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컴퓨터 형태학
컴퓨터 그래픽학의 중요한 연구 내용 중 하나는 컴퓨터를 이용하여 사람을 즐겁게 하는 사실적인 그래픽을 만드는 것이라고 할 수 있다. 컴퓨터 그래픽학은 또 다른 학과인 컴퓨터 보조 기하학 설계와 밀접한 관련이 있다. 실제로 그래픽학은 기하학적 장면을 표현할 수 있는 곡선 표면 모델링 기술과 솔리드 모델링 기술을 중요한 연구 내용으로 삼고 있습니다. 또한 실제 그래픽 계산 결과는 디지털 이미지로 제공되며 컴퓨터 그래픽은 이미지 처리와 밀접한 관련이 있습니다. 그래픽과 이미지의 차이가 점점 흐려지고 있지만, 이미지는 단순히 컴퓨터에 비트맵으로 존재하는 그레이스케일 정보일 뿐입니다.
컴퓨터 그래픽 연구는 그래픽 하드웨어, 그래픽 표준, 그래픽 상호 작용 기술, 래스터 그래픽 생성 알고리즘, 곡선 표면 모델링, 솔리드 모델링, 사실적 그래픽 계산 및 디스플레이 알고리즘, 과학 컴퓨팅 시각화, 컴퓨터 애니메이션, 자연 장면 시뮬레이션, 가상 현실 등 매우 광범위합니다. 이 책은 컴퓨터 학부생과 비컴퓨터 대학원생을 위한 그래픽 교재로서 래스터 그래픽 생성, 곡선 표면 모델링 및 사실적인 그래픽 생성과 관련된 원리와 알고리즘에 초점을 맞추고 있습니다. [3]
주성분
도면은 일반적으로 점, 선, 면, 본체 등의 기하학적 요소와 회색조, 색상, 선종류, 선가중치 등의 비기하학적 속성으로 구성됩니다. 구도 피쳐의 경우 도면은 주로 두 가지 범주로 나뉩니다. 하나는 구도에서 두드러진 형상 피쳐 형상 (예: 드로잉, 등고선 다이어그램, 표면 와이어프레임 등) 입니다. 또 다른 범주는 구성에 두드러지게 나타나는 비형상 형상 형상 (예: 음영, 음영, 사실적 모양 등) 입니다.
주요 목표
컴퓨터 그래픽의 주요 목적 중 하나는 컴퓨터를 사용하여 즐겁고 사실적인 그래픽을 생성하는 것입니다. 따라서 그래픽으로 표현된 장면의 형상 표현을 만든 다음 조명 모델을 사용하여 가정 광원, 텍스처 및 재질 특성에서 조명 효과를 계산해야 합니다. 따라서 컴퓨터 그래픽학은 또 다른 분야인 컴퓨터 보조 기하학 설계와 밀접한 관련이 있습니다. 실제로 그래픽학은 곡선 표면 모델링 기술과 형상 장면을 표현할 수 있는 솔리드 모델링 기술을 주요 연구 내용으로 하고 있습니다. 또한 실제 그래픽 계산 결과는 디지털 이미지로 제공되며 컴퓨터 그래픽은 이미지 처리와 밀접한 관련이 있습니다.
개념적 차이
모양과 이미지의 차이는 점점 흐려지고 있지만 여전히 차이가 있습니다. 이미지는 단순히 컴퓨터에 비트맵으로 존재하는 그레이스케일 정보를 참조하는 반면 모양은 형상 속성을 포함하거나 장면의 형상 표현을 강조하며 장면의 형상 모델과 장면의 물리적 특성으로 구성됩니다.
연구 범위
컴퓨터 그래픽 연구는 그래픽 하드웨어, 그래픽 표준, 그래픽 상호 작용 기술, 래스터 그래픽 생성 알고리즘, 곡선 표면 모델링, 솔리드 모델링, 사실적 그래픽 계산 및 표시 알고리즘, 비사실적인 렌더링, 과학 컴퓨팅 시각화, 컴퓨터 애니메이션, 자연 장면 시뮬레이션, 가상 현실 등 매우 광범위합니다.
