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虚拟现实技术在信息技术基础中的关键作用

时间:2023-10-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:动态环境建模、实时三维图形生成、多元数据处理、实时动作捕捉、实时定位跟踪、快速渲染处理等是虚拟现实的关键技术。VR通过隔绝式音/视频内容带来沉浸感体验,对显示画质要求较高;AR强调虚拟信息与现实环境的“无缝”融合,对感知交互要求较高。广义上虚拟现实VR包含增强现实AR,狭义上彼此独立。

虚拟现实技术在信息技术基础中的关键作用

1.虚拟现实概念

从概念上讲,虚拟现实(Virtual Reality,VR)就是一种综合计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术及仿真技术等多种技术而发展起来的通过模拟产生逼真的虚拟世界,给用户提供完整的视觉、听觉、触觉等感官体验,让用户身临其境地实现在自然环境下的各种感知的高级人机交互技术。

理想的VR技术可以对情境进行全方位的“重现”乃至“创造”,包括对情境下特有的感官,如视像、声音气味、触感等做出精确的模拟。例如,4D电影就是一种较为初级的VR技术,观众不但可以通过3D眼镜获得与现实世界相同的三维视效,而且能够随着影片情节的进展获得其他相应的感官体验,如在电影中展示地震情节时,影院的座椅也会颤动。

2.虚拟现实特性

虚拟现实具有多感知性。根据美国国家科学院院士J. Gibson提出的概念模型,人的感知系统可划分为视觉、听觉、触觉、嗅/味觉和方向感五个部分,虚拟现实应当在视觉、听觉、触觉、运动、嗅觉、味觉方面向用户提供全方位体验。中国通信标准化协会编制的《云化虚拟现实总体技术研究白皮书(2018)》指出,虚拟现实体验具有“3I”特征,分别是沉浸感(Immersion)、交互性(Interaction)、想象性(Imagination)。

① 沉浸感,是利用计算机产生的三维立体图像,让人置身于一种虚拟环境中,就像在真实客观世界中一样,给人一种身临其境的感觉

② 交互性,在计算机生成的这种虚拟环境中,可利用一些传感设备进行交互,像在真实客观世界中互动一样。

③ 想象性,虚拟环境可使用户沉浸其中,从而萌发联想

3.虚拟现实核心技术

虚拟现实的建模、显示、传感、交互等重点环节提升了虚拟现实体验感。动态环境建模、实时三维图形生成、多元数据处理、实时动作捕捉、实时定位跟踪、快速渲染处理等是虚拟现实的关键技术。虚拟现实核心硬件包括视觉图形处理器(GPU)、物理运算处理器(PPU)、高性能传感处理器、新型近眼显示器件。虚拟现实的核心技术包括近眼显示技术、感知交互技术、渲染处理技术和内容制作技术等。

4.VR与AR

早期学术界通常在VR研讨框架下提出AR主题,随着产业界在AR领域持续发力,部分从业者从VR概念框架抽离出AR。两者在关键器件、终端形态上相似性较大,在关键技术和应用领域上有所差异。VR通过隔绝式音/视频内容带来沉浸感体验,对显示画质要求较高;AR强调虚拟信息与现实环境的“无缝”融合,对感知交互要求较高。VR侧重于游戏、视频、直播与社交等大众市场,AR侧重于工业、军事等垂直应用。广义上虚拟现实VR包含增强现实AR,狭义上彼此独立

5.VR+

虚拟现实融合应用多媒体、传感器、新型显示、互联网人工智能等多领域技术,能拓展人类感知能力,改变产品形态和服务模式,给经济科技文化、军事、生活等领域带来深刻影响。随着计算机图像处理、移动计算、空间定位和人机交互等技术快速发展,虚拟现实开始全面进入人们生活,这一轮虚拟现实热潮,涵盖工业生产医疗教育、娱乐等多个领域,也进一步向艺术领域渗透。

