/AR行業帶來了信心。
++++2019年71所高職院校首次開設“虛擬現實應用技術”專業,根據全國高等職業教育專業設置備案結果顯示,共有71所院校開設了“虛擬現實應用技術”專業(專業代碼:610216),分佈於20個省,其中開設該專業的省/市數量前三名分別爲:河南省(10所)、江西省(10所)並列第一,福建省(9所)排名第三。
++++專業建設七件事:學生建設、培養方案建設、課程建設、師資建設、科研建設、條件建設、持續改進等;
++++專業介紹:
++++培養目標:本專業培養德、智、體、美全面發展,具有良好職業道德和人文素質,掌握虛擬現實、增強現實技術相關專業理論知識、具備虛擬現實、增強現實項目交互功能設計與開發、三維模型與動畫製作、軟硬件平臺設備搭建和調試等能力,從事虛擬現實、增強現實項目設計、開發、調試等工作的高素質技術技能人才。
++++核心課程與實習實訓:
----1、核心課程:虛擬現實概述、程序設計、虛擬現實引擎開發、增強現實引擎開發、三維建模和動畫、全景視頻拍攝及處理、虛擬現實軟硬件平臺搭建和維護;三維造型原理、界面交互制作、次時代模型和貼圖製作(模型雕刻方向)、虛擬現實引擎開發(UE4方向)、增強現實引擎開發(Unity方向)、計算機組裝與維護等;
----2、實習實訓:在校內進行三維建模與動畫製作、全景拍攝和處理、虛擬現實和增強現實項目開發等實訓;在虛擬現實、增強現實行業企事業單位進行實習。
++++就業方向:主要面向虛擬現實、增強現實企事業單位,在虛擬現實、增強現實技術應用崗位羣,從事項目設計、項目交互功能開發、模型和動畫製作、軟硬件平臺搭建和維護、全景拍攝和處理等工作;主要向虛擬現實/增強現實/混合現實等新興高端信息技術領域的企業,在產品展示、遊戲開發、VR電影、VR直播、航空航天、軍事模擬、城市規劃、房地產、博物館、教育培訓等領域的交互可視化部門從事數字化內容設計和開發相關崗位供職。
++++VR實訓室:VR專業教學實訓室、行業應用VR虛擬仿真實驗室、VR尖端技術體驗中心、其他VR實訓室;
++++虛擬現實技術在行業中的應用:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/88360157
2019.05.14整理 |
《虛擬現實(VR)教學實驗室建設方案》 |
++++立鑽哥哥:隨着虛擬現實(VR)技術的成熟,人們開始認識到虛擬現實(VR)實驗室在教育領域的應用價值,它除了可以輔助高校的科研工作,在實驗教學方面也具有真實場景模擬、實時動態、利用率高、易維護等諸多優點;近年來,國內的許多高校都根據自身科研和教學的需求建立了虛擬現實(VR)實驗室。
++++[政策背景]:我國《教育部關於全面提高高等教育質量的若干意見》(教高(2012)4號)提出,“加強實驗室、實習實訓基地、實踐教學共享平臺建設,重點建設一批國家級實驗教學示範中心、國家大學生校外實踐教育基地、高職實訓基地;加強實踐教學管理,提高實驗、實習實訓、實踐和畢業設計(論文)質量。”等強化實踐育人環節的措施。
----《教育部信息化十年發展規劃(2011-2020年)》也指出:“建設仿真實訓基地等信息化教學設施,建設實習實訓等關鍵業務領域的管理信息系統,建成支撐學生、教師和員工自主學習和科學管理的數字化環境。”
----教育部發布《2017年教育信息化工作要點》啓動基於VR虛擬現實的實驗實訓平臺建設,完成互聯網+智慧教育示範基地建設。
----教育部印發《關於實施卓越教師培養計劃2.0的意見》,該計劃中明確指出要推動人工智能、智慧學習環境等新技術與教師教育課程全方位融合,充分利用虛擬現實、增強現實和混合現實等,建設開發一批交互性、情境化的教師教育課程資源。
----教育部等五部委印發《教師教育振興行動計劃(2018~2022年)》,該“行動計劃”明確指出要充分利用雲計算、大數據、虛擬現實、人工智能等新技術,推進教師教育信息化教學服務平臺建設和應用,推動以自主、合作、探究爲主要特徵的教學方式變革。
++++[虛擬現實(VR)背景]:虛擬現實技術是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統,它利用計算機生成一種模擬環境,是一種多源信息融合的、交互式的三維動態視景和實體行爲的系統仿真使用戶沉浸到該環境中。虛擬現實技術(VR)主要包括模擬環境、感知、自然技能和傳感設備等方面。模擬環境是由計算機生成的、實時動態的三維立體逼着圖像。
++++[虛擬現實(VR)的作用]:節省成本、規避風險、打破空間時間的限制;
----節省成本:通常我們由於設備、場地、經費等硬件的限制,許多實驗都無法進行;而利用虛擬現實系統,學生足不出戶便可以做各種實驗,獲得與真實實驗一樣的體會;在保證教學效果的前提下,極大地節省了成本;
----規避風險:真實實驗或操作往往會帶來各種危險:利用虛擬現實技術進行虛擬實驗,學生在虛擬實驗環境中,可以放心地去做各種危險的實驗;例如:虛擬的飛機駕駛教學系統,可免除學員操作失誤而造成飛機墜毀的嚴重事故;
----打破空間、時間的限制:利用虛擬現實技術,可以徹底打破時間與空間的限制;大到宇宙天體,小至原子粒子,學生都可以進入這些物體的內部進行觀察;一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過程,通過虛擬現實技術,可以在很短的時間內呈現給學生觀察;例如,生物中的孟德爾遺傳定律,用果蠅做實驗往往要幾個月的時間,而虛擬技術在一堂課內就可以實現;
++++[虛擬現實(VR)的優勢]:仿真性、開放性、針對性、自主性、安全性等;
