¿Es fácil aprender a utilizar la realidad virtual?
1. Introducción básica a la realidad virtual
1. Introducción a la realidad virtual
Tecnología de realidad virtual (nombre en inglés: Realidad virtual, abreviada como VR), también conocida como La tecnología del reino espiritual es una nueva tecnología práctica desarrollada en el siglo XX. La tecnología de realidad virtual integra computadoras, información electrónica y tecnologías de simulación. Su método de implementación básico es que las computadoras simulan entornos virtuales para brindar a las personas una sensación de inmersión en el entorno.
Con el desarrollo continuo de la productividad social y la ciencia y la tecnología, la demanda de tecnología de realidad virtual en todos los ámbitos de la vida es cada vez más fuerte. La tecnología de realidad virtual también ha logrado grandes avances y gradualmente se ha convertido en un nuevo campo de la ciencia y la tecnología.
La tecnología de realidad virtual (VR) incluye principalmente aspectos como el entorno simulado, la percepción, las habilidades naturales y los equipos de detección. El entorno simulado es una imagen realista tridimensional dinámica en tiempo real generada por computadora. Percepción significa que la realidad virtual ideal debería tener la percepción que tienen todas las personas. Además de la percepción visual generada por la tecnología de gráficos por computadora, también existen percepciones como la audición, el tacto, la fuerza y el movimiento. Las habilidades naturales se refieren a la rotación de la cabeza, los ojos, los gestos u otras acciones humanas de una persona. La computadora procesa datos que se adaptan a las acciones del participante, responde a las entradas del usuario en tiempo real y retroalimenta los rasgos faciales del usuario, respectivamente.
2. Historia del desarrollo (4 etapas)
(1) La primera etapa: la simulación de la dinámica en forma de sonido es la etapa que contiene la idea de realidad virtual.
p>
1929 En 1956, Edward Link diseñó un simulador para el entrenamiento de pilotos. En 1956, Morton Heilig desarrolló el sistema de experiencia de simulación multicanal Sensorama
(2) Segunda etapa: etapa embrionaria
En 1965, Ivan Sutherland publicó el artículo "Ultimate Display"; en 1968, Ivan Sutherland desarrolló con éxito una pantalla estereoscópica montada en un casco (HMD) con un rastreador; en 1972, Nolan Bushell desarrolló el primer juego electrónico interactivo Pong.
(3) La tercera etapa: el surgimiento del concepto de realidad virtual y la etapa inicial de formación teórica
En 1977, Dan Sandin y otros desarrollaron el guante de datos en 1984; , Centro de investigación AMES de la NASA desarrolló una pantalla visual de entorno virtual para la exploración de Marte; en 1984, VPL propuso por primera vez el concepto de "realidad virtual" y en 1987, Jim Humphries diseñó el primer prototipo del monitor omnidireccional binocular (BOOM).
(4) La cuarta etapa: mejora adicional y etapa de aplicación de la teoría de la realidad virtual
Desde el siglo XXI, la tecnología de realidad virtual se ha desarrollado rápidamente y los sistemas de desarrollo de software se han mejorado continuamente. los ejemplos incluyen MultiGen Vega, Open Scene Graph, Virtools, etc.
3. Características
(1) Percepción múltiple: además de la percepción visual de las computadoras en general, también existen. percepción auditiva y tacto Percepción, percepción de movimiento, e incluso gusto, olfato, percepción, etc. La realidad virtual ideal debería tener las funciones de percepción que tenemos todas las personas.
(2) Sensación de presencia: se refiere al grado en que el usuario siente que el protagonista existe en el entorno simulado. El entorno de simulación ideal debe alcanzar un nivel que dificulte a los usuarios distinguir lo verdadero de lo falso
(3) Interactividad: se refiere al grado en que los usuarios pueden operar objetos en el entorno de simulación y el grado natural de retroalimentación del entorno.
(4) Autonomía: se refiere al grado en que los objetos en el entorno virtual actúan de acuerdo con las leyes del movimiento físico en el mundo real
4 Tecnologías clave
.1.1 Tecnología de gráficos por computadora
La tecnología que utiliza computadoras para generar, mostrar y dibujar gráficos se llama tecnología de gráficos por computadora. Los gráficos en las computadoras también se expresan en forma de datos. Para mostrar gráficos o dibujarlos e imprimirlos, los datos deben convertirse en líneas.
