デスクトップ仮想現実システムでは通常、参加者が空間位置トラッカーやその他の入力デバイス (データ グローブや 6 自由度の 3 次元空間マウスなど) を使用する必要があるため、ユーザーが仮想現実システムの前に座っていても、モニターを使用すると、コンピューターの画面を通じて 360° 内の仮想世界を観察できます。デスクトップ仮想現実システムでは、コンピュータ画面が仮想世界を観察するためのウィンドウとなり、仮想現実ツール ソフトウェアの助けを借りて、参加者はシミュレーション プロセス中にさまざまなデザインを作成できます。
使用されるハードウェア デバイスは、主に立体メガネといくつかのインタラクティブ デバイス (データ グローブや空間追跡デバイスなど) です。立体メガネは、コンピュータ画面上で仮想的な 3 次元シーンの立体効果を観察するために使用され、その立体視によってユーザーにある程度の没入感を与えることができます。場合によっては、デスクトップ仮想現実システムの効果を高めるために、デスクトップ仮想現実システムでプロ仕様の投影装置を使用して、画面範囲を広げ、複数人で視聴できるようにすることもあります。
デスクトップ仮想現実システムは、使用する機器が少なく、実装コストが低い開発者とユーザーにとって、デスクトップ仮想現実テクノロジーの適用は仮想現実研究の初期段階です。
3. 拡張仮想現実システム (没入型仮想現実システム)
没入型仮想現実システムでは、人間の没入感、つまり没入感が重視されます。仮想世界 では、人々が住んでいる仮想世界は現実世界から隔離されており、現実世界を見ることも聞くこともできません。拡張仮想現実システム（Augmented VR）は、現実世界と現実世界に仮想オブジェクトを重ね合わせて見ることができる、現実環境と仮想環境を組み合わせたシステムであり、複雑な現実空間の構築コストを削減することができます。環境（現実環境の一部が仮想環境に置き換えられるため）であり、実際のオブジェクト上で動作することができ（一部のオブジェクトは現実環境であるため）、まさに現実とファンタジーの両方の領域を実現します。拡張仮想現実システムでは、仮想オブジェクトによって提供される情報は、ユーザーが自分の感覚器官で直接認識できない深い情報である場合が多く、ユーザーは仮想オブジェクトによって提供される情報を現実世界の認知機能の向上に利用できます。
拡張仮想現実システムでは、現実の環境に仮想オブジェクトを追加できます。たとえば、インテリア デザインでは、ドアや窓に装飾素材を追加したり、さまざまなスタイルや色などを変更して、最終的な効果を確認したりできます。 . 拡張現実の目的を達成します。
一般的な拡張仮想現実システムには、デスクトップ グラフィックス ディスプレイに基づくシステム、単眼ディスプレイに基づくシステム (一方の目でディスプレイ画面上の仮想世界が見え、もう一方の目に現実世界が見えます)、光学式シースルー ヘルメット取り付けディスプレイとビデオ シースルー ヘルメット取り付けディスプレイ。
現在、拡張現実システムは、医療視覚化、軍用機のナビゲーション、機器のメンテナンスと修理、エンターテイメント、文化遺物の修復などで一般的に使用されています。代表的な例としては、医師がヘルメットに装着したシースルーディスプレイを装着してバーチャル手術を行うことで、手術現場の状況だけでなく、手術中に必要なさまざまな情報を確認することができます。
4. 分散型仮想現実システム
近年、コンピュータ技術と通信技術の同時発展と相互促進が、情報の急速な発展の主な特徴となっています。世界中のテクノロジーと産業。特にネットワーク技術の急速な発展は、分散型VRシステムに代表されるように、情報応用システムの深さと幅に本質的な変化をもたらしています。分散型仮想現実システムは、仮想現実技術とネットワーク技術の開発と組み合わせの産物であり、物理的に異なる場所にある複数のユーザーまたは複数の仮想世界がネットワークを介して接続される、ネットワーク上の仮想世界におけるシステムです。情報共有。
分散型仮想現実システムの目標は、「没入型」仮想現実システムに基づいてネットワークを通じて、地理的に異なる場所に分散した複数のユーザーまたは複数の仮想世界を接続し、誰もが複数のユーザーが参加できるようにすることです。同時に仮想空間を利用し、コンピュータがネットワークを介して他のユーザーと対話し、一緒に仮想体験を体験して共同作業の目的を達成することで、仮想現実の応用をより高いレベルに引き上げます。
仮想現実システムが分散システムで実行される理由は 2 つあります: 1 つは、分散コンピュータ システムが提供する強力な計算能力を最大限に活用するためであり、もう 1 つは、一部のアプリケーション自体が複数人のゲームや仮想戦争シミュレーションがインターネット上で実行されるなど、分散型の特徴があります。
