虚拟现实产品.docx

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虚拟现实产品

虚拟现实产品指的是与虚拟现实技术领域相关的软件产品和硬件产品。

软件产品是虚拟现实软件，硬件产品是虚拟现实解决方案中用到的硬件设备。

虚拟现实产品

虚拟现实产品的概念

　　虚拟现实产品（VirtualRealityProduct），指的是与虚拟现实技术领域相关的软件产品和硬件产品。

　　软件产品一般包括虚拟现实编辑器、WEB3D应用平台、数字城市平台、物理模拟系统、工业仿真平台、虚拟旅游平台、虚拟展馆平台等等。

硬件产品一般包括数字影院系统、环幕立体投影系统、城市规划展厅、环幕导游培训教室、虚拟汽车驾驶系统、虚拟自行车和帆板、交互式物理触摸屏、头盔立体显示器、数据手套、动感影院系统、环物摄影系统等等。

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　　下面就以国内虚拟现实、增强现实、3D互联网领域的比较有知名度的企业中视典数字科技有限公司的虚拟现实产品为例，具体讲解虚拟现实产品的内涵。

软件产品领域

软件产品

　　软件产品领域，中视典数字科技有限公司在虚拟现实仿真平台VRP基础上，开发出了九大分支虚拟现实软件产品。

（一）虚拟现实编辑器

　　软件用途：

三维场景的模型导入、后期编辑、交互制作、特效制作、界面设计、打包发布的工具

（二）互联网平台

　　软件用途：

将VRP-BUILDER虚拟现实编辑器的编辑成果发布到互联网，并且可让客户通过互联网进行对三维场景的浏览与互动。

　　（三）物理模拟系统

　　软件用途：

可逼真的模拟各种物理学运动，实现如碰撞、重力、摩擦、阻尼、陀螺、粒子等自然现象，在算法过程中严格符合牛顿定律、动量守恒、动能守恒等物理原理

　　（四）数字城市平台

　　软件用途：

具备建筑设计和城市规划方面的专业功能，如数据库查询、实时测量、通视分析、高度调整、分层显示、动态导航、日照分析等

　　（五）工业仿真平台

　　软件用途：

模型化，角色化，事件化的虚拟模拟，使演练更接近真实情况，降低演练和培训成本，降低演练风险。

　　（六）虚拟旅游平台

　　软件用途：

激发学生学习兴趣，培养导游职业意识,培养学生创新思维，积累讲解专项知识,架起学生与社会联系的桥梁,全方位提升学生讲解能力,让单纯的考试变成互动教学与考核双模式。

　　（七）虚拟展馆

　　软件用途：

是针对各类科博馆、体验中心、大型展会等行业，将其展馆、陈列品以及临时展品移植到互联网上进行展示、宣传与教育的三维互动体验解决方案。

它将传统展馆与互联网和三维虚拟技术相结合，打破了时间与空间的限制、最大化地提升了现实展馆及展品的宣传效果与社会价值，使得公众通过互联网即能真实感受展馆及展品，并能在线参与各种互动体验，网络三维虚拟展馆将成为未来最具价值的展示手段。

