第八章 虚拟现实与流媒体技术

第八章 虚拟现实与流媒体技术

1、虚拟现实是989年由美国的J. Lanier 提出的，是一种新的人机界面形式，它为用户提供一种沉浸和多感觉通道的体验。

2、虚拟现实的关键词：计算机技术生成、逼真的、三维视觉、听觉、触觉、嗅觉、感官世界、用户从自己的视点、利用自然技能、对虚拟世界进行浏览、交互和考察。

3、虚拟现实的应用：①训练 ②辅助设计 ③医学 ④科学研究和计算机的可视化 ⑤教育、游戏与其他

4、虚拟现实系统的组成

5、虚拟现实系统的特点：

沉浸感、交互性、多感知性

6、虚拟全景图的制作，需要将景物进行360度的拍摄，最后把拍摄的图片利用软件拼接起来而成。我们可以使用的软件有Cool 360。

7、流媒体实现的关键技术就是流式传输。采用流式传输技术，用户不必等到整个文件全部下载完毕，而是只需经过几秒或十数秒的启动延时即可进行部分内容的观看。

8、所谓流媒体指的是在Internet/Intranet 中使用流式传输技术的连续时基媒体，即音频、视频或其他多媒体文件。

9、流媒体播放软件：Real Player ，Windows Media Player ，Quick Time ；流媒体下载软件Streambox Vcr

10、流媒体的技术应用：

实时广播服务、电子商务、远程医疗

练习题

1、（ ）技术大大地促进了多媒体技术在网络上的应用，解决了传统多媒体手段由于数据传输量大而与现实网络传输环境发生的矛盾。 C

A.人工智能

B.虚拟现实

C.流媒体

D.计算机动画

2、所谓流媒体指的是在Internet/Intranet 中使用 流媒体 的连续时基媒体，即音频、视频或者其他多媒体文件。

3、虚拟现实系统的特点主要有： 沉浸感 、交互性和 多感知性 。

VR 发动机 输入输出工具 软件工程

数据库 用户 （1）硬件平台 （2）软件系统 （3）输入/输出工具和演示设备 ①头盔式显示器和跟踪器 ②数据传感手套 ③大屏幕立体显示系统 ④三维虚拟立体声音生成装置

虚拟现实技术与文化产业的发展

虚拟现实技术与文化产业的发展 2017-02-13 00:18 | 出版网 2016年被称为VR元年，但这并不代表虚拟现实技术是今年诞生的，而是因为虚拟现实技术在今年得到了爆发式的发展。 1 虚拟现实的本质是基于新媒体技术的智能终端 1957年，电影制作人莫顿·海利希发明了第一台VR设备，由于技术的原因并未得到普及；1985年，杰伦·拉尼尔成立了VPL研究所，并在真正意义上提出了虚拟现实技术的概念，但是由于计算机技术的发展限制，虚拟现实技术并未得到社会的普遍重视和规模化发展。2016年，VR技术的再次爆发并不是偶然，其根本原因是信息科技的迅速发展。 当代的虚拟现实技术与20世纪相比有着本质的不同，它不是简单地依赖于传统的计算机图形学、人机接口、多媒体、语音识别、传感器等技术的发展，而是基于移动互联技术，在智能终端、大数据、云计算、人工智能和物联网等新技术支持下产生的综合形态。比如，人们需要大数据和高性能计算解决实时交互和实时渲染的问题；定位技术和传感器技术帮助用户产生更真实的沉浸感、交互感和体验感；移动互联技术可以帮助不同地方的人们在同一个虚拟空间进行互动和交流。所以，没有这些信息技术多年的积累和发展，就不可能有虚拟现实的再次发展，2016年也不会成为虚拟现实元年。 虽然虚拟现实技术是各种新技术的综合体，但是它的本质仍然是基于新媒体交互技术的智能终端。人们一度将智能手机作为主要的智能终端，随着可穿戴技术的发展，人们认识到各种物品都有可能转化为不同形态的智能终端，小到纽扣，大到汽车。首先，虚拟现实技术所涉及的头盔、眼镜、手套、手柄等设备以智能终端形式存在；其次，这种智能终端是基于图形、音频、3D、传感器等新媒体技术发挥作用；再次，通过新媒体技术不是简单的欣赏、点击和反馈，而是帮助用户实现全身心的投入和真实感觉深层次交互。这种智能终端给我们带来的体验和变化已经远远超越了历史上其他形式的媒介终端，是吸收了历史上大量新技术的集合体。 目前，虚拟现实的终端产品形态不断创新，内容日趋丰富，在应用领域开始向大众普及，已经引起了投资商的关注和青睐。虚拟现实技术的应用领域非常广泛，包括军事、医疗、建筑、工业制造、教育、城市管理等。虚拟现实技术在文化产业领域的应用也是成绩斐然，能够延伸到文化产业的各个类别，促进文化产业的产品创新，推动文化产业消费升级。 2 文化消费的发展特点决定虚拟现实技术具有巨大的市场空间 新技术带来新的媒介形态，新媒体具有移动化、社交化、碎片化和即时化的特点，随着新媒体的发展，人们的文化消费模式也在发生重大的转变。 从单向传播向互动传播转变。以前的文化消费是基于广播形态的单向传播，无论是纸媒、广播、电视还是第一代互联网，其特点是单向输出、多点接收，受众选择的权利少，媒体掌握