2 학과 역사
편집
아이반 수제란 1963, 아이반 서더란은 MIT 에서' 화판' 이라는 박사 논문을 발표했는데, 이는 컴퓨터 그래픽학의 공식 탄생을 상징한다. 그것은 이미 40 여 년의 역사를 가지고 있다. 이전에는 컴퓨터가 주로 기호 처리 시스템이었다. 컴퓨터 그래픽학이 출현한 이래로 컴퓨터는 인간의 우뇌 기능을 부분적으로 대표할 수 있기 때문에 컴퓨터 그래픽학의 설립은 중요한 의의가 있다. 컴퓨터 그래픽은 다음과 같은 방면에서 큰 발전을 이루었다.
Smartcad
CAD 의 발전도 지능적인 추세를 보이고 있다. 대부분의 인기 있는 CAD 소프트웨어의 주요 기능은 제품의 다음 단계에 대한 드로잉 그리기 및 출력을 지원하는 것으로, 제품 설계 기능이 상대적으로 약합니다. AutoCAD 에서 가장 일반적으로 사용되는 기능은 대화식 드로잉입니다. 제품을 디자인하려면 가장 기본적인 것은 AutoLisp 언어로 프로그램을 쓰는 것이고, 때로는 다른 고급 언어로 쓰는 것이 불편할 때가 있다. 차세대 지능형 CAD 시스템은 개념 설계에서 구조 설계에 이르는 전체 프로세스를 구현합니다. 예를 들어, 독일 지멘스가 개발한 Sigraph 디자인 소프트웨어는 다음과 같은 기능을 제공합니다. 1 스케치는 처음부터 컴퓨터로 설계할 수 있으며 정확한 좌표점을 입력하는 데 많은 시간을 들이지 않고도 자유롭게 수정할 수 있습니다. 구조가 확정되면 정확한 치수를 주면 만족스러운 도면을 얻을 수 있다. ② 소프트웨어는 관계형 데이터 구조를 가지고있다. 한 그림의 일부를 변경하면 관련 부분이 자동으로 변경되고, 한 뷰를 수정하면 다른 뷰가 자동으로 변경되고, 한 부품 도면도 변경되고, 다른 관련 부품 도면과 어셈블리 도면의 관련 부분도 자동으로 변경됩니다. ③ 각 전문 분야에는 몇 가지 통용물과 표준부품이 있다. 따라서 매개 변수 라이브러리를 갖고 싶습니다. Sigraph 는 프로그래밍 없이 자신의 갤러리를 만들 수 있습니다. 그림을 한 번만 그리면 됩니다. ④Sigraph 는 또한 제품 설계의 동적 시뮬레이션을 실현하여 설계된 장비가 실제 운영에서 합리적인지 등을 관찰할 수 있다. 스마트 CAD 의 또 다른 영역은 엔지니어링 도면의 자동 입력 및 지능형 인식입니다. CAD 기술의 급속한 보급과 응용으로 각 공장과 설계원은 수천 개의 장기 축적된 설계 도면을 빠르고 정확하게 컴퓨터에 입력하여 신제품 개발의 기술 자료로 삼아야 한다. 수년 동안 CAD 에서 일반적으로 사용되는 그래픽 입력 방법은 그래픽 디지타이저의 상호 작용 입력과 마우스 키보드의 상호 작용 입력으로 프로젝트의 많은 용지 입력에 대한 긴급한 요구를 충족하기가 어려웠습니다. 따라서 광전 스캐너를 기반으로 한 도면 자동 입력 방법은 국내외 CAD 종사자들이 탐구하는 새로운 과제가 되었다. 그러나 엔지니어링 도면의 지능형 인식에는 컴퓨터 하드웨어, 컴퓨터 그래픽, 패턴 인식, 인공지능 등 첨단 기술 콘텐츠가 포함되어 있어 연구가 더욱 어려워졌다. 도면 시트의 자동 입력 및 지능형 인식은 두 가지 불가분의 과정입니다. 어니언 스키닝은 스캐너 핸들을 통해 컴퓨터에 입력될 때 비트맵 이미지를 형성합니다. CAD 에서는 벡터 그래픽만 편집할 수 있으므로 래스터 이미지를 벡터 그래픽으로 변환해야 합니다. 이러한 작업은 컴퓨터에 의해 자동으로 수행되므로 ① 이미지의 지능형 인식과 같은 많은 문제가 발생합니다. ② 문자 추출 및 인식; ③ 그래픽 토폴로지 구축 및 그래픽 이해; ④ 실용적인 후처리 방법 등. National Nature Science Foundation 과 863 프로그램 기금은 모두 이 방면의 연구를 지지하고 있으며, 국내외에서도 미국의 RV 마스터, 독일의 VPmax, 칭화대, 동북대학의 제품과 같은 일부 소프트웨어가 실천에 투입되고 있습니다. 그러나 효과는 이상적이지 않다. 원하는 효과를 얻지 못했다.
