计算机视觉感知技术范例6篇

计算机视觉感知技术

计算机视觉感知技术范文1

关键词:虚拟现实(VR);虚拟环境人机交互

一、引言

在信息技术发展的今天,人们的交流越来越多的依靠网络、广播、电视等媒体得到相关的信息资料,但是这些媒体提供的信息往往是经过抽象的,在很大程度上人们不能及时有效的进行理解吸收,解决这一问题人们只能借助于实物模型,但随着计算机技术的迅猛发展,使得人与计算机的交互成为可能,虚拟现实(VR)技术就是借助于这个基础上实现了人机交互,操作者可以通过键盘、鼠标、头盔、数据手套等工具与计算机间的交互,真正成为虚拟环境中的一员,较真实的感知和操作虚拟世界中的各种对象,达到理解和掌握知识、为生产生活服务的目的。

二、虚拟现实技术简介

虚拟现实(简称VR),又称灵境技术,是以浸没感、交互性和构想为基本特征的计算机高级人机界面,是迅速发展的一项综合性计算机、图形交互技术。它综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术,模拟人的视觉、听觉、触觉等感官功能,使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中,并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互,创建了一种适人化的多维信息空间。使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性,而且能够突破空间、时间以及其他客观限制,感受到在真实世界中无法亲身经历的体验。计算机技术的迅速发展为我们提供了许多解决问题的新方法。虚拟现实技术的产生与发展也同样如此,目前虚拟现实系统的研究现状主要涉及到三个研究领域:依靠计算机图形方式建立实时的三维视觉效果、构建对虚拟世界的观察界面和使用虚拟现实技术加强其在现实世界中的应用。

三、虚拟现实技术特征及其系统的关键技术

从本质上说,虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口,它通过给用户同时提供诸如视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段、最大限度地方便用户的操作,从而减轻用户的负担、提高整个系统的工作效率。因此虚拟现实技术具有以下四个重要特征。

(一)多感知性。所谓多感知性就是指导包括视觉感知外,还包括听觉、力觉、触觉和运动感知、甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。

(二)存在感。又称临场感,它是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。

(三)交互性。它是指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性)。我们借助与我们8的感觉器官,在虚拟的环境中体验真实的环境。

(四)自主性是指虚拟环境中物体依据物理定律进行动作的程度。虚拟现实系统的关键技术主要由动态环境建模技术、实时三维图形生成技术、立体显示和传感器技术、应用系统开发工具和系统集成技术等五个方面组成。其中动态环境建模技术的目的是根据应用的需要获取实际环境的三维数据,并利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。而三维图形的生成技术关键是如何实现“实时”生成。立体显示和传感器技术是虚拟现实中实施交互能力的关键。

四、当今虚拟现实技术的应用领域

虚拟现实技术的应用前景十分广阔。目前在娱乐、教育及艺术领域的应用占据主流,其次是军事与航空、医学领域,机器人和商业领域都占有一定比例,另外在可视化计算、制造业等领域也有相当的比重。下面简要介绍其部分应用。

(一)娱乐、艺术与教育领域。丰富的感觉能力与3D显示环境使得VR成为理想的视频游戏工具。如Chicago(芝加哥)开放了关于3025年的一场未来战争的世界上第一台大型可供多人使用的VR娱乐系统;1992年的一台称为“LegealQust”的系统由于增加了人工智能功能,使计算机具备了自学习功能,大大增强了趣味性及难度,使该系统获该年度VR产品奖。作为传输显示信息的媒体,VR所具有的临场参与感与交互能力可以将静态的艺术转化为动态的,可以使观赏者更好地欣赏作者的思想艺术,提高了艺术表现能力。

(二)军事与航天工业领域。模拟与练一直是军事与航天工业中的一个重要课题,这为VR提供了广阔的应用前景。美国国防部高级研究计划局DARPA自80年代起一直致力于研究称为SIMNET的虚拟战场系统,以提供坦克协同训练,该系统可联结200多台模拟器。另外利用VR技术,可模拟零重力环境,以代替现在非标准的水下训练宇航员的方法。

(三)医学领域。VR在医学方面的应用具有十分重要的现实意义。在虚拟环境中,可以建立虚拟的人体模型,借助于跟踪球、HMD、感觉手套,学员们可以很容易了解人体内部各器官结构,这比现有的采用教科书的方式要有效得多。Pieper及Satara等研究者在90年代初基于两个SGI工作站建立了一个虚拟外科手术训练器,用于腿部及腹部外科手术模拟。这个虚拟的环境包括虚拟的手术台与手术灯,虚拟的外科工具(如手术刀、注射器、手术钳等),虚拟的人体模型与器官等。借助于HMD及感觉手套,使用者可以对虚拟的人体模型进行手术。另外,在远距离遥控外科手术,复杂手术的计划安排,手术过程的信息指导,手术后果预测及改善残疾人生恬状况,乃至新型药物的研制等方面,VR技术都有十分重要的意义。

(四)管理工程领域。VR在管理工程方面也显示出了无与伦比的优越性。如设计一新型建筑物时,可以在建筑物动工之前用VR技术显示一下;当财政发生危机时,可以帮助分析大量的股票、债券等方面的数据以寻找对策等等。以上仅列出虚拟现实的部分应用前景,可以预见,在不久的将来,虚拟现实技术将会影响甚至改变我们的观念与习惯,并将深入到人们的日常工作与生活。:

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关键词:计算机;图形图像设计;视觉传达设计;异同点;应用

一 前言

从行为方式来分析,视觉传达改变早已出现,然而,如果站在学科角度来分析,视觉传达则为一个新鲜领域。视觉传达指的是将视觉符号作为信息传递的一个主要通道,人们通过视觉符号进行信息交流和信息共享。并且,这也是人们传播信息的一重要方式。据统计,人类约70%的信息都是通过视觉系统所获得的,但是,对外部环境信息作出反应过程中,在人类感官系统中,视觉系统占据着主导位置。若人类借助视觉系统来接受信息,再用另外一感官接受其它信息,若这两个信息存在矛盾时,那么人类将会对视觉信息作出相应反应。

