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都说2016年是VR元年,消费级虚拟现实产品从头盔眼镜开始,而具有手柄和传感器的产品则是高级玩家的必备。
那么,2017年头盔设备已准备抛弃手柄、传感器等外部装置,通过一种“由内而外”的追踪技术给消费者带来更流畅舒服的沉浸式体验。
逆向而行 由内及外
目前,很多虚拟现实头戴设备采用“由外而内”追踪,即在周围空间设置外部摄像头和传感器,从而跟踪用户行动。但这对用户使用环境和场所要求较高。
而“由内而外”追踪是指头戴设备内置跟踪系统,无需借助手柄等外部装置,就能对用户的手势、位移、环境等进行追踪,从而获得更自然的人机交互体验和更有沉浸感的虚拟现实感觉。
据悉,凌感科技其独立研发的3D手势交互模组Fingo,不仅在技术上实现了26自由度全自然手势交互以及6自由度头部位置追踪的研发,还刷新了移动端的手势识别和头部位置追踪技术,将这些技术集成到产品中,可以使体验者感受上升到一个新的层面。
目前,凌感科技主要向AR和VR平台、硬件厂商、热菘发者提供全自然手势交互以及头部位置追踪技术的三维人机交互解决方案。
高玩手柄 简化趋势
在关于虚拟现实可穿戴设备未来发展趋势问题上,凌感科技的创始人时驰博士曾坦率地说:“要承认,游戏重度玩家更接受和喜爱手柄交互方式,因为他们有这个习惯并且追求体验品质。但如果是给更大范围的普通消费者使用,脱离手柄或者是有线的、额外穿戴的外设,是未来的必然趋势。”未来,一定是最少穿戴化的原则,只需要戴一个头盔,用手与虚拟物体进行直接交互。此外,VR移动化趋势也会要求设备越来越简化。
据其工程师解释说,Fingo内置两个红外摄像头,把图像输入手机,计算机视觉算法可识别双手22个关节点的位置和旋转,追踪26自由度的手势。同时,还可以对头部的旋转和位移进行6自由度位置追踪。
例如,当体验者戴上附加了凌感Fingo模组的头盔后,伸出双手摆动,会发现手势变化实时出现在虚拟环境中。通过演示的小应用,可进一步体验自己的手与虚拟空间的物体交互,如抓起杯子、拍打篮球、敲响编钟、握笔涂写等。
新追踪技术 大公司试水
据统计,虽然凌感科技是最早公开演示并让人们体验这种技术的公司,但国内外不少大型科技公司已经陆续开始试水“由内而外”的追踪技术。如英特尔的一体化虚拟现实解决方案Alloy项目、奥克卢斯的一体式虚拟现实头盔Santa Cruz、HTC最近推出的Vive跟踪器等都融入了“由内而外”追踪技术。
zSpace:学生们上课再也不枯燥了
zSpace是一家致力于利用增强现实(AR)和虚拟现实(VR)技术增强学习效果的公司,其产品可以让老师学生与3D教学场景进行交互,为其提供更加直观的教学体验。zSpace的技术已经在美国和全球几十个国家的学校学院有所应用,包括中国。
从zSpace覆盖的学习领域来看,目前Zspace的产品主要为医学教育、STEAM教育以及其他的理科类课程,教学材料涵盖了物理、工程学、生物学、化学、地理学等学科。学生带上眼睛,通过zSpace提供的6自由度触笔,就能完成立体的人体解剖、地质解构等操作。值得注意的是,针对医学教育和STEAM教育,Zspace配套开发了一系列普通教育应用软件,包括制作模型的3D工作室,进行电学、力学实验的物理实验室,欧几里得图形数学体验软件,以及艺术设计、人体解剖等一系类教学场景。
从AR教育系统构成来看,zSpace的解决方案包括硬件系统和软件系统两部分。硬件部分包括显示器、触笔、眼镜、鼠标键盘;软件部分则主要为小学到高中提供校本课、人选课、活动课的课程资源,教师可以在zSpace的网站上下载相应教学课件及教案。另外,教师们也可上传自己的授课资源。从设备安装,到技术培训和课程培训,zSpace为B端学校提供了链条完整的AR教育服务。
技术上看,zSpace的特点在于跟踪和展现,zSpace的眼镜能够不断根据使用者的角度展示图像,让虚拟物体看起来真实,同时还能够用触笔移动物体,展现的功能则通过AR完成。通过从使用者和网络摄像头两个角度采集的图像,zSpace开发的名为zView的增强现实技术能够使学生在学习的过程中,与同伴分享zSpace上所看到的一切。
zSpace产品定位于私有学校、比较前卫的学校及部分公办学校。目前已经进入中国市场,并且根据中国教育大纲对教学材料进行了本土化处理,已经有一部分适应中国教育大纲的应用推出。zSpace的硬件与软件会捆绑在一起进行销售。
科大讯飞:One-FLY AR交互实验台
说起科大讯飞,大家首先想到的是其语言技术、人工智能、讯飞输入法等。实际上,目前科大讯飞的大部分收入都来自于教育解决方案的销售。因此,科大讯飞进入AR教育是非常顺理成章的事情。
科大讯飞的AR教育产品是有其子公司讯飞幻境研发运营的。讯飞幻境依托科大讯飞强大的人工智能技术基因优势,独立发展的6年中,积累了近百万教育用户。目前,讯飞幻境的虚拟仿真类产品已在全国拥有一百余家落地院校,为院校师生提供支持三维仿真课程的教具。在沉浸感更高的虚拟现实类产品方面,讯飞幻境与多家学校达成了合作,搭建了3D+全息+VR的可视化教学体系。其AR教育解决方案包括硬件、软件和课程内容三方面,名称为:One-FLY AR交互实验台。
One-FLY AR交互实验台是讯飞幻境自主研发的一款高科技增强现实产品。将实训内容以3D图形化展现,让教具、实训环境、实验课题3D模块化,以堆积木的形式进行相关课题的实训,通过多个二维码控制器控制整个3D实训内容实现交互,提升产品体验感受。为师生呈现生动形象的教学内容,快乐实验,高效学习。
