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虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展方向范文第1篇

關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實(shí);建模;模擬

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)現(xiàn)如今獲得了很大的發(fā)展,已成功地應(yīng)用于軍事、航空航天、娛樂、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域,但我們也應(yīng)該看到,這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。如果虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用局限于這幾個(gè)特定的領(lǐng)域,是會(huì)嚴(yán)重制約虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展的。比如我們?nèi)绻话烟摂M現(xiàn)實(shí)看成是訓(xùn)練模擬器的代名詞,那么虛擬現(xiàn)實(shí)就會(huì)走入一個(gè)“死胡同”。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)只有滲透到信息系統(tǒng)的各個(gè)領(lǐng)域,改變信息系統(tǒng)的人機(jī)交互方式,甚至改變現(xiàn)代信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則,使之更能適應(yīng)以用戶為中心的應(yīng)用需求,只有這樣,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)才能夠得到快速健康的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到整個(gè)信息系統(tǒng)領(lǐng)域還面臨幾個(gè)問題。首先需要硬件上的支持,如可以摘下戴在頭上的立體顯示器,可以獲得廉價(jià)的圖形加速器等等。制約虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展的更重要的因素來自于軟件水平,包括各種算法上需要取得突破。比如:90年代提出的基于圖像的渲染(Image―BasedRendering,簡稱IBR)技術(shù)便對促進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展有很大的影響。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展面臨的障礙

虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的“貴族化”。我們要構(gòu)建一個(gè)高質(zhì)量的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),首先需要昂貴的外部設(shè)備,無論是高分辨率的頭盔顯示器HMD,還是立體投影顯示器,無論是空間定位器,還是高精度的數(shù)據(jù)手套,都是價(jià)格不菲。其次,為完成復(fù)雜場景的實(shí)時(shí)渲染,我們還需要高性能的圖形工作站以及相應(yīng)的軟件。在一些專用領(lǐng)域,如軍事或航空航天,昂貴的價(jià)格可能還是能夠承受的,但對于普通的信息系統(tǒng)用戶可能會(huì)望而卻步。

繁瑣的三維建模。我們知道,基于圖形的虛擬環(huán)境首先要解決的問題便是三維造型。當(dāng)圖形渲染技術(shù)在向?qū)崿F(xiàn)真實(shí)感大踏步前進(jìn)的時(shí)候,生成精確三維模型的過程還像25年前一樣困難。在三維激光掃描技術(shù)上的進(jìn)步提供了簡化模型構(gòu)造過程的一些承諾,然而,這些自動(dòng)化模型獲取方法也驗(yàn)證了我們最大的疑慮:真實(shí)世界的幾何是極端復(fù)雜的。大部分的模型仍需要由人工繪制,而且需要聘請高水平的專業(yè)人士,所以其費(fèi)用是相當(dāng)驚人的。比如在我們所熟知的電影《泰坦尼克號》中,為實(shí)現(xiàn)場景三維建模及各種特技處理所花的人工費(fèi)用高達(dá)2500萬美元,這筆錢足以制造一艘同樣規(guī)模的真船。繁瑣的三維建模也是制約虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展的嚴(yán)重障礙。

大數(shù)據(jù)量。虛擬現(xiàn)實(shí)要想得到很大的發(fā)展,需要與Internet結(jié)合,這恐怕已是不爭的事實(shí)。目前虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的數(shù)據(jù)量仍然很大,在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)整體速度較慢的情況下,Internet用戶必須等待較長時(shí)間,這往往令人難以忍受。我們應(yīng)該在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中考慮數(shù)據(jù)壓縮問題,這個(gè)問題可能現(xiàn)在還未引起人們的重視,但隨著應(yīng)用的深入,這是一個(gè)不可回避的問題。

解決這些障礙的技術(shù)路線很多,也不可能由一種技術(shù)路線便能解決所有的障礙,但我們認(rèn)為“虛實(shí)結(jié)合”,即把基于圖形渲染與基于圖像渲染相結(jié)合,把計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)與計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)相結(jié)合,是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的一個(gè)必然發(fā)展趨勢。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的未來展望

面對當(dāng)前知識(shí)經(jīng)濟(jì)、信息產(chǎn)業(yè)和國防現(xiàn)代化迅速發(fā)展的形勢,我國政府、軍隊(duì)和企業(yè)十分重視信息技術(shù)的創(chuàng)新研究和長遠(yuǎn)發(fā)展,正制定和實(shí)施包括基礎(chǔ)研究、高技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)攻關(guān)在內(nèi)的各類國家規(guī)劃,并已經(jīng)或準(zhǔn)備給予大量投入。作為技術(shù)發(fā)展重要驅(qū)動(dòng)力的“虛擬現(xiàn)實(shí)”,又一次成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)之一。由于虛擬現(xiàn)實(shí)具有極其重要的應(yīng)用前景,因而促使人們不斷去創(chuàng)新、克服困難!

軍事。美國國防部和軍方認(rèn)為:虛擬現(xiàn)實(shí)將在武器系統(tǒng)性能評價(jià)、武器操縱訓(xùn)練及指揮大規(guī)模軍事演習(xí)三方面發(fā)揮重大作用。他們制定了戰(zhàn)爭綜合演示廳計(jì)劃、防務(wù)仿真交互網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃、綜合戰(zhàn)役橋計(jì)劃及虛擬座艙等應(yīng)用環(huán)境,并在核武器試驗(yàn)及許多局部戰(zhàn)爭中進(jìn)行了應(yīng)用。

航天航空。美國宇航局是虛擬現(xiàn)實(shí)最早的研究單位和應(yīng)用者。宇宙飛船及各類航空器是需要耗費(fèi)巨資的現(xiàn)代化工具,而進(jìn)入宇宙有大量未知、危險(xiǎn)的因素,因而模擬各種航空器可能遇到的環(huán)境,不僅可節(jié)省大量費(fèi)用,而且是十分必要的。虛擬風(fēng)洞就是一例。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。各種工業(yè)產(chǎn)品、建筑物均需反復(fù)構(gòu)思和設(shè)計(jì),但往往用戶仍不滿意。美國波音公司Butle設(shè)計(jì)了一架稱為VR-X的虛擬飛機(jī),它可使設(shè)計(jì)人員身臨其境般地觀察飛機(jī)外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及布局的效果。建筑設(shè)計(jì)師可在蓋樓前通過虛擬建筑物,讓用戶自己來觀察外形和內(nèi)部房間部位,也便于設(shè)計(jì)師修改設(shè)計(jì)。

