虚拟现实与增强现实详解：概念、特点及应用

本资料详细介绍了虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）和增强现实（Augmented Reality，简称AR）的基本概念、特点、种类以及所需的软硬件环境。课程内容源自Communication University of China（中国传媒大学）的Animation School。 虚拟现实是一种综合性的技术，它以计算机技术为核心，结合了计算机图形学、图像处理、可视化、人机交互、人工智能、计算机网络、高性能计算等多个领域的技术，构建了一个能够模拟真实感官体验的三维世界。用户可以通过视点互动和特殊设备，与这个虚拟世界进行深度交互。 虚拟现实的三大特征是浸沉感、交互性和构想性。浸沉感使用户仿佛置身于真实的环境中，具有相同的感觉体验；交互性让用户可以主动参与并改变虚拟环境的内容；构想性则意味着虚拟环境是人为创造的，可以服务于特定的目标。 根据功能的不同，虚拟现实系统大致分为四类： 1. 桌面虚拟现实系统：成本低，功能简单，常用于CAD设计、CAM制造、建筑设计和桌面游戏。 2. 沉浸式虚拟现实系统：提供身临其境的体验，适用于培训、演示和高级游戏。 3. 分布式虚拟现实系统：在互联网环境下，利用分布式资源协同开发，将不同地点的沉浸式系统连接起来。 4. 增强现实/混合现实系统：结合真实和虚拟环境，既能减少真实环境构建成本，又能实现对实际物体的操作。 在实现虚拟现实所需的硬件设备上，主要包括跟踪系统（追踪用户的位置）、触觉系统（提供力反馈）、音频系统（提供立体声和空间定位）等。此外，还包括显示设备、输入设备等，以确保用户能全方位地体验虚拟世界。 增强现实（AR）则是将虚拟信息叠加到现实世界中，创造出一种混合的体验，它允许用户在不脱离现实环境的情况下与虚拟元素互动，被广泛应用于教育、娱乐、工业维修等多个领域。AR技术的发展趋势预示着它将在未来扮演更加重要的角色。 虚拟现实与增强现实是信息技术的前沿领域，它们结合了多种科技手段，为用户带来了前所未有的体验，并在多个行业中展现出巨大的应用潜力。