二 关于计算机图形图像设计和视觉传达设计的分析

2.1 概念和设计思路

对新时代的人们来说,其数码艺术早已渗透到人们的日常生活当中,成为十分流行的艺术创作手法,特别是对年轻一代人来说,都热衷大胆进行尝试,从而通过此方式去释放作者的想象力,来表达出自己的内心情感,因此,此种艺术创作手法既简单又复杂。对于计算机图形图像设计与视觉传达设计来说,不仅能够解放设计师双手,而且又能使设计者思维更富有其弹性,不受技巧框住,不受现有知识所影响,以便创造出更多无意识、不合常规的特殊作品,这势必会成为计算机图形图像设计与视觉传达设计的独特之处。一般来说,人们把视觉传达设计看作为表达人思维的一种手法,特别是在视觉传达设计中,将文字和图像紧密结合,二者相互补充,衬托出对方的优势,因此,视觉传达对符号设计时,要尽量将而这加以优化,充分发挥出符号优势,从而将整体予以转达。

2.2 设计手法和设计技术

随着时展的进步以及行业发展内在需求,因此,我们要充分认识到电脑和设计二者之间的联系,将计算机变为设计工作者的一重要设计工具,表达设计者的设计理念,再分享给人民大众。再加上,信息全球化的高速发展,远远离不开计算机图形图形设计,特别是在广告、电影等发展领域当中,都要求有很强的计算机图形图形设计技术。并且,在设计过程中,设计者也可以借助各种工具软件,适当调节图形图像的清晰度,从而给观众良好视觉感受。

三 关于计算机图形图像设计和视觉传达设计异同点

3.1 相同点

计算机图形图形设计和视觉传达设计过程中,一般会应用到Photoshop 软件,它是Adobe 公司开发的一个跨平台的平面图像处理软件。PS 的专长用于图像处理,而不是图形创作。图像处理是对已有的位图图像进行编辑加工处理以及运用一些特殊效果,其重点在于对图像的处理加工。大多数内容都是难以区分的,换言之,它们的共同点是非常多的。比如:在专业课中,都会涉及到绘图、色彩等知识,在此方面的学习具有相同点,而且,在现代设计思路、创作方式都是互通的,对点、面、体等的排列原则也都是相同的。

3.2 不同点

3.2.1 目标任务不同

视觉设计工作者的目标任务是为找寻美感,打造良好的设计形象,熟练掌握媒体动态所产生的;但是,计算机图形图像设计目标任务是把动态和静态紧密结合,塑造二维和三维空间所产生的。

3.2.2 技术方法不同

视觉传达设计除要对核心技术进行学习之外,对理论知识学习也要引起高度重视,因此,视觉传达设计相对比较枯燥、乏味,但是,计算机图形图像设计相对十分有趣,除要学习专业课程之外,对视频编辑等内容的学习也是非常重要的。

四 当前计算机图形图像设计和视觉传达设计的应用探究

4.1 包装设计

在市场或者是超市当中,新颖、特别包装设计会可以吸引消费者眼球。因此,对于视频和服装包装远远离不开计算机图形图形与视觉传达设计。包装成为实现使用价值的一个重要手段,不管是在书籍封面或者是各种宣传彩页的制作,上述这些带有良好视觉传达的商品,通常都和计算机图形图像设计有关,对思想性与知识性予以重新认识。其中,色彩、透明度等的不同都会传达出不同视觉效果。

4.2 广告与影像创意设计

在广告和影像创意设计当中,都远远离不开计算机对图形图形的处理,在经过处理之后,便会带给大众各种不同创意效果。可以说,创意设计为艺术设计的一个枝干,但是,这种设计往往不带有商业性目的。然而,因创意设计能够为设计爱好者提供更为广阔空间,所要,大量设计工作者学习计算机图形图像设计知识,表达出各自不同的视觉创意。

4.3 插图和绘画设计

因计算机图形图图像设计拥有绘画和调色的功能,因此,大量插图工作者首先利用铅笔来绘制草图,再借助图形图形设计软件来绘制插图。另外,近几年来,像素画极其流行,从而使更多设计者能够通过图形图形设计来创作自己个性化作品,并且,此类作品有较强视觉冲击力。

五 结束语

总体来说,在当今信息高速发展的时代,科学技术成为国家进步的主要力量。而在我国各行各业当中,计算机图形图形设计和视觉传达设计应用十分广泛。因此,我们只有在对现有技术加以改革,认真对视觉传达设计进行研究,将计算机图形图形技术为人们的生产和生活服务,为社会发展贡献一份力量。在现今领域中,都充满巨大挑战,因此,计算机图形图形设计必然会更好的适应社会发展,尤其是在于视觉传达设计的结合更为重要,二者相互影响,相互促进。我们坚信,在不及的将来,必然会有新突破,

参考文献

[1]郑刚,辛欢.计算机图形图像设计与视觉传达设计[J].兰州工业高等专科学校学报,2004(2).

[2]范丽萍.计算机图形图像设计与视觉传达设计[J].电脑编程技巧与维护,2012(4).

[3]金波.数字时代视觉传达设计的构成关系浅释[J].美术大观,2007(4).

计算机视觉感知技术范文3

[关键词] 计算机;数字技术;电影;发展

计算机技术的发展,使我们生产、生活的各个方面都发生着巨大的改变,在电影的领域也是如此。电影与科技发展密切相关,我们甚至可以说,电影发展史便是电影技术的发展史。每一次电影世界里的大变革,往往是以科学技术为先导的,其里程碑式的作品必定是新科技成果的展现并取得较大成功的范例。没有任何一门艺术形式像电影这样与电脑技术有着如此息息相关的联系。计算机数字技术的发展,为电影创作提供了丰富的手段,为电影创作者提供了广阔的创作空间,其想象力得以充分的发挥,从而为我们带来视觉盛宴。

毋庸置疑,电影已经进入了数字时代,数字技术是指借助一定的设备将各种信息转换为计算机能识别的符号系统,之后再借助电脑对信息进行运算、传送、还原的技术。大量使用数字技术的科幻大片《阿凡达》的导演詹姆斯•卡梅隆说:“视觉娱乐影像制作的艺术和技术正在发生着一场革命。这场革命给我们制作电影和其他视觉媒体节目的方式带来了如此深刻的变化,以至于我们只能用出现了一场数字化文艺复兴运动来描述它。”[1]