这套AR教育系统的硬件包含:One-FLY AR实验台(1台),识别卡牌包(1套),AR实验台遥控器(1个),无线鼠标键盘(1套),售后服务包(1套);软件有:E上课,光学识别系统,预装课程包(1套),课程内容有:针对小学、初中、高中的生物、化学、物理,比如伏安法则电阻、高锰酸钾制氧气、串并联电路中电压的规律等。
这套AR实验台解决了三个教学痛点:1、某些实验存在安全风险;2、教师实验演示太复杂,后排学生看不清;3、实验课成本高、组织难。
幻实科技:融入AR技术的STEAM教育体验馆
幻实科技是一家为企业和消费者提供增强现实AR解决方案的高科技公司,主要致力于AR技术的研究和应用。自2013年公司成立以来,已服务多个企业用户,其中还包括阿里巴巴、宝洁、OPPO等知名公司。幻实科技的增强现实AR产品和项目涉及玩具、教育、影视娱乐、广告传媒、婚纱摄影、服装、金融、旅游、展览等多个行业。
幻实科技近期推出了STEAM教育体验馆,其特色在于主打AR技术,用生动有趣的AR来进行STEAM教育。和其他AR教育解决方案一样,也分为硬件、软件和内容三个层面,不过灵活性更高。
硬件方面,幻实科技并没有要求用自己的专用设备,而是可以自行定制,比如:AR电视、一体机、AR眼镜、投影仪等都可以。这样用户可以根据自己的情况进行选择,大大降低成本,扩大覆盖面。在软件方面,幻实科技自主开发了大眼探世界、魔法百科等应用,在iOS和Andriod系统都可以适配。内容方面,有英语、地理、绘画等课程。
幻实科技的STEAM教育体验馆不仅面向学校等教育机构,还可以入驻商场、超市、儿童乐园等线下幼教相关场所。在商业模式上,STEAM教育体验馆和前两者有显著区别。zSpace和科大讯飞都是通过销售捆绑在一起的软硬件来盈利,而幻实科技的软件是免费的,硬件是由客户自己去其他渠道购买的,主要靠AR地球仪、AR涂本这些内容销售来盈利。
Lifeliqe:酷炫的HoloLens学习体验
Lifeliqe是由其创始人Ondrej Homola于2015年11月在美国旧金山创办,公司只有一个十几人的团队。该公司致力于体验教学,为6-12年级的学生提供3D应用程序,即通过使用虚拟现实、增强现实设备来提供交互式的内容,开展混合现实教育应用,增加现实教学的趣味性。
目前Lifeliqe正和微软合作,将其AR头盔HoloLens带入学校,已经在西雅图的Renton Prep和加利福尼亚的Castro Valley Unified College这两所学校建立了试点。在HoloLens上,学生和老师们能够访问1000多个3D增强现实的模型和课程计划,并能够创建和分享他们自己的内容。一所学校的专家Richard Schnec认为:当使用Lifeliqe进行学习时,因为他们可以将知识视觉化,从而更有助于学生的记忆。
Lifeliqe用的是自己开发的AR教育应用,它的交互式3D模型能给学生提供一种新型的视觉学习方式,比如探索人体、器官、血管。
杨佩理
江苏沙洲工学院
摘要:本文针对在采用虚拟现实技术描述地理地形时所要求的数据海量、处理复杂的特点,采用金字塔分层结构,提出了细节层次算法的解决方案。探讨了适应于虚拟现实地理数据可视化的数据库模型结构。
关键词:虚拟现实;金字塔结构;细节层次算法
“我们只做自己最擅长的事情。”戴尔中华区副总裁终端客户解决方案事业部林浩对记者表示。
11月8日,戴尔携手医微讯、慧科教育、五洲传播、网龙华渔成立VR联合实验室,来自医疗、教育、多媒体和游戏领域的这4家合作伙伴将通过戴尔提供的硬件设施,强化VR在行业领域的企业级应用。
来自IDC的数据显示,全球虚拟现实和增强现实(VR/AR)市场营收将在2016年达到约52亿美元,全球市场营收则预计在2020年达到1620亿美元。而针对VR市场采用预测,截至2025年将有2.16亿个活跃用户,硬件市场将达到450亿美元。
计算先行
其实,VR并不是一个全新的概念。不论是1956年,摄影师Morton Heilig发明的那款看上去更像是一台巨型医疗设备、集成了体感装置的3D互动终端,还是1961年面世的全球首款头戴显示器Headsight,抑或是NASA(美国航空航管理局)在1985年研发出的LCD光学头戴显示器、任天堂于1995年的32位游戏机Virtual Boy,VR总是每隔十几年就能掀起一股热潮。
2016年甚至被认为是VR元年。各种形态的VR内容解决方案、设备层出不穷,各路资本、设备蜂拥而上,互联网大佬们也纷纷进入VR市场。
然而,目前整个行业的发展速度就像用马车拉着走一样,艰难前行。在国内,体验过VR的人只是一小部分,而这部分人中90%的人表示,他们体验的是戴二三十分钟就会眩晕的廉价VR盒子,高昂设备少有人问津。
AMD大中华区市场营销副总裁纪朝晖指出,非常清晰的VR需要同时具备144帧每秒的速率、16K单眼的分辨率和0延迟,“但今天,最高端的显卡也只能达到每秒90帧的计算速率,小于10毫秒的延迟。”
他还提到,上世纪90年代VR热无疾而终的原因就在于当时从计算技术到应用条件都不成熟,“显卡的计算能力不够强,没办法给你一个360度环绕的真实体验。”
一个VR产品或解决方案,除了硬件、交互以外,还要有内容相匹配。VR内容的创建涉及到大量的协同,这包括不同的开发引擎、内容的拼接;制作过程中会涉及到非常多高精度图像的处理。
“显卡计算能力提高需要多少功耗,什么散热条件,怎样的CPU与之匹配,运行中的软件在产生额外负荷下怎样稳定工作,输入端与软件交互后怎样出发下一场景,这一系列连锁反应会产生大量计算。”林浩在采访中对记者表示,“戴尔可以提供的是,和全球领先的软件公司、开发平台、硬件公司、周边公司在不断做优化和适配。这是我们所擅长的。”
据了解,目前戴尔已经与显卡及ISV厂家展开了深度合作,与超过195家第三方公司共同提供技术支持,可统一解决IT构架前后端问题。
