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虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練
本書是在“2018年福建省教育廳關(guān)于開展福建省高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程校本教材課題研究項(xiàng)目”指導(dǎo)和資助下完成的。在研究虛擬現(xiàn)實(shí)及其應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)上,以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為支撐,引導(dǎo)大學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),這樣的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)更具有針對性和可操作性。本書內(nèi)容主要包括虛擬現(xiàn)實(shí)引領(lǐng)創(chuàng)新思維變革,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新點(diǎn)和創(chuàng)意設(shè)計(jì),虛擬現(xiàn)實(shí)帶來的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)新形勢,虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐,虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽及企業(yè)孵化,虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練體驗(yàn)案例。
把虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)和應(yīng)用與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相結(jié)合,有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和實(shí)踐能力。在指導(dǎo)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的同時,也學(xué)習(xí)了虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù),緊跟信息技術(shù)發(fā)展的步伐。本書適合作為普通高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的課程教材。 把虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)和應(yīng)用與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相結(jié)合,有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和實(shí)踐能力。在指導(dǎo)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的同時,也學(xué)習(xí)了虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù),緊跟信息技術(shù)發(fā)展的步伐。本書適合作為普通高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的課程教材。
前 言
科技創(chuàng)新是原創(chuàng)性科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新的總稱,是指創(chuàng)造和應(yīng)用新知識、新技術(shù)和新工藝,采用新的生產(chǎn)方式和經(jīng)營管理模式,開發(fā)新產(chǎn)品,提高產(chǎn)品質(zhì)量,提供新服務(wù)的過程?萍紕(chuàng)新可以被分成三種類型:知識創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和現(xiàn)代科技引領(lǐng)的管理創(chuàng)新。 “互聯(lián)網(wǎng)+”在人們生活中早已不是什么新鮮事,只要有過網(wǎng)上購物的經(jīng)歷,就會感受到“互聯(lián)網(wǎng)+”給人們生活帶來的便利,也提升了人們的生活水平。但虛擬現(xiàn)實(shí)這項(xiàng)顛覆性技術(shù)的出現(xiàn),又將徹底改變?nèi)藗儸F(xiàn)在的生產(chǎn)和生活。 一、虛擬現(xiàn)實(shí)為人們現(xiàn)實(shí)生活帶來更多的可能性和多樣性 虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality,VR)是一項(xiàng)綜合集成技術(shù),涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域,它用計(jì)算機(jī)生成逼真的三維視、聽、觸、嗅覺等感覺,使人作為參與者通過適當(dāng)裝置,自然地對虛擬世界進(jìn)行體驗(yàn)和交互作用。虛擬現(xiàn)實(shí)主要有三方面的含義:第一,虛擬現(xiàn)實(shí)是借助于計(jì)算機(jī)生成逼真的實(shí)體,“實(shí)體”是對于人的感覺(視、聽、觸、嗅)而言的;第二,用戶可以通過人的自然技能與這個環(huán)境交互,自然技能是指人的頭部轉(zhuǎn)動、眼動、手勢等其他人體的動作;第三,虛擬現(xiàn)實(shí)往往要借助于一些三維設(shè)備和傳感設(shè)備來完成交互操作。近年來,虛擬現(xiàn)實(shí)已逐漸從實(shí)驗(yàn)室的研究項(xiàng)目走向?qū)嶋H應(yīng)用,在軍事、航天、建筑設(shè)計(jì)、旅游、醫(yī)療和文化娛樂及教育方面得到不少應(yīng)用。在國內(nèi),有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)的項(xiàng)目已經(jīng)列入計(jì)劃,虛擬現(xiàn)實(shí)的研究和應(yīng)用正在全面展開。 