----仿真性:可以利用虛擬現實(VR)技術對實際的實訓場景進行還原,使用者可以身臨其境地感受真實場景環境,包括設備、設施、部件等還原;
----開放性:虛擬現實(VR)打破了演練空間上的限制,受訓者可以在任意的地理環境中進行集中實操及訓練,身處異地的人員,只要通過相關網絡通信設備即可進入相同的虛擬演練場所進行實時的集中化演練;
----針對性:與現實中的真實訓練相比,虛擬現實(VR)的一大優勢就是可以方便的模擬任何實訓科目,藉助虛擬現實技術,受訓者可以將自身置於各種複雜、突發環境中去,從而進行鍼對性訓練,提高自身的應變能力與相關處理技能;
----自主性:藉助自身的虛擬現實(VR)技術,讓受訓者可以根據自身實際需求在任何時間、任何地點組織相關培訓指導,受訓者等相關人員進行訓練,並快速取得訓練結果,進行評估和改進;受訓人員亦可以自發的進行多次重複訓練,使受訓人員始終處於培訓的主導地位,掌握受訓主動權;
----安全性:受訓人員可以大膽的在虛擬環境中嘗試各種訓練方案,即使闖下“大禍”,也不會造成“惡果”;這樣,在確保受訓人員人身安全萬無一失的情況下,受訓人員可以卸去事故隱患的包袱,儘可能極端的進行訓練,從而大幅地提高自身的技能水平,確保在今後實際操作中的人身與事故安全;
++++[項目目標]:申報2020年國家虛擬仿真實驗教學項目的認定;打造應用於虛擬現實(VR)新型技術的教學模式,提升學科建設能力;實現“網上做實驗、虛擬做真實驗”,破解實驗教學中長期存在的做不了、做不好、做不到、做不上的難題;培育“知而有識、學而善用”的優秀人才;
++++[項目意義-重要性]:虛擬現實(VR)實訓室建設將極大程度上解決本校師生的實驗教學以實際相互結合銜接,培養學生的基礎知識與專業職業技能的融合。同時一體化的思路引入,將使得教學的深度、系統化更強,培養職業技能型、管理型人才及綜合素質較高的專業技術人才的目標更加有利。虛擬現實(VR)實驗實訓教學依託於虛擬現實、多媒體、人機交互、數據庫及網絡通訊等技術,構建高度仿真的虛擬實驗環境和實驗對象,學生在虛擬環境中開展實驗實訓,達到教學大綱所要求的教學效果。通過該項目的建設,可以吸納地方兄弟院校和相關培訓單位,將本校的一體化實訓基地有條件的進行開放,以低於市場平均價格的實習實訓費用,服務於其他院校,提升地方職業化、專業化教育的水平,同時也極大提高了該校在教學、實驗方面的影響力。
++++[項目意義-必要性]:隨着我國高等教育體制的深化改革以及招生規模的不斷擴大,學生規模急劇膨脹的高等院校普遍陷入實驗教學不足的困境,實驗室建設規模嚴重滯後於迅速膨脹的學生規模。採用基於虛擬現實(VR)技術的實驗教學環境不僅降低了耗費鉅額資金來擴大實驗室的建設規模、增添大量的儀器設備,而且也減少了實驗管理人員以加強實驗管理環節,儘量避免儀器設備磨損造成的經濟損失,保證實驗教學秩序良好進行。虛擬仿真實驗教學依託虛擬現實、多媒體、人機交互、數據庫和網絡通訊等技術,構建高度仿真的虛擬實驗環境和實驗對象,學生在虛擬環境中開展實驗,達到教學大綱所要求的教學效果。
++++[項目意義-可行性]:虛擬仿真實驗教學是高等教育信息化建設和實驗教學示範中心建設的重要內容,是學科專業與信息技術深度融合的產物。本項目順應國家、地方政策和發展戰略進行實踐教育、承擔科研課題、整合信息化優質教育資源的重要載體,也是培育信息化人才自主學習、探求學習、協作學習等的重要途徑;更是融入更爲先進信息化手段爲教師提供虛擬現實(VR)應用研究的教學及科研平臺。虛擬現實(VR)技術具有的沉浸、交互、構想三大特徵能夠在教育領域應用有獨特和非常明顯的優勢。
++++[虛擬現實(VR)實驗室]:是一種基於Web技術、VR虛擬現實技術構建的開放式網絡化的虛擬實驗教學系統,是現有各種教學實驗室的數字化和虛擬化。
++++[虛擬現實(VR)實驗課程]:是基於虛擬現實(VR)技術應用的基礎上研發的可以在虛擬的環境中、高仿真的視覺下進行自由式、交互式實驗教學的課件內容。
++++[方案建設-總體設計]:虛擬現實VR主控服務平臺(數據存儲、內容分發、智能控制、分析計算)、虛擬現實(VR)實驗室(有線環境、無線環境、無線多人環境)、虛擬現實(VR)設備及終端(PC機、手機、VR有線及無線設備)、虛擬現實(VR)實驗課程(包含計算機軟件相關專業課程)、(有線網絡、無線網絡;單人操作、多人互動;遠程協同、大空間定位);虛擬實現VR教學平臺。
++++[方案建設-細分設計]:局域網(路由器、交換機)、教師管控(學生管理、VR實驗課管理、一鍵式導出實驗成績、自動生成實驗報告、學生PC端智能實時管理)、服務器管控(VR實驗數據存儲、VR實驗數據通信、VR實驗數據統計、VR實驗數據分析)、(學生管理、VR實驗、VR頭顯設備)、(VR實驗課程目錄、VR實驗加載與運行、VR實驗學習模式、VR實驗練習模式、VR實驗考覈模式);
++++[虛擬現實(VR)實驗設備-基於有線VR]:使用目前市場上最領先的VR硬件設備,Oculus cv1 rift,採用6Dof操作系統,完全同步虛擬空間與現實空間,坐、立、行走均可,無特殊限制;
++++[虛擬現實(VR)實驗設備-基於無線VR]:先進的頭顯設備Oculus Quest,採用無線6Dof操作系統。使用無線圖像傳輸技術,使用高性能PC運行VR程序,將圖像實時傳輸到無線頭顯中,擺脫一般無線頭顯算力不足,效果不好,操作性不強的弊端,帶來最佳的VR體驗;