纪朝晖强调,“VR是沉浸式计算时代的起点,它会彻底改变人与数据、互联网的连接方式。”
这与Oculus 创始人Palmer Luckey(帕尔默 ・ 勒基)“平行数字世界”的观点不谋而合,“这是一个平行数字世界的概念,你可以在其中生活、工作、玩耍和发起交流。”
行业下沉
VR的未来并不仅仅是游戏和社交领域,实际上,VR是一种全新的交互理念。在医疗、教育、多媒体等领域,已经产生了更多企业级应用的探索。
医微讯打造的医疗教学应用“柳叶刀客 Surgeek” 利用VR技术颠覆了传统医疗教学的体验模式,以更加直观与沉浸的体验模式,让医疗教学场景变得更真实;长期专注于高校与职业在线教育的慧科集团,旗下专注数字内容制作的品牌“课工厂”集在线教育的教学设计和内容开发为一体,为高校、教育培训机构以及企业提供在线课程制作服务,并致力于搭建“重塑现实”VR教育内容制作;五洲传播集团通过其本身的媒介传播属性,打造出VR直播间,在虚拟现实视频与电影领域探索更多可能性;网龙华渔则是在VR培训教材的开发上运用“虚拟现实”技术,更加真切地让学习完全呈现在场景的现实感中。
“我们做VR内容创建以及VR内容消费最强有力的推动者。”林浩表示,“戴尔将会利用自身的技术研发背景,以及在供应链方面的高融合能力,实现VR虚拟现实生态的发展,推进VR更深层次的行业融合与解决方案创新发展。”
风口浪尖的眼镜
在众多VR控制设备中,眼镜绝对是红得发紫的细分领域。某宝上随便一搜,正在销售的各式VR眼镜能有100页以上,价格也从几元到几千元不等,让人看得眼花缭乱,更是无从下手。在尝鲜以前,对整个VR眼镜市场状况做一个基本的了解是很有必要的。
从纸板起家的VR眼镜盒子类
谷歌CardBoard本来只是工程师做的一个VR眼镜模型,通过简单的纸盒子和凸透镜片,就能将分屏显示的手机画面在人眼中显示为3D图像,同时,手机上的APP也能根据手机自身的传感器来判断头部移动的信号,从而实现头部控制视角的功能。纸板材质让其手机飙升到极致的9元包邮,但其技术原理却相当科学,于是乎,不少厂商直接用更好的材质包装包装,相对纸板设备提升了外观和佩戴舒适感。
带屏幕的“半”独立VR眼镜
3Three Glasses2一类VR眼镜内置了运算单元、信号处理单元和屏幕,整体应用体验已经提升不少, 这类VR眼镜产品中,不少都可以兼容oculus的DK1、DK2(模拟成这两款产品),因此网上可用的VR资源都比较丰富(视频和游戏),厂家也会提供自己的应用中心,所以基本上可玩性还是比较高。
不过在操控性方面,这类VR眼镜的使用离不开电脑的帮助,需要鼠标或手柄来帮助操控,这让玩家必须坐在以PC为圆心、HDMI线长为半径的区域内。
真正独立的VR眼镜
完整的VR体验,绝对不是只要满足360°视觉的需求就行,手部和身体的动作、脚在地面上行走,都应该完美地模拟,所以仅靠VR眼镜或头盔是不够的。Oculus Rift便是这类VR设备的代表。眼镜搭配Oculus Touch手柄,实现手部控制,而行走的动作,则需要另外购买Omini的VR行走设备来实现(3100元左右),当然,一台性能强劲的电脑还是少不了的。
市场潜力庞大的VR自然不会被上游核心厂商放过,AMD近日就了一款名为“Sulor Q”的Windows 10 系统的VR/AR一体机式头显,完全独立的应用方式不单是AMD实力的体现,更传递了AMD未来肯能进军VR应用内容生产领域的趋势。
不仅仅只有手柄
提到VR输入设备,人们往往会在第一时间想到手柄,事实上,除了传统的手柄,比如Oculus Rift消费者版支持的Xbox无线手柄,还有一些新兴形态的输入设备,比如万向跑步机KatR Walk、手套The Manus或者衣服Tesla Suit。众多VR输入设备的出现,真正让人们感受到该领域产品种类的繁多和形态的新奇,也涵盖奇思妙想的idea和黑科技。
标杆性的Oculus Touch
Oculus Touch 采用了类似手环的设计,允许摄像机对用户的手部进行追踪,传感器也可以追踪手指运动,同时还为用户带来便利的抓握方式,用户展开手掌时,借助手环的支撑,手柄仍然可以保持原位。
尝试卖手套的索尼
近日,USPTO(美国专利商标局)的文件泄露了 Sony 的一项手套式控制器专利,根据该项专利,使用PSVR的用户可以不用手握一对控制器,而是带上手套,通过自然的手势操作,就能完成虚拟现实的交互。
想法很牛叉的Gear VR Rink
出自三星创意实验室C-Lab R&D的Gear VR Rink集成了各种传感器,通过使用数据编码磁场来跟踪控制器的移动,经蓝牙连接后,位于头戴式设备上方的 Rink 发射器发送磁信号到手机接收器,Rink 的位置信息也由此发送出,能否接收到信息取决于物体距离控制器多远,控制器的感应范围大约 1 米约和伸展双臂的长度。
同时,Rink不仅可以检测出手(整体)的运动,还能通过嵌入到装置侧面的红外传感器,具体识别出手指的位置,红外灯发出光波并被弹回,由此控制器让应用程序知道有手指的动作。但非常遗憾的是,从目前市场上传出的消息看,Gear VR Rink实际体验很差。
感知能力极强的Power Claw
Power Claw不单单可以追踪用户手部动作,更能给用户带来冷热、震动和粗糙感等皮肤触觉。据悉,在该手套的拇指、食指及中指有三个传动器,可以通过电子电路将不同感觉的信号传回电脑,除了应用于 VR,Power Claw 也希望被用于有关教育、医学等更具意义的场景中。不过对娱乐应用的玩家而言,采用有线设计的Power Claw多少有些制约,可以考虑Manus这样的无线VR手套。
替代鼠标键盘的Gest
