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VR支持哪些領(lǐng)域 VR應(yīng)用領(lǐng)域介紹

2016/8/12 15:25:11來源:本站整理作者:不詳我要評論(0)

VR這項技術(shù)支持的領(lǐng)域還是不少的,這里跟大家分享一下VR支持的領(lǐng)域,感興趣的可以來了解一下。

醫(yī)學(xué)

VR在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實意義。在虛擬環(huán)境中,可以建立虛擬的人體模型,借助于跟蹤球、HMD、感覺手套,學(xué)生可以很容易了解人體內(nèi)部各器官結(jié)構(gòu),這比現(xiàn)有的采用教科書的方式要有效得多。Pieper及Satara等研究者在90年代初基于兩個SGI工作站建立了一個虛擬外科手術(shù)訓(xùn)練器,用于腿部及腹部外科手術(shù)模擬。這個虛擬的環(huán)境包括虛擬的手術(shù)臺與手術(shù)燈,虛擬的外科工具(如手術(shù)刀、注射器、手術(shù)鉗等),虛擬的人體模型與器官等。借助于HMD及感覺手套,使用者可以對虛擬的人體模型進(jìn)行手術(shù)。但該系統(tǒng)有待進(jìn)一步改進(jìn),如需提高環(huán)境的真實感,增加網(wǎng)絡(luò)功能,使其能同時培訓(xùn)多個使用者,或可在外地專家的指導(dǎo)下工作等。手術(shù)后果預(yù)測及改善殘疾人生恬狀況,乃至新型藥物的研制等方面,VR技術(shù)都有十分重要的意義。

在醫(yī)學(xué)院校,學(xué)生可在虛擬實驗室中,進(jìn)行“尸體”解剖和各種手術(shù)練習(xí)。用這項技術(shù),由于不受標(biāo)本、場地等的限制,所以培訓(xùn)費用大大降低。一些用于醫(yī)學(xué)培訓(xùn)、實習(xí)和研究的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),仿真程度非常高,其優(yōu)越性和效果是不可估量和不可比擬的。例如,導(dǎo)管插入動脈的模擬器,可以使學(xué)生反復(fù)實踐導(dǎo)管插入動脈時的操作;眼睛手術(shù)模擬器,根據(jù)人眼的前眼結(jié)構(gòu)創(chuàng)造出三維立體圖像,并帶有實時的觸覺反饋,學(xué)生利用它可以觀察模擬移去晶狀體的全過程,并觀察到眼睛前部結(jié)構(gòu)的血管、虹膜和鞏膜組織及角膜的透明度等。還有麻醉虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、口腔手術(shù)模擬器等。

外科醫(yī)生在真正動手術(shù)之前,通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)的幫助,能在顯示器上重復(fù)地模擬手術(shù),移動人體內(nèi)的器官,尋找最佳手術(shù)方案并提高熟練度。在遠(yuǎn)距離遙控外科手術(shù),復(fù)雜手術(shù)的計劃安排,手術(shù)過程的信息指導(dǎo),手術(shù)后果預(yù)測及改善殘疾人生活狀況,乃至新藥研制等方面,虛擬現(xiàn)實技術(shù)都能發(fā)揮十分重要的作用。

娛樂

豐富的感覺能力與3D顯示環(huán)境使得VR成為理想的視頻游戲工具。由于在娛樂方面對VR的真實感要求不是太高,故近些年來VR在該方面發(fā)展最為迅猛。如Chicago(芝加哥)開放了世界上第一臺大型可供多人使用的VR娛樂系統(tǒng),其主題是關(guān)于3025年的一場未來戰(zhàn)爭;英國開發(fā)的稱為“Virtuality”的VR游戲系統(tǒng),配有HMD,大大增強(qiáng)了真實感;1992年的一臺稱為“Legeal Qust”的系統(tǒng)由于增加了人工智能功能,使計算機(jī)具備了自學(xué)習(xí)功能,大大增強(qiáng)了趣味性及難度,使該系統(tǒng)獲該年度VR產(chǎn)品獎。另外在家庭娛樂方面VR也顯示出了很好的前景。

