虚拟现实技术发展现状

1、Viewpoint技术是由真正的3D模型建立的，它具有完全的互动功能，可以真实地还原现实中的物体功能。可以创建照片级真实的3D影象，并且可以和其它高端媒体(richmedia)综合使用。对于窄带应用上，Viewpoint所提供的技术也是最好的解决方案之一。它使用独有的压缩技术，把复杂的3D信息压缩成很小的数字格式，同时也保证我们的浏览器插件可以很快的将这些压缩的信息重新解释出来。在3D贴图上，我们使用JPEG的压缩格式，保证文件的贴图不会使3D文件加大。并且它传送给用户的方式像Flash、Quicktime、Realmedia等流行媒体一样，使用了流式播放方式，这就使用户不用下载完所有的文件即可看到。

2、中国对VR技术的研发非常重视。在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006－2020年)》(以下简称《规划纲要》)中，VR技术被列入信息技术领域需要重点发展的3项前沿技术之一。此外，VR技术也受到国家高技术研究发展计划(863计划)、国家自然科学基金的重点支持。863计划对VR技术的资助主要在信息技术领域和先进制造技术领域。信息技术领域下设4个专题。其中VR技术专题围绕虚拟现实新方法和新技术、虚拟现实学科交叉与融合以及相关应用领域中的关键技术和系统集成技术等开展研究，同时考虑虚拟现实与数字媒体技术的结合。2008年度经费总预算为7000万元，资助了“虚实融合的协同工作环境技术与系统”等项目。(虚拟现实技术发展现状)。

3、WEBMAX在运算速度、文件压缩比、以及网络性能上与国外同类技术相比，有很大优势。

4、VR内容的几何属性获取主要通过光学和立体视觉的方法。近期典型的光学方式是TOF(time-of-flight)，其原理是依靠主动光照射到采集对象上，按照返回光线的先后顺序来测量对象的深度信息。该方法采集到的三维数据精度低，但是设备轻便、便宜。立体视差法是被动式方法的代表，根据三角测量原理，利用对应点的视差可以计算视野范围内的立体信息。这种方法模拟人的视觉方式，以2部位于不同位置的相机对同一目标拍摄2幅图像，得到一组“像对”。对于目标上的一个采样点，根据它在2幅图像中的像点和相机位置，计算它们的交会点坐标，就是采样点的空间坐标。立体视觉方法在无明显纹理或者重复性纹理的场景下，由于很难找到“像对”，具有较大的技术难度。

5、当时VR大火的时候，甚至催生一个新的电影播放方式：5D电影，体验过的人都想哭。而真正的VR电影却呼声渐小，越来越少被人提起了，为什么呢？VR技术刚开发的时候，无数厂商都说：技术问题很快都会被攻克，成本也会降下来，真正的VR电影时代很快到来，但事实上，VR先在游戏界开了花，VR电影反而没有什么动静了。

6、总体来看，全球虚拟现实(VR)行业目前主要应用场景为医疗健康领域、制造业领域、商贸领域、教育领域和文化娱乐领域，其中医疗健康领域和文化娱乐领域的虚拟现实(VR)应用范畴相对较大，商贸、教育以及制造业领域虚拟现实(VR)应用目前还处在起步阶段。

7、通过计算机图形方式建立实时的三维视觉效果； 建立对虚拟世界的观察界面； 使用虚拟现实技术加强诸如科学计算技术等方面的应用。 虚拟现实的有关技术特征及构成 从本质上说，虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口，它通过给用户同时提供诸如

8、　　由于虚拟现实技术可以使人产生一种身临其境的真实感觉，能够使人与虚拟环境之间进行多维信息的交互，因此该技术具有可以使人从定性和定量综合集成的虚拟环境中获得对客观世界、客观事物的感性及理性认识，进而对某些概念进行深化，并建构新的构思和创意的特性。

9、(8)GuoK,ZouDQ,ChenXW.3DMeshlabelingviadeepconvolutionalneuralnetworks(J).ACMTransactionsonGraphics,2015,35(1):1-

10、VR力触觉交互设备能够使参与者在虚拟环境中实现触觉和力感等视觉、听觉之外的感觉，目前的研究还处于初级阶段。东京大学研制出一种能像人类皮肤一样，感测出施加在表面上的力的大小和方向的新型传感器，据此可以开发出具有接近人类力觉的机器人手。2009年芬兰的Linjama等、2010年美国迪斯尼研究中心的Bau等、2012年NOKIA实验室与剑桥大学等，分别利用静电力反馈研制出E-Sense、TeslaTouch、ET等表面触觉反馈系统，能在触摸显示屏幕表面实现触觉纹理的再现。2013年美国西北大学的Colgate等研制了便携触觉再现终端TPaDFire，在配备6500mA·h的电池情况下可连续工作超过5h