外科手術(shù)和人體器官的模擬。外科醫(yī)生的培訓(xùn)是一項(xiàng)投資大、時(shí)間長的工作,這是因?yàn)椴荒茈S便讓實(shí)習(xí)醫(yī)生在病人身上動(dòng)手術(shù),可是不親自動(dòng)手,又如何學(xué)會(huì)手術(shù)呢?虛擬手術(shù)臺(tái)已能部分模仿外科手術(shù)的現(xiàn)場。同樣,提供模擬的人體器官,可讓學(xué)生逼真地觀察器官內(nèi)部的構(gòu)造和病灶,具有極高的實(shí)驗(yàn)價(jià)值。

科學(xué)研究和計(jì)算的可視化。各種分子結(jié)構(gòu)模型、大壩應(yīng)力計(jì)算的結(jié)果、地震、石油勘探數(shù)據(jù)處理等,均十分需要三維(甚至多維)圖形可視化的顯示和交互瀏覽,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為科學(xué)研究、探索微觀形態(tài)等提供了形象直觀的工具。

遠(yuǎn)程控制。虛擬現(xiàn)實(shí)可采用遙控手段,通過機(jī)械手、機(jī)器人對危險(xiǎn)或有毒環(huán)境進(jìn)行操作。

教育、游戲與其他。這是向人們,尤其是青少年提供生動(dòng)的課堂和娛樂手段的好機(jī)遇,它具有三維聲像效果,能進(jìn)行交互操作的功能,因而已被商家們看好,競相開發(fā)低檔虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)

[1]馬吉飛,孫靜.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J].天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),2002(4).

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展方向范文第2篇

如今，人們在選擇智能化的產(chǎn)品的時(shí)更喜歡觸控類的多功能產(chǎn)品。這種最直接的觸控方式符合人們探索虛擬世界的最直接的需求。人們從剛出生開始，為了認(rèn)識(shí)外界的事物都是通過觸摸的方式。對于人們而言，觸控已經(jīng)變成了最直接的人機(jī)交互的方式。隨著觸控技術(shù)的不斷發(fā)展，以后可以實(shí)現(xiàn)人和機(jī)器的直接對話，這種變革也是消費(fèi)者對于未來需求和自己內(nèi)心需求的一種更深層次的解讀和挖掘。對目前市場上的電子產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)查會(huì)發(fā)現(xiàn)，最受用戶歡迎的還是智能手機(jī)和平板電腦。消費(fèi)者在使用的過程中可以直接進(jìn)行觸控，操作十分簡單，同時(shí)還能滿足消費(fèi)的心理需求?，F(xiàn)在市場上的手機(jī)大部分都是多點(diǎn)觸屏手機(jī)，硬件設(shè)計(jì)也逐漸提高，整體產(chǎn)品更加人性化。

2虛擬界面的設(shè)計(jì)在產(chǎn)品創(chuàng)意中的應(yīng)用

虛擬界面與傳統(tǒng)的對于信息傳遞的介質(zhì)存在很大的區(qū)別，虛擬界面使得以前不可能實(shí)現(xiàn)的東西變成了現(xiàn)實(shí)，擴(kuò)大了人們獲取信息的渠道。

2.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

相對于傳統(tǒng)的在圖紙上進(jìn)行畫圖來進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)意的設(shè)計(jì)而言，虛擬界面的設(shè)計(jì)理念主要是實(shí)現(xiàn)沉浸或者非沉浸環(huán)境中的交互，實(shí)時(shí)地對原來的模型進(jìn)行修改，并且在修改之后能夠及時(shí)地得到修改的結(jié)果。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是進(jìn)行電子產(chǎn)品創(chuàng)意設(shè)計(jì)中最重要也是最關(guān)鍵的一項(xiàng)技術(shù)，掌握這項(xiàng)技術(shù)后設(shè)計(jì)師可以更好地進(jìn)行產(chǎn)品的創(chuàng)意設(shè)計(jì)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要是指可以體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這種虛擬的世界可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)生活中的事跡在計(jì)算機(jī)中形成并反映現(xiàn)實(shí)的世界，而人們可以通過各種感覺器官在虛擬的世界中對現(xiàn)實(shí)的事跡進(jìn)行感知，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)虛擬世界和真實(shí)世界的交流，這也是一種新型的計(jì)算機(jī)技術(shù)。同時(shí)這種虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)也可以幫助人們更好地理解現(xiàn)實(shí)世界，也有助于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互在產(chǎn)品創(chuàng)意設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

2.2虛擬界面在產(chǎn)品創(chuàng)意中的應(yīng)用

了解到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在產(chǎn)品創(chuàng)意設(shè)計(jì)中的重要性，那么如何利用虛擬界面進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)意的設(shè)計(jì)就變成了設(shè)計(jì)者師最關(guān)心的問題。虛擬界面的設(shè)計(jì)不僅繼承了CAD設(shè)計(jì)的各種優(yōu)點(diǎn)，而且在使用的過程別便利，能夠給使用者最直觀的感受，讓使用者在虛擬的世界中感受到現(xiàn)實(shí)的生活，可視化的特點(diǎn)為設(shè)計(jì)師進(jìn)行虛擬界面的修改提供了很大的便利。虛擬界面最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，這也就實(shí)現(xiàn)了資源的共享和優(yōu)勢互補(bǔ)。在產(chǎn)品的創(chuàng)意設(shè)計(jì)中，人機(jī)交互已經(jīng)開始向虛擬界面進(jìn)行轉(zhuǎn)化，這也為設(shè)計(jì)師進(jìn)行產(chǎn)品的創(chuàng)意設(shè)計(jì)提供了很好的發(fā)展方向。在這種技術(shù)發(fā)展的大環(huán)境下，虛擬界面中的很多技術(shù)還沒有普及，而且很多人對于這些技術(shù)還不是十分的接受。如今虛擬界面也只是在大型的設(shè)備上實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用。