作為傳輸顯示信息的媒體,VR在未來藝術(shù)領(lǐng)域方面所具有的潛在應(yīng)用能力也不可低估。VR所具有的臨場參與感與交互能力可以將靜態(tài)的藝術(shù)(如油畫、雕刻等)轉(zhuǎn)化為動態(tài)的,可以使觀賞者更好地欣賞作者的思想藝術(shù)。另外,VR提高了藝術(shù)表現(xiàn)能力,如一個虛擬的音樂家可以演奏各種各樣的樂器,手足不便的人或遠(yuǎn)在外地的人可以在他生活的居室中去虛擬的音樂廳欣賞音樂會等等。

對藝術(shù)的潛在應(yīng)用價值同樣適用于教育,如在解釋一些復(fù)雜的系統(tǒng)抽象的概念如量子物理等方面,VR是非常有力的工具,Lofin等人在1993年建立了一個“虛擬的物理實驗室”,用于解釋某些物理概念,如位置與速度,力量與位移等。

軍事航天

模擬訓(xùn)練一直是軍事與航天工業(yè)中的一個重要課題,這為VR提供了廣闊的應(yīng)用前景。美國國防部高級研究計劃局DARPA自80年代起一直致力于研究稱為SIMNET的虛擬戰(zhàn)場系統(tǒng),以提供坦克協(xié)同訓(xùn)練,該系統(tǒng)可聯(lián)結(jié)200多臺模擬器。另外利用VR技術(shù),可模擬零重力環(huán)境,替非標(biāo)準(zhǔn)的水下訓(xùn)練宇航員的方法。

室內(nèi)設(shè)計

虛擬現(xiàn)實不僅僅是一個演示媒體,而且還是一個設(shè)計工具。它以視覺形式反映了設(shè)計者的思想,比如裝修房屋之前,你首先要做的事是對房屋的結(jié)構(gòu)、外形做細(xì)致的構(gòu)思,為了使之定量化,你還需設(shè)計許多圖紙,當(dāng)然這些圖紙只能內(nèi)行人讀懂,虛擬現(xiàn)實可以把這種構(gòu)思變成看得見的虛擬物體和環(huán)境,使以往只能借助傳統(tǒng)的設(shè)計模式提升到數(shù)字化的即看即所得的完美境界,大大提高了設(shè)計和規(guī)劃的質(zhì)量與效率。運用虛擬現(xiàn)實技術(shù),設(shè)計者可以完全按照自己的構(gòu)思去構(gòu)建裝飾“虛擬”的房間,并可以任意變換自己在房間中的位置,去觀察設(shè)計的效果,直到滿意為止。既節(jié)約了時間,又節(jié)省了做模型的費用。

房產(chǎn)開發(fā)

隨著房地產(chǎn)業(yè)競爭的加劇,傳統(tǒng)的展示手段如平面圖、表現(xiàn)圖、沙盤、樣板房等已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足消費者的

需要。因此敏銳把握市場動向,果斷啟用最新的技術(shù)并迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,方可以領(lǐng)先一步,擊潰競爭對手。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是集影視廣告、動畫、多媒體、網(wǎng)絡(luò)科技于一身的最新型的房地產(chǎn)營銷方式,在國內(nèi)的廣州、上海、北京等大城市,國外的加拿大、美國等經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)達(dá)的國家都非常熱門,是當(dāng)今房地產(chǎn)行業(yè)一個綜合實力的象征和標(biāo)志,其最主要的核心是房地產(chǎn)銷售!同時在房地產(chǎn)開發(fā)中的其他重要環(huán)節(jié)包括申報、審批、設(shè)計、宣傳等方面都有著非常迫切的需求。

房地產(chǎn)項目的表現(xiàn)形式可大致分為:實景模式、水晶沙盤兩種;

其中可對項目周邊配套、紅線以內(nèi)建筑和總平、內(nèi)部業(yè)態(tài)分布等進(jìn)行詳細(xì)剖析展示,由外而內(nèi)表現(xiàn)項目的整體風(fēng)格,并可通過鳥瞰、內(nèi)部漫游、自動動畫播放等形式對項目逐一表現(xiàn),增強(qiáng)了講解過程的完整性和趣味性。