11、　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(虚拟现实技术发展现状)。

12、北京师范大学教授周明全从科学、艺术和工程三个维度探讨了虚拟现实产业发展；

13、其中以Blaxxun和ParallelGraphics公司为代表，它们都有各自的VR浏览器插件。并各自开发基于VRML标准的扩展节点功能。使3D的效果，交互性能更加完美。支持MPEG，Mov、Avi等视频文件，Rm等流媒体文件，Wav、Midi、MpAiff等多种音频文件，Flash动画文件，多种材质效果，支持Nurbs曲线，粒子效果，雾化效果。支持多人的交互环境，VR眼镜等硬件设备。在娱乐、电子商务等领域都有成功的应用。并各自为适应X3D的发展，以X3D为核心，有Blaxxun3D等相关产品。在虚拟场景，尤其是大场景的应用方面，以VRML标准为核心的技术具有独特的优势。相关网址如下：www.blaxxun.com,www.parallelgraphics.com

14、1965年，Sutherland在篇名为>的论文中首次提出了包括具有交互图形显示、力反馈设备以及声音提示的虚拟现实系统的基本思想，从此，人们正式开始了对虚拟现实系统的研究探索历程。随后的1966年，美国MIT的林肯实验室正式开始了头盔式显示器的研制工作。在这第一个HMD的样机完成不久，研制者又把能模拟力量和触觉的力反馈装置加入到这个系统中。1970年，出现了第一个功能较齐全的HMD系统。基于从60年代以来所取得的一系列成就，美国的Jaron Lanier 在80年代初正式提出了“Virtual Reality”一词。80年代，美国宇航局(NASA)及美国国防部组织了一系列有关虚拟现实技术的研究，并取得了令人瞩目的研究成果，从而引起了人们对虚拟现实技术的广泛关注。1984年，NASA Ames研究中心虚拟行星探测实验室的M.McGreevy 和J.Humphries博士组织开发了用于火星探测的虚拟环境视觉显示器，将火星探测器发回的数据输入计算机，为地面研究人员构造了火星表面的三维虚拟环境。在随后的虚拟交互环境工作站(VIEW)项目中，他们又开发了通用多传感个人仿真器和遥现设备。进入90年代，迅速发展的计算机硬件技术与不断改进的计算机软件系统相匹配，使得基于大型数据集合的声音和图象的实时动画制作成为可能；人机交互系统的设计不断创新，新颖、实用的输入输出设备不断地进入市场。而这些都为虚拟现实系统的发展打下了良好的基础。例如1993年的11月，宇航员利用虚拟现实系统成功地完成了从航天飞机的运输舱内取出新的望远镜面板的工作，而用虚拟现实技术设计波音777获得成功，是近年来引起科技界瞩目的又一件工作。可以看出，正是因为虚拟现实系统极其广泛的应用领域，如娱乐、军事、航天、设计、生产制造、信息管理、商贸、建筑、医疗保险、危险及恶劣环境下的遥操作、教育与培训、信息可视化以及远程通讯等，人们对迅速发展中的虚拟现实系统的广阔应用前景充满了憧憬与兴趣。

15、又称临场感，它是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。

16、近年来，我国也出台不少政策支持国内虚拟现实的发展。前不久，工业和信息化部电子信息司副司长吴胜武曾表示，我国虚拟现实关键技术不断突破，市场规模持续扩大。预计到2021年，我国虚拟现实市场规模将达到55亿元。工信部将支持虚拟现实制造业创新中心筹备建设，促进产业链关键环节提升，推动虚拟现实技术在制造、教育、文化等领域应用。

17、JPEG2000能实现渐进传输，这是JPEG2000的一个极其重要的特征。也就是我们对GIF格式影像常说的"渐现"特性。它先传输图像的轮廓，然后逐步传输数据，不断提高图像质量，让图象由朦胧到清晰显示，而不必是像现在的JPEG一样，由上到下慢慢显示。

