1、第1章 ：虛擬現(xiàn)實技術(shù)概論1、 什么是虛擬現(xiàn)實技術(shù)？虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種高端人機(jī)接口，包括通過視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、和味覺等多種感覺通道的（實時模擬和實時交互）。2、 虛擬現(xiàn)實現(xiàn)實之父（Ivan Sutherland），也是計算機(jī)圖形學(xué)之父3、 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)源地是（美國）？4、 世界上第一套虛擬演播室由（日本）生產(chǎn) NHK Nano space5、 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的三大特性：沉浸性，交互性、想象性6、 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的組成：計算機(jī)、輸入輸出設(shè)備、應(yīng)用軟件和數(shù)據(jù)庫等、7、 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的分類：沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)第2章 ：虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的硬

2、件設(shè)備1、 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中硬件設(shè)備由三個部分組成：(輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、生成設(shè)備)2、 有關(guān)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的輸入設(shè)備主要分為兩類：(基于自然的交互設(shè)備、三維定位跟蹤設(shè)備)3、基于自然的交互設(shè)備又分為：（數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣、三維控制器、三維鼠標(biāo)）4、數(shù)據(jù)手套主要的生產(chǎn)公司有：（VPL公司的數(shù)據(jù)手套、Vertex公司的賽伯手套、Exos公司的靈巧手手套、Mattel公司的Power Glove）（最便宜）5、三維定位跟蹤系統(tǒng)包括：（電磁跟蹤系統(tǒng)、聲學(xué)跟蹤系統(tǒng)、光學(xué)跟蹤系統(tǒng)、機(jī)械跟蹤系統(tǒng)、慣性位置跟蹤系統(tǒng)）6、虛擬系統(tǒng)的輸出設(shè)備主要有：（視覺感知設(shè)備、聽覺感知設(shè)備、觸覺（力覺）感知設(shè)備）7、視覺感知設(shè)備

3、的典型應(yīng)用：（臺式立體顯示系統(tǒng)、頭盔顯示器、吊桿式顯示器、洞穴式立體顯示裝置、響應(yīng)工作臺顯示裝置、墻式立體顯示裝置）8、頭盔顯示器（HMD）主要組成是：（顯示器）和（光學(xué)透鏡）9、洞穴式立體顯示裝置（CAVE）主要包括：（專業(yè)虛擬現(xiàn)實工作站、多通道立體投影系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實多通道立體投影軟件系統(tǒng)、房間式立體成像系統(tǒng)）10、響應(yīng)工作臺顯示裝置（RWB）主要組成有：（投影顯示器、一個大的反射鏡、一個即做桌面又做顯示屏的特殊玻璃）11、虛擬世界的生成設(shè)備有：基于PC的VR系統(tǒng)、基于圖形工作站的VR系統(tǒng)、超級計算機(jī)第三章：虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)1、立體顯示技術(shù)是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的一種極為重要的支撐技術(shù)，要實現(xiàn)

4、立體的顯示，現(xiàn)在有多種方法和手段實現(xiàn)，主要有：（彩色眼鏡法、偏振光眼鏡法、串行式立體顯示法、裸眼立體顯示實現(xiàn)技術(shù)）2、在真實感事實繪制技術(shù)中為了提高顯示的逼真度加強(qiáng)真實性常采用的方法有：（紋理映射、環(huán)境映照、反走樣）3、三維虛擬聲音的主要特征：（全向三維定位特性、三維實時跟蹤特性、沉浸感與交互性）4、（層次包圍盒法）是碰撞檢測算法中廣泛使用的一種方法、它是解決碰撞檢測問題固有時間復(fù)雜性的一種有效方法。第四章：虛擬現(xiàn)實技術(shù)的相關(guān)軟件1、常見的建模工具軟件： 3DS MAX 、XSI 、Maya 、2、什么是虛擬世界工具箱（WTK）? WTK是美國Sense8公司開發(fā)的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中一種簡潔的跨平

