虚拟现实

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虚拟现实

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虚拟现实(VR)是一种可以与现实世界相似或完全不同的模拟体验。虚拟现实的应用可以包括娱乐和教育目的(即医学或军事训练)。其他不同类型的VR风格技术包括增强现实和混合现实。

当前,标准的虚拟现实系统使用虚拟现实耳机或多投影环境来生成逼真的图像,声音和其他感觉,以模拟用户在虚拟环境中的物理存在。使用虚拟现实设备的人能够环顾人造世界,在人造世界中四处移动,并与虚拟特征或物品互动。这种效果通常是由VR头戴式受话器创建的,包括头戴式显示器和在眼前的小屏幕,但也可以通过具有多个大屏幕的经过特殊设计的房间来创建。虚拟现实通常包含听觉和视频反馈,但也可以允许其他类型的感觉和力反馈通过触觉技术。

虚拟现实

实现方法

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可以实现虚拟现实的一种方法是基于仿真的虚拟现实。例如,驾驶模拟器通过预测由驾驶员输入引起的车辆运动并将相应的视觉,运动和音频提示反馈给驾驶员,从而给船上驾驶员带来实际驾驶实际车辆的印象。

借助基于头像图像的虚拟现实,人们可以以真实视频和头像的形式加入虚拟环境。可以以传统化身或真实视频的形式参加3D分布式虚拟环境。用户可以根据系统功能选择自己的参与类型。

在基于投影仪的虚拟现实中,真实环境的建模在各种虚拟现实应用程序中扮演着至关重要的角色,例如机器人导航,构造建模和飞机仿真。基于图像的虚拟现实系统已经在计算机图形学和计算机视觉社区中得到普及。在生成现实模型时,准确注册获取的3D数据至关重要;通常,照相机用于在短距离内对小物体建模。

基于桌面的虚拟现实涉及在常规桌面显示器上显示3D 虚拟世界,而无需使用任何专门的位置跟踪设备。可以使用许多现代的xxx人称视频游戏作为示例,使用各种触发器,响应角色以及其他此类交互式设备,使用户感觉好像他们在虚拟世界中。对这种沉浸式形式的普遍批评是,没有周围视觉的感觉,限制了用户了解周围事物的能力。

一个密苏里州国民警卫队士兵看上去成一个VR训练头戴式显示器在Leonard Wood堡在2015年头戴式显示器(HMD)更充分地沉浸在虚拟世界用户。甲虚拟现实耳机通常包括两个小高分辨率OLEDLCD显示器,其用于提供针对每只眼睛单独的图像立体图形渲染3D虚拟世界,一个双耳音频系统,位置和旋转实时头部跟踪六个运动度。选项包括带有触觉反馈的运动控件,以一种直观的方式在虚拟世界中进行物理交互,几乎没有抽象化,并且具有全向跑步机 为身体运动提供更大的自由度,使用户可以在任何方向上执行机车运动。

增强现实(AR)是一种虚拟现实技术,它将用户在真实环境中看到的内容与计算机软件生成的数字内容融合在一起。具有虚拟场景的其他软件生成的图像通常以某种方式增强真实环境的外观。AR系统通过摄像机实时将虚拟信息分层传送到头戴式耳机,智能眼镜或通过移动设备,使用户能够查看三维图像。

混合现实(MR)是现实世界和虚拟世界的融合,以产生新的环境和可视化效果,物理和数字对象可以实时共存并交互。一个网络空间是一个网络的虚拟现实。

模拟现实是一种假想的虚拟现实,它与实际现实一样真实,身临其境,能够带来先进的逼真体验甚至虚拟永恒。它最有可能使用脑计算机接口和量子计算来生产。

技术

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软件

该虚拟现实建模语言(VRML),于1994年首次推出,旨在为“虚拟世界”,而不会对耳机的依赖性的发展。随后,Web3D联盟成立于1997年,以开发基于Web的3D图形的行业标准。该联盟随后从VRML框架开发了X3D,将其作为档案的开源标准,用于基于Web的VR内容分发。WebVR是一种实验性的JavaScript 应用程序编程接口(API),可为各种虚拟现实设备提供支持,例如HTC Vive,Oculus Rift,Google Cardboard或OSVR。

硬件

派拉蒙为的感觉浸入到虚拟现实是高帧速率(至少95 fps)的,以及低的等待时间现代虚拟现实耳机显示器基于为智能手机开发的技术,这些技术包括:陀螺仪和运动传感器,用于跟踪头部,手部和身体的位置;小型高清屏幕用于立体显示;小型轻巧快速的计算机处理器。这些组件为独立的VR开发人员带来了相对可承受的价格,并导致了2012年Oculus Rift Kickstarter提供了xxx款独立开发的VR头盔。