虚拟现实技术的历史与发展

虚拟现实技术的历史与发展 摘要：虚拟现实技术作为一种综合多种科学技术的计算机领域新技术,已经涉及众多研究和应用领域,被认为是21世纪重要的发展学科以及影响人们生活的重要技术之一。本文介绍了虚拟现实技术的概念、特性以及发展历史和发展趋势，并对虚拟现实技术的应用前景进行展望。 关键词：虚拟现实技术发展历史发展趋势 一、虚拟现实的概念和特性 虚拟现实(Virtual Reality，又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物[1]。虚拟现实技术作为一种新的技术，主要有三个特性，分别是沉浸性、交互性和构想性。 1.沉浸性，是指利用计算机产生的三维立体图像，让人置身于一种虚拟环境中，就像在真实的客观世界中一样，能给人一种身临其境的感觉。 2.交互性，在计算机生成的这种虚拟环境中，人们可以利用一些传感设备进行交互，感觉就像是在真实客观世界中一样，比如：当用户用手去抓取虚拟环境中的物体时，手就有握东西的感觉，而且可感觉到物体的重量。 3.构想性，虚拟环境可使用户沉浸其中并且获取新的知识，提高感性和理性认识，从而使用户深化概念和萌发新的联想，因而可以说,虚拟现实可以启发人的创造性思维。 二、虚拟现实技术的发展历程 虚拟现实技术演变发展史大体上可以分为四个阶段：1963 年以前，蕴涵虚拟现实技术思想的第一阶段；1963年~1972 年，虚拟现实技术的萌芽阶段；1973 年~1989 年，虚拟现实技术概念和理论产生的初步阶段；1990 年至今，虚拟现实技术理论的完善和应用阶段。 第一阶段：虚拟现实技术的前身。虚拟现实技术是对生物在自然环境中的感官和动作等行为的一种模拟交互技术，它与仿真技术的发展是息息相关的。中国古代战国时期的风筝，就是模拟飞行动物和人之间互动的大自然场景，风筝的拟声、拟真、互动的行为是仿真技术在中国的早期应用，它也是中国古代人试验飞行器模型的最早发明。西方人利用中国古代风筝原理发明了飞机，发明家Edwin A. Link 发明了飞行模拟器，让操作者能有乘坐真正飞机的感觉。1962 年，Morton Heilig的“全传感仿真器”的发明，就蕴涵了虚拟现实技术的思想理论。这三个较典型的发明，都蕴涵了虚拟现实技术的思想，是虚拟现实技术的前身。 第二阶段：虚拟现实技术的萌芽阶段。1968 年美国计算机图形学之父Ivan Sutherlan 开发了第一个计算机图形驱动的头盔显示器HMD 及头部位置跟踪系统，是虚拟现实技术发展史上一个重要的里程碑。此阶段也是虚拟现实技术的探索阶段，为虚拟现实技术的基本思想产生和理论发展奠定了基础。 第三阶段：虚拟现实技术概念和理论产生的初步阶段。这一时期出现了VIDEOPLACE 与VIEW两个比较典型的虚拟现实系统。由M.W.Krueger 设计的VIDEOPLACE系统，将产生一个虚拟图形环境，使参与者的图像投影能实时地响应参与者的活动。由M.MGreevy 领导完成的VIEW 系统，在装备了数据手套和头部跟踪器后，通过语言、手势等交互方式，形成虚拟现实系统。 第四阶段：虚拟现实技术理论的完善和应用阶段。在这一阶段虚拟现实技术从研究型阶段转向为应用型阶段，广泛运用到了科研、航空、医学、军事等人类生活的各个领域中，如美军开发的空军任务支援系统和海军特种作战部队计划和演习系统，对虚拟的军事演习也能达到

虚拟仿真(虚拟现实)实验室解决方案设计

数虎图像提供虚拟仿真实验室硬件设备搭建和内容制作整体解决 方案 虚拟现实实验室是虚拟现实技术应用研究就的重要载体。 随着虚拟实验技术的成熟，人们开始认识到虚拟实验室在教育领域的应用价值，它除了可以辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有如利用率高,易维护等诸多优点.近年来,国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。数虎图像拥有多名虚拟现实软硬件工程师，在虚拟现实实验室建设方面有着无与伦比的优越性！ 下面请跟随数虎图像一起，让我们从头开始认识虚拟现实实验室。【虚拟现实实验室系统组成】： 建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键，而要建立一个完整的虚拟现实系统，首先要做的工作是选择确实可行的虚拟现实系统解决方案。 数虎图像根据虚拟现实技术的内在含义和技术特征，并结合多年的虚拟现实实验室建设经验，最新推出的虚拟现实实验室系统提供以下组成：