Gest定位用户手部动作的追踪,由戴在手掌上的主体和四指上的手环组成,Gest的CEO和联合创始人Mike Pfister将其描述为鼠标和键盘的替代品,目前主要用于PS的各种操作,不过,这家名为Apotact的实验室也表示,Gest未来将加入虚拟现实功能,也许凌空动动手指就能开启一扇密码门锁。
没有被遗忘的身体其他部分
眼镜类VR设备的井喷让人们看到厂商针对用户视觉体验感受做的努力,但人类的感官本身可以分为视觉、触觉、听觉、味觉等多个部分,虚拟现实既然以整个“现实世界”为垫付对象,自然不会忘记人类的其它感官。
针对触觉应用的UnlimitedHand
日本H2L公司开发出了一款名为UnlimitedHand的产品,让用户在虚拟现实环境中获得触觉的游戏控制器。UnlimitedHand融合了全新的触觉反馈技术,戴在手臂上,可实现手臂动作和游戏世界的同步,并实时给到用户相应的触觉反馈。UnlimitedHand融合了全新的触觉反馈技术,戴在手臂上,可实现手臂动作和游戏世界的同步,并实时给到用户相应的触觉反馈。
用脚玩游戏的3DRudder
3DRudder造型类似一款平衡板,集成了陀螺仪、加速计、地磁仪、压力传感器等相关元器件,记录脚部的运动的数据。相比于键盘鼠标以及目前常见的输入设备,3DRudder的新颖之处在于把闲置的双脚运用起来。
具体来说,3DRudder有四个功能:向左或右晃能射击;一只脚向前一只脚向后能移动视角;双脚扭动,能调整视角范围;而前后倾还能放大或缩小画面。虽然它看起来很怪,但操作起来还是挺直观,玩一会就能上手了。只是110美元的众筹价格,还是有些尝鲜门槛的。
从听觉切入市场的Entrim 4D
除推出眼镜追求视觉体验市场外,三星还另辟蹊径,推出名为Entrim 4D的VR配套耳机,从听觉切入市场。Entrim 4D耳机通过“组合算法”和使用特定的电信号影响耳内神经即“内耳前庭刺激”的方式来运作,最终让玩家的听觉和视觉都能与不断变化的游戏内容同步。
不走寻常路的椅子
美国厂商Praevidi近日在德州SXSW音乐节上展示了一款名为Turris的虚拟现实座椅,概念非常有趣。它是一款内置计算机、方位追踪传感器的电动椅子,用户坐在上面便可控制虚拟现实游戏中人物的动作。另外,它也支持Oculus Rift、HTC Vive、三星Gear vr等虚拟现实头戴,兼容性非常广泛。
唯一遗憾的是,Turris椅子的价格极为昂贵,达到3000美元(约合人民币1.95万元),再加之虚拟现实头戴和PC本身的成本,相信大部分用户很难接受。
写在最后:让虚拟世界承载梦想
心有多大,梦就有多大!科技已经为我们创造了一个名为虚拟现实的全新世界,在这个充满了未知的世界里,人的梦想就是真正的神,人们的想法决定这个世界未来的构成,充满奇思妙想的各类VR控制设备则是开启这个世界的钥匙。
整体解决方案
不断追求沉浸式体验
出色的代入感和沉浸式体验是VR受到消费者关注的重要原因,但无论是针对视觉的眼镜还是针对其他感知的设备,多少都受制于使用环境的限制或无法完整地将用户整个人代入虚拟世界中,于是,一些成套的解决方案为我们指出了VR未来另外一条发展道路。
Virtuix Omni跑步机
Virtuix Omni是最早开始众筹的虚拟现实跑步机,也是目前已经上市的唯一一款。它由一个内置传感器的万向滚动带(底部的跑步机结构)、固定圆环及支撑部分组成,用户需要穿戴腰封腿带、专用的感应鞋才能使用。从外媒的正式版机型体验来看,它的结构是非常牢固的,即便是用户身材颇为壮硕,也依然可以进行较激烈的跑动运动。另外,正式版机型对跑步带的结构进行了调整和优化,所以用户不必担心过滑导致身体失去平衡。
KAT Walk主打拓展性
KAT Walk与Virtuix Omni的设计不同,它采用了一个悬挂式的框架设计配合腰带,来固定用户位置,整体显得更加庞大一些,但似乎也更为可靠。同时,支持结构可通过机身侧面的按钮来调节,高度从130至200厘米,基本上可以适用于不同身高的用户。底部的跑步机设计则使用高摩擦材料,拥有一定弧度,同样需要穿戴特制的鞋子才能使用。
亚马逊的虚拟房间
用户通过亚马逊的技术,不必佩戴任何设备,就能在整个房间内实现虚拟现实效果。微软也曾了一个名为RoomAlive(原名IllumiRoom)的类似技术。RoomAlive的原理是通过投影仪和Kinect将房间变成一个虚拟现实环境。从亚马逊的专利图片判断,这家公司也将采用类似的摄像机与投影仪组合,这套系统将追踪用户的手势。
Xsens为VR带来全身运动捕捉解决方案
关键词:VR技术;教育
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)16-0207-02
虚拟现实技术通过模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官的功能,使人能够沉浸在计算机所生成的虚拟世界里面,并且能够通过语言、手势,感官等自然方式与计算机进行实时交互,创造了一种以人为主的虚拟空间。使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性,而且能够突破时间和空间以及其他客观的限制,感受到真实世界中无法亲身体验到的经历。虚拟现实技术可以广泛用于学习情景的创设,增加学习内容的形象性和趣味性,进而实现模拟训练。通过VR进行学习和教育,不光可以减少现实空间中某些训练操作的困难和危险,更可以使训练造价得到大幅度降低。因此,我们说,虚拟现实技术将是继多媒体、计算机网络之后,在教育领域内最具有应用前景的一项技术。
1 虚拟现实系统的分类
虚拟现实系统按照不同的标准有不同的标准,通常情况下可以分为三类:
第一种:桌面虚拟现实系统
