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《虚拟现实产业发展白皮书5.0》

2016-06-01 17:18
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  (二)游戏娱乐领域

  虚拟现实游戏既是虚拟现实技术重要的应用方向之一,也为虚拟现实技术的快速发展起了巨大的需求牵引作用。尽管存在众多的技术难题,虚拟现实技术在竞争激烈的游戏市场中还是得到了越来越多的重视和应用。可以说,电脑游戏自产生以来,一直都在朝着虚拟现实的方向发展,虚拟现实技术发展的最终目标已经成为三维游戏工作者的崇高追求。从最初的文字MUD游戏,到二维游戏、三维游戏,再到网络三维游戏,游戏在保持其实时性和交互性的同时,逼真度和沉浸感正在一步步地提高和加强。随着虚拟现实技术的快速发展和软硬件技术不断进步,虚拟现实游戏必将为人类娱乐、教育和经济发展做出新的更大的贡献。

  (三)医学领域

  医学领域对虚拟现实技术有着巨大的应用需求,为虚拟现实技术发展提供了强大的牵引力,同时也对虚拟现实研究提出了严峻挑战。由于人体的几何、物理、生理和生化等数据量庞大,各种组织、脏器等具有弹塑性特点,各种交互操作如切割、缝合、摘除等也需要改变人体拓扑结构。因此构造实时、沉浸和交互的医用虚拟现实系统具有一定难度。目前,虚拟现实技术已初步应用于虚拟手术训练、远程会诊、手术规划及导航、远程协作手术等方面,某些应用已成为医疗过程不可替代的重要手段和环节。

  (四)工业领域

  在工业领域,虚拟现实技术多用于产品论证、设计、装配、人机工效和性能评价等。代表性的应用,如模拟训练、虚拟样机技术等已受到许多工业部门的重视。20世纪90年代美国约翰逊航天中心使用虚拟现实技术对哈勃望远镜进行维护训练,波音公司利用虚拟现实技术辅助波音777的管线设计就是典型的成功范例。美国空军阿姆斯特朗实验室开发完成的DEPTH系统,采用可视化和虚拟现实技术进行维修性与保障性分析,使设计人员在进行设计的同时就能够了解维修任务是否可行,在飞机设计定型之前,就可以发现潜在的保障性问题。

  (五)教育文化领域

  教育文化也是虚拟现实技术的一个重要应用领域.现在虚拟现实已经成为数字博物馆/科学馆、大型活动开闭幕式彩排仿真、沉浸式互动游戏等应用系统的核心支撑技术。在数字博物馆/科学馆方面,利用虚拟现实技术可以进行各种文献、手稿、照片、录音、影片和藏品等文物的数字化和展示.对这些文物展品高精度的建模也不断给虚拟现实建模方法和数据采集设备提出更高的要求,推动了虚拟现实的发展.许多国家都积极开展了这方面的工作,如纽约大都会博物馆、大英博物馆、俄罗斯冬宫博物馆和法国卢浮宫等都建立了自己的数字博物馆。我国也开发并建立了大学数字博物馆、数字科技馆和虚拟敦煌、虚拟故宫等。

  四、我国虚拟现实提升空间

  (一)需提升硬件性能以支撑数据快速处理

  虚拟现实技术要实现对现实世界的模拟,需要大量实时传感数据和建模,超高清等新型显示器件,以及提升系统性能,减少眩晕感的产生。一是要提升传感器性能,提高视觉传感、体感识别、眼球追踪、触觉反馈等技术,实现传感器体积和性能的平衡,增强数据采集能力,从而能精确、精准定位,快速反馈周围环境。二是加快突破CPU、GPU等数据处理单元的性能水平。虚拟现实技术需要在用户运动中实现大规模的数据模型重建,要求硬件能处理相对较大的并行视频数据,使现实世界实时在虚拟现实显示中的同步,提升用户体验。目前,我国CPU和GPU处理能力暂时难以满足虚拟现实应用场景。

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