很多朋友對虛擬現(xiàn)實技術應用專業(yè)就業(yè)前景，虛擬現(xiàn)實技術還不了解，今天小綠就為大家解答一下。
虛擬現(xiàn)實技術是利用計算機技術來模擬和演示真實的運動。在虛擬機過程中，操作者可以感受過程的運動，操縱設備，查看生產(chǎn)過程、實驗過程、施工圖過程、供應過程、物流過程等各種技術參數(shù)的動態(tài)值。從而確認真實系統(tǒng)是否有能力完成預定任務以及如何完成，同時也能發(fā)現(xiàn)運動過程中的缺陷和問題并加以改進。
隨著物流的遠程化、國際化，物流過程跨越幾個國家，各種運輸方式，客戶不可能對這個系統(tǒng)進行實地考察。在外包業(yè)務的時候，客戶不能只聽一些簡報或者視頻演示就做出最后的判斷。在這種情況下，通過采用模擬現(xiàn)實的方法，客戶可以直接進入計算機系統(tǒng)的虛擬世界，對關鍵環(huán)節(jié)做出最終判斷。操縱、演示、觀察和分析相關流程的動態(tài)數(shù)據(jù)，以確定該業(yè)務是否可以外包給該系統(tǒng)；另一方面，第三方物流公司也需要使用模擬現(xiàn)實系統(tǒng)來劃分物流時間、物流成本等。從而決定是否接受客戶的要求。
典型的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)由以下部分組成：
1)效果發(fā)生器。效果發(fā)生器是完成人與虛擬環(huán)境交互的硬件接口設備，包括各種讓人感覺沉浸在現(xiàn)實中的輸出設備，如頭盔顯示器、立體聲耳機等。它還包括可以測量視線和手指運動方向的輸入設備，如頭部位置探測器和數(shù)據(jù)手套。
2)真實場景模擬器?，F(xiàn)實模擬器是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的核心部分，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)實際上是一個計算機軟硬件系統(tǒng)，包括軟件開發(fā)工具和支撐硬件。它的任務是接收和發(fā)送由效果發(fā)生器產(chǎn)生或接收的信號。
3)應用系統(tǒng)。應用是面向不同虛擬過程的軟件部分，描述了虛擬的具體內(nèi)容，包括仿真的動態(tài)邏輯和結(jié)構，以及仿真對象之間、仿真對象與用戶之間的交互。
4)幾何構造體系。它提供描述模擬對象的物理屬性的信息，如形狀、外觀、顏色、位置等。應用系統(tǒng)在生成虛擬世界時需要這些信息。
虛擬現(xiàn)實(Virtual reality，簡稱VR)又稱靈界技術，是一種計算機高級人機界面，具有沉浸性、交互性和想象性的基本特征。他綜合運用計算機圖形學、仿真技術、多媒體技術、人工智能技術、計算機網(wǎng)絡技術、并行處理技術和多傳感器技術來模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感官的功能。使人們可以沉浸在計算機生成的虛擬境界中，通過語言、手勢等自然方式與之進行實時交互，從而創(chuàng)造出個性化的多維信息空間。用戶不僅可以通過虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)在客觀物理世界中感受“身臨其境”的現(xiàn)實，還可以突破空間、時間等客觀限制，感受在現(xiàn)實世界中無法親身體驗的體驗。