工業(yè)仿真

當(dāng)今世界工業(yè)已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化,大規(guī)模人海戰(zhàn)術(shù)早已不再適應(yīng)工業(yè)的發(fā)展,先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用顯現(xiàn)出巨大的威力,特別是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用正對工業(yè)進(jìn)行著一場前所未有的革命。虛擬現(xiàn)實已經(jīng)被世界上一些大型企業(yè)廣泛地應(yīng)用到工業(yè)的各個環(huán)節(jié),對企業(yè)提高開發(fā)效率,加強(qiáng)數(shù)據(jù)采集、分析、處理能力,減少決策失誤,降低企業(yè)風(fēng)險起到了重要的作用。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的引入,將使工業(yè)設(shè)計的手段和思想發(fā)生質(zhì)的飛躍,更加符合社會發(fā)展的需要,可以說在工業(yè)設(shè)計中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)是可行且必要的。

工業(yè)仿真系統(tǒng)不是簡單的場景漫游,是真正意義上用于指導(dǎo)生產(chǎn)的仿真系統(tǒng),它結(jié)合用戶業(yè)務(wù)層功能和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)組建一套完全的仿真系統(tǒng),可組建B/S、C/S兩種架構(gòu)的應(yīng)用,可與企業(yè)ERP、MIS系統(tǒng)無縫對接,支持SqlServer、Oracle、MySql等主流數(shù)據(jù)庫。

工業(yè)仿真所涵蓋的范圍很廣,從簡單的單臺工作站上的機(jī)械裝配到多人在線協(xié)同演練系統(tǒng)。

下面列舉一些工業(yè)仿真的應(yīng)用領(lǐng)域:

·石油、電力、煤炭行業(yè)多人在線應(yīng)急演練

·市政、交通、消防應(yīng)急演練

·多人多工種協(xié)同作業(yè)(化身系統(tǒng)、機(jī)器人人工智能)

·虛擬制造/虛擬設(shè)計/虛擬裝配(CAD/CAM/CAE)

·模擬駕駛、訓(xùn)練、演示、教學(xué)、培訓(xùn)等

·軍事模擬、指揮、虛擬戰(zhàn)場、電子對抗

·地形地貌、地理信息系統(tǒng)(GIS)

·生物工程(基因/遺傳/分子結(jié)構(gòu)研究)

·虛擬醫(yī)學(xué)工程(虛擬手術(shù)/解剖/醫(yī)學(xué)分析)

·建筑視景與城市規(guī)劃、礦產(chǎn)、石油

·航空航天、科學(xué)可視化

應(yīng)急推演

防患于未然,是各行各業(yè)尤其是具有一定危險性行業(yè)(消防、電力、石油、礦產(chǎn)等)的關(guān)注

重點,如何確保在事故來臨之時做到最小的損失,定期的執(zhí)行應(yīng)急推演是傳統(tǒng)并有效地一種防患方式,但其弊端也相當(dāng)明顯,投入成本高,每一次推演都要投入大量的人力、物力,大量的投入使得其不可能進(jìn)行頻繁性的執(zhí)行,虛擬現(xiàn)實的產(chǎn)生為應(yīng)急演練提供了一種全新的開展模式,將事故現(xiàn)場模擬到虛擬場景中去,在這里人為的制造各種事故情況,組織參演人員做出正確響應(yīng)。這樣的推演大大降低了投入成本,提高了推演實訓(xùn)時間,從而保證了人們面對事故災(zāi)難時的應(yīng)對技能,并且可以打破空間的限制方便的組織各地人員進(jìn)行推演,這樣的案例已有應(yīng)用,必將是今后應(yīng)急推演的一個趨勢。

文物古跡

利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可以將文物的展示、保護(hù)提高到一個嶄新的階段。首先表現(xiàn)在將文物

實體通過影像數(shù)據(jù)采集手段,建立起實物三維或模型數(shù)據(jù)庫,保存文物原有的各項型式數(shù)據(jù)和空間關(guān)系等重要資源,實現(xiàn)瀕危文物資源的科學(xué)、高精度和永久的保存。 其次利用這些技術(shù)來提高文物修復(fù)的精度和預(yù)先判斷、選取將要采用的保護(hù)手段,同時可以縮短修復(fù)工期。 通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來整合統(tǒng)一大范圍內(nèi)的文物資源,并且通過網(wǎng)絡(luò)在大范圍內(nèi)來利用虛擬技術(shù)更加全面、生動、逼真地展示文物,從而使文物脫離地域限制,實現(xiàn)資源共享,真正成為全人類可以“擁有”的文化遺產(chǎn)。使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以推動文博行業(yè)更快地進(jìn)入信息時代,實現(xiàn)文物展示和保護(hù)的現(xiàn)代化。

