物流可视化：虚拟现实系统的三大特点解析

2023-08-18 理论教育版权反馈

【摘要】：图3-1虚拟现实系统的三大特点首先，虚拟现实提供“沉浸感”，即产生在虚拟世界中的幻觉。而虚拟现实的视觉空间、视觉形象是三维的，音响效果也是“地道的三维音响”。其次，虚拟现实强调交互性，即提供方便的基于自然技能的人机交互手段。在虚拟现实中，视觉无疑是最主要和最常用的交互手段。虚拟现实系统可以引发用户无限的想象力。

虚拟现实最重要的特点是为用户提供了两种感受，“逼真”与“交互”。参与者在虚拟世界中就像身临其境一样，环境像真的，人像是在真实环境中与各种物体及现象相互作用。环境中的物体和特性，按照自然规律发展和变化，而人在其中经历视觉、听觉、触觉、运动觉、味觉和嗅觉等感受。“逼真”的感受在于沉浸感，“交互”在于交互性和由沉浸交互引发的无限想象力。因此，虚拟现实的特点如图3-1所示。

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图3-1　虚拟现实系统的三大特点

首先，虚拟现实提供“沉浸感”，即产生在虚拟世界中的幻觉。沉浸感的意义在于可以使用户集中注意力，因此系统必须有能提供多感知的能力，包括视觉、听觉、触觉，甚至是味觉和嗅觉。比如，电视的空间是二维空间而不是现实世界的三维空间，电视的所谓“立体声”效果也不同于现实世界的声音的立体特征。而虚拟现实的视觉空间、视觉形象是三维的，音响效果也是“地道的三维音响”。二维与三维的视觉形象有本质的区分：在一个二维屏幕上看三维的图像就如同从一个玻璃船底看下面的海水，这时感到自己还是在船上，处于三维环境的边缘，从它的边缘看这个世界的深处。而在一个立体的“屏幕”里看一个视觉世界就像是在潜水。通过一个电脑化的手套来操纵一个三维显示器，进入到虚拟现实的多重感觉的世界中，就如同戴着潜水装置潜入到深海，沉浸在水下环境中，在礁石间穿行，听着鲸鱼的低鸣，检起贝壳仔细端详，与别的潜水员交谈，完全参与到海底探险的经验当中。这种感觉是如此真实，以至于人们可以全方位地沉浸在这个虚幻的世界中。

其次，虚拟现实强调交互性，即提供方便的基于自然技能的人机交互手段。能使参与者实时操纵虚拟环境，从中得到反馈信息；也能让虚拟环境了解参与者的位置、状态等。在虚拟现实中，视觉无疑是最主要和最常用的交互手段。因为观察点是在观察者的眼睛上，这样，观察者就可以得到与在真实世界中同样的感受。随着图像的变化，再配以适当的音响效果，就可以使人们有身临其境的感受。但是，当人们希望用手来触摸虚拟模型，或用手直接对虚拟模型进行操作时，只有视觉和听觉就无能为力了，因而需要研制和开发具有触觉功能的交互手段，也就是具有“力反馈”功能的装置。它可以对使用者的输入（如手势，语言命令）做出响应。比如你可以拿起虚拟的火炬并打开其开关，推动操纵杆，仿佛可以在里面漫游，甚至可以用虚拟的手感触到虚拟物体存在。在系统中，用户可以直接控制对象的各种参数，如运动方向、速度等，而系统也可以向用户反馈信息，如模拟驾驶系统中两车相撞，用户会感觉到震颤，车在抖动，经过不平路面时，汽车会颠簸。虚拟现实系统可以引发用户无限的想象力。

图3-2所示为一个简单的视景系统，该视景系统提供了上述感受。在系统中，可以通过鼠标或键盘的操作进行视景的漫游，达到置身其中的感受；同时，可以通过鼠标单击的方式点击视景中的对象，从而获知对象的属性和性质，即与系统进行充分交互。

物流可视化：虚拟现实系统的三大特点解析

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