VR技術是超越現(xiàn)實的虛擬。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的核心設備仍然是計算機。它的主要功能之一是生成虛擬圖形，所以也叫圖形工作站。目前該領域應用最廣泛的工作站是SGI、SUN等廠商生產(chǎn)的專用工作站。但是最近基于Intel Pentium III (IV)代芯片和圖形加速卡的微機圖形工作站性價比非常優(yōu)秀，有可能異軍突起。圖像顯示設備是產(chǎn)生立體視覺效果的關鍵外圍設備。目前常見的產(chǎn)品有光閥眼鏡、三維投影儀、頭戴顯示器等。其中高檔的HMD屏蔽了現(xiàn)實世界，提供大視角的高分辨率虛擬場景，還有立體聲耳機，能讓人感受到強烈的沉浸感。其他外設主要用于實現(xiàn)與虛擬現(xiàn)實的交互功能，包括數(shù)據(jù)手套、3D鼠標、運動跟蹤器、力反饋裝置、語音識別和合成系統(tǒng)等。虛擬現(xiàn)實技術具有非常廣闊的應用前景。它是從軍事和航天領域的需求出發(fā)的，但近年來虛擬現(xiàn)實技術的應用在工業(yè)、建筑設計、教育培訓、文化娛樂等領域取得了長足的進步。它正在改變我們的生活。
“虛擬現(xiàn)實”和“虛擬現(xiàn)實”這兩個詞有相互矛盾的含義。把這兩個詞放在一起看似毫無意義，但科技的發(fā)展賦予了它們新的含義。很難說清楚虛擬現(xiàn)實的定義。根據(jù)最早提出虛擬現(xiàn)實概念的學者J拉尼亞(J.Laniar)的說法，虛擬現(xiàn)實(virtual reality)又稱虛擬現(xiàn)實，意思是“由電子計算機合成的人工世界”。由此可以明顯看出，這個領域與計算機密切相關，信息科學是合成虛擬現(xiàn)實的基本前提。生成虛擬現(xiàn)實需要解決以下三個主要問題：
(1)真實存在的技術。即如何為觀察者的感覺器官合成與實際存在相符的輸入信息，即如何產(chǎn)生與真實環(huán)境相同的視覺、觸覺和嗅覺。
交互。觀察者如何積極主動地操作虛擬現(xiàn)實，實現(xiàn)不同的觀點和更高層次的感官信息？其實就是怎么才能看起來更像，聽起來更真實，等等。
自律現(xiàn)實。你是如何感覺到自己的行動和行為不被意識到卻能獲得生動的真實感的？在這里，觀測者、傳感器、計算機模擬系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)構成了一個相互作用的閉環(huán)過程。
虛擬現(xiàn)實是多種技術的綜合，其關鍵技術和研究內(nèi)容包括以下幾個方面：
1.環(huán)境建模技術
即虛擬環(huán)境的建立，其目的是獲取實際三維環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)應用需要，利用獲取的三維數(shù)據(jù)建立相應的虛擬環(huán)境模型。
2.立體合成和立體顯示技術
在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，消除了聲音的方向與用戶頭部運動的相關性，在復雜場景中實時生成立體圖形。
3.觸覺反饋技術
在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，用戶可以直接操作虛擬物體，感受虛擬物體的反作用力，從而產(chǎn)生身臨其境的感覺。
4.互動技術
虛擬現(xiàn)實中的人機交互遠遠超出了傳統(tǒng)的鍵盤鼠標模式。利用數(shù)字頭盔、數(shù)字手套等復雜的傳感設備，3D交互技術、語音識別、語音輸入技術成為重要的人機交互手段。
5.系統(tǒng)集成技術
因為虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)包含了大量的感知信息和模型，所以系統(tǒng)的集成技術是最重要的，包括信息同步技術、模型標定技術、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術、識別與合成技術等等。
虛擬現(xiàn)實就是在計算機中構建一個生動的模型。人們可以與這個模型進行交互，產(chǎn)生與現(xiàn)實世界中一樣的反饋信息，從而獲得與現(xiàn)實世界中一樣的感受。當人們需要構建一個目前不存在的環(huán)境(合理的虛擬現(xiàn)實)、一個人類不可能實現(xiàn)的環(huán)境(夸張的虛擬現(xiàn)實)或一個純粹虛構的環(huán)境(虛幻的虛擬現(xiàn)實)來代替真實的環(huán)境時
