关于虚拟现实的科技论文1500字左右

关于虚拟现实的科技论文 1500 字左右篇一 建设设计中的虚拟现实 摘要：以苏州拙政园为例，介绍了虚拟系统的形成过程。采用三维建模 软 件 AutoCAD 和 3DSMAXDSMAX 建 模 ， 使 用 LOD 算 法 优 化 虚 拟 系 统 ， 应 用 javascript 语言扩展虚拟世界的动态行为建立的拙政园虚拟巡游系统可以任 意选择路径遨游各景，证明建筑中使用虚拟现实作为媒体的可能性。用虚拟 系统开拓建筑设计的创作思路，有助于建筑师推出多种不同设计方案，从而 提高建筑设计质量。 关键词：虚拟现实建筑设计思维 虚 拟 现 实 (VirtualRealityVirtualReality ， 简 称 VR) ， 又 称 为 虚 拟 环 境 (VirtualRealityVirtualEnvironments) 、 人 造 空 间 (VirtualRealityCyberspace) 、 人 工 现 实 (VirtualRealityArtificialReality)、仿真技术(VirtualRealitySimulatorTechnology)等。它集成了 计算 机图 形学、多媒体、人工智能、多传感器、 网络 、并行处理等技术的最新 发展 成果。它以模拟方式为使用者，创造一个实时反映实体对象变化与相互作用 的三维图像世界。在视、听、触、嗅等感知行为的逼真体验中，使设计者可 以深入探索、参与者可以直接参与虚拟对象在所处环境中的作用和变化，仿 佛置身于一个虚拟的世界中，产生融合性……997 年，Bridges 与 Charitos 提出建筑设计与 VR 之间，存在着一双向关系，建筑设计可引用 VR 来评估与 验证设计意图，而虚拟现实的环境可引用建筑设计知识来建构。 1. 虚拟现实的建筑演示系统 在建筑和规划学科领域，使用虚拟现实演示单体建筑、居住小区乃至城 市空间，可以让人以不同的俯仰角度去审视或欣赏其外部空间的动感形象及 其平面布局特点。它所产生的融合性，要比模型或效果图更形象、完整和生 动。 使用虚拟现实语言，可实现实时场景及单体编辑，动画、解说等多媒体 信息和虚拟现实无缝连接。它让人易于交流，加强大众与专业团体对城市及 开发区规划的理解与认识，勾画未来城市的形象等。 台湾 交通 大学建筑与文化 研究 院刘育东教授在台湾新竹市东门城广场 规划中，第一次对。公共工程进行公开讨论，以拟定后续的发展准则。居民 们希望从任意角度了解工程项目的。情况，所以将虚拟现实引入用户参与设 计系统是十分必要的。虚拟现实能适应因特网上传播的需要，并能满足房地 产信息的需求。对房地产开发商、建筑设计和规划行业来说，虚拟现实的展 示方式是大势所趋。 (VirtualReality1)在商品房交易中，消费者除了关注商品房的价格、位置之外，越来越 关注房屋的环境、结构、设计、装潢。用户在查询某商品房时，可以定位指 定观察室内户型以及小区环境。可以亲身体验小区建成后的三维虚拟环境， 了解室内空间、周边环境、固定设施的配套情况，因而仿佛身临其境。虚拟 现实可以辅助户型室内装修设计及建材选择。场景中每个物体，可进行独立 的移动、隐藏等编辑操作。动感十足的虚拟现实可刺激用户的购买欲，有助 于销售，缩短售房周期。 (VirtualReality2)设计院可将自己的设计方案动态形象地展示，以充分表达自己的方案， 提高中标率。 (VirtualReality3DSMAX)中标后对甲方、乙方而言，可通过 VR 方式审视。双方可逼真快捷地 进行设计数据的修改，使设计臻于完善，直至满意。 2 虚拟巡游系统的形成过程 以动画及虚拟系统的形成过程为例，介绍如何将虚拟现实辅助于建筑设 计方案中。 2.1 数据采集 包括平、立、剖面与透视图。包括能充分反映建筑物的特点、立面效果 ， 以及重要建筑物的空间关系的规划区域实景图像，诸如多角度、多距离观察 的录像与摄影图片。还包括空间参照物，如周围建筑物，相关的图纸和文本。 2.2 用三维建模软件建模 依据方案设计图在三维图形系统中构造建筑物，常用建模软件有 AutoCAD 和 3DSMAXDSMAX. 使 用 3DSMAXDSMAX 制 作 动 画 。 将 其 以 VRML(VirtualRealityVirtualRealityModelingLanguage)文件格式输出。 