增强式VR系统
Augmented VR
分布式VR系统
Distributed VR
VR的分类
桌面式VR系统（Desktop VR）
基本上是一套基于普通 PC 平台的 小型桌面虚拟现实系统。
使用个人计算机（ PC）或初级图形 PC工作站去产生仿真，计算机的屏 幕作为使用者观察虚拟环境的窗口。
立体眼镜、位置跟踪器、数据手套 或者6个自由度的三维空间鼠标等设 备操作虚拟场景中的各种对象。
VR的现状
VR的现状 国外现状
美国是虚拟现实技术研究的发源地，其研究水平基本就代表国际虚拟现实发展 的水平。 在欧洲，英国在VR开发的某些方面，特别是分布并行处理、辅助设备（包括触 觉反馈）设计和应用研究方面是领先的。 日本的虚拟现实技术的发展在世界相关领域的研究中同样具有举足轻重的地位
《皮格马利翁眼镜》
VR的概念-发展历程
虚拟现实技术的初现阶段
伊凡·苏泽兰
1968 年，美国计算机图形学 之 父 伊 凡 · 苏 泽 兰 （ Ivan Sutherlan ）开发了第一个计 算机图形驱动的头盔显示器 HMD 及头部位置跟踪系统， 是 VR 技术发展史上一个重要 的里程碑。
头盔显示器 HMD 及头部位置跟踪系统
使用者是不完全投入的，仍然会受 到周围现实环境的干扰。
VR的分类
沉浸式VR系统（Immersive VR）
是一种高级的、较理想、较复杂的 虚拟现实系统。
采用封闭的场景和音响系统将用户 的视听觉与外界隔离，使用户完全 置身于计算机生成的环境之中。
系统主要包含头盔式虚拟现实系统、 洞穴式虚拟现实系统（CAVE）、座 舱式虚拟现实系统、投影式虚拟现 实系统四个类型。
VIEW虚拟现实系统
VR的概念-发展历程
虚拟现实技术理论 的完善和应用阶段
1994 年，日本游戏公司 Sega 和 任天堂分别针对游戏产业而推出 Sega VR-1 和 Virtual Boy ，但是 由于设备成本高等问题，以 至于最 后使 VR 的这次现身如昙花一现。 2012 年 Oculus 公司用众筹的方 式将VR设备的价格降低到了300 美 元，同期的索尼头戴式显示器 HMZ-T3 高达 6000 元左右，这使 得VR向大众视野走近了一步。
交互性（Interactivity）
利用一些传感设备进行交互，感觉就像是 在真实客观世界中一样。 利用三维立体图像，给人一种身 临其境的感觉。
构想性（Imagination）
使用户沉浸其中并且获取新的知识，提高 感性和理性认识。
03
VR的系统组成
VR的系统组成
输入设备
使用者
专业图形处理计算机
应用软件系统
VR的应用领域——文化艺术领域（名胜古迹）
虚拟故宫
虚拟故宫
虚拟天坛
VR的应用领域——文化艺术领域（名胜古迹）
埃及神庙
圆明园西洋景区的数字重建初步结果
VR的应用领域——文化艺术领域（影视）
电影院场景
国产VR系列剧《幻城》
VR的应用领域——文化艺术领域（虚拟游戏）
VR竞速游戏
VR射击游戏
VR的应用领域——制造业
VR的分类
增强式VR系统（Augmented VR）
借助计算机图形技术和可视化技术 产生现实环境中不存在的虚拟对象 ，并呈现给使用者一个感官效果真 实的新环境
具有虚实结合、实时交互和三维注 册的新特点。
真实环境和虚拟环境组合在一起的 一种系统，它既允许用户看到真实 世界，同时也可以看到叠加在真实 世界的虚拟对象。
1963年以前
1963年~ 1972年
1973 年~1989 年
1990 年至今
VR的概念-发展历程
虚拟现实思想的萌芽阶段
1935 年，美国科幻小说家斯 坦 利 · 温 鲍 姆 （ Stanley G.Weinbaum ） 在 他 的 小 说 中首次构想了以眼镜为基础、 涉及视觉、触觉、嗅觉等全方 位沉浸式体验的虚拟现实概念 ，这是可以追溯到的最早的关 于 VR 的构想。 1957-1962 年 ， 莫 顿 · 海 利 希 （ Morton Heilig ）研究并发 明了“全传感仿真器” （Sensorama） ，并在 1962 年申请了专利。这种“全传感 仿真器”的发明，蕴涵了虚拟 现实技术的思想理论。 全传感仿真器
