机房360首页
当前位置:首页 » 技术前沿 » 虚拟现实和增强现实的发展与应用

虚拟现实和增强现实的发展与应用

来源:机房360 作者:Harris编撰 更新时间:2016-8-3 6:20:47

摘要:近年来,虚拟现实产业商业化进程迅速发展,虚拟现实和增强现实应用已经被全球越来越多的公司开发并推向市场。面对新兴的虚拟现实娱乐市场,众多优秀的虚拟现实硬件公司和虚拟现实泛娱乐内容提供商不断涌现,虚拟现实娱乐消费市场正以全新的速度和热度发展起来。

    近年来,虚拟现实产业商业化进程迅速发展,虚拟现实和增强现实应用已经被全球越来越多的公司开发并推向市场。面对新兴的虚拟现实娱乐市场,众多优秀的虚拟现实硬件公司和虚拟现实泛娱乐内容提供商不断涌现,虚拟现实娱乐消费市场正以全新的速度和热度发展起来。
  
  虚拟现实时代已经来临
  
  互联网时代的来临使得人类的交流采用了新的方式,进入了新的领域。具体发展过程如下:命令界面—图形用户界面—多媒体界面—虚拟现实。那么,什么是虚拟现实技术?虚拟现实(VirtualReality,简称VR),是由美国VPL公司创建人拉尼尔(JaronLanier)在20世纪80年代初提出的。具体内涵是:综合利用计算机图形系统和各种现实及控制等接口设备,利用电脑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。
  
  虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向,是仿真技术与计算机图形学,人机接口技术,多媒体技术,传感技术,网络技术等多种技术的集合,是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外,还有听觉、触觉、力觉、运动等感知,甚至还包括嗅觉和味觉等,也称为多感知。自然技能是指人的头部转动,眼睛、手势、或其他人体行为动作,由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据,并对用户的输入作出实时响应,并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。
  
  虚拟现实的发展和应用
  
  借助头盔、眼镜、耳机等虚拟现实设备,人们可以“穿越”到硝烟弥漫的古战场,融入浩瀚无边的太空旅行,将科幻小说、电影里的场景移至眼前……虚拟现实,可广泛应用于人工智能、教育培训、医疗健康、游戏娱乐、设计与规划等众多领域。
  
  虚拟现实技术未来将会发展成一种改变我们生活方式的新突破。但是从现在来看,虚拟现实技术想要真正进入消费级市场,还有一段很长的路要走,行业厂商也对虚拟现实技术现在面对的问题进行了讨论,并且不断的在寻找解决方法。虽然所有问题最终都会找到答案,但是都不太可能在一夜之间全部解决。
  
  目前,开发者如何为用户提供一个真正身临其境的游戏或应用体验还存在比较大的技术局限性,而一些问题到现在仍然还没有很好的解决办法。
  
  增强现实技术应运而生
  
  近年来,虚拟现实在各个行业和领域应用得越来越广泛,而同时也暴露出了一些不可忽视的问题。如对现实世界的隔离,与人类感知外部世界的方式有冲突等等。为了克服这些问题,增强现实技术应运而生。它将计算机生成的虚拟物体或关于真实物体的非几何信息叠加到真实世界的场景之上,实现了对真实世界的增强。同时,由于用于与真实世界的联系并未被切断,交互方式也就显得更加自然。
  
  那么,什么是增强现实技术?增强现实(AugmentedReality,简称AR),是在虚拟现实的基础上发展起来的新技术,也被称之为混合现实。是通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术,将虚拟的信息应用到真实世界,并将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中,从而实现对现实的增强。AR通常是以透过式头盔显示系统和注册(AR系统中用户观察点和计算机生成的虚拟物体的定位)系统相结合的形式来实现的。
  
  增强现实技术是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术,是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息,声音,味道,触觉等),通过电脑等科学技术,模拟仿真后再叠加,将虚拟的信息应用到真实世界,被人类感官所感知,从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。
  
