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 北京林业大学虚拟现实实验室 |
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| 深圳华侨城房地产开发公司 |
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| 深圳恒利冠房地产开发公司 |
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| 深圳建筑设计研究总院公司 |
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| 江苏大学虚拟现实实验室系统 |
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QQ联系：451298722 邮箱：xincg88@163.com |
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 元盛VR |
VR开发 |
深圳市元盛数码科技有限公司是一家拥有先进虚拟核心技术的专业公司，其主要业务是为政府、房产、旅游、会展、文博等行业提供专业虚拟现实技术服务，为其宣传展示项目提供虚拟可视化及数字化表现整体解决方案。
元盛2002年开始步入虚拟现实领域，经过数年的发展，已经构建了涵盖可视化虚拟现实和数字化表现的完整产品和服务体系，公司成功研发了具有行业领先的虚拟现实产品和系统等多个项目，赢得了广泛的认同和赞赏。
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| 油田虚拟 |
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| 什么是虚拟现实技术 |
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虚拟现实（z）是由美国VPL公司的Jaron Lanier在1989年创造的一个新词，表示人类存在于计算机空间中的概念。它通常是指采用头盔显示器、数据手套等一系列新型交互设备构造出的用以体验或感知虚拟境界的一种计算机软、硬件环境，用户使用这些高级设备以自然的技能（如头的转动、身体的运动以及人类自然语言等）向计算机发送各种指令，并得到环境对用户视觉、听觉、触觉等多种感官信息的实时反馈。
理论上，可以将虚拟现实简明定义为：由计算机及其他软、硬件技术生成的，给人多种感官刺激的虚拟境界（Virtual Environment，VE，又称之为虚拟环境），是一种高级的自然人机交互系统。
简而言之，虚拟现实就是允许用户通过自己的手和头部的运动与环境中的物体进行交互作用的一种独特的人机界面。
关于该简明定义，应注意以下3点：
| （1）多种感官刺激 |
| 感官刺激 |
说 明 |
装 置 |
| 视觉 |
感知可见光 |
图像生成系统，光学系统，显示屏 |
| 听觉 |
感知声波 |
计算机控制的声音合成器，耳机或喇叭 |
| 嗅觉 |
感知空气中的化学成分 |
气味传递装置 |
| 味觉 |
感知液体中的化学成分 |
未实现 |
| 触觉 |
以皮肤感知的触摸、温度、压力、纹理等 |
触觉传感器（感知弱力、温度或纹理变化） |
| 力觉 |
以肌肉、关节、肌腱感知的力 |
中到强的力反馈装置 |
| 身体感觉 |
感知肌体或身躯的位置或角度变化 |
数据衣服 |
| 前庭感觉 |
平衡感知，由内耳感知头部的线性加速度和角加速度 |
动平台 |
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| （2）虚拟现实本质上是一种人机交互系统，而且是一种高级的人机交互系统（因为要求以纯自然的方式交互，且对多通道信息进行）。 |
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| （3）定义没有特别强调沉浸感，隐含表明虚拟现实可分为“沉浸式”和“非沉浸式”两种。（沉浸性在本论虚拟现实的特点中将详细介绍） |
虚拟现实技术是一种可以创造和体验虚拟世界(Virtual World)的计算机系统，是一种逼真的模拟人在自然环境中视觉、听觉、运动等感知行为，并可以和这种虚拟环境之间自然交互的高级人机截面技术。 |
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- 20世纪50年代末期，Morton Heiling开始尝试设计多感觉的虚拟经历，并于1962年研制成功首台全传感仿真系统Sensorma，，综合了电影的播放、音效、振动、风和味觉效果，让电影观众犹如身临其境。
- 1965年，有“计算机图学之父”之称得Ivan Sutherland博士提出Ultimate Display（终极显示）一词，用来描述计算机图形的显示系统，可以追踪人的头部以更新显示，让用户犹如置身于虚拟现实中，所以，他被认为是现代虚拟现实的先驱。
- 1968年Sutherland首次研制成功头盔式显示器（Head Mounted Display，HMD）。
- 1971年，Frederick Brooks开发出反馈力系统（Force-Feedback System）。
- 1982年，Thonmas Zimmerman等人设计出了数据手套，可以作为虚拟现实的输入装置。
- 20世纪80年代中期，美国NASA研制成功应用于载人航天使用的（Virtual Interactive Environment Workstation，VIEW）系统。
- 1985年，Jaron Lanierm与Jean Jaeques Grimaud所创建的VPL Research公司是第一个虚拟现实的商业化公司，而数据手套是他们的第一个产品。
- 1989年Autodesk公司开发了第一个以PC为平台的虚拟现实系统。
- 到20世纪末，头盔式屏幕和数据手套的制造以及商业化，不再是昂贵的设备，所有想要研究虚拟现实者都可以轻易得到。虚拟现实的发展系统也在进步，一直到现在因特网的普及，全世界的人都通过互联网浏览信息，所以如何将虚拟现实引进因特网，成了一个重要的课题，于是就出现了VRML这个将虚拟现实引入因特网的新语言。（VRML将在本轮中详细介绍）。
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虚拟现实（VR）具有三个最突出的特征，即三“I”特征，可以由此来区分相邻技术，如多媒体技术、科学计算可视化技术。
这三个特征是交互性(Interaction)、想象性(Imagination)和沉浸感(Immersion)。虚拟现实的最主要的技术特征是沉浸感，即投