예술과 디자인
컴퓨터 예술의 발전
1952. 전자 추상화, 본 파형도. 미국의 라포스크는 아날로그 컴퓨터로 컴퓨터 예술의 시작을 상징한다 (컴퓨터 그래픽학의 정식 설립 이전). 컴퓨터 예술의 발전은 세 단계로 나눌 수 있다.
대표 작품: 1960 Wiuiam Ferrter 가 보잉사를 위해 설계한 인체 공학 실험 동적 시뮬레이션, 항공기 조종사의 다양한 상황 시뮬레이션 1963 케네스 크노턴의 프린터 알몸 작업. 1967 일본 GTG 그룹의 루프백.
런던 최초의 세계 컴퓨터 미술 전시회인' 제어론 보물 1' 은 전 세계 연구와 응용의 시작을 상징한다. 컴퓨터와 컴퓨터 그래픽 기술이 성숙해짐에 따라 일부 대학들은 관련 과제를 개설하기 시작했고, 일부 CAD 응용 시스템과 성과가 나타나고, 3D 모델링 시스템이 등장해 점차 보완되고 있다.
대표 작품: 1983 미국 IBM 연구원 Richerd Voss 가 디자인한 프랙탈산 (사이트' 프랙털 채널 HRTP: TT Fractal1.126'
개인용 컴퓨터 그래픽 시스템이 점점 성숙해지면서 대량의 상업미술 (디자인) 소프트웨어가 출시되었다. 애플 MAC 와 그래픽 시스템 소프트웨어로 대표되는 데스크탑 크리에이티브 시스템이 널리 받아들여지고 있으며 CAD 는 예술 디자인 분야의 중요한 부분이 되었다.
대표 작품: 1990 제프레 쇼의 대화형 그래픽 작품' 가독성이 있는 도시'.
컴퓨터 디자인 과학
(컴퓨터 설계)
환경 디자인 (건축, 자동차), 비주얼 커뮤니케이션 디자인 (포장), 제품 디자인의 세 가지 측면을 포함합니다.
예술에서의 CAD 응용 프로그램은 세 단계로 나눌 수 있습니다.
컴퓨터 애니메이션 예술
1. 역사 리뷰
컴퓨터 애니메이션 기술의 발전은 많은 다른 학과의 발전과 밀접한 관련이 있다. 컴퓨터 그래픽, 컴퓨터 그림, 컴퓨터 음악, 컴퓨터 지원 디자인, 영화 기술, 텔레비전 기술, 컴퓨터 하드웨어 및 소프트웨어 기술의 최신 성과는 모두 컴퓨터 애니메이션 기술의 연구와 발전에 매우 중요한 역할을 했다. 1950 년대와 60 년대에 대부분의 컴퓨터 회화 작품은 프린터와 플로터에서 완성되었다. 1960 년대 말까지 컴퓨터를 이용해 도트 매트릭스 기능을 선보이며 도안을 세심하게 설계해 컴퓨터 예술 창작 활동이 벌어졌다.
1970 년대부터 컴퓨터 예술은 번영과 성숙으로 접어들기 시작했다. 65438-0973,' 제 1 회 국제컴퓨터예술전' 이 도쿄 소니에서 열렸다. 1980 년대 이후 컴퓨터 예술의 발전 속도는 사람들의 상상을 훨씬 뛰어넘었다. 역대 대표 컴퓨터 그래픽학 연구 최고 수준인 시그라프 연례회의에서 멋진 컴퓨터 예술 작품이 속출하고 있다. 한편, 그동안 오스카상 수상자 명단에서 컴퓨터 효과로 만든 영화가 빈번히 순위에 올랐는데, 나 혼자만 빼놓을 수 없는 느낌이 들었다. (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 컴퓨터명언) (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 컴퓨터명언) 중국에서는 제 1 회 컴퓨터 예술 세미나와 전시회가 65438-0995 년 베이징에서 열렸다. 그것은 중국 컴퓨터 예술의 발전을 총결하여 앞으로의 일에 중요한 추진 작용을 하였다.
