今天咱们讲虚拟现实与可视化的技术应用，这里边我想通过这么一种形式来给大家讲这个内容，人家说讲一个问题讲十问，咱们讲不到十问，讲一下五问看看。首先说一说虚拟现实到底是什么东西，其实虚拟现实现在来说可能好多人对这个名词并不是很陌生，但是说到虚拟现实到底是什么东西，有时候也很难回答，不要说大家觉得很难回答，其实我做虚拟现实可以说从2005年到现在也做了七年时间了，有时候让我突然说是虚拟现实到底是什么，或者说有的人，尤其一些其他同学问我，说是你到底是做什么的？然后有时候我也觉得很难回答，咱们一起来探讨一下看看虚拟现实到底是个什么东西，或者说应该怎么去定义这个名词。 接下来看一下虚拟现实能做什么，再一个说一下虚拟现实怎么实现的，都说虚拟现实做出来的东西很炫，很漂亮，怎么做出来的呢？尤其是虚拟现实是用什么样的设备？还有一个咱们大家作为研究生，或者说作为一个研究工作者，在虚拟现实里边能做点什么。当然了这里边还有可视化，会串联一点。

第一个说一下这个问题就是虚拟现实是什么，在回答这个问题之前，先看几个图片，这些图片是来自于网络，尤其是网站截了很多图，因为这个图虽然说之前做了很多很多的项目，但是里边一些图也不太方便给大家，还是拿一些公开的图。 这个图，这个网站上大家可以看到，其实做了一个什么呢？这一个人戴了一个眼镜，看到后面很大一个场景。另外一个人拿着一个手在这里动。其实这个里边这个东西这个人在看到一个范围的场景，其实戴上眼镜其实整个的看过去之后，就是一个感觉真实存在的那么一个东西，就是一个摩托车的设计，一个发动机的设计以及它的一些原理的设计。另外一个人在拿的其实是一个飞机上的一个发动机，然后再去组装这样一个行为，这其实是一个虚拟现实非常典型的一个应用。 看这一个，这个图片其实是在一个影院里面，一个飞机从大屏幕里边突然飞出来，其实对于这种应用，我们在实验室的时候，也就是大概在05年、06年的时候，其实这种应用就看过了，实验室里边就有很多三维的眼睛，然后给大家拿出来，因为我们是实验室的学生拿出来就随便玩，然玩过来玩过去，实际上来说大家对于公众来说，真的接触这类的东西，实际上从什么东西开始的，大约去年还是前年《阿凡达》这个电影的普及，其实《阿凡达》这个电影到目前为止应该说是一个非常赚钱非常赚钱的一个电影，因为大家感觉很新奇，非常新奇。 比如说在电影里边，在影院里边真实的能感觉到到感觉，尤其我也去看过几个三维的电影，比如说《加勒比海盗四》，3D版的，就感觉那个马、那个人，包括那个树叶，真的就从屏幕上出来那个感觉，其实这感觉当然对我来说，我去看的时候我当然会选一个好的位置，其实3D影院里边，大家千万不要坐前边，越往后边效果越好，其他真的三维电影来说肯定有一个最佳的位置，这个这也是游戏体验的，也是这个人戴了一个眼镜，然后就体验到这里边这个动物带咱们去走这样一个形象。 再往下看，这也是一个电影里边很典型的一个场景，这个场景是这样，并不是说让大家看到恐龙从屏幕里面跑出来，而是说在拍电影的过程中它能拍出来这么一个画面来，这个画面就是说这些人在这儿，当然这个动物肯定是不存在的，那怎么样把它拍出来的，其实说白了就是计算机合成，那这个人，这是一个真实的，然后再用计算机合成一个东西，其实这种技术到现在为止也不是说新得不得了，其实在实验室里边也已经很久了，比如说在《指环王》，《指环王6》还是《指环王4》里边，大约有6万匹那种动物进行作战，同一个场景里边，实际上来说这个场景里边拍电影肯定没有这么多动物，还有一个它里边很多动物根本是假的，而且现实生活当中不存在的，比如说一个动物就是上面是人身地下是马匹这种腿，这种动物。