¿Es fácil aprender a utilizar la realidad virtual?

1 Introducción. Realidad virtual

La tecnología de realidad virtual (nombre en inglés: Realidad virtual, abreviada como VR), también conocida como tecnología espiritual, es una nueva tecnología práctica desarrollada en el siglo XX. La tecnología de realidad virtual incluye tecnología informática, de información electrónica y de simulación. Su método de implementación básico es simular un entorno virtual por computadora, brindando así a las personas una sensación de inmersión en el entorno.

Con el desarrollo continuo de la productividad social y la ciencia y la tecnología, la demanda de tecnología de realidad virtual en todos los ámbitos de la vida está aumentando. La tecnología de realidad virtual también ha logrado grandes avances y gradualmente se ha convertido en un nuevo campo tecnológico.

La tecnología de realidad virtual incluye principalmente entornos simulados, percepción, habilidades naturales y equipos de detección. El entorno de simulación es una imagen fotorrealista dinámica en tiempo real generada por computadora. La percepción se refiere a la percepción que la realidad virtual ideal debería tener para todos. Además de la percepción visual generada por la tecnología de gráficos por ordenador, también existen sensaciones auditivas, táctiles, de fuerza y ​​de movimiento. Las habilidades naturales son giros de cabeza, miradas, gestos u otros movimientos humanos. La computadora procesa datos que se adaptan a los movimientos del participante, responde a las entradas del usuario en tiempo real y los devuelve a los cinco sentidos del usuario, respectivamente.

2. Historia del desarrollo (4 etapas)

(1) La primera etapa: La simulación de la dinámica del sonido y la forma es la etapa que incluye la idea de realidad virtual.

En 1929, Edward Link diseñó un simulador para el entrenamiento de pilotos. En 1956, Morton Heilig desarrolló el sistema de experiencia analógica multicanal Sensorama.

(2) La segunda etapa: la etapa embrionaria

En 1965, Ivan Sutherland publicó el artículo "Ultimate Display"; en 1968, Ivan Sutherland desarrolló con éxito un rastreador estereoscópico montado en un casco; pantalla (HMD). En 1972, Nolan Bushell inventó el primer videojuego interactivo, el ping pong.

(3) La tercera etapa: el surgimiento del concepto de realidad virtual y la formación inicial de la teoría.

En 1977, Dan Sandin y otros desarrollaron el Data Glove; en 1984, el Centro de Investigación Ames de la NASA desarrolló una pantalla visual de entorno virtual para la exploración de Marte. En 1984, VPL propuso por primera vez el concepto de "realidad virtual"; en 1987, Jim Humphries diseñó el primer prototipo de monitor binocular omnidireccional (BOOM).

(4) La cuarta etapa: mayor mejora y aplicación de la teoría de la realidad virtual.

Desde el siglo XX, la tecnología de realidad virtual se ha desarrollado rápidamente y los sistemas de desarrollo de software se han mejorado continuamente, como MultiGen Vega, Open Scene Graph, Virtools, etc.

3. Características

(1) Percepción multisensorial: se refiere a la percepción auditiva, la percepción táctil, la percepción cinestésica e incluso el gusto, el olfato, la percepción, etc. La realidad virtual ideal debería tener capacidades sensoriales que todos tengan.

(2) Sensación de presencia: se refiere al grado de realidad que el usuario siente como protagonista en el entorno simulado. El entorno de simulación ideal debería ser tal que a los usuarios les resulte difícil distinguir entre lo real y lo falso.

(3) Interactividad: se refiere a la operatividad de los objetos por parte del usuario en el entorno simulado y la naturalidad de obtener retroalimentación del entorno.

(4) Autonomía: se refiere al grado en que los objetos en el entorno virtual actúan de acuerdo con las leyes del movimiento físico en el mundo real.