5、臺的軟件開發(fā)環(huán)境，也是目前世界上最先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實和視覺模擬開發(fā)軟件之一。WTK也支持基于網(wǎng)絡(luò)的分布式模擬環(huán)境以及工業(yè)上大量的界面設(shè)備，如頭盔現(xiàn)實器，跟蹤器和導(dǎo)航控制器。3、 什么是X3D? X3D是Web3D協(xié)會制定的VRML97的下一代標(biāo)準(zhǔn)。X3D的主要任務(wù)是把VRML的功能分裝到一個輕型的可拓展的核心之中。由于X3D是可擴(kuò)展的任何開發(fā)者可以根據(jù)自己的需求擴(kuò)展其功能。第5章 ：全景技術(shù)1、 球形全景作品的制作過程？(1) 、打開PTGUI軟件(2) 、導(dǎo)入全景素材照片。(3) 、導(dǎo)入圖片后對源圖片進(jìn)行修改及裁剪。(4) 、拼合圖片(5) 、進(jìn)行控制點設(shè)置(6) 、編輯全景圖，可以對曝光度進(jìn)行

6、優(yōu)化調(diào)整。(7) 、創(chuàng)建 (.mov、flash等格式)球形全景作品(8) 、單擊生成按鈕進(jìn)行生成。2、 全景技術(shù)的五大分類：柱形全景、球形全景、立方體全景、對象全景、球形視頻第6章 ：Cult3D技術(shù)1、 Cult3D的三大組成部分：輸出插件、設(shè)計器、瀏覽器插件2、 茶壺蓋的往復(fù)運(yùn)動模擬流程：（1） 、啟動程序。運(yùn)行Cult 3d Designer5.3，添加teapot.c3d素材文件。（2） 、設(shè)置三維展示。（在Event map1窗口中添加(world start)(Mouse-Arcball)(Teapot模型)將其按順序相連）。（3） 、設(shè)置茶壺蓋的打開。（在Event Map窗口

7、中，添加(Left mouse click on object) 將其改名為Open，將Lid物體與其相連。將Translation XYZ與Open相連并對其參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并將Lid與其連接。）（4）、設(shè)置茶壺蓋的關(guān)閉。（1、使用Deactivate event事件對相關(guān)圖標(biāo)進(jìn)行釋放。將Deativate event與Open相連并設(shè)置相關(guān)參數(shù)。2、再次點擊時，茶壺蓋自動向下移，回原位。添加(Left mouse click on object) 將其改名為Close對其操作與Open相同。將Deativate event與Close相連并設(shè)置相關(guān)參數(shù)。3、為了實現(xiàn)物體的翻往復(fù)運(yùn)動，還必須將

8、釋放的圖標(biāo)再次激活，添加(Activate Event)將其拖到Open上，再將Close拖到(Activate Event)上，再將(Activate Event)拖到(Close)上，再將(Open)拖到(Activate Event)上。4、(Close)單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中選擇Ininital Activation命令，把其前面的選擇去除。）（5）、保存為Teapot.c3p文件格式。3、CD機(jī)操作模擬流程（1）、啟動程序Cult 3D Designer。添加minidisc.c3d素材文件。（2）、設(shè)置三維展示。在Event map1窗口中添加(world start)將(Mo

9、use-Arcball)拖到(world start)上，再將minidisc拖到(Mouse-Arcball)上。（3）、設(shè)置物體展示自動慢慢旋轉(zhuǎn)。（4）、設(shè)置播放鍵的動作（5）、設(shè)置聲音播放（6）、設(shè)置停止按鍵動作（7）、設(shè)置停止音樂（8）、設(shè)置碟片的出倉（9）、設(shè)置碟片出倉后音樂停止（10）、設(shè)置碟片的關(guān)倉（11）、實現(xiàn)關(guān)倉后在播放音樂（12）、加入三個文字提示條（13）、保存文件第7章 ：VRML虛擬建模語言1、 VRLM的概念：是一種用來描述WWW頁面上三維交互環(huán)境的文件格式，是在Internet上營造虛擬環(huán)境的技術(shù)。2、 VRLM程序是一種ASCII的描述程序，可以使用計算機(jī)中任何

