教育专题：虚拟现实与流媒体技术.ppt

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1、虚拟现实与流媒体技术虚拟现实与流媒体技术虚拟现实虚拟现实流媒体技术流媒体技术一一.虚拟现实及其应用虚拟现实及其应用1.1.什么是虚拟现实？什么是虚拟现实？“虚拟现实虚拟现实”（Virtual RealityVirtual Reality，简称简称VRVR）的概念于）的概念于19891989年由美国的年由美国的J.LanierJ.Lanier提出，也称为提出，也称为“灵境灵境”、“幻幻真真”等。所谓虚拟现实，是一种新的人等。所谓虚拟现实，是一种新的人机界面形式，它为用户（参与者）提机界面形式，它为用户（参与者）提供一种沉浸（供一种沉浸（immersiveimmersive）和多感觉通）和多感觉通

2、道（道（multumultu-sensory-sensory）的体验，试图寻）的体验，试图寻找一种最佳的人机交互方式。找一种最佳的人机交互方式。它通常用计算机技术生成它通常用计算机技术生成一个逼真的三维视觉、听觉、一个逼真的三维视觉、听觉、触觉和嗅觉等感觉世界，让用触觉和嗅觉等感觉世界，让用户从自己的视点出发，利用自户从自己的视点出发，利用自然的技能和某些设备对这一生然的技能和某些设备对这一生成的虚拟世界进行浏览、交互成的虚拟世界进行浏览、交互和考察。和考察。2.2.虚拟现实的应用虚拟现实的应用（1 1）训练：模拟和练习一直是军事与航天工业中的）训练：模拟和练习一直是军事与航天工业中的一个重要

3、课题，这为一个重要课题，这为VRVR提供了广阔的应用前景。提供了广阔的应用前景。（2 2）辅助设计：各种工业产品、建筑物均需反复构）辅助设计：各种工业产品、建筑物均需反复构思和设计，利用虚拟现实技术可以使设计人员不思和设计，利用虚拟现实技术可以使设计人员不断感受设计的过程，达到身临其境的效果。断感受设计的过程，达到身临其境的效果。（3 3）医学：在虚拟环境中，可以建立虚拟的人体模）医学：在虚拟环境中，可以建立虚拟的人体模型，借助于跟踪球、感觉手套，医科学生可以很型，借助于跟踪球、感觉手套，医科学生可以很容易地了解人体内部各器官的结构。容易地了解人体内部各器官的结构。（4 4）科学研究和计算的可

4、视化：分子结构模型的建）科学研究和计算的可视化：分子结构模型的建构、大坝应力计算的结果、地震石油勘探数据处构、大坝应力计算的结果、地震石油勘探数据处理等，均需要三维（甚至多维）图形可视化的显理等，均需要三维（甚至多维）图形可视化的显示和交互浏览，虚拟现实技术为这些科学研究及示和交互浏览，虚拟现实技术为这些科学研究及探索提供了形象直观的工具。探索提供了形象直观的工具。（5 5）教育、游戏与其他：）教育、游戏与其他：二二.虚拟现实系统的组成及特点虚拟现实系统的组成及特点虚拟现实系统的分类：虚拟现实系统的分类：1.1.简单的虚拟现实系统，也称为窗口中的简单的虚拟现实系统，也称为窗口中的VRVR，主要

5、，主要应用于应用于CAD/CAMCAD/CAM和建筑设计等领域。和建筑设计等领域。2.2.沉浸虚拟现实系统，它使用头盔显示器把用户的沉浸虚拟现实系统，它使用头盔显示器把用户的视觉、听觉及其他感觉封闭起来，产生一种身临视觉、听觉及其他感觉封闭起来，产生一种身临其境的错觉。其境的错觉。3.3.分布式虚拟现实系统，它是建立在沉浸虚拟现实分布式虚拟现实系统，它是建立在沉浸虚拟现实系统和分布式交互仿真的基础上。系统和分布式交互仿真的基础上。4.4.增强现实系统，它是将真实和虚拟的物体叠加到增强现实系统，它是将真实和虚拟的物体叠加到同一个画面或空间中，据用虚实结合和实时交互同一个画面或空间中，据用虚实结合