토이 스토리 2. 영화 효과
컴퓨터 애니메이션의 중요한 응용 프로그램 중 하나는 영화 스턴트를 만드는 것이다. 영화 스턴트와 컴퓨터 애니메이션의 발전은 상호 보완적이라고 할 수 있다. 65438-0987 년, 유명한 컴퓨터 애니메이션 전문가 타르만 부부가 이끄는 미라 연구소에서 7 분짜리 컴퓨터 애니메이션' 몬트리올을 약속하다' 를 제작해 국제 마릴린 먼로 배우의 풍채를 재현했다. 1988, 미국 영화 누가 토끼 로저를 모함했습니까? 2 차원 애니메이션 캐릭터와 실제 배우의 완벽한 조화는 놀라울 정도로 놀랍고, 컴퓨터 애니메이션 처리를 많이 사용한다. 199 1 미국 영화' 터미네이터 2: 세계종말' 은 멋진 컴퓨터 기술을 선보였다. 또한 쥬라기 공원, 라이온 킹, 토이 스토리 등이 있습니다.
3. 국내 정세
중국의 컴퓨터 애니메이션 기술은 시작이 늦다. 1990 년 1 1 아시안게임에서 처음으로 컴퓨터 3D 애니메이션 기술을 이용하여 관련 TV 프로그램 타이틀을 제작했다. 이후 컴퓨터 애니메이션 기술은 국내 영화 제작에서 급속히 발전한 뒤 3D Studio 로 대표되는 3D 애니메이션 컴퓨터 소프트웨어와 Photostyler, Photoshop 으로 대표되는 2D 그래픽 디자인 소프트웨어의 보급으로 중국에서 컴퓨터 애니메이션 기술의 응용을 추진했다. 2006 년 세계 디지털은 중국 최초의 3D 애니메이션 영화' 뫼비우스 고리' 를 제작했다.
컴퓨터 애니메이션의 응용 분야는 매우 광범위하다. 영화 및 TV 작품 제작 외에도 과학 연구, 비주얼 시뮬레이션, 비디오 게임, 산업 디자인, 교육 훈련, 사진 시뮬레이션, 프로세스 제어, 그래픽 페인팅, 건축 디자인 등 여러 측면에서 군사 전술 시뮬레이션과 같은 중요한 응용 프로그램이 있습니다.
과학 컴퓨팅의 시각화
과학 컴퓨팅 시각화는 1980 년대 후반 선진국들이 내놓고 발전시킨 신기술이다. 과학적 계산 과정과 결과의 데이터를 형상 및 이미지 정보로 변환하고, 화면에 표시하고 상호 작용하며, 과학적 계산 과정에서 다양한 현상을 발견하고 이해하는 강력한 도구가 됩니다.
1987 년 2 월, 미국 국립과학재단이 워싱턴에서 첫 과학컴퓨팅 시각화 회의를 열었다. 회의는 만장일치로 "그래픽 및 이미지 기술을 과학 컴퓨팅에 적용하는 것은 완전히 새로운 영역이다" 고 동의했다. 과학자들은 컴퓨터가 얻은 계산 데이터뿐만 아니라 컴퓨터 처리 과정에서 데이터의 변화도 분석해야 한다. 회의는 이 기술을 "과학 컴퓨팅의 시각화" 라고 명명했다. 과학 컴퓨팅은 그래픽 생성 기술과 이미지 이해 기술의 결합으로 볼 수 있으며 컴퓨터로 전송되는 이미지 데이터를 이해하고 복잡한 다차원 데이터에서 그래픽을 생성할 수 있습니다. 여기에는 컴퓨터 그래픽, 이미지 처리, 컴퓨터 비전, 컴퓨터 지원 설계 및 상호 작용 기술과 같은 여러 가지 개별 영역이 포함됩니다. 과학적 계산은 기능에 따라 세 가지 수준으로 나눌 수 있습니다: (1) 결과 데이터 후 처리 (2) 결과 데이터의 실시간 추적 처리 및 표시; (3) 결과 데이터의 실시간 표시 및 상호 작용.
