Similar presentations:
VR-технологии: основные понятия, история
1. VR-технологии: основные понятия, история
Составитель:канд. физ.-мат. наук,
доцент кафедры ЦТиР
Малышева Е.Н.
2. План лекции
1. Виртуальная реальность: понятие, типы2. История появления и развития виртуальной
реальности
3. Оборудование для виртуальной реальности
4. Область применения
3. Виртуальная реальность (Virtual reality, VR)
Виртуальная реальность (virtual reality, VR) –созданный
техническими
средствами
мир,
передаваемый человеку через его органы чувств:
зрение, слух, обоняние, осязание.
4. Виртуальная реальность (Virtual reality, VR)
Виртуальная реальность – высокоразвитая формавиртуальной среды, обладающая высокой степенью
достоверности визуализации, имитирующая как
воздействие на изучаемый объект, так и реакции на это
воздействие.
ГОСТ Р 57721-2017
5. Объекты виртуальной реальности
Пользовательможет
взаимодействовать
с
объектами
виртуальной
реальности по законам физики (гравитация,
свойства жидкостей и газов, столкновение, отражение и другие).
В отличие от реального мира пользователь может получать
больше возможностей: мгновенно перемещаться на огромные
расстояния, летать, обладать огромной силой и т.д.
6. Свойства виртуальной реальности
ПРАВДОПОДОБНАЯИНТЕРАКТИВНАЯ
МАШИННО-ГЕНЕРИРУЕМАЯ
ДОСТУПНАЯ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ
СОЗДАЮЩАЯ ЭФФЕКТ
ПРИСУТСТВИЯ
7. Типы виртуальной реальности
VR с эффектом полного погруженияVR без погружения
VR с совместной инфраструктурой
8. Типы виртуальной реальности
VR с эффектом полногопогружения,
обеспечивающие
правдоподобную
симуляцию
виртуального мира с высокой степенью детализации.
9. Условия реализации VR с эффектом полного погружения
Правдоподобная симуляция мира свысокой степенью детализации
Высокопроизводительный компьютер,
способный распознавать действия
пользователя и реагировать на них в
режиме реального времени
Специальное оборудование,
соединенное с компьютером, которое
обеспечивает эффект погружения в
процессе исследования среды
10. Типы виртуальной реальности
VR без погружения – симуляции с качественнымизображением, звуком и контроллерами, в идеале
транслируемые на широкоформатный экран.
11. Типы виртуальной реальности
VR с совместной инфраструктурой – возможностьодновременного взаимодействия пользователей друг
с другом при отсутствии эффекта полного
погружения.
12. Дополненная реальность
Дополненная реальность (augmented reality, AR) –это среда, в реальном времени дополняющая
физический мир, когда виртуальные объекты
проецируется на объекты реального мира
13. Смешанная реальность
Смешанная реальность (Mixed reality, MR) – этосреда, в которой реальные и виртуальные объекты
взаимодействуют между собой.
14. Отличие виртуальной, дополненной и смешанной реальностей
Виртуальная реальность (VR) – ненастоящий мир,изображение
полностью
спроектированное,
не
существующее в реальности.
Дополненная реальность (AR) – дополняет, частично
изменяет «реальный мир», накладывая на него
виртуальное
изображение,
которое
является
голограммой поверх реального пространства.
Смешанная реальность (MR) – позволяет видеть
взаимодействие виртуального и реального объекта,
человек может видеть соприкосновение реальных и
виртуальных объектов.
15. Отличие виртуальной, дополненной и смешанной реальностей
VRAR
MR
Взаимодействие с
реальностью
Где находится
пользователь
В виртуальном
мире
В реальном мире
В реальном мире
Как воспринимает
окружение
Как полностью
созданное на
компьютере
Как реальность с
виртуальными
объектами, на
которые можно
смотреть
Как реальность с
виртуальными
объектами, с
которыми можно
взаимодействовать
16. Технологии виртуальной реальности
позволяют сохранить культурное наследие в цифровой форме;позволяют достичь эффекта присутствия пользователя в демонстрируемом
пространстве;
представляют место экспонирования в привлекательном виде;
обеспечивают просмотр места и объектов экспонирования пользователям, не
имеющим возможности реального присутствия;
возможно дополнение игровыми заданиями и диалогами.
17. Технологии виртуальной реальности в обучении
позволяют обучающимся оказаться в научных лабораториях, наблюдать ипроводить реалистичные виртуальные эксперименты;
дают возможность посетить музеи и места исторических событий, общаться
с виртуальными моделями исторических личностей, реконструировать
события прошлого;
предоставляют естественные инструменты для проектирования трехмерных
объектов.
18. История появления и развития виртуальной реальности
В 1957 год – первая система имитации Sensorama (соспециальным вибрирующим стулом, имитатором запахов
и 3D очками). Создана кинематографистом Мортоном
Хейлитом.
19. История появления и развития виртуальной реальности
В 1968 год – первый компьютерный шлем виртуальнойреальности – «Дамоклов меч» (профессор Гарварда
Сазерленд и студент Боб Спраулл).
20. История появления и развития виртуальной реальности
В 1974 году - лаборатория искусственной реальности«Videoplace» (американский компьютерный художник М.
Крюгер).
21. История появления и развития виртуальной реальности
В 1980 году – Eye Tap – шлем с видоискателем, которыйподключался к компьютеру, который помещался в рюкзак
пользователя (канадский учёный и инженер в области
компьютерных технологий Стив Мэнн).
22. История появления и развития виртуальной реальности
В 1984 году – система RB2, которая объединилагарнитуру с перчатками.
23. История появления и развития виртуальной реальности
В 1989 году Джарон Ланьер ввел термин «виртуальнаяреальность».
Появление виртуальной
реальности означает, что вы
можете создавать внешний мир
таким, каким захотите.
24. История появления и развития виртуальной реальности
В 1990 году Том Кодел (исследователем авиакосмической корпорации «Boeing» ) ввел термин«дополненная реальность».
25. Оборудование для виртуальной реальности
26. Шлемы виртуальной реальности
Принцип работы: на расположенный перед глазамидисплей выводится видео в формате 3D.
Прикрепленные к корпусу гироскоп и акселерометр
отслеживают повороты головы и передают данные в
вычислительную
систему,
которая
изменяет
изображение на дисплее в зависимости от показаний
датчиков.
27.
Перчатки виртуальной реальностиимитируют тактильные ощущения с помощью датчиков и
активных латексных роботизированных мышц, – помогают
увеличить глубину погружения.
28.
Костюм виртуальной реальностисоздает тактильные, вибрационные и температурные
ощущения во всем теле, воздействуя на нервные
окончания кожи, расширяя границы привычного
визуального восприятия.
29.
Устройства управленияКонтроллеры (джойстики и геймпады), содержащие
встроенные датчики положения и движения, а также
кнопки и колеса прокрутки, как у мыши.
30. Применение виртуальной реальности
Обучение31. Применение виртуальной реальности
Производство32. Применение виртуальной реальности
Медицина33. Применение виртуальной реальности
VR-экскурсии в музеи, по историческим местам34. Применение виртуальной реальности
Игры35. Примеры проектов
Музей электричества в VRhttps://www.youtube.com/watch?v=vKHmu3x0r
zo