6、和实时交互的特点，使现实性增强。的特点，使现实性增强。VR发动机发动机软件工程软件工程数据库数据库用户用户输入输出工具输入输出工具虚拟现实系统框图虚拟现实系统框图1.1.虚拟现实系统的组成虚拟现实系统的组成（1 1）硬件平台）硬件平台（2 2）软件系统）软件系统（3 3）输入）输入/输出工具和演示设备输出工具和演示设备 头盔式显示器和跟踪器头盔式显示器和跟踪器 数据传感手套数据传感手套 三维虚拟立体声音生成装置三维虚拟立体声音生成装置2.2.虚拟现实的特点虚拟现实的特点虚拟现实系统有三个重要特点：虚拟现实系统有三个重要特点：（1 1）沉浸感：是指用户感到作为主角存在虚拟）沉浸感：是指用户感到作

7、为主角存在虚拟环境中的真实感。环境中的真实感。（2 2）交互性：是指用户对仿真环境内物体的可）交互性：是指用户对仿真环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度（包操作程度和从环境得到反馈的自然程度（包括实时性）。括实时性）。（3 3）多感知性：虚拟现实交流就是使用户在其）多感知性：虚拟现实交流就是使用户在其中能具有人所具有的各种感知。（包括视觉、中能具有人所具有的各种感知。（包括视觉、听觉、触觉、嗅觉、力觉感知、运动感知等）听觉、触觉、嗅觉、力觉感知、运动感知等）三三.简单虚拟全景图的制作简单虚拟全景图的制作 虚拟现实有三种表现方式：全景、物虚拟现实有三种表现方式：全景、物体、场景。体、

8、场景。在全景模式下，把相机旋转在全景模式下，把相机旋转3603600拍摄拍摄一组照片并接成一个全景图像，然后进行一组照片并接成一个全景图像，然后进行播放，使用者可以用鼠标控制环视的方向，播放，使用者可以用鼠标控制环视的方向，可左、右、远、近、后退。我们可以利用可左、右、远、近、后退。我们可以利用一些虚拟全景图的制作软件，制作简单的一些虚拟全景图的制作软件，制作简单的虚拟全景作品。虚拟全景作品。制作软件：制作软件：COOL 360COOL 360流媒体技术流媒体技术1.1.流式传输技术及流媒体流式传输技术及流媒体 流媒体实现的关键技术就是流式传输。流媒体实现的关键技术就是流式传输。用流式传输技术

9、传输声音、影像或动画等时用流式传输技术传输声音、影像或动画等时基媒体时，是由服务器向用户计算机连续、基媒体时，是由服务器向用户计算机连续、实时地传送同一文件不同数据段来进行的。实时地传送同一文件不同数据段来进行的。采用了流式传输技术后，用户不必等到整个采用了流式传输技术后，用户不必等到整个文件全部下载完毕，而只需经过几秒或十数文件全部下载完毕，而只需经过几秒或十数秒的启动延迟即可进行部分内容的观看。秒的启动延迟即可进行部分内容的观看。流媒体指的是在流媒体指的是在Internet/IntranetInternet/Intranet中中使用流式传输技术的连续时基媒体，即音使用流式传输技术的连续时基

10、媒体，即音频、视频或其他多媒体文件。频、视频或其他多媒体文件。主要的流媒体播放软件：主要的流媒体播放软件：Real Real NetworksNetworks公司的公司的Real Player Real Player，微软公司，微软公司的的 Windows Media Player Windows Media Player，苹果公司的，苹果公司的QiuckQiuck Time Time 2.2.流媒体技术的应用流媒体技术的应用 流媒体最直接的应用是实时广播服务，流媒体最直接的应用是实时广播服务，也就是网上现场直播服务，还有视频点播也就是网上现场直播服务，还有视频点播和远程教育等。和远程教育等。流媒体技术在电子商务、远程医疗等流媒体技术在电子商务、远程医疗等方面也有广泛的应用。方面也有广泛的应用。