시각화 현황
이것은 미국 항공우주국 (Ames) 연구센터의 연구프로젝트로, 슈퍼컴퓨터에 연결된 가상 화면 두 개가 포함되어 있다. 분산 가상 환경은 3 차원 비정상 유동장을 달성하는 데 사용됩니다. 두 사람이 함께 작업하면 한 환경에서 서로 다른 관측점과 뷰 방향에서 동일한 흐름 필드 데이터를 공유할 수 있습니다.
이것은 NCSA (National Supercomputer Applications Center) 의 연구 프로젝트입니다. 이것은 대화식 분산 환경에서 대기 유체를 연구하는 소프트웨어입니다. PHTHFINDER 는 몇 가지 관련 모델을 통해 폭풍을 연구합니다.
심장 CT 데이터의 동적 표시
이는 NCSA 의 연구 프로젝트이기도 하며, 원격 병렬 컴퓨팅 리소스 및 볼륨 렌더링 기술을 사용하여 CT 스캔 3D 데이터 필드의 동적 디스플레이를 구현합니다. 구체적인 내용은 강아지의 심장 박동주기를 보여주는 동적 이미지다.
동적 모델 시각화
미국 노스웨스턴 대학의 한 연구 프로젝트로, 가열되지 않은 가스가 연소될 때 나타나는 복잡한 시공간과도 이미지를 보여 줍니다. 화염은 두 동심 실린더 사이에 있습니다. 가연성 혼합 가스는 내통에서 주입되고, 연소로 인한 물질은 외통을 통해 보내진다.
일리노이 대학 시카고 분교는 워크스테이션과 슈퍼컴퓨터에 구현된 visual billion 앱을 개발했다. 그 내용은 7 주 된 인간 배아의 대화형 3 차원 디스플레이로, 미국 국립건강과 의학박물관에서 얻은 데이터를 재구성한 것이다. 이 프로젝트는 네트워크 리소스에서 인체 형태학 데이터와 분산 컴퓨팅에 원격으로 액세스할 수 있는 가능성을 보여준다. 미국도 전체 인체를 시각화할 것이다. 그들은 두 명의 자원봉사자 (한 남자와 한 여자) 를 얇게 썰었다. 남자는 1780 조각으로 자르고 두께는 약 1 mm 으로, 여자는 5400 조각으로 자르고 두께는 약 0.3 mm 로, 데이터량은 크다. 요약하면 다음과 같은 점이 있습니다.
공기역학, 수학, 의학 영상 등 분야. 과학 컴퓨팅 시각화의 기술 수준은 사후 처리에서 실시간 추적 및 상호 작용 제어로 발전하고 있습니다.
가상현실
깁슨의' 가상현실' 이라는 단어는 미국 제트추진연구소 (VPL) 의 창시자인 제렌 라닐이 최초로 제기한 것으로 1970 년대 초 마이런 크루거의 실험에서' 인공현실' 이라고 불렸다. 윌리엄 깁슨이 1984 년에 출판한 공상 과학 소설' Neuremanccr' 에서는' Cyberspaee' 라고도 불린다. 가상현실은 가상환경이라고도 하며, 미국항공우주국과 군사부서가 시뮬레이션을 위해 개발한 첨단 기술이다. 컴퓨터 그래픽 생성기, 위치 추적기, 다기능 센서 및 컨트롤러를 사용하여 실제 장면과 상황을 효과적으로 시뮬레이션하여 관찰자에게 진정한 몰입감을 줍니다. 가상 환경은 하드웨어와 소프트웨어로 구성되어 있습니다. 하드웨어 섹션에는 주로 센서, Efeeter 및 시뮬레이션된 물리적 환경을 생성하기 위해 센서와 인상파를 연결하는 특수 하드웨어가 포함됩니다. 가상 현실 기술을 사용하여 가상 현실 환경을 생성하는 소프트웨어는 배우와 물체의 모양과 동적 모델의 세 가지 기능을 완료해야 합니다. 뉴턴의 운동 법칙에 의해 결정되는 물체와 주변 환경의 상호 작용을 세우다. 주변 환경의 컨텐츠 특징을 설명합니다
가상 현실은 컴퓨터에서 실시간으로 가상 3D 공간을 생성하는 것을 말합니다. 이 공간은 작은 분자, 원자의 미시세계일 수도 있고, 천체까지 큰 거시세계일 수도 있고, 현실 사회와 비슷한 생존 공간일 수도 있다. 시청각을 혼동할 수 있기 때문에 가상 현실이라고도 합니다. 사용자는 이 3D 공간에서 자유롭게 걷고, 자유롭게 관찰하고, 일부 장치를 통해 가상 장면과 상호 작용할 수 있습니다. 상호 작용은 여러 채널의 자연적이다. 제스처, 눈빛, 표정 등이 될 수 있습니다. 이 환경에서 사용자는 컴퓨터가 생성하는 사실적인 이미지를 보고, 가상 환경의 소리를 듣고, 몸이 가상 환경 피드백의 힘을 느끼고, 몰입감 있는 느낌을 만들어 냅니다.
