虚拟现实艺术设计.ppt
虚拟现实艺术设计,2019年8月10日,唐好选,起源于哲学思维 滥觞于艺术创作 落实到技术实践,序言,关于虚拟的认识,提纲,虚拟现实技术 数字媒体技术 虚拟现实技术相关研究 关于博士点的相关研究设想,VR定义：Virtual Reality,从计算机技术视角看-互动环境 VR一般定义为由软件、硬件和参与者共同组成的一个人机环境系统 参与者可以多感觉与计算机产生的三维世界进行交互作用,VR定义：Virtual Reality,从人的心理经验上看-强调参与者的感受 VR是表示人在某种虚拟环境中的 在场感觉(Presence) 远距离在场感觉(telepresence)(如远距离控制或操作) VR的关键是人的在场感觉和经验，而不是计算机软硬件技术,VR的基本特征,VR具有3I特征 交互（Interaction） 沉浸（immersion） 想象（Imagination） 就共享式虚拟环境系统，体现可交互性是重点；而对于沉浸式虚拟环境系统，所强调的是其沉浸特征（可进入性）；无论哪种应用，想象力都是不可缺少的,虚拟界与现实界的相互关系,从内容角度看，虚拟界的各类信息既可来自对现实界真实实体的观察、统计和计算，又可通过想象、设计、规划等方法构建，可插入某种艺术的构想 从相互作用角度看，现实界的需求推动虚拟界的向前发展，虚拟界的演化重构着现实界,虚拟现实技术的应用和发展前景,科学可视化-虚拟风洞 设计与规划-建筑设计和外观规划 教育、培训、娱乐和艺术 虚拟教室、虚拟音乐、虚拟博物馆、虚拟画廊、虚拟演员、虚拟游戏 医疗-解剖学和病理学教学、外科手术训练和规划 军事、航空和航天-虚拟战场、宇航员训练系统等 心理实验平台-生成物理上不能实现的刺激环境 制造业-设计产品并完成产品的测试,虚拟现实艺术设计的主要特点,身临其境性,交互性,直观性,协作性,虚拟现实性,媒体技术,媒体包含两层含义 一是指信息的物理载体 另一层含义是指信息的表现形式（或者说传播形式），如文字、声音、图像、动画等 媒体技术领域主要研究各类媒体的数字表现形式和展示方式,艺术元素在数字媒体艺术作品中的应用主要体现在界面设计上，利用电脑进行艺术创作，需要的不仅是技术（建模技术），还离不开艺术，离不开艺术元素的表达,媒体技术新动向,2005年4月“数字媒体处理及数字博物馆技术” 研讨班 数字化文化遗产保护 虚拟现实在医学中的应用 三维模型的重建与处理 虚拟展示技术与虚拟人 数字水印 虚拟现实在数字娱乐中的应用 数字博物馆与文物修复 数字视频编码进展 动画作品创作技巧,虚拟现实技术相关研究,计算机图形学的研究 自然景观模拟 不定形自然形态的图形学建模 虚拟现实方面的研究 虚拟机器人控制 虚拟手及人体 虚拟漫游系统 虚拟战场,关于数字媒体艺术博士点的相关研究设想,三维形体造型及建模技术研究 文化展示方式研究（虚拟/数字博物馆） 动画技术研究（包括场景艺术特效制作和卡通动画） 基于故事情节的场景驱动研究,三维模型的表示,几何形状表示 体表示法（Voxel） CSG树表示法(构造立体几何法) 边界表示法（隐式曲面表示、参数曲面表示、细分曲面表示、多边形网格表示和点集曲面表示） 纹理属性表示（颜色、光泽度和透明度） 双向反射函数（BRDF）、纹理映射（TM）、凹凸纹理映射（BTM）和双向纹理函数（BTF）、交互式纹理造型 以多边形网格模型为代表的三维数字信号，包含几何和拓扑，是继声音、图像和视频后被公认的第四代媒体数据类型 基于图像的建模,基于图像的建模技术,通过多幅深度图像重建模型-基于深度图像序列的建模 通过多幅照片生成物体的可见外壳-基于立体视觉的建模 基于阴影的体建模 基于光线跟踪的三维造型 基于拓扑结构的三维造型 基于图像的纹理映射,虚拟博物馆的目的,文化保存 利用虚拟现实技术将文化素材数字化，并与相关资料库结合时下文化资料的永久保存 学术研究 将数字化后的文化素材放在互联网上，可供查阅欣赏及学术研究 文物鉴别 利用虚拟的文物模型可进行文物鉴别,虚拟博物馆的应用,藏品的数字化保护 数字水印 空域水印算法 频域水印算法 生理模型算法（HVS和HAS） 三维模型数字水印算法,虚拟博物馆的应用,数字考古技术 文物修复,古人类面貌的复原 文物鉴定,动画技术,动画是一种具有多种可能性的，具有技术和艺术双重性质的手段 真实感绘制 需要形象的真实感和运动的真实感，遵循真实世界的物理规律 非真实感绘制（艺术绘制） 受设计者个人设计思想的影响 对动画运动进行充分的控制，使其能够满足人们的意愿和想象，不必关心背后的物理规律,动画技术,弹性物体的变形模拟-(例如树木动画) 树模型 风力模型 基于物理的变形计算,动画技术,流体运动模拟（烟雾、火焰、气泡、波浪、爆炸等现象的模拟） 真实感流体 非真实感流体（自然界中不存在的现象，又称为艺术流动） 群体动画技术（作战的军队、成群的飞虫） 群体行为控制技术 自主角色的自身控制技术,动画技术,非真实感绘制（NPR） -用于电脑艺术和电影媒体的整合 三维卡通色彩风格绘制 三维模型轮廓线绘制 多边形网格模型轮廓线绘制 光滑表面模型轮廓线绘制,动画技术,研究思路和方向 -细节策略 -加速策略 -控制策略,动画技术实例-虚拟环境下的人体动画,相关研究热点 人体动画算法 逆运动学算法,运动插值等 运动捕捉 运动编辑,运动连接,运动混合 特定行为仿真 某项任务驱动人体动作变换,形成完整的动画序列(如跳舞,漫游等),基于故事情节的场景驱动,研究思路 分析场景的基本构成并创建场景中的各类模型 研究模型的动画算法 根据具体的故事情节组合并展示场景效果 实验 以“金上京”虚拟博物馆研究为契机，以历史故事驱动，再现历史事件,
