虚拟现实动画制作

虚拟现实动画制作

真实幻觉(Virtual Reality，简称VR，又译作灵境、幻真)是近几年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。

虚拟现实介绍

虚拟现实是利用计算机模拟产生的一个三维空间的虚拟世界，提供人们关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让人们如同身临其境一般，没有限制地观察虚拟空间内的所有事物。虚拟现实是指用计算机设别所产生的一种特别的环境，人可以经过各种特别设备将自己所想的所用的“投射”到这个环境中，并操作、控制环境。

虚拟现实关键技术

1.声音、语音上

声音：

人能很好的判断声音的来源和方向，在水平的方向上，我们可以靠声音的相位差别及强度的差别来确定声音的方向，因为声音到达两只耳朵的时间或距离有所不同。常见的立体声效果就是靠左右耳听到在不同位置录制的不同声音来实现的，会有一种方向感。现实生活里，当头部转动时，听到的声音的方向就会改变。但目前在VR系统中，声音的方向与用户头部的运动无关。

语音

在VR的系统当中，语音的输入输出也非常的重要。这就要求虚拟的环境能懂得人的语言，并且能跟人互相交流，然而要让计算机能识得别人的语音是非常困难的；例如：连续语音中词与词之间没有明显的停顿，同一词、同一字的发音受前后词、字的影响，不仅不同人说同一词会有所不同，就是同一人发音也会受到心理、生理和环境的影响而有所不同。

2.显示、触感上

显示：

人在看周围的画面时，由于两只眼睛的位置不同，所看到的结果也是不一样的，这些画面都综合起来才形成了整体的景象。在VR系统中，双目立体视觉起了很大作用，用户的两只眼睛看到的不同图像是分别产生的，显示在不同的显示器上。在人造环境中，每个物体相对于系统的坐标系都有一个位置与姿态，而用户也是如此，用户看到的景象是由用户的位置和头（眼）的方向来确定的。

触感

在一个VR系统中，使用者可以看见一个虚拟的物体。你可以想尽办法去抓它，但是手却没有真正触摸到物体的感觉，也可以穿过虚拟杯子的“表面”，而这个是在现实生活中是根本不可能的，解决这一问题的办法是常用装置在手套内层安装一些可以振动的触点来模拟触动感觉。

虚拟现实系统

虚拟现实系统（Virtual Reality System，简称VR；又译作灵境、幻真），又称虚拟现实平台，是近几年来所出现的图像图形领域的新技术，也被称之为灵境技术和人工环境。虚拟现实是用电脑模拟产生的一个虚拟世界，给使用者提供视觉、触觉、听觉等的模拟，让使用者犹如身临环境一般。基本特征有：多感知性、临场感、互动性、构想性等。

虚拟现实软件

虚拟现实软件现在是广泛地应用于虚拟现实制作和开发的一种软件，虚拟现实软件的开发商一般先研发出一个核心引擎，然后在引擎的基础上，针对不同行业，不同的需求，才研发出一系列的子产品。虚拟现实软件的版本一般分为正式版和共享版，正式版是官方发布的正式版本，功能齐全且强大；共享版，又称学习版，一般的虚拟现实软件开发商提供软件免费下载，但在功能上有比较大的限制。

虚拟现实发展

早在60年代初，随着CAD技术的发展开始，人们就开始研究立体声与三维立体显示相结合的计算机系统。80年代，jaron Lanier就提出了"虚拟现实"VR（Virtual Reality）的观点，目的在于建立一种新的用户界面，使用户可以置身于计算机所表示的三维空间资料库环境中，并可以通过眼、手、耳或特殊的空间三维装置在这个环境中"环游"，创造出一种身临其境的感觉。

虚拟现实技术应用

1.医学

在虚拟的环境中，可以建立虚拟的人体和手术工具等设备。可以非常容易的了解人体的各个器官和结构，比现在所采用的教科书方便的多、有效的多。医生在做真正的手术之前，可以通过虚拟现实技术的帮助，可以再显示器上重复地去模拟手术，提高手术的熟练度。在远距离遥控外科手术，手术过程中的信息指导，手术后果预测及改善残疾人生活状况，乃至新药研制等方面，虚拟现实技术都能发挥十分重要的作用。

2.娱乐

在娱乐方面，丰富的感觉、显示环境等能力使得虚拟现实成为了最理想的游戏工具之一。由于前些年在娱乐方面对虚拟现实的真实感的要求不是很高，但是近几年虚拟现实在这方面发展的最为迅猛。作为传输显示信息的媒体，虚拟现实在未来的艺术领域也是具有很大的潜力。虚拟现实具有互相交流和参与能力可以将静态的艺术转化为动态，观赏者可以更好的去欣赏作者的思想艺术。

3.设计

虚拟现实不只是个媒体演示，它还是个设计工具，以视觉的形式反映了设计者的思想。例如在设计和装修房屋之前，首先要做很多事情，对房屋的结构、外形的构思。虚拟现实可以把这种构思变成能看见的虚拟物体和环境，大大的提高了设计和规划的质量和效率，而且可以按照自己喜欢的形式去改动，直到满意为止。

4.军事航天

模拟训练在军事航天中是一个非常重要的课题，这为虚拟现实提供了非常广阔的应用前景。美国国防部高级研究计划局DARPA自80年代起一直刻苦专研称为SIMNET的虚拟战场系统，以提供坦克协同训练，该系统可以联结200多台模拟器，另外利用虚拟现实技术，可以模拟零重力环境，是非标准的水下训练宇航员的方法。