3人機(jī)交互對產(chǎn)品的創(chuàng)意設(shè)計(jì)影響

人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)是使用者和產(chǎn)品之間進(jìn)行交流的最主要的語言形式?，F(xiàn)在人機(jī)交互已經(jīng)變成了產(chǎn)品設(shè)計(jì)中要考慮的一個(gè)很重要的因素。人機(jī)交互的特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)，首先是人機(jī)交互可以很好地實(shí)現(xiàn)界面之間的對話設(shè)計(jì)。人們可以使用智能化的產(chǎn)品，利用觸控的方式獲取信息，同時(shí)也可以對其進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和控制。其次是人機(jī)交互的輸入方式十分便捷?，F(xiàn)在隨著人們對產(chǎn)品要求的逐漸提高，人們開始選擇觸控類的產(chǎn)品，這類產(chǎn)品在使用的過程中也更加方便，同時(shí)也能滿足人們最本質(zhì)的需求。最后是人機(jī)交互控制界面的合理設(shè)計(jì)。在人機(jī)交互的界面中使用者可以很好地觀察出設(shè)備的使用情況，從而利用視覺和觸覺給使用者帶來最直接的體驗(yàn)，滿足使用者的心理效應(yīng)。如人機(jī)交互設(shè)計(jì)的使用。

人機(jī)交互在人們選擇產(chǎn)品中扮演著很重要的作用，同時(shí)人機(jī)交互也是設(shè)計(jì)師進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)意時(shí)要考慮的很重要的一個(gè)因素?，F(xiàn)在人機(jī)交互在產(chǎn)品的創(chuàng)意設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。如設(shè)計(jì)師將人機(jī)交互很好地應(yīng)用到了手機(jī)、平板電腦的設(shè)計(jì)中，使得它們可以很好地與人進(jìn)行互動(dòng)，這也就增加了人們在使用過程中的趣味性。隨著人機(jī)交互在產(chǎn)品創(chuàng)意中應(yīng)用范圍的逐漸擴(kuò)大，人機(jī)交互對于產(chǎn)品的創(chuàng)意設(shè)計(jì)的影響也就越來越大，人們對產(chǎn)品智能化和多功能的要求也越來越普遍，所以人機(jī)交互在其中扮演著很重要的作用，并不斷地影響著產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。現(xiàn)在人機(jī)交互的技術(shù)不僅反映這個(gè)社會(huì)財(cái)富的積累，更顯示出了人們對于社會(huì)最本質(zhì)東西的一種心理的追求。

4結(jié)語

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展方向范文第3篇

關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);關(guān)鍵技術(shù);前景

中圖分類號:TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號:1009-3044(2009)24-6815-03

The Study of the Virtual Reality

HU Feng-hua, GUO Dan-feng, LIU Bin

(Collage of Computer and Information Technology, Henan Normal University, Xinxiang 453007, China)

Abstract: Virtual reality is a result of computer development,it may create some scenery that includes senses of sight,hearing and touch.Its characteristics are multi-sensation, existent sense,interaction an d independence.

Key words: virtual reality; key technology; prosperity

虛擬現(xiàn)實(shí)是近年來十分活躍的技術(shù)研究領(lǐng)域,是一系列高新技術(shù)的匯集,這些技術(shù)包括計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、人工智能、人機(jī)接口技術(shù)、傳感器技術(shù)以及高度并行的實(shí)時(shí)計(jì)算技術(shù),還包括人的行為學(xué)研究等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)是多媒體技術(shù)發(fā)展的更高境界,是這些技術(shù)的更高層次的集成和滲透。它能給用戶以更逼真的體驗(yàn),為人們探索宏觀世界和微觀世界以及那些由于種種原因不便于直接觀察事物的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律提供了極大的便利。由于它前景誘人,一經(jīng)問世就立即受到了人們的高度重視。有專家認(rèn)為,80年代是個(gè)人計(jì)算機(jī)的年代,90年代是多媒體計(jì)算機(jī)的年代,21世紀(jì)初將是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的時(shí)代。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality ),又稱靈境技術(shù),是90年代為科學(xué)界和工程界所關(guān)注的技術(shù)。這種技術(shù)的特點(diǎn)在于,計(jì)算機(jī)產(chǎn)生一種人為虛擬的環(huán)境,這種虛擬的環(huán)境是通過計(jì)算機(jī)圖形構(gòu)成的三度空間,或是把其它現(xiàn)實(shí)環(huán)境編制到計(jì)算機(jī)中去產(chǎn)生逼真的“虛擬環(huán)境”,從而使得用戶在視覺上產(chǎn)生一種沉浸于虛擬環(huán)境的感覺。狹義的說它是一種人機(jī)交互方式,以最終消除人、機(jī)之間的隔閡,達(dá)到人機(jī)交融為目的。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展歷程

虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展從 1962年,Morton Heilig發(fā)明了實(shí)感全景仿真機(jī)開始。l965年,27歲的美國高級研究規(guī)劃署 (ARPA)信息處理技術(shù)處主任伊凡?蘇澤蘭 ( IvanSuthefland )在其論文《終極顯示》“The Ultimate Display”中首次提出包括具有力反饋設(shè)備、交互圖形顯示以及聲音提示的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的基本思想,提出使計(jì)算機(jī)顯示屏成為觀察客觀世界窗口的設(shè)想,伊凡?蘇澤蘭研制了頭盔式圖形顯示器。這是目前大家公認(rèn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究的開端。 20世紀(jì)80年代美國VPL(“Virtual Programming Languages”) 研發(fā)公司的創(chuàng)始人計(jì)算機(jī)科學(xué)家、作曲家、藝術(shù)家兼作家加隆?雷尼爾 (Jaron Lanier)創(chuàng)造了“Virtual Reality”一詞。原意指計(jì)算機(jī)構(gòu)建的三維空間。1992年,在法國召開了與VR技術(shù)相關(guān)的名為“真實(shí)與虛擬世界的界面”的國際會(huì)議。 1993年,美國科學(xué)家 Grigore C.Burdea 和法國科學(xué)家 Philippe Coitfet在世界電子國際年會(huì)上發(fā)表了“Virtual Reality System and Application”一文,第二年兩人在紐約合作出版了《模擬識(shí)實(shí)技術(shù)》一書,提出了虛擬現(xiàn)實(shí)的三“I”特征:Immersion(沉浸)、Interaction(交互)、Imagination(構(gòu)想),即所謂的虛擬現(xiàn)實(shí)三角形。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)的特征

3.1 沉浸感

沉浸感,是指計(jì)算機(jī)生成的虛擬世界能給人一種身臨其境的感覺,如同進(jìn)入一個(gè)真實(shí)的客觀世界。在現(xiàn)實(shí)生活中,我們觀察到的都是有景深、有立體感的三維世界,因此要做到完全模擬現(xiàn)實(shí),僅僅靠簡單的平面二維圖形是不夠的,只有用三維系統(tǒng)才能真正意義地模擬三維世界,才能給用戶一種身臨其境的感覺。

3.2 交互性

交互性,是指人能夠很自然地跟虛擬世界中的對象進(jìn)行交互操作或者交流。進(jìn)入三維場景之后,用戶要有第一人稱感覺,就是說是以用戶為主而不是計(jì)算機(jī)圖片或場景,用戶要體會(huì)到一種與現(xiàn)實(shí)生活一樣的感覺。這就要求我們必須把時(shí)點(diǎn)移到所構(gòu)造的三維場景中的任何一點(diǎn),就像在真實(shí)世界中您可以隨意前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎、蹲下、跳起以得到不同的視角,不同的視角才會(huì)造成不同的場景。

3.3 構(gòu)想

構(gòu)想,是指虛擬環(huán)境可使人沉浸其中,并且獲取新的知識(shí),提高感性和理性認(rèn)識(shí),從而深化概念并萌發(fā)新意。任何系統(tǒng)都需要人都參與,這其中主要用到三維交互設(shè)備,常用的有立體頭盔、數(shù)據(jù)手套、三維鼠標(biāo)、數(shù)據(jù)衣等穿戴于用戶身上的裝置和設(shè)置于現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的傳感裝置,如攝像機(jī)、地板壓力傳感器等。

任何系統(tǒng),只要滿足了以上三個(gè)特征,我們就可以稱其為一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。

4 虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)現(xiàn)

4.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的原理

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是綜合利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù),模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官功能,使人能夠沉浸在計(jì)算機(jī)生成的虛擬境界中,并能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進(jìn)行實(shí)時(shí)交互,創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間。使用者不僅能夠通過虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)感受到在客觀物理世界中所經(jīng)歷的“身臨其境”的逼真性,而且能夠突破空間、時(shí)間以及其他客觀限制,感受到真實(shí)世界中無法親身經(jīng)歷的體驗(yàn)。

4.2 虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)

4.2.1 動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)

虛擬環(huán)境的建立是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的核心內(nèi)容。動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)的目的是獲取實(shí)際環(huán)境的三維數(shù)據(jù),并根據(jù)應(yīng)用的需要,利用獲取的三維數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。

4.2.2 交互技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)中的人機(jī)交互遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了鍵盤和鼠標(biāo)的傳統(tǒng)模式,利用數(shù)字頭盔、數(shù)字手套等復(fù)雜的傳感器設(shè)備,三維交互技術(shù)與語音識(shí)別、語音輸入技術(shù)成為重要的人機(jī)交互手段。

4.2.3 立體顯示和傳感器技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)的交互能力依賴于立體顯示和傳感器技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足系統(tǒng)的需要,例如,數(shù)據(jù)手套有延遲大、分辨率低、作用范圍小、使用不便等缺點(diǎn);虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的跟蹤精度和跟蹤范圍也有待提高,因此有必要開發(fā)新的三維顯示技術(shù)。

4.2.4 系統(tǒng)集成技術(shù)

由于虛擬現(xiàn)實(shí)中包括大量的感知信息和模型,因此系統(tǒng)的集成技術(shù)起著至關(guān)重要的作用。集成技術(shù)包括信息的同步技術(shù)、模型的標(biāo)定技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)據(jù)管理模型、識(shí)別和合成技術(shù)等等。

4.3 虛擬系統(tǒng)的硬件

由于虛擬世界本身的復(fù)雜性及計(jì)算實(shí)時(shí)性的要求,對系統(tǒng)的硬件配置提出了極高的要求。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的硬件包括虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)生器以及輸入輸出設(shè)備。虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)生器用來處理和產(chǎn)生虛擬境界,是任何虛擬系統(tǒng)的核心。它一般由計(jì)算機(jī)加圖形生成器或加速卡組成。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的輸入設(shè)備可以幫助參與者在虛擬現(xiàn)實(shí)仿真中改變自己的位置、觀察點(diǎn)和視野,并能對虛擬境界中的問題進(jìn)行一定的操作性作用。

4.4 虛擬系統(tǒng)的軟件

虛擬環(huán)境的開發(fā)者是在已有的虛擬環(huán)境系統(tǒng)開發(fā)工具的基礎(chǔ)上進(jìn)行工作。虛擬現(xiàn)實(shí)軟件必須充分管理和利用各種計(jì)算資源、接口設(shè)備和系統(tǒng)資源,提供應(yīng)用開發(fā)者高性能的接口。通常的接口方式有編譯庫、描述語言和圖形化。虛擬現(xiàn)實(shí)軟件可分為工具包和創(chuàng)作工具。工具包即程序庫,一般用c或c料等編制,VRML就是這樣一個(gè)程序庫。創(chuàng)作工具是帶有圖形用戶界面的完整軟件,通過創(chuàng)作工具只需簡單編程就可生成虛擬境界。