虚拟现实开发平台： 一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台，一般包括两个部分，一是硬件开发平台，即高性能图像生成及处理系统，通常为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站；另一部分为软件开发平台，即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台。开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分，负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本的物理平台，同时连接和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转，与他们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此，虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少，而且至关重要。 虚拟现实显示系统： ·高性能图像生成及处理系统 ·具有沉浸感的虚拟三维显示系统 在虚拟现实应用系统中，通常有多种显示系统或设备，比如：大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示系统，

《多媒体技术应用》模拟试题(三)

《多媒体技术应用》模拟测试卷（三） 测试时间：90分钟满分：100分 说明：本卷单项选择题共40小题，每小题1分，共40分；填空题共7题，每空1分，共10分；判断题10题，每小题1分，共10分；分析题2题，每小题10分，共20分；操作题20分。全卷100分，测试时间为90分钟。 一、单项选择题（本大题共40题，每小题1分，共40分） 1．多媒体技术中的“多媒体”，可以认为是（）。 A. 磁带、磁盘、光盘等实体 B. 文字、图形、图像、声音、动画、视频等载体 C. 多媒体计算机、手机等设备 D. 互联网、Photoshop 2．用二进制数字序列表示声音，是现代信息技术处理和传递声音信号的前提。因此，一段5分钟的音乐，采样频率为44.1KHz，量化位数为16位，单声道，存储空间大约为（）。 A. 10MB B．20MB C．30MB D.27MB 3．下列说法中正确的是（）。 （1）图像是由一些排成行列的像素组成的，也称为位图图像 （2）图形是由一些排成行列的像素组成的，也称为矢量图形 （3）图形文件中记录图中所包含的基本图形的大小和形状等信息，数据量较小 （4）对位图图像进行缩放会出现锯齿状 A．（1）（3）（4） B.（1）（2）（4） C．（1）（3） D.（2）（4） 4．扫描仪可完全实现下列哪个功能？（）。 A. 将照片扫描成数字图像 B. 图像编辑处理 C. 图像中文字的识别 D. 将图像打印成照片 5．计算机存储信息的文件格式有多种，“.doc”格式的文件是用于存储( )信息的。 A. 文本 B. 图片 C. 声音 D. 视频 6．张老师存有1000张分辨率为1024×768的真彩色 (32位BMP格式)的珍贵图片，他想将这些图片刻录到光盘上，假设每张光盘可以存放600MB的信息，张老师需要光盘大约（）张。

虚拟现实技术的应用研究

虚拟现实技术的应用研究 来源:毕业论文网 摘要：随着计算机技术的迅猛发展，虚拟现实技术的应用日趋广泛和深入。基于此，本文 将深入浅出地对虚拟现实技术的定义、应用领域、未来的发展前景和存在的问题进行介绍，重点阐述虚拟现实技术的应用领域以及相关研究，以期使读者对于虚拟现实有一个相对明 晰的认知。本文内容介绍：在第2部分会对虚拟现实技术进行简单介绍;第3部分将部分应用虚拟现实技术的领域进行介绍;第4部分描述虚拟现实技术研究现状和前景;在第5部分 对全文进行总结。 关键词：虚拟现实技术研究现状虚拟现实应用虚拟现实发展前景 一、引言 虚拟现实对于很多人来讲还是一个比较新的词汇，也可能你听说过，但并不了解，只 是认为佩戴显示设备，观看虚拟出来的内容，有身临其境之感，以为这就是虚拟现实技术。不尽然，那虚拟现实技术究竟指什么呢?本文将为读者解决这个困惑。 二、虚拟现实技术简介 2.1什么是虚拟现实技术 虚拟现实技术即虚拟现实。虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)是近年来出现的高 新技术。从本质上来说，虚拟现实是一种先进的计算机用户接口，它通过给用户同时提供视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段，因此具有多感知性、存在感、交互性、自主性等重要特征。虚拟现实技术并不是一项单一的技术，而是多种技术综合后产生的，其核心的关键技术主要有动态环境建模技术、立体显示和传感器技术、系统开发工具 应用技术、实时三维图形生成技术、系统集成技术等五大项。 2.2虚拟现实技术特征 虚拟现实技术主要有四个特征：(1)沉浸性：主要是指让计算机产生一种虚拟的环境，让参与到其中的人有一种和现实世界一样的感觉，就如身临其境一般。(2)交互性：主要是指用户对计算机模拟出的虚拟环境中的物体具有可操作性和从虚拟环境中的物体上得到的 反馈。(3)想象力：主要是指虚拟现实技术它具有很广阔的想象空间，不仅可以模拟出现实存在的世界，而且还可以模拟出不存在的环境。(4)多感知性：主要是指这项技术不仅能够让我们感受到视觉和听觉这两种一般计算机就可以给我们提供的感觉外，还可以给我们提 供触觉、味觉等一般计算机难以模拟出的感觉。 三、虚拟现实技术的应用领域 虚拟现实技术在很多领域内均有比较理想的应用，如教育与培训、娱乐与艺术、医学、军事、商业等领域，下面我们将就其中几个比较典型的应用领域展开叙述。 3.1教育与培训

