虛擬現實產品

虛擬現實產品的概念

VRPVRP

虛擬現實產品(VirtualRealityProduct),指的是與虛擬現實技術領域相關的軟體產品和硬體產品。
軟體產品一般包括虛擬現實編輯器、WEB3D套用平台、數字城市平台、物理模擬系統、工業仿真平台、虛擬旅遊平台、虛擬展館平台等等。
硬體產品一般包括數字影院系統、環幕立體投影系統、城市規劃展廳、環幕導遊培訓教室、虛擬汽車駕駛系統、虛擬腳踏車和帆板、互動式物理觸控螢幕、頭盔立體顯示器、數據手套、動感影院系統、環物攝影系統等等.

下面就以國內虛擬現實、增強現實、3D網際網路領域的比較有知名度的企業中視典數字科技有限公司的虛擬現實產品為例,具體講解虛擬現實產品的內涵。

軟體產品領域

軟體產品

軟體產品領域,中視典數字科技有限公司在虛擬現實仿真平台VRP基礎上,開發出了九大分支虛擬現實軟體產品。
(一)虛擬現實編輯器
軟體用途:三維場景的模型導入、後期編輯、互動製作、特效製作、界面設計、打包發布的工具
(二)網際網路平台
軟體用途:將VRP-BUILDER虛擬現實編輯器的編輯成果發布到網際網路,並且可讓客戶通過網際網路進行對三維場景的瀏覽與互動。
(三)物理模擬系統
軟體用途:可逼真的模擬各種物理學運動,實現如碰撞、重力、摩擦、阻尼、陀螺、粒子等自然現象,在算法過程中嚴格符合牛頓定律、動量守恆、動能守恆等物理原理
(四)數字城市平台
軟體用途:具備建築設計和城市規劃方面的專業功能,如資料庫查詢、實時測量、通視分析、高度調整、分層顯示、動態導航、日照分析等
(五)工業仿真平台
軟體用途:模型化,角色化,事件化的虛擬模擬,使演練更接近真實情況,降低演練和培訓成本,降低演練風險。
(六)虛擬旅遊平台
軟體用途:激發學生學習興趣,培養導遊職業意識,培養學生創新思維,積累講解專項知識,架起學生與社會聯繫的橋樑,全方位提升學生講解能力,讓單純的考試變成互動教學與考核雙模式。
(七)虛擬展館
軟體用途:是針對各類科博館、體驗中心、大型展會等行業,將其展館、陳列品以及臨時展品移植到網際網路上進行展示、宣傳與教育的三維互動體驗解決方案。它將傳統展館與網際網路和三維虛擬技術相結合,打破了時間與空間的限制、最大化地提升了現實展館及展品的宣傳效果與社會價值,使得公眾通過網際網路即能真實感受展館及展品,並能線上參與各種互動體驗,網路三維虛擬展館將成為未來最具價值的展示手段。
(八)系統開發包
軟體用途:提供C++源碼級的開發函式館,用戶可在此基礎之上開發出自己所需要的高效仿真軟體
客戶群:主要面向水利電力、能源交通等工業仿真研究與設計單位
(九)故事編輯器
操作靈活、界面友好、使用方便,就像在玩電腦遊戲一樣簡單。易學易會、無需編程,也無需美術設計能力,就可以進行3D製作。

軟體產品的高級模組

VRP高級模組主要包括VRP-多通道環幕模組、VRP-立體投影模組、VRP-多PC級聯網路計算模組、VRP-遊戲外設模組、VRP-多媒體外掛程式模組等五個模組。
(一)多通道環幕模組
多通道環幕模組由三部分組成:邊緣融合模組、幾何矯正模組、幀同步模組。它是基於軟體實現對圖像的分屏、融合與矯正,是的一般用融合機來實現多通道環幕投影的過程基於一台PC機器即可全部實現。
(二)立體投影模組
立體投影模組是採用被動式立體原理,通過軟體技術分離出圖像的左、右眼信息。相比於主動式立體投影方式的顯示刷新提高一倍以上,且運算能力比主動式立體投影方式更高。
(三)多PC級聯網路計算模組
採用多主機聯網方式,避免了多頭顯示卡進行多通道計算的弊端,而且三維運算能力相比多頭顯示卡方式提高了5倍以上,而PC機事件的延遲由不超過0.1毫秒。
(四)遊戲外設模組
Logitech方向盤、Xbox手柄、甚至數據頭盔數據手套等都是虛擬現實的外圍設備,通過VRP-遊戲外設板塊就可以輕鬆實現通過這些設備對場景進行瀏覽操作,並且該模組還能自定義擴展,可自由映射。
(五)VRP-多媒體外掛程式模組
VRP-多媒體外掛程式模組可將製作好的VRP檔案嵌入到neobook、Director等多媒體軟體中,能夠極大地擴展虛擬現實的表現途徑和傳播方式。