中國工程院院士趙沁平教授認(rèn)為,虛擬現(xiàn)實(shí)是一項(xiàng)可能的顛覆性技術(shù),與“互聯(lián)網(wǎng)+”一樣,“虛擬現(xiàn)實(shí)+”已成為發(fā)展趨勢,產(chǎn)業(yè)前景無限,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將成為未來國際競爭和區(qū)域城市競爭力的重要因素。目前,我國在虛擬現(xiàn)實(shí)的理論研究和內(nèi)容開發(fā)等方面,已經(jīng)具備了一定的國際競爭能力,有可能在虛擬現(xiàn)實(shí)的某些方面成為領(lǐng)跑者,走出我國自己發(fā)展虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)的路子。 虛擬現(xiàn)實(shí)對未來的影響主要體現(xiàn)在新的計(jì)算平臺、行業(yè)發(fā)展的新信息技術(shù)平臺、互聯(lián)網(wǎng)未來的入口與交互環(huán)境、未來媒體、新發(fā)展思維、新技術(shù)途徑,人所感知的世界將成為真實(shí)和虛擬兩個世界,或者虛實(shí)結(jié)合的新世界。經(jīng)過三十多年的發(fā)展,虛擬現(xiàn)實(shí)在軍事、航空航天、裝備制造、智慧城市、醫(yī)療、教育、文物保護(hù)等許多行業(yè)取得令人矚目的應(yīng)用成果,成為行業(yè)發(fā)展的新的信息技術(shù)平臺。虛擬現(xiàn)實(shí)也進(jìn)入大眾生活,讓家裝布局、文化娛樂可以再現(xiàn)和模擬現(xiàn)場場景,在電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)社交方面也逐漸得到應(yīng)用。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究和“虛擬現(xiàn)實(shí)+”應(yīng)用系統(tǒng)研發(fā),會形成一批創(chuàng)新產(chǎn)品,諸如有知識產(chǎn)權(quán)的硬件設(shè)備、虛擬現(xiàn)實(shí)芯片與核心器件、有知識產(chǎn)權(quán)或我國主導(dǎo)的開源平臺軟件與研發(fā)工具軟件。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展,也會形成三類新型產(chǎn)業(yè),即行業(yè)類虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)、大眾消費(fèi)類虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)、專業(yè)化虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè),形成虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)鏈全景圖。 虛擬現(xiàn)實(shí)利用特有的用戶感知技術(shù),以其跟隨式視角、高沉浸感體驗(yàn)而備受關(guān)注;再把多屏互動與可穿戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備相結(jié)合,讓“屏幕”成為個性化消費(fèi)品;虛擬現(xiàn)實(shí)依靠底層開發(fā)系統(tǒng),可提供整套虛擬現(xiàn)實(shí)線下體驗(yàn)館解決方案和相關(guān)行業(yè)應(yīng)用;還可以將虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、全體感人機(jī)互動等高科技技術(shù)結(jié)合科技娛樂館的形式引入商業(yè)地產(chǎn);另外虛擬現(xiàn)實(shí)服務(wù)于影視動畫創(chuàng)意及快速制作、新媒體廣告、展覽展示、商業(yè)地產(chǎn)、親子互動、移動互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域;虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的內(nèi)容平臺、硬件終端、線下體驗(yàn)店、IP內(nèi)容、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和產(chǎn)業(yè)基金,形成虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)鏈的完整閉環(huán)。 從商業(yè)形式上看,虛擬現(xiàn)實(shí)將游戲和視頻相結(jié)合,虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備作為消費(fèi)電子產(chǎn)品的應(yīng)用位居主要地位。此外,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為信息技術(shù)具有的較強(qiáng)行業(yè)滲透特性,其應(yīng)用開發(fā)主要集中在幾十種行業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域,例如“虛擬現(xiàn)實(shí)+”出行、“虛擬現(xiàn)實(shí)+”房地產(chǎn)、“虛擬現(xiàn)實(shí)+”購物、“虛擬現(xiàn)實(shí)+”社交、“虛擬現(xiàn)實(shí)+”教育、“虛擬現(xiàn)實(shí)+”公共安全、“虛擬現(xiàn)實(shí)+”買前試“吃”、“虛擬現(xiàn)實(shí)+”婚禮服務(wù)等?傊總行業(yè)都將被互聯(lián)網(wǎng)化,同樣的“虛擬現(xiàn)實(shí)+”“人工智能+”,也將成為未來行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的技術(shù)新引擎。 一般認(rèn)為,虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)要可持續(xù)發(fā)展,需要持續(xù)的關(guān)鍵技術(shù)突破與科技創(chuàng)新支撐,強(qiáng)大的各類虛擬現(xiàn)實(shí)人才支撐,不衰的市場需求拉動。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可能的顛覆性,以及對未來人類社會的影響,決定了其發(fā)展的必然。