4.5 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的分類

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,自1965年Ivan Sutherland提出虛擬現(xiàn)實(shí)的概念以來,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)出現(xiàn)了多樣化的發(fā)展趨勢。隨著數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、各種實(shí)體建摸技術(shù)趨于成熟,以及一切與之相關(guān)的具有自然模擬、逼真體驗(yàn)的技術(shù)與方法的發(fā)展,為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供了技術(shù)支持。到20世紀(jì)80年代出現(xiàn)了交互式手套控制和頭盔顯示的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),使得虛擬現(xiàn)實(shí)在應(yīng)用技術(shù)上有了新的飛躍。根據(jù)對虛擬環(huán)境的不同要求和對于使用目的和應(yīng)用對象的不同要求,虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以分為以下幾類:桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、疊加式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)和增強(qiáng)型虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。

4.5.1 桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)又稱為非沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),這種系統(tǒng)通過投影屏幕、計(jì)算機(jī)屏幕作為用戶觀察虛擬環(huán)境的一個(gè)窗口,參與者僅使用一些簡單外部設(shè)備來控制虛擬環(huán)境和操縱虛擬場景中的物體。在桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中,用戶可以通過事先設(shè)置的交互操作或者瀏覽器已附帶的功能來實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境的物體旋轉(zhuǎn)和平移,以便從各個(gè)角度觀看三維模型;也可以利用瀏覽器中的“walk”功能在虛擬環(huán)境中瀏覽。如飛機(jī)模擬器、汽車模擬器、電子會(huì)議等都屬于桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)投資比較低,適宜推廣應(yīng)用,而且通過附加一些低成本的輔助設(shè)備,如液晶顯示光閘眼鏡、立體觀察器等就能達(dá)到比較理想的模擬現(xiàn)實(shí)的效果。

4.5.2 沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

沉浸型虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)比較復(fù)雜,為了使用戶能夠全身心地投入到虛擬環(huán)境之中,它將用戶與外界隔離,排除了外界的干擾。通過頭盔顯示器、數(shù)據(jù)衣服、數(shù)據(jù)手套等傳感器設(shè)備用戶可以與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互。這種系統(tǒng)由于價(jià)格昂貴,雖然能夠?yàn)橛脩魟?chuàng)造一個(gè)完備的虛擬世界,但難以普及。

4.5.3 疊加式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

疊加式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)又稱為補(bǔ)充現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),是用戶一邊對現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行觀察,一邊通過穿透型頭戴式顯示器計(jì)算生成的虛擬圖像疊加在現(xiàn)實(shí)世界上,為操作員提供存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的和他所看到的現(xiàn)實(shí)環(huán)境有關(guān)的信息,從而增強(qiáng)操作員對真實(shí)世界的感受。因?yàn)榀B加式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)不僅能模擬現(xiàn)實(shí)世界,而且能增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中無法感知或者不方便的感受,所以這種系統(tǒng)在我們的現(xiàn)實(shí)生活中有廣泛的應(yīng)用前景,如外科醫(yī)生應(yīng)用該系統(tǒng)進(jìn)行外科手術(shù),為了提高手術(shù)的成功率,可以讓醫(yī)生用另外來源得到的3D虛擬圖像與病人患病部位的實(shí)際圖像進(jìn)行對比、判斷。疊加式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中應(yīng)用到的傳感器技術(shù)在精確性方面有限制,所以這種技術(shù)在目前實(shí)際應(yīng)用中還有一定的局限性。

4.5.4 分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬環(huán)境,是在沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,將位于不同物理位置的多個(gè)用戶或多個(gè)虛擬環(huán)境通過網(wǎng)絡(luò)相連接,并共享信息,從而使用戶的協(xié)同工作達(dá)到一個(gè)更高的境界。分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)充分利用網(wǎng)絡(luò)功能和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)強(qiáng)大的計(jì)算能力,使在共同領(lǐng)域的專家學(xué)者,進(jìn)行信息共享,達(dá)到使處于不同地域的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)的目的。分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的操作系統(tǒng)要求能在不同計(jì)算機(jī)上處理不相似的虛擬世界,因此必須用專門的操作系統(tǒng)――分布式操作系統(tǒng)。目前,分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)主要應(yīng)用于虛擬戰(zhàn)爭模擬、遠(yuǎn)程虛擬會(huì)議、虛擬醫(yī)學(xué)會(huì)診等領(lǐng)域。

4.5.5 增強(qiáng)型虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

增強(qiáng)型虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)又稱為混合現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。它將真實(shí)環(huán)境與虛擬環(huán)境進(jìn)行交匯融合,以虛擬環(huán)境取代部分真實(shí)環(huán)境,既可以對某些真實(shí)物體進(jìn)行操作,又可以降低構(gòu)成真實(shí)環(huán)境的開銷,真正達(dá)到了虛擬與現(xiàn)實(shí)有機(jī)結(jié)合的境界。增強(qiáng)型虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是今后的發(fā)展方向。

5 我國虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究現(xiàn)狀

我國的VR技術(shù)和一些發(fā)達(dá)國家相比,還有一定的差距,但已引起政府有關(guān)部門和科學(xué)家們的高度重視。我國根據(jù)具體的國情,已經(jīng)制定了開展VR技術(shù)的研究。九五規(guī)劃、國家自然科學(xué)基金委、國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃等都把VR列入了研究項(xiàng)目。在緊跟國際新技術(shù)的同時(shí),國內(nèi)一些重點(diǎn)院校,已積極投入到了這一領(lǐng)域的研究工作。

