虚拟现实解决方案.docx
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虚拟现实解决方案
虚拟现实解决方案
篇一：
虚拟仿真实验室解决方案
数虎图像提供虚拟仿真实验室硬件设备搭建和内容制作整体解决
方案
虚拟现实实验室是虚拟现实技术应用研究就的重要载体。
随着虚拟实验技术的成熟，人们开始认识到虚拟实验室在教育领域的应用价值，它除了可以辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有如利用率高,易维护等诸多优点.近年来,国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。
数虎图像拥有多名虚拟现实软硬件工程师，在虚拟现实实验室建设方面有着无与伦比的优越性！
下面请跟随数虎图像一起，让我们从头开始认识虚拟现实实验室。
【虚拟现实实验室系统组成】：
建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键，而要建立一个完整的虚拟现实系统，首先要做的工作是选择确实可行的虚拟现实系统解决方案。
数虎图像根据虚拟现实技术的内在含义和技术特征，并结合多年的虚拟现实实验室建设经验，最新推出的虚拟现实实验室系统提供以下组成：
虚拟现实开发平台：
一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台，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现实应用软件开发平台。
开发平台部分是整个虚拟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现实系统。
因此，虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少，而且至关重要。
虚拟现实显示系统：
〃高性能图像生成及处理系统
〃具有沉浸感的虚拟三维显示系统
在虚拟现实应用系统中，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、立体显示器和虚拟三维投影显示系统，而虚拟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。
虚拟三维投影显示系统是目前国际上普遍采用的虚拟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现实显示系统。
这些高度逼真三维显示系统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空间的信息交流与现实构想。
虚拟现实交互系统
多自由度实时交互是虚拟现实技术最本质的特征和要求之一，也是虚拟现实技术的精髓，离开实时交互，虚拟现实应用将失去其存在的价值和意义，这也是虚拟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
用的特殊虚拟外设，它们主要是6自由度虚拟交互系统，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。
虚拟现实集成控制
一个大型的虚拟现实系统包括很多组成部分，比如:
多台投影机、音响系统以及多路视频的输入和切换,甚至是辅助的灯光和窗帘,这些都需要方便的控制和管理,每个部分又包括很多产品和设备，这些产品设备之间需要相互连接、相互依赖，彼此之间协同工作。
然而，这样一个复杂的系统要顺利地运行并能够协同工作，就需要进行管理，集成控制系统便是承担该项工作的载体，有了集成管理控制系统，上述一系列工作通过简单的遥控器就可完成整个操作过程。
通常，一部分用户并不重视这个部分，而该部分在虚拟现实系统中恰恰又是非常重要的，一个完善的集成控制手段能使用户很方便的使用虚拟现实系统，并能将虚拟现实系统中各个部分的功能充分地发挥出来，如果没有集成控制系统这部分，往往造成整个虚拟现实系统利用率低、系统管理困难、系统稳定性差、协同工作能力低下等等一系列问题。
在通常的集成控制系统中最典型的设备就是中央控制系统或矩阵系统（如图），这些设备功能强大、操作简单、使用便捷、管理方便，它是整个虚拟现实系统有效管理和运行的基本保障。
【虚拟现实实验室设备配备】
虚拟现实实验室主要实验设备包括：
虚拟现实技术的特征之一就是人机之间的交互性.为了实现人机之间的充分交换信息，必须设计特殊输入和演示设备，以影响各种操作和指令，且提供反馈信息，实现真正生动的交互效果。
不同的项目可以根据实际的应用可以有选择的使用这些工具，主要包括：
VR系列虚拟现实工作站、立体投影、立体眼镜或头盔显示器、三维空间跟踪定位器、数据手套、3D立体显示器、三维空间交互球、多通道环幕系统、建模软件等。
数据传感手套
篇二：
虚拟现实教育解决方案
基于虚拟现实技术的
教育解决方案
目录
1
2
3简述.........................................................................................................................3背景.........................................................................................................................3虚拟现实设备.........................................................................................................3
4数据传感手套..............................................................................................3立体眼镜......................................................................................................4头盔显示器..................................................................................................5功能概述.................................................................................................................5