国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势

浅析：国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势 国外虚拟现实技术及产品有Google Earth, Microsoft Map Live, Intel Shockwave3D, Cult3D, ViewPoint, Quest3D，Virtools，WEBMAX等…… 一. 国内外虚拟现实几种主流技术的介绍 VRML技术 虚拟现实技术与多媒体、网络技术并称为三大前景最好的计算机技术。自1962年，美国青年（Morton Heilig）,发明了实感全景仿真机开始。虚拟现实技术越来越受到大众的关注。以三个I，即Immersion沉浸感，Interaction交互性，Imagination思维构想性，作为虚拟现实技术最本质的特点，并融合了其它先进技术。在国际互联网发展迅猛的今天，具有广泛的应用前景。重大的发展过程如下： VRML开始于20世纪90年代初期。1994年3月在日内瓦召开的第一届WWW大会上，首次正式提出了VRML这个名字。1994年10月在芝加哥召开的第二届WWW大会上公布了规范的VRML1.0标准。VRML1.0可以创建静态的3D景物，但没有声音和动画，你可以在它们之间移动，但不允许用户使用交互功能来浏览三维世界。它只有一个可以探索的静态世界。 1996年8月在新奥尔良召开的优秀3D图形技术会议-Siggraph'96上公布通过了规范的VRML2.0标准。它在VRML1.0的基础上进行了很大的补充和完善。它是以SGI公司的动态境界Moving Worlds提案为基础的。比VRML1.0增加了近30个节点，增强了静态世界，使3D场景更加逼真，并增加了交互性、动画功能、编程功能、原形定义功能。 1997年12月VRML作为国际标准正式发布，1998年1月正式获得国际标准化组织ISO 批准（国际标准号ISO/IEC14772-1:1997）。简称VRML97。VRML97只是在VRML2.0基础进行上进行了少量的修正。但它这意味着VRML已经成为虚拟现实行业的国际标准。 1999年底，VRML的又一种编码方案X3D草案发布。X3D整合正在发展的XML、JA V A、流技术等先进技术，包括了更强大、更高效的3D计算能力、渲染质量和传输速度。以及对数据流强有力的控制，多种多样的交互形式。 2000年6月世界web3D协会发布了VRML2000国际标准（草案），2000年9月又发布了VRML2000国际标准（草案修订版）。预计将在2002年，正式发表X3D标准。及相关3D浏览器。由此，虚拟现实技术进入了一个崭新的发展时代。 Wed3D协会其组织包括各种97家会员公司。主要公司如下：Sun、Sony、Hp、Oracle 、Philips 、3Dlabs 、ATI 、3Dfx 、Autodesk /Discreet、ELSA、Division、MultiGen、Elsa、NASA、Nvidia、France Telecom等等。 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、Mp3、Aiff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：https://www.docsj.com/doc/369954244.html, , https://www.docsj.com/doc/369954244.html, 应用的画面：慕尼黑机场（电子商务）

虚拟现实技术及应用

虚拟现实技术及应用 Virtual Reality Technology and Application 课程编号：30420132 学分数：2 开课单位：计算机技术与自动化学院 课内总时数：40（其中实验14学时） 任课教师姓名及职称：张大坤教授、刘坤良讲师 开课学期：第2学期教学方式：讲授＋实践 一、教学要求及目的 本课程是介绍计算机学科前沿技术的一门任选课。着重介绍20世纪90年代末兴起的虚拟现实技术的发展概况，并讲述最有影响力的基于Internet的虚拟现实建模语言VRML，使学生能采用VRML语言创建一个多彩的三维虚拟世界。 二、课程的主要内容 1．虚拟现实技术概论 人机交互技术的历史与发展 虚拟现实技术的基本概念 虚拟现实系统的分类 虚拟现实技术的主要应用领域 2．实现VR系统的三维交互设备 VR的三维跟踪传感设备 VR的立体显示设备 手数字化设备 其他交互设备 3．实现VR系统的相关技术 实时显示处理技术 三维虚拟声音 触摸和力反馈技术 三维建模技术 4．虚拟现实建模语言VRML基础知识 VRML语言简介 VRML的编辑器和浏览器 VRML的基础知识 VRML基本的节点介绍

5．设计VRML的虚拟世界 设计故事梗概 创建构件 传感器、事件及路由 动画和脚本 修改与调试 6．实践环节 实验1：VRML编程环境及简单形体创建 实验2：简单的虚拟场景的搭建 实验3：在虚拟场景中实现动态效果 实验4：创建一个实时漫游的虚拟场景 综合测试（考核） 三、教材及主要参考书 1、虚拟现实系统，张茂军，科学出版社，2001 2、虚拟现实技术，申蔚等，北京希望电子出版社，2002，9 四、预修课程 计算机图形学、多媒体技术 五、适用专业、范围 计算机应用技术专业、计算机软件与理论专业