我國已有一定虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持和可轉(zhuǎn)化成果積累、潛在消費(fèi)市場巨大、企業(yè)熱情高、政府開始重視等有利因素讓虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展前景一片光明。 中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》指出,要發(fā)展下一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù),增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的信息化基礎(chǔ),加強(qiáng)類人智能、自然交互與虛擬現(xiàn)實(shí),中央政府對虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)做出的新布局,推動了各地政府紛紛出臺虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)的布局和政策,力爭在未來的市場競爭中占據(jù)有利地位。 二、虛擬現(xiàn)實(shí)也在悄悄地改變?nèi)藗兊木袷澜? 另一方面面對快速發(fā)展的虛擬實(shí)境技術(shù)以及人工智能,越來越多的科學(xué)家開始思考未來人類是否可能創(chuàng)建一個虛擬世界并在虛擬世界中生活。不管這個命題是否正確,不可置疑的是虛擬現(xiàn)實(shí)也正在悄悄地改變?nèi)祟惖木袷澜。如果人類的意識僅僅是人腦復(fù)雜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物,在理論上,人類意識完全可以被創(chuàng)造。來自美國航空航天局NASA的研究員Rich Terrile對人類生活在由未來人創(chuàng)造的計(jì)算機(jī)模擬程序中深信不疑。他認(rèn)為在不久的未來,所有機(jī)器都將擁有自己的意識。同時,未來的量子計(jì)算機(jī)能夠創(chuàng)造出等同于“現(xiàn)實(shí)”的游戲環(huán)境,并賦予游戲人物自身意識。 科學(xué)家們堅(jiān)信,如果按照目前科技發(fā)展速度與方向進(jìn)行下去,不久就會有超過人類數(shù)量的人工智能存于世上。完全有可能,真實(shí)人類數(shù)量逐漸減少,或者,我們本身就是人工智能的一部分。此外,另一科學(xué)理論支撐著虛擬世界論,那便是我們的世界完全是以數(shù)據(jù)的方式構(gòu)成,所有物質(zhì)最終可分解成次原子粒子,就像游戲世界最終可被分解為一個個像素。如果宇宙一切都可以被計(jì)算,就完全可以被模擬,這一理論存在一些荒誕的部分,的確有一些物理學(xué)難題無法從這一理論中得到解釋。但是麻省理工學(xué)院的物理學(xué)教授Max TegmArk認(rèn)為,邏輯上,人類可能生活在虛擬世界中,但也可能并非如此。如需對這一假設(shè)進(jìn)行進(jìn)一步論證,必須先發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造虛擬世界的“另一個世界”的自然基本定律。 不管怎么樣,虛擬現(xiàn)實(shí)都在現(xiàn)實(shí)物質(zhì)和思想精神兩方面影響和改變著人們的生活,不斷地把虛擬的未來變成真實(shí)的現(xiàn)實(shí)。 為什么虛擬現(xiàn)實(shí)對人們的生活產(chǎn)生如此巨大的作用呢?可以從它的發(fā)展過程中找到答案。 三、總結(jié) 電影《黑客帝國》中有一句臺詞:“你所觸摸到的、聽到的、看到的,只不過是一些神經(jīng)元經(jīng)過刺激傳輸?shù)酱竽X里,然后形成你所認(rèn)為真實(shí)的信號而已!彼,只要能把這些人所能感受的觸覺通過特殊的傳感器有效轉(zhuǎn)換成信號,就能在虛擬的世界中體驗(yàn)出真實(shí)的“世界”。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在社會各領(lǐng)域開辟了一個富有發(fā)展?jié)摿Φ男驴臻g,它將會隨著時間的推移日臻完善,在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用將會越來越廣泛,發(fā)揮的作用也將會越來越大。 編 者 2020年3月前 言 科技創(chuàng)新是原創(chuàng)性科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新的總稱,是指創(chuàng)造和應(yīng)用新知識、新技術(shù)和新工藝,采用新的生產(chǎn)方式和經(jīng)營管理模式,開發(fā)新產(chǎn)品,提高產(chǎn)品質(zhì)量,提供新服務(wù)的過程?萍紕(chuàng)新可以被分成三種類型:知識創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和現(xiàn)代科技引領(lǐng)的管理創(chuàng)新。 “互聯(lián)網(wǎng)+”在人們生活中早已不是什么新鮮事,只要有過網(wǎng)上購物的經(jīng)歷,就會感受到“互聯(lián)網(wǎng)+”給人們生活帶來的便利,也提升了人們的生活水平。但虛擬現(xiàn)實(shí)這項(xiàng)顛覆性技術(shù)的出現(xiàn),又將徹底改變?nèi)藗儸F(xiàn)在的生產(chǎn)和生活。 一、虛擬現(xiàn)實(shí)為人們現(xiàn)實(shí)生活帶來更多的可能性和多樣性 虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality,VR)是一項(xiàng)綜合集成技術(shù),涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域,它用計(jì)算機(jī)生成逼真的三維視、聽、觸、嗅覺等感覺,使人作為參與者通過適當(dāng)裝置,自然地對虛擬世界進(jìn)行體驗(yàn)和交互作用。虛擬現(xiàn)實(shí)主要有三方面的含義:第一,虛擬現(xiàn)實(shí)是借助于計(jì)算機(jī)生成逼真的實(shí)體,“實(shí)體”是對于人的感覺(視、聽、觸、嗅)而言的;第二,用戶可以通過人的自然技能與這個環(huán)境交互,自然技能是指人的頭部轉(zhuǎn)動、眼動、手勢等其他人體的動作;第三,虛擬現(xiàn)實(shí)往往要借助于一些三維設(shè)備和傳感設(shè)備來完成交互操作。