硬體產品領域

硬體產品一般包括:
數字影院系統、環幕立體投影系統、城市規劃展廳、環幕導遊培訓教室、虛擬汽車駕駛系統、虛擬腳踏車和帆板、互動式物理觸控螢幕、頭盔立體顯示器、數據手套、動感影院系統、環物攝影系統等等。

4D動感影院系統

4D動感影院採用的是氣動座椅多功能影院設備,依照國際最新發展趨勢,將動感電影和4D電影有機結合起來而製成的高新技術產品,具有動感電影和4D電影所有的全部性能和特點,同時也具備低耗節能、無污染、使用維護費用低的特點。

環幕投影VR實驗室

多通道環幕(立體)投影系統是指採用多台投影機組合而成的多通道大螢幕展示系統,它比普通的標準投影系統具備更大的顯示尺寸、更寬的視野、更多的顯示內容、更高的顯示解析度,以及更具衝擊力和沉浸感的視覺效果。該系統可以套用於教學、視頻播放、電影播放(現在好多影視院採用這種方式)等。

環幕導遊培訓教室

VRP-TRAVEL虛擬旅遊平台主要包括教師教學、學生練習、用戶管理三大模組,功能強大。可以讓師生足不出戶,就能在三維立體的虛擬環境中遍覽遙在萬里之外的風光美景,形象逼真,細緻生動。通過情景化的學習界面、人機互動式的模擬旅遊體驗,改善教學環境、最佳化教學過程、增強教學效果。

虛擬汽車駕駛系統

指利用現代高科技手段如:三維圖像即時生成技術、汽車動力學仿真物理系統、大視場顯示技術(如多通道立體投影系統)、六自由度運動平台(或三自由度運動平台)、用戶輸入硬體系統、立體聲音響、中控系統等,讓體驗者在一個虛擬的駕駛環境中,感受到接近真實效果的視覺、聽覺和體感的汽車駕駛體驗。

虛擬腳踏車健身系統

虛擬腳踏車健身系統擺脫了腳踏車與帆板運動受場地等其他因素制約,而無法讓更多人參與的局面。並融入環保,娛樂,趣味特點,產品特色鮮明。

互動式物理觸控螢幕

互動式物理觸控螢幕(TouchScreen)可以讓使用者只要用手指輕輕地碰計算機顯示屏上的圖符或文字就能實現對主機操作,這樣擺脫了鍵盤和滑鼠操作,使人機互動更為直截了當。主要套用於公共場所大廳信息查詢、領導辦公、電子遊戲、點歌點菜、多媒體教學、機票/火車票預售等。

立體顯示器

理想中的顯示器如同一扇窗,能跨越時空讓人身歷其境的感覺。具體而言,理想的立體顯示器以現在所能參考的依據,至少應該具有如同現今CRT一樣的單眼質量(包含解析度、色彩等等),深度的表現可由無限遠至眼前,觀者不需要戴特殊的眼鏡,無觀者數的限制,當觀者移動時具有移動視差,並能提供足夠的視域且符合人因工程。但是以現在世界目前3D立體顯示器的技術現況而言,目前尚未有很好及全面性的解決方案,但每年都有新的3D立體顯示器不同型式出現,所以目前的架構只能根據使用的目的與需求去設計、評估,彼此間非常難比較其優劣