第八章 虚拟现实与流媒体技术

第八章 虚拟现实与流媒体技术 1、虚拟现实是989年由美国的J. Lanier 提出的，是一种新的人机界面形式，它为用户提供一种沉浸和多感觉通道的体验。 2、虚拟现实的关键词：计算机技术生成、逼真的、三维视觉、听觉、触觉、嗅觉、感官世界、用户从自己的视点、利用自然技能、对虚拟世界进行浏览、交互和考察。 3、虚拟现实的应用：①训练 ②辅助设计 ③医学 ④科学研究和计算机的可视化 ⑤教育、游戏与其他 4、虚拟现实系统的组成 5、虚拟现实系统的特点： 沉浸感、交互性、多感知性 6、虚拟全景图的制作，需要将景物进行360度的拍摄，最后把拍摄的图片利用软件拼接起来而成。我们可以使用的软件有Cool 360。 7、流媒体实现的关键技术就是流式传输。采用流式传输技术，用户不必等到整个文件全部下载完毕，而是只需经过几秒或十数秒的启动延时即可进行部分内容的观看。 8、所谓流媒体指的是在Internet/Intranet 中使用流式传输技术的连续时基媒体，即音频、视频或其他多媒体文件。 9、流媒体播放软件：Real Player ，Windows Media Player ，Quick Time ；流媒体下载软件Streambox Vcr 10、流媒体的技术应用： 实时广播服务、电子商务、远程医疗 练习题 1、（ ）技术大大地促进了多媒体技术在网络上的应用，解决了传统多媒体手段由于数据传输量大而与现实网络传输环境发生的矛盾。 C A.人工智能 B.虚拟现实 C.流媒体 D.计算机动画 2、所谓流媒体指的是在Internet/Intranet 中使用 流媒体 的连续时基媒体，即音频、视频或者其他多媒体文件。 3、虚拟现实系统的特点主要有： 沉浸感 、交互性和 多感知性 。 VR 发动机 输入输出工具 软件工程 数据库 用户 （1）硬件平台 （2）软件系统 （3）输入/输出工具和演示设备 ①头盔式显示器和跟踪器 ②数据传感手套 ③大屏幕立体显示系统 ④三维虚拟立体声音生成装置

流媒体技术的工作原理及应用和发展

流媒体技术的原理、应用及发展 一．流媒体 流媒体又叫流式媒体，它是指商家用一个视频传送服务器把节目当成数据包发出，传 送到网络上。用户通过解压设备对这些数据进行解压后，节目就会像发送前那样显示出来。这个过程的一系列相关的包称为“流”。流媒体实际指的是一种新的媒体传送方式，而非一种新的媒体。所谓流媒体是指采用流式传输的方式在Internet播放的媒体格式。流式传 输方式则是将整个A/V及3D等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由视 频服务器向用户计算机连续、实时传送。在采用流式传输方式的系统中，用户不必等到整个文件全部下载完毕，而是只需经过几秒或几十秒的启动延时即可在用户的计算机上利用解压设备(硬件或软件)对压缩的A/V、3D等多媒体文件解压后进行播放和观看。此时多媒 体文件的剩余部分将在后台的服务器内继续下载。 与单纯的下载方式相比，这种对多媒体文件边下载边播放的流式传输方式不仅使启动 延时大幅度地缩短，而且对系统缓存容量的需求也大大降低。在网络上传输音／视频等多媒体信息目前主要有下载和流式传输两种方案。实现流式传输有两种方法： ?实时流式传输（Real-time streaming transport） ?顺序流式传输（progressive streaming transport）。 一般来说，如为实时广播，或使用流式传输媒体服务器，或应用实时流协议（RTSP）等，即为实时流式传输。如使用超文本传输协议（HTTP）服务器，文件即通过顺序流发送。采用哪种传输方法可以根据需要进行选择。当然，流式文件也支持在播放前完全下载到硬盘。 （1）实时流式传输 实时流式传输总是实时传送，特别适合现场广播，也支持随机访问，用户可快进或后退以观看后面或前面的内容。但实时流式传输必须保证媒体信号带宽与网络连接匹配，以便传输的内容可被实时观看。实时流式传输需要专用的流媒体服务器与传输协议。 （2）顺序流式传输 顺序流式传输是顺序下载，在下载文件的同时用户可观看在线内容，在给定时刻，用户只能观看已下载的部分，而不能跳到还未下载的部分。由于标准的HTTP服务器可发送 顺序流式传输的文件，也不需要其他特殊协议，所以顺序流式传输经常被称作HTTP流式 传输。 顺序流式传输比较适合高质量的短片段，如片头、片尾和广告，由于这种传输方式观看的部分是无损下载的，所以能够保证播放的最终质量。但这也意味着用户在观看前必须经历时延。顺序流式传输不适合长片段和有随机访问要求的情况，如讲座、演说与演示；也不支持现场广播，严格说来，它是一种点播技术。 二、流媒体技术原理 流式传输的实现需要合适的传输协议。由于TCP需要较多的开销，故不太适合传输实时数据。在流式传输的实现方案中，一般采用HTTP／TCP来传输控制信息，而用实时传 输协议／用户数据报协议（RTP／UDP）来传输实时数据。 流式传输的实现需要缓存。因为一个实时音视频源或存储的音视频文件在传输中被分解为许多数据包，而网络又是动态变化的，各个包选择的路由可能不相同，故到达客户端的时延也就不同，甚至先发的数据包有可能后到。为此，需要使用缓存系统来消除时延和抖动的影响，以保证数据包顺序正确，从而使媒体数据能够连续输出。

