虛擬現(xiàn)實

一、虛擬現(xiàn)實簡介

虛擬現(xiàn)實技術是仿真技術的一個重要方向，是仿真技術與計算機圖形學人機接口技術多媒體技術傳感技術網(wǎng)絡技術等多種技術的集合是一門富有挑戰(zhàn)性的交叉技術前沿學科和研究領域。虛擬現(xiàn)實技術（VR）主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設備等方面。模擬環(huán)境是由計算機生成的、實時動態(tài)的三維立體逼真圖像。感知是指理想的VR應該具有一切人所具有的感知。除計算機圖形技術所生成的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運動等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱為多感知。自然技能是指人的頭部轉動，眼睛、手勢或其他人體行為動作，由計算機來處理與參與者的動作相適應的數(shù)據(jù)，并對用戶的輸入作出實時響應，并分別反饋到用戶的五官。其中，傳感設備是指三維交互設備。

二、虛擬技術的特征

（一）多感知性。除一般計算機所具有的視覺感知外，還有聽覺感知、觸覺感知、運動感知，甚至還包括味覺、嗅覺、感知等。理想的虛擬現(xiàn)實應該具有一切人所具有的感知功能。

（二）存在感。用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實程度。理想的模擬環(huán)境應該達到使用戶難辨真假的程度。

（三）交互性。指用戶對模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度。

（四）自主性。指虛擬環(huán)境中的物體依據(jù)現(xiàn)實世界物理運動定律動作的程度。

三、技術應用

（一）醫(yī)學

VR在醫(yī)學方面的應用具有十分重要的現(xiàn)實意義。在虛擬環(huán)境中，可以建立虛擬的人體模型，借助于跟蹤球、HMD、感覺手套，學生可以很容易了解人體內(nèi)部各器官結構，這比現(xiàn)有的教授方式要有效得多。

外科醫(yī)生在真正動手術之前，通過虛擬現(xiàn)實技術的幫助，能在顯示器上重復地模擬手術，移動人體內(nèi)的器官，尋找最佳手術方案并提高熟練度。在遠距離遙控外科手術，復雜手術的計劃安排，手術過程的信息指導，手術后果預測及改善殘疾人生活狀況，乃至新藥研制等方面，虛擬現(xiàn)實技術都能發(fā)揮十分重要的作用。

（二）娛樂

豐富的感覺能力與3D顯示環(huán)境使得VR成為理想的視頻游戲工具。由于在娛樂方面對VR的真實感要求不是太高，故近些年來VR在該方面發(fā)展最為迅猛。另外在家庭娛樂方面VR也顯示出了很好的前景。

虛擬現(xiàn)實技術還可以用于室內(nèi)設計、房產(chǎn)開發(fā)、工業(yè)仿真、應急推演、文物古跡的展示、Web3D、道路橋梁設計、地理、教育中、演播室、水文地質(zhì)、維修、培訓實訓、船舶制造、汽車仿真、軌道交通、能源領域、生物力學、康復訓練、數(shù)字地球。

虛擬現(xiàn)實技術未來將會發(fā)展成一種改變我們生活方式的新突破。但是從現(xiàn)在來看，虛擬現(xiàn)實技術想要真正進入消費級市場，還有一段很長的路要走，一些問題仍然沒有很好的解決辦法，這些問題是，沒有真正進入虛擬世界的方法、如何“輸入”也是一大困擾、缺乏統(tǒng)一的標準、容易讓人感到疲勞、佩戴不方便。