10、一種具有文本編輯器的編輯器來編輯VRML源程序代碼。3、 VRML的語法主要包括文件頭，節(jié)點，原型、腳本和路由等，并不是所有的文件都必須是這六個部分，只有文件頭是必須的。VRML文件中節(jié)點是核心。VRML通用文件語法結(jié)構(gòu)（P245）#VRML V2.0 utf84、 shape中五個繪圖節(jié)點：PointSet，IndexdeLineSet，IndexFaceSet，ElevationGrid，Extrusion5、 節(jié)點是VRML文檔中最基本的組成單元，也是其精髓與核心。(p247)6、 Shape節(jié)點是VRML的核心節(jié)點，節(jié)點語法定義（P251）7、 VRML的基本幾何造型節(jié)點有：BOX(立

11、方體) Sphere（球形） Cone（圓錐） Cylinder（圓柱體）創(chuàng)建BOX#VRML V2.0 utf8Shape appearance Appearance matertrial Matertrial geometry Cone height 4.0 bottomRadius 3.0 #geometry BOX Size 4.0 2.0 1.0 #gemetry Sphere Radius 4.0 #gemetry Cylinder Height 4.0 Radius 3.0 1. 制作一些組合體等。#創(chuàng)建一個木板 #VRML V2.0 utf8Shape #shape模型節(jié)點ap

12、pearance Appearance material Material #空間物體造型外觀diffuseColor 2.0 2.0 2.0 #一種物體漫反射顏色transparency 0.5 #物體透明度# geometry Cylinder /可以設(shè)計成BOX等扽，書上的就是boxradius 3.0height 6.0Shape appearance Appearance material Material diffuseColor 1.0 2.0 3.0geometry Text string Hello World ,HandSome Boy #不同的行用逗號隔開并編輯文字fon

13、tStyle FontStylefamily typewriter #字符集size 0.8 #文字字號大小style BOLDITALIC #文字字體justifyMIDDLE #文字位置 中間3.金字塔#VRML V2.0 utf8Background skyColor0.7 0.7 0.7 Shape appearance Appearance material Material diffuseColor0.75 0.2 0.2ambientIntensity0.1specularColor 0.8 0.8 0.8shininess 0.25 geometryExtrusion cros

14、sSection 0.5 0.0 -0.5 0.0 0.0 0.5 0.5 0.0 spine -0.8 0.0 0,0.8 0.0 0,#1.0 0.0 0.0#-1.0 0.0 0.0#0.0 0.0 1.0#1.0 1.0 1.0 creaseAngle 0.825solid FALSE 虛擬現(xiàn)實技術(shù)2012-2013第二學(xué)期 期中小測試班級：智能1001-02 一、 填空類題型（每空1分，共54分）1、虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種高端人機(jī)接口，包括通過視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺等多種感覺通道的實時模擬和 實時交互 。2、虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)該具備的三個特征、 沉浸性 、交互性 4、想象性3、一個典型

15、的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的組成主要由 、計算機(jī) 、輸入輸出設(shè)備 、應(yīng)用軟件 數(shù)據(jù)庫 4、根據(jù)虛擬現(xiàn)實對“沉浸性”程度和交互程度的不同，可把虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)劃分為四種典型類型 沉浸式虛擬顯示系統(tǒng) 、 桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) 、 增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) 、分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) 。5、有關(guān)虛擬現(xiàn)實的輸入設(shè)備主要分為兩類： 基于自然交互設(shè)備 和 三維定位跟蹤設(shè)備 。 6、在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的輸入設(shè)備部分，基于自然交互設(shè)備主要有 15 數(shù)據(jù)手套 、16運(yùn)動跟蹤系統(tǒng) 、17三維控制器、 18三維掃描儀 7、在真實感實時繪制技術(shù)中，為了提高顯示的逼真度，加強(qiáng)真實性，常利用的方法有19紋理映射 、20環(huán)境映射 、21反走樣 。 8、空間