桌面虚拟现实系统是一款基于普通PC平台的小型的虚拟现实系统,它主要是利用图形工作站和立体显示器,产生虚拟情境,参与者可以使用数据手套、三维鼠标、力反馈器或者其他手控输入设备,实现虚拟现实技术。计算机的屏幕是参观者观察虚拟境界的一个窗口,立体显示器用来观看三维虚拟场景的立体效果,它所带来的立体感能够使参与者产生一定的投入感。桌面虚拟现实系统主要包括VR立体图形显示、效果显示、人机交互等几部分。
桌面虚拟现实系统虽然没有完全沉浸式的效果和性能,但是因为成本相对较低,所以应用的比较普遍。因此,桌面虚拟现实系统被认为是初级的虚拟现实技术的应用,也是投入虚拟现实技术研究的初级阶段。
第二种:沉浸式虚拟现实系统
沉浸式虚拟现实系统提供参与者完全沉浸的体验,使用户有一种置身于虚拟世界中的感觉。它的特点就是:利用头盔显示器把用户的视觉、听觉封闭起来,产生虚拟视觉,同时,它利用数据手套把用户的手感通道封闭起来,产生虚拟触动感。系统采用语音识别器让参与者对系统主机下达操作命令,与此同时,头、手、眼均有相对应的头部跟踪器、手部跟踪器、眼睛视向跟踪器的追踪,能够使系统达到尽可能的实时性。
第三种:分布式虚拟现实系统
分布式虚拟现实系统(DVR)是基于网络虚拟环境,在这个环境中,多个用户同时参加一个虚拟现实环境,通过计算机和网络对这个虚拟环境进行观察和操作,从而实现与其他用户的交互,并共享信息。分布式虚拟现实系统的特点就是可以实现实时交互,资源共享,用户互动。当然虚拟现实系统最基础的特点就是模拟现实,有真实感。
2 国外VR教学的研究现状
目前,国外的一些公司已经研究出来应用虚拟现实技术的教育系统,而且国外的一些学院已经已经开始使用VR教育系统。zSpace首席执行官Paul Kellenberger表示:“zSpace一体式教育系统更先进,使用起来更加简单。我们想颠覆学校使用技术的方式,我们并非生活在一个扁平的世界。作为一个企业,我们的目标是让尽可能多的人了解这种互动和虚拟现实体验,zSpace教育解决方案让学校将这一切都变成可能。zSpace由一台单独电脑和VR显示器组成,并配备有触控笔,帮助学生操纵虚拟3D物体,加强学习体验。此外,zSpace还成立了专门的STEM实验室。在美国,已有上万的学生正使用zSpace STEAM(science科学, technology技术, engineering工程, art艺术, mathematics数学)实验室课件进行学习。此外,坐落在德克萨斯州的Trinity University也将VR设备用于校园文化的推广和普及上,并取得不错的效果。
3 国内VR教学的研究现状
北京微视酷(VRschool)科技有限公司是中国专业的VR教育软件研发机构,他们利用其领先的VR技术,结合教学实际需求,成功自主研发了“IES沉浸式课堂”系统,为国内教学提供了VR(虚拟现实)教育应用整体解决方案,成为未来学校和智慧课堂的教育改革技术先锋。2016年4月5日下午,北京中关村第二小学与北京微视酷科技有限责任公司合作的VR虚拟现实“IES沉浸式教学系统”公开课正式开讲。现在国内提出把VR技术应用在教育领域的公司还包括:新东方、百度、巧克互动、网龙、安妮股份、厦门创壹软件等。其中,新东方和乐视在2015年达成初步合作意向,双方将在英语课堂实现VR教学。安妮股份也启动了虚拟现实项目,以虚拟现实技术开发儿童教育产品。百度则计划2017年在贫困山区的学校构建一些VR教室。此外,一家名为“巧克互动”的创业公司,也宣布将VR应用在英语教学上,试图实现在虚拟场景下的在线直播功能;厦门创壹软件则研发了全国最大的虚拟现实三维互动在线教育云平台;网龙近期也宣布正在从硬件、技术和资源三个层面着手,研究VR在教育行业的落地。因此,VR技术将会进一步走入人们的生活,不仅在游戏领域,也将会越来越多的应用在教育、医学等其他领域。2016年4月8日,VR及虚拟仿真实践教学信息技术应用研讨大会在广东工业大学举行。研讨会上,上海曼恒数字有限公司的技术专家与广东工业大学的学术专家进行了专题演讲,同时,双方合作成立的VR&AR技术研究联合中心以及虚拟仿真技术研究中心也在研讨会上揭牌。这意味着,VR技术将在教育领域寻求更深的合作空间。
4 VR虚拟教学的特点
1)利用VR技术设计逼真的三维虚拟环境,能够使学生置身于虚拟的3D学习环境中,体验真机实训不可能观察到的各部件以及重要部件独立工作的原理,让学生能够自己动手操作仪器,更好地了解仪器设备的构造、安装与操作。
2)充分利用并行虚拟现实系统的可交互性,让学生与学生、学生与老师之间可以像正常教学那样互动的同时,体验平时不可能体验到的情境中,同时可以利用并行虚拟现实系统的共享性使所有学生可以共享资源,激发学习兴趣,提高学生的自主学习能力和操作能力。
3)学生可以不受时间和空间的限制,自己可以在任意的时间和地方利用VR教学设备学习,学习内容也可以根据自己的兴趣和天分而定。与传统的教学方式相比,节约了时间,提高了学生的学习效率,同时充分挖掘了学生的兴趣爱好。
4)支持远程应用及管理,VR教育系统的平台采用服务器与用户端的模式。学生和老师通过用户端申请账号和密码进行登陆,然后访问服务器,进行相应请求模型数据的传输。这样既可以教学,同时学生和老师都可以在设备上学习,并且得到真人“面对面”的教学,这样的教学方式比寻求家教更加方便,更加高效。
5 VR虚拟教学面临的问题
1)VR产品的价格与功能方面也存在悖论
功能越丰富,价格越高,买的人就越少;但走廉价路线的VR产品,又因产品性能不过关,用户体验不好等原因无法一直“红”下去。因此,以最低成本提供最好用户体验才是产品迭代的核心和必经途径。
2)内容与硬件质量不匹配