近年來,虛擬現(xiàn)實(shí)已逐漸從實(shí)驗(yàn)室的研究項(xiàng)目走向?qū)嶋H應(yīng)用,在軍事、航天、建筑設(shè)計(jì)、旅游、醫(yī)療和文化娛樂及教育方面得到不少應(yīng)用。在國內(nèi),有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)的項(xiàng)目已經(jīng)列入計(jì)劃,虛擬現(xiàn)實(shí)的研究和應(yīng)用正在全面展開。 中國工程院院士趙沁平教授認(rèn)為,虛擬現(xiàn)實(shí)是一項(xiàng)可能的顛覆性技術(shù),與“互聯(lián)網(wǎng)+”一樣,“虛擬現(xiàn)實(shí)+”已成為發(fā)展趨勢,產(chǎn)業(yè)前景無限,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將成為未來國際競爭和區(qū)域城市競爭力的重要因素。目前,我國在虛擬現(xiàn)實(shí)的理論研究和內(nèi)容開發(fā)等方面,已經(jīng)具備了一定的國際競爭能力,有可能在虛擬現(xiàn)實(shí)的某些方面成為領(lǐng)跑者,走出我國自己發(fā)展虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)的路子。 虛擬現(xiàn)實(shí)對未來的影響主要體現(xiàn)在新的計(jì)算平臺、行業(yè)發(fā)展的新信息技術(shù)平臺、互聯(lián)網(wǎng)未來的入口與交互環(huán)境、未來媒體、新發(fā)展思維、新技術(shù)途徑,人所感知的世界將成為真實(shí)和虛擬兩個世界,或者虛實(shí)結(jié)合的新世界。經(jīng)過三十多年的發(fā)展,虛擬現(xiàn)實(shí)在軍事、航空航天、裝備制造、智慧城市、醫(yī)療、教育、文物保護(hù)等許多行業(yè)取得令人矚目的應(yīng)用成果,成為行業(yè)發(fā)展的新的信息技術(shù)平臺。虛擬現(xiàn)實(shí)也進(jìn)入大眾生活,讓家裝布局、文化娛樂可以再現(xiàn)和模擬現(xiàn)場場景,在電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)社交方面也逐漸得到應(yīng)用。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究和“虛擬現(xiàn)實(shí)+”應(yīng)用系統(tǒng)研發(fā),會形成一批創(chuàng)新產(chǎn)品,諸如有知識產(chǎn)權(quán)的硬件設(shè)備、虛擬現(xiàn)實(shí)芯片與核心器件、有知識產(chǎn)權(quán)或我國主導(dǎo)的開源平臺軟件與研發(fā)工具軟件。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展,也會形成三類新型產(chǎn)業(yè),即行業(yè)類虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)、大眾消費(fèi)類虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)、專業(yè)化虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè),形成虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)鏈全景圖。 虛擬現(xiàn)實(shí)利用特有的用戶感知技術(shù),以其跟隨式視角、高沉浸感體驗(yàn)而備受關(guān)注;再把多屏互動與可穿戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備相結(jié)合,讓“屏幕”成為個性化消費(fèi)品;虛擬現(xiàn)實(shí)依靠底層開發(fā)系統(tǒng),可提供整套虛擬現(xiàn)實(shí)線下體驗(yàn)館解決方案和相關(guān)行業(yè)應(yīng)用;還可以將虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、全體感人機(jī)互動等高科技技術(shù)結(jié)合科技娛樂館的形式引入商業(yè)地產(chǎn);另外虛擬現(xiàn)實(shí)服務(wù)于影視動畫創(chuàng)意及快速制作、新媒體廣告、展覽展示、商業(yè)地產(chǎn)、親子互動、移動互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域;虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的內(nèi)容平臺、硬件終端、線下體驗(yàn)店、IP內(nèi)容、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和產(chǎn)業(yè)基金,形成虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)鏈的完整閉環(huán)。 從商業(yè)形式上看,虛擬現(xiàn)實(shí)將游戲和視頻相結(jié)合,虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備作為消費(fèi)電子產(chǎn)品的應(yīng)用位居主要地位。此外,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為信息技術(shù)具有的較強(qiáng)行業(yè)滲透特性,其應(yīng)用開發(fā)主要集中在幾十種行業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域,例如“虛擬現(xiàn)實(shí)+”出行、“虛擬現(xiàn)實(shí)+”房地產(chǎn)、“虛擬現(xiàn)實(shí)+”購物、“虛擬現(xiàn)實(shí)+”社交、“虛擬現(xiàn)實(shí)+”教育、“虛擬現(xiàn)實(shí)+”公共安全、“虛擬現(xiàn)實(shí)+”買前試“吃”、“虛擬現(xiàn)實(shí)+”婚禮服務(wù)等?傊總行業(yè)都將被互聯(lián)網(wǎng)化,同樣的“虛擬現(xiàn)實(shí)+”“人工智能+”,也將成為未來行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的技術(shù)新引擎。 