在数字技术中,有一项是电影界最常用的,也是能给我们与传统电影画面完全不同的绚丽画面、宏大场景的,就是3D技术。“3D是three-dimensional的缩写,就是三维图形。在计算机里显示3D图形,就是说在平面里显示三维图形。不像现实世界里,真实的三维空间,有真实的距离空间。计算机里只是看起来很像真实世界,因此在计算机显示的3D图形,就是让人眼看上去就像真的一样。”众所周知,计算机屏幕显示的是平面的,也就是二维的,我们之所以能够看到三维图像,是因为3D成像原理是依据人两眼的视觉差,人眼看到的东西总是近大远小,从而形成立体感,另外,人的两眼球之间会有一段大概8厘米左右的距离。所以,想要使人看到3D影像,必须让左眼和右眼看到不同的影像,在计算机屏幕上因色彩灰度的不同而使人眼产生视觉上的错觉,画面实际上也有一段差距,所有这些只是模仿人类真实双眼看到的情况。从另一个方面看,可以说电脑3D技术是虚拟三维技术,它只是看起来像三维罢了,利用计算机的运算达到视觉立体效果,使二维平面变为立体的,是非实体、虚拟的。而这种虚拟会给观众带来真实感,自然需要计算机无数次的精密运算、专业人员无数次的修改等。

总之,计算机技术与电影艺术的广泛结合,给我们带来了巨大的冲击力,现在普遍使用的3D技术所带来的视觉享受,在以往的电影中是无法找到的,计算机技术加入电影世界,形成了令人震撼的表现力,也带来了前所未有的吸引力。随着3D技术广泛应用于电影,现在的电影与传统领域的电影已经大大不同,观众已经适应了这种视觉张力,哪部电影没有这样的图画,会让人感到什么地方不一样。随着计算机技术的发展,电影随之会有更大的发展空间。

数字技术对传统电影的改变,主要表现在制作方式、表现手段、生成方式、电影题材、存储介质、接受渠道、观众心理等方面,另外,电影之外的附属品,如电影审美价值判断以及电影本体论等也都产生了巨大影响。数字技术在电影中的运用无疑是电影产业产生以来的重要变化之一。可以说,数字技术是对电影产生重大影响的技术革命,以下我们从计算机数字技术带来丰富的电影样式、使得虚拟世界的表现逼近真实、使传统电影的叙事性弱化、转而以画面、音效等吸引观众等三个方面来论述说明。

第一,计算机数字技术带来丰富的电影样式,使电影极大地延伸了题材范围,使新的表现对象进入电影文本。科幻电影、动画片、灾难片、动作片、探险片等,有了计算机数字技术的加入,都得到了巨大的发展。数字技术使科幻世界成为视觉真实,并使科幻片确立了牢固地位。数字技术让动画片获得了新生,传达了与传统动画片不同的内涵,动画片不仅仅是儿童的专利,已经跻身于主流电影行列。数字技术让虚拟世界真实再现,为观众提供了巨大的想象空间。

计算机数字技术催生了动画片,并使之发展与成熟。动画片在数字技术的支持下获得了新的生存空间,众所周知的20世纪40年代,迪斯尼曾经创造了一个动画黄金时代,我们耳熟能详的、经典的如《米老鼠和唐老鸭》《猫和老鼠》《白雪公主》《木偶奇遇记》等。但这些传统的经典在没有数字技术介入之前,都是从教育的角度去创作的。数字技术介入之后,动画片不再只是儿童的专利了。1995年迪斯尼与皮克斯动画联合推出的《玩具总动员》是第一部全部采用三维动画技术制作的动画片,片中所有的图像全部在电脑中生成。令人震惊的是《玩具总动员》上映后,仅3天时间就获取了5 700万美元的票房收入,充分证明了,这部动画片不仅仅是面对儿童市场,它也成为迪斯尼公司赚钱最快的动画片。

计算机数字技术,还使得动画世界中出现了真人的形象,动画与真人的结合表演,开拓出了一个崭新的艺术空间,给观众更丰富的视觉体验,电影形式得到了丰富和发展。计算机数字技术不仅把动画人物与真人表演完美融合在了一起,更重要的是它让传统的二维动画具有三维立体感。例如,《侏罗纪公园》运用3D技术创造出了各种活灵活现的恐龙,而这些恐龙与真人的表演,就像它们真的存在于那里。为了使虚拟的环境中创造出逼真的视觉效果,这部电影运用了110台高性能电脑和数百名电脑工程师,建立了2 000多个关节可以灵活转动的立体模型。其人物表情的丰富与皮肤的质感、技术创造的逼真效果、高超的造型、有层次的色彩等,使得这部影片赢得了3亿6千万美元的票房收入。

总之,这些由计算机数字技术带来的新表现领域,采用多种形式的计算机技术,或是三维的动画技术,或是二维、三维相结合的手法,使得动画片达到了逼真的艺术效果,并获得了广大成人观众的认可。人的无限想象能力,在这些影片中得到了实现并能够得到完美的展现。在计算机营造动画人物技术上的创新,完善电影的技术手段,发展影片的画面美观等方面的种种努力,使得这些以追求逼真画面、表现人类想象及技术展示为目标的动画片渐趋成为大人们的专利。我们不得不说,计算机数字技术让传统动画片焕发出新的生命力,并使之获得了较高的地位,在主流电影类型中占有一席之地。

第二,计算机数字技术的应用,使得虚拟世界的表现逼近真实。虚拟现实是1989年由美国的兰尼尔最早提出的,他认为,“虚拟现实是用计算机技术生成一个逼真的三维视觉、听觉、触觉或嗅觉等感觉世界,让用户可以从自己的视点出发,利用自然的技能和某些设备对这一虚拟世界客体进行浏览和交互考察。”[2]电影《阿凡达》的上映,为人们提供了直接接触虚拟世界的机会,越来越多的人开始了解并熟悉虚拟现实技术。它不仅给观众带来了一场震撼的视觉盛宴,也给电影世界带来了一场虚拟风暴。“虚拟现实技术是由交互式计算机仿真组成的一种媒体,能够感知参与者的位置和动作,替代或者增强一种或者多种感觉反馈,从而产生一种精神沉浸于或者出现在仿真环境中的感觉。”