2.3DSMAX 优化虚拟系统 (VirtualReality1)使用 LOD(VirtualRealityLevelofdetail)算法替代模型的不同版本，以减轻 VRML 浏 览器的负担。通过这种算法，对于远处的或者是不重要的物体，用较少的多 边形表示。对于近处的或较重要的物体用较多的多边形来表示，从而在保证 图像质量的基础上减少多边形的数目。 (VirtualReality2)在场景中放置足够多的摄影机，以供用户选择。 (VirtualReality3DSMAX)使用 USE，对原始节点进行重用，以减少文件长度。 (VirtualReality4)使用超链接节点 Anchor，Inline 等，链接其它虚拟空间。Anchor 使 场景中的对象与另一空间造型链接，或与场景中另一相机连接。 InlineObject 可合并另一虚拟现实文件。 (VirtualReality5)通过 AudioClip，Sound 算法提供虚拟的声音效果。 2.4 使用 javascript 语言扩展虚拟世界的动态行为 Javascript 语言是用于 VRML 各个节点的一种描述语言。它使*.WRL 文 件所模拟的世界，具有较强的真实度。 拙政园名冠江南，是 中国 的四大名园之一，亦是世界文化遗产之一。 其空间蜿蜒曲折，藏露掩映，欲放先收，达到小中见大的效果。我们为拙政 园最精彩部分(VirtualReality中部水院的小飞虹、小沧浪、得真亭、松风亭等)，建立了虚 拟巡游系统。 3DSMAX 对建筑设计思维的 影响 传统建筑设计以纸和笔进行草图设计。据此，建筑师按自己对实际尺寸 的把握进行设计。因此，设计者无法融入所设计的空间中，其观察与想象均 受到限制。 虚拟现实，提供了其它传统表现方式所无法比拟的、崭新的信息交流界 面。建筑师可从任意角度，观看虚拟物体的三维效果(VirtualReality空间的形状、大小，物 体的色彩、材质等).可通过实时三维场景调整、信息查询以及多媒体信息集 成等技术，为方案的比较推敲，为设计风格、造型特点，以及相关信息的展 示，提供了强有力的支持。在虚拟现实环境中，虚拟环境开拓建筑师的想象 力，提高创造力，有助于建筑师产生多样化设计方案，提高设计质量。美国 Iowa 大学开发出新型设计工具 VRDet〔2〕。设计者可直接在该系统中设计， 整个设计过程可被录制并回放。设计者还可观察他的思维过程，对于了解建 筑师的设计 方法 具有重要意义。 VADet 采用 23DSMAXD 语言系统提供固定声音，有 4 个 C2 环绕屏幕显示系统， 可 使 用 LCD 立 体 眼 镜 。 C2 输 入 设 备 基 于 CAVE 系 统 (VirtualRealityCruz2NEira，Sandin&DeFanti，.993DSMAX) ，能直接处理对象，对用户反应有快 速的立体的显示。VADet 系统也可 应用 于配备有 C2 的跟踪及输入设施的头 盔浸入装置。 VADet 使用一个面向对象的方法设计。它强调交互性能，可扩充性及独 立的显示界面。系统的核心是一组 C++类。3DSMAX 个主要的类为环境类、控制类 与形类。VADet 使得设计者在任一设计阶段可探索整体尺寸的虚拟物体。系 统有精确的风格，可修改尺寸。虚拟设计尺寸比 C2 系统的物理尺寸大。物 体能在实际尺寸内产生、复制、删除、移动、缩放或再生。该系统可被视为 一个三维草图工具。 虚拟现实 发展 前景十分诱人。从某种意义上说，它改变了人们的思维 方式，改变人们对世界、对自己、对空间和时间的看法。 4 结束语 虚拟现实不断发展，将成为建筑应用软件的主流。 INTELMCGRAWHILL 公司所出版的《VirtualReality：Through The NewLookingGlass》一书，提 出虚拟现实是 21 世纪的工具的说法。Vrnews 也认为虚拟现实是最有发展潜 力的十大关键技术之一。虚拟现实具有完善的交互作用能力，能帮助和启发 进入虚拟境界的参与者的构思的信息环境。利用 计算 机系统提供的人机对 话工具，同虚拟环境中的物体交互操作，使人达到一种境界虚拟，但其感觉 却具有真实的效果。我们应充分发挥虚拟现实强大的潜在功能于建筑领域。 关于虚拟现实的科技论文 1500 字左右篇二 虚拟现实技术与 VRML 摘要：虚拟现实技术是利用 计算 机的图形 环境和 电子 技术外设产生 逼真的视、听、触、力等伪物质三维感觉环境。VRML 是面向实时漫游的虚 拟现实造型 语言。