　　（八）系统开发包

　　软件用途：

提供C++源码级的开发函数库，用户可在此基础之上开发出自己所需要的高效仿真软件

　　客户群：

主要面向水利电力、能源交通等工业仿真研究与设计单位

　　（九）故事编辑器

　　操作灵活、界面友好、使用方便，就像在玩电脑游戏一样简单。

易学易会、无需编程，也无需美术设计能力，就可以进行3D制作。

软件产品的高级模块

　　VRP高级模块主要包括VRP-多通道环幕模块、VRP-立体投影模块、VRP-多PC级联网络计算模块、VRP-游戏外设模块、VRP-多媒体插件模块等五个模块。

（一）多通道环幕模块

　　多通道环幕模块由三部分组成：

边缘融合模块、几何矫正模块、帧同步模块。

它是基于软件实现对图像的分屏、融合与矫正，是的一般用融合机来实现多通道环幕投影的过程基于一台PC机器即可全部实现。

（二）立体投影模块

　　立体投影模块是采用被动式立体原理，通过软件技术分离出图像的左、右眼信息。

相比于主动式立体投影方式的显示刷新提高一倍以上，且运算能力比主动式立体投影方式更高。

　　（三）多PC级联网络计算模块

　　采用多主机联网方式，避免了多头显卡进行多通道计算的弊端，而且三维运算能力相比多头显卡方式提高了5倍以上，而PC机事件的延迟由不超过0.1毫秒。

　　（四）游戏外设模块

　　Logitech方向盘、Xbox手柄、甚至数据头盔数据手套等都是虚拟现实的外围设备，通过VRP-游戏外设板块就可以轻松实现通过这些设备对场景进行浏览操作，并且该模块还能自定义扩展，可自由映射。

　　（五）VRP-多媒体插件模块

　　VRP-多媒体插件模块可将制作好的VRP文件嵌入到Neobook、Director等多媒体软件中，能够极大地扩展虚拟现实的表现途径和传播方式。

硬件产品领域

　　硬件产品一般包括：

数字影院系统、环幕立体投影系统、城市规划展厅、环幕导游培训教室、虚拟汽车驾驶系统、虚拟自行车和帆板、交互式物理触摸屏、头盔立体显示器、数据手套、动感影院系统、环物摄影系统等等。

4D动感影院系统

　　4D动感影院采用的是气动座椅多功能影院设备，依照国际最新发展趋势，将动感电影和4D电影有机结合起来而制成的高新技术产品，具有动感电影和4D电影所有的全部性能和特点，同时也具备低耗节能、无污染、使用维护费用低的特点。

环幕投影VR实验室

　　多通道环幕（立体）投影系统是指采用多台投影机组合而成的多通道大屏幕展示系统，它比普通的标准投影系统具备更大的显示尺寸、更宽的视野、更多的显示内容、更高的显示分辨率，以及更具冲击力和沉浸感的视觉效果。

该系统可以应用于教学、视频播放、电影播放（现在好多影视院采用这种方式）等。

环幕导游培训教室

VRP-TRAVEL虚拟旅游平台主要包括教师教学、学生练习、用户管理三大模块，功能强大。

可以让师生足不出户，就能在三维立体的虚拟环境中遍览遥在万里之外的风光美景，形象逼真，细致生动。

通过情景化的学习界面、人机交互式的模拟旅游体验，改善教学环境、优化教学过程、增强教学效果。

虚拟汽车驾驶系统

　　指利用现代高科技手段如：

三维图像即时生成技术、汽车动力学仿真物理系统、大视场显示技术（如多通道立体投影系统）、六自由度运动平台（或三自由度运动平台）、用户输入硬件系统、立体声音响、中控系统等，让体验者在一个虚拟的驾驶环境中，感受到接近真实效果的视觉、听觉和体感的汽车驾驶体验。

虚拟自行车健身系统

　　虚拟自行车健身系统摆脱了自行车与帆板运动受场地等其他因素制约，而无法让更多人参与的局面。

并融入环保，娱乐，趣味特点，产品特色鲜明。

交互式物理触摸屏

　　交互式物理触摸屏（TouchScreen）可以让使用者只要用手指轻轻地碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作，这样摆脱了键盘和鼠标操作，使人机交互更为直截了当。

主要应用于公共场所大厅信息查询、领导办公、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、机票/火车票预售等。

立体显示器

　　理想中的显示器如同一扇窗，能跨越时空让人身历其境的感觉。

具体而言，理想的立体显示器以现在所能参考的依据，至少应该具有如同现今CRT一样的单眼质量（包含分辨率、色彩等等），深度的表现可由无限远至眼前，观者不需要戴特殊的眼镜，无观者数的限制，当观者移动时具有移动视差，并能提供足够的视域且符合人因工程。

但是以现在世界目前3D立体显示器的技术现况而言，目前尚未有很好及全面性的解决方案，但每年都有新的3D立体显示器不同型式出现，所以目前的架构只能根据使用的目的与需求去设计、评估，彼此间非常难比较其优劣

头盔立体显示器

　　头盔显示器（Helmet-MountedDisplays,HMD）由1968年哈佛大学的IvanSutherland首先提出,并设计出应用CRT的名为达摩克里斯之剑的头盔显示器。