國內(nèi)最早開展此項(xiàng)技術(shù)試驗(yàn)的是掛靠在西北工業(yè)大學(xué)電子工程系的西安虛擬現(xiàn)實(shí)工程技術(shù)研究中心。該中心的成立,對發(fā)揮學(xué)校電子信息工程學(xué)院等其他院系和研究所在虛擬現(xiàn)實(shí)、虛擬仿真與虛擬制造等方面的研究優(yōu)勢將具有積極作用。北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)系是國內(nèi)最早進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究的單位之一。在虛擬環(huán)境中物體物理特性的表示與處理、視覺接口部分軟硬件的研制、分布式虛擬環(huán)境網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)三維動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫開發(fā)等方面都取得了很多有意義的成果。浙江大學(xué)CAD&CG 國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出了一套桌面型虛擬建筑環(huán)境實(shí)時(shí)漫游系統(tǒng)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)已經(jīng)成功地虛擬出了人的高級行為定人臉圖像的合成,表情的合成和唇動(dòng)的合成等技術(shù)問題,并正在研究人說話時(shí)頭勢和手勢動(dòng)作,話音和語調(diào)的同步等。中國科技開發(fā)院威海分院主要研究虛擬現(xiàn)實(shí)中視覺接口技術(shù),完成了虛擬現(xiàn)實(shí)中的視體圖像對算法回顯及軟件接口。他們在硬件開發(fā)上已經(jīng)完成了LCD紅外立體眼鏡,并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商品化。北方工業(yè)大學(xué)CAD研究中心是我國最早開展計(jì)算機(jī)動(dòng)畫研究的單位之一,中國第一部完全用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)制作的科教片《相似》就出自該中心。

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虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展方向范文第4篇

關(guān)鍵詞；計(jì)算機(jī)技術(shù)；汽車檢測；性能測試；應(yīng)用

前言；隨著汽車檢測技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在汽車綜合性能檢測站的應(yīng)用也發(fā)展到了新的階段。汽車檢測標(biāo)準(zhǔn)也越來越嚴(yán)格，迫使汽車檢測站由過去人工定性檢測（主要手段是路試加外觀檢驗(yàn)）發(fā)展到半自動(dòng)化檢測（主要手段是檢測設(shè)備，通過人工記錄并計(jì)算分析檢測數(shù)據(jù)，并對檢測結(jié)果加以評判）再發(fā)展到目前計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制智能化檢測（主要手段是通過計(jì)算機(jī)智能控制，自動(dòng)采集數(shù)據(jù)并加以分析評判），這是一個(gè)不斷探索和完善的過程，由于我國汽車檢測技術(shù)起步較晚，加之一度汽車工業(yè)沒有作為支柱產(chǎn)業(yè)，汽車保有量少，導(dǎo)致我國汽車檢測技術(shù)發(fā)展較緩慢，不少地區(qū)嚴(yán)重缺少汽車檢測專業(yè)技術(shù)人員，即使在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，由于從事汽車站計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的單位良莠不齊，不少汽車檢測站計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)仍存在許多不盡如人意的地方。

1 計(jì)算機(jī)技術(shù)在汽車性能測試上的應(yīng)用

1.1 PLC計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

PLC計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)也稱作可編程序控制系統(tǒng)，它是一種關(guān)鍵的集合產(chǎn)品，通常用在對開關(guān)量的調(diào)節(jié)上。最初的產(chǎn)生是由于繼電器控制方式需要被替代，而到現(xiàn)階段為止，越來越多的模擬控制功能已陸續(xù)產(chǎn)生，應(yīng)用輻射范圍也不斷擴(kuò)大，久而久之形成了一種以PLC為中心的控制系統(tǒng)。

1.2 面向?qū)ο笥?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

面向?qū)ο笥?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)具有較強(qiáng)的針對性，對象計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要是滿足一些基本的控制需求，它圍繞一些獨(dú)特的應(yīng)用對象進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上完成進(jìn)一步開發(fā)，而在進(jìn)一步開發(fā)中最主要的過程是對體系構(gòu)造及軟件應(yīng)用的開發(fā)，可以滿足系統(tǒng)緊湊、價(jià)格實(shí)惠等要求，并且能夠?qū)㈦娍亍x控和計(jì)算機(jī)結(jié)合在一起。

1.3 DCS計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

DCS計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)又稱作分布式控制系統(tǒng)，它是目前我國汽車工業(yè)自動(dòng)化中運(yùn)用最廣泛的控制系統(tǒng)，具有分散控制、集中操作等優(yōu)點(diǎn)，除此之外，還具有高度的可靠性，是汽車行業(yè)中首選的優(yōu)質(zhì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。

1.4 模塊化控制系統(tǒng)

隨著控制模塊功能在各個(gè)領(lǐng)域的不斷誕生，模塊化控制系統(tǒng)也逐漸成熟起來，產(chǎn)生了重要的改變。模塊化控制系統(tǒng)的核心基礎(chǔ)要素為模塊，它是一種將各個(gè)模塊進(jìn)行結(jié)合，從而形成高配置及高分散的控制系統(tǒng)。在如此高效的系統(tǒng)中，一旦發(fā)生任何故障，只要將每個(gè)故障一一對應(yīng)的控制模塊進(jìn)行調(diào)換即可達(dá)到維修的目的，并不需要將系統(tǒng)從頭至尾實(shí)施大規(guī)模調(diào)整。模塊化控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝便捷、操作靈活、維修方便等特點(diǎn)。

2.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在汽車監(jiān)控中的應(yīng)用

2.1車載端計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的職能歸納

首先，精確定位：車載監(jiān)控終端全天候24小時(shí)連續(xù)不斷的接收GPS衛(wèi)星信號，從而為系統(tǒng)提供車輛的位置和速度，定位精度可達(dá)10米。其次，記憶功能：車載監(jiān)控終端具有存儲(chǔ)車輛位置/模擬量/異常信息的功能，而且可存儲(chǔ)長達(dá)兩個(gè)月的車輛位置/模擬量信息。第三，控制功能：車載監(jiān)控終端接收到監(jiān)控中心的控制命令后，對車輛執(zhí)行控制動(dòng)作。第四，通信功能：在GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)，車載監(jiān)控終端可與監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。最后，防劫報(bào)警職能：在車輛遭受搶劫時(shí)，駕駛員觸動(dòng)一個(gè)隱蔽報(bào)警按鈕，即可在自保的同時(shí)等待援助。