要想達到和現(xiàn)實世界一樣的感覺，就要有能實現(xiàn)各種感覺的技術。在現(xiàn)實世界中，人們通過眼睛、耳朵、手指、鼻子等器官實現(xiàn)視覺、觸覺(力覺)、嗅覺等功能。人可以通過視覺看到豐富多彩的外部環(huán)境，通過聽覺感知豐富多彩的聲音世界，通過觸覺知道物體的形狀和特征，通過嗅覺知道周圍的氣味。簡而言之，通過各種感受，我們可以與客觀的現(xiàn)實世界互動(交流)，沉浸在與現(xiàn)實世界相同的環(huán)境中。
在這里，最容易實現(xiàn)聽覺；實現(xiàn)愿景是最基本、最本質(zhì)、最常用的；實現(xiàn)觸覺只是在某些情況下需要，現(xiàn)在正在完善；嗅覺的實現(xiàn)才剛剛開始。人們從外界獲得的信息80%-90%來自視覺。因此，在虛擬環(huán)境中，達到與真實環(huán)境中相同的視覺感受，以獲得真實感和沉浸感是非常重要的。
在虛擬現(xiàn)實中，不同于通常的圖像顯示，要求顯示的圖像隨著觀察者眼睛的位置而變化。此外，還要求快速生成圖像，以獲得實時感。比如動畫，不要求實時，為了保證質(zhì)量，每張圖片生成的時間沒有限制。而虛擬現(xiàn)實中生成的畫面通常是每秒30幀。有了這樣的圖像生成能力，再加上適當?shù)囊粜В屓擞猩砼R其境的感覺。
能夠提供視覺和聽覺效果的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)已經(jīng)被用于各種仿真系統(tǒng)中。在城市規(guī)劃中，這樣的系統(tǒng)發(fā)揮著巨大的作用。例如，許多城市都有自己的短期、中期和長期計劃。在規(guī)劃中，要考慮每棟建筑與周圍環(huán)境是否和諧、兼容，新建建筑與周圍原有建筑是否協(xié)調(diào)，以免造成建筑建成后破壞城市原有風貌和合理布局。
該仿真系統(tǒng)還可用于文物保護和古建筑的復制。展示帶有虛擬現(xiàn)實技術的珍貴文物供人們參觀，有利于保護真正的古代文物。山東曲阜的孔子博物館就是這么做的。還把大成殿做成模型，讓觀眾可以通過電腦瀏覽大成殿幾十根鏤空的盤龍石柱，還可以繞到大成殿后面觀光。
用虛擬現(xiàn)實技術建立的水庫、河流、湖泊仿真系統(tǒng)，讓人一目了然。比如三峽水庫的模型建立后，你可以直觀地看到水庫建成后，還沒建成時的壯觀景象。蓄水后哪些村莊和農(nóng)田會先被淹，哪些文物會被淹沒，以便我們及時主動解決問題。如果建立一個局部防洪模擬系統(tǒng)，可以模擬水位達到警戒線時哪些堤段會出現(xiàn)險情，哪些區(qū)域會在決口時被淹沒。這對應急預案的制定有很大的幫助。
虛擬現(xiàn)實的廣泛應用將計算機應用提高到了一個全新的水平，其作用和意義是顯而易見的。另外，它的作用和意義可以從更高的層面來看待。第一，在觀念上，從“以計算機為主體”到“以人為主體”。二是使人們進一步理解哲學中“虛”與“實”的關系。
以前的人機界面(人與計算機之間的交流)需要人去適應計算機，但使用虛擬現(xiàn)實技術后，人們可以像在日常環(huán)境中做事一樣與計算機交流，而不會意識到自己在與計算機打交道。這使人們從操作計算機的復雜工作中解脫出來。今天，信息技術正變得越來越復雜和廣泛使用。充分發(fā)揮信息技術的潛力意義重大。
虛實關系是一個古老的哲學命題。我們是在真實的客觀世界中，還是只在我們感覺到的世界中，一直是唯物主義和唯心主義爭論的焦點。以視覺為例。我們看到的只是視網(wǎng)膜上的圖像。以前視網(wǎng)膜上的圖像都是現(xiàn)實世界的反映，所以客觀現(xiàn)實世界和主觀感官世界是一致的。現(xiàn)在，虛擬現(xiàn)實導致了二元性。虛擬現(xiàn)實的景物對人的感官來說是真實的，但確實是虛構的東西。然而，根據(jù)虛構的事情行事，往往會得出正確的結(jié)果。因此，重新認識哲學中“虛”與“實”的關系的話題被提了出來。
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