  增强现实技术,不仅展现了真实世界的信息,而且将虚拟的信息同时显示出来,两种信息相互补充、叠加。在视觉化的增强现实中,用户利用头盔显示器,把真实世界与电脑图形多重合成在一起,便可以看到真实的世界围绕着它。
  
  增强现实技术包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术与新手段。增强现实提供了在一般情况下,不同于人类可以感知的信息。
  
  AR系统具有三个突出的特点:①真实世界和虚拟世界的信息集成;②具有实时交互性;③是在三维尺度空间中增添定位虚拟物体。AR技术可广泛应用到军事、医疗、建筑、教育、工程、影视、娱乐等领域。
  
  增强现实的应用领域
  
  AR技术不仅在与VR技术相类似的应用领域,诸如尖端武器、飞行器的研制与开发、数据模型的可视化、虚拟训练、娱乐与艺术等领域具有广泛的应用,而且由于其具有能够对真实环境进行增强显示输出的特性,在医疗研究与解剖训练、精密仪器制造和维修、军用飞机导航、工程设计和远程机器人控制等领域,具有比VR技术更加明显的优势。
  
  •医疗领域:医生可以利用增强现实技术,轻易地进行手术部位的精确定位。
  
  •军事领域:部队可以利用增强生活中的AR现实技术,进行方位的识别,获得实时所在地点的地理数据等重要军事数据。
  
  •古迹复原和数字化文化遗产保护:文化古迹的信息以增强现实的方式提供给参观者,用户不仅可以通过HMD看到古迹的文字解说,还能看到遗址上残缺部分的虚拟重构。
  
  •工业维修领域:通过头盔式显示器将多种辅助信息显示给用户,包括虚拟仪表的面板、被维修设备的内部结构、被维修设备零件图等。
  
  •网络视频通讯领域:该系统使用增强现实和人脸跟踪技术,在通话的同时在通话者的面部实时叠加一些如帽子、眼镜等虚拟物体,在很大程度上提高了视频对话的趣味性。
  
  •电视转播领域:通过增强现实技术可以在转播体育比赛的时候实时的将辅助信息叠加到画面中,使得观众可以得到更多的信息。
  
  •娱乐、游戏领域:增强现实游戏可以让位于全球不同地点的玩家,共同进入一个真实的自然场景,以虚拟替身的形式,进行网络对战。
  
  •旅游、展览领域:人们在浏览、参观的同时,通过增强现实技术将接收到途经建筑的相关资料,观看展品的相关数据资料。
  
  •市政建设规划:采用增强现实技术将规划效果叠加真实场景中以直接获得规划的效果。
  
  虚拟现实和增强现实未来将获得广泛应用
  
  虚拟现实和增强现实是充分发挥创造力的科学技术,为人类的智能扩展提供了强有力的手段,对生产方式和社会生活产生了巨大的深远的影响。随着技术的不断发展,其内容也势必将不断增加。而随着输入和输出设备价格的不断下降、视频显示质量的提高以及功能很强大但易于使用的软件的实用化,虚拟现实和增强现实的应用必将日益增长。虚拟现实和增强现实技术在人工智能、CAD、图形仿真、虚拟通讯、遥感、娱乐、模拟训练等许多领域带来了革命性的变化。当然,在虚拟现实领域,国内不乏知名品牌虚拟现实软件已经在多个领域投入使用,涉及数字展馆、数字城市、场馆仿真、地产漫游、室内设计、旅游教学、文物古迹、应急预案、网上产品、网上看房、网上展馆、网上看车、影视拍摄等众多领域。
  
  编辑:Harris

机房360微信公众号订阅
扫一扫,订阅更多数据中心资讯

本文地址:http://www.jifang360.com/news/201683/n497585236.html 网友评论: 阅读次数:
版权声明:凡本站原创文章,未经授权,禁止转载,否则追究法律责任。
相关评论
正在加载评论列表...
评论表单加载中...
  • 我要分享
推荐图片