虚拟现实技术的研究人员不断地在提高硬件设备,但是由于VR设备比较昂贵,一般人都消费不起,因此不能够广泛地被大家所了解和使用,因此缺乏创新型的内容。教育重视内容,重视质量,重在新颖,内容是根本,技术是手段。但是目前的VR教育设备因为价格、技术等原因,很难推广,很少有人了解这个东西,因此,VR虚拟教学系统缺乏创新的内容,也无法做到实时的更新内容。学生在使用过程中,只会刚开始会有兴趣,等到熟悉虚拟设备的所有内容之后就会觉得乏味,枯燥,根本达不到丰富知识,激发创造力和潜力的效果。
3)长时间佩戴,学生依然会产生晕眩和不适感
眩晕是因为眼睛感受到的画面和身体感受到的运动不协调。有数据表明,头动和视野的延迟不能超过 20ms,不然就会出现眩晕。低于20ms 的延迟对于 VR 设备的技术要求很高,设备一方面要精确地测出头部转动的速度、角度和距离,还要及时渲染并显示出画面,这一切都需要在 20ms 以内完成。所以VR产品,一定要保证画面的稳定流畅和信息的同步。
解决眩晕的另外一个办法,就是降低余晖,低余晖头就是使物体的轨迹更加接近于物理世界的真实轨迹,在一定刷新率下不会产生让人能够觉察到的拖影。要达到这个目的,只能使用 OLED 等新型显示器,由于其每个像素都是主动发光的,所以 OLED 屏幕可以做到低余晖。
4)功能依然不够完善,用户体验需要加强
目前VR教育系统的研究仍旧处于初级阶段,它所包含的功能不够完善,我们看到目前国内的VR教育系统都是提供一些简单的三维场景,用来还原课程内容场景,让学生更好地融入到事件发生情境中,更好的理解一些公式及其原理。
5)缺乏庞大的资源库
一个完善的VR教育系统必须拥有庞大的资源库,才能够满足用户的需求。我们知道虚拟现实设备主要是通过对图像进行处理,然后通过从人体接受过来的感官信号对图像进行变换,然后利用显示设备 展现出3维立体影像。这些都需要庞大的存储区域才可以实现,同时我们对于完善的虚拟现实教学设备而言,他不仅要存放一种学科的全部理论知识点,3维模拟场景影像,还包括学生的学习记录,学生查询的相关资源,教师考核试卷资源等等。由此可见,VR教育系统必须要建立一个庞大的资源库,但是目前对于一般的学校而言,还不能做到,但是未来,我相信科研者肯定会解决这个问题。
6)对网络通信带宽有较高的要求
分布式虚拟现实系统是基于网络的虚拟环境,在这个环境中,位于不同物理环境位置的多个用户或多个虚拟环境通过网络相联结,这个特点正好满足多个学生和老师在虚拟情境中进行交互,共同学习。但是,在分布式虚拟现实系统中,网络带宽是虚拟世界大小和复杂度的一个决定因素。当参加者增加时,带宽需求也随着增加。因此,分布式虚拟现实系统对网络通信带宽有较高的要求,并且高度依赖于中心服务器。
传统的教育模式已然不能够满足当今社会对人才的需求。传统的教育模式下,老师讲,学生跟,根本不能够发挥学生的个人特色和创新能力,因此这是一种被动的教育模式。在这种教育模式下,学生很难发挥积极能动性,学生的学习效率也不能达到最高。同时,在传统的教育模式下,一个老师带领很多学生,很难做到个个兼顾。因为每个学生接受新知识的速度不一样,领悟力也是参差不齐的,所以很难找到一个平衡点。更重要的是,老师的教学也有自己的个人特色,有些同学可以接受老师的教学方式,然而有些却不能接受,这也是很难调节的。另外,传统的教学教材都是教科书为准,涵盖的知识面比较窄,内容有限,不能够满足学生对大量知识的需求。
Q:《数码影像时代》
A:强氧科技发展有限公司CEO钱怀宇
Q:VR是最近非常热门的话题,无论是传统媒体还是新媒体都非常关注VR,经常听到各种VR公司获得风投的新闻,有个说法2016是VR元年,也有人说VR市场目前有很多的泡沫,强氧作为最早进入这个市场耕耘的企业,如何看待VR市场的当前状况和发展前景?
A:从全球看,2016年从年初的CES到近期的GMGC、GMIC,VR技术一直是最大的亮点,VR也已经成为全球技术圈炙手可热的话题。Oculus Rift消费版套装年初开始预售,价格昂贵,但销售却相当的火爆,可以看出大众对VR的期待。有机构预测,2016年全球VR软硬件的产值将达67亿美元,2020年将增长到700亿美元,行业将迎来爆发式增长。
在国内,自2015年国家实施“创新驱动战略”以来,参与到虚拟现实领域的企业大幅增加,VR行业呈现出了欣欣向荣的发展景象。业内人士表示,2015年国内虚拟现实行业市场规模约为15.4亿元,预计2016年将达到56.6亿元,2020年市场规模预计将超过550亿元。VR的市场发展潜力是巨大的、是不可估量的。强氧作为最早进入这个市场耕耘的企业,⒒极把握这一机遇,创新科技,提升VR产业整体水平。
Q:VR影像容纳了更多的视觉信息,改变了传统视频观看的方式,其创作、后期、传输、播放全链路上应该会有很多与传统视频不同的地方,终端应用也会有很多不同之处,强氧在技术、产品和应用方面都有哪些解决方案?这些解决方案都有哪些市场优势?
A:我们的解决方案有很多,根据不同的应用场景去设计不同的解决方案。比如VR视频直播方案,VR节目内容快速制作方案,以及各种视频拍摄等等。
在国内,我们在VR方面有很多技术都是独有的,像直播实时调色、实时图文信息、多机位切换导播等。
VR影像与传统影像虽然在很多方面有不同,但有一点是相通的,而且是非常重要的一点,“为受众服务,让受众有更好的体验”。比如黄小琥的演唱会,无论是看传统视频的,还是看vR视频的,还是看现场的,都是黄小琥的fans,如何做到他们的标准就是我们的目的,因此所有视频的技术对我而言没有差别,只看如何满足受众,没有必要强行贴上VR的标签。
Q:VR视频直播和传统的视频直播在技术和转播的手法上有什么不同吗?强氧这次展出了从2目到9目多种类的第三代Argus直播摄像机,这些不同的VR摄像机都适合什么样的VR直播应用呢?