我们可以说,虚拟现实技术是一门复杂的综合技术,它涵盖了众多学科的众多技术,如计算机图形学、仿真学、多媒体技术、网络技术、人工智能技术、传感技术等。虚拟现实技术中最主要的是表演捕捉技术,简单来说,表演捕捉技术就是通过捕捉演员的表演,再将真人演出影像与电脑动画结合,使虚拟人物符合人类的表情,创造出真实的虚拟人物表演,使动画的虚拟人物造型、表情等接近真人。捕捉的对象包括演员的肢体动作、面部表情,它们可以自由套进不同的虚拟角色中,创造更广阔的表演空间。例如,面部表情的捕捉,在演员表演时,头上戴上精密摄像仪器,将演员面部表情传给计算机,精密到连眼神上的细微变化都不会错过。这些数据经过计算机的一系列运算,再传输给虚拟角色,使之具有真人的各种表情、动作。

总之,虚拟现实技术使电影制作方式打破了传统的电影制作的模式。在这种模式下,影片的前期准备、中期拍摄和后期制作可以同时进行。我们在电影世界中,能够获得空前的听觉上、视觉上、情感上、想象上的审美体验,电脑的参与、科技的发展,使得人们在惊叹的同时享受美。

第三,计算机数字技术使得传统电影的叙事性弱化,转而以画面、音效等吸引观众。传统的电影都是以新奇的故事和曲折的情节来吸引观众,其中的佼佼者必定是在情节上能够得到广泛的认可,情感上得到广泛的一致。计算机数字技术的发展,为电影带来的全新的视野,故事的叙事性逐渐弱化,取而代之的是宏大的场景、虚拟的空间、非凡的人物等等画面和音效的全方位的冲击,给人以视听新感受。这种巨大的转变,一方面为观众带来了全新的体验,一种新的美学享受;另一方面,传统题材与形式的电影似乎丧失了生命力,变得毫无魅力。数字技术介入电影制作,不仅使传统的故事情节主线从影片创作的中心开始向边缘退位,它也让我们给电影重新定位,电影已经不是靠几个演员、几台摄影机就能制作出来的了,而是需要借助精良的设备、高超的技术,来完成多方面的综合,达到现实与虚拟的结合。数字技术的参与,使电影可以更大程度地展示美学特性。现在是视觉媒体的时代,电影应该顺势而为,新的计算机数字技术允许电影向真实性的极限挑战,创造新的银幕奇观,最终给人们带来前所未有的视觉体验。

现今的电影市场上,很难看到没有数字技术参与的电影。因为,计算机技术已经并迅速地改变着电影的一切。电影的制作、载体的形式、传输的手段,无一不融入电脑技术。电影的发行和放映也不再以原始物理的方式进行。令人目不暇接的3D画面,带给观众的感受是革命性的。数字技术对于电影已不仅仅是技术的革新,是全方位的改变,这是电影发展过程中不可回避的事实。传统的电影已经大大让位于新型的电影,人们的观念也发生了根本的转变,计算机数字技术已经不再是吸引人们眼球的卖点,而是电影中必不可少的一部分。

综上所述,电影与科学技术的结合,开创了电影制作的新纪元。计算机数字技术与3D技术参与电影制作与其他各个步骤,借助于计算机、多媒体、互联网等数字技术的发展,电影将完成电影发展历程上根本转变。相信在未来计算机技术的不断发展的催化下,电影也将会得到空前的发展。

[参考文献]

[1] [美]托马斯•A•奥汉年,迈克尔•E•菲利浦斯.数字化电影制片[M].施正宁,译.北京:中国电影出版社,1998:19.

计算机视觉感知技术范文4

关键词:美术教学 计算机辅助教学 优越性

在科学技术发展的今天,集声、光、电等为一体的多媒体技术,以其高效、快捷、全面传授知识,保存、收集资料相互交流等优势,极大促进了整个教学的改革和发展。其中以形象直观的美术教学最为受益。计算机辅助教学,因其能激发学生的学习兴趣、促使学生主动学习、提高课堂教学效率等诸多优点,而成为现代课堂教学中最常用的教学手段之一,广泛应用在中小学各学科的教学中,美术教学也不例外。使用计算机辅助教学,能更好地突出教学重点,突破教学难点。特别是在突破传统教学的诸多难点上,计算机可以发挥无可比拟的优越性。中小学美术教学中的难点,是在教材的教授过程中,学生对知识的难以理解之点,技法的难以掌握之处。以下举例介绍计算机辅助教学解决中小学美术教学难点的一些应用。

1 获得独特的视觉效果

使用计算机辅助教学可以充分利用计算机的特点,根据教学需要,获得独特的数码虚拟视觉效果,协助教师突破教学中的难点。美术欣赏课有很强的直观性,使用计算机辅助教学,通过数码投影仪,就可以将作品清楚地放大展示,让学生在欣赏课上能够真正地“欣赏”。以七年级第十四册《现代生活的视觉语言》一课为例,通过欣赏不同年代、不同形式的标志,使学生开阔眼界,丰富知识。标志很小,教师拿在手中展示,学生想要看清楚都很费劲,更别说欣赏了,对教师而言,同样也不便于知识的讲解。而若通过计算机和数码投影仪,将各种标志投影成2 米见方的影像,就可以让课堂上的每个学生都能看得清楚,达到最佳的审美感受。同时还可以放大局部进行有针对性地观察,教师结合知识重点、难点进行分析讲解。由此,视觉的传达与知识的传授相得益彰,让学生在审美体验中学习和提高。

欣赏三维造型艺术时,计算机辅助教学不仅可以用通常的视觉方式,让学生欣赏到物体在某一视觉角度的造型或其内部构造,而且可以做出“动感显示”效果,让三维物体旋转起来,欣赏到它的各个侧面,让学生体会到物体的立体感、空间感。比如九年级第十八册《现代建筑》一课中,计算机辅助教学可以按预先设置路线,带领学生虚拟浏览一座建筑物的内部装饰、陈设,使学生有现场感、真实感,真切地感受到不同时代、不同地域、不同空间的建筑风格,同时,也会真正理解它的三维结构。利用计算机辅助教学,产生真实新奇的视觉效果,独特的感染力,将使学生对这一课留下难忘的印象。[论文网 LunWenData.Com]

2 动态展示变化的过程

计算机具有强大的多媒体功能,集文字、图像、图形、声音、动画和视频为一体。教师可以根据教学需求,通过计算机表现许多传统教学技术不能表现的事物和现象,如演示形象生动的动画,声情并茂的有声画面,色彩丰富的教学图片等。CAI 可以使抽象问题形象化,静态问题动态化,在解决那些教师难以表述而学生又难以理解的问题上,动态展示变化的过程,突破教学难点。