++++[虛擬現實(VR)實驗設備-基於大空間多人定位VR]:通過激光動捕與大空間激光定位系統實現VR大空間實驗室,突破傳統VR空間侷限性,實現虛擬空間內多物體、多人物的交互操作,解決現實中高危險、高成本、高複雜等實操問題,爲學生們提供安全無危險、設備無損耗、模擬無誤差的沉浸式實踐教學環境;
++++[虛擬現實(VR)實驗課程]:按照教師對實驗課程的規劃和要求,定製化研發虛擬實驗課程內容;(協助梳理課程體系,構建VR課程設計)
2019.05.14整理 |
《虛擬現實實驗室建設方案V1.2》 |
++++立鑽哥哥:立氏集團,成立於2004年,是國內VR教育仿真實驗與實訓課的著名開發商,總部位於北京,是中國探索虛擬仿真/虛擬現實(VR)領域的先行者,擁有專業研發團隊和自主知識產權。集團定向打造與合作院校高度匹配的虛擬仿真技能培訓內容,傾力研發VR+教育系列產品,實現VR技術和教學需求的無縫對接。始終秉承提升實驗教學水平、培養高質量人才的理念,致力於高校VR課程需求,提供策劃、研究、開發製作等一站式服務。
++++[高校VR實驗教學內容研發商和運營服務商主要業務]:爲各高校提供虛擬現實實驗教學體系/課件/內容;幫助職業教育類院校、專業開展多元化虛擬現實職業技能培訓;提供VR實驗教學實驗室的建設以及改造服務;VR教學實驗課件平臺的建設和運營;
++++[“爲什麼”建VR實驗室]:傳統實驗大多停留於讓學生“知”,而沒有引導學生由“知”內化爲“識”,進而付諸於“行”,造成學生只知道一些書本上的定義、性質等。爲了實現“網上做實驗、虛擬做真實驗”,破解實驗教學中長期存在的做不了、做不好、做不到、做不上的難題。通過VR實驗,心靈神會學以致用,形成自己的學識和能力,成爲“知而有識,學而善用”的優秀人才。
++++[VR實驗室能“幹什麼”]:VR虛擬實驗室以學生爲主體,把學生轉變爲創造者。讓學生自己動手操作,契合學生的好奇心,釋放學生的想象力、創造性,拓展學生思維。讓學生自己動手,激發學生的學習興趣、好奇心與求知慾,鍛鍊操作能力,變被動學習爲主動探究。培養學生提出問題、研究問題、解決問題的能力。VR虛擬實驗可以與傳統的實驗模式和方法優勢互補,對學生創新能力、動手實踐能力、解決問題的應變能力的培養,還能有效緩解學校教學經費不足和師資緊張等問題,使學生在虛擬的環境中身臨其境。
++++[VR實驗室“是什麼”]:遵循VR自身具有“構想性、安全性,可沉浸、強交互”等特性。
++++[VR實驗室建設-政策背景]:教育信息化建設;國家虛擬仿真實驗教學項目的建設;全國職業院校技能大賽教學能力比賽的培養;產學研項目的申報;以及新工科的“五新”方向:工程教育的新理念、學科專業的新結構、人才培養的新模式、教育教學的新質量、分類發展的新體系。
++++[5G+雲VR實驗室]:內容層、平臺層、網絡層、終端層;
++++5G無線接入:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/88372718
++++基於Unity與SteamVR構建虛擬世界:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/88809370
++++[立氏集團實驗室優勢]:專業的合作單位;完善的教學輔材;專業的VR設計及團隊;領先的硬件技術方案;豐富的VR實驗室建設經驗;多形態的成功案例;可升級的VR智慧實驗室;
++++[VR實驗內容]:計算機網絡實驗、計算機組成原理實驗、軌道交通等;
++++[VR實驗室展示]:
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【XR遊戲開發QQ羣:784477094】
++立鑽哥哥推薦的拓展學習鏈接(Link_Url):
立鑽哥哥推薦的拓展學習鏈接(Link_Url) |
++++立鑽哥哥Unity 學習空間: http://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/
++++虛擬現實VR資訊: https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/89165846
++++虛擬現實應用技術: https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/90245228
++++Unity企業內訓(目錄):https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/82634668
++++Unity企業內訓(第1講):https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/82634733
++++Unity企業內訓(第2講):https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/82861180
++++Unity企業內訓(第3講):https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/82927699
++++Unity企業內訓(第4講):https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/83479776
++++Unity企業內訓(第5講):https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/83963811
