国外对于虚拟现实技术的研究起步较早。Medhat等[1]将虚拟现实训练纳入外科手术培训课程,基于指令反馈、触觉反馈等交互设备,建立了统一的培训平台。Su-Myung等[2]注意到虚拟现实技术在自然灾害监测系统的应用,在地理信息系统中,利用大量的空间数据和高精度的航空影像设计并搭建了三文WebGIS,并使用Unity3D提供操作环境,从而实现实时观测和灾害预测。Todd等[3]将基于屏幕的模拟和三文虚拟现实技术应用于儿科急诊医学。为病人、医生提供了现实的、动态的、安全的培训和测试功能。该系统使用头戴式目镜创建一个环境,使用户作为参与者沉浸其中。实现了虚拟病人、虚拟世界、基于屏幕的触觉训练和资源管理模拟器。34612
国内研究状况
国内的研究者也在全方位对虚拟现实技术展开了研究。赵沁平等[4]对现有的VR技术进行了综述,介绍了VR思想和研究方向的发展过程,并且从VR中的建模方法、VR表现技术、人机设备交互、VR开发平台与支撑环境和VR应用等几个方面论述VR的主要研究内容和研究现状,指出了VR各方面需要进一步解决的若干理论和技术问题。论文网
朱惠娟等[5]基于Unity3D引擎,采用3ds Max等建模工具为场景建模,结合Javascript和C#语言编写Unity控制脚本实现交互,并且与html整合集成,完成了虚拟校园的开发。
孙宇等[6]使用Open NI2和Open CV开发包,提取了Kinect视野中目标物体的空间位置和深度数据;提出了基于深度图像的目标识别算法,并根据人体部位的特征,进一步开发了头部、脚部、多边形三种目标识别模式;使用了C++/C#两种语言混合编程,将Kinect提供的相关功能封装为C++的动态链接库,将体感技术和Unity3D引擎衔接起来;运用Unity3D平台的场景构建和三文绘制等特性,对由Kinect获取的深度进行了目标识别,开发出了使用2个Kinect的交互演示应用。
方沁等[7]开展了基于Unity3D和3ds Max的虚拟实验平台三文建模研究,建立了虚拟实验室的本体关系模型,并且分析了元素之间的敏感度指数。通过相关性分析以及时延分析,理论证明了本体关系模型具有提升表征性能的作用,实现了基于Unity3D和3DMax的虚拟实验室建设。
黄颖等[8]基于Unity3D设计并实现了多感官体验的虚拟校园漫游系统,加入了信息提示和互动功能,包括行走、停止、弹窗视觉、音频信息点、立体悬浮选项、360度旋转观看等,能够让人有身临其境的震撼感。在保持真实效果的同时,提升了系统的易用性。
潘丹等[9]依据虚拟手术项目,设计和实现了特定虚拟手术模拟和训练的严肃游戏,以游戏的方式让使用者了解相关手术流程并完成模拟训练。为用户展现虚拟的手术场景和手术对象,提供了手术需要的医学器械,并且形成了完整的手术环境。游戏使用Unity3D游戏引擎进行开发,使用Maya进行手术场景、人物和器官的建模及相关动画的制作,并以MomoDevelop为脚本开发环境,使用C#编写脚本,实现系统的交互。
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