第一章 虛擬現(xiàn)實技術概論
第一節(jié)虛擬現(xiàn)實的定義
第二節(jié)虛擬現(xiàn)實技術的起源與發(fā)展
第三節(jié)虛擬現(xiàn)實技術的深刻變革
第二章虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、混合現(xiàn)實現(xiàn)狀分析
節(jié)虛擬現(xiàn)實的現(xiàn)狀分析
第二節(jié)增強現(xiàn)實的現(xiàn)狀分析
第三節(jié)混合現(xiàn)實的現(xiàn)狀分析
第三章虛擬現(xiàn)實技術的應用
節(jié)虛擬現(xiàn)實技術在游戲行業(yè)中的應用
第二節(jié)虛擬現(xiàn)實技術在娛樂行業(yè)中的應用
第三節(jié)虛擬現(xiàn)實技術在藝術行業(yè)中的應用
第四節(jié)虛擬現(xiàn)實技術在教育行業(yè)中的應用
第五節(jié)虛擬現(xiàn)實技術在行業(yè)中的應用
第四章虛擬現(xiàn)實與產(chǎn)品設計
節(jié)數(shù)字化產(chǎn)品發(fā)展對設計的影響
第二節(jié)虛擬現(xiàn)實技術在傳統(tǒng)設計領域中的應用
第三節(jié)產(chǎn)品設計與VR
第四節(jié)產(chǎn)品可視化與VR第五節(jié)虛擬交互與VR
第六節(jié)視覺傳達與VR
第七節(jié)以電動汽車開發(fā)設計為例
第五章虛擬現(xiàn)實在產(chǎn)品設計中的應用實踐
節(jié)Waterfall智能水龍頭設計
第二節(jié)模塊化虛擬現(xiàn)實頭盔設計
第三節(jié)Carrier貨物運輸機器人設計
第四節(jié)OPS助手設計第五節(jié)手語翻譯器設計
第六章虛擬現(xiàn)實技術展望·
節(jié)虛擬現(xiàn)實的發(fā)展前景
第二節(jié)虛擬和現(xiàn)實的界限趨于模糊
第三節(jié)未來數(shù)字化人類的誕生
參考文獻
在了解虛擬現(xiàn)實的定義前,我們首先應當明確VR的目標。VR的目標是讓用戶在執(zhí)行虛擬任務的同時,相信自己是在現(xiàn)實世界中執(zhí)行任務。為了產(chǎn)生這種感覺,該技術必須“欺騙大腦”,提供與大腦在真實環(huán)境中感知到的一致信息。
假如你一直夢想著駕駛一架私人飛機,但從來沒有實現(xiàn)過這個愿望,那么,VR系統(tǒng)可以通過模擬飛行體驗幫助你虛擬地實現(xiàn)這個夢想。首先,VR系統(tǒng)會對駕駛艙的合成圖行再現(xiàn),之后再現(xiàn)飛行跑道,后再現(xiàn)你將飛越的地區(qū)的鳥瞰圖。為了給你“在飛機上”的真實感受,這些圖像必須是龐大的、高質(zhì)量的。這樣你對真實環(huán)境的感知就會被推到背景中,甚至被虛擬環(huán)境所取代,這種改變感知的現(xiàn)象,稱為沉浸感,它是VR基本原理。
倘若系統(tǒng)也能產(chǎn)生飛機引擎的聲音,那么你的沉浸感就會變得更強,因為你的大腦能夠感知到這些信息,這就會產(chǎn)生如臨其境般的感受。頭戴式顯示器使用的是音頻耳機,因為它可以隔絕環(huán)境噪聲。真正的飛行員在真實的環(huán)境中是使用操縱桿和旋鈕來操縱飛機的。如果我們想要模擬現(xiàn)實,在VR體驗中再現(xiàn)這些動作是不可缺少的。因此,系統(tǒng)必須提供幾個按鈕和一個操縱桿來操縱飛機的行為。用戶與系統(tǒng)之間的交互機制是VR的第二條基本原理,它將VR與提供良好沉浸感但沒有真正交互的應用程序區(qū)分開來。例如,電影院可以提常高的視覺感受和聽覺感受,但對用戶來說只有展開在屏幕上的故事,卻沒有互動的機會。很受歡迎的“VR”也是類似的,其的交互是提供了可改變的視角(360度)。雖然這類應用程序是有用的,但它們不符合VR體驗的標準,因為用戶只是體驗中的旁觀者,而不是參與者。
讓我們回到前面的案例中:為了盡可能再現(xiàn)現(xiàn)實,我們必須使用具有能的操縱桿來駕駛在空氣阻力中飛行的飛機,通過制造阻力來模擬使用真正的操縱桿的體驗,這種觸覺信息顯著增強了用戶對虛擬環(huán)境的沉浸感一步推動現(xiàn)實的真實再現(xiàn)。我們可以提供一個真正的配備座椅和控制裝置的飛機駕駛艙,這樣我們能更好地適應外部屏幕,以確保出現(xiàn)在窗戶和飛機的擋風玻璃上的合成圖像是自然而又生動的。當我們給大腦額外的視覺信息(駕駛艙的部件)、聽覺信息(按鈕被點擊或按下的聲音)和觸覺反饋(坐在飛機座位上的感覺)時,這種沉浸感會更強。毫無疑問,這種設備會讓任何一個大腦相信,你真的是坐在駕駛艙里駕駛著一架飛機。當然,這些設備在現(xiàn)實中是確實存在的。這些飛機模擬器已經(jīng)有多年的使用歷史,首先用于訓練軍事飛行員,其次是商業(yè)飛行員,現(xiàn)在作為娛樂設備提供給那些想要體驗自己是在駕駛飛機的“非飛行人員”。
根據(jù)這個例子,我們定義虛擬現(xiàn)實是一種能力,能讓一個(或多個)用戶在虛擬環(huán)境中執(zhí)行一系列真實任務。用戶通過在虛擬環(huán)境中與系統(tǒng)互動和交互反饋行沉浸感的模擬。
關于這一定義的一些說明:
(pan>)真實任務:實際上,即使任務是在虛擬環(huán)境中執(zhí)行的,它也是真實的。例如,你可以開始在模擬器中學習駕駛飛機(就像真正的飛行員所做的那樣),因為你正在培養(yǎng)將在真正飛機上使用的技能。
(2)反饋:是指計算機利用數(shù)字信號合成的感官信息(如視覺、聽覺、觸覺),即對物體的組成和外觀、聲音或力的強度的描述。
(3)交互反饋:這些合成操作是由相對復雜的軟件處理產(chǎn)生的,因此需要一定的時間。如果持續(xù)時間太長,我們的大腦就會感知為一個圖片的固定顯示,接著是下一個圖片。這樣會破壞視覺的連續(xù)性而破壞運的感覺。因此,反饋必須是交互的和難以覺察的,以獲得良好的沉浸式體驗。
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