走进虚拟现实展示中心高科技构造真实

β-勾股定理

虚拟羽毛球场。本报记者 莫文艺 摄

科技的日新月异，可为人类营造各种逼真的虚拟场景。但真正的身临其境是怎样的呢？答案就是视、听、触三种感觉的完美融合。日前，记者走进中科院广州电子技术有限公司虚拟现实展示体验中心，亲身体验了一番虚实结合的乐趣。当戴上特制的3D眼镜进入虚拟空间时，别让眼前逼真的画像欺骗了你的眼睛！
　　
主动成像，三维更真

人的双眼基本处于同一平面，两眼相间约5厘米，除了瞄准正前方以外，眼睛在看任何一样东西时，两边视线都会形成一个交叉角度，这个交叉角度的存在，使得两只眼睛各看到自己一边的影像，也就是产生了“视差”，虽然这个视觉差距很小，但经视网膜传到大脑里时，便会产生了远近的深度，从而产生立体感。

根据“视差”原理，如果能够让左右眼分别看到两幅在不同位置拍摄的图像，我们就可以从这两幅图像感受到一个立体的三维空间。因此如果要设计一个立体投影系统，它必须要模拟人类在观看物体时视网膜成像的这种视差。

据中科院广州电子技术有限公司项目专员唐美凤介绍，目前市场上立体投影解决方案有很多种，最为普遍的成像方式有主动式立体显示和被动式立体显示两种。“戏院里的3D电影一般会利用被动式立体显示，观众要佩戴上3D眼镜，其实就是戴上两块偏光镜片去看两台投影机播放的画面，从而形成立体感。而主动式立体显示虽然同样需要配备3D眼镜，但这种眼镜是特制的，只需用到一台投影机投射图象，当投射左眼信号的瞬间，从工作站发出一个控制信号就会去控制主动立体眼镜的左镜片，使之打开，同时使右眼的镜片关闭；反之下一瞬间为‘右镜打开、左镜关闭’。总之，主动立体的眼镜是可被控制的。”她进一步解释说，主动立体需要一个分离的IR发送器发送同步信息到眼镜，且投影机必须配备空白间隔与快门速度相匹配。

唐美凤表示，主动式立体显示是这两年兴起的立体现实方式，它需要的投影机数量少，系统结构也足够简洁，易于维护，而且其对投影幕的要求较低，可在任何投影屏幕上来实现，适应性强，成像效果较好，颜色还原逼真，无明显噪点，亮度饱和，因此目前已逐渐成为主流的虚拟仿真解决方案。“软硬兼施”，让虚实完美结合

整个虚拟现实展示中心主要由三大部分构成：主动式立体投影系统、虚拟现实跟踪交互设备和自主研发的VrPro软件。

虚拟显示系统设备正常运行后，体验者可使用相应的虚拟外设如数据手套、立体眼镜、虚拟方向盘、控制手柄等与虚拟现实的计算机环境进行交互操作。唐美凤解释道，“它的原理是用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉，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操作。当参与者的身体进行位置移动时，虚拟环境计算机可以随即进行复杂的运算，产生相应互动的3D环境影像使参与者产生逼真的临场感，彷佛自身也成为了虚拟环境中的一部分。”

唐美凤表示，整个虚拟现实展示中心的最大的创新是她们自主研发的虚拟现实实时编辑软件———VrPro，这种软件采用先进的底层引擎协同和SDK外设导入，同时我们可以根据需求，量身定虚拟现实软件方案，“例如定制软件界面、立体显示参数（沉浸景深、眼距等）调整等，此外还可以利用我们的软件平台可以通过安装在智能手机上的方向控制软件实现虚拟环境内的自由漫游。”

记者戴上特制的3D眼镜后，一工作人员就用安装了方向控制软件的智能手机“走”在记者前面，为记者“带路”，并从不同方向“步入”不同环境的空间，仿佛身临真境的记者对此惊叹不已。

该公司高级可视化工程师何富杰说，虚拟现实展示中心还引入合作厂商新一代的无线定位跟踪、数据手套、模拟操纵器、SLI图形处理器等全新设备，可在应用内容上展现包括城市规划、房产漫游、汽车装配等过程。说罢，一工作人员就戴上了数据手套，现场为记者模拟了一番安装汽车的神奇表演，活灵活现的汽车安装过程清晰地展现眼前，只需两三秒功夫，汽车就安装完毕。

小舞台将演大戏

唐美凤表示，虚拟现实3D场景可根据客户的具体需求自主开发搭建，“虚拟现实展示中心在软件、硬件等整套设备系统配套完善，相对于其他企业具有很好的技术优势，它能设计出针对性强的个性化定制服务。”她还表示，通过虚拟现实展示，可省下实体展示所用到的硬件采购费用。


在未来，整个虚拟现实系统可应用在任何领域。如在工业制造业上，通过虚拟现实系统人们就可进行虚拟装配、产品分洗，从而取代了传统依赖模型甚至是实物的高成本研发过程，并降低了成本，提高了效率。而在各种自然灾难频繁发生的今天，可利用虚拟现实系统，模拟出各种灾难发生的情景，从而提前设计出最佳逃生方案，进一步优化灾难应急机制。

【来源：互联网】
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