2014 年 Google 发 布 了 Google CardBoard，三星发布 Gear VR。 2016 年 苹 果 发 布 了 为 ViewMaster 的 VR 头盔。另外 HTC 的 HTC Vive、索尼的 PlayStationVR 也相继出现。
VR的概念-定义
虚拟现实（VirtualReality），简称VR，也称 灵境技术或人工环境，是利用电脑模拟产生
汽车制造 零件模拟装配
VR的应用领域——商业
虚拟试衣间
虚拟广告（AR）
VR的应用领域——商业
虚拟样板间
08
VR的发展趋势
VR的发展趋势
网络分布式虚拟现实 技术的研究与应用 智能化语音虚拟现实建模
动态环境建模技术
新型人机交互设备的研制 实时三维图形 生成和显示技术
感谢聆听
THANK YOU
一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于
视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者 如同身历其境一般，可以及时、没有限制地 观察三维空间内的事物。
02
VR的特性
VR的特性
多感知性(Multi-Sensory)
视觉感知、听觉感知、力觉感知、触觉感知、 运动感知，甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。
沉浸性（Immersion）
07
VR的应用领域
VR的应用领域
军事领域
医疗领域
教育领域
文化艺术领域
制造业
商业
VR的应用领域——军事领域
虚拟战场
虚拟航空母舰
VR的应用领域——医疗领域
虚拟人体胸部结构
虚拟腹腔镜手术
虚拟神经外科手术
VR的应用领域——教育领域
虚拟零件 安装培训
洞穴式虚拟 工程漫游
西南交通大学 虚拟校园一角
思科公司的篮球馆
数据库
输出设备
04
VR的关键技术
VR的关键技术
1.实时三维计算机 图形技术
3.立体声
5.触觉与力觉反馈
7.语音输入输出
2.广角立体显示
4.对使用者头和眼 的跟踪
6.跟踪头部运动的 虚拟现实头套
05
VR的分类
VR的分类
桌面式VR系统 Desktop VR
VR分类
沉浸式VR系统 Immersive VR
VR的概念-发展历程
虚拟现实技术概念和 理论产生的初期阶段 1975 年 ， 迈 隆 · 克 鲁 格 （ Myron Krueger ） 设 计 了 VIDEOPLACE 系 统 , 可以产生 一个虚拟图形环境。 Myron Krueger（左一）
1985 年 ， 麦 克 格 雷 维 （Michael McGreevy ）领导 完成的 VIEW 系统。
虚拟现实 （VR） 技术应用
CON3
VR的系统组成
05
VR的分类
07
VR的应用领域
02
VR的特性
04
VR的关键技术
06
VR的现状
08
VR的发展趋势
01
VR的概念
VR的概念-发展历程
虚拟现实技术 的初现阶段
虚拟现实技术理论 的完善和应用阶段
虚拟现实思想 的萌芽阶段
虚拟现实技术概念和 理论产生的初期阶段
VR的现状 国内现状
我国虚拟现实技术研究起步较晚，与发达国家还有一定的差距。
根据我国的国情，九五规划、国家自然科学基金会、国家高技术研究发展计划 已将虚拟现实技术的研究列为重点研究项目。 目前，我国虚拟现实技术在城市规划、教育培训、文物保护、医疗、房地产、 因特网、勘探测绘、生产制造和军事航天等数十个重要的行业得到广泛的应用。
VR的分类
分布式VR系统（Distributed VR）
是一个基于网络的可供异地多用户 同时参与的分布式虚拟环境。
位于不同物理环境位置的多个用户 或多个虚拟环境通过网络相连接， 使多个用户同时参加一个虚拟现实 环境。
与其他用户进行交互，共享信息， 并对同一虚拟世界进行观察和操作。
06