一般認(rèn)為,虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)要可持續(xù)發(fā)展,需要持續(xù)的關(guān)鍵技術(shù)突破與科技創(chuàng)新支撐,強(qiáng)大的各類虛擬現(xiàn)實(shí)人才支撐,不衰的市場需求拉動。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可能的顛覆性,以及對未來人類社會的影響,決定了其發(fā)展的必然。我國已有一定虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持和可轉(zhuǎn)化成果積累、潛在消費(fèi)市場巨大、企業(yè)熱情高、政府開始重視等有利因素讓虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展前景一片光明。 中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》指出,要發(fā)展下一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù),增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的信息化基礎(chǔ),加強(qiáng)類人智能、自然交互與虛擬現(xiàn)實(shí),中央政府對虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)做出的新布局,推動了各地政府紛紛出臺虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)的布局和政策,力爭在未來的市場競爭中占據(jù)有利地位。 二、虛擬現(xiàn)實(shí)也在悄悄地改變?nèi)藗兊木袷澜? 另一方面面對快速發(fā)展的虛擬實(shí)境技術(shù)以及人工智能,越來越多的科學(xué)家開始思考未來人類是否可能創(chuàng)建一個虛擬世界并在虛擬世界中生活。不管這個命題是否正確,不可置疑的是虛擬現(xiàn)實(shí)也正在悄悄地改變?nèi)祟惖木袷澜。如果人類的意識僅僅是人腦復(fù)雜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物,在理論上,人類意識完全可以被創(chuàng)造。來自美國航空航天局NASA的研究員Rich Terrile對人類生活在由未來人創(chuàng)造的計(jì)算機(jī)模擬程序中深信不疑。他認(rèn)為在不久的未來,所有機(jī)器都將擁有自己的意識。同時,未來的量子計(jì)算機(jī)能夠創(chuàng)造出等同于“現(xiàn)實(shí)”的游戲環(huán)境,并賦予游戲人物自身意識。 科學(xué)家們堅(jiān)信,如果按照目前科技發(fā)展速度與方向進(jìn)行下去,不久就會有超過人類數(shù)量的人工智能存于世上。完全有可能,真實(shí)人類數(shù)量逐漸減少,或者,我們本身就是人工智能的一部分。此外,另一科學(xué)理論支撐著虛擬世界論,那便是我們的世界完全是以數(shù)據(jù)的方式構(gòu)成,所有物質(zhì)最終可分解成次原子粒子,就像游戲世界最終可被分解為一個個像素。如果宇宙一切都可以被計(jì)算,就完全可以被模擬,這一理論存在一些荒誕的部分,的確有一些物理學(xué)難題無法從這一理論中得到解釋。但是麻省理工學(xué)院的物理學(xué)教授Max TegmArk認(rèn)為,邏輯上,人類可能生活在虛擬世界中,但也可能并非如此。如需對這一假設(shè)進(jìn)行進(jìn)一步論證,必須先發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造虛擬世界的“另一個世界”的自然基本定律。 不管怎么樣,虛擬現(xiàn)實(shí)都在現(xiàn)實(shí)物質(zhì)和思想精神兩方面影響和改變著人們的生活,不斷地把虛擬的未來變成真實(shí)的現(xiàn)實(shí)。 為什么虛擬現(xiàn)實(shí)對人們的生活產(chǎn)生如此巨大的作用呢?可以從它的發(fā)展過程中找到答案。 三、總結(jié) 電影《黑客帝國》中有一句臺詞:“你所觸摸到的、聽到的、看到的,只不過是一些神經(jīng)元經(jīng)過刺激傳輸?shù)酱竽X里,然后形成你所認(rèn)為真實(shí)的信號而已!彼,只要能把這些人所能感受的觸覺通過特殊的傳感器有效轉(zhuǎn)換成信號,就能在虛擬的世界中體驗(yàn)出真實(shí)的“世界”。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在社會各領(lǐng)域開辟了一個富有發(fā)展?jié)摿Φ男驴臻g,它將會隨著時間的推移日臻完善,在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用將會越來越廣泛,發(fā)揮的作用也將會越來越大。 編 者 2020年3月
林麗芝,女,中共黨員,碩士,副教授、高級工程師,F(xiàn)為福州外語外貿(mào)學(xué)院理工學(xué)院專任教師。長期從事計(jì)算機(jī)方面的教學(xué)與科研工作。主持福建省高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程校本教材課題1項(xiàng),福建省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃海峽兩岸職業(yè)教育專項(xiàng)研究課題1項(xiàng)、教育廳B類課題1項(xiàng),福州市中國特色社會主義理論體系研究中心一般項(xiàng)目1項(xiàng),參與多項(xiàng)科研項(xiàng)目的研究。在學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表過近十篇文章,指導(dǎo)國J級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目2項(xiàng),主持及參與多門重點(diǎn)課程的建設(shè)。參與規(guī)劃教材《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教程》等的編寫。許發(fā)見,男,碩士,副教授、高級工程師,F(xiàn)為福建警察學(xué)院專任教師。長期從事計(jì)算機(jī)方面的教學(xué)與科研工作。
目 錄