游戲

三維游戲既是虛擬現(xiàn)實技術(shù)重要的應(yīng)用方向之一,也為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的快速發(fā)展起了巨大的需求牽引作用。 盡管存在眾多的技術(shù)難題,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在競爭激烈的游戲市場中還是得到了越來越多的重視和應(yīng)用?梢哉f,電腦游戲自產(chǎn)生以來,一直都在朝著虛擬現(xiàn)實的方向發(fā)展,虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展的最終目標(biāo)已經(jīng)成為三維游戲工作者的崇高追求。從最初的文字MUD游戲,到二維游戲、三維游戲,再到網(wǎng)絡(luò)三維游戲,游戲在保持其實時性和交互性的同時,逼真度和沉浸感正在一步步地提高和加強(qiáng)。我們相信,隨著三維技術(shù)的快速發(fā)展和軟硬件技術(shù)的不斷進(jìn)步,在不遠(yuǎn)的將來,真正意義上的虛擬現(xiàn)實游戲必將為人類娛樂、教育和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出新的更大的貢獻(xiàn)。

Web3D

Web3D主要有四類運用方向:商業(yè)、教育、娛樂、和虛擬社區(qū)。對企業(yè)和電子商務(wù)三維的表現(xiàn)形式,能夠全方位的展現(xiàn)一個物體,具有二維平面圖象不可比擬的優(yōu)勢。企業(yè)將他們的產(chǎn)品發(fā)布成網(wǎng)上三維的形式,能夠展現(xiàn)出產(chǎn)品外形的方方面面,加上互動操作,演示產(chǎn)品的功能和使用操作,充分利用互聯(lián)網(wǎng)高速迅捷的傳播優(yōu)勢來推廣公司的產(chǎn)品。對于網(wǎng)上電子商務(wù),將銷售產(chǎn)品展示做成在線三維的形式,顧客通過對之進(jìn)行觀察和操作能夠?qū)Ξa(chǎn)品有更加全面的認(rèn)識了解,決定購買的幾率必將大幅增加,為銷售者帶來更多的利潤。

對教育業(yè)現(xiàn)今的教學(xué)方式,不再是單純的依靠書本、教師授課的形式。計算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)的引入,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)所不能達(dá)到的許多方面。在表現(xiàn)一些空間立體化的知識,如原子、分子的結(jié)構(gòu)、分子的結(jié)合過程、機(jī)械的運動時,三維的展現(xiàn)形式必然使學(xué)習(xí)過程形象話,學(xué)生更容易接受和掌握。許多實際經(jīng)驗告訴我們,做比聽和說更能接受更多的信息。使用具有交互功能的3D課件,學(xué)生可以在實際的動手操作中得到更深的體會。

對計算機(jī)遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)而言,引入Web3D內(nèi)容必將達(dá)到很好的在線教育效果。 對娛樂游戲業(yè)娛樂游戲業(yè)永遠(yuǎn)是一個不衰的市場。現(xiàn)今,互連網(wǎng)上已不是單一靜止的世界,動態(tài)HTML、flash動畫、流式音視頻,使整個互連網(wǎng)呈現(xiàn)生機(jī)盎然。動感的頁面較之靜態(tài)頁面更能吸引更多的瀏覽者。三維的引入,必將造成新一輪的視覺沖擊,使網(wǎng)頁的訪問量提升。娛樂站點可以在頁面上建立三維虛擬主持這樣的角色來吸引瀏覽者。游戲公司除了在光盤上發(fā)布3D游戲外,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運行在線三維游戲。利用互連網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢,受眾和覆蓋面得到迅速擴(kuò)張。

對虛擬現(xiàn)實展示與虛擬社區(qū)使用Web3D實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的VR展示,只須構(gòu)建一個三維場景,人以第一視角在其中穿行。場景和控制者之間能產(chǎn)生交互,加之高質(zhì)量的生成畫面使人產(chǎn)生身臨其境的感覺。對于象虛擬展廳、建筑房地產(chǎn)虛擬漫游展示,提供了解決方案。如果是建立一個多用戶而且可以互相傳遞信息的環(huán)境,也就形成了所謂的虛擬社區(qū)。

