科学可视化之八.PDF

科学可视化之八 科学可视化之八 虚拟现实技术 虚拟现实技术 东南大学影像科学与技术实验室 2006年11月 虚拟现实与虚拟环境 虚拟现实与虚拟环境 人类主要是通过五个感受器官来接收外界环境的刺激 人类主要是通过五个感受器官来接收外界环境的刺激 (stimuli) ，其获取的信息量百分比统计： (stimuli) ，其获取的信息量百分比统计： 70% 视觉为70% 60% 视觉为70% 50% 听觉为20% 听觉为20% 40% 嗅觉为5% 嗅觉为5% 30% 触觉为4% 20% 触觉为4% 味觉为1% 10% 味觉为1% 0% 视觉 听觉 嗅觉 触觉 味觉 可以看出，视觉是我们人类的第一感官，因此在虚拟现实 可以看出，视觉是我们人类的第一感官，因此在虚拟现实 研究中，可视化是最重要的方面 研究中，可视化是最重要的方面 虚拟现实与虚拟环境 虚拟现实与虚拟环境 虚拟现实(Virtual Reality-VR)是人机界面、图形、 虚拟现实(Virtual Reality-VR)是人机界面、图形、 传感器技术、高性能计算技术和网络技术的综 传感器技术、高性能计算技术和网络技术的综 合。它允许使用者对计算机所产生的人工环境 合。它允许使用者对计算机所产生的人工环境 进行交互处理 进行交互处理 虚拟环境(Virtual Environments-VE)表示为一个 虚拟环境(Virtual Environments-VE)表示为一个 虚拟的、非物理存在的、但具有相类似的部分 虚拟的、非物理存在的、但具有相类似的部分 或完整的功能的活动空间。 或完整的功能的活动空间。 – 虚拟环境是一个系统，它让使用者在一个计算机生 – 虚拟环境是一个系统，它让使用者在一个计算机生 成和管理的三维环境中实时漫游和交互操作 成和管理的三维环境中实时漫游和交互操作 – 三元素：人机交互、三维图形和沉浸(Immersion) – 三元素：人机交互、三维图形和沉浸(Immersion) 虚拟环境 虚拟环境 传感器子系统 虚拟 实际 环境 环境 用户子系统 控制子系统 虚拟环境系统分类 虚拟环境系统分类 沉浸式（Immersive ）系统 沉浸式（Immersive ）系统 – 用户“沉浸”在虚拟世界之中。例如，在一个外科手术模拟 – 用户“沉浸”在虚拟世界之中。例如，在一个外科手术模拟 训练系统中，外科医生可以对一个虚拟病人进行一些特殊 训练系统中，外科医生可以对一个虚拟病人进行一些特殊 的外科手术过程操作，除了可视化图像之外，外科医生与 的外科手术过程操作，除了可视化图像之外，外科医生与 系统的主要交互形式为其采用经特殊改造的手术器械对虚 系统的主要交互形式为其采用经特殊改造的手术器械对虚 拟人体组织操作时的触感和力感反馈 拟人体组织操作时的触感和力感反馈