经过30年的发展,头盔显示器取得了巨大的进步和广泛的应用。

特别是在微型液晶显示器、虚拟现实（VR）、袖珍计算机、可视移动电话以及现代数字化部队的装备中的逐渐普及,使得头盔显示器在这些领域中占据了重要的地位。

数据手套及其他VR设备

　　观察者还可借助数据手套等设备来操纵虚拟场景中的对象，数据手套中装有许多光纤传感器，能够感知手指关节的弯曲状态，观察者通过手指的活动来实现与虚拟场景互作用，数据手套是一种多模式的虚拟现实硬件，通过软件编程，可进行虚拟场景中物体的抓取、移动、旋转等动作，也可以利用它的多模式性，用作一种控制场景漫游的工具。

数据手套的出现，为虚拟现实系统提供了一种全新的交互手段，目前的产品已经能够检测手指的弯曲，并利用磁定位传感器来精确地定位出手在三维空间中的位置。

这种结合手指弯曲度测试和空间定位测试的数据手套被称为“真实手套”，可以为用户提供一种非常真实自然的三维交互手段。

在虚拟装配和医疗手术模拟中，数据手套是不可缺少的虚拟现实硬件的一个组成部分。

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虚拟现实产品的应用领域

数字城市

　　虚拟现实技术可以通过三维建模逼真地模拟现在和未来的城市，支持数据分析、方案论证和优化，支持地理信息系统等，通过这些详实的数据和相关资料可以是直观真实固化方案评估、审核以及管理等日常工作，更为重要的是它可以为多部门参与和协同工作提供了有效的平台。

场馆仿真

　　利用虚拟现实技术，通过计算机将在建或已建的场馆虚拟出来，达到一个触手可及的真实三维环境，以提前展示场馆面貌，供市民浏览，从而对场馆的规划设计进行现场评估。

通过市民虚拟游览后的反馈意见，及时发现并解决场馆存在的问题。

地产漫游

　　地产漫游是集影视广告、动画、多媒体、网络科技于一身的最新型的房地产营销方式。

通过虚拟现实技术可以让购房者看到直观的样板房形象，让购房者在电脑上亲眼看到几年后才建成的小区，游观赏到优美的小区环境设计，甚至能够在电脑上选户型，从而帮助地产开发商在逆境中求生存，顺境中谋发展。

室内设计

　　虚拟现实不仅仅是一个演示媒体，而且还是一个设计工具。

它以视觉形式反映了设计者的思想，把这种构思变成看得见的虚拟物体和环境，使以往只能借助传统的设计模式提升到数字化的即看即所得的完美境界，大大提高了设计和规划的质量与效率。

旅游教学

　　旅游和导游专业教学过程中存在实习资源匮乏而实地参观成本又高的难题。

虚拟现实技术可以按照旅游专业的教学要求和实施特点，开发出适用于导游实训、旅游模拟、旅游规划的功能和模块，让师生足不出户，就能在三维立体的虚拟环境中遍览遥在万里之外的风光美景。

形象逼真，细致生动。

从而，通过情景化的学习界面、人机交互式的模拟旅游体验，改善教学环境、优化教学过程、增强教学效果。

文物古迹

　　虚拟现实技术可以将文物建筑、文物景点、文物物品、古代人像及行为、古代自然现象及天体现象等进行虚拟展示和虚拟复原，从而使文物脱离地域限制，实现资源共享，真正成为全人类可以“拥有”的文化遗产。

工业仿真

　　虚拟现实仿真平台，具有强大的物理实时计算功能，能够真实模拟场景重力、环境阻尼等环境特性，真实的模拟刚体动力学特性，提供了多种动力学交互手段，并能支持多种高速运算的碰撞替代体。

为广大工业仿真需求用户轻而易举将此前许多只能停留于想法的优秀互动仿真创意方案完美的呈现于眼前，为国内广大工业仿真用户带来了仿真手段和技术实现水平的革命性进步。

汽车仿真

　　虚拟现实高画质渲染技术及汽车动力学仿真物理系统，将使汽车设计的数字化模型以更直观的方式在网络上展示出来，使世界各地的用户都可以更快捷得到丰富准确的汽车信息，实现人与计算机之间无缝连接。