在工艺与设计课的教学中,有关工艺制作的程序、步骤和方法复杂、严谨,技法的要点、难点较多,教师要做大量的示范。教师要想利用课堂时间演示一个完整制作过程,不是一件容易的事,如绘制“简单图案”教学,仅其中的上色环节,就不是一遍两遍能完成的,非常耽误时间,而且没有办法让全班学生都能看清楚。在传统教学中,很多教师往往只好口头教授,稍作演示,这样的教学,学生往往不能掌握技法上的难点。利用计算机辅助教学,我们可以将图案制作的完整程序制作成图文并茂的幻灯片进行放映,从绘制草图、拷贝、涂色,到最后调整、修改,色彩转换,都非常方便、快捷,整个过程展示清晰明了又独特,学生边看放映边学习,印象深刻,教学难点轻松解决。

3 通过整合培养美术欣赏能力

美术欣赏能力的培养历来是美术教育教学的难点。把艺术作品不同元素间的相互关系在大脑中形成反射,调动学生的多种感觉器官,利用知识经验进行综合加工,是形成审美情感和审美理解的过程。使用计算机,可以容易地将多种媒体融合在一起,并方便地展示给学生,突破美术欣赏能力的培养教学中的难点问题。

在计算机辅助的美术欣赏课中,把音乐和美术、电影与美术有机地结合起来,可以图文并茂、声色俱全的表现深刻主题,能充分有效的培养学生的审美理解力、创造力。如欣赏《格尔尼卡》时,如果只看课本中的小幅图片,学生会因为对作品内容及产生背景缺乏一定的认识,而印象不深,难以产生共鸣,影响了学生对美术作品的审美欣赏。计算机辅助教学可以将画子投影到大屏幕上,用声情并茂的语言稍加提示作品背景、内容,通过鼠标指针,指点画中细节,引导学生观察,同时播放合适的背景音乐……这时学生就开始自觉地“设身处地”,进入某种情景,产生审美同情。

计算机视觉感知技术范文5

关键词:计算机视觉;案例推理;图像处理;图像描述

中图分类号:TP391.41 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2007)04-11102-03

1 引言

基于案例推理(case-base reasoning)是人工智能中正不断发展的一项重要推理技术。基于案例推理与类比推理方法相似,案例推理将旧经验或教训转换为知识,出现新问题时,首先查找以前是否有相似的案例,并用相似案例解决新问题。如果没遇到相似案例的,经过推理后解决新问题的方法,又会成为新的案例或新经验,下一次再遇到相同问题时,就可以复用这些案例或经验。

这与人遇到问题时,首先会用经验思考解决问题的方式相似,这也是解决问题较好的方法。基于案例推理应用于工业产品检测或故障诊断时具有以下特点:

CBR智能化程度较高。利用案例中隐含的难以规则化的知识,以辅助规则推理的不足,提高故障诊断系统的智能化程度。

CBR较好解决“知识获取”的瓶颈。CBR知识表示以案例为基础,案例的获取比规则获取要容易,大大简化知识获取的过。

CBR求解效率较高。是对过去的求解结果进行复用,而不是再次从头开始推导,可以提高对新问题的求解效率。

CBR求解的质量较高。CBR以过去求解成功或失败的经历,可以指导当前求解时该怎样走向成功或避开失败。

CBR持续不断的学习能力,使得它可以适应于将来问题的解决。

所以基于案例推理方法正不断应用在产品质量检测和设备故障诊断方面,并取得较好的经济效益。为了产品检测和设备故障诊断中,更为智能化,更容易实现现场检测和诊断,计算机视觉技术起到很大的作用。

计算机视觉是研究用计算机来模拟人和生物的视觉系统功能的技术学科,使计算机具有感知周围视觉世界的能力。通过计算机视觉,进行图像的获取预处理、图像分割与特征抽取、识别与分类、三维信息理解、景物描述、图像解释,让计算机具有对周围世界的空间物体进行传感、抽象、判断的能力,从而达到识别、理解的目的。

计算机视觉随着科学技术发展,特别计算机技术、通信技术、图像采集技术、传感器技术等,以及神经网络理论、模糊数学理论、小波的分析理论等计算机视觉理论的不断发展和日趋成熟,使计算机视觉从上世纪60年代开始兴起发展到现在,取得快速发展,已经从简单图像质量处理发展到围绕着纹理分析、图像编码、图像分割和滤波等研究。图像的分析与处理,也由静止转向运动,由二维转向三维,并主要着眼于对图像的识别和理解上,也使计算机视觉的应用领域更为广泛,为案例推理中运用计算机视觉打下基础。

2 案例推理系统的主要关键技术

(1)案例的表示与组织

案例的表示与组织即是如何抽取案例的特征变量,并以一定的结构在计算机中组织存储。如何将信息抽取出特征变量,选择什么语言描述案例和选择什么内容存放在案例中,案例按什么组织结构存放在存储器中,这关系到基于案例推理方法的效率,而且对于案例数量越来越多,结构十分复杂的案例库,尤其重要。

(2)案例的索引与检索

案例的索引与检索即是为了查找最佳相似案例,如何建立案例索引和相似度算法,利用检索信息从案例库中检索并选择潜在可用相似案例。后面的工作能否发挥出应有的作用,很大程度上依赖于这一阶段得到的案例质量的高低,因此这一步非常关键。

(3)案例的复用和调整

案例的复用即是如何根据旧案例得出新解,涉及到找出案例与新问题之间的不同之处,案例中的哪些部分可以用于新问题,哪些部分不适合应用于新问题的解决。而复用还分案例的结果复用,案例的求解方法复用。

(4)案例的学习

案例的学习即是将新解添加到案例库中,扩充案例库的案例种类与数量,这过程也是知识获取。此过程涉及选取哪些信息保留,以及如何把新案例有机集成到案例库中,包括如何存储,如何建立索引等等。

针对案例推理的关键技术,根据检测和故障诊断系统的特点,计算机视觉主要解决如何将产品图像输入系统,如何将产品图像特征进行抽取和描述,如何区别产品不同之处。以便案例推理系统进行案例建模,确立案例的表示形成和案例相似度的计算。本文主要从计算机视觉如何运用在案例推理系统进行探讨。

3 产品输入系统

产品输入系统在不同产品类型和生产环境可能有不同之处,主要应有传感器单元和图像采集单元。如图1。

图1 产品输入系统结构

传感器单元主要判断是否有产品存在,是否需要进行图像采集,是否继续下一个产品图像的采集。这简单传感器可使用光电开关,配合光源,当产品经过时,产品遮挡住光源,使光电开关产生一个0值,而没有产品经过时,光电开关产生相反的1值,系统通过判断光电开关的值,从而判断是否有产品。