2.2監(jiān)控端計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的職能歸納

首先，數(shù)據(jù)預(yù)處理：通信服務(wù)器從Internet上接收到車輛的信息之后對信息進(jìn)行初始的驗(yàn)證、校驗(yàn)、數(shù)據(jù)日志處理。并將待處理的信息分發(fā)給有處理能力的監(jiān)控終端。其次，數(shù)據(jù)跟蹤：將移動(dòng)車輛的實(shí)時(shí)位置以列表的方式顯示出來。第三，跟蹤監(jiān)控功能：服務(wù)器端可以實(shí)現(xiàn)對多終端的跟蹤監(jiān)控，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)采用TCP/IP協(xié)議，采用此協(xié)議是因?yàn)樵搮f(xié)議可以保證信息傳輸?shù)目煽啃院蛯?shí)時(shí)性。第四，報(bào)警功能：終端設(shè)備報(bào)警分為預(yù)報(bào)警，實(shí)際報(bào)警，以及報(bào)警解除三級報(bào)警狀態(tài)，這主要為了避免誤報(bào)警情況發(fā)生，當(dāng)服務(wù)器端收到終端設(shè)備預(yù)報(bào)警信息，則彈出報(bào)警對話框，并且在預(yù)報(bào)警車號列表框中列出發(fā)出預(yù)報(bào)警信息的車號，雙擊其車號可以使系統(tǒng)定位到該車上，預(yù)報(bào)警情況不會(huì)使系統(tǒng)自動(dòng)定位該車號的終端。

3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在汽車管理檢測中的應(yīng)用

汽車管理檢測中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要用于對汽車多站點(diǎn)動(dòng)態(tài)檢測網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的搭建及輔助，基于計(jì)算機(jī)信息科學(xué)技術(shù)我們可有效服務(wù)道路管理運(yùn)輸部門實(shí)現(xiàn)對多項(xiàng)汽車檢測站測試數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸以及結(jié)果檢測的自動(dòng)化判斷，對二級維護(hù)車輛進(jìn)行準(zhǔn)確備案，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對各類道路車輛運(yùn)輸技術(shù)水平狀況的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控以及對相關(guān)價(jià)值化信息的高效自動(dòng)化傳輸，同時(shí)還可有效監(jiān)控維修汽車企業(yè)二級維護(hù)車輛的一次合格率，起到嚴(yán)格的督促管理作用。

4.汽車綜合性能檢測站發(fā)展趨勢

4.1遠(yuǎn)程接人VPN方式

該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造采用散布式協(xié)作處置Client/Server（C/S）構(gòu)造及開放式的網(wǎng)絡(luò)TCP/IP協(xié)議，全網(wǎng)由市運(yùn)政管理部門信息中心LAN，遠(yuǎn)間隔各區(qū)縣汽車檢測站分信息中心LAN，經(jīng)過公共網(wǎng)絡(luò)Internet或?qū)＞€銜接。VPN方式的缺陷是：傳統(tǒng)VPN方式的顯著缺陷就是會(huì)招致網(wǎng)絡(luò)性能降落，從而影響企業(yè)用戶的信息溝通。

4.2寬帶網(wǎng)接人方式

市運(yùn)政管理部門信息中心和各汽車檢測站采角局域網(wǎng)構(gòu)造，經(jīng)過寬帶網(wǎng)停止通訊。網(wǎng)絡(luò)采用c/s構(gòu)造，基于Windows2000Server網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，SQL Server2000大型網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，提供開放式數(shù)據(jù)接口。

汽車檢測站內(nèi)部一切工作站構(gòu)成一個(gè)C/S構(gòu)造的局域網(wǎng)，擔(dān)任處置汽車檢測站內(nèi)部的各種檢測業(yè)務(wù)。C/S構(gòu)造局域網(wǎng)寬帶網(wǎng)接人方式的缺陷是：當(dāng)用戶數(shù)量增加時(shí)，性能會(huì)明顯降落；客戶端都要裝置應(yīng)用程序，系統(tǒng)擴(kuò)展維護(hù)復(fù)雜，代碼可重用性差，維護(hù)和晉級本錢十分高。

4.3、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種新型的使用技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是以計(jì)算機(jī)作為基礎(chǔ)，并在特定的環(huán)境下進(jìn)行的虛擬實(shí)驗(yàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以讓人在虛擬的環(huán)境中感受到現(xiàn)實(shí)。現(xiàn)今虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在很多行業(yè)中都有較多的運(yùn)用，包括軍事、游戲等，當(dāng)然虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也運(yùn)用到了汽車工程中，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將汽車數(shù)字化，然后配合一定的環(huán)境，駕駛員進(jìn)行仿真駕駛，駕駛員進(jìn)行仿真駕駛的過程中就可以感覺到汽車的震動(dòng)、噪音，這樣駕駛員就可以對于汽車的性能做出一個(gè)直觀的評價(jià)，而且不需要利用實(shí)車進(jìn)行測試，這樣不僅減少了研發(fā)資金而且降低了汽車研發(fā)過程中的風(fēng)險(xiǎn)。

結(jié)束語

綜上所述，機(jī)動(dòng)車輛綜合性能檢測站計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，為汽車綜合性能檢測提供了高效、現(xiàn)代化的手段。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、視頻技術(shù)，建立一個(gè)高效、實(shí)用的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，有利于車輛檢測的規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)的貫徹和實(shí)施，促進(jìn)檢測手段的現(xiàn)代化。今后，我們將密切關(guān)注計(jì)算機(jī)在汽車檢測行業(yè)的應(yīng)用技術(shù)，廣泛搜集信息與資料，并就有關(guān)技術(shù)理論及行業(yè)發(fā)展方向等進(jìn)行探討，以拓寬視野，提高知識(shí)水平和技術(shù)能力。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展方向范文第5篇

【關(guān)鍵詞】液壓系統(tǒng)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢；故障診斷技術(shù)