第1章 虛擬現(xiàn)實(shí)引領(lǐng)創(chuàng)新思維變革 1 1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用 1 1.1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn) 1 1.1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)組成和分類 2 1.1.3 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中硬件設(shè)備 3 1.1.4 虛擬現(xiàn)實(shí)的軟件 3 1.1.5 虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)的差別和應(yīng)用 4 1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 6 1.2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)演變歷程 6 1.2.2 應(yīng)用領(lǐng)域 8 1.2.3 虛擬現(xiàn)實(shí)仿真平臺 10 1.2.4 虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)業(yè)發(fā)展 10 1.3 虛擬現(xiàn)實(shí)帶來的創(chuàng)新思維 11 1.3.1 虛擬現(xiàn)實(shí)的創(chuàng)新特質(zhì) 11 1.3.2 虛擬現(xiàn)實(shí)帶來了無限制創(chuàng)新思維的可能性 13 1.3.3 虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)新實(shí)踐的方法論 14 1.3.4 虛擬現(xiàn)實(shí)將重新定義很多概念和應(yīng)用 15 1.3.5 以虛擬現(xiàn)實(shí)為工具進(jìn)行創(chuàng)新 16 第2章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新點(diǎn)和創(chuàng)意設(shè)計(jì) 18 2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)作和應(yīng)用實(shí)踐 18 2.1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)作和應(yīng)用實(shí)踐基礎(chǔ) 18 2.1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用實(shí)踐 22 2.1.3 虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)踐創(chuàng)新 24 2.2 虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用技術(shù)的融合與創(chuàng)新 26 2.2.1 文化藝術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用技術(shù)的融合與創(chuàng)新 26 2.2.2 文博館、景觀主題與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的融合與創(chuàng)新 28 2.2.3 虛擬現(xiàn)實(shí)在游戲業(yè)的交互設(shè)計(jì) 28 2.2.4 意義與展望 29 2.3 虛擬現(xiàn)實(shí)帶來全新的創(chuàng)客理念 30 2.3.1 創(chuàng)客教育 30 2.3.2 STEAM教育 31 2.3.3 虛擬現(xiàn)實(shí)帶來全新的創(chuàng)客理念 31 2.4 虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)引擎及Unity3D開發(fā)設(shè)計(jì) 34 2.4.1 各種虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)引擎比較 34 2.4.2 Unity3D開發(fā)引擎的特點(diǎn) 38 2.4.3 Unity3D開發(fā)設(shè)計(jì)介紹 40 2.5 虛擬現(xiàn)實(shí)視頻拍攝制作流程 47 2.5.1 前期 47 2.5.2 后期 51 第3章 虛擬現(xiàn)實(shí)帶來的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)新形式 59 3.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用及特點(diǎn) 59 3.1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)改變服務(wù)形式 59 3.1.2 “互聯(lián)網(wǎng)+”條件下的“虛擬現(xiàn)實(shí)+”網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 69 3.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)機(jī)會 76 3.2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合設(shè)計(jì)思維 77 3.2.2 虛擬現(xiàn)實(shí)和公益事業(yè)結(jié)合帶來的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)機(jī)會 80 3.2.3 從學(xué)術(shù)到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)業(yè) 84 3.2.4 虛擬現(xiàn)實(shí)改變創(chuàng)業(yè)理念 85 3.2.5 虛擬現(xiàn)實(shí)存在問題也是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的機(jī)會 87 3.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)業(yè)者的特點(diǎn) 88 3.3.1 虛擬現(xiàn)實(shí)硬件和基礎(chǔ)產(chǎn)品創(chuàng)業(yè)者面臨的嚴(yán)峻考驗(yàn) 88 3.3.