18、华为技术有限公司产业发展部部长燕兴表示未来5G技术的商用和普及会在网络带宽和速率上服务于VR行业；

19、目前，基于技术和产业生态的持续发展，虚拟现实的概念不断演进。信息消费扩大升级和行业应用融合创新。

20、(17)DiFilippoMN.JouanehKM.Characterizationofdifferentmicrosoftkinectsensormodels(J).IEEESensorsJournal,2015,15(8):4554-45

21、(16)HeCY,HuXM,LiuY,etal.AnoveldriftcompensatingmethodfororientationmeasurementsysteminVRapplications(C)//ProceedingsofIEEEInternationalInstrumentationandMeasurementTechnologyConference(I2MTC).Graz:IEEE,2012:2482-24

22、由于基于矢量，使得图像的质量得到大大的提高。放大、缩小以及各种特效都比位图的表现要好，在打印的时候，完全可以以印刷质量输出图片。

23、中国工程院院士赵沁平指出与人工智能的融合成为虚拟现实重要的发展趋势，虚拟现实的主要特征也由3I变为4I，第四个I就是智能化。虚拟现实的智能化体现在三个方面，一是虚拟对象的智能化，包括虚拟实体、虚拟化身向虚拟人发展以及虚拟人体；二是虚拟交互的智能化，智能交互强调交互的感知、理解和识别，带来全新的交互方式；三是虚拟现实内容研发和生产的智能化。

24、    美国国防部(DOD)主导美国国防科研。二战后，国防科技在美国的科技创新体系中长期占据主导地位，其所获得的联邦政府科研投入一直占联邦科研经费总额的50%左右。美国国防部非常重视VR技术的研发和应用。VR技术在武器系统性能评价、武器操纵训练及指挥大规模军事演习等方面发挥着重要作用。国防高级研究计划署(DARPA)在美国军方的科研活动中占据重要地位。1983年，DARPA和美国陆军制定并实施了SIMNET计划。从1994年起，DARPA和美军大西洋司令部(USACOM)联合开展了“战争综合演练场(STOW)”的研发。从2003年起，DARPA启动DARWARS项目，加速新一代训练系统的研发和部署。

25、工业和信息化部电子信息司消费电子处处长曲晓杰首先发表致辞。曲晓杰处长表示虚拟现实对于推动电子信息产业创新发展具有重要意义，涉及近眼显示、感知交互、网络传输、渲染处理与内容制作的虚拟现实关键技术体系初步形成，其中我国在近眼显示产业上与国际一流水平差距不大，但须强化对部分前瞻领域的技术攻关与专利布局。在网络传输领域国内外总体发展水平接近，但在渲染处理和感知交互领域存在较大差距。针对以上发展局面，曲晓杰处长指出在虚拟现实关键技术发展方面，我国须聚焦融合创新，强化跨领域技术储备，针对五大关键技术领域加大研发力度，加快产业化进程，保障我国虚拟现实产业健康发展。

26、华为技术有限公司工程师包孝东发表《CloudVR与网络传输——云管端虚拟现实产业链中的“管”》为主题的演讲，并提出CloudVR是VR发展的最佳形态和必然趋势。目前VR体验问题仍阻碍VR普及，VR业务的发展以体验为主线，是画质、交互感等不断提升，沉浸感越来越好的演进过程。随后，包孝东详细介绍了与网络传输相关的VR体验关键问题：VR晕动症和画面真实感，并指出弱交互和强交互CloudVR网络传输相关技术演进和网络需求。

27、科技型企业如何找准融资、政策申报规划与培育方向？

28、经过市场的初步反馈及前期市场调研认为：该技术可以从构建国内首个(三维网络企业信息平台)为市场切入点，通过一至两年的市场运营，初步形成网上电子商务的三维互动模式。在此基础上拓展为数字城市平台，全面实现信息的三维可视化。

29、　　虚拟现实技术产生于20世纪60年代的美国，最近10年，随着计算机信息技术的快速发展而在越来越多的领域得到了推广应用，其出现更使得互联网的平面世界出现了三维场景。

30、(15)AvilaL,BaileyM.Augmentyourreality(J).IEEEComputerGraphicsandApplications,2016,36(1):6-

31、2017年11月9日，由青岛市人民政府、中国信息通信研究院、虚拟现实内容制作中心、中国虚拟现实与可视化产业技术创新联盟主办，青岛市崂山区人民政府承办的国际虚拟现实创新大会在青岛国际会展中心开幕。大会以“虚实相生、合作共赢”为主题，聚焦技术创新、产业创新与应用创新，探讨关键技术发展趋势，搭建产业交流平台，对于引导业界把握产业发展机遇，加强行业协同合作具有重要意义。