A:VR视频和传统视频,其实不仅仅是直播,最大的区别我认为是导播原则不同。VR视频不存在强制视觉,只存在优先视域,所以传统的剪辑、导播切换的规则无法直接套用。其次,VR也不存在取景,只存在“机位”的概念,因此摄像机的位置也与传统的不同。
我们的VR摄像机都是面对不同应用场景的。我们做的是解决方案,从实时VR背景,VR虚拟演播室,实时抠像,VR图文信息,一直到推流,VR摄像机只是其中的一部分,不同的方案需要不同的摄影机来达到最优化的效果。比如二目适用于VR+立体视觉的演播,三目与九目作为第三代直播摄像机,适合不同的空间尺寸,三目更适合较小空间,九目适合较大空间,复杂光效的环境。
关键词:网络技术;VRT;数字图书馆
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)02-0380-02
随着网络技术的不断进步与发展,作为二十世纪末的新兴技术,虚拟现实技术已经广泛应用于计算机辅助设计与制造、遥控机器人、计算机艺术、先期技术与概念演示、教育与培训、娱乐和艺术等方面。网络技术的发展也改变了人们在生产、生活和学习中的方式,从而引发了全社会各行各业的巨大变化。在高速发展的网络技术推动下,以图书馆为情报中心的各个大中专院校,受到了直接的影响,主要表现在读者需求和服务方式的变化,图书馆建设的技术手段等方面,因此传统图书馆的运作模式受到前所未有的挑战,越来越多的高校图书馆向着虚拟化和数字化的方向发展。作为一种全新的技术为,虚拟现实除了能带给人们一种全新的体验,还为数字图书馆带来完整解决方案,已逐渐成为数字图书馆发展的趋势。
1 虚拟现实技术概述
虚拟现实(Virtual Reality VR)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,提供了一种三维的、实时的虚拟环境(Virtual Environment),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。
VRT具有超越现实的虚拟性。SGI、SUN等生产厂商生产的专用工作站是目前在此领域应用最广泛的几个著名企业,这些生产厂商利用VRT来产生立体视觉效果的关键外设,例如目前常见的产品包括三维投影仪、头盔显示器和光阀眼镜等。其中高档的头盔显示器在屏蔽现实世界的同时,提供高分辨率、大视场角的虚拟场景,并带有立体声耳机,可以使人产生强烈的浸没感。
由此可知,正是由于虚拟现实有着非常宽泛的应用领域,例如航空航天、文化娱乐、军事、城市规划、房产开发、商业贸易、建筑设计、医疗卫生保险、应急推演、教育与培训、工业仿真等,所以,人们对迅速发展中的虚拟现实系统的产生了极大的兴趣和关注。
虚拟现实技术的特征:
虚拟现实的主要特征体现在虚拟现实技术的沉浸、交互、想象以及网络功能,多媒体技术、人工智能、计算机图形学、动态交互智能感知和程序取得三维立体模型与场景等特点。
1)沉浸感(Immersion),指用户使用虚拟现实技术时,在虚拟环境中的真实程度,理想的虚拟现实环境应该使用户很难确认其所在的场景是真实空间还是虚拟空间。
2)交互性(Interaction),指参与者对虚拟现实场景中物体的可操作程度以及从虚拟环境所得到的反馈的自然程度和实时性等。这种交互主要借助于虚拟现实技术中的交互设备,如立体眼睛、头盔显示器,数据手套以及虚拟现实三维空间跟踪球等。
3)想象力(Imagination)。在虚拟现实世界开发并寻找合适的场景和对象,以及充分发挥人类的想象力和创造力。
4)具有强大的网络功能,可以通过允许VRML程序直接接入Internet上网。
5)具有多媒体功能,能够实现多媒体制作,将文字、语音、图像、影片等融入到立体场景中,并合成声音、图像达到舞台效果。
6)创造三维立体造型和场景,实现更好的立体交互界面。
虚拟现实不同于可视化计算,可视化计算利用可视化计算环境,实现程序和算法的设计、测试和结果呈现,,无法使用户做到身临其境,缺乏现场感和真实感。虚拟现实技术与其不同的是可以创建了一个看上去很真实的三维视听、触摸和感觉的虚拟空间环境,并且这种环境可以根据用户的需求,随时变换、交替更迭。用户或参加者可以通过计算机利用虚拟现实技术进入该环境,以此实现与该环境交换虚拟现实信息额的目的,从而亲身感受在虚拟现实环境,中进行各种活动和操作。
虚拟现实技术研发并推出了许多基于虚拟现实的实用系统,如虚拟银行、虚拟医院、虚拟展览会和虚拟工厂等等。在虚拟现实环境中,用户或参与者不再是随着屏幕的转换去被动的接手或观看内容,而是和虚拟的三维环境融合在一起,互动性地体验和感受虚拟现实世界中广泛的三维立体多媒体内容。
2 虚拟现实技术在数字图书馆中的应用
随着网络应用的广泛和深入,图书馆网站已经成为人们认识、了解、使用图书馆的网络界面。但浏览各大图书馆网站,这些图书馆的主要功能主要体现在如何进行知识信息的收集和存储、最新通知的、电子文献的使用,对于图书馆本身的地理位置、真实结构、馆内环境等的介绍比较少,一般都是利用文字和图片进行说明。如果读者没有进入图书馆,无法得到足够的引导和支持。如何使读者可以通过网络更加真实有效的了解图书馆的真实情况,是目前图书馆网站建设中最容易忽视的一个方面。虚拟现实技术的出现,我们可以利用虚拟现实技术的沉浸、交互、想象以及网络功能,多媒体技术、人工智能、计算机图形学、动态交互智能感知和程序取得三维立体模型与场景等特点来实现读者在网上就可以清楚的了解图书馆本身的地理位置真实结构及关内环境。
2.1 虚拟现实在图书馆位置与环境中的应用
二维的数字图书馆中只能向读者提供简单的图书馆介绍,但是一旦读者去实体图书馆借还书很难找到图书的具置或者很难找到分馆的具置,通过虚拟现实,可以在网上模拟一个3D效果的图书馆内部结构以及具体环境。
利用三维场景建模技术在计算机中生成接近于现实世界的、逼真的虚拟图书馆是构建3D效果图书馆的主要工作之一。人类感知信息的主要手段是通过视觉来完成的,因此3D效果图书馆的沉浸感直接影响了虚拟世界的逼真程度。由此可知,构造三维场景模型在整个可视化图书馆系统中占有非常重要的地位。读者可以在虚拟现实系统中清晰快捷的找到馆内的任何一个位置大大的节约了进入馆内以后的时间
2.2 虚拟现实在图书检索中的应用
在数字图书馆中,图书检索是一个重要的环节,通过虚拟现实技术,把图书的关键信息(如书名、作者、出版社、出版日期等)进行三维展示、三维阅读和免费下载观看,进入三维空间以后,用户或者参与者可以通过手来控制三维样书,跟过角度、近距离的观看图书的书脊、封皮等,以此来判断要借阅的图书或要查询的图书是否是一本书。
2.3虚拟现实在交互中的应用
虚拟的交互场景可以让读者有一种身临其境的感觉,读者通过操作键盘、鼠标或者其他交互设备,按照自己的意图来控制自己所处的位置,达到更快捷、更准确的效果来进行浏览和查询。
3 小结
随着网络通信技术的发展,虚拟实验室、虚拟会议室,虚拟演播室等技术形式已经出现,将虚拟现实技术应用于图书馆的环境的重现也已随处可见,但由于网络带宽的限制,网络虚拟现实技术的应用与发展还处于初级阶段,如何能够将虚拟现实技术更好的应用到图书馆中还有待于研究和探讨。VR 必将以更多、更先进的方式应用于未来数字图书馆的建设中。数字图书馆从而也要实现功能的拓展,得到更大程度的利用,开拓数字图书馆的发展。
参考文献:
[1] 出.从可视虚拟书店到虚拟图书馆——谈虚拟现实技术在数字图书馆的应用[J].现代情报,2009(7):98-101.
