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北京虛擬仿真技術漫談數虎圖像敞開胸懷共享技術資源

中國投影網行業資訊　2009-11-4 11:31:55　編輯：旺牛　[ 大中小 ]

　　虛擬仿真技術是多種技術的綜合，包括實時三維計算機圖形技術，廣角（寬視野）立體顯示技術，對觀察者頭、眼和手的跟蹤技術，以及觸覺/力覺反饋、立體聲、語音輸入輸出技術等。下面對北京虛擬仿真技術分別加以說明。

　　實時三維計算機圖形技術

　　相比較而言，利用計算機模型產生圖形圖像并不是太難的事情。如果有足夠準確的模型，又有足夠的時間，我們就可以生成不同光照條件下各種物體的精確圖像，但是這里的關鍵是實時。例如在飛行模擬系統中，圖像的刷新相當重要，同時對圖像質量的要求也很高，再加上非常復雜的虛擬環境，問題就變得相當困難。

　　廣角（寬視野）的立體顯示

　　人看周圍的世界時，由于兩只眼睛的位置不同，得到的圖像略有不同，這些圖像在腦子里融合起來，就形成了一個關于周圍世界的整體景象，這個景象中包括了距離遠近的信息。當然，距離信息也可以通過其他方法獲得，例如眼睛焦距的遠近、物體大小的比較等。

　　在VR系統中，雙目立體視覺起了很大作用。用戶的兩只眼睛看到的不同圖像是分別產生的，顯示在不同的顯示器上。有的系統采用單個顯示器，但用戶帶上特殊的眼鏡后，一只眼睛只能看到奇數幀圖像，另一只眼睛只能看到偶數幀圖像，奇、偶幀之間的不同也就是視差就產生了立體感。

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（虛擬仿真技術應用于工業仿真中）

　　用戶（頭、眼）的跟蹤：在人造環境中，每個物體相對于系統的坐標系都有一個位置與姿態，而用戶也是如此。用戶看到的景象是由用戶的位置和頭（眼）的方向來確定的。

　　跟蹤頭部運動的虛擬現實頭套：在傳統的計算機圖形技術中，視場的改變是通過鼠標或鍵盤來實現的，用戶的視覺系統和運動感知系統是分離的，而利用頭部跟蹤來改變圖像的視角，用戶的視覺系統和運動感知系統之間就可以聯系起來，感覺更逼真。另一個優點是，用戶不僅可以通過雙目立體視覺去認識環境，而且可以通過頭部的運動去觀察環境。

　　在用戶與計算機的交互中，鍵盤和鼠標是目前最常用的工具，但對于三維空間來說，它們都不太適合。在三維空間中因為有六個自由度，我們很難找出比較直觀的辦法把鼠標的平面運動映射成三維空間的任意運動。現在，已經有一些設備可以提供六個自由度，如3Space數字化儀和 SpaceBall空間球等。另外一些性能比較優異的設備是數據手套和數據衣。

　　立體聲

　　人能夠很好地判定聲源的方向。在水平方向上，我們靠聲音的相位差及強度的差別來確定聲音的方向，因為聲音到達兩只耳朵的時間或距離有所不同。常見的立體聲效果就是靠左右耳聽到在不同位置錄制的不同聲音來實現的，所以會有一種方向感。現實生活里，當頭部轉動時，聽到的聲音的方向就會改變。但目前在VR系統中，聲音的方向與用戶頭部的運動無關。

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（虛擬仿真技術應用于旅游仿真中）

　　觸覺與力覺反饋

　　在一個VR系統中，用戶可以看到一個虛擬的杯子。你可以設法去抓住它，但是你的手沒有真正接觸杯子的感覺，并有可能穿過虛擬杯子的“表面”，而這在現實生活中是不可能的。解決這一問題的常用裝置是在手套內層安裝一些可以振動的觸點來模擬觸覺。

　　語音輸入輸出

　　在VR系統中，語音的輸入輸出也很重要。這就要求虛擬環境能聽懂人的語言，并能與人實時交互。而讓計算機識別人的語音是相當困難的，因為語音信號和自然語言信號有其“多邊性”和復雜性。例如，連續語音中詞與詞之間沒有明顯的停頓，同一詞、同一字的發音受前后詞、字的影響，不僅不同人說同一詞會有所不同，就是同一人發音也會受到心理、生理和環境的影響而有所不同。