虚拟现实技术及其应用

虚拟现实技术及其应用 学号 姓名 班级 内容摘要：虚拟现实技术的发展史，虚拟现实技术的概念，虚拟现实技术的特征，虚拟现实系统的分类，虚拟现实技术的应用领域，虚拟现实技术的研究现状。 关键词：Virtual Realit系统、计算机、交互性、模拟仿真 一、虚拟现实技术的发展史 虚拟现实技术（Virtual Reality）简称VR技术，是20世纪末逐渐兴起的一门综合性信息技术，融合了数字图像处理、计算机图形学、人工智能、多媒体、传感器、网络以及并行处理等多个信息技术分支的最新发展成果。 1929年，Edward Link设计出用于训练飞行员的模拟器 1956年，Morton Heilig开发出多通道仿真体验系统Sensorama 1965年，Ivan Sutherland发表论文“Ultimate Display”（终极的显示） 1968年，Ivan Sutherland研制成功了带跟踪器的头盔式立体显示器（Head Mounted Display，HMD） 1972年，Nolan Bushnell开发出第一个交互式电子游戏Pong 1977年，Dan Sandin、Tom DeFanti和Rich Sayre研制出第一个数据手套——Sayre Glove 20世纪80年代，美国国家航空航天局（NASA）组织了一系列有关VR技

术的研究：1984年，NASA Ames研究中心的M.McGreevy 和J. Humphries开发出用于火星探测的虚拟环境视觉显示器；1987年，Jim Humphries设计了双目全方位监视器（BOOM）的最早原型。 1990年，在美国达拉斯召开的Siggraph会议上，明确提出VR技术研究的主要内容包括实时三维图形生成技术、多传感器交互技术和高分辨率显示技术，为VR技术的发展确定了研究方向。 从20世纪90年代开始，VR技术的研究热潮也开始向民间的高科技企业转移。著名的VPL公司开发出第一套传感手套命名为“DataGloves”，第一套HMD 命名为“EyePhones”。 进入21世纪后，VR技术更是进入软件高速发展的时期，一些有代表性的VR软件开发系统不断在发展完善，如MultiGen Vega、OpenSceneGraph、Virtools 等。 二、虚拟现实技术的概念 虚拟现实技术是指利用计算机生成一种模拟环境，并通过多种专用设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。虚拟现实是一种由计算机和电子技术创造的新世界，是一个看似真实的模拟环境，通过多种传感设备，用户可根据自身的感觉，使用人的自然技能对虚拟世界中的物体进行考察和操作，参与其中的事件，同时提供视、听、触等直观而又自然的实时感知，并使参与者“沉浸”于模拟环境中。 虚拟现实(VirtualReality简称VR)是近年来出现的高新技术。VR是一项综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术传感技术、人工智能等领域。它用计算机生成逼真的三维视听使人作为参与者，通过适当装置自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。VR主要有三方面的含义：第一，虚拟现实是借助于计算机生成逼真的实体，“实体”是对于人的感觉(视听触嗅)而言的。第二，用户可以通过人的自然技能与这个环境交互。自然技能是指人的头部转动眼动手势等其他人体的动作。第三，虚拟现实往往要借助于一些三维设备和传感设备来完成交互操作。 虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入做出实时响应，并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。常用的有立体头盔、数据手套、三维

流媒体技术发展现状

第一章流媒体技术的现状与发展 流媒体的发展过程 1.1.1 现有视频格式概述 影像格式(Video) 日常生活中接触较多的VCD、多媒体CD这些都是影像文件。 大量图像信息，同时还容纳大量音频信息。所以，影像文件的容量往往是非常大的。 1.1.2 VOD视频点播技术 视频点播技术的出现，是视频信息技术领域的一场革命，其巨大的潜在市场，使世界主要发达国家都投入了大量的资金，加速开发和完善这一系统。 1.1.3流媒体技术的出现 流媒体技术的出现，正好弥补了VOD技术的不足之处。 1.2流式传输的格式及特点 1.2.1流媒体能为我们做什么 流媒体的定义很广泛， 后放上网站服务器，让用户一边下载一边观看、收听，而不需要等整个压缩文件下载到自己机器就可以观看的视频/ 持的某种特定文件格式：压缩流式文件，它通过网络传输，并通过个人电脑软件进行解码。 1.2.2 流媒体技术、格式纵览 流媒体给网民们带来了巨大的影响，曾几何时，如果需要下载一部VCD格式的影片，大小约为650M，宽带的今天也需要下载3个多小时。如果影片采用流媒体技术来进行压缩，只需要100M，并且用户可以边看边下载，整个下载的过程都在后台运行。最大的优点，就是不会占用本地的硬盘空间。其实流媒体采用的是有损压缩，就好比我们常说的MP3，因此在音影品质上有所差异。