頭盔立體顯示器

頭盔顯示器(helmet-MountedDisplays,HMD)由1968年哈佛大學的IvanSutherland首先提出,並設計出套用CRT的名為達摩克里斯之劍的頭盔顯示器。經過30年的發展,頭盔顯示器取得了巨大的進步和廣泛的套用。特別是在微型液晶顯示器、虛擬現實(VR)、袖珍計算機、可視行動電話以及現代數位化部隊的裝備中的逐漸普及,使得頭盔顯示器在這些領域中占據了重要的地位。

數據手套及其他VR設備

觀察者還可藉助數據手套等設備來操縱虛擬場景中的對象,數據手套中裝有許多光纖感測器,能夠感知手指關節的彎曲狀態,觀察者通過手指的活動來實現與虛擬場景互作用,數據手套是一種多模式的虛擬現實硬體,通過軟體編程,可進行虛擬場景中物體的抓取、移動、鏇轉等動作,也可以利用它的多模式性,用作一種控制場景漫遊的工具。數據手套的出現,為虛擬現實系統提供了一種全新的互動手段,目前的產品已經能夠檢測手指的彎曲,並利用磁定位感測器來精確地定位出手在三維空間中的位置。這種結合手指彎曲度測試和空間定位測試的數據手套被稱為“真實手套”,可以為用戶提供一種非常真實自然的三維互動手段。在虛擬裝配和醫療手術模擬中,數據手套是不可缺少的虛擬現實硬體的一個組成部分。

虛擬現實產品的套用領域

數字城市

虛擬現實技術可以通過三維建模逼真地模擬現在和未來的城市,支持數據分析、方案論證和最佳化,支持地理信息系統等,通過這些詳實的數據和相關資料可以是直觀真實固化方案評估、審核以及管理等日常工作,更為重要的是它可以為多部門參與和協同工作提供了有效的平台。

場館仿真

利用虛擬現實技術,通過計算機將在建或已建的場館虛擬出來,達到一個觸手可及的真實三維環境,以提前展示場館面貌,供市民瀏覽,從而對場館的規劃設計進行現場評估。通過市民虛擬遊覽後的反饋意見,及時發現並解決場館存在的問題。

地產漫遊

地產漫遊是集影視廣告、動畫、多媒體、網路科技於一身的最新型的房地產行銷方式。通過虛擬現實技術可以讓購房者看到直觀的樣板房形象,讓購房者在電腦上親眼看到幾年後才建成的小區,游觀賞到優美的小區環境設計,甚至能夠在電腦上選戶型,從而幫助地產開發商在逆境中求生存,順境中謀發展。

室內設計

虛擬現實不僅僅是一個演示媒體,而且還是一個設計工具。它以視覺形式反映了設計者的思想,把這種構思變成看得見的虛擬物體和環境,使以往只能藉助傳統的設計模式提升到數位化的即看即所得的完美境界,大大提高了設計和規劃的質量與效率。

旅遊教學

旅遊和導遊專業教學過程中存在實習資源匱乏而實地參觀成本又高的難題。虛擬現實技術可以按照旅遊專業的教學要求和實施特點,開發出適用於導遊實訓、旅遊模擬、旅遊規劃的功能和模組,讓師生足不出戶,就能在三維立體的虛擬環境中遍覽遙在萬里之外的風光美景。形象逼真,細緻生動。從而,通過情景化的學習界面、人機互動式的模擬旅遊體驗,改善教學環境、最佳化教學過程、增強教學效果。

文物古蹟

虛擬現實技術可以將文物建築、文物景點、文物物品、古代人像及行為、古代自然現象及天體現象等進行虛擬展示和虛擬復原,從而使文物脫離地域限制,實現資源共享,真正成為全人類可以“擁有”的文化遺產。

工業仿真

虛擬現實仿真平台,具有強大的物理實時計算功能,能夠真實模擬場景重力、環境阻尼等環境特性,真實的模擬剛體動力學特性,提供了多種動力學互動手段,並能支持多種高速運算的碰撞替代體。為廣大工業仿真需求用戶輕而易舉將此前許多只能停留於想法的優秀互動仿真創意方案完美的呈現於眼前,為國內廣大工業仿真用戶帶來了仿真手段和技術實現水平的革命性進步。

