基于虚拟现实(Virtual Reality)技术分析
在当代社会,对于人类文化发展历史的考察表明,虚拟现实技术具有悠久的前史。从语言、文字到图片、视频,人们一直在尝试用各种手段来留住、截取或者再造、篡改这个物质世界。早在60年代初,随着CAD技术的发展,人们就开始研究立体声与三维立体显示相结合的计算机系统。80年代,Jaron Lanier提出了"虚拟现实"VR(Virtual Reality)的观点,目的在于建立一种新的用户界面,使用户可以置身于计算机所表示的三维空间资料库环境中,并可以通过眼、手、耳或特殊的空间三维装置在这个环境中"环游",创造出一种"亲临其境"的感觉。
虚拟现实 (Virtual Reality ,VR) 技术又称灵境技术, 是近年来出现的一门高新技术, 它可以模拟现实、再现真实的过去和显示可见的未来。从总体上讲,虚拟现实技术就是要把计算机从善于处理数字化的单维信息改变为善于处理人所能感受到的、在思维过程中所能接触到的、除了数字化之外的其它各种表现形式的多维信息,具体地说就是以仿真形式创造出真实反映客观世界变化及其相互作用的三维环境,通过立体液晶眼镜、头盔显示器、数据手套、数据服和跟踪器等装置,使用户沉浸在计算机生成的虚拟环境之中, 直接感知事物的变化,并与之发生交互作用,产生一种“身临其境”的感觉, 它汇集了计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、传感器技术、高度并行的实时计算技术和人的行为学等多项关键技术, 是多媒体技术发展的更高境界, 是高技术成果的系统集成。
虚拟现实系统是一个闭环系统,包括用户、机器和人—机接口三个基本要素。其中用户是虚拟环境的接受者和作用者;机器是指安装了相应软件程序, 用来生成虚拟环境的计算机; 人—机接口是指将虚拟环境和用户连接起来的传感与控制装置。
虚拟现实技术具有沉浸感、交互性和想象力等特征。沉浸感是指用户作为主体存在于虚拟环境的真实程度;交互性是指用户对虚拟环境的可操作程度和从环境中得到反馈的自然程度(包括实时性); 想象力是指用户沉浸在多维信息空间中, 依靠其感知和认知能力全方位地获取知识,发挥主观能动性, 寻求解答, 形成新的概念。虚拟现实仅是计算机系统设置的一个近似客观存在的环境,为用户提供逼真的三维视感、听感、触感和嗅感的感受。它是硬件、软件和外围设备的有机组合。
当然在虚拟现实的世界中虚拟现实软件也是不可缺少改的一部分。虚拟现实软件是被广泛应用于虚拟现实制作和虚拟现实系统开发的一种图形图像三维处理软件。虚拟现实软件的开发商一般都是先研发出一个核心引擎,然后在引擎的基础上,针对不同行业,不同需求,研发出一系列的子产品。所以,在各类虚拟现实软件的定位上更多的是一个产品体系。
虚拟现实软件的版本一般分为正式版和共享版,正式版是官方发布的正式版本,功能齐全且强大。共享版,又称学习版,一般的虚拟现实软件开发商提供软件免费下载,但在功能上有比较大的限制。虚拟现实软件的好坏问题争论了很久,相信也会一直争论下去,软件的好坏本身就是相对的,因此使用者更应该从自身的角度和所处的行业特点来选择适合自己的软件,本着实际的需要,搜维尔【SouVR.com】整理部分虚拟现实制作软件如下:
iClone5实时3D动画技术,让您快速设计创造数字角色、场景环境、视觉效果及体感动态捕捉。轻松拖放、编辑丰富多元的实时3D内容对象。新增强大物理引擎让对象互动更顺畅。iClone5的设计初衷即是为了提供使用者一个可快速产出动画的工具。目前业界尚无其他应用软件像iClone5如此快速、可客制化、富弹性且多功能。iClone5的强大技术引擎超越其他 3D 软件,支持了实时动画及动态捕捉,让您创作动画时所见即所得!