　　使用人的自然語言作為計算機輸入目前有兩個問題，首先是效率問題，為便于計算機理解，輸入的語音可能會相當羅嗦。其次是正確性問題，計算機理解語音的方法是對比匹配，而沒有人的智能。

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文章來源：中國投影網

關于數虎圖像
　　數虎（Digital Tiger）圖像科技有限公司（以下簡稱數虎圖像），成立于2001年3月，是目前中國最專業的數字體驗綜合服務提供商之一，也是中國最早從事虛擬互動演示的制作服務型企業之一。近年來，數虎圖像秉承一切圍繞用戶價值為中心的經營理念，始終處于穩健、高速發展的態勢。

　　利用圖形圖像技術、虛擬現實技術、互聯網新技術，不斷滿足并提升人們對數字體驗服務的需求是數虎圖像長期肩負的使命。

　　虛擬現實技術、圖形圖像技術、互聯網技術的發展正深刻地影響和改變人們的觀看習慣和溝通方式；它為用戶提供了一個更高效便捷的溝通平臺和體驗手段，在人們生活中實踐著各種視覺觀賞、模擬演示、互動體驗等多種可視化需求及社會價值；數字化體驗技術正以前所未有的速度改變著人們的商務活動和生活方式，結合互聯網應用前景，數虎圖像正為創造一個更大尺寸、更加逼真、更為廣闊的虛擬互動的可視化世界而努力。

　　目前，數虎圖像以“為用戶提供一站式數字體驗服務”作為自己的戰略目標，并基于此完成了產業布局，融合三維動畫、虛擬現實、立體影像等數字技術，結合互動娛樂、顯示設備、互聯網等終端設備；整合不同技術，互相滲透、彼此依托、相輔相成的構建了國內最全面最專業的可視化及互動體驗服務模式；我們的服務價值都將在這個體系里得到最大的延伸和放大。

　　在滿足地產開發商、建筑設計等用戶展示體驗與輔助營銷的需求方面，數虎圖像擁有虛擬漫游演示制作、互動體驗制作、數字樣板間以及虛擬樓盤等多項服務。

　　在滿足城市規劃、城市數字化等用戶成果演示與可視化輔助管理的需求方面，公司擁有規劃虛擬演示制作、數字城市演示制作、城市數字化平臺搭建等服務。

　　在滿足科博館、高端展示群體、立體視像展示和數字互動體驗的需求方面，公司推出的環幕立體投影系統已成為科博館的標配演示平臺，將我們的互動娛樂、影片播放、互動體驗的實現平臺一體化；借助互聯網技術，公司不斷推進科博館建設虛擬化和數字化的發展。

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　　滿足商家個性展示和互動娛樂需求方面，公司擁有非常成功的互動娛樂產品，包括：互動投影、地幕和天幕、全息成像演示、虛擬駕駛、電子沙盤等產品。同時，作為公司特色服務，數虎還為用戶提供立體影片的拍攝業務，以滿足的國內立體影像內容日益高漲的需求；已經完成多部立體影片、4D影片的制作，并和環幕影院、動感平臺形成了無縫整合；數虎圖像已經成為了中國第一家立體影片拍攝公司，也已經成為中國屈指可數的立體影片制作服務商。

　　面向未來，堅持自主創新、樹立民族品牌是數虎圖像的長遠發展規劃。目前，公司75%以上員工為創意人員。公司在虛擬現實、立體影像、數字播放系統、互動娛樂等都擁有了相當數量的創新舉措。未來，數虎圖像將投入更多資金，對立體影像技術和互聯網虛擬社區技術進行深層次地推進研發。公司的創新意識已經進入到企業項目制作、業務模式、銷售服務等各個環節當中，正逐步走上自主創新的民族產業發展之路。

　　成為受尊敬的創意文化企業是數虎圖像的遠景目標。因此，數虎人一直積極參與數字文化產業的重要活動，努力承擔更多行業責任，積極探索與嘗試，希冀藉此來推動中國數字文化產業邁向新高峰。2006年至今，數虎圖像更加著力于商業模式的創新，尋求變革的探索和機遇。公司以不斷優化業務組合，不斷探索新的服務模式，努力成為數字內容行業的最具創新能力機構，成為中國創意文化產業的先行者！