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)需要合縱連橫 89 3.3.3 虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽大浪淘沙、適者生存 91 3.3.4 來自虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)業(yè)者的聲音 94 3.3.5 虛擬現(xiàn)實(shí)行業(yè)創(chuàng)業(yè)者的素質(zhì)要求 94 3.4 基于虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)業(yè)者團(tuán)隊(duì)組建 95 3.5 虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)及趨勢 99 3.5.1 企業(yè)創(chuàng)新與虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)系 99 3.5.2 分析2019—2022年虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)會和投資點(diǎn) 99 3.5.3 5G商用促進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展 102 3.5.4 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)企業(yè)要把握好國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢 103 第4章 虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐 107 4.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)發(fā)展過程及應(yīng)用特點(diǎn) 108 4.2 虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)業(yè)企業(yè)的運(yùn)營 109 4.3 虛擬現(xiàn)實(shí)的創(chuàng)業(yè)管理特點(diǎn) 111 4.4 虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)業(yè)實(shí)踐中技術(shù)的重要性 112 4.5 虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐方向 114 4.6 虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐案例分析 115 4.6.1 做內(nèi)容可能是虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)最好的選擇 115 4.6.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在城市設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 118 4.6.3 國內(nèi)外虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)業(yè)者的不同之處 120 4.6.4 虛擬現(xiàn)實(shí)教育創(chuàng)新 120 4.6.5 基于虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)急響應(yīng)演練 123 第5章 虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽及企業(yè)孵化 126 5.1 首屆中國虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽介紹 126 5.2 第二屆中國虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽 128 5.3 虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)前沿企業(yè) 130 5.3.1 國內(nèi)虛擬現(xiàn)實(shí)相關(guān)企業(yè) 130 5.3.2 國外虛擬現(xiàn)實(shí)相關(guān)企業(yè) 132 5.4 虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室 134 5.4.1 國內(nèi)虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室 134 5.4.2 海外虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室 138 5.5 虛擬現(xiàn)實(shí)前沿與技術(shù)孵化 141 第6章 虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練體驗(yàn)案例 151 6.1 虛擬現(xiàn)實(shí)心理訓(xùn)練——高空救貓 151 6.2 動作訓(xùn)練案例——虎豹騎 153 附錄A 第一屆中國虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽 162 附錄B 第二屆中國虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽 167 附錄C 2019人民網(wǎng)內(nèi)容科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽 171 附錄D 第十屆全國大學(xué)生電子商務(wù)“創(chuàng)新、創(chuàng)意及創(chuàng)業(yè)”挑戰(zhàn)賽參賽 173 附錄E 2019世界大學(xué)生跨境&社交電商創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽——“互聯(lián)網(wǎng)+” 國際貿(mào)易創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽 175 附錄F 第六屆“創(chuàng)青春”中國青年創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽 179
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