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第 19 卷第 4 期农业工程学报 V o l. 19 N o. 4
452 2003 年 7 月 T ransactions of the CSA E July 2003
虚拟现实技术在温室中的应用
滕光辉, 周春林
(中国农业大学水利与土木工程学院, 北京 100083)
摘要: 虚拟现实技术, 即通过计算机等, 最有效的模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术。这种技术已
被广泛应用于工业、农业、军事、医学、建筑、造船、飞机制造和各种飞行训练等。该文概述了虚拟环境技术国内外研究进展,
论述了“虚拟温室”研究的意义、研究的方法、应用以及将来的研究方向。
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关键词: 虚拟环境技术; 计算机仿真; 可视化; 虚拟温室(V irtual Greenhouse V G)
中图分类号: S625. 5+ 1 文献标识码: A 文章编号: 1002 6819 (2003) 04 0254 05
件角度来解决计算复杂性问题, 提出了一种基本的并行
1 引言
模型, 同时开发了相关的并行处理器件。把虚拟环境分
虚拟现实技术, 即通过计算机等, 最有效的模拟人为环境层、实体层、元素层及原语层 4 个并发层。把虚拟
在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术。虚环境中的不同元素由不同的进程并行处理。
拟现实技术是人工智能、计算机图形学、人机接口技术、 2. 2 虚拟现实技术的国内发展现状
多媒体技术、网络技术以及高度并行的实时计算技术等在 20 世纪 90 年代中期, 北京航空航天大学的黄浩
一系列技术的综合集成。这种模拟具有两种基本特征: 东等人研究并开发了虚拟原型机。虚拟原型机是当前设
临境感(imm ersive) 和交互性(in teractive)。这种技术在计和制造中的一项新技术。数字化的虚拟原型机将在很
实际中已被广泛应用于工业、农业、军事、医学、建筑、造多场合替代物理原型机的使用, 从而大大缩短设计周
船、飞机制造和各种飞行训练等[1 ]。期, 节约设计经费。
2. 1 虚拟现实技术的国外发展现状在 2000 年, 虚拟环境技术已被引入生物环境的控
1956 年, 美国的M o rton H eileg 开发了一种被称为制方面。中国农业大学的滕光辉, 应用计算机软件编程
Sen so ram a 的摩托车仿真器。Sen so ram a 不仅具有三维技术开发了“虚拟”鸡舍环境控制的系统软件-
立体视频及立体声效果, 还能产生振动、风吹的感觉及 PH ECS, 在分析所选择的不同环境系统的性能优劣, 最
城市街道的气味。用户可以坐在仿真器的座位上经历一终给出优化控制方案等方面作出了积极的探索和研
种开摩托车漫游美国纽约曼哈顿的感觉。究[2 ]。
1965 年, 由美国的计算机科学家 Ivan Su therland
3 “虚拟温室”研究意义及现状
发表了一篇名为《T he U ltimate D isp lay》的文章。他认
为, 计算机生成的图像应该非常逼真, 以致于计算机生常规温室的模拟, 其最大的特点是, 根据生物的生
成的场景与真实生活的场景毫无二致。1968 年, 他在哈长特征, 对其环境因子,