图像采集单元简单地说是将产品拍摄并形成数字化图像,主要包括光源、反射镜、CCD相机和图像采集卡等组成。光源和反射镜作用主要使图像中的物体和背景之间有较大灰度。CCD相机主要是拍摄设备。图像采集卡主要是将图像数字化。通过传感器判断有产品后,光源发出的光均匀地照在被测件上,CCD相机拍摄,拍摄图像经过图像采集卡数字化后输入存储设备。存储设备即为计算机硬盘。存放原始图像、数据、处理结果等。

这是案例推理系统的原始数据,是图像处理、图像特征抽取描述的基础。

4 图像处理

在案例推理系统中,需要对案例的组织和案例建模,案例的组织即案例的表示,相对计算机而言,即图像特征的抽取,即某图像具有与其它图像不同之处,用于区别其它图像,具有唯一性。同时,又能完整地表示该图像。所以案例的表示要体现案例的完整性、唯一性、操作容易性。

图像中有颜色区别、又有物体大小之分以及图像由不同的物体组成。如何表示图像,或说图像内部包含表示的本质,即图像的描述。根据图像特点,确立图像案例的表示,以图像的像素、图像的数字化外观、图像物体的数字组成等属性。这需要对产品输入的原始图像进行处理。

在计算机视觉技术中,对原始图像主要进行图像增强、平滑、边缘锐化、分割、特征抽取、图像识别与理解等内容。经过这些处理后,输出图像的质量得到相当程度的改善,既改善了图像的视觉效果,又便于计算机对图像进行分析、处理和识别。具体工作流程如图2所示:

图2 计算机视觉的任务与工作流程

图像预处理是将产品的数字图像输入计算机后,首先要进行图像的预处理,主要完成对图像噪声的消除以及零件的边缘提取。预处理的步骤为:图像二值化处理;图像的平滑处理;图像的边缘提取。

图像二值化处理主将灰度图形二值化的关键是阈值的选取,由于物体与背景有明显的灰度差,可以选取根据灰度直方图中两峰之间的谷值作为阈值来分割目标和背景。

图像的平滑处理技术即图像的去噪声处理,主要是为了去除实际成像过程中因成像设备和环境所造成的图像失真,提取有用信息。

图像边缘提取是为了将图像中有意义的对象与其背景分开,并使之具有某种指定的数学或符号表达形式,使计算机能够理解对象的具体含义,检测出边缘的图像就可以进行特征提取和形状分析了。可采用多种算法,如采用Sobel算子提取边缘。

图像预处理是为下一步的特征描述打基础,预处理的好坏直接影响案例推理的结果和检测诊断的效率。

特征提取是对图像进行描述,是案例建模关键,案例建模是根据案例组织要求抽取图像特征,是建立案例索引和检索的关键。如果图像没有特征,就谈不上进行检索。图像特征可通过图像边界、图像分割、图像的纹理等方法,确定图像特征,包括是什么产品、产品形状大小、产品颜色,产品有什么缺陷、产品缺陷在什么位置等特征,根据这些图像特征进行描述,形成计算机中属性值,并从数据库查找相应信息资料,从而确定产品之间的关系,相似度,也就是案例推理的方向。

5 系统的检索

根据案例推理原理和相应算法,建立案例推理系统模型,如图3所示。

图3 案例推理系统

对话系统:完成人机交互、问题描述、结果显示和系统总控制。

案例库系统:由案例库及案例库管理系统组成。

数据析取系统:对各种已有的源数据库的数据通过转换而形成所需的数据。

多库协同器:根据问题求解的需要,按照一定的数据抽取策略,完成问题求解过程中对模型库系统、方法库系统、知识库系统和数据库系统等资源的调度与协调。

知识库系统:由产生式规则组成,这些知识包括专家经验和以规则形式表示的有关知识,也可以是数据挖掘结论,支持案例检索、案例分析、案例调整等。 模型库系统:由模型库、算法库、模型库管理系统组成。完成模型识别和调用,并把结果综合,送入对话系统显示,作为补充信息供案例检索、调整使用。

数据库系统:存放待决策支持的所有问题,并完成其维护与查询等功能。

由于系统主要应用产品的现场实时检测监控或故障诊断,所以系统的检索时,也必须输入检索值,即输入现场产品的图像,在通过产品预处理、图像的二值化、分割和边界处理后,进行图像特征描述,根据图像描述进行分类识别。根据案例推理的算法检索案例库中,是否有相似的案例。即确定相似度。相似度确定主要由案例推理的算法确定,如贴近分析法。确定相似度最大作为结果,并将案例的解输出,给相关控制系统进行决策。如产品质量检测,确定产品质量是否合格,是否有不合格产品,不合格产品是什么原因造成,故障源是什么,如何解决和排除故障,等等。

6 结论

案例推理方法有效地解决计算机视觉技术中图像检索问题。对提高图像检索的效率和准确度提供了平台。

计算机视觉技术也为案例推理系统实现产品现场实时检测、监控、诊断提供技术支持。计算机视觉技术现场的数据采集、处理为案例推理打好基础。

两者的结合设计的系统适用范围很广,只要产品需要进行质量检测、监控,或设备需要进行故障诊断和维护,都可以适用。

系统提供的实时检测、监控和诊断功能,提高企业的生产效益,降低了生产成本。

参考文献:

[1](美)桑肯(Sonka,M).图像处理分析与机器视觉[M].人民邮电出版社.

[2]王宏等译.计算机视觉[M].电子工业出版社.

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[5]骆志坚.基于计算机视觉检测技术自动计数系统的研究与应用[J].仪表技术与传感器,2005,3:41-43.

[6]左小德.贴近度分析法在案例库推理中的应用[J],南大学学报(自然科学版),1997,18(1):21-26.

[7]姜丽红.案例推理在智能化预测支持系统中的应用研究[J].决策与决策支持系统,1996,6(4):63-69.