仮想現実システムの応用:
都市計画
都市計画は、常に新しい視覚化技術が最も緊急に必要とされている分野の 1 つです。仮想現実技術は都市計画のあらゆる側面で広く使用でき、具体的で多大なメリットをもたらします: 計画ソリューションの表示 仮想現実システム没入感とインタラクティブ性により、ユーザーに強力で現実的な感覚インパクトをもたらし、没入型の体験が得られるだけでなく、データ インターフェイスを通じてリアルタイムの仮想環境でいつでもプロジェクト データを取得できるため、大規模で複雑なエンジニアリング プロジェクトが容易になります。 . 企画、設計、入札、承認、管理は、設計および管理担当者がさまざまな計画および設計計画の設計とレビューを支援するのに役立ちます。設計リスクの回避 仮想現実によって確立される仮想環境は、実際のデータに基づくデジタル モデルで構成され、エンジニアリング プロジェクト設計の基準と要件に厳密に従って、現実的な 3 次元シーンを作成し、計画プロジェクトを真に「再現」します。ユーザーは 3 次元シーン内を自由に歩き回り、人間と対話することができるため、多くの微妙な設計上の欠陥を簡単に発見でき、事前の計画不足による取り返しのつかない損失や後悔が軽減され、プロジェクト評価の品質が大幅に向上します。設計スピードの高速化 仮想現実システムを利用すると、システム内のパラメータを変更するだけで、建物の高さの変更、建物のファサードの素材や色の変更、緑化の密度の変更などを簡単に意のままに行うことができます。これにより、プログラム設計の速度と品質が大幅に向上し、プログラム設計と改訂の効率が向上し、大幅なコストが節約され、協力のためのプラットフォームが提供されます。
仮想現実テクノロジーにより、政府の計画部門、プロジェクト開発者、エンジニアリング担当者、一般の人々がリアルタイムで対話し、あらゆる角度から計画の効果を真に確認し、都市の形状をよりよく把握し、計画者の設計意図を理解できるようになります。 。効果的な協力は、都市計画の最終的な成功を確実にするための前提条件であり、仮想現実技術は、間取り図、レンダリング、サンドテーブル、さらにはアニメーションなどの従来の手段では達成できない、この種の協力のための理想的な架け橋となります。宣伝効果の強化：一般の人々が関心を寄せる大規模な計画プロジェクトの場合、プロジェクトの設計プロセス中に、仮想現実システムが既存の計画をビデオファイルとしてエクスポートして、ある程度の宣伝用のマルチメディア素材を作成することができ、一般の人々に真の意味での宣伝効果を提供することができます。プロジェクトに参加してください。プロジェクト計画が決定したら、ビデオ出力によるマルチメディアプロモーションビデオの制作も可能で、プロジェクトの宣伝効果や展示効果をさらに高めることができます。
医学
医療における VR の応用には、非常に重要な実践的意義があります。仮想環境では、仮想人体モデルを構築でき、トラッキングボール、HMD、感覚グローブを使用して、学生は人体のさまざまな器官の構造を容易に理解でき、既存の教科書よりもはるかに効果的です。方法。 Pieper 氏や Satara 氏などの研究者は、1990 年代初頭に脚と腹部の外科シミュレーション用に 2 台の SGI ワークステーションに基づいた仮想外科トレーナーを構築しました。この仮想環境には、仮想手術台および手術灯、仮想手術ツール (メス、注射器、外科用鉗子など)、仮想人体モデルおよび臓器などが含まれます。 HMD と感覚グローブの助けを借りて、ユーザーは仮想ヒューマン モデルで手術を実行できます。ただし、環境のリアリティを向上させる、ネットワーク機能を追加する、複数のユーザーを同時にトレーニングできるようにする、または現場の専門家の指導の下で作業できるようにするなど、システムをさらに改善する必要があります。さらに、VR 技術は、遠隔操作の外科手術、複雑な手術の計画、外科手術の情報指導、手術結果の予測、障害者の生活環境の改善、さらには新薬の開発においても非常に重要です。
芸術教育
豊富な感覚機能と 3D 表示環境により、VR は理想的なビデオ ゲーム ツールになります。エンターテインメントにおける VR のリアリズムに対する要件はそれほど高くないため、VR はこの分野で近年最も急速に発展しています。例えばシカゴでは、3025年の未来戦争をテーマにした、イギリスで開発された「Virtuality」と呼ばれるVRゲームシステムにHMDを搭載し、 1992年に登場した「リーガルクエスト」というシステムは、人工知能機能を追加し、コンピュータに自己学習機能を持たせ、楽しさと難易度を大幅に高め、その年のVRプロダクトアワードを受賞しました。さらに、VR はホーム エンターテイメントでも大きな可能性を示しています。
