虚拟现实技术的应用前景

第２４卷第１９期　２００８年１０月　甘肃科技　Ｇａｎｓｕ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｆ．２４Ⅳ０．１９　Ｏｃｔ．　２０ｏ８　

展望虚拟现实技术的前景　

牛小刚　

（６８００３部队电化教研室，甘肃武威７３３０００）　

摘要：虚拟现实技术汇集了计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、计算机仿真技术、传感器技术、　计算机视觉和人的行为学研究等多项关键技术，是－－Ｍ基于多种学科发展起来的计算机领域的高新技术，具有广泛　的应用前景。　关键词：虚拟现实；交互；计算机仿真　中图分类号：ＴＰ３９１　

１虚拟现实技术概述　

虚拟现实（Ｖｉｓｕａｌ　Ｒｅａｌｉｔｙ）是一个由计算机和电　子技术创造的新世界，是一个看似真实的模拟环境。　

通过多种传感设备，用户可根据自身的感觉，使用人　的自然技能对虚拟世界中的物体进行考察或操作，　

参与其中的事件。虚拟现实技术汇集了计算机图形　学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、计算机仿　

真技术、传感器技术、高度并行的实时计算机技术和　

人的行为学研究等多项关键技术，是一门基于多种　学科发展起来的计算机领域的高新技术。由于网络　

的飞速发展，仿真世界需要运行在通过网络连接的　

多台计算机上，因此产生了分布式虚拟现实技术，它　是虚拟现实技术和网络技术结合的产物，其目标是　

建立一个可供异地多用户同时参与的分布式虚拟环　

境，使处于不同地理位置的用户可以不受物理时空　

的限制，通过姿态、声音和文字等“在一起”进行交　流、学习、研讨、训练和娱乐，甚至协同完成同一件比　

较复杂的产品设计或进行同一艰难任务的演练。　

１．１　虚拟现实技术的主要特征　ＶＲ有３个主要特征，即３个“Ｉ”，它们分别是交　互一沉浸一构想，其相互之间的关系如图１所示。　

图１　ＶＲ的基本特征　（１）沉浸。是指用户借助各类先进的传感器进　

人虚拟环境，由于用户所看到的、听到的和感受到的　

一切内容非常逼真。因此，相信这一切都是“真实”　

虚拟现实技术应用及其未来展望

虚拟现实是利用计算机、电子技术、图像技术、传感器技术、多媒体技术、人机接口技术及仿真技术等多种科学技术发展起来的计算机领域的最新技术, 是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。虚拟技术是一门富有挑战性的交叉技术、前沿科学和研究领域。目前虚拟技术已涉及到军事、教育、医学、心里学、商业、影视等领域,是21世纪的重要发展学科。

一、虚拟技术的特征

虚拟环境是利用计算机生成并控制的,因此人处在利用虚拟技术创建的拟环境之中和真实环境是没有差别的。虚拟现实具有3个最突出的特性:交互性、沉浸性和构想性。

1、交互性：

人们可以通过使用专门的输入和输出设备(主要通过数据手套、头盔、数据衣等)以自然地方式(如自身的语言、动作等)和虚拟世界中的对象进行交互操 作和交流。

2、沉浸感：

沉浸感是指用户在纯自然的状态下借助交互设备和自身的感知觉系统对虚拟环境的投入程度。虚拟世界给人一种身临其境的感觉。

3、构想性：指借助虚拟技术可以使用户沉浸其中并获得新的知识,从而使用户深化概念和萌发新意。因此说虚拟现实可以启发人创造性思维,使抽象概念具体化。

二、虚拟现实技术的应用领域

虚拟现实技术应用非常广泛,它可以用于军事、教育训练、设计规划、产品建模、心理学治疗及艺术与娱乐等多方面。

1、军事领域

虚拟现实技术已成为军事和航天领域的先锋技术虚拟技术最初是美国航空航天局与军事部门为了模拟训练而开发的。现在广泛用于各兵种部队的战术研究、演习、模拟训练和培训等,战斗实验室已成为数控战士的战场。“司令部军事演习”也已成为一种军事演习的重要形式,这类演习可用于为未来战争组织装备、主导原则和综合训练等决策提供参考数据。美国航空航天局埃姆斯研究中心还建立了一座虚拟实验室,它所拥有的飞机模型器无论从规模上还是从逼真程度来看都处于世界之最,主要用于研究现在的或拟议中的飞机飞行控制、制导、座舱显示、自动化和操纵的品质,它能够获得有关飞机性能的实时数据和视图,并且航空研究人员和设计师坐在家里就可以“进入”该实验室进行操作,其灵敏度远远高于现在的任何其他此类研究手段。