汽車仿真

虛擬現實高畫質渲染技術及汽車動力學仿真物理系統,將使汽車設計的數位化模型以更直觀的方式在網路上展示出來,使世界各地的用戶都可以更快捷得到豐富準確的汽車信息,實現人與計算機之間無縫連線。

道路橋樑

虛擬現實平台依靠其精美絕倫的三維視覺表現力,照片級的真實效果,使設計中的道路橋樑直觀的呈現在人們面前,使得我們可以提前對其視覺效果和使用效率進行評估和預演,有效降低設計和施工風險,極大提高設計和施工效率。

油田礦井

在建立油田生產和管理流程最佳化套用模型的基礎上,利用虛擬現實技術對數據實現可視化和多維表達,並且通過智慧型化分析模型,為企業的經營管理提供良好的信息支撐環境。

水利電力

虛擬現實平台可以與電力信息系統緊密結合,逼真再現變電站現場場地、變壓器、母線、斷路器、隔離開關、接地刀閘、操作機構、電壓互感器、電流互感器、電抗器、電容器、高壓熔斷器、站用變壓器等一次設備的操作過程和設備運行狀態,從而為電力行業提供可視化系統解決方案。

數字展館

虛擬現實技術可以與科技館的功能進行完美的結合,充分發揮虛擬科技館的種種優勢,傳統的聲、光、電展覽已經很難吸引觀眾的興趣,而利用虛擬現實技術把枯燥的數據變為鮮活的圖形,使科技館進入公眾可參與互動式的新時代,引發觀眾濃厚的興趣,從而達到科普的目的。

地質災害

虛擬現實仿真平台可以實現水利工程仿真、地震應急救援仿真、地震應急推演仿真、地址災害仿真,實現地質災害虛擬環境功能與展示的完美結合,通過在虛擬的環境中進行預防地質災害的模擬演練,達到提升防災、避災安全意識的目的。

應急預案

應急虛擬現實仿真演練系統通過對各類災害數值模擬和人員行為數值模擬的仿真,在虛擬空間中仿真災害發生、發展的過程,以及人們在災害環境中可能做出的各種反應;並在演練平台上,在最大限度仿真實際災害的條件下,開展應急演練。在此基礎上,制定各類企事業單位的數位化應急預案應急仿真演練系統可以用來訓練各級決策與指揮人員、事故處置人員,發現應急處置過程中存在的問題,檢驗和評估應急預案的可操作性和實用性,提高應急能力。

網上展館

虛擬現實網上三維互動功能可以將有形的實物產品三維化並且放在網上進行虛擬展示,還能嵌入相應音頻和視頻等多媒體元素,用戶可以對虛擬場景中的物品進行實時的互動操作,例如開門、打開電視和播放音樂等等。相比目前網上主流的以圖片、Flash、視頻等展示方式來說,vrpie讓用戶有了瀏覽的自主感,可以以自己想看的角度去觀察,還可以添加許多特效和互動操作,讓用戶體驗身臨其境上網衝浪的美妙感覺。

網上看房

虛擬現實網上三維互動功能可以虛擬房屋設計,展現獨特的設計風格,使客戶足不出戶就可對房屋的全貌了如指掌,互動瀏覽,可以任意變換自己在房間中的位置,去觀察設計的效果,了解房屋的精心布局。可以實現房屋三維戶型圖全景展示,使客戶全面了解房屋內部結構,走進虛擬現實樣板房。

網上產品

虛擬現實技術能夠虛擬各類產品,以一種全新的方式演繹各類產品,使客戶全方位全形度的了解最新產品。實現產品在網際網路上的全新展示,讓客戶提前體驗產品功能,更清楚的了解產品的特性及結構。將銷售產品展示做成線上三維的形式,顧客通過對之進行觀察和操作能夠對產品有更加全面的認識了解,決定購買的幾率必將大幅增加,為銷售者帶來更多的利潤。展現出產品外形的方方面面,加上互動操作,演示產品的功能和使用操作,充分利用網際網路高速迅捷的傳播優勢來推廣公司的產品。

網上看車

隨著虛擬現實技術的發展,對汽車的一種全新演繹方式產生。通過虛擬現實仿真平台可以實現網上看車及互動功能,提供使用者關於視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬,及時、沒有限制地觀察三度空間內的汽車。

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