情報を伝達し表示するメディアとして、将来のアート分野における VR の潜在的な応用力を過小評価することはできません。 VR の現場参加とインタラクティブ機能により、静的な芸術 (油絵、彫刻など) が動的な芸術に変換され、鑑賞者は作者の考えや芸術をより深く理解できるようになります。また、バーチャルミュージシャンがさまざまな楽器を演奏したり、手が不自由な人や遠く離れた人がバーチャルコンサートホールに行って自宅のリビングでコンサートを楽しむなど、VRにより芸術表現力が向上します。 。 待って。
芸術の潜在的な応用価値は教育にも当てはまります。たとえば、VR は、いくつかの複雑なシステムや量子物理学などの抽象的な概念を説明するのに非常に強力なツールです。ロフィンらは「仮想物理学研究所」を設立しました。位置と速度、力と変位などの特定の物理概念を説明するために使用されます。
軍事産業
シミュレーションとトレーニングは軍事および航空宇宙産業において常に重要なテーマであり、VR に幅広い応用の可能性をもたらします。米国国防高等研究計画局である DARPA は、戦車の共同訓練を提供するために 1980 年代から SIMNET と呼ばれる仮想戦場システムの開発に取り組んでおり、このシステムは 200 台以上のシミュレーターを接続できます。さらに、VR テクノロジーを使用して無重力環境をシミュレートすることができ、宇宙飛行士の非標準的な水中訓練方法を置き換えることができます。
インテリア デザイン
バーチャル リアリティは、単なるプレゼンテーション メディアではなく、デザイン ツールでもあります。設計者の思いが目に見える形で反映されるもので、例えば家を飾る前に、まず家の構造や外観を細かく構想し、それを数値化するためには多くの図面をデザインします。もちろん、これらの図面は内部関係者だけが理解できます。仮想現実は、このアイデアを目に見える仮想オブジェクトや環境に変えることができるため、これまでは、デジタルの完璧な領域にアップグレードするために使用できるのは従来のデザイン モデルだけでした。見て手に入れて、デザインと計画の品質と効率を大幅に向上させます。仮想現実技術を使用すると、デザイナーは完全に自分のアイデアに従って「仮想」部屋を構築および装飾することができ、部屋内の位置を自由に変更して、デザインの効果を満足するまで観察することができます。時間を節約するだけでなく、モデルの作成コストも節約します。
不動産開発
不動産業界の競争激化に伴い、間取り図、性能図、サンドテーブル、モデルハウスなどの従来の表示方法が主流となりました。消費者のニーズを満たすには程遠い。したがって、市場の動向を鋭く捉え、最新のテクノロジーを果敢に活用し、それを迅速に生産性に転換することによってのみ、一歩先を進み、競合他社に勝つことができます。バーチャルリアリティ技術は、映画やテレビの広告、アニメーション、マルチメディア、ネットワーク技術を統合した最新の不動産マーケティング手法であり、中国の広州、上海、北京などの大都市や経済・技術先進国で非常に普及しています。カナダやアメリカなど人気は今の不動産業界の総合力の象徴であり、その中心は不動産販売です！同時に、申請、承認、設計、広報など、不動産開発の他の重要な側面でも非常に緊急のニーズがあります。
産業シミュレーション
世界の産業は大きく変化しており、大規模な有人海戦術はもはや産業の発展には適応できません。テクノロジーの巨大な力、特に仮想現実テクノロジーの応用は、業界で前例のない革命を起こしています。仮想現実は、世界の一部の大企業によって産業のあらゆる側面で広く使用されており、開発効率の向上、データ収集、分析、および処理能力の強化、意思決定エラーの削減、企業リスクの軽減において重要な役割を果たしています。仮想現実技術の導入により、工業デザインの手段や考え方が質的に飛躍し、より社会発展のニーズに即したものとなるため、工業デザインへの仮想現実技術の応用は実現可能かつ必要であると言えます。 。
ゲームの場合
3 次元ゲームは、仮想現実技術の重要な応用方向の 1 つであるだけでなく、急速なゲームの需要を促進する上で大きな役割を果たしています。仮想現実技術の開発。多くの技術的問題にもかかわらず、仮想現実技術は競争の激しいゲーム市場でますます注目され、応用されてきています。コンピュータ ゲームはその誕生以来、仮想現実の方向に発展してきたと言え、仮想現実技術開発の最終目標は 3 次元ゲームの制作者の崇高な追求となっています。初期のテキスト MUD ゲームから、2 次元ゲーム、3 次元ゲーム、そしてオンライン 3 次元ゲームへと、ゲームのリアルタイム性とインタラクティブ性が段階的に改善および強化されています。私たちは、3D 技術の急速な発展とソフトウェアおよびハードウェア技術の絶え間ない進歩により、近い将来、真の仮想現実ゲームが人類の娯楽、教育、経済発展に新たな、そしてより大きな貢献をすることになると信じています。