1.2.3流式视频格式 前边提到过视频格式，现在再来说一下流式视频格式。 目前，很多视频数据要求通过Internet来进行实时传输，前面我们曾提及到，视频文件的体积往往比较大，而现有的网络带宽却往往比较“狭窄”。客观因素限制了视频数据的实时传输和实时播放，于是一种新型的流式视频(Streaming Video)格式应运而生了。这种流式视频采用一种“边传边播”的方法，即先从服务器上下载一部分视频文件，形成视频流缓冲区后实时播放，同时继续下载，为接下来的播放做好准备。这种“边传边播”的方法避免了用户必须等待整个文件从Internet上全部下载完毕才能观看的缺点。到目前为止，Internet上使用较多的流式视频格式主要是以下三种： 1.2.4流式传输的特点 流媒体是一种可以使音频、视频和其它多媒体能在Internet及Intranet上以实时的、无需下载等待的方式进行播放的技术。流媒体文件格式是支持采用流式传输及播放的媒体格式。流式传输方式是将动画、视音频等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由视频服务器向用户计算机连续、实时传送。在采用流式传输方式的系统中，用户不必像非流式播放那样等到整个文件全部下载完毕后才能看到当中的内容，而是只需经过几秒或几十秒的启动延时即可在用户的计算机上利用相应的播放器或其它的硬件、软件对压缩的动画、视音频等流式多媒体文件解压后进行播放和观看，多媒体文件的剩余部分将在后台的服务器内继续下载。 1.3 流媒体系统的组成 流媒体系统包括以下5个方面的内容： 1. 编码工具：用于创建、捕捉和编辑多媒体数据，形成流媒体格式 2. 流媒体数据 3. 服务器：存放和控制流媒体的数据 4. 网络：适合多媒体传输协议甚至是实时传输协议的网络 5. 播放器：供客户端浏览流媒体文件 这5个部分有些是网站需要的，有些是客户端需要的，而且不同的流媒体标准和不同公司的解决方案会在某些方面有所不同。

多媒体技术及其特征

多媒体技术及其特征 授课者：侯杰洲 教学目标 一、课程目标 1．能够说出多媒体技术的现状与发展趋势，关注多媒体技术对人们的学习、工作、生活的影响。 2. 通过调查和案例分析，了解多媒体技术在数字化信息环境中的普遍性。 3. 通过网络浏览、使用多媒体软件或阅读相关资料，体验和认识利用多媒体技术呈现信息、交流思想的生动性和有效性。 二、学习目标 1.知识与技能 理解多媒体技术、多媒体系统的含义；了解多媒体技术的基本特征；理解并掌握多媒体系统的构成；了解多媒体技术的产生和发展。 2.过程与方法 通过作品分析，培养学生的分析能力、综合能力。 3.情感态度与价值观 通过选用有教育意义的多媒体作品，渗透德育教育，培养学生良好的品质。 重点与难点 1.重点 (1)了解多媒体技术及其特征。 (2)了解多媒体技术的发展趋势。 (3)理解并掌握多媒体系统的构成。 2.难点 理解多媒体、多媒体技术、多媒体系统的含义。 教学时间 1 课时。 教学过程 一、教学情景 导入情景一：让学生欣赏以网页、动画、幻灯片等形式的作品，让他们找出这几个作品的共同点。 【突出多媒体技术的集成性和交互性】 (以“飞天”为例) 导入情景二：展示视频：“杨利伟与曹刚川太空连线”。提问：（ 1 ）这是什么作品？ 二、教学任务 任务一：了解多媒体技术的多样性和非线性。 访问互联网上的多媒体作品，了解多媒体技术的多样性和非线性。

参考网站： 宇风多媒体 5D 多媒体 奥古多媒体 视觉中国 任务二：上网搜集 以小组合作方式，分工共同完成下列主题。 上网搜集下列主题内容，并摘录下来，整理结果。 (1)什么是多媒体技术？ (2)常用的多媒体工具有哪些？ (3)什么是多媒体技术的多样性和非线性？举例说明。 (4)多媒体技术有哪些特征？ 参考网址： /teacher/duomeiti/about/jichu/200103/010310.html 任务三：上网查找资料，完成下表。 任务四：上网观看虚拟现实作品，体会虚拟现实的特点，完成下表。

