虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的現(xiàn)狀綜述(五)

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作為飛行仿真系統(tǒng)的構(gòu)成部分，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)向飛行員提供一種身體感覺(jué)，它使得駕駛艙整體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，根據(jù)自由度以及驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為萬(wàn)向方式、共動(dòng)型吊掛方式、共動(dòng)型支撐方式以及共動(dòng)型六自由度方式等。利用該運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，飛行員可以感覺(jué)到實(shí)際飛機(jī)一樣的運(yùn)動(dòng)感覺(jué)。
3.2.2與虛擬生物對(duì)話
研究人員設(shè)計(jì)了一種與虛擬生物對(duì)話的仿真系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，虛擬世界中的虛擬生物和現(xiàn)實(shí)世界中的生物一樣，可以決定自己的行動(dòng)，并且能夠動(dòng)態(tài)地應(yīng)付周?chē)那闆r。對(duì)于人的挑逗也能夠根據(jù)情況的不同作出各種復(fù)雜的反應(yīng)，甚至能夠進(jìn)行對(duì)話。通過(guò)引進(jìn)虛擬生物，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自主性、交互性及其自然的魅力。
3.2.3作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)
各個(gè)國(guó)家在傳統(tǒng)上習(xí)慣于通過(guò)舉行實(shí)戰(zhàn)演習(xí)來(lái)訓(xùn)練軍事人員和士兵，但是這種實(shí)戰(zhàn)演練，特別是大規(guī)模的軍事演習(xí)，將耗費(fèi)大量資金和軍用物資，安全性差，而且還很難在實(shí)戰(zhàn)演習(xí)條件下改變狀態(tài)，來(lái)反復(fù)進(jìn)行各種戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)下的戰(zhàn)術(shù)和決策研究。近年來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，使得軍事演習(xí)在概念上和方法上有了一個(gè)新的飛躍，即通過(guò)建立虛擬戰(zhàn)場(chǎng)來(lái)檢驗(yàn)和評(píng)估武器系統(tǒng)的性能。例如一種虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，它能夠包括在地面行進(jìn)的坦克和裝甲車(chē)，在空中飛行的直升機(jī)、殲擊機(jī)、導(dǎo)彈等多種武器平臺(tái)，并分別屬于紅、蘭交戰(zhàn)雙方。該系統(tǒng)的主要研究目的是對(duì)飛機(jī)的飛行、火控、航空電子系統(tǒng)進(jìn)行綜合研究，同時(shí)研究多機(jī)協(xié)同空戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)。
3.3對(duì)象可視化技術(shù)
3.3.1虛擬風(fēng)洞
在科學(xué)研究中，人們總會(huì)面對(duì)大量的隨機(jī)數(shù)據(jù)，為了從中得到有價(jià)值的規(guī)律和結(jié)論，需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真分析。例如，為了設(shè)計(jì)出阻力小的機(jī)翼，人們必須詳細(xì)分析機(jī)翼的空氣動(dòng)力學(xué)特性。因此人們發(fā)明了風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)方法，通過(guò)使用煙霧氣體使得人們可以用肉眼直接觀察到氣體與機(jī)翼的作用情況，因而大大提高了人們對(duì)機(jī)翼的動(dòng)力學(xué)特性的了解。虛擬風(fēng)洞的目的是讓工程師分析多旋渦的復(fù)雜三維性質(zhì)和效果、空氣循環(huán)區(qū)域、旋渦被破壞時(shí)的亂流等，而這些分析利用通常的數(shù)據(jù)仿真是很難可視化的。
3.3.2虛擬物理實(shí)驗(yàn)室
在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生總有許許多多的疑問(wèn)有待解答。虛擬物理實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)使得學(xué)生可以通過(guò)親身實(shí)踐―做、看、聽(tīng)來(lái)學(xué)習(xí)的方式成為可能。使用該系統(tǒng)，學(xué)生們可以很容易的演示和控制力的大小、物體的形變與非形變碰撞、摩擦系數(shù)等物理現(xiàn)象。為了顯示物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，可以對(duì)不同大小和質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行軌跡追蹤。還可以停止時(shí)間的推移，以便仔細(xì)觀察隨時(shí)間變化的現(xiàn)象。學(xué)生可以通過(guò)使用數(shù)據(jù)手套與系統(tǒng)進(jìn)行各種交互。
3.3.3虛擬電力控制室
在現(xiàn)行的電力控制室的設(shè)計(jì)中，控制臺(tái)以及顯示器的設(shè)計(jì)一般是用和實(shí)物同等大小的模型。研究人員使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研制了一個(gè)輔助設(shè)計(jì)控制室的系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)可以自由地改變控制室內(nèi)的配色、照明、報(bào)警、顯示器的畫(huà)面構(gòu)成，以及各種儀表的配置等室內(nèi)環(huán)境。另外，用戶(hù)還可以在室內(nèi)移動(dòng)，以便從不同方向觀察室內(nèi)情況。
現(xiàn)在人們正在研究將圖形與實(shí)際圖象進(jìn)行融合的系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)可以用虛擬空間監(jiān)視遠(yuǎn)方的現(xiàn)場(chǎng)，也可以給用戶(hù)一種自由往返于虛擬空間和遠(yuǎn)方現(xiàn)場(chǎng)的感覺(jué)。但是，目前還沒(méi)有合適的輸出裝置。相信這種需要必將會(huì)促進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中硬件裝置的研制。
3.4分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用

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