WEB3D
WEB3D には主に、ビジネス、教育、エンターテイメント、仮想コミュニティという 4 つの用途の方向性があります。企業や電子商取引にとって、3 次元表現はオブジェクトを全方向に表示できるため、2 次元の平面画像とは比較にならない利点があります。企業は、自社の製品を 3 次元のオンライン形式で公開します。これにより、製品の外観のあらゆる側面に加えてインタラクティブな操作が表示され、製品の機能と操作をデモすることができ、インターネットの高速かつ迅速な通信の利点を最大限に活用して、会社の製品を宣伝する。オンラインECでは、販売商品の表示をオンライン上で3次元化することで、顧客は実際に見て操作することで商品をより深く理解することができ、購入決定確率が大幅に向上することは間違いありません。売り手に利益をもたらします。現在、中国で最も人気のある WEB3D プラットフォームは、VRPIE または VRPIE3D インターネット プラットフォームとしても知られる VR-Platform Internet Explorer です。
教育業界における現在の教育方法は、もはや書籍や教師の指導のみに依存しているわけではありません。コンピュータ支援指導 (CAI) の導入により、従来の教育では達成できない多くの側面が補われました。原子や分子の構造、分子の結合過程、機械的な動きなど、空間的に 3 次元の知識を表現する場合、3 次元の表示形式は必然的に学習プロセスをより鮮明にし、生徒が受け入れ、習得しやすくなります。 。多くの実践的な経験から、聞いたり話したりするよりも行動するほうがより多くの情報を得ることができることがわかります。インタラクティブ機能を備えた3Dコースウェアを使用し、実際の操作をより深く体験できます。
コンピュータ遠隔教育システムの場合、Web3D コンテンツの導入は間違いなくオンライン教育で優れた成果をもたらします。エンターテインメントおよびゲーム業界にとって、エンターテインメントおよびゲーム業界は常に成長し続ける市場です。現在、インターネットはもはや単一の静的な世界ではなく、動的な HTML、Flash アニメーション、ストリーミング オーディオとビデオによって、インターネット全体が活気に満ちているように見えます。動的ページは、静的ページよりも多くの閲覧者を引き付けることができます。 3 次元の導入により、新たな視覚的インパクトが生まれ、Web ページへのアクセス数が増加することは間違いありません。エンターテインメント サイトは、ページ上に 3 次元のバーチャル ホストなどのキャラクターを作成して、視聴者を引き付けることができます。 3D ゲームをディスクで公開するだけでなく、ゲーム会社はネットワーク環境でオンライン 3D ゲームを実行できます。相互接続されたネットワークを活用して、視聴者数と対象範囲が急速に拡大しました。
仮想現実ディスプレイや仮想コミュニティに Web3D を使用してインターネット上で VR ディスプレイを実現するには、3 次元のシーンを構築し、人々がそのシーンを一人称視点で歩くことができるようにするだけです。シーンとコントローラーの間でインタラクションが発生し、生成された高品質の画像により、人々はシーンへの没入感を感じることができます。建設および不動産の仮想展示ホールおよび仮想ローミング表示のためのソリューションを提供します。複数のユーザが相互に情報を授受できる環境が確立されると、いわゆる仮想コミュニティが形成される。
道路と橋
道路と橋における仮想現実技術の適用状況仮想現実技術は、高速道路や橋の建設にも適用されています。道路や橋梁では、大量の3次元モデルやテクスチャデータを同時に処理する必要があるため、バックグラウンドサポートとして高いコンピュータ性能が求められますが、近年のコンピュータのソフトウェアやハードウェア技術の向上により、独自の処理が必要な場合もあります。技術的なボトルネックが解決され、仮想現実の応用が前例のない発展を遂げることが可能になりました。