国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势的技术报告

国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势的技术报告 一. 国内外虚拟现实几种主流技术的介绍 VRML技术 虚拟现实技术与多媒体、网络技术并称为三大前景最好的计算机技术。自1962年，美国青年（Morton Heilig）,发明了实感全景仿真机开始。虚拟现实技术越来越受到大众的关注。以三个I，即Immersion沉浸感，Interaction交互性，Imagination思维构想性，作为虚拟现实技术最本质的特点，并融合了其它先进技术。在国际互联网发展迅猛的今天，具有广泛的应用前景。重大的发展过程如下： VRML开始于20世纪90年代初期。1994年3月在日内瓦召开的第一届WWW大会上，首次正式提出了VRML这个名字。1994年10月在芝加哥召开的第二届WWW大会上公布了规范的VRML1.0标准。VRML1.0可以创建静态的3D景物，但没有声音和动画，你可以在它们之间移动，但不允许用户使用交互功能来浏览三维世界。它只有一个可以探索的静态世界。 1996年8月在新奥尔良召开的优秀3D图形技术会议-Siggraph'96上公布通过了规范的VRML2.0标准。它在 VRML1.0的基础上进行了很大的补充和完善。它是以SGI公司的动态境界Moving Worlds提案为基础的。比 VRML1.0增加了近 30个节点，增强了静态世界，使3D场景更加逼真，并增加了交互性、动画功能、编程功能、原形定义功能。 1997年12月VRML作为国际标准正式发布，1998年1月正式获得国际标准化组织ISO批准（国际标准号ISO/IEC14772-1:1997）。简称VRML97。VRML97只是在VRML2.0基础进行上进行了少量的修正。但它这意味着VRML已经成为虚拟现实行业的国际标准。 1999年底，VRML的又一种编码方案X3D草案发布。X3D整合正在发展的XML、JAVA、流技术等先进技术，包括了更强大、更高效的3D计算能力、渲染质量和传输速度。以及对数据流强有力的控制，多种多样的交互形式。 2000年6月世界web3D协会发布了VRML2000国际标准（草案），2000年9月又发布了VRML2000国际标准（草案修订版）。预计将在2002年，正式发表X3D标准。及相关3D浏览器。由此，虚拟现实技术进入了一个崭新的发展时代。 Wed3D协会其组织包括各种97家会员公司。主要公司如下： Sun、Sony、Hp、Oracle 、Philips 、3Dlabs 、ATI 、3Dfx 、Autodesk /Discreet、ELSA、Division、MultiGen、Elsa、NASA、Nvidia、France Telecom等等。 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、Mp3、Aiff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：https://www.docsj.com/doc/369954244.html, , https://www.docsj.com/doc/369954244.html,

流媒体技术及应用

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《虚拟现实技术》教学大纲

课程简介

《虚拟现实技术》教学大纲 总学时：64 理论课学时：32 实验课学时：32学分：4 一、课程的性质 专业领域选修课 二、课程的目的与教学基本要求 虚拟现实技术作为一种最为强大的人机交互技术，一直是信息领域研究开发和应用的热点方向之一。本课程立足于虚拟现实的“3I”特性，从技术和应用两个方向全面系统地讲述虚拟现实的基础理论和实践技能，包括对虚拟现实最新硬件设备和高级软件技术的讲解，以及虚拟现实传统应用和最新应用的介绍。 通过本课程的学习，使学生了解并掌握虚拟现实的基本概念和术语、系统组成及应用领域，了解虚拟现实的计算机体系结构、输入输出设备，以及有关的人的因素；结合上机实验，了解虚拟现实的建模技术，掌握应用系统开发的基本技能。 要求： 1. 理解VR中的3I特性； 2．了解VR中的输入、输出设备； 3．了解VR的建模方法； 4．了解VR的编程工具与方法； 5. 了解VR的应用情况。 三、课程适用专业 工业设计专业理科生源的学生。 四、课程的教学内容、要求与学时分配 第1部分 VR系统简介（4学时） 具体内容： 1) 虚拟现实的3I特性 2) 虚拟现实的发展简史 3) 构成VR系统的五个典型组成部分 4）VR技术的分类 重点： 掌握VR系统的五个典型组成部分。 第2部分输入输出设备（2学时） 具体内容： 1)三维位置跟踪器：性能参数；机械、电磁、超声波、光学、混合惯性跟踪器 2)漫游和操纵接口：基于跟踪器的漫游／操纵接口；跟踪球；三维探针 3)手势接口 4)体感输入 5）图形显示设备

6）声音显示设备 7）触觉反馈 重点： 三维位置跟踪器的设计原理与应用范围。 图形显示设备的分类与应用。 难点： 体感输入的应用前景，立体图像的生程技术 第3部分 VR的计算体系结构（2学时） 具体内容： 1)绘制流水线 2)基于PC的图形体系结构 3)基于工作站的体系结构 4)分布式VR体系结构：多流水线同步；联合定位绘制流水线；分布式虚拟环境重点： 掌握绘制流水线构成。 难点： 分布式虚拟环境设计。 第4部分 VR建模（4学时） 具体内容： 1)几何建模 2)运动建模 3)物理建模 4)行为建模 5)模型管理 重点： 掌握几何建模、运动建模、行为建模、模型管理技术构成。 难点： 物理建模和模型管理技术。 第5部分 VR编程（14学时） 具体内容： 1）工具包和场景图 2）EON：几何建模与外观；场景图；传感器和动作函数；网络开发 3）JAVA 3D——几何建模与外观；场景图；传感器和行为；网络开发 4）OpenGL 利用三维图形库进行底层开发 重点： 掌握工具包和场景图技术构成、Java3D、OpenGL编程。 难点： 基于OpenGL设计场景图及交互 第6部分 VR中的“人的因素”（2学时） 具体内容： 1)研究方法和专业术语 2)使用者表现研究 3)VR健康和安全问题 4)VR与社会