虚拟展厅技术实现原理介绍

发布日期:2014-04-03
虚拟展厅化就是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源,以打破物理结构之间的壁垒。未来,所有的资源都透明地 虚拟展厅世界运行在各种各样的物理平台上,资源的管理都将按逻辑方式进行,完全实现资源的自动化分配,而虚拟展厅化技术就是实现它的理想工具。虚拟展厅化环境需要多种技术的协调配合:服务器和操作系统的虚拟展厅化、存储虚拟展厅化、以及系统管理、资源管理和软件提交,与非虚拟展厅化环境一致的应用环境。因为有了虚拟展厅化,企业不再需要建立耗资巨大的数据中心就能够实现异地备份。这对用户来说极富吸引力。
 
虚拟展厅实现技术是在计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术以及传感技术的基础上发展起来的虚拟展厅技术交叉学科,对该技术的研究始于20世纪60年代。直到90年代初,虚拟展厅现实技术才开始作为一门较完整的体系而受到人们极大的关注。虚拟展厅现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式,与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比,虚拟展厅现实在技术思想上有了质的飞跃。虚拟展厅现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境,它可以是实际上可实现的,也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。而“虚拟展厅”是指用计算机生成的意思。因此,虚拟展厅现实是指用计算机生成的一种特殊环境,人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中,并操作、控制环境,实现特殊的目的,即人是这种环境的主宰。虚拟展厅现实的本质是人与计算机的通信技术,它几乎可以支持任何人类活动,适用于任何领域。
 
构建虚拟展厅现实系统的目的是为了开发虚拟展厅现实应用,所以任何一个完整的虚拟展厅现实系统都需要有一套功能完
看着迷糊备的虚拟展厅现实应用开发平台,一般包括两个部分,一是硬件开发平台,即高性能图像生成及处理系统,通常为高性能的图形计算机或虚拟展厅现实工作站;另一部分为软件开发平台,即面向应用对象的虚拟展厅现实应用软件开发平台。这其中面向应用对象的虚拟展厅现实应用软件开发平台是最主要的,它在虚拟展厅现实应用开发过程中承担着三维图形场景驱动的建立和应用功能的二次开发,是虚拟展厅
 
虚拟展厅技术
现实应用开发的高层API,同时也是连接VR外设、建立数学模型和应用数据库的基础平台,没有它将无法开发出功能完善的虚拟展厅现实应用程序。因此,开发平台部分是整个虚拟展厅现实系统的核心部分,负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟展厅现实系统最基本的物理平台,同时连接和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转,与他们共同组成一个完整的虚拟展厅现实系统。因此,虚拟展厅现实系统开发平台部分在任何一个虚拟展厅现实系统中都不可缺少,而且至关重要。虚拟展厅现实显示系统。虚拟展厅三维投影显示系统是整个虚拟展厅现实系统中最重要的3D/VR图形显示输出系统,其核心部分是立体版的高亮度投影机及相关组件,它将VR工作站生成的高分辨率3D/VR场景以大幅立体投影的方式显示出来,让要交互的三维虚拟展厅世界高度逼真地浮现于参与者的眼前,从而为VR用户提供一个团体式参与,集体观看,具有高度临场感的投入型虚拟展厅现实环境,并结合必要的虚拟展厅外设(如数据手套、6自由度位置跟踪系统或其他交互设备),参与者可从不同的角度和方位自由地进行交互、操纵,实现三维虚拟展厅世界的实时交互和实时漫游。在虚拟展厅现实应用系统中,通常有多种显示系统或设备,比如:大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟展厅三维投影显示系统,而虚拟展厅三维投影显示系统则是目前应用最为广泛的系统,因为虚拟展厅现实技术要求应用系统具备沉浸性,而在这些所有的显示系统或设备中,虚拟展厅三维投影显示系统是最能满足这项功能要求的系统,因此,该种系统也最受广大专业仿真用户的欢迎。虚拟展厅三维投影显示系统是现今国际上普遍采用的虚拟展厅现实和视景仿真实现手段和方式,也是一种最典型、最实用、最高级别的投入型虚拟展厅现实显示系统。高度逼真的三维虚拟展厅世界的高度临场感和高度参与性最终使参与者真正实现与虚拟展厅空间的信息交流与现实构想。非常适合于军事模拟训练、CAD/CAM(虚拟展厅制造、虚拟展厅装配)、建筑设计与城市规划、虚拟展厅生物医学工程、科学可视化、教学演示等等诸多领域……虚拟展厅现实交互系统,6自由度实时交互是虚拟展厅现实技术最本质的特征和要求之一,也是虚拟展厅现实技术的精髓,离开实时交互,虚拟展厅现实应用将失去其存在的价值和意义,这也是虚拟展厅现实技术与三维动画和多媒体应用的最根本的区别。在虚拟展厅现实交互应用中通常会借助于一些面向特定应用的特殊虚拟展厅外设,它们主要是6自由度虚拟展厅交互系统,比如:力或触觉反馈系统、数据手套、位置跟踪器或6自由度空间鼠标、操纵杆等等。
 
基于网络的虚拟展厅现实技术,是随着互联网与虚拟展厅现实(VirtualReality)技术的发展而产生的,其目的是在网络特别是互联网上建立三维的虚拟展厅世界[1]。目前,网络化虚拟展厅现实技术在电子商务、远程教育、工程技术、计算机辅助设计等领域,己经获得了广泛的应用。虚拟展厅技术不仅能应用于游戏和娱乐,更加诱人之处还在于其潜在的巨大商业价值,如产品展示,广告制作、公共展览和博览会等等。对于网上电子商务,将销售产品展示做成3D的形式,必将吸引更多的顾客。人们还可以通过3D虚拟展厅技术,根据一些图片、建筑设计图纸等历史资料,再现以前的历史景观并漫游其中。使用3D技术实现网络上的虚拟展厅展示,相当于构建一个3D场景,让用户以第一视角在其中穿行,场景和控制者之间能产生交互,尤其适合虚拟展厅展厅、
建筑房地产虚拟展厅漫游展示等[2]。近几年网络化虚拟展厅现实技术有了长足发展和进步,出现了十种以上用于网络的虚拟展厅现实平台制作软件,在渲染的速度、图像品质、造型技术、交互性以及数据的压缩与优化上,都各有特色。

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