가상현실 기술은 주로 컴퓨터로 3 차원 그래픽 공간을 시뮬레이션 (구성) 하고 사용자가 공간과 자연스럽게 상호 작용할 수 있도록 하는 방법을 연구합니다. 많은 과학 지식이 관련되어 있어 3 차원 그래픽 처리 기술에 대한 요구가 특히 높다. 간단한 가상 현실 시스템은 일찍이 1970 년대에 군사 분야에서 조종사를 훈련시키는 데 사용되었다. 1980 년대 이후, 컴퓨터 하드웨어 및 소프트웨어 기술이 향상됨에 따라, 또한 중시되어 빠르게 발전하였다. 항공 우주, 의학, 교육, 예술, 건축 등에 초보적으로 적용되었다. 예를 들어, 1997 년 7 월, 미국 항공우주국의 로밍차 sojourner 가 지구에서 약 190 만 킬로미터 떨어진 화성에 착륙했습니다. 이 차는 화성 표면을 천천히 기어다니는 운전자가 없다. 그것은 지구상의 엔지니어들이 가상 현실 시스템을 통해 조작한다.
가상 현실 애플리케이션
1. 뇌외과 계획을 위한 양손 공간 인터페이스 도구
미국 버지니아 대학은 뇌 수술 계획에 사용할 수 있는 네트라라는 양손 공간 인터페이스 도구를 내놓았다. 뇌외과 의사의 작업 환경과 습관에 따라 시스템은 사람의 머리와 비슷한 컨트롤러를 채택하고 있다. 뇌외과의는 자신의 전문 습관에 따라 외부 커넥터를 돌리는 컨트롤러를 통해 인간의 뇌의 여러 부분을 쉽게 관찰할 수 있으며, 오른손 컨트롤 패널의 평면을 통해 인간의 뇌 표면이 벗겨진 스캔 우물을 제어할 수 있습니다. CT 또는 강한 자기 진동 이미지로 생성된 주뇌 모델을 기반으로 컬러 관찰 관점을 가진 실제 이미지를 표시할 수 있습니다.
가상 환경은 공포증 치료에 사용됩니다.
영국에서 개발한 가상 현실 시스템은 투명한 유리 엘리베이터, ① 고층 건물의 발코니, 단층 위의 @ 케이블 다리 등의 가상 환경을 만들어 낼 수 있다. 사실감을 높이기 위해 환자는 3 차원 장면을 만들 수 있는 헬멧 모니터를 착용하는 것 외에 특별한 틀에 서 있어야 한다. 엘리베이터, 발코니, 케이블 트레이의 높이를 조절하면 다양한 정도의 자극을 줄 수 있다.
가상 풍동
독일 국가정보기술 연구센터의 Kruger 등은 풍동 실험 대신 이른바' 가상풍 상속인' 을 세웠다 (풍동 실험이 비싸고 통제하기 어렵기 때문). 가상 풍동에서 시뮬레이션 데이터는 수퍼컴퓨터 또는 고성능 워크스테이션에서 실행되는 유한 요소 프로그램에서 가져옵니다. 가상 풍동을 이용하여 관측자는 LCD 스위치 안경을 착용하여 주어진 점과 선을 쉽게 관찰할 수 있고, 확대를 통해 더욱 세밀한 연구를 할 수 있어 물체의 동적 특성에 대한 연구를 크게 용이하게 할 수 있다.