一、液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)是隨著液壓設(shè)備不斷高度自動(dòng)化和復(fù)雜化以及對液壓系統(tǒng)工作可靠性要求越來越高而發(fā)展起來的，是針對現(xiàn)代液壓設(shè)備需要及時(shí)排除液壓故障而提出來的，是將醫(yī)療診斷中的基本思想推廣到液壓工程技術(shù)而形成的，是建立在液壓控制理論，信息理論和電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、人工智能技術(shù)等基礎(chǔ)上的一門綜合性新技術(shù)。液壓傳動(dòng)是三大傳動(dòng)技術(shù)之一，與機(jī)械傳動(dòng)、電力傳動(dòng)相比，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，即廣泛的工藝適應(yīng)性、優(yōu)良的控制性能和較低廉的成本，并且功率大、響應(yīng)快、精度高，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于冶金、制造等領(lǐng)域。

二、液壓系統(tǒng)的故障原因分析

（1）主觀診斷法。主觀診斷法主要是依靠簡單的診斷儀器，憑借個(gè)人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，判別故障發(fā)生的部位及其原因。這種方法要求診斷人員掌握豐富的故障機(jī)理知識(shí)和診斷經(jīng)驗(yàn)，需利用系統(tǒng)或元件的結(jié)構(gòu)、模型和功能等方面的知識(shí)，綜合分析才能了解。（2）基于模型診斷法?；谀Ｐ偷脑\斷法是先運(yùn)用一定的數(shù)學(xué)手段描述系統(tǒng)某些可測量特征量，這些特征量在幅值、相位、頻率及相關(guān)性上與故障源之間存在著聯(lián)系，然后通過測量、分析、處理這些特征量信號，來判斷故障源所在。這種方法實(shí)質(zhì)上是以傳感器技術(shù)和動(dòng)態(tài)測試技術(shù)為手段，以信號處理和建模處理為基礎(chǔ)的診斷技術(shù)。（3）智能診斷技術(shù)。液壓系統(tǒng)故障智能診斷技術(shù)是人工智能技術(shù)在液壓系統(tǒng)故障診斷領(lǐng)域中的應(yīng)用，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)和液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)相互結(jié)合與發(fā)展進(jìn)步的結(jié)果。智能診斷的本質(zhì)特點(diǎn)是模擬人腦的機(jī)能，又能比人腦更有效地獲取、傳遞、處理、再生和利用故障信息，成功地識(shí)別和預(yù)測診斷對象的狀態(tài)。因此，智能診斷技術(shù)是液壓系統(tǒng)故障診斷的一個(gè)極具生命力的發(fā)展方向。目前的智能診斷研究主要從兩個(gè)方面開展：基于專家系統(tǒng)的故障智能診斷技術(shù)和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的液壓系統(tǒng)故障智能診斷技術(shù)。

三、液壓故障診斷技術(shù)發(fā)展趨勢

（1）多種知識(shí)表示方法的結(jié)合。近幾年來，在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)上，發(fā)展起來了一種稱為面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示方法，為這一問題提供了一條很有價(jià)值的途徑。在面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示方法中，傳統(tǒng)的知識(shí)表示方法如規(guī)則、框架、語義網(wǎng)絡(luò)等可以被集中在統(tǒng)一的對象庫中，而且這種表示方法可以對診斷對象的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行比較好的描述，在不強(qiáng)求知識(shí)分解成特定知識(shí)表示結(jié)構(gòu)的前提下，以對象作為知識(shí)分割實(shí)體，明顯要比按一定結(jié)構(gòu)強(qiáng)求知識(shí)的分割來得自然、貼切。（2）經(jīng)驗(yàn)知識(shí)與原理知識(shí)的緊密結(jié)合。關(guān)于深淺知識(shí)的結(jié)合問題，可以各自使用不同的表示方法，從而構(gòu)成兩種不同類型的知識(shí)庫，每個(gè)知識(shí)庫有各自的推理機(jī)，它們在各自的權(quán)利范圍內(nèi)構(gòu)成子系統(tǒng)，兩個(gè)子系統(tǒng)再通過一個(gè)執(zhí)行器綜合起來構(gòu)成一個(gè)特定診斷問題的專家系統(tǒng)。這個(gè)執(zhí)行器記錄診斷過程的中間結(jié)果和數(shù)據(jù)，并且還負(fù)責(zé)經(jīng)驗(yàn)與原理知識(shí)之間的“切換”。這樣在診斷過程中，通過兩種類型知識(shí)的相互作用，使得整個(gè)系統(tǒng)更加完善，功能更強(qiáng)。（3）多種智能故障診斷方法的混合?；旌现悄芄收显\斷系統(tǒng)的發(fā)展有如下趨勢：由基于規(guī)則的系統(tǒng)到基于混合模型的系統(tǒng)、由領(lǐng)域?qū)＜姨峁┲R(shí)到機(jī)器學(xué)習(xí)、由非實(shí)時(shí)診斷到實(shí)時(shí)診斷、由單一推理控制策略到混合推理控制策略等。（4）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將得到重視和應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是繼多媒體技術(shù)以后另一個(gè)在計(jì)算機(jī)界引起廣泛關(guān)注的研究熱點(diǎn)，它有四個(gè)重要的特征，即多感知性、對存在感、交互性和自主性。從表面上看，它與多媒體技術(shù)有許多相似之處。（5）數(shù)據(jù)庫技術(shù)與人工智能技術(shù)相互滲透。人工智能技術(shù)多年來曲折發(fā)展，雖然碩果累累，但比起數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展卻相形見絀。其主要原因在于缺乏像數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)那樣較為成熟的理論基礎(chǔ)和實(shí)用技術(shù)。人工智能技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用和發(fā)展表明，結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)可以克服人工智能不可跨越的障礙，這也是智能系統(tǒng)成功的關(guān)鍵。對于故障診斷系統(tǒng)來說，知識(shí)庫一般比較龐大，因此可以借鑒數(shù)據(jù)庫關(guān)于信息存儲(chǔ)、共享、并發(fā)控制和故障恢復(fù)技術(shù)，改善診斷系統(tǒng)性能。