32、    我国虚拟现实技术领域相关政策和计划

33、虚拟现实业务形态丰富，产业潜力大、社会效益强，以虚拟现实为代表的新一轮科技和产业革命蓄势待发，虚拟经济与实体经济的结合，将给人们生产方式和生活方式带来革命性变化。

34、体感交互利用深度相机等对用户手和身体的运动进行跟踪，完成自然的人机交互。利用体感交互技术，人们可以很直接地使用肢体动作与周边装置或环境互动。2010年索尼推出新一代体感设备PlayStationMove，该设备不仅会辨识上下左右的动作，还会感应手腕的角度变化，无论是运动般的快速活动还是用笔绘画般纤细的动作都能重现。同年，微软也发表了全新体感设备Kinect，该设备同时使用激光和可见光摄像头来获取人体影像信息，捕捉人体3D全身影像，不受任何灯光环境限制，无需使用任何体感手柄，便可达到体感的效果2014年5月，美国Leap公司推出了一套体感运动控制系统LeapMotion，该系统可以追踪多个物体并识别手势，能够追踪到几毫米范围的动作，例如用户写字或画画等精准动作。

35、在人体运动捕捉方面，较为成熟的技术多基于电动机械、电磁和特殊光学标志等，其中基于标志的系统(如ViconMX等)得到了普遍的应用，能获取精确的运动数据，但价格昂贵。近年来随着廉价数字摄像机、低成本体感传感器的普及，基于视频及少量传感器的无标志人体运动捕捉越来越成为研究热点。

36、计算机系统是飞行仿真系统的中枢，用它来计算飞行的运动、控制仪表及指示灯、驾驶杆等信号。视觉系统和运动系统与虚拟现实密切相关，其中，视觉系统向飞行员提供外界的视觉信息。该系统由产生视觉图象的“图象产生部”和将产生的信号提供给飞行员的“视觉显示部”组成。在图象产生部，随着计算机图形学的发展，现在使用称为CGI(Computer Generated Imagery)的视觉产生装置。在CGI中利用纹理图形驾驶可以产生云彩、海面的波浪等效果。另外，利用图象映射驾驶可以从航空照片上将农田以及城市分离出来，并作为图象数据加以利用。视觉显示部向飞行员提供具有真实感的图象，图象的显示有无限远显示方式、广角方式、半球方式以及立体眼镜和头盔式显示器等四种方式。

37、目前，各国相继从政府视角提出有关虚拟现实发展规划的顶层设计。美国政府的“国家网络与信息技术研发计划”在其2016财年预算中提出了八项研发重点，计划未来一年在投入约41亿美元开展相关研发工作，其中，对虚拟现实所涉及的人机交互和信息管理领域的预算每年占比达20%，在八个领域中位列第二。欧盟在经费高达800亿欧元的“地平线2020”计划中列出了信息与通信技术领域的37个项目，直接涉及智能人机交互的有4个。日本政府早在2007年就发布了到2025年的科学技术发展路线图《创新25战略》，将虚拟现实等技术纳入其中。

38、从硬件技术层面来讲，VR/AR技术是目前最佳的现实与虚拟世界接口，VR/AR技术将成为元宇宙的重要技术组成部分，而相关的设备则可以为元宇宙玩家提供沉浸式或超现实的交互体验。

39、仿真技术 虚拟环境是计算机生成的具有沉浸感的环境，它对参与者生成诸如视觉、听觉、触觉、味觉等各种感官信息，给参与者一种身临其境的感觉。因此，虚拟环境是一种新发展的、具有新含义的一种人机交互系统。

40、　　虚拟现实技术由于能够创建与现实社会类似的环境，解决学习媒体的情景化及自然交互性的要求，因此较早被欧美一些主要国家应用于教育与教学领域。1985年，美国国立医学图书馆就开始了人体解剖图像数字化研究。随后，德国的汉诺威大学建立了虚拟自动化实验室、西班牙大学电子系开发了电子仪器虚拟工作平台、意大利帕瓦多大学建立了远程虚拟教育实验室、新加坡国立大学开发了远程示波器实验和压力容器实验等。1995年，在互联网上首次出现了“虚拟解剖”实验。

41、JPEG2000支持所谓的"感兴趣区域"特性，你可以任意指定影像上你感兴趣区域的压缩质量，还可以选择指定的部份先解压缩。这样我们就可以很方便的突出重点了。