这就是全是计算机生成出来的，最后进行合成，这也是虚拟现实一个非常重要的应用，用的也非常多。 说到拍电影之后，这个也是一个白鲨跑出来的这种在电影院里边，其实说到拍电影咱们国内也有，也用到了一点点虚拟现实，但是用的很浅，我不知道大家对这块了解不了解，到现在为止应该将近十年了吧，《英雄》那个电影，很早的一个电影，张艺谋拍的，当时也是引起了一个轰动，大片的巨制。《英雄》那个电影里边，实际上在当时去捉拿男女主角的时候，张曼玉演的那个角色，最后把她去捉拿的时候，大约演出来秦军有几百万的军队，拿去射箭的时候去抓这一个人。实际上真正拍摄的时候，从网上看到的一个消息真正拍摄的时候大约就200多人那个军队，最后拍出来一个场景就感觉到千军万马那样一个景色，其实这一个也是小小的虚拟现实这种小小的应用。但是还算不上非常的高级。 看这一个，这个同样是恐龙从影院里面，感觉从屏幕上跑出来那个感觉。再看这一个，这个效果也是相同，也是一个大鲨鱼从屏幕上跑出来。其实到目前为止大家所能接触到的虚拟现实，用到最多的还是一个电影里边大家从感受这个虚拟现实里边这种技术，或者说能感觉到3D这种技术的存在还是从电影特效里边，因为毕竟是大众化的。 还有一个就是虚拟器，这个虚拟器是这样，咱们国内这种虚拟器不是特别多，这个就是环幕的，现在虚拟器最多是环幕的，也有球幕的，飞机是球幕的比较多，这个也是接触过几次。一会儿也有一个飞机的，飞机是前年还是去年，在北航离咱们这边，大家可以去参观一下如果有同学在那儿的话，在北航这边他们是做了一个飞行的模拟，然后我还真是去过去试了一下，那个椅子因为他后来还没有完工我去坐的时候，椅子还不能进行偏，因为飞机如果一拐弯，实际上是有点偏，然后最后完工的时候会达到一个效果，方向舵一转弯的时候，那个椅子真的会跟着你去偏的。但是即使是那样，外边的屏幕是已经做好了的，就是环幕，外边的场景真实会感觉到一个偏的感觉，非常非常的真实。 这个也是一个整个的飞行平台，有很多很多的场景，包括一个角度员在环幕上模拟这个角度的过程，大家看出

看了很多图片，现在大家的感觉也是挺精彩，然后咱们再来理解一下，或者根据这些图片来提纯一下，虚拟现实到底是什么，它到底有个什么样的定义，它到底有没有定义。其实每一个行业，因为虚拟现实来说，包括计算机行业、机械行业、力学行业，还有高仿真的、搞测绘的，它们都有到虚拟现实，它们都试图对虚拟现实做出一个定义。但是实际上来说，根本没有一个严格的定义，咱们先看一看目前来说这是在百度百科上能搜出来的一些定义是怎么来说的？英文名字就是Virtual reality，VR，常说的VR就是虚拟现实的意思。第一个地理学里边他们常用，因为大家之前经常有个名词GS，地理信息，地理信息系统实际上之前很火爆，现在已经进入商业化了，大家用的很普遍。实际在我个人感觉，它并不能算一个非常完整的虚拟现实的系统，但是它实际上也是有点这个意思，因为很多之前虚拟现实的实验室也是做技术做的很火爆做的很多，包括之前我们实验室也是做过一些类似的这种项目。其实对于地理学来讲它这么去定义的，就是存在于计算机系统中的逻辑环境，然后通过输出设备模拟显示现实世界当中的三维物体，以及它们的运动规律和运动形式。