4. 폐쇄형 격투기 훈련기
CCTT (Closed Combat Training Device) 는 Masta Gurley 등이 미군을 위해 개발한 시뮬레이션 장치로 탱크와 기계화 보병이 실제 지형에서 훈련하는 데 쓰인다. 일반적인 가상 환경 및 시뮬레이터와는 달리 군사 훈련에 적합한 대규모의 복잡한 가상 환경을 구축해야 합니다.
건축 설계에 가상 현실 기술 적용
가상 현실 기술은 건축 설계에도 널리 사용됩니다. 크루거 등은 그들이 발명한 가상 작업 플랫폼에서 그들이 설계한 미래 건물을 선보였다. 건축가들이 모여 LCD 안경을 통해 설계된 3 차원 건물을 보고 일부 건물이나 기타 물체를 쉽게 추가하거나 제거할 수 있다. 데이터 글러브를 통해 다른 광원을 설정할 수도 있습니다. 서로 다른 시간의 햇빛과 달빛을 시뮬레이션하다. 설계한 건물이 서로 다른 빛 아래 있는 미감과 전체 환경과의 조화를 관찰하다.
지리 정보 시스템
지리 정보 시스템 (GIS) 은 지리 그래픽을 기반으로 한 인구, 광산자원, 삼림, 관광 등의 자원에 대한 종합 정보 관리 시스템입니다. 그것은 선진국에서 광범위하게 응용되었고, 우리나라도 그것에 대해 광범위한 연구와 응용을 진행했다. 지리정보시스템에서 컴퓨터 그래픽 기술을 이용하여 지리도, 지형도, 삼림분포도, 인구분포도, 광산분포도, 기상도, 수자원 분포도 등 다양한 자원의 고정밀 그래픽을 만든다. 지리 정보 시스템은 관리 및 의사결정자를 위한 매우 효과적인 지원을 제공합니다.
결론적으로, 가상 현실 기술은 학제 간, 종합적인 신기술이다. 따라서 그 발전은 관련 과학기술의 발전과 진보에 달려 있다. 가상 현실 기술의 가장 기본적인 요구 사항은 장면의 실시간 반영과 진실성입니다. 그러나 일반적으로, 실시간성과 진실성은 종종 모순된다.
사용자 인터페이스
사용자 인터페이스는 컴퓨터 시스템에서 사람과 컴퓨터 간의 교류의 중요한 구성 요소이다. 1980 년대에는 WIMP (창, 아이콘, 메뉴, 마우스) 기반 그래픽 사용자 인터페이스 (GUD) 가 컴퓨터의 가용성, 가독성 및 효율성을 크게 향상시키고 명령 동작으로 대표되는 문자 인터페이스를 신속하게 대체하여 오늘날 컴퓨터 사용자 인터페이스의 주류가 되었습니다. 사용자 중심의 시스템 설계 아이디어, 인간-컴퓨터 상호 작용의 자연성 향상, 인간-컴퓨터 상호 작용의 효율성 및 대역폭 향상은 사용자 인터페이스의 연구 방향입니다. 따라서 언어, 제스처 입력, 머리 추적, 시각적 추적, 입체 디스플레이, 3D 상호 작용 기술, 감각 피드백 및 자연어 인터페이스를 포함한 다중 채널 사용자 인터페이스의 개념이 제시되었습니다. 인체의 표면은 인간-기계 인터페이스라고 할 수 있다. 인체의 어떤 부위라도 인간-기계 대화의 통로여야 한다. 가상 현실 디스플레이는 소프트웨어 구현뿐만 아니라 하드웨어 구현도 필요한 열쇠입니다. 요약하면 가상 현실의 인간-컴퓨터 상호 작용 채널은 주 감각 채널과 활성 채널의 두 가지 측면으로 나눌 수 있습니다.
가상현실의 발전 수요는 반드시 컴퓨터 그래픽 각 학과의 발전을 촉진할 것이다. 마찬가지로, 가상현실의 발전도 다른 학과의 발전에 달려 있으며, 컴퓨터 그래픽학의 전망은 매혹적이다. 형세가 긴박하지만 (중국은 아직 뒤떨어져 있다), 격차는 여전히 노력을 통해 단축될 수 있다.
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