虚拟现实技术及其在安全中应用

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1、虚拟现实技术及其在安全中的应用VirtualRealityTechnologyandItsApplicationinSafety罗XX虚拟现实技术VirtualRealityTechnology一、虚拟现实虚拟现实(VirtualRealityVR)是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。它充分利用计算机硬件与软件资源的集成技术，提供了一种实时的、三维的虚拟环境(VirtualEnvironment)，使用者完全可以进入虚拟环境中，观看计算机产生的虚拟世界，听到逼真的声音，在虚拟环境中交互操作，有真实感，可以讲话，并且能够嗅到气味。二、虚拟现实技术虚

2、拟现实技术：一种综合计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术以及仿真技术等多种科学技术而发展起来的计算机领域的新技术。虚拟现实技术目前所涉及的研究应用领域已经包括军事、医学、心理学、教育、科研、商业、影视、娱乐、制造业、工程训练等。VR技术已经被公认为是21世纪重要的发展学科以及影响人们生活的重要技术之一。三、虚拟现实技术的产生与发展虚拟现实技术的发展历史最早可以追溯到18世纪。20世纪中期率先美国VPL探索公司和它的创始人JaronLanier提出这一概念。1990年在美国达拉斯召开的国际会议上明确了虚拟现实的主要

3、技术构成，即实时三维图形生成技术、多传感交互技术及高分辨率显示技术。虚拟现实技术经过20多年的研究探索，于20世纪80年代末走出实验室，开始进入实用化阶段。目前已在娱乐、医疗、工程和建筑、教育和培训、军事模拟、科学和金融可视化等方面获得了应用，并取得了显著的综合效益。四、虚拟现实技术系统虚拟现实集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的发展成果，是一种由计算机生成的高技术模拟系统。输入输出设备虚拟环境及其软件外部设备如头盔式显示器、立体耳机、头部跟踪系统以及数据手套用以描述具体的虚拟环境等动态特性、结构以及

4、交互规则等计算机系统以及图形、声音合成设备等虚拟现实技术系统VR系统根据其硬件规模分成：台式系统、立体台式VR系统（在台式系统的基础上,增加了一种窗式眼睛,以生成和观测三维视图）、沉侵式VR系统（能实现VR环境中的人机交互作用）、投影式VR系统（增加了一种大屏幕投影机或数字显示墙以显示VR三维环境）、模拟式VR系统（可产生更为真实的环境效果）。虚拟环境系统沉侵式VR系统五、虚拟现实技术基本特征虚拟现实具有以下三个基本特征：沉浸(Immersion)、交互(Interaction)和构想(Imagination)，即通常所说的“3I”。指用户借助各类先进

5、的传感器进入虚拟环境之后，由于他所看到的、听到的、感受到的一切内容非常逼真，因此，他相信这一切都“真实”存在，而且相信自己正处于所感受到的环境中。指用户进入虚拟环境后，不仅可以通过各类先进的传感器获得逼真的感受，而且可以用自然的方式对虚拟环境中的物体进行操作。如搬动虚拟环境中的一个虚拟盒子，甚至还可以在搬动盒子时感受到盒子的重量。浸没交互是由虚拟环境的逼真性与实时交互性而使用户产生更丰富的联想，它是获取沉浸感的一个必要条件。构想六、VR的关键技术动态环境建模技术立体显示和传感器技术系统开发工具应用技术。实时三维图形生成技术系统集成技术动态环境建模技术：

6、虚拟环境的建立是VR技术的核心内容,动态环境建模技术的目的是获取实际环境的三维数据,并根据应用的需要,利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。立体显示和传感器技术：VR依赖于立体显示和传感器技术的发展。现有的VR设备还不能满足系统的需要，例如头盔式三维立体显示器过重、分辨率低等缺点；同样，数据手套、数据衣等都有延迟大、分辨率低、使用不便等缺点，因此有必要开发新的三维显示系统。系统开发工具应用技术：选择适当的应用对象可以大幅度地提高效率,减轻劳动强度,提高产品质量。为了达到这一目的,必须研究VR的开发工具。实时三维图形生成技术：三维图形的生成技术已较成

7、熟,而关键是如何“实时生效”。在不降低图形的质量和复杂程度的前提下,如何提高刷新频率将是该技术的研究内容。系统集成技术：包括信息的同步、模型的标定、数据转换、数据管理模型、识别与合成等等技术。七、虚拟现实技术的应用VRT军事教育医疗工业矿山安全交通建筑虚拟现实技术广泛应用于计算机、工业、医疗、建筑、交通等及其相关领域。在安全领域，虚拟现实技术已经越来越凸现出优势。虚拟现实技术在安全领域的应用ApplicationsofVirtualRealityTechnologyinSafety一、虚拟现实技术在安全中的主要应用对出现的危险情况进行模拟。通过虚拟现实

8、针对模拟的情况进行必要的改进。通过VR重现事故现场，分析事故原因。进行安全教育用VR技术进行现