这在地理学里边来说，尤其对于计算机系统来说，他们说这个当然是非常合适的，现实世界当中已经有的，然后他们通过一定的形式表现出来，然后可以反复的播放，反复的来去观察它们的规律以及方式，甚至于可以通过一些形式、轨迹形式等于把它给显示出来，这是他们地理学上的一个定义。 看下一个定义通信学里边他们怎么去定义的，利用计算机发展中的高科技技术手段构造的，使参与者获得与现实世界一样的感觉出来的一个虚拟的境界。其实这个虚拟现实里边，也有一个应用是这么说，远程的视频，远程视频有人提出这么一个理念，我现在在这儿这么说，我想咱们拿一个视频录下来，然后把视频信号同步的传输到另一个位置，他们就可以看到，这是目前来说比较真实的常用一个形式，但这样传输量很大，有人提出这么一个观念，能不能把我现在这个动作给捕捉下来，就说我这个人其实我这个脸形、发形之类，在这一段时间之内是不会改变的，包括我的服装之类的，然后把我在另一个位置上用计算机建一个模，把我的这个动作给捕捉下来，捕捉完了之后直接传输到那个模型上，这样动作量会少的多。比如说我这个手这么一动，眼睛一动之类的，然后捕捉下来传输到另一个模型，在另一个地方展现出来，这样传输的内容或传输的数据量就会非常非常的少。但是目前来说至少可以说能实现，但是这么来实现它的设备太高，所以说不是特别普及。一会儿能实现的理由，有个视频给大家看一看。 看第三个定义这是资源学里边的，资源信息学。然后是一种他认为虚拟现实是一种模拟三维环境的技术，用户可以在这个里边就像如现实世界当中操作和体验这样一些环境。我进入这个虚拟现实当中的时候，就像在现实当中一样，比如虚拟现实当中有个桌子，我这现实当中也有个桌子，我在现实当中摸了之后有这种感觉，它给我一个力，可以给我一个衬托的作用，那么在虚拟现实当中也有衬托的作用等等。另外资源学里边比较倾向于比较重视力反馈，所以它会提出这么一个概念。 其实每一个学科有个概念，对于咱们大家来说，或者对于咱们研究生来说，咱们怎么去理解虚拟现实呢？咱们一起来看一看，虚拟现实到底是什么？第一个咱们先从字面上来理解，虚拟是什么意思？虚拟说白了就是我这么理解的，根据我这七年来或者说将近八年对虚拟现实的感知这么理解，所谓的虚拟就是假的，说白了就是不存在的，它根本就是假的一个东西，计算机生成的也是假的人造的计算机生成的这么一个东西。为什么后边又带了一个现实，带了现实说白了就是一个近乎存在的，或者说跟真实的能存在的东西类似的、一样的，然后能感受到的、能体验到的这么一种东西。往下说的话，这个东西到底是环境还是物质什么还是东西，那就得靠你自己去理解了，我所认为到目前为止虚拟现实最终也没跑出字面的意思，包括做的所有的项目几乎也都没有跑出字面的意思。就是一个通过计算机生成的这么一个环境或者一个东西，看一看虚拟现实如果说是非要有一个严格的定义来定义的话，就这么一个东西，用计算机技术，包含哪些技术呢？包含计算机的图形技术、计算机的仿真技术、人工智能、传感器技术、显示技术、网络并行处理等等等等这些技术。然后所创造的一个能感知的、这感知通过什么呢？通过视觉、听觉、触觉，还有包括现在说是味觉，温度等等这样一些所体现出来的这么一个环境，这就是虚拟现实的定义，其实非常的简单。那有的人说，到底能不能完成？能不能实现，这就跟以前的时候大家说人工智能似的，我记得人工智能一开始提出这个定义的时候，有些人就断言，随着人工智能的发展，总有一天机器人会代替人类，然后比人还智能，比人更聪明，因为它记忆力比较强，分析能力还很快，然后还能分析出这个路径那个路径的，总有一天会代替人类。但发展到现在