项目练习

一、选择题

1.世界上第一台电子数字计算机取名为( )。

A.UNIVAC B.EDSAC C.ENIAC D.EDVAC

2.操作系统的作用是( )。

A.把源程序翻译成目标程序 B.进行数据处理

C.控制和管理系统资源的使用 D.实现软硬件的转换

3.个人计算机简称为PC,这种计算机属于( )。

A.微型计算机 B.小型计算机 C.超级计算机 D.巨型计算机

4.目前制造计算机所采用的电子器件是( )。

A.晶体管 B.超导体

C.中小规模集成电路 D.超大规模集成电路

5.一个完整的计算机系统通常包括( )。

A.硬件系统和软件系统 B.计算机及其外部设备

C.主机、键盘与显示器 D.系统软件和应用软件

6.计算机软件是指( )。

A.计算机程序 B.源程序和目标程序

C.源程序 D.计算机程序及有关资料

7.计算机的软件系统一般分为( )两大部分。

A.系统软件和应用软件 B.操作系统和计算机语言

C.程序和数据 D.DOS和Windows

8.主要决定计算机性能的是( )。

A.CPU B.耗电量 C.质量 D.价格

9.微型计算机中运算器的主要功能是进行( )。

A.算术运算 B.逻辑运算

C.初等函数运算 D.算术运算和逻辑运算

10.计算机存储数据的最小单位是进制的( )。

A.位(比特) B.字节 C.字长 D.千字节

11.一个字节包括( )个二进制位。

A.8 B.16 C.32 D.64

12.将十进制数234转换成二进制数是( )。

A.11101011 B.11010111 C.11101010 D.11010110

13.下列数据中,有可能是八进制数的是( )。

A.488 B.317 C.597 D.189

14.十进制数1385转换成十六进制数为( )。

A.568 B.569 C.D85 D.D55

15.有一个数152,它与十六进制数6A相等,那么该数是一个( )。

A.二进制数 B.八进制数 C.十进制数 D.四进制数(www.xing528.com)

16.6位的二进制无符号整数,其最大值是十进制数( )。

A.31 B.32 C.63 D.64

17.与二进制小数0.1等值的十六进制小数为( )。

A.0.2 B.0.4 C.0.8 D.0.16

18.在下列不同进制的四个数中,最小的一个数是( )。

A.十六进制数175 B.二进制数10101101

C.十进制数175 D.八进制数175

19.100H相当于2的( )次方。

A.5 B.8 C.10 D.16

20.与十六进制数BB等值的八进制数是( )。

A.187 B.273 C.563 D.566

21.在下列不同进制的4个数中,最小的一个数是( )。

A.(1101100)2B.(65)10C.(70)8D.(A7)16

22.根据计算机的( ),计算机的发展可划分为4代。

A.体积 B.应用范围 C.运算速度 D.主要元器件

23.在计算机系统中,任何外部设备都必须通过( )才能和主机相连。

A.存储器 B.接口适配器 C.电缆 D.CPU

24.一台计算机的字长是4个字节,这意味着它( )。

A.能处理的字符串最多由4个英文字母组成

B.能处理的数值最大为4位十进制数9999

C.在CPU中作为一个整体进行传送处理的二进制数码为32位

D.在CPU中运算的结果最大为232

25.从软件分类来看,Windows属于( )。

A.应用软件 B.系统软件 C.支撑软件 D.数据处理软件

26.在计算机中,信息存储的最小单位是( )。

A.二进制位 B.字节 C.字 D.字长

27.术语ROM是指( )。

A.内存储器 B.随机存储器

C.只读存储器 D.只读型光盘存储器

28.术语RAM是指( )。

A.内存储器 B.随机存储器

C.只读存储器 D.只读型光盘存储器

29.完整的计算机系统应包括( )。

A.主机、键盘和显示器 B.主机和操作系统

C.主机和外部设备 D.硬件系统和软件系统

二、简答题

1.简述计算机的主要特点和主要应用领域。

2.计算机硬件系统由哪几部分组成?

3.按规模分类,计算机分为哪几类?

4.存储容量以什么为单位?MB与GB的关系是什么?

5.未来新一代计算机的类型及发展趋势是什么?

6.将(1001101.011)2转换成八进制数、十进制数、十六进制数。

7.将(A C.8)16转换成二进制数、八进制数、十进制数。

8.计算机中常用的数据编码有哪些?简述汉字机内码、国标码和区位码的关系。

9.简述微型计算机硬件与软件的关系。

10.如何评价一个计算机系统的性能?其主要的技术指标有哪些?

11.谈谈你对我国超级计算机的认识。

12.谈谈你对大数据的认识。

13.谈谈你身边云计算的应用。

14.谈谈你对区块链的理解。

15.谈谈你对虚拟现实核心技术的理解。

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