16、位置跟蹤技術(shù)有多種，常見的跟蹤系統(tǒng)有22電磁跟蹤系統(tǒng) 、23聲學(xué)跟蹤系統(tǒng)（成本最低的系統(tǒng)） 、24光學(xué)跟蹤系統(tǒng) 、25慣性位置跟蹤系統(tǒng) 、26機(jī)械跟蹤系統(tǒng) 。9、所謂力反饋，是運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段將虛擬物體的27空間運(yùn)動 轉(zhuǎn)變成物理設(shè)備的28機(jī)械運(yùn)動 ，使用戶能夠體驗到真實的29力度感和方向感 ，從而提供一個嶄新的人機(jī)交互界面。該項技術(shù)最早應(yīng)用于尖端醫(yī)學(xué)和軍事領(lǐng)域。10、立體顯示技術(shù)是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的一種極為重要的支撐技術(shù)。要實現(xiàn)立體的顯示?，F(xiàn)已有多種方法與手段進(jìn)行實現(xiàn)。主要有30彩色眼鏡法 、 31偏振光眼鏡法 、32串行式立體顯示法 、 33裸眼立體顯示實現(xiàn)技術(shù) 11、正是由于人類兩眼的視差

17、，使人的大腦能將兩眼所得到的細(xì)微差別的圖像進(jìn)行融合，從而在大腦中產(chǎn)生有空間感的 34立體物體 。12、HMD（Head_Mounted_Display）,頭盔式顯示器，主要組成是35顯示器 和 36光學(xué)透鏡 35 13、洞穴式立體顯示裝置（CAVE Computer Automatic Virtual Enviroment）系統(tǒng)是一套基于高端計算機(jī)的多面式的房間式立體投影解決方案,CAVE主要組成由 37專業(yè)虛擬現(xiàn)實工作站 、38多通道立體投影系統(tǒng) 、39虛擬現(xiàn)實多通道立體投影軟件系統(tǒng) 、40房間式立體成像系統(tǒng) 。響應(yīng)工作臺顯示裝置（RWB）主要組成41投影顯示器 、42反射鏡 、43既做桌面

18、又做顯示屏的特殊玻璃 。14、三維視覺建?？杉?xì)分為 44幾何建模 45物理建模 46運(yùn)動建模 等，分別是基于物體的幾何信息來描述物體模型的建模方法、涉及到物體的物理屬性，行為建模反映研究對象的物理本質(zhì)及其內(nèi)在的工作原理。15、在基于幾何圖形的實時繪制技術(shù)實現(xiàn)過程中，目前有下面幾種用來降低場景的復(fù)雜度，以提高三維場景的動態(tài)顯示速度的方法:預(yù)測計算法、脫機(jī)計算法、3D剪切法、可見消隱法、細(xì)節(jié)層次模型法。其中 47細(xì)節(jié)層次模型法 應(yīng)用較為普遍。 16、為了保證虛擬環(huán)境的真實性，常需要對虛擬物體進(jìn)行碰撞檢測，實現(xiàn)方法有多種，但其中的 48層次包圍盒 法是碰撞檢測算法中廣泛使用的一種方法，它是解決碰撞檢測問題復(fù)雜性的一種有效方法。17、3DStudio MAX軟件,簡稱3DS MAX熱鍵，是一個功能強(qiáng)大的三維建模和虛擬現(xiàn)實建模軟件，制作流程簡潔高效，有非常人性化的工作界面。工作界面包括：菜單欄、主工具欄、49視圖區(qū) 、50命令面板 、視圖控制區(qū)、51時間線 、動畫控制區(qū)。18、用3DS MAX軟件進(jìn)行三維建模時，缺省情況下，我們可以用52、F