典型的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)有以下幾部分組成：

　　1)效果發(fā)生器。效果發(fā)生器是完成人與虛擬環(huán)境交互的硬件接口裝置，包括人們產(chǎn)生現(xiàn)實(shí)沉浸感受到的各類輸出裝置，例如頭盔顯示器、立體聲耳機(jī);還包括能測定視線方向和手指動作的輸入裝置，例如頭部方位探測器和數(shù)據(jù)手套等

　　2)實(shí)景仿真器。實(shí)景仿真器是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的核心部分，它實(shí)際上是計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)，包括的軟件開發(fā)工具及配套硬件組成，其任務(wù)是接受和發(fā)送效果發(fā)生器產(chǎn)生或接收的信號。

　　3)應(yīng)用系統(tǒng)。應(yīng)用系統(tǒng)是面向不同虛擬過程的軟件部分，它描述虛擬的具體內(nèi)容，包括仿真動態(tài)邏輯、結(jié)構(gòu)，以及仿真對象及之間和仿真對象與用戶之間交互關(guān)系。

　　4)幾何構(gòu)造系統(tǒng)。它提供描述仿真對象物理屬性，例如形狀、外觀、顏色、位置等信息，應(yīng)用系統(tǒng)在生成虛擬世界時，需要這些信息。

　　虛擬現(xiàn)實(shí)(簡稱VR)，又稱靈境技術(shù)，是以沉浸性、交互性和構(gòu)想性為基本特征的計(jì)算機(jī)高級人機(jī)界面。他綜合利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù)，模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官功能，使人能夠沉浸在計(jì)算機(jī)生成的虛擬境界中，并能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進(jìn)行實(shí)時交互，創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間。使用者不僅能夠通過虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)感受到在客觀物理世界中所經(jīng)歷的“身臨其境”的逼真性，而且能夠突破空間、時間以及其他客觀限制，感受到真實(shí)世界中無法親身經(jīng)歷的體驗(yàn)。

　　VR技術(shù)具有超越現(xiàn)實(shí)的虛擬性。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的核心設(shè)備仍然是計(jì)算機(jī)。它的一個主要功能是生成虛擬境界的圖形，故此又稱為圖形工作站。目前在此領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的是SGI、SUN等生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的專用工作站，但近來基于Intel奔騰Ⅲ(Ⅳ代)代芯片的和圖形加速卡的微機(jī)圖形工作站性能價格比優(yōu)異，有可能異軍突起。圖像顯示設(shè)備是用于產(chǎn)生立體視覺效果的關(guān)鍵外設(shè)，目前常見的產(chǎn)品包括光閥眼鏡、三維投影儀和頭盔顯示器等。其中高檔的頭盔顯示器在屏蔽現(xiàn)實(shí)世界的同時，提供高分辨率、大視場角的虛擬場景，并帶有立體聲耳機(jī)，可以使人產(chǎn)生強(qiáng)烈的浸沒感。其他外設(shè)主要用于實(shí)現(xiàn)與虛擬現(xiàn)實(shí)的交互功能，包括數(shù)據(jù)手套、三維鼠標(biāo)、運(yùn)動跟蹤器、力反饋裝置、語音識別與合成系統(tǒng)等等。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊。它始于軍事和航空航天領(lǐng)域的需求，但近年來，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用已大步走進(jìn)工業(yè)、建筑設(shè)計(jì)、教育培訓(xùn)、文化娛樂等方面。它正在改變著我們的生活。

　　虛擬與現(xiàn)實(shí)兩詞具有相互矛盾的含義，把這兩個詞放在一起，似乎沒有意義，但是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展卻賦予了它新的含義。虛擬現(xiàn)實(shí)的明確定義不太好說，按最早提出虛擬現(xiàn)實(shí)概念的學(xué)者J.Laniar的說法，虛擬現(xiàn)實(shí)，又稱假想現(xiàn)實(shí)，意味著“用電子計(jì)算機(jī)合成的人工世界”。從此可以清楚地看到，這個領(lǐng)域與計(jì)算機(jī)有著不可分離的密切關(guān)系，信息科學(xué)是合成虛擬現(xiàn)實(shí)的基本前提。生成虛擬現(xiàn)實(shí)需要解決以下三個主要問題：

　?、僖约賮y真的存在技術(shù)。即，怎樣合成對觀察者的感官器官來說與實(shí)際存在相一致的輸入信息，也就是如何可以產(chǎn)生與現(xiàn)實(shí)環(huán)境一樣的視覺，觸覺，嗅覺等。

　?、谙嗷プ饔?。觀察者怎樣積極和能動地操作虛擬現(xiàn)實(shí)，以實(shí)現(xiàn)不同的視點(diǎn)景象和更高層次的感覺信息。實(shí)際上也就是怎么可以看得更像，聽得更真等等。

　　③自律性現(xiàn)實(shí)。感覺者如何在不意識到自己動作、行為的條件下得到栩栩如生的現(xiàn)實(shí)感。在這里，觀察者、傳感器、計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)與顯示系統(tǒng)構(gòu)成了一個相互作用的閉環(huán)流程。

　　虛擬現(xiàn)實(shí)是多種技術(shù)的綜合，其關(guān)鍵技術(shù)和研究內(nèi)容包括以下幾個方面：

　　1、環(huán)境建模技術(shù)

　　即虛擬環(huán)境的建立，目的是獲取實(shí)際三維環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)應(yīng)用的需要，利用獲取的三維數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。

　　2、立體聲合成和立體顯示技術(shù)

　　在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中消除聲音的方向與用戶頭部運(yùn)動的相關(guān)性，同時在復(fù)雜的場景中實(shí)時生成立體圖形。

　　3、觸覺反饋技術(shù)

　　在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中讓用戶能夠直接操作虛擬物體并感覺到虛擬物體的反作用力，從而產(chǎn)生身臨其境的感覺。

　　4、交互技術(shù)

　　虛擬現(xiàn)實(shí)中的人機(jī)交互遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了鍵盤和鼠標(biāo)的傳統(tǒng)模式，利用數(shù)字頭盔、數(shù)字手套等復(fù)雜的傳感器設(shè)備，三維交互技術(shù)與語音識別、語音輸入技術(shù)成為重要的人機(jī)交互手段。

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