协助初学者不必经历麻烦的 3D 建模、角色骨架设定与关键影格动画,取而代之的是模板内容对象快速套用。iClone5提供最佳、最具弹性的串联平台,多元汇入其他 3D 工具的项目如: SketchUp, 3DS Max, Blender, Maya, Poser, ZBrush 等;其丰富的内容对象及可扩充式素材库能满足所有动画创作。透过简易的转换工具便可从其他外部应用软件带进动作数据与内容对象至iClone。
Virtools是一套整合软件,可以将现有常用的档案格式整合在一起,如3D的模型、2D图形或是音效等。Virtools是一套具备丰富的互动行为模块的实时3D环境虚拟实境编辑软件,可以制作出许多不同用途的3D产品,如网际网络、计算机游戏、多媒体、建筑设计、交互式电视、教育训练、仿真与产品展示等 。
3DVIA Virtools完整的开发平台,以创新的可视化模式让用户轻松建构互动体验,内建超过700种的行为模块,从初期产品原型设计、虚拟环境模拟发展到3D互动操作,轻松建构出身临其境栩栩如生的完美体验。Virtools提供的解决方案颠覆3D开发制作流程,开发人员只需拖曳所需要的行为模块即可建构出丰富的互动作品,可同时满足无程序背景的设计人员以及高阶程序设计师的需要,大大缩短项目开发时程、减少风险并降低生产成本。新一代3DVIA Virtools应用范围广泛,涵盖生产贸易、设计审查、购物体验、仿真训练及销售环境配置等多元化应用。
Unity3D是一软专业3D游戏引攀,其备跨平台发布、离效能优化、高性价比,AAA级游戏画面演染效果等特点。目前Unity3D应用范围广泛,从手机游戏到联网的大型游戏,从严肃游戏到电子商务,再到虚拟现实VR均可完美呈现。Unity3D整合多种DCC文件格式,包含3ds Max, Maya, Lightwave,Collade等文档,可直接拖拽到Unity中,除原有内容外,还包含Mesh、多UVs, Vertex, Colors、骨骼动画等功能,提升7游戏制作的资源应用。
Unity3D渲染底层支持DirectX和OpenGL。内置的100组Shader系统,结合了简单易用,灵活,高效等特点,开发者也可以使用 ShaderLab,建立自己的Shader。先进的遮挡剔除( Occlusion Culling)技术以及细节层级显示技术(LOD),可支持大型游戏所需的运行性能。
目前全球已超过九十万名开发者使用Unity3D。而且作品数量不断的与日俱增.尤其目前在App Store内有超过1500种移动平台游戏以及横跨许多国家上百个的网页游戏都是以Unity3D为平台所开发的。这些开发者也包含许多国际知名厂商,例如法国育碧Ubisoft,美商艺电Electronic Arts,德国游戏巨头Bigpoint公司、迪斯尼Disney、乐高LEGO等。
虚拟现实硬件指的是与虚拟现实技术领域相关的硬件产品,是虚拟现实解决方案中用到的硬件设备。现阶段虚拟现实中常用到的硬件设备分别是建模设备(如3D扫描仪);三维视觉显示设备(如3D展示系统、大型投影系统、头戴式立体显示器等);声音设备(如三维的声音系统以及非传统意义的立体声)以及交互设备(包括位置追踪器、数据手套、3D输入设备(三维鼠标)、动作捕捉设备、眼动仪、力反馈设备以及其他交互设备)等等。其具体情况在这里就不细说了,了解详情,敬请大家关注搜维尔【SouVR.com】。
虚拟现实是发展到一定水平上的计算机技术与思维科学相结合的产物,它的出现为人类认识世界开辟了一条新途径。虚拟现实的最大特点是:用户可以用自然方式与虚拟环境进行交互操作,改变了过去人类除了亲身经历,就只能间接了解环境的模式,从而有效的扩展了自己的认知手段和领域。另外,虚拟现实不仅仅是一个演示媒体,而且还是一个设计工具,它以视觉形式产生一个适人化的多维信息空间,为我们创建和体验虚拟世界提供了有利的支持。
由于虚拟现实技术的实时三维空间表现能力、人机交互式的操作环境以及给人带来的身临其境的感受,它在军事和航天领域的模拟和训练中起到了举足轻重的作用。近年来,随着计算机硬件软件技术的发展以及人们越来越认识到它的重要作用,虚拟技术在各行各业都得到了不同程度的发展,并且越来越显示出广阔的应用前景。虚拟战场、虚拟城市、甚至“数字地球”;无一不是虚拟现实技术的应用。虚拟现实技术将使众多传统行业和产业发生革命性的改变。
虚拟现实技术也是一门近几年来发展迅猛的新兴科学,国内众多公司及科研机构的纷纷关注,更加推动了这一技术的研究及发展。虚拟现实技术已成为继Internet后,影响未来的十大科技之一,现已成为人们改变和认知世界的第三种方法,其重要性可见一斑。加强分享与交流,也成为推动虚拟现实技术发展的重要手段。相信在众多企业及组织的带动下,虚拟现实技术必将绽放更加绚烂的光芒。目前,虚拟现实技术已广泛应用于高端制造、国防军工、能源、生物医学、教育科研等领域,包含工业仿真、虚拟设计、虚拟装备、虚拟展示、虚拟医疗、教育学习、数字城市等方面。
注:本文为搜维尔原创内容,如需转载请联系我们!邮箱:frank@souvr.com
>>相关产品