功能简述......................................................................................................5功能特点......................................................................................................65
6
7
应用方向.................................................................................................................7用户价值.................................................................................................................8实现意义.................................................................................................................9
1简述
虚拟现实应用于教育是教育技术发展的一个重大飞跃。
它营造了”自主学习”的学习环境，采用实物与虚物相结合的方式构造虚实结合的虚拟教学培训系统，使学生或者培训人员能够在虚拟的学习环境中扮演一个角色，全身心的投入到学习环境当中去，这非常有利于学生或者培训人员的技能训练。
随着虚拟现实技术的不断发展和完善以及硬件设备价格的下调，虚拟现实技术会以自身强大的教学优势和潜力在未来将会逐渐受到教育机构以及教育工作者的重视和青睐，最终在教育领域中广泛的应用并发挥其重要的作用。
2背景
虚拟现实是一种可视化界面技术，可以有效的建立虚拟环境，以及对环境可视化和渲染。
传统的教育方式只是教师向学生或者培训人员传授知识，但他们不能够身临其境的自我感知和深入理解，根据一些领域的需求，近年出现了虚拟现实技术。
它能够给学生以及培训人员身临其境的视觉感，在虚拟的环境中，一切看上去是真的，听起来是真的，动起来是真的，如同在现实世界中的感觉一样。
由此可以看出，虚拟现实技术在教育上的应用将有很大的发展前景和研究意义。
3虚拟现实设备
数据传感手套
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交互作
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。
立体眼镜
三维眼镜是用于观看立体游戏
场景、立体电影、仿真效果的计算
机装置，是基于页交换模式
的虚拟现实立体眼镜，分有线和无
线两种，是目前最为流行和经济适
用的VR观察设备。
基于页交换模式的立体眼镜，分有线和无线两种。
均为图形工作站用立体眼镜（Shutterglasses）许多专业软件都支持CrystalEyes
如机械CAD、产品可视化、仿真、分子建模、地理信息系统/测绘和医学成象等。
彩色图像真实、高分辨率。
头盔显示器
无论是要求在现实世
界的视场上同时看到需要
的数据，还是要体验视觉
图像变化时全身心投入的
临场感，模拟训练、3D游
戏、远程医疗和手术，或
者是利用红外、显微镜、电子显微镜来扩展人眼的视觉能力，头盔显示器都得到了应用。
比如军事上在车辆、飞机驾驶员以及单兵作战时的命令传达、战场观察、地形查看、夜视系统显示、车辆和飞机的炮瞄系统等需要信息显示的，都可以采用头盔显示器。
在CAD/CAM操作上，HMD使操作者可以远程查看数据，比如局部数据清单、工程图纸、产品规格等。
波音公司在采用虚拟现实硬件技术进行波音777飞机设计时，头盔显示器就得到了应用
4功能概述
功能简述
1）虚拟现实提供了全新的教学手段和学习场景。
虚拟现实技术为学习提供了崭
新的手段和场景。
它突破了传统教科书的限制，创建出虚拟环境，使学习者在具体的情境中通过主动的学习获得知识，大大的提高了教学效果。
篇三：
三维虚拟现实技术解决方案
三维虚拟现实技术解决方案
虚拟现实技术在娱乐、军事国防、室内设计、房产开发、工业仿真等领域有着广泛的应用。
在军事国防工业上，虚拟现实技术以三维视景仿真演示系统与虚拟界面为主要实现手段，目的是为相关仿真及试验过程提供三维视景显示、虚拟仪表仿真、手柄操作等模拟控制、动态参数显示及态势显示，用于监控整个试验过程，并为用户提供真实清晰的可视范围，以及逼真的地形、地貌和纹理。
三维虚拟现实技术解决方案旨在为用户提供一个更加逼真的试验环境，满足各种仿真及试验需求。
目前，该方案已广泛应用于航空、航天、兵器等行业。
解决方案
三维虚拟现实技术采用硬件与软件组合实现，主要硬件部分组成如下图所示：
图形工作站上运行视景驱动软件，接收实时驱动数据产生动态的仿真图像，再将图像输出给立体影像分离器
立体影像分离器把一路信号转换成左、右眼信号，分别输出给两台投影机，实现将一个视点信号自动调整为左右两个视点信号
投影机一般采用DLP投影机加偏振镜头，或者采用具有立体投影特性的LCD投影机
投影机将图像映射到高增益的金属硬幕上，金属幕能保持对光线的偏振性。
当佩戴偏振眼镜观看时，通过偏光眼镜，用户的左右眼都只能看见各自的图像，进而产生立体的图像视觉
视景驱动软件基于最新的实时三维虚拟现实开发工具与图形化的专用仪表设计工具开发研制软件实时生成动态连续的仿真图像，并提供良好的人机交互界面
主要特点
利用投影技术实现视景实时动态画面的三维立体显示与二维平面显示
能较真实的模拟红外传感器与电视传感器的成像
提供逼真的地形、场景和纹理
视景画面的多通道显示与切换
爆炸、尾焰、音响等特效的实现
良好的人机交互界面
系统扩展性强，灵活实现虚拟仪表、虚拟座舱以及二维态势图的显示
应用案例
1.系统在某综合性能设计验证实验室中的应用
中国兵器某所采用三维视景仿真演示系统提供航弹攻击目标的过程中三维动态显示。
视景系统通过以太网或光纤反射内存网与实时仿真机相连接，在线接收仿真控制指令和仿真数据，以驱动场景中航弹模型的运动。
视景系统生成的三维图像通过投影仪投到大屏幕进行显示。
主要功能
实现导弹从载机分离、飞行、攻击全过程的三维视景显示
实现导弹运动数据的动态文本显示与可控舵面的动作显示
实现视景系统中攻击场景的俯视图显示及侧视图显示
实现发动机环境音响、导弹飞行及爆炸音响
实现通信方式的选择以及通信地址配置，支持导弹模型与载机模型的扩充
2.虚拟仪表在某控制计算机测试验证系统中的应用
航空某所建设基于动态模型激励的测试方法，系统利用飞行手柄模拟飞行操纵，利用虚拟仪表模拟襟缝翼档位及超控操作，支持对飞控的简图页面显示、襟缝翼位置的模态切换、飞行状态信息和告警信息的显示监控、视景及二维态势显示等。
主要功能实现飞机飞行虚拟操纵、襟缝翼控制实现飞机座舱仪表虚拟仿真，如PFD、EICAS、MFD等实现飞机飞行视景以及二维态势显示实现各类视景及仪表信息的动态显示实现不同工作模态的切换显示实现完整且逼真的人在环试验
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