入感。
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| 虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉的生理心理特点，由计算机产生逼真的三维立体图像．使用者戴上头盔显示器和数据手套等交互设备，便可将自己置身于虚拟环境中，成为虚拟环境中的一员。使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用，就如同在现实世界中的一样。当使用者移动头部时，虚拟环境中的图像也实时地跟随变化，拿起物体可使物体随着手的移动而运动，而且还可以听到三维仿真声音。使用者在虚拟环境中，一切感觉都是那么逼真，有一种身临其境的感觉。 |
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| 虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎自然的交互,使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互,而且能够通过特殊头盔、数据手套等传感设备进行交互。计算机能根据使用者的头、手、眼、语言及身体的运动,来调整系统呈现的图像及声音。使用者通过自身的语言、身体运动或动作等自然技能,就能对虚拟环境中的对象进行考察或操作。用户在虚拟世界中所感受到的信息，经过大脑的思考核分析，形成自己想要实施的动作或策略，通过输入界面反馈给系统，实现与系统的交互和独立自主地控制系统运行的功能。 |
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用户在虚拟世界中根据所获取的多种信息和自身在系统中的行为，通过联想、推理和逻辑判断等思维过程，随着系统的运行状态便或对系统运动的未来进展进行想象，以获取更多的知识、认识复杂系统深层次的运动机理和规律性。
VR的追求目标是力图使用户在计算机所创建的三维虚拟环境中处于一种全身心投入的感觉状态，有身临其境的感觉，即所谓“沉浸感”。导致“沉浸感”的原因是用户对计算机环境的虚拟物体产生了类似于对现实物体的存在意识或幻觉。
VR的“沉浸感”特征使它与一般的交互式三维计算机图形有较大的不同：用户可以沉浸于数据空间，可以从数据空间向外观察，从而可以使用户能以更自然、更直接的方式与数据交互。利用沉浸功能，使用户暂时与现实环境隔离，投入到虚拟环境中，从而能更真实地注视数据。VR界面也可以给技术人员及创作人员提供真实数据，以便正确地创建虚拟环境，这样有助于用户更快、更全面地分析理解数据。因此，VR技术从根本上改变了人与计算机系统的交互操作方式。 |
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根据用户参与虚拟现实的不同形式以及沉浸的程度不同，虚拟现实技术可分为三类。
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| 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。 |
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| 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，但由于其价格昂贵，所以难以推广。 |
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| 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，共同体验虚拟空间，多个用户通过网络对同一虚拟世界进行观察和操作，达到协同工作的目的。例如，异地的医科学生，可以通过网络，对虚拟手术室中的病人进行外科手术。 |
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虚拟现实系统主要由几个模块构成（见图1）：
- （1） 检测模块。检测用户的操作命令，并通过传感器模块作用与虚拟环境。
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- （2） 反馈模块。接受自传感器模块信息，为用户提供实时反馈。
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- （3） 传感器模块。一方面接受来自用户的操作命令，并将其作用与虚拟环境；另一方面将操作后产生的结果以各种反馈的形式提供给用户。
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- （4） 控制模块。对传感器进行控制，使其对用户、虚拟环境和现实世界产生作用。
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- （5） 建模模块。获取现实世界组成部分的三维表示，并由此构成对应的虚拟环境。
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虚拟现实系统主要由几个模块构成（见图1）：
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头盔式屏幕属于轨迹系统，它是计算机的输出或输入设备。头盔式屏幕包括一个固定的头套，头套内含有两个现象装置和声音播放设置，罩在头上分别成为眼睛及耳朵的播放器，因此可以让用户有身临其境的感受。外部接有感应装置，感应装置是接收感应器信息的轨迹装置，可以精密地计算用户的动作，并且通过音效端口和序列端口两处和计算机系统相连接，因此计算机可以精确的追踪，如图2所示。
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所谓的虚拟现实手套又称数据手套，该硬件配备能感应用户的手部运动，进而将信息转换成计算机码并传送回计算机。手套是以莱卡配合光纤构成，在每根手指上附上两条光纤，并在指尖处连接一个发光二极管，另一端在手指肘背后则连接一个光学识别晶体。由二极管发出光源讯号，通过光纤传递光学识别晶体，再由晶体将光波转成电子讯号，如图3所示。
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| 三维鼠标是属于虚拟现实硬件中比较平价的设备，主要的功能是改进传统的二维输入，使其成为具有三维输入功能的一种装置，如图所示。 |
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公司简介
城市仿真