计算机视觉感知技术范文6

【关键词】VR技术;虚拟现实技术

1.虚拟现实技术的概念

VR技术就是虚拟现实技术,它是一种能够让现实中的人在计算机所创造的虚拟信息世界中体验与现实世界同样的事和物。它所具有多感知性、沉浸性、交互性和构想性的基本特征。这种虚拟技术集合了计算机图形图像技术、现实仿真技术、多媒体技术等等的多种科学技术。它能够模拟出人的视觉,听觉,触觉等的感官功能。使人在计算机所创造的虚拟世界中通过语言、动作等等的方式进行实时交流,可以说这种技术的发展前景是非常的广阔的。

2.虚拟现实技术的特征介绍

①多感知性的特征,是指视、力、触、运动、味、嗅等感知系统,从人类理想的虚拟现实技术的发展来说,是希望能够给完全的模拟出现实中所有的感知,但因目前的技术掌握和传感技术的限制,仅仅只能模拟出以上视、力、触、运动、味、嗅等感知系统的。

②沉浸性又称浸没感或临场感,存在感等,具体是指人以第一人称存在在虚拟世界中的真实体验。当然,以目前技术还没有达到最理想的程度。

③交互性就是指人在虚拟世界中,能够像在现实当中一样,可以通过对一些物体的抓取、使用等动作,感觉到所触碰的物体的重量,形状,色泽等一些人与物体之间的互动信息。

④构想性,即在虚拟的世界里面,将所想的物件所做的事情在虚拟世界呈现出来,这样做能达到什么样的效果,那样做又能达到什么样的效果,甚至还可以把在现实世界不可能存在的事和物都可以在虚拟世界中构想出来。

3. VR技术的应用范围

VR技术由诞生到现今已经历了几个年代,其应用范围也越来越广,如医学方面,可以提供给医生进行模拟手术,这样大大提供了现实中手术的成功几率,还有军事,科技,商业,建筑,娱乐,生活等等。

4. VR技术中涉及的相关技术

①立体视觉现实技术:人通过视觉所获取到的信息是人本身所有感觉中最多的一种感官,所以虚拟现实技术中立体显示技术占有不可或缺的重要地位。

②环境构建技术:在虚拟世界中,构件环境是一个重要的环节,要营造一个区域的环境,首先就要创造环境或建筑模块,然后在这个基础上再进行实时描绘、立体显示,从而形成一个虚拟的区域环境。

③真实感实时描绘技术:要在虚拟世界中实现与现实世界相同的事物,仅靠立体显示技术还是远远不够的,虚拟世界中必须存在真实感和实时感,简单来说就是实现一个物体的重量,质量,色泽,相对位置,遮挡关系等的技术。

④虚拟世界声音的实现技术:在虚拟世界中虽然视觉是获取信息的重要途径之一,除了视觉还有很多感官系统可以获取到周围的信息。如听觉,这种技术就是在虚拟世界中实现声音,这样人在虚拟世界里不仅能够看得到也能听得到。

5. VR技术中所涉及的硬件设备

①输入设备

与虚拟现实技术相关的硬件输入设备分成两大类:一是基于自然的交互设备,用于虚拟世界的信息输入;另一种是三维定位跟踪设备,主要用于输入设备在虚拟世界中的位置进行判定,并输送到虚拟世界当中。

虚拟世界与人实现自然交互的形式有很多,例如有数据手套,数据衣服,三维控制器,三维扫描仪等。

数据手套是一种多模式的虚拟现实硬件,通过软件编程,可进行虚拟场景中物体的抓取、移动、旋转等动作,也可以利用它的多模式性,用作一种控制场景漫游的工具。数据手套的出现,为虚拟现实系统提供了一种全新的交互手段,目前的产品已经能够检测手指的弯曲,并利用磁定位传感器来精确地定位出手在三维空间中的位置。这种结合手指弯曲度测试和空间定位测试的数据手套被称为“真实手套”,可以为用户提供一种非常真实自然的三维交互手段。

数据衣是为了让VR系统识别全身运动而设计的输入装置。数据衣对人体大约50多个不同的关节进行测量,包括膝盖、手臂、躯干和脚。通过光电转换,身体的运动信息被计算机识别。通过BOOM显示器和数据手套与虚拟现实交互数据衣。

②输出设备

人在虚拟世界中要体现沉浸的感觉,就必须实现现实世界中的多种感受,如是视、听、触、力、嗅、味等感官感觉,只不过以目前的虚拟技术只实现了视觉,听觉和触觉罢了。

③VR构成设备

虚拟现实世界的构成,主要的设备就是计算机本身了,虚拟世界的所有景象都是靠一个个模型造成的,而这些模型则是由计算机制作出来的。一般计算机被划分成四个部分,第一:高配置的个人计算机,专门用于普通的图形配置加速卡,实现于VR技术中的桌面式特征;第二:高性能图形工作站,就是一台高配置的图形处理计算机;第三:高度并行系统计算机;第四:分布式虚拟实现计算机等四个分类。

6. VR技术上的难点探讨

随着计算机的不断发展,人与计算机的互动性得到了非常好的提现。而这种技术则成为了VR技术建立的主要手段。但是实时现实始终一直阻挡这VR技术前进的一大难点之一,即时在理论上能够分析得到高度逼真、实时漫游的虚拟世界,但至少以目前的状况来说还达不到理论上的要求。这种理论性的技术是需要强大的硬件配置要求支撑的,比如说速度极快的图形工作计算机和三维图形加速卡等等设备,但以目前的设备来看即时最快的图形处理计算机也不能达到十分逼真的同事又是实时互动的虚拟世界。根本的原因就在于,因为引入了人与虚拟世界的互动,需要即时生成新的动态模型时,就不能达到实时的效果了,所以就不得不降低图形模块的清晰度来减少处理的时间,这样直接导致了虚拟世界的逼真在某程度上的减少,这就是所谓的景物复杂度的问题了。

图形模块的生成是虚拟世界中的重要瓶颈,虚拟世界的重要特性随着人的位置、方向的不断变更状态下感受虚拟世界的动态特性,简单来说,就是你移动一下位置和方向后所看到的即时生成的图形模块景象。有两种指标可以衡量用户沉浸在虚拟世界中的效果和程度。其一就是之前所说的动态特性;其二就是互动的延迟特性。自然动态图形的形成的帧数是30帧,至少也不能低于10帧,否则整体画面就会出现严重的不连续和调动的感觉。互动延迟是影响用户的另一个重要指标,如人在飞机上飞行时,位置的变换和方向的控制,这时系统应当即时产生相对的图形画面,期间的时间延迟应不大于0.1秒,最多也不能大于1/4秒。否则在长期的工作中,人会容易产生疲劳、烦躁或者恶心的感觉,严重地影响了“真实”的感觉。以上两种指标都以来计算机图形处理的速度。对于动态的模块图形生成而言,每帧的图形生成时间在30~50毫秒之间为较好;而对于互动性的延迟,除互动式输入及其处理时间外,其图形的生成速度也是重要的因素。而以上所叙述的因素都与图形处理的硬件组成有直接的相互关系,除此之外还有赖于应用技术的因素,如虚拟场景的复杂程度和图形模块生成所需的真实感等等。