我が国では、多くの大学や機関がこの分野の研究と応用に取り組んでいます。 3 次元仮想現実プラットフォーム ソフトウェアは、橋梁や道路設計などの業界で広く使用できます。高い応用性、簡単な操作、強力な機能、高いビジュアライゼーションを備えたソフトウェアの登場は、発展途上のVR業界に新たな活力をもたらすでしょう。道路や橋梁における仮想現実技術の応用 仮想現実技術は、高速道路や橋梁の建設において非常に幅広い応用の可能性を秘めています. 安定したデータベース情報を背景に置くことができるため、視聴者はさまざまなテクニカル指標についてリアルタイムに調査することができます。プロジェクトの背景紹介、入札セクションの概要、技術データ、断面図などのさまざまなメディア情報、電子地図、音声、画像、アニメーションを使用し、コアの仮想テクノロジーと対話して、ナビゲーション、測位、デモシーンの背景情報の紹介など、実用的で便利な機能が満載です。
地理
仮想現実技術を適用して、都市の道路、建物、都市施設の 3 次元地上モデル、オルソ写真、3 次元モデルを統合し、都市の建物や都市施設を再現します。街路景観では、ユーザーは表示画面上で鮮やかでリアルな都市街路景観を直感的に見ることができ、クエリ、計測、ローミング、フライトブラウジングなどの一連の操作を実行して、2次元GISから3D 仮想現実の視覚化開発ニーズは、都市計画、コミュニティ サービス、不動産管理、防火、観光、交通などのための視覚的な空間地理情報サービスを提供します。
電子地図技術は、地理情報システム技術、デジタル地図技術、マルチメディア技術、仮想現実技術、その他の現代技術を統合した総合技術です。電子地図は、視覚的なデジタル地図を背景として使用し、文字、写真、図表、音声、アニメーション、ビデオなどのマルチメディアを表現手段として使用して、都市、企業、観光名所、都市の総合的な外観を示す現代の情報製品です。コンピュータの外部に保存され、CD-ROM、ネットワークなどの形で配布され、デスクトップコンピュータまたはタッチスクリーンコンピュータの形で公衆に提供されます。電子地図製品は、デジタル地図作成技術の視覚化機能、データの照会・分析機能、マルチメディア技術や仮想現実技術の情報表現手法を組み合わせたものであり、現代の電子通信技術の役割と相まって、社会から広く関心を集めています。
バーチャル ショー
コンピュータネットワークや3次元グラフィックスソフトなどの高度な情報技術の発展に伴い、テレビ番組の制作方法も大きく変わりました。視覚効果、聴覚効果、人間の思考はすべて、仮想現実技術で実現できます。人間の論理的思考を昇華させます。バーチャル スタジオは、テレビ番組制作における仮想現実技術と人間の思考の組み合わせを具体的に具体化したものです。バーチャルスタジオシステムの主な利点は、ニュース情報をより効果的に表現し、情報の魅力と双方向性を高めることができることです。従来のスタジオでは番組制作に多くの制限がありました。バーチャルスタジオシステムが作り出す風景はプロポーショナルな3次元デザインとなっており、カメラが動くと仮想風景や前景映像も連動して変化し、番組の臨場感が高まります。仮想シーンを使用すると、多くの点でコスト効率が高くなります。たとえば、時間内にシーンを変更する機能があり、スタジオ セットの制作にかかる費用を節約できます。景観を移動したり保存したりする必要がないため、従業員へのプレッシャーが軽減されます。単一のエピソードの場合、バーチャル制作は経済的に大きなメリットはありませんが、背景やカメラの位置が変わらないシリーズでは多額の費用を節約できます。さらに、バーチャル スタジオには制作上の利点もあります。番組のレイアウトを考えるとき、プロデューサーには幅広い選択肢があり、設定にあまり制限される必要はありません。背景はディスクに保存できるため、同じショーで同じスタジオを使用する必要はありません。クリエイターの創造力や想像力をフルに発揮し、既存のさまざまな3Dアニメーションソフトを利用して高品質な背景を制作できます。
水文地質学
仮想現実技術は、コンピュータで生成された仮想環境を使用して、人間の視覚、聴覚、運動、およびその他の環境内での行動をリアルにシミュレートするヒューマン コンピュータ インターフェイスです。自然環境、新しいテクノロジー。バーチャル リアリティ技術の没入、コンピュータ インタラクション、リアルタイム パフォーマンス機能を利用して、関連する地質学的および水文地質学的モデルとプロフェッショナル モデルを確立し、帯水層の構造、地下水の流れ、地下水の水質、環境地質学的問題 (地盤沈下、仮想環境など) の分析を実現します。海水の侵入、土壌の砂漠化、塩類化、湿地化、地域的な落下漏斗の拡大傾向の発現）。具体的な実装手順には、仮想現実データベース、三次元地質モデル、地下水流モデル、専門モデル、リアルタイム予測モデルの確立が含まれます。
関連知識の詳細については、FAQ 列をご覧ください。
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