++++Unity企業內訓(第6講):https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/84207696
++++鑽哥帶您瞭解產品原型:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/87303828
++++虛擬現實行業應用:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/88360157
++++Steam平臺上的VR:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/88960085
++++Steam平臺熱銷VR:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/89007741
++++5G接入:雲計算和霧計算:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/88372718
++++雲計算通俗講義:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/88652803
++++VR實驗:以太網幀的構成:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/82598140
++++實驗四:存儲器擴展實驗:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/87834434
++++FrameVR示例V0913:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/82808498
++++FrameVR示例V1003:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/83066516
++++SwitchMachineV1022:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/83280886
++++PlaySceneManagerV1022:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/83280886
++++計算機組成原理(教材篇):https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/82719129
++++HTC_VIVE開發基礎:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/81989970
++++Oculus雜談:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/82469850
++++Oculus安裝使用:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/82718982
++++Unity+SteamVR=>VR:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/88809370
++++Unity減少VR暈眩症:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/89115518
++++SteamVR簡介:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/86484254
++++SteamVR腳本功能分析:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/86531480
++++SteamVR2.0開發指南:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/86618187
++++SteamVR2.2.0開發指南:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/88784527
++++SteamVR2.2.0快速入門:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/88833579
++++SteamVR2.2.0交互系統:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/89199778
++++SteamVR2.2.0傳送機制:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/89390866
++++SteamVR2.2.0教程(一):https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/89324067
++++SteamVR2.2.0教程(二):https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/89894097
++++SteamVR_Skeleton_Poser:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/89931725