通过开发全向相机(也称为360度相机或VR相机),VR图像和视频的独立制作得到了提高,这些相机具有录制360交互式摄影的能力,尽管分辨率较低或以高度压缩的格式进行在线流传输的360视频。相反,摄影测量法越来越多地用于组合几张高分辨率照片,以在VR应用程序中创建详细的3D对象和环境。

为了营造沉浸感,需要特殊的输出设备来显示虚拟世界。众所周知的格式包括头戴式显示器或CAVE。为了传达空间印象,从不同的角度(立体投影)生成并显示了两个图像。有多种技术可将相应的图像显示在右眼上。有源技术和无源技术之间有所区别。

与虚拟世界进行交互需要特殊的输入设备。其中包括3D鼠标,有线手套,运动控制器和光学跟踪传感器。控制器通常使用光学跟踪系统(主要是红外摄像机)进行定位和导航,以便用户无需布线即可自由移动。一些输入设备为用户提供力反馈到手或身体其他部位,这样人类就可以通过触觉和传感器技术将自己定位在三维世界中,从而进一步感知,并进行逼真的模拟。可以从全向跑步机(通过在虚拟空间中的行走由实际的行走运动控制)获得附加的触觉反馈,还可以使用防振手套和防护服。

虚拟现实相机可用于使用360度全景视频创建VR摄影。可以将360度相机镜头与虚拟元素混合,以通过特殊效果融合现实与虚构。VR摄像机有多种格式,其中摄像机安装了不同数量的镜头。

健康与安全

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虚拟现实有许多健康和安全方面的考虑。长时间使用虚拟现实会导致许多不良症状,这些症状可能会延缓该技术的普及。大多数虚拟现实系统都带有消费者警告,包括:癫痫发作;儿童的发育问题;跌落和碰撞警告;不舒服; 重复性应激损伤;以及对医疗设备的干扰。[92]有些用户在使用VR头戴式耳机时可能会出现抽搐,癫痫发作或停电,即使他们没有癫痫病史并且以前从未发生过停电或癫痫发作。4,000人中有1人,即.025%,可能会遇到这些症状。由于这些症状在20岁以下的人群中更为常见,因此建议儿童不要使用VR头戴式耳机。与人的环境进行物理互动时,可能还会出现其他问题。戴着VR头戴式耳机时,人们会很快失去对现实世界的意识,并可能绊倒或与现实世界的物体碰撞而受伤。

VR耳机可能会像所有屏蔽技术一样经常导致眼睛疲劳,因为人们在观看屏幕时往往眨眼更少,从而导致眼睛变得更加干燥。有人担心VR头戴式耳机会导致近视,但是,尽管VR头戴式耳机靠近眼睛,但如果所显示图像的焦距足够远,它们不一定会导致近视。

具有全景镜头的虚拟现实耳机应该可以消除晕车的症状当一个人暴露在虚拟环境中导致类似于晕车症状的症状时,就会发生虚拟现实病。女性受耳机引起的症状的影响明显大于男性,分别约为77%和33%。最常见的症状是一般不适,头痛,胃部不适,恶心,呕吐,面色苍白,出汗,疲劳、嗜睡,迷失方向和冷漠。例如,任天堂的《虚拟男孩》因其负面的身体影响而备受批评,包括“头晕,恶心和头痛”。这些晕车症状是由于所看到的与身体其余部分之间的脱节而引起的。当前庭系统(人体的内部平衡系统)没有经历通过眼睛的视觉输入所期望的运动时,用户可能会遇到VR疾病。如果VR系统的帧速率不够高,或者人体的运动与屏幕上对其的视觉反应之间存在滞后,也会发生这种情况。因为大约25%到40%的人在使用VR机器时会遇到某种VR疾病,所以公司正在积极寻找减少VR疾病的方法。

 

隐私

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所有VR系统都需要持续跟踪,因此该技术特别适用于大规模xxx,并且容易受到大规模xxx。虚拟现实的扩展将增加潜力,并减少个人行动,动作和反应的信息收集成本。

概念和哲学问题

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此外,还存在与虚拟现实的使用相关的概念和哲学方面的考虑和含义。“虚拟现实”一词的含义或所指可能是不明确的。Mychilo S. Cline在2005年提出,通过虚拟现实,将开发出影响人类行为,人际交往和认知的技术。

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词条目录
  1. 虚拟现实
  2. 实现方法
  3. 技术
  4. 软件
  5. 硬件
  6. 健康与安全
  7. 隐私
  8. 概念和哲学问题

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