7. VR技术在各国的研究情况

①VR技术在美国的研究现状

美国是虚拟现实技术研究的发源地,虚拟现实技术的诞生可以追溯到上世纪40年代。最初研究的虚拟现实技术只是用于美国军方对飞行驾驶员和宇航员的模拟训练。然而,随着冷战结束后美国军费大大的削减,虚拟现实技术就逐渐转为民用,目前美国在该领域的基础研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面。

上个世纪80年代,美国宇航局及美国国防部组织了一系列有关虚拟现实技术的研究,并取得了令人瞩目的研究成果,美国宇航局Ames实验室致力于一个叫“虚拟行星探索”的实验计划。现在美国宇航局已经建立了航空、卫星维护的模拟训练系统,空间站的模拟训练系统,并且已经建立了可供全国使用的模拟教育系统。北卡罗来纳大学的计算机专业就是进行虚拟显示技术研究最早最著名的大学。他们主要研究分子建模、航空驾驶、外科手术仿真、建筑仿真等。乔治梅森大学研制出一套在动态虚拟环境中的流体实时仿真系统。施乐公司研究中心在模拟现实技术领域中主要从事利用VRT建立未来办公室的研究,并努力设计一项基于模拟现实技术使得数据存取更容易的窗口系统。波音公司的波音777运输机采用全无纸化设计,利用所开发的虚拟现实系统将虚拟环境叠加于真实环境之上,把虚拟的模板显示在正在加工的工件上,工人根据此模板控制待加工尺寸,从而简化加工过程。

图形图像处理技术和传感器技术是以上VR项目的主要技术。就目前看,空间的动态性和时间的实时性是这项技术的最主要焦点。

②VR技术在欧洲的研究现状

在欧洲,英国在VR开发的某些方面,特别是在分布并行处理、辅助设备(包括触觉反馈)设计和应用研究方面。在欧洲来说是领先的。英国Bristol公司发现,VR应用的交点应集中在整体综合技术上,他们在软件和硬件的某些领域处于领先地位。英国ARRL公司关于远地呈现的研究实验,主要包括VR重构问题。他们的产品还包括建筑和科学可视化计算。

欧洲其它一些较发达的国家如:荷兰、德国、瑞典等也积极进行了VR的研究与应用。

瑞典的DIVE分布式虚拟交互环境,是一个基于Unix的,不同节点上的多个进程可以在同一世界中工作的异质分布式系统。

荷兰海牙TNO研究所的物理电子实验室(TNO- PEL)开发的训练和模拟系统,通过改进人机界面来改善现有模拟系统,以使用户完全介入模拟环境。

德国在VR的应用方面取得了出乎意料的成果。在改造传统产业方面,一是用于产品设计、降低成本,避免新产品开发的风险;二是产品演示,吸引客户争取定单;三是用于培训,在新生产设备投入使用前用虚拟工厂来提高工人的操作水平。2008年10月27-29日在法国举行的ACM Symposi- um on Virtual Reality Software and Technoogy大会,整体上促进了虚拟现实技术的深入发展。

③VR技术在日本的研究现状

日本的虚拟现实技术的发展在世界相关领域的研究中同样具有举足轻重的地位,它在建立大规模VR知识库和虚拟现实的游戏方面作出了很大的成就。

在东京技术学院精密和智能实验室研究了一个用于建立三维模型的人性化界面,称为SpmAR NEC公司开发了一种虚拟现实系统,用代用手来处理CAD中的三维形体模型。通过数据手套把对模型的处理与操作者的手联系起来;日本国际工业和商业部产品科学研究院开发了一种采用x、Y记录器的受力反馈装置;东京大学的高级科学研究中心的研究重点主要集中在远程控制方面,他们最近的研究项目是可以使用户控制远程摄像系统和一个模拟人手的随动机械人手臂的主从系统;东京大学广濑研究室重点研究虚拟现实的可视化问题。他们正在开发一种虚拟全息系统,用于克服当前显示和交互作用技术的局限性;日本奈良尖端技术研究生院大学教授千原国宏领导的研究小组于2004年开发出一种嗅觉模拟器,只要把虚拟空间里的水果放到鼻尖上一闻,装置就会在鼻尖处放出水果的香味,这是虚拟现实技术在嗅觉研究领域的一项突破。

④国内虚拟现实技术研究现状

在我国虚拟现实技术的研究和一些发达国家相比还有很大的一段距离,随着计算机图形学、计算机系统工程等技术的高速发展,虚拟现实技术已经得到了相当的重视,引起我国各界人士的兴趣和关注,研究与应用VR,建立虚拟环境、虚拟场景模型分布式VR系统的开发正朝着深度和广度发展。国家科委国防科工委部已将虚拟现实技术的研究列为重点攻关项目,国内许多研究机构和高校也都在进行虚拟现实的研究和应用并取得了一些不错的研究成果。

北京航空航天大学计算机系也是国内最早进行VR研究、最有权威的单位之一,其虚拟实现与可视化新技术研究室集成了分布式虚拟环境,可以提供实时三维动态数据库、虚拟现实演示环境、用行员训练的虚拟现实系统、虚拟现实应用系统的开发平台等,并在以下方面取得进展:着重研究了虚拟环境中物体物理特性的表示与处理;在虚拟现实中的视觉接口方面开发出部分硬件,并提出有关算法及实现方法。

清华大学国家光盘工程研究中心所作的“布达拉宫”,采用了QuickTime技术,实现大全景VR制;浙江大学CAD&CG国家重点实验室开发了一套桌面型虚拟建筑环境实时漫游系统;哈尔滨工业大学计算机系已经成功地合成了人的高级行为中的特定人脸图像,解决了表情的合成和唇动合成技术问题,并正在研究人说话时手势和头势的动作、语音和语调的同步等。

8.学习小结和心得