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一个典型的虚拟现实系统都由哪几部分组成?

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一个典型的虚拟现实系统都由哪几部分组成?

发布日期:2019-09-11 作者:天津市艺廊文化传播有限公司 点击:

随着科学技术社会生产力的不断发展,各行各业对虚拟现实系统的需求日益旺盛。虚拟现实系统也取得了巨大进步,并逐步成为一个新的科学技术领域。那么,一个典型的虚拟现实系统都由哪几部分组成呢?

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虚拟现实系统(Virtual Reality System,简称VR;又译作灵境、幻真)是近年来出现的图形图像领域的高新技术,也被称为灵境技术人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身临其境一般,可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。

一个典型的虚拟现实系统主要由计算机、输入/输出设备、应用软件和数据库等部分组成。

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1.计算机

在虚拟现实系统中,计算机起着至关重要的作用,可以称之为虚拟现实世界的心脏。它负责整个虚拟世界的实时渲染计算,用户和虚拟世界的实时交互计算等功能。

由于计算机生成的虚拟世界具有高度复杂性,尤其在大规模复杂场景中,渲染虚拟世界所需的计算机量级巨大,因此虚拟现实系统对计算机配置的要求非常高。

2.输入/输出设备

虚拟现实系统要求用户采用自然的方式与虚拟世界进行交互,传统的鼠标和键盘是无法实现这个目标的,这就需要采用特殊的交互设备,用以识别用户各种形式的输入,并实时生成相对应的反馈信息。

目前,常用的交互设备有用于手势输入的数据手套、用于语音交互的三维声音系统、用于立体视觉输出的头盔显示等。

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3. 应用软件

为了实现虚拟现实系统,需要很多辅助软件的支持。这些辅助软件一般用于准备构建虚拟世界所需的素材。例如:在前期数据采集和图片整理时,需要使用AutoCAD和Photoshop等二维软件和建筑制图软件;在建模贴图时,需要使用3DMax、MAYA等主流三维软件;在准备音视频素材时,需要使用Audition、Premiere等软件。

为了将各种媒体素材组织在一起,形成完整的具有交互功能的虚拟世界,还需要专业的虚拟现实引擎软件,它主要负责完成虚拟现实系统中的模型组装、热点控制、运动模式设立、声音生成等工作。另外,它还要为虚拟世界和后台数据库、虚拟世界和交互硬件建立起必要的接口联系。成熟的虚拟现实引擎软件还会提供插件接口,允许客户针对不同的功能需求而自主研发一些插件。

4.数据库

虚拟现实系统中,数据库的作用主要是存储系统需要的各种数据,例如地形数据、场景模型、各种制作的建筑模型等各方面信息。对于所有在虚拟现实系统中出现的物体,在数据库中都需要有相应的模型。

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如今市面上的虚拟现实眼镜、虚拟现实头盔都为基于头盔显示器的典型虚拟现实系统。它由计算机、头盔显示器、数据手套、力反馈装置、话筒、耳机等设备组成。该系统首先由计算机生成一个虚拟世界,由头盔显示器输出的一个立体现实的景象;用户可以通过头的转动、手的移动、语言等与虚拟世界进行自然交互;计算机能根据用户输入的各种信息实时进行计算,即时地交互行为进行反馈,由头盔式显示器更新相应的场景显示,耳机输出虚拟立体声音、由力反馈装置产生触觉(力觉)反馈。

虚拟现实系统中应用最多的交互设备是头盔显示器和数据手套。但是如果把使用这些设备作为虚拟显示系统的标志就显得不够准确。因为,虚拟现实技术是在计算机应用和人机交互方面开创的全新领域,当前这一领域的研究还处于初步阶段,未来人们还会研制出其他更具沉浸感的交互设备让我们一起期待吧!

 


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