4. Tecnologías clave

1.1 Tecnología de gráficos por computadora

La tecnología de uso de computadoras para generar, mostrar y dibujar gráficos se llama tecnología de gráficos por computadora. Los gráficos en las computadoras también se representan en forma de datos. Para mostrar gráficos o trazar e imprimir, los datos deben convertirse en líneas. La tecnología de gráficos por computadora no solo puede producir una gran cantidad de dibujos mecánicos, dibujos arquitectónicos, diagramas de circuitos y dibujos geográficos de manera rápida, precisa y estandarizada, convirtiéndose en una parte importante del diseño asistido por computadora, sino que también puede producir gráficos en movimiento y tres gráficos dimensionales, lo que hace imposible que se realicen dibujos originales.

2. Tecnología de visualización estereoscópica

La visualización estereoscópica es una forma de realizar la realidad virtual.

La visualización estereoscópica incluye principalmente los siguientes métodos: gafas dicromáticas, visualización estereoscópica activa, equipo de proyección estereoscópica síncrona pasiva, visualización estereoscópica, visualización estereoscópica tridimensional verdadera y otros equipos más avanzados.

3. El seguimiento visual se refiere a detectar, extraer, identificar y rastrear objetivos en movimiento en secuencias de imágenes, y obtener la posición, velocidad, aceleración, trayectoria de movimiento y otros parámetros de movimiento de los objetivos en movimiento, para proceder. al siguiente paso Procesamiento y análisis para lograr la comprensión del comportamiento de los objetivos en movimiento y completar tareas de detección de nivel superior.

4. El reconocimiento de voz es una materia interdisciplinar. Durante las últimas dos décadas, la tecnología de reconocimiento de voz ha logrado avances significativos y está comenzando a pasar del laboratorio al mercado. Se predice que en los próximos 10 años, la tecnología de reconocimiento de voz ingresará a diversos campos como la industria, los electrodomésticos, las comunicaciones, la electrónica automotriz, la atención médica, los servicios domésticos y la electrónica de consumo. La aplicación de máquinas de dictado con reconocimiento de voz en determinados campos fue calificada por la prensa estadounidense como uno de los diez acontecimientos más importantes en el desarrollo informático en 1997. Muchos expertos creen que la tecnología de reconocimiento de voz es uno de los diez avances tecnológicos importantes en el campo de la tecnología de la información entre 2000 y 2010. Los campos involucrados en la tecnología de reconocimiento de voz incluyen: procesamiento de señales, reconocimiento de patrones, teoría de la probabilidad y teoría de la información, mecanismo vocal y mecanismo auditivo, inteligencia artificial, etc.

5. Tecnología de detección auditiva, de fuerza y ​​táctil En 2012, muchas empresas de tecnología están estudiando métodos de entrada naturales para las computadoras, como los ojos, los gestos y la voz, para lograr el control. Intel espera desarrollar una solución unificada que reúna estas nuevas tecnologías. Intel llama a esta tecnología "computación consciente".

5. Características técnicas:

(1) Interacción VR

La interactividad VR se refiere al grado en que los usuarios pueden manipular objetos en la realidad virtual. se trata de obtener retroalimentación de la realidad virtual, incluso en tiempo real. Principalmente con la ayuda de equipos especiales (como controladores operativos, guantes de datos, etc.), los objetos en la realidad virtual se manejan de forma natural, como gestos, posturas corporales, lenguaje y otras habilidades, tal como en el mundo real.

2) Inmersión en realidad virtual

La inmersión en realidad virtual se refiere al grado en que el usuario puede empatizar con el protagonista en la realidad virtual. Esta es la característica más importante de la tecnología VR. . La inmersión de imágenes incluye principalmente percepción, autonomía, información de profundidad en gráficos tridimensionales, el campo de visión de la imagen, la respuesta temporal o espacial para lograr el seguimiento y el grado de limitaciones del dispositivo interactivo, etc.

Imaginación de Realidad Virtual

La Imaginación de Realidad Virtual se refiere al proceso de pensamiento del usuario a través del juicio lógico, el razonamiento y la asociación basados ​​en la información obtenida y su propio comportamiento en el mundo de la realidad virtual. capacidad de imaginar el progreso futuro del sistema a medida que cambia el estado operativo del sistema. Agregar la creatividad y la imaginación de la realidad virtual a los objetos de aplicación adecuados puede mejorar en gran medida la eficiencia de la producción, reducir la intensidad de la mano de obra y mejorar la calidad del desarrollo de productos.