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　　虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡稱VR）

　　1、定義解釋：

　　簡單的說，虛擬現(xiàn)實(shí)是利用計(jì)算機(jī)模擬現(xiàn)實(shí)的場景，使參與者獲得與現(xiàn)實(shí)一樣的感覺，所以最顯著的一點(diǎn)就是它是由計(jì)算機(jī)生成的。

　　概括的說，是利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時(shí)、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。

　　VR是一項(xiàng)綜合集成技術(shù)，涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域。

　　它用計(jì)算機(jī)生成逼真的三維視、聽、嗅覺等感覺，使人作為參與者通過適當(dāng)裝置，自然地對虛擬世界進(jìn)行體驗(yàn)和交互作用。使用者進(jìn)行位置移動(dòng)時(shí)，電腦可以立即進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算，將精確的3D世界影像傳回產(chǎn)生臨場感。

　　該技術(shù)集成了計(jì)算機(jī)圖形(CG)技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果，是一種由計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng)。

　　2 、虛擬現(xiàn)實(shí)的基本特征

　　1）多感知性（Multi-Sensory）

　　所謂多感知是指除了一般計(jì)算機(jī)技術(shù)所具有的視覺感知之外，還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運(yùn)動(dòng)感知，甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。理想的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)該具有一切人所具有的感知功能。

　　一般來說，一個(gè)完整的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)由虛擬環(huán)境、以高性能計(jì)算機(jī)為核心的虛擬環(huán)境處理器、以頭盔顯示器為核心的視覺系統(tǒng)、以語音識(shí)別、聲音合成與聲音定位為核心的聽覺系統(tǒng)、以方位跟蹤器、數(shù)據(jù)手套和數(shù)據(jù)衣為主體的身體方位姿態(tài)跟蹤設(shè)備，以及味覺、嗅覺、觸覺與力覺反饋系統(tǒng)等功能單元構(gòu)成。

　　2）浸沒感（Immersion）

　　又稱臨場感，指用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實(shí)程度。理想的模擬環(huán)境應(yīng)該使用戶難以分辨真假，使用戶全身心地投入到計(jì)算機(jī)創(chuàng)建的三維虛擬環(huán)境中，該環(huán)境中的一切看上去是真的，聽上去是真的，動(dòng)起來是真的，甚至聞起來、嘗起來等一切感覺都是真的，如同在現(xiàn)實(shí)世界中的感覺一樣。

　　3）交互性（Interactivity）

　　指用戶對模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度（包括實(shí)時(shí)性）。例如，用戶可以用手去直接抓取模擬環(huán)境中虛擬的物體，這時(shí)手有握著東西的感覺，并可以感覺物體的重量，視野中被抓的物體也能立刻隨著手的移動(dòng)而移動(dòng)。

　　4）構(gòu)想性（Imagination）

　　強(qiáng)調(diào)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)具有廣闊的可想像空間，可拓寬人類認(rèn)知范圍，不僅可再現(xiàn)真實(shí)存在的環(huán)境，也可以隨意構(gòu)想客觀不存在的甚至是不可能發(fā)生的環(huán)境。

　　由于浸沒感、交互性和構(gòu)想性三個(gè)特性的英文單詞的第一個(gè)字母均為“ I ”，所以這三個(gè)特性又通常被統(tǒng)稱為 3I 特性。

　　全息技術(shù)

　　1、定義解釋

　　全息技術(shù)是一種利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)的三維圖像的記錄和再現(xiàn)的技術(shù)。

　　第一步是利用干涉原理記錄物體光波信息，此即拍攝過程：被攝物體在激光輻照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作為參考光束射到全息底片上，和物光束疊加產(chǎn)生干涉，把物體光波上各點(diǎn)的位相和振幅轉(zhuǎn)換成在空間上變化的強(qiáng)度，從而利用干涉條紋間的反差和間隔將物體光波的全部信息記錄下來。記錄著干涉條紋的底片經(jīng)過顯影、定影等處理程序后，便成為一張全息圖，或稱全息照片。

　　第二步是利用衍射原理再現(xiàn)物體光波信息，這是成象過程：全息圖猶如一個(gè)復(fù)雜的光柵，在相干激光照射下，一張線性記錄的正弦型全息圖的衍射光波一般可給出兩個(gè)象，即原始象（又稱初始象）和共軛象。再現(xiàn)的圖像立體感強(qiáng)，具有真實(shí)的視覺效應(yīng)。全息圖的每一部分都記錄了物體上各點(diǎn)的光信息，故原則上它的每一部分都能再現(xiàn)原物的整個(gè)圖像，通過多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個(gè)不同的圖像，而且能互不干擾地分別顯示出來。

　　2 、全息技術(shù)的優(yōu)勢

　　1）再造出來的立體影像有利于保存珍貴的藝術(shù)品資料進(jìn)行收藏。

　　2）拍攝時(shí)每一點(diǎn)都記錄在全息片的任何一點(diǎn)上，一旦照片損壞也關(guān)系不大。

　　3）全息照片的景物立體感強(qiáng)，形象逼真，借助激光器可以在各種展覽會(huì)上進(jìn)行展示，會(huì)得到非常好的效果。

　　3 、全息技術(shù)衍生產(chǎn)品

　　1) 全息投影

　　全息投影是一種無需配戴眼鏡的3D技術(shù)，觀眾可以看到立體的虛擬人物。這項(xiàng)技術(shù)在一些博物館、舞臺(tái)之上的應(yīng)用較多，而在日本的舞臺(tái)上較為流行。全息立體投影設(shè)備不是利用數(shù)碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，而是投影設(shè)備將不同角度影像投影至一種國外進(jìn)口的全息膜上，讓你看不到不屬于你自身角度的其他圖像，因而實(shí)現(xiàn)了真正的全息立體影像。

　　2) 360度幻影成像系統(tǒng)

　　360度幻影成像是一種將三維畫面懸浮在實(shí)景的半空中成像，營造了亦幻亦真的氛圍，效果奇特，具有強(qiáng)烈的縱深感，真假難辯。形成空中幻象中間可結(jié)合實(shí)物，實(shí)現(xiàn)影像與實(shí)物的結(jié)合。也可配加觸摸屏實(shí)現(xiàn)與觀眾的互動(dòng) 。

　　可以根據(jù)要求做成四面窗口，每面最大2-4米。可做成全息幻影舞臺(tái)，產(chǎn)品立體360度的演示；真人和虛幻人同臺(tái)表演；科技館的夢幻舞臺(tái)等。

　　適合表現(xiàn)細(xì)節(jié)或內(nèi)部結(jié)構(gòu)較豐富的個(gè)體物品，如名表、名車、珠寶、工業(yè)產(chǎn)品、也可表現(xiàn)人物、卡通等，給觀眾感覺是完全立體的。

　　虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與全息技術(shù)的概念區(qū)分

　　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)延伸，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是虛擬現(xiàn)實(shí)、現(xiàn)場互動(dòng)的結(jié)合。它需要配合特定的頭戴式顯示器才能夠看到，因此在現(xiàn)場的觀眾是不能夠直接觀看到影像。

　　全息技術(shù)本質(zhì)上是一種投影技術(shù)，在現(xiàn)場的觀眾是可以直接看到影像的。

　　全息技術(shù)必須要通過一定的介質(zhì)，將影像投射到上面，才能顯現(xiàn)出來。最理想的介質(zhì)是空氣，由于空氣受到溫度、濕度等影響，會(huì)降低畫面的精度和效果，因此現(xiàn)在使用的一般是紗幕等介質(zhì)。


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