5.房地产

传统的展示方式，例如：表现图、沙盘、平面图和样板房等，都已经不能满足消费者的需要。因此要把握市场的动向，应该尽快的使用最新的技术并迅速的扩大，可以领先一步，打倒竞争对手。虚拟现实技术是集多媒体、动画等技术于一身最新的营销方式。表现形式可分为实景模式、水晶沙盘等。

6.工业

当今世界工业已经发生了巨大的变化，大规模人海战术早已不再适应工业的发展，先进科学技术的应用显现出巨大的威力，特别是虚拟现实技术的应用正对工业进行着一场前所未有的革命。如今虚拟现实现已被世界上一些大型公司广泛地应用到工业的各个环节，对公司提高开发效率，加强数据采集、剖析、处理才能，削减决策计划失误，降低公司风险等起到了重要的作用。

7.应急推演

防患于未然，是各行各业尤其是具有一定危险性行业（消防、电力、石油、矿产等）的关注重点，如何确保在事故来临之时做到最小的损失，定期的执行应急推演是传统并有效地一种防患方式，大大的降低了成本，提高了实训，也保障了人们在事故的应急技能。具有安全性、针对性、自由性开放性等优势。

8.文物古迹

利用虚拟现实技术，可以将文物的展示和文化、保护又提高到一个全新的阶段。通过计算机网络来整合大范围的文物资源，并且通过虚拟技术展示的更加全面、逼真、生动，也避免了文物脱离地域的现实，实现资源共享，真正的称为全世界人们可以拥有的文化遗产。 文物古迹

9.Web3D

Web3D主要有四类运用方向：商业、教学、文娱、和虚拟社区。企业将他们的产品发布成网上三维的形式，能够展现出产品外形的方方面面，加上互动操作，演示产品的功能和使用操作，充分利用互联网高速迅捷的传播优势来推广公司的产品。

10.城市规划

城市规划一直是对全新的可视化技术需求最为迫切的领域之一，虚拟现实技术可以广泛的应用在城市规划的各个方面，并带来切实且可观的利益。虚拟现实技术在道路桥梁应用现状在高速公路与桥梁建设中也得到了应用。 

11.地理地图

应用虚拟现实技术，将三维地面模型、正射影像和城市街道、建筑物及市政设施的三维立体模型融合在一起，再现城市建筑及街区景观，用户在显示屏上可以很直观地看到生动逼真的城市街道景观，可以进行诸如查询、量测、漫游、飞行浏览等一系列操作，满足数字城市技术由二维GIS向三维虚拟现实的可视化发展需要，为城建规划。 

12.水文地质

虚拟现实技术是利用计算机生成的虚拟环境逼真地模拟人在自然环境中的视觉、听觉、运动等行为的人机界面的新技术。利用虚拟现实技术沉浸感、与计算机的交互功能和实时表现功能，建立相关的地质、水文地质模型和专业模型，进而实现对含水层结构、地下水流、地下水质和环境地质问题。 

13.维修

虚拟维修是虚拟技术近年来的一个重要研究方向，目的是通过采用计算机仿真和虚拟现实技术在计算机上真实展现装备的维修过程，增强装备寿命周期各阶段关于维修的各种决策能力，包括维修性设计分析、维修性演示验证、维修过程核查、维修训练实施等。 

14.船舶制造

通过虚拟现实技术不仅能提前发现和解决实船建造中的问题，还为管理提供了充分的信息，从而真正实现船体建造、舾装、涂装一体化和设计、制造、管理一体化。在船舶设计领域，虚拟设计涵盖了建造、维护、设备使用、客户需求等传统设计方法无法实现的领域，真正做到产品的全寿期服务。 

15.汽车仿真

汽车虚拟开发工程即在汽车开发的整个过程中，全面采用计算机辅助技术，在轿车开发的造型、设计、计算、试验直至制模、冲压、焊接、总装等各个环节中的计算机模拟技术联为一体的综合技术，使汽车的开发、制造都置于计算机技术所构造的严格的数据环境中，虚拟现实技术的应用，大大缩短了设计周期，提高了市场反应能力。 

16.轨道交通

轨道交通仿真就是运用三维虚拟与仿真技术模拟出从轨道交通工具的设计制造到运行维护等各阶段、各环节的三维环境，用户在该环境中可以“全身心的”投入到轨道交通的整个工程之中进行各种操作，从而拓展相关从业人员的认知手段和认知领域，为轨道交通建设的整个工程节约成本与时间，提高效率与质量。

17.康复训练

在传统的恢复练习不但耗时耗力，单调乏味，而且练习强度和作用得不到及时评价，很容易失去良机，而结合三维虚拟与仿真技术的恢复练习就极好的解决了这一系列问题，而且还适用于心思病人的恢复练习，对完全损失运动能力的病人也有共同作用。 

18.数字地球

数字地球建设是一场意义深远的科技革命，也是地球科学研究的一场纵深变革。人类迫切需要更深入地了解地球、理解地球，进而管理好地球。拥有数字地球等于占据了现代社会的信息战略制高点。 

19.演播室

随着计算机网络和三维图形软件等先进信息技术的发展，电视节目制作方式发生了很大的变化。视觉和听觉效果以及人类的思维都可以靠虚拟现实技术来实现。虚拟演播系统的主要优点是它能够更有效地表达新闻信息，增强信息的感染力和交互性。

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