道路桥梁

　　虚拟现实平台依靠其精美绝伦的三维视觉表现力，照片级的真实效果，使设计中的道路桥梁直观的呈现在人们面前，使得我们可以提前对其视觉效果和使用效率进行评估和预演，有效降低设计和施工风险，极大提高设计和施工效率。

油田矿井

　　在建立油田生产和管理流程优化应用模型的基础上，利用虚拟现实技术对数据实现可视化和多维表达，并且通过智能化分析模型，为企业的经营管理提供良好的信息支撑环境。

水利电力

　　虚拟现实平台可以与电力信息系统紧密结合，逼真再现变电站现场场地、变压器、母线、断路器、隔离开关、接地刀闸、操作机构、电压互感器、电流互感器、电抗器、电容器、高压熔断器、站用变压器等一次设备的操作过程和设备运行状态，从而为电力行业提供可视化系统解决方案。

数字展馆

　　虚拟现实技术可以与科技馆的功能进行完美的结合，充分发挥虚拟科技馆的种种优势，传统的声、光、电展览已经很难吸引观众的兴趣，而利用虚拟现实技术把枯燥的数据变为鲜活的图形，使科技馆进入公众可参与交互式的新时代，引发观众浓厚的兴趣，从而达到科普的目的。

地质灾害

　　虚拟现实仿真平台可以实现水利工程仿真、地震应急救援仿真、地震应急推演仿真、地址灾害仿真，实现地质灾害虚拟环境功能与展示的完美结合，通过在虚拟的环境中进行预防地质灾害的模拟演练，达到提升防灾、避灾安全意识的目的。

应急预案

　　应急虚拟现实仿真演练系统通过对各类灾害数值模拟和人员行为数值模拟的仿真，在虚拟空间中仿真灾害发生、发展的过程，以及人们在灾害环境中可能做出的各种反应；并在演练平台上，在最大限度仿真实际灾害的条件下，开展应急演练。

在此基础上，制定各类企事业单位的数字化应急预案。

应急仿真演练系统可以用来训练各级决策与指挥人员、事故处置人员，发现应急处置过程中存在的问题，检验和评估应急预案的可操作性和实用性，提高应急能力。

网上展馆

　　虚拟现实网上三维交互功能可以将有形的实物产品三维化并且放在网上进行虚拟展示，还能嵌入相应音频和视频等多媒体元素，用户可以对虚拟场景中的物品进行实时的交互操作，例如开门、打开电视和播放音乐等等。

相比目前网上主流的以图片、Flash、视频等展示方式来说，VRPIE让用户有了浏览的自主感，可以以自己想看的角度去观察，还可以添加许多特效和互动操作，让用户体验身临其境上网冲浪的美妙感觉。

网上看房

　　虚拟现实网上三维交互功能可以虚拟房屋设计，展现独特的设计风格，使客户足不出户就可对房屋的全貌了如指掌，互动浏览，可以任意变换自己在房间中的位置，去观察设计的效果，了解房屋的精心布局。

可以实现房屋三维户型图全景展示，使客户全面了解房屋内部结构，走进虚拟现实样板房。

网上产品

　　虚拟现实技术能够虚拟各类产品，以一种全新的方式演绎各类产品，使客户全方位全角度的了解最新产品。

实现产品在互联网上的全新展示，让客户提前体验产品功能，更清楚的了解产品的特性及结构。

将销售产品展示做成在线三维的形式，顾客通过对之进行观察和操作能够对产品有更加全面的认识了解，决定购买的几率必将大幅增加，为销售者带来更多的利润。

展现出产品外形的方方面面，加上互动操作，演示产品的功能和使用操作，充分利用互联网高速迅捷的传播优势来推广公司的产品。

网上看车

　　随着虚拟现实技术的发展，对汽车的一种全新演绎方式产生。

通过虚拟现实仿真平台可以实现网上看车及交互功能，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，及时、没有限制地观察三度空间内的汽车。