虚拟现实技术应用及其未来展望

虚拟现实是利用计算机、电子技术、图像技术、传感器技术、多媒体技术、人机接口技术及仿真技术等多种科学技术发展起来的计算机领域的最新技术, 是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。虚拟技术是一门富有挑战性的交叉技术、前沿科学和研究领域。目前虚拟技术已涉及到军事、教育、医学、心里学、商业、影视等领域,是21世纪的重要发展学科。

一、虚拟技术的特征

虚拟环境是利用计算机生成并控制的,因此人处在利用虚拟技术创建的拟环境之中和真实环境是没有差别的。虚拟现实具有3个最突出的特性:交互性、沉浸性和构想性。

1、交互性：

人们可以通过使用专门的输入和输出设备(主要通过数据手套、头盔、数据衣等)以自然地方式(如自身的语言、动作等)和虚拟世界中的对象进行交互操 作和交流。

2、沉浸感：

沉浸感是指用户在纯自然的状态下借助交互设备和自身的感知觉系统对虚拟环境的投入程度。虚拟世界给人一种身临其境的感觉。

3、构想性：指借助虚拟技术可以使用户沉浸其中并获得新的知识,从而使用户深化概念和萌发新意。因此说虚拟现实可以启发人创造性思维,使抽象概念具体化。

二、虚拟现实技术的应用领域

虚拟现实技术应用非常广泛,它可以用于军事、教育训练、设计规划、产品建模、心理学治疗及艺术与娱乐等多方面。

1、军事领域

虚拟现实技术已成为军事和航天领域的先锋技术虚拟技术最初是美国航空航天局与军事部门为了模拟训练而开发的。现在广泛用于各兵种部队的战术研究、演习、模拟训练和培训等,战斗实验室已成为数控战士的战场。“司令部军事演习”也已成为一种军事演习的重要形式,这类演习可用于为未来战争组织装备、主导原则和综合训练等决策提供参考数据。美国航空航天局埃姆斯研究中心还建立了一座虚拟实验室,它所拥有的飞机模型器无论从规模上还是从逼真程度来看都处于世界之最,主要用于研究现在的或拟议中的飞机飞行控制、制导、座舱显示、自动化和操纵的品质,它能够获得有关飞机性能的实时数据和视图,并且航空研究人员和设计师坐在家里就可以“进入”该实验室进行操作,其灵敏度远远高于现在的任何其他此类研究手段。

虚拟现实技术的历史发展及应用前景

随着科技的快速发展，我们的生活中已经出现了许多奇妙的科技产品，其中，虚拟现实技术是最近几年非常流行的一项科技。虚拟现实技术的概念并不新鲜，它在上世纪六十年代就已经出现了，但直到最近几年才开始真正被广泛应用。本文将分析虚拟现实技术的历史发展、现状和未来应用前景。

一、虚拟现实技术的历史

虚拟现实技术最早出现在1960年代。当时美国宇航局（NASA）正在研究如何让飞行员进行模拟飞行训练。他们发现，通过模拟器，可以让飞行员获得与真实机舱相似的沉浸式体验，这一技术就是虚拟现实技术的雏形。

在接下来的几十年中，虚拟现实技术一直在不断发展。1980年代，游戏公司开始使用虚拟现实技术来开发游戏，玩家可以在游戏中沉浸式地体验虚拟世界。1990年代，虚拟现实技术开始在军事培训、医疗诊断、飞机设计等领域发挥作用。直到近年来，虚拟现实技术才逐渐被广泛应用和普及。

二、虚拟现实技术的现状

虚拟现实技术已经得到广泛应用，尤其是在游戏、旅游、教育、医疗等领域。

在游戏领域，虚拟现实技术已经成为游戏开发的重要组成部分。它可以让玩家在游戏中获得更为真实的游戏体验，并可以与其他玩家进行互动。

在旅游领域，虚拟现实技术能够将游客带入各种不同的景点，让他们在无需实际出行的情况下感受到旅游的乐趣，并且可以更好地规划自己的旅游行程。

在教育领域，虚拟现实技术可以提高学生的学习效果。让他们进入虚拟世界学习，能够更轻松的理解知识，并且可以打破传统教育的空间限制。

在医疗领域，虚拟现实技术可以帮助医生进行手术前的模拟和培训，有效降低手术风险，缩短手术时间。

三、虚拟现实技术的未来应用前景

随着虚拟现实技术的不断发展，我们相信它将会在更多领域得到应用。

首先，虚拟商城是一个很有潜力的市场。通过虚拟现实技术，商家可以提供更为细致的商品展示，让消费者可以更好地了解商品，也可以提供更好的购物体验。

其次，虚拟现实技术可以改变人们的生活方式。比如，通过虚拟现实技术，人们可以在真实场景中进行购物、社交等活动，而不需要实际出门。