La tecnología de gráficos por computadora no solo puede producir de manera rápida, precisa y estándar una gran cantidad de dibujos mecánicos, dibujos arquitectónicos, diagramas de circuitos y diagramas geográficos, etc., que se han convertido en una parte importante del diseño asistido por computadora, sino que también puede producir gráficos en movimiento y Gráficos tridimensionales, lo que hace imposible que los dibujos originales se hagan realidad.
2. Tecnología de visualización estereoscópica
La visualización estereoscópica es un método de implementación de la realidad virtual. La visualización estereoscópica incluye principalmente los siguientes métodos: gafas dicromáticas, visualización estereoscópica activa, equipo de proyección estereoscópica pasiva sincronizada, visualización estereoscópica, visualización estereoscópica tridimensional verdadera y otros equipos más avanzados.
3. El seguimiento visual se refiere a detectar, extraer, identificar y rastrear objetivos en movimiento en secuencias de imágenes y obtener los parámetros de movimiento de los objetivos en movimiento, como posición, velocidad, aceleración y trayectoria de movimiento, etc. para llevar a cabo el siguiente paso. El procesamiento y análisis de un solo paso permite la comprensión del comportamiento de los objetivos en movimiento para completar tareas de detección de nivel superior.
4. El reconocimiento de voz es una materia interdisciplinar. En las últimas dos décadas, la tecnología de reconocimiento de voz ha logrado avances significativos y ha comenzado a pasar del laboratorio al mercado. Se espera que en los próximos 10 años, la tecnología de reconocimiento de voz ingrese a diversos campos como la industria, los electrodomésticos, las comunicaciones, la electrónica automotriz, la atención médica, los servicios domésticos y la electrónica de consumo. La aplicación de las máquinas de dictado con reconocimiento de voz en algunos campos fue calificada por la prensa estadounidense como uno de los diez acontecimientos más importantes en el desarrollo informático en 1997. Muchos expertos creen que la tecnología de reconocimiento de voz es una de las diez tecnologías de desarrollo tecnológico más importantes en el campo de la tecnología de la información entre 2000 y 2010. Los campos involucrados en la tecnología de reconocimiento de voz incluyen: procesamiento de señales, reconocimiento de patrones, teoría de la probabilidad y teoría de la información, mecanismo de vocalización y mecanismo de audición, inteligencia artificial, etc.
5. Tecnología de detección auditiva, de fuerza y táctil A mediados de 2012, muchas empresas de tecnología estaban estudiando métodos de entrada naturales para las computadoras, como globos oculares, gestos y voz para lograr el control. Intel espera desarrollar una solución unificada que reúna estas nuevas tecnologías. Intel llama a esta tecnología "computación perceptual".
5. Características técnicas:
(1) Interactividad VR
La interactividad VR se refiere al grado en que los usuarios pueden operar objetos en realidad virtual y la naturalidad de obtener retroalimentación de la realidad virtual, incluido el tiempo real. Producidos principalmente con la ayuda de equipos especiales (como mangos de operación, guantes de datos, etc.), los objetos en la realidad virtual se pueden manipular de forma natural, como gestos, posturas corporales, lenguaje y otras habilidades, tal como en la realidad. mundo.
(2) Inmersión en realidad virtual
La inmersión en realidad virtual se refiere al grado en que el usuario puede empatizar con el protagonista y existir en la realidad virtual. Esta es la característica más importante de la tecnología de realidad virtual. La inmersión de imágenes incluye principalmente percepción, autonomía, información de profundidad en gráficos tridimensionales, el campo de visión de la imagen, la respuesta temporal o espacial para lograr el seguimiento y el grado de limitaciones del dispositivo interactivo, etc.
(3) Imaginación de la realidad virtual
La imaginación de la realidad virtual se refiere a la imaginación del usuario en el mundo de la realidad virtual en función de la diversa información obtenida y su propio comportamiento en el sistema. como juicio lógico, razonamiento y asociación, y la capacidad de imaginar el progreso futuro del sistema a medida que cambia su estado operativo. Agregar la creatividad y la imaginación de la realidad virtual a los objetos de aplicación adecuados puede mejorar en gran medida la eficiencia de la producción, reducir la intensidad de la mano de obra y mejorar la calidad del desarrollo de productos.