一、虚拟现实系统的构成
虚拟现实系统的设计开发须涉及到人工智能、计算机科学、电子学、传感器、计算机图形学、智能控制等多个学科,一般来说完整的虚拟现实系统由以下几部分构成:
1.传感器模块:是用户与虚拟环境的接口,一方面接受用户的操作并将其作用于虚拟环境;另一方面将操作结果以综合形式反馈给用户,使用户形成对虚拟环境的感知。
2.检测模块:用于检测分析由传感器模块接收到的用户操作,并将其转换为系统操作指令传输给控制模块操控虚拟环境。
控制模块:是仿真系统的核心部分,既可以仿真控制虚拟环境以应对用户操作,又可以将虚拟环境的反馈通过反馈模块控制传感器使用户获得仿真体验。
3.反馈模块:接收来自控制模块的处理信息为用户提供实时反馈。
4.建模模块:获得现实世界的三维表示,并由此构成对应的虚拟环境。
二、虚拟现实系统的关键技术及成本构成
虚拟现实系统的关键技术及成本构成主要包括以下几个方面:
1.动态环境建模技术:虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容。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。三维数据的获取可以采用CAD技术(有规则的环境),而更多的环境则需要采用非接触式的视觉建模技术,两者的有机结合可以有效地提高数据获取的效率。这里的开发成本主要表现为环境三维模型和贴图带来的系统空间及时间占用,如果不能较好的优化模型和贴图将会严重影响整个系统的视觉效果及运行速度,大量浪费计算机系统资源,甚至导致复杂场景环境无法实现。
2.实时三维图形生成技术:三维图形的生成技术已经较为成熟,其关键是如何实现“实时”生成。为了达到实时的目的,至少要保证图形的刷新率不低于15桢/秒,最好是高于30桢/秒。在不降低图形的质量和复杂度的前提下,如何提高刷新频率将是该技术的研究内容。随着新一代高性能图形处理器三维渲染技术的实用化,经过适当优化模型贴图的虚拟环境实时生成已不再是系统设计的成本瓶颈了—大多数主流图形处理器已可以轻松胜任此项任务,不必再增加额外的开发成本。
3.立体显示和传感器技术:虚拟现实的交互能力依赖于立体显示和传感器技术的发展。现有的传感器技术还远远不能满足系统的需要。例如,数据手套有延迟大、分辨率低、作用范围小、使用不便等缺点;虚拟现实设备的跟踪精度和跟踪范围也有待提高,因此有必要开发新的三维显示技术。由此可见,现有的立体显示和传感器技术还远远不能满足高仿真度虚拟环境的构建要求,并且由于技术的不成熟性还极大的提高了系统开发的成本。据统计系统开发成本的40%以上将消耗在该方面,因此是低成本虚拟现实系统开发必须解决的问题。
3.仿真控制技术:自然环境中的各物体之间是有相互作用的,简单的说就是各种力场的存在特性。几乎所有的运动和交互动作都要涉及到约束力学,这意味着仿真环境及身处其中的用户应该在合理的作用力影响下活动。因此虚拟现实系统需要模拟环境中出现的大量物体的材料及物理力学特性,单从需要仿真的数量及类型上看就会极大地增加系统实际的工作量及成本,更何况虚拟环境中物体之间纷繁复杂的相互影响关系了。事实上针对这些问题现代工程物理学也没有一种简单有效的解决方法,故而要想找到合理简单的数学模型并最终形成算法是虚拟现实技术的重要研究方向。就目前的情况来看仿真度要求越高算法的实现就越困难,系统开发成本就越巨大。
4.系统集成技术:由于虚拟现实中包括大量的感知信息和模型,因此系统的集成技术起着至关重要的作用。集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别和合成技术等等。目前的虚拟现实系统开发通常都是单独开发相关的部分,致使系统存在开发难度及工作量巨大、可重复利用率低、通用性差等缺陷,这也是系统开发中成本高昂的重要原因之一。
三、低成本化虚拟现实系统解决方案分析
使虚拟现实系统在工业产品设计生产方面无法大规模应用的高昂开发成本,主要来源于高精度三维环境模拟,高度真实的动力学仿真设计及高度沉浸感的交互式感觉器及三维显示技术等几个方面。综合来看,虚拟现实系统对虚拟环境及虚拟交互的仿真度要求越高则系统的开发成本就越大,因此有必要提出适度仿真的概念,以解决当前高成本阻碍应用的问题,至于完善的问题尽可以在应用扩展的同时,随着技术的发展逐渐解决。
首先,合理的选择虚拟三维环境模型的建模方式和优化方法就可以大大节省对系统资源的消耗,如手工建模方式中的可编辑多边形建模,就可以在环境或物体尺寸精度要求不高的情况下,以少量的多边形网格和极少的代价获得非常精致的视觉效果,而使用有效的优化方法还可以进一步提高网格的效率。同时选择通用化成熟的商品建模工具也可以大大提高建模的效率,使原来用编辑手段实现的效果开发变得简单、快捷,这就大大降低了相应的成本消耗。
其次,在工业产品的大多数虚拟现实应用中,降低对传感器及立体显示的似真度要求也可以在降低成本的前提下保持相对较好的环境沉浸感,比如,技术比较成熟的环幕显示技术,虚拟洞穴显示技术虽然还不是立体显示技术,但其视觉效果已可以满足大多数的沉浸交互应用了,而使用传统的鼠标指点设备代替复杂的数据手套等高技术传感器,虽然对用户的沉浸体验有很大的影响,但依然可以满足大多数的低成本系统的要求,而开发成本却可以极大下降。