Web3D技術(shù)同樣可以在三維定位監(jiān)控,工業(yè)過程控制,建筑信息模型(BIM),場館虛擬展示等系統(tǒng)中得到應(yīng)用。

道路橋梁

城市規(guī)劃一直是對全新的可視化技術(shù)需求最為迫切的領(lǐng)域之一,虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以廣泛的應(yīng)用在城市規(guī)劃的各個方面,并帶來切實且可觀的利益。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在道路橋梁應(yīng)用現(xiàn)狀在高速公路與橋梁建設(shè)中也得到了應(yīng)用。由于道路橋梁需要同時處理大量的三維模型與紋理數(shù)據(jù),導(dǎo)致這種形勢需要很高的計算機(jī)性能作為后臺支持,但隨著近些年來計算機(jī)軟硬件技術(shù)的提高,一些原有的技術(shù)瓶頸得到了解決,使虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用達(dá)到了前所未有的發(fā)展 。

在我國,許多學(xué)院和機(jī)構(gòu)也一直在從事這方面的研究與應(yīng)用。三維虛擬現(xiàn)實平臺軟件,可廣泛的應(yīng)用于橋梁道路設(shè)計等行業(yè)。該軟件適用性強(qiáng)、操作簡單、功能強(qiáng)大、高度可視化、所見即所得,他的出現(xiàn)將給正在發(fā)展的VR產(chǎn)業(yè)注入新的活力。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高速公路和道路橋梁建設(shè)方面有著非常廣闊的應(yīng)用前景,可由后臺置入穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫信息,便于大眾對各項技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行實時的查詢,周邊再輔以多種媒體信息,如工程背景介紹,標(biāo)段概況,技術(shù)數(shù)據(jù),截面等,電子地圖,聲音、圖像、動畫,并與核心的虛擬技術(shù)產(chǎn)生交互,從而實現(xiàn)演示場景中的導(dǎo)航、定位與背景信息介紹等諸多實用、便捷的功能。

地理

應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù),將三維地面模型、正射影像和城市街道、建筑物及市政設(shè)施的三維立體模型融合在一起,再現(xiàn)城市建筑及街區(qū)景觀,用戶在顯示屏上可以很直觀地看到生動逼真的城市街道景觀,可以進(jìn)行諸如查詢、量測、漫游、飛行瀏覽等一系列操作,滿足數(shù)字城市技術(shù)由二維GIS向三維虛擬現(xiàn)實的可視化發(fā)展需要,為城建規(guī)劃、社區(qū)服務(wù)、物業(yè)管理、消防安全、旅游交通等提供可視化空間地理信息服務(wù)。

電子地圖技術(shù)是集地理信息系統(tǒng)技術(shù)、數(shù)字制圖技術(shù)、多媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)等多項現(xiàn)代技術(shù)為一體的綜合技術(shù)。電子地圖是一種以可視化的數(shù)字地圖為背景,用文本、照片、圖表、聲音、動畫、視頻等多媒體為表現(xiàn)手段展示城市、企業(yè)、旅游景點等區(qū)域綜合面貌的現(xiàn)代信息產(chǎn)品,它可以存貯于計算機(jī)外存,以只讀光盤、網(wǎng)絡(luò)等形式傳播,以桌面計算機(jī)或觸摸屏計算機(jī)等形式提供大眾使用。由于電子地圖產(chǎn)品結(jié)合了數(shù)字制圖技術(shù)的可視化功能、數(shù)據(jù)查詢與分析功能以及多媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的信息表現(xiàn)手段,加上現(xiàn)代電子傳播技術(shù)的作用,它一出現(xiàn)就贏得了社會的廣泛興趣!

教育中

虛擬現(xiàn)實應(yīng)用于教育是教育技術(shù)發(fā)展的一個飛躍。它營造了“自主學(xué)習(xí)”的環(huán)境,由傳統(tǒng)的“以教促學(xué)”的學(xué)習(xí)方式代之為學(xué)習(xí)者通過自身與信息環(huán)境的相互作用來得到知識、技能的新型學(xué)習(xí)方式。

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