本文简要介绍了虚拟现实技术的概念、技术特征、 应用 及 VRML 的概念、 发展 与构造，并讨论了 VRML 在虚拟现实技术应用中重 要地位。 关键词： 计算机;虚拟现实;VRML 1 虚拟现实技术 1.1 虚拟现实技术的概念 虚拟现实(VirtualRealityViamal Reality)技术是 20 世纪 90 年代以来兴起的一种新型信 息技术，是一种新的人一机界面形式。它追求的是将传统的计算机从一种需 要人用键盘、鼠标对其进行操作的设备变成了人处于计算机创造的人工环境 中。用户借助物定装备(VirtualReality如数据手套、头盔等)以 自然 方式与虚拟环境交互作 用、相互 影响 ，从而获得与真实世界等同的感受以及在现实世界中难以经 历的体验。 1.2 虚拟现实技术的发展过程 虚拟现实技术的起源可以追溯到 1970 年，任 Ivan Suther Land 领导下 研制成功了第一个头盔显示器。人们戴上头盔显示器，可以看到一个边长 5 厘米的立方体线框图飘浮在自己眼前。当实验者转动头部时，可以看见这个 发光的立方体的不同侧面，可以像真实世界中那样来确定这个物体的形状和 位置。1972 年 Nolan·Bushnell 发明了电子游戏 rorh;1985 年，Apple 公司的 Macintosh 开始研制 Sinmet，1989 年 Sinmet 完成。NASA 的 Ames 研究 中 心利用 Radioshaek 公司的袖珍式液晶显示电视的屏幕研制成为头戴式虚拟 现实眼镜，并研制成第一台商用虚拟现实硬/ 软件，美国空军的 Supemoelwit 飞行模拟器。虚拟现实这个名词已成为平常生活话题。 1.3DSMAX 虚拟现实技术的特征 虚拟现实技术具有以下三个基本特征： (VirtualReality1)沉浸性。虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉的生理 心理特点， 由计算机产生逼真的三维立体图像，使用者戴上头盔显示器和数据手套交互 设备，便可将自己置身于虚拟环境中，成为虚拟环境中的一员。使用者与虚 拟环境中的各种对象的相互作用，就如同在现实世界中的一样。使用者在虚 拟环境中，一切感觉都是那么逼真，有一种身临其境的感觉。 (VirtualReality2)交互性。虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎自然的交互，代写毕 业 论文 使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互，而且能够通过特殊 头盔、数据手套等传感设备进行交互。使用者通过自身的语言、身体运动或 动作等自然技能，就能对虚拟环境中的对象进行考察或操作。 (VirtualReality3DSMAX)多感知性。由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应 装置，因此，使用者在虚拟环境中可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感 知，从而达到身临其境的感受。 1.4 虚拟现实技术的应用 随着虚拟现实技术的迅速发展，它已经被应用于广泛的领域： (VirtualReality1)工程和 建筑可用它设计各种产品和施工设备，建造工厂等预实现。 如一个新产品的先期开发、一个具体建筑物一次性仿真。 (VirtualReality2) 医学其范围包括建立合成药物的分子结构模型到各种医学模拟，如 用来设计各种合成药物，允许研究人员测试各种药物特性，进行人体解剖仿 真，外科手术仿真器。 (VirtualReality3DSMAX)军工模拟最初的军工模拟是推动 VR 发展的主要力量，VR 的许多成功 的应用也是在此方面，代写医学论文如飞机驾驶模拟器、近战战术训练器、 虚拟战场等。 (VirtualReality4) 科学 可视化现在，有许多数据或物质，如红外光、微波、雷达、电 磁场、在通道中流动的各种数据都不是可见的，利用 VR 技术，很容易将这 些东西可视，这就为我们的研究带来很大的方便。 (VirtualReality5) 金融 和娱乐金融可视化是指将大量数据变换成图象式物质，从而使 数据更易理解和 分析 。娱乐是 VR 的一个巨大市场，世界一些著名的娱乐城 已建成 VR 娱东中心，在这个环境中许多话都已变成“现实”。 (VirtualReality6) 教育 VR 教育是一种非常有意义的潜在市场。虚拟现实技术能够为学 生提供生动、逼真的 学习 环境，学生能够成为虚拟环境的一名参与者，在 虚拟环境中扮演—个角色，这对调动学生的学习积极性，突破教学的重点、 难点，培养学生的技能都将起到积极的作用。 2、VRML . 2.1 概念 VRML (VirtualRealityVirtral Reality Modeling Language)是虚拟现实造型语言的缩写 形式。它是描述虚拟场景的一种标准。它定义了三维应用系统中常用的语言 描述，如层次变换、光源、试点、几何、动画、雾、材料特性和纹理映射等， 并具有简单的行为特征描述功能。 设计 VRML 的一个主要目标就是保证它成为多个虚拟现实系统或其组成 部分间有效的三维文件交换格式，并且，这些虚拟现实系统或其组成部分可 分布在 网络 的不同计算机处。 2.2 VRML 的发展 历史 1994 年 5 月。在瑞士日内瓦召开的万维网(VirtualRealitywww)会议上。Mark Pesos 和 Tony Parisi 在会上介绍了他们开发的可在万维网上运行的虚拟现实界面。 这时，由一个情趣相投者联谊会 BOF 马上产生强烈的反响，决定开发一种场 景描述语言。它可以连通 Web 网。VRML 这个词就是在 BOF 的会议上造出 来的。 1994 年 10 月 在 芝 加 哥 (VirtualRealityChicago) 召 开 的 第 二 次 WWW 会 议 上 公 布 V1LML1.0 的规范草案。主要的功能是完成静态的 3DSMAXD 场景，代写硕士论文以 及与 HTML 链接的功能和措施。另一位 SGI 的原 Open Inventor 的设计师 Paul Ssi'aLt88 开 始 作 一 个 VRML 公 共 域 (VirtualRealitypublicdomain) 的 词 解 程 序 (VirtualRealityParser)，当时流行于业界的名字叫 Qmb. 1995 年秋。SGI 进一步推出了 WebSpace Author(VirtualReality供创作的程序)。这是 一种 Web 创作工具，可在场景内交互地摆放物体，并改进了场景的功能， 还可用于 发表 VRML 文件。 1996 年初。VRML 委员会审阅并讨论了若干个 VRML 2.0 版本的建议方 案 ， 其 中 有 SGI 的 动 态 境 界 (VirtualRealityMov-iIlg Worlds) 提 案 、 太 阳 微 系 统 (VirtualRealitySun Microsystem) 的 全 息 网 (VirtualRealityHoll Web) 、 微 软 公 司 (VirtualRealityMi ) 的 能 动 VRML(VirtualRealityActive、VRML)、苹果公司(VirtualRealityApple)的超世界(VirtualRealityOut of the woad)，以及其 他多种提案。结果，Moving Worlds 以 70%选票赢得了绝对多数。1996 年 3DSMAX 月，VGA(VirtualReality、VRML.设计小组)决定将这个方案改造成为 VRML 2.0。 1996 年 8 月，VRML2.0 在新奥尔良(VirtualRealityNew Orleans)的 SIGGRAPH96 会议 上公布。 1998 年发表中文国家标准。2002 年 8 月，升级版本 X3DSMAXD 通过国际标准。 2.3DSMAX、VRML 的 应用 框架 图 1 是 目前 VRML 应用的一般框架，潜在的应用正在不断地 发展 当中。 2.4VRML 的构造 一个 VRML 文件包括了一些主要的功能部件：代写 论文文件头，场景图， 原型和事件路由等，通过浏览器对 VRML 进行处理以声音和图象的形式展现 出来，并且用户可以与场景进行交互。 (VirtualReality1)文件头为方便识别 VRML 文件，每个 VRML 文件的开始都采用以下形 式： #VRML2.0[optional comment] (VirtualReality2)场景图结构 VRML 文件用层次化的场景图来描述三维对象和世界，在场景图中的实 体称为节点，VRML 定义了 54 种不同的结点类型，其中包括几何元素体及对 外表特性、声音及声音特性，以及不同类型的群节点。节点在域中存放它们