++++SteamVR實戰之PMCore:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/89463658
++++SteamVR/Extras:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/86584108
++++SteamVR/Input:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/86601950
++++OpenXR簡介:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/85726365
++++VRTK雜談:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/82562993
++++VRTK快速入門(雜談):https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/82955267
++++VRTK官方示例(目錄):https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/82955410
++++VRTK代碼結構(目錄):https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/82780085
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++++VRTK_ControllerEvents:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/83099512
++++VRTK_InteractTouch:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/83120220
++++Unity5.x用戶手冊:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/81712741
++++Unity面試題ABC:https://blog.csdn.net/vrunsoftyanlz/article/details/78630687
++++Unity面試題D:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/78630838
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++++Unity面試題F:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/78630945
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++++禪道[zentao]:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/83964057
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++++U3D_Shader編程(第二篇:基礎夯實篇):https://blog.csdn.net/vrunsoftyanlz/article/details/80372628
++++Unity引擎基礎:https://blog.csdn.net/vrunsoftyanlz/article/details/78881685
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++++Navigation導航系統:https://blog.csdn.net/vrunsoftyanlz/article/details/78886281
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++++Unity數據存儲:https://blog.csdn.net/vrunsoftyanlz/article/details/79251273
++++Unity中Sqlite數據庫:https://blog.csdn.net/vrunsoftyanlz/article/details/79254162
++++WWW類和協程:https://blog.csdn.net/vrunsoftyanlz/article/details/79254559
++++Unity網絡:https://blog.csdn.net/vrunsoftyanlz/article/details/79254902
++++Unity資源加密:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/87644514
++++PhotonServer簡介:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/86652770
++++編寫Photon遊戲服務器:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/86682935
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