虚拟现实(vrml语言)作业.docx

虚拟现实（VRML语言）在电子信息科学与技术专业上的应用 姓 名： 丁海泉 学 号： 入学批次： 层 次： 专 业： 课程名称： 多媒体技术 1、虚拟现实技术的概念 虚拟现实技术(Virual Reality)也称VR技术，是指利用三维图形生成技术、 多传感交互技术、多媒休技术、人工智能技术以及人机接口技术等高新技术 ， 生成三维逼真的虚拟环境。虚拟现实技术主要通过构建一个文字 (Text)，图形 (Graph)，图像((Image)，动画(Animation)，声音(Audio)，视频(Video)等不同 信息为一体的人机交互系统，营造出一个内容丰富、色彩缤纷、图文并茂、动 静相融的虚拟情景，促使人们脑、眼、手、鼻等多种器官接受刺激，使人们产 生一种身临其境的近乎完全真实的感觉。 虚拟现实技术主要通过构建一个文字 (Text)，图形(Graph)，图像(Image)， 动(Animation)，声音(Audio)，视频(Video)等不同信息为一体的人机交互系 统，造出一个内容丰富、色彩缤纷、图文并茂、动静相融的虚拟情景，促使人 们脑、眼、手、口等多种器官接受刺激?使人们产生一种身临其境的近乎完全真 实的感觉。 科学技术的发展提高了人与信息之间接口的能力 ，及人对信息处理的理解 能力，人们不仅要求以打印输出、屏幕显示这样的方式观察信息处理的结果 ， 而且希望能通过人的视觉、听觉、触觉，以及形体、手势或口令参与到信息处 理的环境中去，获得身临其境的体验8这种信息处理方法不再是建立在一个单 维的数字化的信息空间上，而是建立在一个多维化的信息空间中 ，一个定性和 定量相结合、感性认识和理性认识相结合的综合集成环境中， 虚拟现实是指利用计算机和一系列传感辅助设施来实现的使人能有置身于 真正现实世界中的感觉的环境，是一个看似真实的模拟环境。通过传感设备， 用户根据自身的感觉，使用人的自然技能考察和操作虚拟世界中的物体 ，获得 相应看似真实的体验?具体含义为：（1）虚拟现实是一种基于计算机图形学的 多视点、实时动态的三维环境，这个环境可以是现实世界的真实再现 ，也可以 是超越现实的虚构世界；（2）操作者可以通过人的视、听、触等多种感官，直 接以人的自然技能和思维方式与所投入的环境交互 ；（3）在操作过程中，人是 以一种实时数据源的形式沉浸在虚拟环境中的行为主体 ，而不仅仅是窗口外部 的观察者由此可见，虚拟现实的出现为人们提供了一种全新的人机交互方式 ? 虚拟现实是在计算机图形学、图像处理与模式识别、智能接口技术、人工 智能技术、多传感技术、语音处理与音响技术、网络技术、并行处理技术和高 性能计算机系统等信息技术的基础上发展起来，是这些技更高层次的集成和渗 透".虚拟现实技术的应用前景非常广阔 ，它开始于军事领域的需求，目前，遍 及到商业、医疗、工程设计、娱乐、教育和通信等诸多领域. 2、虚拟现实技术的特征 2.1 多感知性（Mufti-Sensory ） 所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外 ，还有听觉感 知、视觉感知、触觉感知、运动感知，甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想 的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能 。但由于相关技术，特别是 传感技术的限制，目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉 、听觉、力 觉、触觉、运动等几种。 22 沉浸性（Immersion ） 沉浸性也称临场感，指体验者感到作为主角存在于模拟环境中的真实程 度。理想的模拟环境应该使体者难以分辨真假，全身 心地投人到计算机创建的三维虚拟环境中，如同在现实世界中的感觉一样。 2.3 交互性(Interactivity ) 交互性指体验者对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然 程度（包括实时性）。用户可以通过兰维交互设备直接操纵计算机所给出的虚拟 世界中的对朵，虚拟世界中的对象也能够实时地做出和应的反应 。 2.4 构想性（Imagination） 构想性指体验者从虚拟现实环境中得到感性和理性的认识 ，深化对概念的 理解，主动获取新的信息，并产生新的想法，进而解决实际应用问题。 2.5虚拟现实的构建技术与方法 虚拟现实的构建涉及的技术很多，如投影变换（将三维物体投影到二维屏 幕上）消隐处理（删除一个物体的不可见面片）光照模型（一个物体在一定环 境和光照下呈现的颜色和亮度）；LOD模型（多重细节模型，即一个物体由近 及远会变得逐渐模糊）；文理贴图雾化效果等。目前有许多软件和工具对这些 算法予以包装和实现，开发者可以不必从底层做起。一般来说，构建一个虚拟 现实系统有2种方法： ①利用高级语言和三维图形函数库。常用的开发语言是 VG,常用的图形函 数库是场renGL和Directx3D.此方法的特点是：灵活性强，能够实现复