农业信息化导论第6章ppt课件

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1、农业信息技术第六章虚拟现实技术及在农业中的应用王玉洁第一节虚拟现实技术概念第二节虚拟现实系统第三节虚拟现实技术的相关软件第四节虚拟现实技术在农业中的应用第一节虚拟现实技术概念传统的信息处理环境一直是“人适应计算机”，而当今的目标或理念是“以人为本”，要逐步使“计算机适应人”，人们要求通过视觉、听觉、触觉、嗅觉，以及形体、手势或口令，参与到信息处理的环境中去，从而取得身临其境的体验。这种信息处理系统已不再是建立在单维的数字化空间上，而是建立在一个多维的信息空间中。虚拟现实技术就是支撑这个多维信息空间的关键技术。一、虚拟现实虚拟现实技术(VirtualReality，简称VR)，

2、又称虚拟实境或灵境技术。VR思想的起源可追溯到1965年IvanSutherland在IFIP会议上的《终极的显示》报告，而VirtualReality一词是80年代初美国VPL公司的创建人之一JaronLanier提出来的。此后，VR系统成功应用在若干领域，促使它在90年代快速兴起。虚拟现实是高度发展的计算机技术在各种领域的应用过程中的结晶和反映，在虚拟现实系统中集中体现了多个领域的最新成果。不仅包括图形学、图像处理、传感技术、模式识别、网络技术、并行处理技术、人工智能等高性能计算技术，而且涉及数学、物理、通信，并且与气象、地理、美学、心理学和社会学等相关。1、虚拟现实的定

3、义对虚拟现实目前还没有一个固定的定义。Webster’sNewUniversalUnabridgedDictionary（1998）对Virtual（虚拟）的定义是“beinginessenceoreffect,butnotinfact.”（在本质上或效果上存在，但在事实上却不存在）。虚拟现实技术的定义可以归纳如下：虚拟现实技术VR是指利用计算机生成的一种模拟环境，并通过多种专用设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术；VR技术可以让用户使用人的自然技能对虚拟世界中的物体进行考察或操作，同时提供视、听、触摸等多种直观而又自然的实时感知。虚拟现实包括

4、了人、机、环境等三个部分。（1）“环境”，就是由计算机生成的一个能给人提供视觉、听觉、触觉、嗅觉以及味觉等感官刺激的逼真世界，可以是某一特定现实世界的真实实现，也可以是虚拟构想的世界。（2）“机”，是指计算机系统与三维交互设备，常用的有立体头盔、数据手套、三维鼠标、数据衣等穿戴于用户身上的装置，此外还有设置于现实环境中的传感装置，如摄像机、各种传感器等。（3）“人”，是指参与者的头部转动、眼睛、手势或其它人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，对用户的手势、口头命令等输入做出实时响应，并分别反馈给用户，使用户有身临其境的感觉，成为该模拟环境中的参与者，还可以和

5、在该环境中的其他参与者打交道。2、虚拟现实技术的基本特性美国科学家BurdeaG.和PhilippeCoiffet曾在1993年世界电子年会上发表的“VirtualRealitySystemandApplications”一文中，提出一个“虚拟现实技术的三角形”，它明确地表示了虚拟现实技术具有的3个突出的特征：交互性（Interactivity）、沉浸感（Immersion）构想性（Imagination）也就是人们熟悉的“3I”特性。虚拟现实的本质是人与计算机之间或人与人借助计算机进行交流的一种方式，这种方式具有相当逼真的三维虚拟世界，即具有三维交互接口。（1）交互性（In

6、teraction）是指参与者对虚拟环境内物体的可操作程度和从环境中得到反馈的自然程度（包括实时性）。这种交互性的产生，主要借助于各种专用的三维交互设备（如头盔显示器、数据手套、力反馈装置等），使人类通过自然的方式，产生如同在真实世界中一样的感觉。例如用户转动头部时，虚拟环境中的景物就会随用户的视角的变动而变动，用户可以用手去直接抓取模拟环境中的物体，且有抓取东西的感觉，甚至还可以感觉到物体的重量，视场中被抓起的物体也应随着用户手的移动而移动。（2）沉浸性（Immersion）又称临场感或存在感，是指用户感觉到好像完全置身于虚拟世界之中一样，被虚拟世界所包围，使用户感到作为主

7、角存在于虚拟环境中的真实程度。是虚拟现实技术最主要的技术特征。导致沉浸感的原因是用户对计算机环境的虚拟物体产生了类似于对现实物体的存在意识或幻觉。理想的模拟环境应该达到使用户难以分辨真假，如实现比现实更逼真的照明和音响效果；如天文学专业的学生可以在虚拟星系中邀游，英语专业的学生可以在虚拟剧院观看莎士比亚戏剧。用户觉得自己是虚拟环境中的一个部分，而不是旁观者，感到被虚拟景物所包围，可以在这一环境中自由走动，与物体相互作用，如同在现实世界中一样。（3）构想性（Imagination）是指虚拟的环境是人想象出